(57)【要約】  実質的に平らな電子放出面3を有するエミッタ部2、及び当該放出面3に隣接した境界面5を有する熱イオン電子エミッタ1が提案されている。外力によって誘起された主応力負荷Lをよりよく吸収するために、エミッタ部は、連結されている長尺の粒子の結晶粒構造をもつ異方性の多結晶材を具備している。多結晶材の長手方向Gは、通常の動作条件の下で発生する主応力負荷の方向Lに対して、実質的に直交する向きにある。
2010534396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に平坦な電子放出面、及び当該電子放出面に隣接している境界面を有するエミッタ部と、
前記電子放出面を、熱イオン電子放出の温度まで加熱するための加熱構造部と、
を有する熱イオン電子エミッタであって、
前記エミッタ部は、横方向よりも大きな長手方向の寸法をもち、連結されている長尺の粒子を伴った結晶構造をもつ異方性の多結晶材を有し、前記長手方向は、前記エミッタの通常動作の間に主応力負荷が発生する方向に対して実質的に直交する向きにある、熱イオン電子エミッタ。
【請求項２】
電子放出面及び境界面の両方の領域で、前記粒子の長手方向が、エミッタの通常動作の間に主応力負荷が発生する方向に対して実質的に直交する向きにある、請求項１に記載の熱イオン電子エミッタ。
【請求項３】
複数のスリットが、蛇行形状の導電路を規定するために、前記電子放出面に設けられており、前記蛇行形状は、より高い曲率をもつ局所的領域と、当該高い曲率をもつ局所的領域に隣接するより低い曲率をもつ局所的領域とを有し、更に、前記粒子の前記長手方向が、より高い曲率をもつ前記局所的領域の前記蛇行形状の長手方向に対して、直交する向きにある、請求項１又は２に記載の熱イオン電子エミッタ。
【請求項４】
前記エミッタ部は、蛇行形状内に導電路を規定するために、矩形の輪郭と複数の直線スリットとをもち、前記粒子の前記長手方向は、前記複数のスリットの長手方向と平行した向きにある、請求項１乃至３の何れか一項に記載の熱イオン電子エミッタ。
【請求項５】
前記エミッタ部が、連結されている長尺の粒子の均一な結晶粒構造をもつ結晶化された金属シートを具備している、請求項１乃至４の何れか一項に記載の熱イオン電子エミッタ。
【請求項６】
前記結晶粒の寸法が、結晶成長の実質的に飽和した後の寸法である、請求項１乃至５の何れか一項に記載の熱イオン電子エミッタ。
【請求項７】
熱イオン電子放出用の電子エミッタを作成する方法であって、
前記電子エミッタの設計値を決定するステップと、
前記電子エミッタの通常動作の間に発生する主応力負荷の方向を決定するステップと、
横方向よりも大きな長手方向の寸法をもつ、連結されている長尺の粒子の結晶構造を有する異方性の多結晶材をもつ前記電子エミッタを作成するステップと、
を含み、前記粒子の前記長手方向が、主応力負荷の方向に対して実質的に直交する向きにある、方法。
【請求項８】
連結されている長尺の粒子の結晶構造をもち、矩形の輪郭をもつ、異方性の多結晶材のシートを供するステップと、
複数のスリットの向きが前記長尺の粒子の長手方向と実質的に平行であるよう、前記シートに直線のスリットを作成するステップと、
を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか一項に記載の熱イオン電子エミッタを含むX線源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱イオン放出によって電子を発する熱イオン電子エミッタと、斯様な熱イオン電子エミッタを作成する方法と、斯様な熱イオン電子エミッタを含むX線源と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイエンドのCT（コンピュータ・トモグラフィ）と、X線源に関するCV（心脈管）撮像とに対する将来のデマンドは、より高いパワー／管電流と、特にパルス変調が所望されるときに、管電流に対する、より短い応答時間と、将来の検出器システムの要求に対応する、より小さな焦点スポットとであろう。
【０００３】
より小さな焦点スポットで、より高いパワーに達するための一つの鍵が、高度な電子光学概念を用いることによって与えられる可能性がある。しかし、同じ重要性が、電子源自体及び電子の開始条件にある。X線管用の熱イオン電子エミッタに対しては、最高1A乃至2Aの電子放出電流を得るために金属表面を加熱することが不可欠である。X線管内のこれらの電子流が、最新技術の医療アプリケーション用に必要である。今日のハイエンドのX線管用に、直接又は間接的に加熱される薄く平らなエミッタが、通常用いられている。
【０００４】
図1aは、矩形の輪郭をもっている従来の直接加熱型の薄く平らなエミッタ101の一例を示す。平らな電子放出面103が、電気径路を規定するために、及び必要とされる高い電気抵抗を得るために、狭いスリット109と共に構築されている。薄いエミッタ・フィルムが、接続箇所105で端末107に固定されている。外部電圧が、この接続箇所105を通じて放出面を熱イオン電子放出のための温度、例えば2000℃以上まで加熱するための加熱電流を誘起するよう、構築された放出面に印加されることができる。
【０００５】
このエミッタの概念は、当該エミッタの100μm乃至200μmという薄さと、平坦性による充分な光学特性とに起因して、短い熱応答時間をもつ。この設計概念のバリエーションが、今日の最新技術のX線管で実施されている。
【０００６】
図1bは、円形の輪郭をもつ従来の直接加熱型の薄く平らなエミッタ201の別の例を示す。平らな電子放出面203が、電気径路を規定するために円状にカーブした狭いスリット209によって構築されている。接続箇所205と当該接続箇所205に接続される端末207とを通じて、外部電圧が、加熱電流を誘起するための放出面に印加されることができる。
【０００７】
図2は、図1aに示されたエミッタ1の概観的な平面図を示す。スリット9（スリットの幅は、図2では誇張されて示されている）が、導電路11を伴って蛇行するような構造を結果として生じるよう、放出面3に形成されている。
【０００８】
例えばX線管の電子エミッタのアプリケーション用に必要とされる電子放出のレベルを実現するために、図1a、図1b及び図2に関して説明された、蛇行するような構造の放出面をもつ上記のエミッタは、電流の印加によって、当該エミッタの放出面3で2400℃まで加熱される。実際の電子放出面に隣接した境界面5も加熱されるが、しかし、当該境界面5で達する温度は、熱イオン電子放出用には低い。高い温度では、エミッタ構造の機械的な安定度及び剛性が、著しく減じられることがある。
【０００９】
自身の慣性に起因して、電子エミッタは、例えばCTのガントリ上にあるエミッタの回転によって生じる30g以上の加速度を経験することがある。斯様な外部負荷の荷重の結果、蛇行形状をしている構造は、エミッタの一部のエリアでスリット9、同109、同209の幅が増し、及び、より重要なことに、他の一部のエリアで減じるという態様で、変形する可能性がある。
【００１０】
加えられた外部の負荷の方向に関係なく、機械的な応力の最高値は、通常、図3bの拡大部分図に概観的に示されるように蛇行形状をしているエミッタ構造の、高い曲率をもつエリア13で達成される。図3a及び図3bにおいて、エリア13での機械的な主応力負荷Lは、同図に描かれているように、X軸に沿って通常、導かれるのに対して、外力Fは電子エミッタの表面と平行するどの方向にも加えられる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
高温と、高い機械的な応力との組合せは、特に主に負荷がかけられるエリア13でエミッタ構造のクリープ変形に至る可能性がある。斯様なエリアでのX方向のクリープ変形は、蛇行形状のエミッタ構造の導電路11を形成しているバー12の不完全な接触を生じることがあり得、従って、短絡に至る可能性がある。これは、エミッタの電子放出特性を悪化させる可能性があり、更に、電子エミッタの寿命を減じる可能性がある。
【００１２】
改善された熱イオン電子エミッタ、改善された熱イオン電子エミッタを含むX線源、及び改善された熱イオン電子エミッタを作成する方法に対するニーズがあり、電子放出特性が改善され、及び/又は、斯様な電子エミッタ特性の安定度が時間と共に増し、及び/又は、電子エミッタの寿命が増す。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このニーズは、独立請求項のうちの一つによる題目によって満足されることができる。本発明の好都合な実施例が、従属請求項に記述されている。
【００１４】
本発明の第1の態様によれば、実質的に平らな電子放出面と、当該電子放出面に隣接する境界面とを有するエミッタ部をもつ熱イオン電子エミッタが提案されている。熱イオン電子エミッタは更に、放出面を、熱イオン電子放出の温度へと加熱するための加熱構成部を有する。エミッタ部は、横方向よりも大きな長手方向の寸法をもつ、長尺の粒子が連結されている結晶構造をもつ異方性の多結晶材を有する。当該粒子の長手方向は、エミッタの通常動作の間、主応力負荷が発生する方向に対して直交する向きにある。
【００１５】
本発明の第1の態様は、熱イオン電子エミッタを供するための着想に基づいている様に捉えられることができ、 異方性の多結晶材を用いることにより、 主要な負荷が通常発生する方向に、増大した機械的な安定性が実現されることができる。この増大した機械的な安定性は、多結晶材の連結されている長尺の粒子の縦軸を、主応力負荷の方向に対して実質的に直交する方向に向けることによって実現されることができる。
【００１６】
以下に、第1の態様による熱イオン電子エミッタの考えられる特徴及び長所が詳細に説明されることであろう。
【００１７】
本願明細書において、熱イオン電子エミッタは、放出面の電子が放出面から放射する高い運動エネルギをもつよう、動作の間、熱イオン電子の放出のために、加熱構成部によって例えば2000℃以上の非常に高い温度まで加熱される電子放出面をもつものと解釈されることができる。放出された電子は、次に電界内で加速されることができ、X線を生成するために、例えば陽極へと目指すことができる。
【００１８】
放出面は、電子エミッタと陽極との間に印加される電位を乱し、又は逸脱させるかもしれない曲面又は突起が当該放出面内に実質的にはないことを意味する、実質的に平らである。しかしながら、放出面は、所定の電気抵抗をもつ導電路を規定するために、例えばスリット又は隙間による態様で構築されてもよい。外部電圧をこれらの導電路上の端部端末に印加することによって放出面を加熱するために、電流が導電路内で誘起される。
【００１９】
当該エミッタ部において、熱イオン電子エミッタは更に、実際の電子放出面に隣接する少なくとも一つの境界面を有する。動作の間、この境界面は、通常、より少なく加熱されるか、又は積極的に加熱されることはなく、実質的に熱イオン電子放出のための温度以下の温度に留まる。例えば境界面は、2000℃以上である電子エミッタ面との熱交換に起因して、2000℃未満の温度をもつことができる。エミッタ部を陰極のカップに取り付けるために、又は加熱電流を誘起するために、外部電圧がエミッタ部に印加される際に使われる端末を当該エミッタ部に取り付けるために、境界面が、例えば用いられることができる。
【００２０】
放出面を加熱するための加熱構成部は、種々異なる方法で実現されることができる。いわゆる直接加熱型の熱イオン電子エミッタでは、加熱構成部が電子エミッタのエミッタ部に一体化されてもよい。前記したように、端末がエミッタ部及び電子放出面に供されることができ、オプションで、境界面の導電路の中を流れている電流が放出面を加熱するように、境界面の一部が導電路をもつよう構築されてもよい。放出面の実際の温度及び電子放出特性は、この時点で印加された外部電圧、電子放出面の材料の特性、及び電子放出面のジオメトリに依存する。
【００２１】
代替的に、いわゆる間接加熱型の電子エミッタでは、外付けの加熱構成部が供されることがある。例えば、補助電子源からの加速電子が、電子衝撃によって加熱するために電子エミッタの放出面上へと導かれてもよい。代替的には、レーザなどの高強度の光源が、光吸収によって放熱面を加熱するために、当該放出面上へと導かれてもよい。
【００２２】
エミッタ部で、特に電子放出面のために、及びオプションで境界面のために使用される材料は、熱イオン電子放出用の高温に適する、どのような異方性の多結晶材であってもよい。ここにおいて、多結晶材の肉眼的に異方性に見える特性は、大多数の長尺の結晶粒が、共通の長手方向に実質的に向けられている結晶構造から生じる。この異方性構造に起因して、多結晶材の機械的な特性は、方向によって異なる可能性がある。例えば、外力が材料の長手方向に加えられるとき、高温での材料のクリープは、外力が材料の長手方向に実質的に直交する向きに加えられた場合と比較して実質的に異なる可能性がある。
【００２３】
異方性の多結晶材によって規定された長手方向が、エミッタの動作の間に主応力負荷が通常発生する方向に対して実質的に直交する方向に向いているときに、好都合な電子エミッタが供されることができることが、本発明の発明者達によって見出された。例えば、平らな電子放出面内で、オプションでスリット又は隙間を含む熱イオン電子エミッタ用のエミッタ部を設計する当業者は、当該エミッタの通常動作の間に、主応力負荷がどの方向で起きるかについて、通常知っている。斯様な応力負荷の方向及び大きさは、エミッタ部の輪郭、オプションの隙間又はスリットを含むエミッタ部の内部構造、例えばX線管内での、担持構造に対するエミッタ部の機械的な支持の位置、及び当該エミッタ部が、通常動作条件下で受ける動き及び加速度に依存する可能性がある。斯様なパラメータ及び条件を考慮して、当業者は、エミッタの通常動作の間に発生する主応力負荷の考えられる方向と大きさとを推定、シミュレート、又は測定することができる。斯様な主応力負荷の方向は、エミッタ部の全面にわたって同一であり得るか、又は、当該方向は、エミッタ部の局所的なジオメトリ又は特性に起因して、この表面上で変化することもある。例えば、詳細が後述されるように、図1aに示されるような平らで矩形のエミッタ部にかかる主応力負荷は、当該エミッタ部の長手方向の軸と通常平行であり、これに対して、図1bに示すように、円形のエミッタ部では、応力負荷の方向は、当該エミッタ部の表面の位置に、著しく依存する可能性がある。
【００２４】
直接加熱型の電子エミッタの場合には、異方性の多結晶材は、金属のような導電性のある材料であることができる。斯様な材料の例は、タングステン、タングステン合金（WRe）、又はタンタルである。
【００２５】
本願明細書では、用語「実質的に直交する」向きは、異方性の結晶構造を使用する目的を考慮して解釈されねばならない。主応力負荷の方向に対して45度と135度との間の向きに結晶粒界をもつ長尺の結晶粒の比率を優先しなければならない。言い換えると、より多くの結晶粒界が、主応力負荷の方向と実質的に平行であるよりも、主応力負荷の方向に対して実質的に直交する向きにある。これは、統計的に結晶粒界のすべての方向が同じ割合で生じる等方性多結晶材を使用している従来の電子エミッタとは対照的である。
【００２６】
本発明の一実施例によれば、熱イオン電子エミッタにおいて、粒子の長手方向は、境界面及び電子放出面の両方の領域で、主応力負荷の方向に対して実質的に直交する向きにある。
【００２７】
この実施例は、動作の間、両方の領域が、数百℃及び最高2500℃の間の高い温度にあるとの所見に基づいている。他方、斯様な高い温度では、上で説明されたように長尺の結晶粒の向きを合わせることが、加熱されたエミッタ部の安定性に好都合に貢献するだけで、エミッタ部の機械的な安定性は著しく損なわれる可能性がある。他方、結晶粒は、多結晶材の塑性変形に至ることができる斯様な高温では、特に結晶粒界に沿って「スリップする」ことができることが見出された。結晶粒が「スリップする」プロセスは、材料の「クリープ」としても知られている。斯様な機械的なクリープは、これらが境界表面で起きる温度で、既に現れることがある。
【００２８】
更に、結晶の成長、及び結晶構造の再配向は、高い温度及び高い外力で現れることが見出された。このとき、結晶成長の速度は温度に強く依存し、再配向の方向は、一時的な温度勾配及び局所的な最大応力の方向によって影響される。加熱された放出面では、温度は非常に高いが、しかし、この領域では結晶構造の僅かな再配向があるに過ぎず、温度勾配は比較的小さい。これに対して境界領域では、主応力負荷の方向と平行した方向に、結晶構造を再配向させようとする、大きな温度勾配が発生する場合がある。斯様な平行結晶構造は、エミッタ部全体の機械的な安定性に関して不利であろうから、斯様な平行再配向は可能な限り遅れさせねばならない。これ故、熱イオン電子エミッタに対する好都合な「開始条件」をもつために、実質的にエミッタ部全面にわたって、主応力負荷の方向に対して実質的に直交する粒子配向をエミッタに供することは、好都合でありえる。
【００２９】
本発明の他の実施例によれば、スリットが、蛇行形状の導電路を規定するために、電子放出面に供され、当該蛇行形状は、高い曲率をもつ局部領域に隣接したより低い曲率をもつ局部領域を伴った高い曲率をもつ局部領域を有し、前記粒子の長手方向は、より高い曲率をもつ局部領域の蛇行形状の長手方向に対して直交している。言い換えると、 電子放出面は、導電路の一部が隙間又はスリットによって電気的に隔てられている導電路を含むことができる。このとき、導電路は蛇行形状になり、当該導電路は、直線又は殆どカーブしていない部分と、強くカーブする他の部分とをもつ。導電路に対する機械的な主応力は、高い曲率をもつ領域で生じること、及び、斯様な応力負荷の方向は導電路の蛇行形状の長手方向と通常平行であることが見出された。したがって、斯様な局所的な応力負荷をよりよく吸収するために、長尺の結晶粒を、より高い曲率をもつ局所領域にある蛇行形状の長手方向に対して直交する向きにすることは、好都合である。
【００３０】
本発明の他の実施例によれば、エミッタ部は矩形の輪郭をもち、蛇行形状をした導電路を規定するために、直線のスリットを含む。このときに、結晶粒は、当該スリットの長手方向と実質的に平行な向きにされる。例えば、スリットは、矩形の輪郭のより短い横縁と平行して形成されることができる。当該スリットは、例えばレーザ加工、又はワイヤ浸食によって作られることができ、数百μmの幅をもつ。
【００３１】
代替的には、例えば円形のジオメトリをもつエミッタ部においては、応力負荷は、エミッタ部の表面の種々異なる場所で、強度及び方向が変化する可能性がある。したがって結晶粒の方向が、局所的な応力負荷に適応されなければならない。これは例えば、局所的に適切に設定された過渡的な温度勾配をもった高温にすることによって結晶構造を局所的に再配向させることにより実現されることができる。
【００３２】
本発明の他の実施例によれば、エミッタ部は、長尺の粒子が連結されている均一な結晶粒構造をもつ結晶化された金属シートを具備している。言い換えると、 全般的な結晶粒構造は、エミッタ部の全面にわたって同一である。斯様な異方性の結晶化した金属シートは、例えば金属シートをフライス加工する、又は圧延することによって作られることができ、これにより、圧延方向又はフライス加工の方向に、優先方位を規定する。次の、1600℃以上の高い温度での熱処理ステップにおいて、金属シートの結晶粒は、好ましくは当該優先方位に沿って成長する。このとき、結晶粒成長の程度は、選択されたプロセス温度及びプロセス時間に依存し、より長い時間であるほど、及びより高い温度であるほど、長尺の結晶粒のサイズは、より大きくなる。
【００３３】
結晶粒の体積及びサイズは、特定の値で飽和するらしいことが見出された。言い換えると、異方性の結晶材の結晶粒を成長又は再結晶させるとき、結晶粒は、結晶成長が飽和する特定のサイズまで成長し、以降は、更なる時間の間、高い温度で留まるかどうかに関係なく、実質的に成長を続けることはない。更なる実施例によれば、結晶粒の寸法は、結晶成長の実質的な飽和の後と同程度であることが好ましい。斯様な最大達成可能なサイズをもつ結晶粒は特に安定であり、熱イオン電子エミッタの通常の動作時に発生する高温で、実質的に再配向又は再結晶する傾向がないことが見出された。結晶成長の実質的な飽和の後の粒子の通常の寸法は、長さが最大100μm、及び幅が最大500μmである。
【００３４】
本発明の更に別の態様によれば、熱イオン電子放出のための電子エミッタを作成する方法が提案されている。当該方法は、
-    電子エミッタの設計値を決定するステップと、
-    電子エミッタの通常動作の間に発生する主応力負荷の方向を決定するステップと、
-    横方向よりも大きな長手方向の寸法をもつ、連結されている長尺の粒子の結晶構造を備えた異方性の多結晶材を有する電子エミッタを作成するステップと、を含む。本願明細書において、粒子の長手方向は、主応力負荷の方向に対して実質的に直交する向きである。
【００３５】
電子エミッタの設計値を決定するステップは、当該エミッタの輪郭、即ち矩形の輪郭又は円形の輪郭などを決定するステップと、可能なスリットのジオメトリ及びサイズを電子放出面内で決定するステップ、等々とを含む。電子エミッタの設計値を知ることにより、及び電子エミッタが例えば回転するCTのガントリなどで動作されることを目的とする実際のアプリケーションの条件を知ることにより、斯様な通常動作条件下で予想される主応力負荷が、例えば実験、シミュレーション、又は経験によって決定されることができる。これらの主応力負荷を知ることにより、結晶粒の都合の良い方向が、電子エミッタ用に使用される多結晶材のクリープを減じるために決定されることができる。
【００３６】
本方法の具体的な実施例によれば、1枚の異方性の多結晶材の、矩形の輪郭をもつシートは、連結されている長尺の粒子の結晶構造を具備している。このシートに、スリットの向きが粒子の長手方向と実質的に平行であるように、直線のスリットが作成される。上で更に概説されたように、多結晶金属などの多結晶材のシートは、その全面にわたって粒子の均一な向きをもつものが容易に作られることができる。例えばレーザ加工又はワイヤ浸食によって単純な直線のスリットを斯様なシート材に形成することにより、矩形をした熱イオン電子エミッタが、上で説明されたような結晶粒の好都合な向きを実現して、容易に形成されることができる。
【００３７】
本発明の第3の態様によれば、上で説明された熱イオン電子エミッタを含むX線源が提案される。増大した機械的な安定性、及びこれ故増大した寿命など、熱イオン電子エミッタの好都合な特性に起因して、当該X線源は、信頼性及び寿命に関して優れた特性を示すことができる。創意に富んだ電子エミッタとは別に、X線源は、陰極として機能する電子エミッタと、X線ビームを生成するためのターゲットとの間に電界を確立する陽極を有する。更にまた、電子光学系が供されてもよい。
【００３８】
本発明の実施例が種々異なる題目を参照して説明されている点に留意されねばならない。特に、他の実施例がX線源又は電子エミッタを作成する方法を参照して説明されているのに対し、幾つかの実施例は電子エミッタを参照して説明されている。しかしながら当業者は、他に通知されなければ、上記の説明と、一つのタイプの題目に属している特徴の何らかの組合せに加えて、種々異なる題目に関する特徴間のどのような組合せも本アプリケーションで開示されていると考えられる以下の説明とを、蓄積することであろう。
【００３９】
本発明の、上で規定された態様、更なる態様、特徴、及び長所が、これ以降説明される実施例から抽出されることができ、実施例を参照して説明される。本発明は、これ以降実施例を参照して更に詳細に説明されようが、本発明はこれらの実施例に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１ａ】従来技術の熱イオン電子エミッタを示す。
【図１ｂ】従来技術の熱イオン電子エミッタを示す。
【図２】図1aに示された電子エミッタの概観的な平面図を示す。
【図３ａ】外力Fが加えられていないときの、図2に示す断面Aの拡大図を示す。
【図３ｂ】外力Fが加えられたときの、図2に示す断面Aの拡大図を示す。
【図４ａ】連結されている長尺の粒子を有する異方性の多結晶材の結晶粒構造を示す。
【図４ｂ】等方性多結晶材の結晶構造を示す。
【図５】本発明の実施例による電子エミッタの、図3bに示された部分Bの拡大図を示す。
【図６】本発明の一実施例によるX線管を概観的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
図の例示は、概観的に過ぎない。
【００４２】
図2では、電子エミッタ1の平面図が示されている。肉眼で見える電子エミッタのジオメトリは、従来の電子エミッタのうちの一つと、実質的に異なることはない。エミッタ部2は放出面3と、当該放出面3に隣接した境界面5とを有する。接続箇所7に、端末部（図2には示されてない）が、外部電圧をエミッタ部2に印加するために取り付けられることができる。これにより、加熱電流が、エミッタ部2を熱イオン電子放出の温度まで加熱するために、電子放出面3に誘起されることができる。放出面3及び境界面5の一部に、スリット9が、蛇行形状の導電路11を規定するために、設けられることができる。
【００４３】
例えばCTのガントリのX線管の電子エミッタ1の通常動作の間に、外力Fが電子エミッタ1に加えられることがある。
【００４４】
図3は、蛇行形状をした導電路11の、図2に示す部分Aの拡大図を示す。図3aでは、外力が加えられていない（F＝0）場合が示されている。図3bでは、外力が加えられている（F＞0）場合が示されている。蛇行形状をした導電路は、高い曲率13をもつ局所的な領域、及びこの領域に隣接した、より低い曲率をもつ領域若しくは曲率がない領域15を有する。図3bから得られることができるように、外力Fは、より高い曲率をもつ領域13に主応力負荷Lを結果として生じ、当該応力負荷は実質的に、この局所的領域の蛇行形状の長手方向に沿って向いている。
【００４５】
図4aでは、連結されている長尺の粒子17を有する異方性の結晶粒構造が示されている。長手方向の粒子の平均寸法lは、横方向の粒子の幅wよりも実質的に大きい。比較目的のために、等方性多結晶構造が図4bに示され、結晶粒は、伸びに関するいかなる優先方位ももたない。
【００４６】
図5は、主応力Lが発生する領域13での熱イオン電子エミッタの拡大図を示している。長尺の粒子17の長手方向Gは、主応力負荷Lの方向に対して、実質的に直交していることが見て取れる。
【００４７】
図6は、回転軸56を介して非同期の機械によって駆動される回転陽極516を備えたX線管530を示す。当該X線管530は陰極518と、外囲容器517の真空部515内にある回転陽極516とから成っている。電子は、陰極518から回転陽極516まで加速され、金属ターゲットとしての回転陽極516と衝突する。金属ターゲットと衝突することによって、X線光子519が、回転陽極516から発される。外囲容器517は、ハウジング511で取り囲まれており、ハウジング内はX線管530を冷却する液体514で満たされ、ハウジング内には非同期の機械の固定子57を有する。
【００４８】
本発明の上記の実施例を要約する非限定的な試みにおいて、以下のように述べることができよう：30gを上回る回転負荷即ち加速度と、約2400℃の温度の下で機能する電子エミッタを作るために、連結されている長い粒子構造を有する金属シートを使用することが提案される。当該金属シートの切断プロセスの際、当該シートの粒子構造は、図5に描かれている向きにされなければならない。この理由は、以下の通りである：電子エミッタの実際の動作の際の回転軸の方向に応じて、当該エミッタ上へ及ぼされる反力Fは、Y方向又はX方向の何れかに導かれることができる。図2参照。しかしながら、当該エミッタの高温エリアでの最大の引っ張り応力は、通常回転軸の方向にかかわりなく、X軸に沿って導かれる。金属シートの構造が、図5に示される向きである場合、即ち、引っ張り応力の向きに対して実質的に直交する粒子構造の長手方向の軸を有する場合、究極的に短絡を引き起こすかもしれない粒子構造のスリップによって生じる実質的な塑性変形が防止されることができる。これは、電子エミッタ材料の高温クリープを実質的に減じ、当該エミッタの寿命を増す。
【００４９】
用語「有している」が、他の要素又はステップを排除することはなく、「a」又は「an」が、複数を除外しない点に留意する必要がある。また、異なる実施例に関連して説明された要素は、組み合わせられてもよい。請求項中の引用符号が、請求項の範囲を限定するものとして解釈されてはならないことも留意すべきである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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