(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも１つの傾斜壁面、および、前記傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の収束溝を有する収束電極と、この収束電極の前記収束溝内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記収束溝は、前記カソードの端部と対面する少なくとも１つの端壁から前記カソードの長手方向に沿う２つの横壁にかけて曲がった第１および第２隅部分を有し、かつ、前記谷底部分から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記谷底部分に近い側に位置する第２隅部分よりも、曲がり具合がゆるやかになっていることを特徴とするＸ線管。
【請求項２】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも１つの傾斜壁面、および、この傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の収束溝を有する収束電極と、この収束電極の前記収束溝内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記収束溝は、前記カソードの端部と対面する少なくとも１つの端壁両端の隅部分が所定曲率半径の曲面に形成され、かつ、前記谷底部分から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記谷底部分に近い側に位置する第２隅部分よりも、曲率半径が大きいことを特徴とするＸ線管。
【請求項３】
電子ビームの衝突によってＸ線無点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも２つの第１および第２の傾斜壁面、前記第１傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第１収束溝、前記第２傾斜壁面に形成され、前記谷底部分の延長方向の端部に位置する２つの端壁がそれぞれ前記谷底部分の延長方向において前記第１収束溝の２つの端壁の内側にほぼ同じ距離だけ位置がずれているほぽ矩形状の第２収束溝を有する収束電極と、前記第１および第２収束構内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記第１収束溝および前記第２収束溝の少なくとも一方は、前記カソードの端部と対面する少なくとも１つの端壁両端の隅部分が所定曲率半径の曲面に形成され、かつ、他方の収束溝から遠い側に位置する第１隅部分の方が、他方の収束溝に近い側に位置する第２隅部分よりも、曲率半径が大きいことを特徴とするＸ線管。
【請求項４】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも２つの第１および第２の傾斜壁面、前記第１傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第１収束溝、前記第２傾斜壁面に形成され、前記谷底部分の延長方向の端部に位置する２つの端壁の一方が他方よりも、前記谷底部分の延長方向において前記第１収束溝の端壁の内側方向に位置が大きくずれているほぼ矩形状の第２収束溝を有する収束電極と、前記第１および第２収束溝内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記第２収束溝の端壁とのずれが大きい側の前記第１収束溝の端壁両端の隅部分は、所定曲率半径の曲面で形成され、かつ、前記第２収束溝から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記第２収束溝に近い側に位置する第２隅部分よりも、曲率半径が大きいことを特徴とするＸ線管。
【請求項５】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも２つの第１および第２の傾斜壁面、前記第１傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第１収束溝、前記第２傾斜壁面に形成され、前記谷底部分の延長方向の端部に位置する２つの端壁の一方が前記谷底部分の延長方向において前記第１収束溝の一方の端壁とほぼ同じ位置で、端壁の他方が、前記谷底部分の延長方向において前記第１収束溝の他方の端壁の内側にずれて位置するほぼ矩形状の第２収束溝を有する収束電極と、前記第１および第２収束溝内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記第１収束溝の前記他方の端壁両端の隅部分は所定曲率半径の曲面で形成され、かつ、前記第２収束溝から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記第２収束溝に近い側に位置する第２隅部分よりも、曲率半径が大きいことを特徴とするＸ線管。
【請求項６】
第１隅部分の曲率半径は、前記第１隅部分を有する収束溝中央部分の谷底部分の延長方向に対し垂直方向における幅の1/3以上である請求項２ないし請求項５のいずれか１つに記載のＸ線管。
【請求項７】
第１隅部分の曲率半径は、前記第１隅部分を有する収束溝の前記第１隅部分に近い方の端壁とこれと対面するカソード端部との間隔の１倍ないし３倍の範囲である請求項２ないし請求項５のいずれか１つに記載のＸ線管。
【請求項８】
第２隅部分の曲率半径は、前記第２隅部分を有する収束溝の前記第２隅部分に近い方の端壁とこれと対面するカソード端部との間隔の０．２倍から１倍未満の範囲である請求項２ないし請求項５のいずれか１つに記載のＸ線管。
【請求項９】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも２つの第１および第２の傾斜壁面、前記第１傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第１収束溝、前記第２傾斜壁面に形成され、前記谷底部分の延長方向の端部に位置する２つの端壁の一方が他方よりも、前記谷底部分の延長方向において前記第１収束溝の端壁の内側方向に位置が大きくずれているほぼ矩形状の第２収束溝を有する収束電極と、前記第１および第２収束溝内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記第２収束溝の端壁とのずれが大きい側の前記第１収束溝の端壁両端の隅部分は、所定曲率半径の曲面で形成され、かつ、前記第２収束溝から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記第２収束溝に近い側に位置する第２隅部分よりも曲率半径が大きく、前記第１収束溝の端壁に対して端壁の位置ずれが大きい側に、前記第２収束溝に隣接して補助溝を設けたことを特徴とするＸ線管。
【請求項１０】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも２つの第１および第２の傾斜壁面、前記第１傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第１収束溝、前記第２傾斜壁面に形成され、前記谷底部分の延長方向の端部に位置する２つの端壁の一方が前記谷底部分の延長方向において前記第１収束溝の一方の端壁とほぼ同じ位置で、端壁の他方が、前記谷底部分の延長方向において前記第１収束溝の他方の端壁の内側にずれて位置するほぼ矩形状の第２収束溝を有する収束電極と、前記第１および第２収束溝内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記第１収束溝の前記他方の端壁両端の隅部分は所定曲率半径の曲面で形成され、かつ、前記第２収束溝から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記第２収束溝に近い側に位置する第２隅部分よりも曲率半径が大きく、前記第１収束溝の端壁に対して端壁の位置ずれが大きい側に、前記第２収束溝に隣接して補助溝を設けたことを特徴とするＸ線管。
【請求項１１】
補助溝の深さが第２収束溝の深さの０．３倍以上である請求項９または請求項１０記載のＸ線管。
【請求項１２】
第１収束溝の谷底部分の延長方向における長さと、第２収束溝と補助溝を合わせた谷底部分の延長方向における長さとがほぼ等しく、かつ、前記谷底部分の延長方向において前記第２収束溝および前記補助溝それぞれの一方の端壁と前記第１収束溝の端壁との位置がほぼ一致している請求項９または請求項１０または請求項１１記載のＸ線管。
【請求項１３】
第１収束溝および第２収束溝の少なくとも一方の４つの隅部分は、他方の収束溝から遠い側に位置する２つの隅部分の方が、他方の収束溝に近い側に位置する２つの隅部分よりも、曲率半径が大きいことを特徴とする請求項３記載のＸ線管。
【請求項１４】
他方の収束溝から遠い側に位置する２つの隅部分の曲率半径は、前記２つの隅部分を有する収束溝の端壁とこれと対面するカソード端部との間隔の１倍ないし３倍の範囲である請求項１３記載のＸ線管。
【請求項１５】
他方の収束溝に近い側に位置する２つの隅部分の曲率半径は、前記２つの隅部分を有する収束溝の端壁とこれと対面するカソード端部との間隔の０．２倍から１倍未満の範囲である請求項１３記載のＸ線管。
【請求項１６】
第１隅部分の曲率半径が、第１収束溝および第２収束溝に含まれる他の隅部分の曲率半径よりも大きい請求項５記載のＸ線管。
【請求項１７】
第１収束溝および第２収束溝の少なくとも一方は、他方の収束溝よりも遠い側に位置する谷底部分とほぼ平行する横壁の中央部分が外側に脹んだ形状である請求項２記載のＸ線管。
【請求項１８】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠くに位置する谷底部分、この谷底部分を挟んで前記陽極の方向に斜めにせり上がる２つの第１および第２の傾斜壁面、前記第１傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第１収束溝、前記谷底部分に形成され前記第１収束溝よりも前記谷底部分の延長方向における長さが短い谷底収束溝、前記第２傾斜壁面に形成され、前記谷底収束溝よりも前記谷底部分の延長方向における長さが長く、前記第１収束溝よりも前記谷底部分の延長方向における長さが短い第２収束溝を有する収束電極と、前記収束溝内にそれぞれ配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記第１収束溝および前記第２収束溝の少なくとも一方は、前記カソードの端部と対面する少なくとも１つの端壁両端の隅部分が所定曲率半径の曲面で形成され、かつ、他方の収束溝から遠い側に位置する第１隅部分の方が、他方の収束溝に近い側に位置する第２隅部分よりも、曲率半径が大きいことを特徴とするＸ線管。
【請求項１９】
谷底壁面の延長方向における端部に位置する第１収束溝の２つの端壁とのずれが大きい側の端壁の外側に、第２収束溝に隣接して補助溝を設けた請求項18記載のＸ線管。
【請求項２０】
補助溝の深さが第２収束溝の深さの０．３倍以上である請求項１９記載のＸ線管。
【請求項２１】
第１収束溝の谷底壁面の延長方向における長さと、第２収束溝と補助溝を合わせた谷底壁面の延長方向における長さとがほぼ等しく、かつ、前記谷底壁面の延長方向において前記第２収束溝および前記補助溝それぞれの一方の端壁と前記第１収束溝の端壁との位置がほぼ一致している請求項19記載のＸ線管。
【請求項２２】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも１つの傾斜壁面、この傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の収束溝を有する収束電極と、この収束電極の収束溝内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記収束溝は、前記カソードの端部と対面する少なくとも１つの端壁両端の隅部分が収束溝の深さ方向に伸びる所定幅の平面に形成され、かつ、前記谷底部分から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記谷底部分に近い側に位置する第２隅部分よりも、平面の幅が大きいことを特徴とするＸ線管。
【請求項２３】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠い谷底部分、この谷底部分から前記陽極の方向に斜めにせり上がる少なくとも１つの傾斜壁面、および、この傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の収束溝を有する収束電極と、この収束電極の収束構内に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、前記収束溝は、前記カソードの端部と対面する少なくとも１つの端壁を挟む２つの隅部分の一方が所定曲率半径の曲面で形成され、他方が収束溝の深さ方向に伸びる所定幅の平面に形成され、前記谷底部分から遠い側に位置する第１隅部分の方が、前記谷底部分に近い側に位置する第２隅部分よりも、曲率半径または平面の幅が大きいことを特徴とするＸ線管。
【請求項２４】
電子ビームの衝突によってＸ線焦点位置からＸ線を発生するターゲット面を有する陽極と、
この陽極の前記ターゲット面に対向して配置され、かつ、前記Ｘ線焦点位置から最も遠くに位置する谷底部分、この谷底部分を挟んで前記陽極の方向に斜めにせり上がる第１および第２の傾斜壁面、前記第１傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第１収束溝、前記第２傾斜壁面に形成されたほぼ矩形状の第２収束溝、および前記谷底部分に形成されたほぼ矩形状の谷底収束溝を有し、前記谷底部分の延長方向において、前記谷底収束溝の長さが前記第１収束溝および前記第２収束溝の長さと異なる収束電極と、
前記各収束構内に前記谷底部分の延長方向に沿ってそれぞれ相互に平行に配置された電子ビーム放出用カソードとを具備したＸ線管において、
前記収束電極の前記第１収束溝および前記第２収束溝の少なくとも一方は、その４隅が所定曲率半径の曲面で形成され、かつ、他方の収束溝から遠い側に位置する２隅部分の方が、他方の収束溝に近い側に位置する２隅部分よりも、曲率半径が大きいことを特徴とするＸ線管。
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、Ｘ線焦点形状の歪みを少なくしたＸ線管に関する。
背景技術
Ｘ線管は、陰極のフィラメントが発生する熱電子を陽極のターゲット面に照射し、ターゲット面からＸ線を発生させる電子管で、被写体のＸ線撮影などに利用されている。
Ｘ線を利用して被写体を撮影する場合、Ｘ線を照射しながら被写体像を観察する透視撮影、あるいは、被写体像をフィルムなどに印画する通常撮影がある。透視撮影は少ないＸ線量で行われ、通常撮影は多いＸ線量で行われる。
このように被写体の撮影にあたって、Ｘ線量の切り替えが必要な場合、通常、複数の焦点をもつＸ線管が使用される。例えば、大焦点と小焦点などのように大きさの異なる複数種類の焦点を形成できるようにし、透視撮影には小焦点を利用し、通常撮影には大焦点を利用する方法である。
ここで、従来のＸ線管について、大小の２つのＸ線焦点が設けられる場合を例にとり図１５を参照して説明する。符号５０は熱電子を放出する陰極構体で、この陰極構体５０に対向して円盤状の回転陽極５２が配置されている。回転陽極５２は図の上面および下面が平坦で、ターゲット面が傾斜している。
そして、陰極構体５０を構成する収束電極５１の矩形状収束溝５４ａ、５４ｂの内側には、熱電子を放出する２つのカソード、例えばコイル状直熱型フィラメント５３ａ、５３ｂが設けられている。一方のフィラメント５３ａは例えば大焦点用で、他方のフィラメント５３ｂは小焦点用である。収束溝５４ａ、５４ｂは、フィラメント５３ａ、５３ｂから放出された電子を陽極ターゲット面上に収束し、規定された大きさと形状の焦点に絞り込むための静電界を形成する。なお、この陽極ターゲット面上の電子ビーム衝突領域は、言うまでもなく、Ｘ線焦点である。
２つの焦点をもつＸ線管は、大焦点を使用する場合と、小焦点を使用する場合とで、被写体の撮影位置がずれないようにする必要がある。このため、２つのフィラメント５３ａ、５３ｂから放出された電子の焦点が陽極５２のターゲット面上でほぼ同じ位置となるようにしている。
そのため、収束電極５１の中央部分を凹ませて谷底部分Ｍを形成している。谷底部分Ｍを挟んでその両側に位置するＶ字状の傾斜面５１ａ、５１ｂにそれぞれ収束溝５４ａ、５４ｂを形成し、収束溝５４ａ、５４ｂの開口がそれぞれ内側を向くようにしている。このとき、一方の収束溝５４ａの開口端部は、谷底部分Ｍと焦点位置を結ぶ線、すなわち中心線Ｃに対する垂直面Ｈに対し所定の角度αで傾き、また同様に、収束溝５４ｂの開口端部は角度βで傾いている。なお、収束溝５４ａの傾斜面に沿った開口端部の幅をＬｗ、収束溝５４ｂの傾斜面に沿った開口端部の幅をＳｗで示している。
次に、フィラメント５３ａ、５３ｂや収束溝５４ａ、５４ｂを陽極５２側から見た構造について図１５の（ｃ）で説明する。この図は、図１５（ａ）の各傾斜面をそれぞれに直角な方向１５ｃ、１５ｄから見た展開図である。
収束電極５１の全体外形はほぼ円柱状をしている。また、２つのフィラメント５３ａ、５３ｂは互いに平行で、１つの方向に長く配置されている。このため、収束溝５４ａ、５４ｂは、その内側に配置されたフィラメント５３ａ、５３ｂの配置に合わせて、谷底部分Ｍの延在方向に沿って長くほぼ矩形状をしている。Ｘ線管を製造する場合、２つの収束溝５４ａ、５４ｂは溝加工によって同じ工程で作られる。それぞれの収束溝５４ａ、５４ｂを構成する壁の４つの隅部分Ｌ１〜Ｌ４、Ｓ１〜Ｓ４は同じ曲率半径をもち、丸みのある曲面になっている。そして、従来のＸ線管では、隅部分Ｌ１〜Ｌ４、Ｓ１〜Ｓ４の曲率半径は、一般的に、収束溝５４ａ、５４ｂの開口端部の傾斜面５１ａ、５１ｂに沿った溝幅Ｌｗ、Ｓｗの０．３倍以下になっている。
上記した構成において、フィラメント５３ａ、５３ｂから熱電子が放出されると、図１５（ａ）に示すように、熱電子は収束溝５４ａ、５４ｂ部分の静電界で収束され、軌道５６ａ、５６ｂを描いて陽極５２のターゲット面に焦点５７ａ、５７ｂを形成する。この場合、熱電子の焦点は図１５（ｂ）のような形状になる。符号５７ａが大焦点、符号５７ｂが小焦点で、フィラメント５３ａ、５３ｂが配置された長手方向に弓なりの歪みが発生している。焦点が歪むと、その実効寸法はＡ１、Ａ２で示すように、歪んで外側に膨らんだ分だけ大きくなる。
従来のＸ線管は、陽極のターゲット面に形成される焦点の形状が歪み、これによって焦点寸法が大きくなり撮影画質を低下させる。焦点形状の歪みは、円盤状の回転陽極に対向する収束電極の面がＶ字状に傾斜していること、また、収束電極の外形が円柱状でありながら、そこに形成される収束溝が矩形状で、かつ収束溝の位置がずれていることなどの理由から、電子ビームに対する収束電界が歪み、熱電子の走行軌跡の均一性が失われることが原因と考えられる。
この発明は、上記した欠点を解決するもので、歪みの少ないＸ線焦点をもつＸ線管を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
図１は、この発明の実施形態を説明するための概略の構造図である。
図２は、この発明の実施形態を説明するもので、図２（ａ）は、陰極部分と陽極部分の構造を示す概略の構造図、図２（ｂ）は焦点形状を示す平面図である。
図３は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分の構造を説明するための概略の平面図である。
図４は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分を拡大して示した平面図である。
図５は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分の構造を説明するための平面図である。
図６は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分の構造を説明するための平面図である。
図７は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分の構造を説明するための平面図である。
図８は、この発明の他の実施形態を説明するための概略の側面図である。
図９は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分の構造を説明するための平面図である。
図１０は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分の構造を説明するための平面図である。
図１１は、この発明の他の実施形態を説明するもので、図１１（ａ）は陰極部分の構造を説明するための概略の平面図、図１１（ｂ）は陰極部分の線分１１ｂ−１１ｂに沿う横断面図である。
図１２は、この発明の他の実施形態を説明するもので、図１２（ａ）は陰極部分の構造を説明するための概略の平面図、図１２（ｂ）は陰極部分の横断面図および収束溝部分を正面から見た概略の平面図である。
図１３は、この発明による焦点形状の例を説明する平面図で、図１３（ａ）は従来技術の場合、図１３（ｂ）は集束溝の４隅部分の曲率に変化をもたせた場合、図１３（ｃ）は集束溝の４隅部分の曲率に変化をもたせ、かつ、補助溝を設けた場合の焦点形状を示している。
図１４は、この発明の他の実施形態を説明するもので、陰極部分の構造を説明するための平面図である。
図１５は、従来例を説明するもので、図１５（ａ）は、陰極部分と陽極部分の構造を示す概略の構造図、図１５（ｂ）は焦点形状を示す平面図、図１５（ｃ）は陰極部分の構造を示す概略の平面図である。
発明の詳細な説明
本発明の実施形態について図１の概略の構造図を参照して説明する。符号１１はＸ線管装置を構成する筐体で、筐体１１内にＸ線管１２が配置されている。Ｘ線管１２は、真空外囲器１３およびこの真空外囲器１３内に設けられた陰極構体１４、タングステンなどの耐熱性金属でできた円錐状のターゲット面を有する回転陽極１５などから構成されている。真空外囲器１３の外側には、回転陽極１５を回転させるためのステータ１６が設けられている。また、筐体１１内部は絶縁油１７が満たされている。なお、線分ｍはＸ線管１２の管軸、即ち回転中心軸を示している。
ここで、Ｘ線管１２を構成する陰極構体１４や回転陽極１５の各部分の構造について、大小の２つの焦点が形成される場合を例にとり図２を参照して説明する。
陰極構体１４と回転陽極１５が対向して配置されている。回転陽極１５のターゲット面１５ａは所定角度で傾斜している。
陰極構体１４の主要部である収束電極１８はほぼ円柱状の金属で形成されている。回転陽極１５に対向する面はＶ字状に削られ、境界部分すなわち後述する谷底部分Ｍを挟んで、回転陽極１５方向に斜めにせり上がる所定角度で交差する２つの傾斜面１８ａ、１８ｂが形成されている。その両側にわずかな平坦面１８ｃが形成されている。各傾斜面１８ａ、１８ｂには、大小２つの矩形状の収束溝２２ａ、２２ｂが形成されている。また、各収束溝２２ａ、２２ｂ内には大小２つのコイル状直熱型フィラメント２１ａ、２１ｂが配置されている。フィラメント２１ａは例えば大焦点用、そしてフィラメント２１ｂは小焦点用となっている。収束溝２２ａ、２２ｂは、フィラメント２１ａ、２１ｂが放出した電子を規定寸法の焦点に絞り込むための静電界を形成する。
また、２つの焦点をもつＸ線管は、大焦点を使用する場合と、小焦点を使用する場合とで、被写体の撮影位置がずれないようにする必要がある。このため、フィラメント２１ａ、２１ｂから放出された電子の焦点が、管軸ｍに対して傾斜した陽極１５のターゲット面１５ａのほぼ同じ位置すなわち中心線Ｃ上で重なるようにしている。
収束電極１８の最も凹んだ部分、たとえばターゲット面１５ａの焦点から一番遠い線状の部分が谷底部分Ｍである。谷底部分Ｍはその直下に位置するターゲット面１５ａとたとえばほぼ平行で、谷底部分Ｍの両側は所定角度で交差する傾斜面１８ａ、１８ｂになっている。したがって、それぞれの収束溝２２ａ、２２ｂの開口は互いにほぼ内側を向いている。収束電極１８の一方の傾斜面１８ａは、平坦な面１８ｃすなわち中心線ｃに垂直な面に対し所定の角度αで傾斜し、他方の傾斜面１８ｂはたとえば傾斜面１８ａとは異なる角度βで傾斜している。なお、大焦点用収束溝２２ａの開口部の傾斜面に沿った溝幅をＬw、また、小焦点用の収束溝２２ｂの溝幅をＳwで示している。
次に、フィラメント２１ａ、２１ｂや収束溝２２ａ、２２ｂなどの部分を陽極１５側から見た構造について図３及び図４を参照して説明する。これらの図は、図２における収束溝２２ａ、２２ｂやフィラメント２１ａ、２１ｂ部分のみを傾斜面１８ａ、１８ｂに対して垂直な方向３ａ、３ｂから見た状態を示している。また、回転陽極１５のターゲット面１５ａとの相対的な位置関係を示すために、回転陽極１５の対応位置を一点鎖線で示し、その回転中心軸すなわちＸ線管１２の管軸を符号ｍで示している。
収束電極１８の全体外形はほぼ円柱状をしている。各収束溝２２ａ、２２ｂ、およびフィラメント２１ａ、２１ｂは互いに平行で、一つの方向、即ち谷底部分Ｍの延在方向に沿って長く形成され、配置されている。収束溝２２ａ、２２ｂはそれぞれの長い方の横壁どうし、すなわち横壁２２１と横壁２２２、および横壁２２３と横壁２２４が平行に、そして横壁どうしが隣り合うように配置されている。この場合、収束溝２２ａと収束溝２２ｂは、それぞれの横壁の中央部分がほぼ同じ線上に位置し、横壁の中央部分を通る線に対して線対称になっている。したがって、収束溝２２ａ、２２ｂの短い方の端壁どうし、すなわち端壁２３１と端壁２３３、そして端壁２３２と端壁２３４の谷底部分Ｍの延長方向に対する位置ずれＧ１、Ｇ２の寸法はほぼ等しくなっている。
ここで、収束溝２２ａ、２２ｂの構造について、陰極構体１４を拡大して示した図４を参照して説明する。一方の大焦点用収束溝２２ａは４つの隅部分Ｌ１〜Ｌ４を有し、また、同じく他方の小焦点用収束溝２２ｂも４つの隅部分Ｓ１〜Ｓ４を有している。
そして、大焦点用収束溝２２ａに関しては、谷底部分Ｍから遠い方に位置する隅部分Ｌ１、Ｌ２の曲率半径ＲL1、ＲL2は、たとえば谷底部分Ｍに近い方の隅部分Ｌ３、Ｌ４の曲率半径ＲL3、ＲL4よりもそれぞれ大きくし、曲がり具合がゆるやかに変化している。
また、小焦点用の収束溝２２ｂに関しては、同様に、谷底部分Ｍから遠い方に位置する隅部分Ｓ１、Ｓ２の曲率半径ＲS1、ＲS2は、たとえば谷底部分Ｍに近い方の隅部分Ｓ３、Ｓ４の曲率半径ＲS3、ＲS4よりもそれぞれ大きくし、曲がり具合がゆるやかに変化している。
そして好ましくは、各収束溝の谷底部分Ｍから遠い方の隅部分の曲率半径は、その収束溝の溝幅の１／３以上に設定してある。但し、これらの曲率半径の上限は、その収束溝の溝幅の４／５程度とするのが実用的に望ましい。
したがって、大焦点用の収束溝２２ａに関しては、谷底部分Ｍから遠い方の隅部分Ｌ１、Ｌ２の曲率半径ＲL1、ＲL2は、その溝幅Ｌｗの１／３以上にしてある。なお、谷底部分Ｍに近い方の隅部分Ｌ３、Ｌ４の曲率半径ＲL3、ＲL4は、その溝幅Ｌｗの１／３未満にしてある。
また、小焦点用の収束溝２２ｂに関しては、谷底部分Ｍから遠い方の隅部分Ｌ３、Ｌ４の曲率半径ＲL3、ＲL4は、その溝幅Ｓｗの１／３以上にしてある。なお、谷底部分Ｍに近い方の隅部分Ｓ３、Ｓ４の曲率半径ＲS3、ＲS4は、その溝幅Ｓｗの１／３未満にしてある。
ここで、具体的な寸法例を示すと次のようになっている。Ｘ線焦点の実効サイズ、すなわち放射Ｘ線の主利用方向の中心線側からＸ線焦点をみた焦点サイズが、大焦点が１．２ｍｍ×１．２ｍｍで、小焦点が０．６ｍｍ×０．６ｍｍに設計した回転陽極型Ｘ線管において、次のような各部寸法にしてある。
すなわち、大焦点用収束溝２２ａの長さは１８ｍｍ、収束溝の幅Ｌw＝７ｍｍ、収束溝の深さは３．５ｍｍ、曲率半径ＲL1＝３．５ｍｍ、ＲL2＝３ｍｍ、ＲL3＝１ｍｍ、ＲL4＝１ｍｍである。また、小焦点用の収束溝２２ａの長さは１３ｍｍ、収束溝の幅Ｓｗ＝６．５ｍｍ、収束溝の深さは４．０ｍｍ、曲率半径ＲS1＝３ｍｍ、ＲS2＝２．５ｍｍ、ＲS3＝１ｍｍ、ＲS4＝１ｍｍである。そして、傾斜面１８ａ、１８ｂが交差する角度は１３０°である。
上記した構成において、フィラメント２１ａ、２１ｂから熱電子が放出されると、図２（ａ）で示すように、熱電子は収束溝２２ａ、２２ｂ部分の静電界で収束され、軌道２３ａ、２３ｂを描き陽極１５のターゲット面１５ａの中心線Ｃ上にいずれの焦点２４ａ、２４ｂも形成され、その焦点位置からＸ線が発生する。このとき、ターゲット面１５ａ上に形成される焦点は、図２（ｂ）に示すような形状になり、大焦点２４ａや、小焦点２４ｂに歪みがほとんど発生しない。したがって、焦点の実効寸法はａ１、ａ２となり、従来の歪みがある場合よりも小さくなる。なお、図２（ｂ）の焦点形状は、陽極ターゲットの斜面に垂直な方向からみた電子ビーム衝突面形状を表わしており、放射Ｘ線の利用方向からみた実効焦点は同図（ａ）に示すようにほぼ正方形になる。
これは、収束溝２２ａを構成する隅部分Ｌ１、Ｌ２の曲率半径、および、収束溝２２ｂを構成する隅部分Ｓ１、Ｓ２の曲率半径をそれぞれ他方のそれよりも大きくし、ゆるやかに変化する曲面にしたことにより、収束溝２２ａ、２２ｂの近傍部分、特に、矩形状溝の長手方向における電界が均一化したことによるものと考えられる。
次に、この発明の他の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、図３および図４に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
この実施形態は、図の上方に位置する大焦点用の収束溝２２ａの短い方の端壁２３１と、小焦点用の収束溝２２ｂの短い方の端壁２３３とが、谷底部分Ｍの延長方向に対しほぼ一致した配置になっている。したがって、谷底部分Ｍの延長方向に対する位置ずれＧは、図の下方に位置する収束溝２２ａと収束溝２２ｂの端壁どうし、すなわち端壁２３２と端壁２３４の方が大きくなっている。この場合、位置ずれＧがある側で、かつ、外側に位置している大焦点用収束溝２２ａの隅部分Ｌ２の曲率半径を一番大きくしている。その次に、隅部分Ｌ１、Ｓ１、Ｓ２の順に曲率半径を小さくし、これらをその他の隅部分即ち谷底部分Ｍに近い側の各隅部分Ｌ３、Ｌ４、Ｓ３、Ｓ４の曲率半径よりも大きくしてある。
なお、この場合、好ましくは、少なくとも隅部分Ｌ２の曲率半径を、大焦点用の収束溝２２ａの幅、すなわち溝の長手方向における中央部分の溝幅Ｌｗの１／３以上にする。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、図３ないし図５に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。この実施形態は、収束溝２２ａ、２２ｂの各隅部分Ｌ１〜Ｌ４、Ｓ１〜Ｓ４をいずれも、平坦な壁面、たとえば収束溝２２ａ、２２ｂの深さ方向に伸びる所定幅の平面に形成している。この場合も、曲面の場合と同様の効果が得られる。
この実施形態は、図の下方に位置する収束溝２２ａの短い方の端壁２３２と、収束溝２２ｂの短い方の端壁２３４とが、谷底部分Ｍの延長方向に対しほぼ同じ位置になっている。したがって、図の上方に位置する収束溝２２ａと収束溝２２ｂの端壁どうし、すなわち端壁２３１と端壁２３３の方が、谷底部分Ｍの延長方向に対する位置ずれＧが大きくなっている。この場合、位置ずれＧの大きい側で、かつ、外側に位置している大焦点用収束溝２２ａの隅部分Ｌ１における壁面の幅ＷL1を一番大きい寸法にしてある。そして、隅部分Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の順に壁面の幅を狭くしている。また、小焦点用収束溝２２ｂでは、隅部分Ｓ１、Ｓ２の壁面の幅を同じ程度に大きくし、隅部分Ｓ３、Ｓ４の壁面の幅をそれよりも短くしてある。
したがって、隅部分Ｌ１〜Ｌ４の壁面の幅をＷL1〜ＷL4、隅部分Ｓ１〜Ｓ４の曲率半径をＷS1〜ＷS4とすると、
ＷL1＞ＷL2＞ＷL3＞ＷL4、
ＷS1＝ＷS2＞ＷS3とＷS4
となっている。
また好ましくは、各収束溝の谷底部分Ｍから遠い方の隅部分の各壁面の幅を、それぞれの収束溝の幅寸法Ｌｗ，Ｓｗの１／３以上にしてある。なお、それらの上限は溝幅寸法の４／５程度である。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図７を参照して説明する。図７は、図３ないし図６に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。この実施形態は、例えば、収束溝２２ａ、２２ｂの谷底部分Ｍから遠い方の横壁２２１、２２４が全体にわたって外側に膨らむゆるやかな曲面になっている。そして、谷底部分Ｍに近い各横壁２２２，２２３はほぼ平行な直線状になっている。なお、２つの収束溝２２ａ、収束溝２２ｂは、図の上方の端壁２３１、２３３がほぼ一致した配置になっている。したがって、収束溝２２ａと収束溝２２ｂは、図の下方に位置する端壁どうし、すなわち端壁２３２と端壁２３４の方が、谷底部分Ｍの延長方向に対する位置ずれＧが大きくなっている。
この場合、位置ずれＧの大きい方で、大焦点用収束溝２２ａの端壁２３２の谷底部分Ｍから遠い隅部分Ｌ２の曲率半径を最も大きくしてある。そして、隅部分Ｌ１、Ｓ１、Ｓ２の順に曲率半径を小さくし、これらを谷底部分Ｍに近い各隅部分Ｌ３、Ｌ４、Ｓ３、Ｓ４の曲率半径より大きくしてある。この場合、好ましくは谷底部分Ｍから遠い各隅部分の曲率半径は、対応する収束溝の溝幅の１／３以上にする。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図８を参照して説明する。これまでに説明した実施形態においては、収束電極はＶ字状の傾斜面になっている。しかし、図８に示す実施形態では、谷底部分Ｍは回転陽極１５のターゲット面に対して傾斜のない平坦な面になっており、この谷底部分Ｍから片方の側にだけ傾斜面１８ａが形成されている。そして、谷底部分Ｍに、例えば排気工程などにおいて、ターゲット面を加熱するために使用される電子衝撃加熱用の電子ビーム発生源となるフィラメント２１ｃ及びその収束溝２２ｃが設けられている。
そして、傾斜面１８ａに被写体撮影用のＸ線を発生するための収束溝２２ａおよびフィラメント２１ａが設けられている。このような構成の場合も、例えば、傾斜面１８ａに設けられた収束溝２２ａに対し、上記したような曲率半径または平坦な壁面幅の関係にすることによって同様の効果が得られる。すなわち、収束溝の谷底部分Ｍから遠い隅部分の曲率半径を谷底部分Ｍに近い隅部分の曲率半径よりも大きくする。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図９を参照して説明する。図９は、図３ないし図７に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
この実施形態の場合、大焦点用の収束溝２２ａは、谷底部分Ｍから遠い隅部分Ｌ１、Ｌ２の曲率半径を谷底部分Ｍに近い隅部分Ｌ３、Ｌ４の曲率半径よりも大きくしている。また、同時に、一方の隅部分Ｌ１の曲率半径を、この隅部分Ｌ１に近い側におけるフィラメント２１ａの端と、これと対面する溝の端壁２３１との間隔Ｗ１の１倍ないし３倍の範囲にしている。また、他方の隅部分Ｌ２の曲率半径を、この隅部分Ｌ２に近い側におけるフィラメント２１ａの端と、これと対面する溝の端壁２３２との間隔Ｗ２の１倍ないし３倍の範囲にしている。
また、小焦点用の収束溝２２ｂは、谷底部分Ｍから遠い隅部分Ｓ１、Ｓ２の曲率半径をそれぞれ、谷底部分Ｍに近い隅部分Ｓ３、Ｓ４の曲率半径よりも大きくしている。また、同時に、隅部分Ｓ１の曲率半径を、この隅部分Ｓ１に近い側におけるフィラメント２１ｂの端と、これと対面する溝の端壁２３３との間隔Ｗ３の１倍ないし３倍の範囲にしている。また、隅部分Ｓ２の曲率半径を、この隅部分Ｓ２に近い側におけるフィラメント２１ｂ端と、これと対面する溝の端壁２３４との間隔Ｗ４の１倍ないし３倍の範囲にしている。
また、収束溝２２ａの隅部分Ｌ３の曲率半径は、隅部分Ｌ３に近いフィラメント２１ａの端部と収束溝の端壁２３１との間隔Ｗ１の０．２倍ないし１倍未満の範囲にしている。また、隅部分Ｌ４の曲率半径は、隅部分Ｌ４に近いフィラメント端部と収束溝の端壁２３２との間隔Ｗ２の０．２倍ないし１倍未満の範囲にしている。
同様に、収束溝２２ｂは、隅部分Ｓ３の曲率半径を、隅部分Ｓ３に近いフィラメント端部と収束溝の端壁２３３との間隔Ｗ３の０．２倍ないし１倍未満の範囲にしている。また、隅部分Ｓ４の曲率半径を、隅部分Ｓ４に近いフィラメント端部と収束溝の端壁２３４との間隔Ｗ４の０．２倍ないし１倍未満の範囲にしている。
なお、この実施形態では、大焦点用収束溝２２ａの場合も、小焦点用収束溝２２ｂの場合も、谷底部分Ｍから遠い側の２つの隅部分を、端壁とフィラメント端との間隔の１倍ないし３倍にしている。しかし、これはいずれか一方だけにすることもできる。また、谷底部分Ｍから遠くに位置する収束溝２２ａと収束溝２２ｂとの４つの隅部分のうちの１か所だけにすることもできる。
また、収束溝２２ａの場合も、収束溝２２ｂの場合も、谷底部分Ｍから近い側の２つの隅部分を、端壁とフィラメント端との間隔の０．２倍ないし１倍未満の範囲にしているが、これはいずれか一方だけにすることもできる。また、収束溝２２ａと収束溝２２ｂに対しそのうちの１か所だけにすることもできる。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図１０を参照して説明する。図１０は、図３ないし図７、および図９に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
この実施形態は、大焦点用の収束溝２２ａと小焦点用の収束溝２２ｂは、図の上方に位置する端壁２３１、２３３が、谷底部分Ｍの延長方向に対しほぼ一致した配置になっている。したがって、谷底部分Ｍの延長方向に対する大きい位置ずれＧは、図の下方の端壁２３２、２３４に生じている。この場合、大きい位置ずれＧのある側で、かつ外側に位置している大焦点用収束溝２２ａ端壁の隅部分Ｌ２の曲率半径を一番大きくしている。そして、隅部分Ｌ１、Ｓ１、Ｓ２の順に曲率半径を小さくし、これらをその他の隅部分Ｌ３、Ｌ４、Ｓ３、Ｓ４の曲率半径よりも大きくしている。
また、この場合、収束溝２２ａも、収束溝２２ｂも、谷底部分Ｍから遠い側の２つの隅部分を、図９の場合と同様に、端壁とフィラメント端との間隔の１倍ないし３倍にしている。しかし、これはいずれか一方だけにすることもできる。また、収束溝２２ａと収束溝２２ｂのうちの１か所だけにすることもできる。
また、また、収束溝２２ａの場合も、収束溝２２ｂの場合も、図９の場合と同様に、谷底部分Ｍから近い側の２つの隅部分を、端壁とフィラメント端との間隔の０．２倍ないし１倍未満の範囲にしているが、これはいずれか一方だけにすることもできる。また、収束溝２２ａと収束溝２２ｂのうちの１か所だけにすることもできる。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図１１の（ａ）およびその横断面図である同図（ｂ）を参照して説明する。図１１では、図３ないし図７、および図９、図１０に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。この実施形態は、収束電極１８の中央の凹んだ場所に位置する谷底部分Ｍが所定幅の平坦面１８ｄに形成され、その両側に傾斜面１８ａ、１８ｂが形成されている。この場合、線状の境界部分を挟んで所定角度で交差する大、中、小と３つの焦点用の収束溝を形成するための面１８ａ、１８ｂ、１８ｄが形成されている。そして、この谷底部分Ｍの平坦面１８ｄに収束溝２２ｄおよび小焦点用のフィラメント２１ｄが設けられ、一方の傾斜面１８ａに大焦点用の収束溝２２ａおよびフィラメント２１ａが設けられ、他方の傾斜面１８ｂに中焦点用の収束溝２２ｂおよびフィラメント２１ｂが設けられている。
この場合、２つの傾斜面１８ａ、１８ｂに設けられた収束溝２２ａ、２２ｂの構造は、例えば、図１０の収束溝２２ａ、２２ｂの構造と同じ構造にしている。なお、図９ないし図１１の実施形態では、隅部分が曲面で形成されている場合で説明している。しかし、これらの隅部分を曲面でなく平坦な壁面で構成することもできる。この場合は、曲面の曲率半径の大きさが平坦な壁面の幅に対応することになる。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図１２を参照して説明する。図１２では、図１１に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。同図（ａ）は、収束電極を回転陽極（点線の符号１５）の側から見た図で、同図（ｂ）は、同図（ａ）を線分１２ｂ−１２ｂで断面にした図である。また、図では、傾斜面１８ａ、１８ｂに対して垂直方向から見た収束溝２２ａ、２２ｂやフィラメント２１ａ、２１ｂを図（ｂ）の上方部分に示している。
この実施形態の場合、図１１と同様に、大、中、小の３個のＸ線焦点を形成する構成になっている。収束電極１８の中央に位置する谷底部分Ｍは所定幅の平坦面１８ｄに形成され、その両側に傾斜面１８ａ、１８ｂが形成されている。そして、この平坦面１８ｄに小焦点用の収束溝２２ｄおよびフィラメント２１ｄが設けられている。また、２つの傾斜面１８ａ、１８ｂに大、中焦点用の収束溝２２ａ、２２ｂおよびフィラメント２１ａ、２１ｂが設けられている。
そして、中央の平坦面１８ｄに設けられた小焦点用収束溝２２ｄの長さが一番短く、その一番短い収束溝２２ｄの外側に開口部分がほぼ矩形の内部が空間になっている補助溝１２１が設けられている。この場合、収束溝２２ｄから遠い側に位置する補助溝１２１の端壁１２１ａと大焦点用の収束溝２２ａの端壁２３２とが、谷底部分Ｍの延長方向に対しほぼ一致する配置になっている。なお、小焦点用収束溝２２ｄ及び補助溝１２１の各溝深さは、いずれも同じ２．８ｍｍである。但し、これら両溝の深さは、ほぼ同一であることが望ましいが、それに限らず、フィラメントが装着された収束溝２２ｄの深さに対して補助溝１２１の深さが０．３倍以上であればよい。なお、その上限は、実用上２倍程度である。
なお、収束溝２２ａ、２２ｂは、図の上方がほぼ一致し、図の下方に位置ずれＧが出ている。したがって、２つの傾斜面１８ａ、１８ｂに設けられた収束溝２２ａ、２２ｂおよびフィラメント２１ａ、２１ｂは、例えば、図１０の収束溝２２ａ、２２ｂおよびフィラメント２１ａ、２１ｂと同じ構造になっている。
この実施形態の場合も、隅部分の構造を曲面でなく平坦な壁面で構成することもできる。平坦な壁面にした場合は、曲面の曲率半径の大きさが平坦な壁面の幅に対応する。
この構造によれば、収束溝２２ａ、２２ｂ、２２ｄの近傍部分における長手方向の電界が均一化し、歪みの少ないＸ線焦点をもつＸ線管が実現される。なお、収束電極や収束溝の構造などの条件に対応して、補助溝１２１の長さや配置などは適宜調整される。
ここで、収束電極１８中央の谷底部分Ｍを所定幅の平坦面１８ｄとし、その両側に傾斜面１８ａ、１８ｂを形成した場合の焦点形状について図１３を参照して説明する。この例では、中央の平坦面１８ｄに収束溝２２ｄおよび小焦点用のフィラメント２１ｄを設け、その両側の傾斜面１８ａ、１８ｂにそれぞれ、大焦点用の収束溝２２ａおよびフィラメント２１ａ、そして、中間の大きさをもつ中焦点用の収束溝２２ｂおよびフィラメント２１ｂを設けている。
符号１３１は大焦点、符号１３２は中焦点、符号１３３は小焦点を示し、図の（ａ）は従来技術の場合で、大焦点用および中焦点用の収束溝の４隅が同じ曲率で形成され、また、補助溝を設けない場合である。図の（ｂ）は、たとえば図１１の実施形態のように、隅部分Ｌ２の曲率半径を一番大きくするなど４隅部分の曲率に変化をもたせた場合である。図の（ｃ）は、図１２の実施形態のように４隅部分の曲率半径を前述の実施例のように設定し、かつ、補助溝を設けた場合である。
同図に示すように、この発明の実施例によれば、各焦点の歪みが小さくなり、また、補助溝を設けた効果が明らかに認められる。
次に、この発明のもう１つの他の実施形態について図１４を参照して説明する。この実施形態は、図５に示した構成の小焦点用の収束溝に隣接してさらに補助溝を設けた例である。なお、図１４では、図５に対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明は一部省略する。
谷底部分Ｍの延在方向における長さは、大焦点用のフィラメント２１ａを配置した収束溝２２ａの方が、小焦点用のフィラメント２１ｂを配置した収束溝２２ｂよりも長くなっている。これら２つの収束溝２２ａ、２２ｂの端壁は、図の上方に位置する端壁２３１、２３３がほぼ一致した位置にあり、図の下方の端壁２３２、２３４に大きい位置ずれＧが生じている。そこで、小焦点用の短い収束溝２２ｂの外方すなわち図示下方に、開口部がほぼ矩形で内部が空間の補助溝１４１が薄い隔壁１４１ａを挟んで形成されている。
それによって、谷底部分Ｍの延長方向にみた場合に、一方の斜面に形成された小焦点用収束溝２２ｂと補助溝１４１とを含む溝配列の両端部２３３，２３５と、他方の斜面に形成された大焦点用収束溝２２ａの両端部２３１，２３２とが、それぞれほぼ同じ位置になるように構成してある。
そのため、補助溝１４１の幅Ｗは小焦点用収束溝２２ｂの幅Ｓｗとほぼ同じ寸法で、谷底部分Ｍの延在方向に沿う長さは、小焦点用収束溝２２ｂの長さと補助溝１４１の長さＳとの和が、大焦点用収束溝２２ａの長さＬとほぼ等しくなるように選定する。
なお、収束溝２２ｂと補助溝１４１との間の隔壁１４１ａは、厚さｔが１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下とし、変形しない程度の機械的強度が得られる範囲でできるだけ薄くしている。したがって、収束溝２２ｂの長さと補助溝１４１の長さの和に対して、厚さｔは実質的に無視できる。
この実施形態によれば、大焦点や小焦点の歪みが小さくなり、焦点の実効寸法が小さくなる。これは、長さが短い小焦点用の収束溝２２ｂの外側に補助溝１４１を設けたことにより、各収束溝２２ａ、２２ｂの近傍部分における長手方向における電界分布が均一化することによるものと考えられる。
上記した実施形態では、補助溝１４１の幅Ｗを小焦点用収束溝２２ｂの幅Ｓｗとほぼ同じにしている。しかし、収束電極１８の構造や収束溝２２ａ、２２ｂの配置などの条件によって、小焦点用収束溝２２ｂの幅Ｓｗよりも狭くすることもできる。しかし、収束溝２２ｂの幅Ｓｗの２分の１以上は必要とされる。
また、小焦点用収束溝２２ｂの長さと補助溝１４１の長さＳとの和を大焦点用収束溝２２ａの長さＬとほぼ等しくしている。しかし、この場合も、収束電極の構造や収束溝の配置などの条件によって、小焦点用収束溝２２ｂの長さと補助溝１４１の長さＳとの和を大焦点用収束溝２２ａの長さＬよりも長くし、あるいは短くすることもできる。
上記した構成によれば、陰極のフィラメントが配置された長手方向の全域にわたり、各収束溝近傍の電界分布の均一性がよくなり、歪みの少ないＸ線焦点をもつＸ線管が実現される。
また、上記した実施形態の場合、谷底部分から離れた方の隅部分の曲率半径を大きくし、あるいは、平坦な壁面の平面部分の幅を広くしている。しかし、収束電極の形状や、収束溝の配置などの条件に合わせて、曲率半径を大きくし、あるいは、平坦な壁面の幅を広くする大小関係については適宜選択できる。
また、１つの収束溝において、曲率半径をもつ曲面の隅部分と平坦な壁面とを組み合わせた構造にすることもできる。
なお、収束溝の構造によっては、その開口部の近傍にフィラメントを装着する際に必要なごく小さな凹部や切り欠きなどを設けることもできる。また、この発明は、固定陽極形のＸ線管にも適用できる。なお、電子放出用カソードとしては、コイル状の直熱型フィラメントが陽極電流制御の迅速性などから好適であるが、それに限らず、コイル状でない例えば平板状の直熱型或いは傍熱型のカソードを用いることもできる。
また、上記の各実施形態では、収束溝が形成される平坦面が線状の境界部分を挟んで所定角度で交差する例で説明している。しかし、境界部分は必ずしも線状である必要はなく、ある面積をもった平坦面や曲面などであってもよい。
この発明によれば、比較的簡単な構造でかつ余分の部品を付加しないで、焦点形状の歪みがほとんどない良好な特性のＸ線管が得られる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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