(57)【要約】【課題】  焦点の位置ずれを低減することが可能なＸ線管を提供する。【解決手段】  Ｘ線管１は、陰極２と、接合部品５と、第５位置Ｐ５にて外側壁５ｂに接続された第１筒部１１と、第１外囲器３０と、接合面Ｓｂに接続された第２筒部１２と、第２筒部１２に接続され第６位置Ｐ６にて第１筒部１１に接続された第３筒部１３と、焦点Ｆが形成される陽極ターゲット２０と、第２外囲器４０と、を備える。【選択図】  図８
2020202016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状に形成され第１位置に位置する第１面及び第２位置に位置し前記第１面の反対側の第２面を含む保持部材と、前記保持部材の前記第２面に支持され前記第２位置から第３位置まで中心軸線に沿って延在し電子を放出する電子銃と、を有する陰極と、
前記電子銃を囲み環状に形成され前記第２位置にて前記保持部材の前記第２面に接続され前記第２位置と前記第３位置との間の第４位置まで前記第２位置から延在した内側壁と、前記内側壁を囲み環状に形成され前記第４位置と前記第１位置との間の第５位置まで前記第４位置から延在した外側壁と、環状に形成され前記第４位置にて前記内側壁と前記外側壁とを接続した接続部と、を有する接合部品と、
前記接合部品を囲み筒状に形成され前記第５位置にて前記外側壁に接続され前記第５位置から前記第４位置を越えて第６位置まで延在した第１筒部と、
前記第２位置から向かって前記第１位置を越えた第７位置に位置する環状の接続面及び前記第７位置に位置し前記接続面から連続し前記接続面より内側の環状の接合面を含み筒状に形成された第１部分と、前記第７位置にて前記接続面に接続され前記第１部分と一体に形成され前記第７位置から前記第４位置を越えて第８位置まで延出し筒状に形成された第２部分と、を有する第１外囲器と、
筒状に形成され前記第７位置にて前記接合面に接続され前記第２部分で囲まれた第２筒部と、
筒状に形成され前記中心軸線に直交する方向において前記第１筒部と前記第２筒部との間に位置し前記第２筒部に接続され前記第１位置と前記第４位置との間にて前記第２筒部に囲まれ前記第６位置にて前記第１筒部に接続された第３筒部と、
前記中心軸線に沿った方向に前記電子銃と対向し前記電子銃から放出された電子が衝突することによりＸ線を放出する焦点が形成される陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットを支持し前記第１外囲器の前記第２部分に接続された第２外囲器と、を備える、
Ｘ線管。
【請求項２】
前記第３筒部は、少なくとも前記第６位置から前記第５位置まで延在している、
請求項１に記載のＸ線管。
【請求項３】
前記第１筒部は、前記第３筒部に接した第１厚肉部と、前記第３筒部に接した第２厚肉部と、前記第１厚肉部と前記第２厚肉部との間に位置し前記第３筒部に隙間を置いて設けられた薄肉部と、を有する、
請求項１に記載のＸ線管。
【請求項４】
前記第３筒部は、前記第１筒部に接した第１厚肉部と、前記第１筒部に接した第２厚肉部と、前記第１厚肉部と前記第２厚肉部との間に位置し前記第１筒部に隙間を置いて設けられた薄肉部と、を有する、
請求項１に記載のＸ線管。
【請求項５】
前記接合部品、前記第１筒部、前記第２筒部、及び前記第３筒部は、それぞれ金属で形成され、
前記第１外囲器は、ガラス又は電気絶縁性のセラミックで形成されている、
請求項１に記載のＸ線管。
【請求項６】
前記前記接合部品、前記第２筒部、及び前記第３筒部は、それぞれコバールで形成され、
前記第１筒部は、純鉄、ステンレス鋼、又は真鍮で形成されている、
請求項５に記載のＸ線管。
【請求項７】
前記接合部品は、ろう接により前記保持部材に接合され、
前記第２筒部は、ろう接により前記第１外囲器に接合され、
前記第３筒部は、ろう接により前記第２筒部に接合され、
前記第１筒部は、溶接により前記接合部品に接合され、
前記第１筒部は、溶接により前記第３筒部に接合されている、
請求項１又は６に記載のＸ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
分析用やその他の用途のＸ線管の真空外囲器は、金属と、セラミック、ガラスなどの絶縁体で形成されている。Ｘ線管の各部材は、組立の工程において、ろう接、溶接、又はガラス封着等によって接合され、真空を保持する構造を持っている。特に、セラミック部材及び金属部材間の接合、並びに金属部材同士の接合は、ろう接又は溶接により接合されている。
【０００３】
ところで、各部材には寸法公差が設けられ、特に嵌合部には両部材の公差分のセンターずれが生じる上に、レバー比に応じたガタが生じ、組立部材の数に応じて双方が積みあがり、完成形状でのセンターずれがより大きくなる。これにより、同製品間でも焦点にずれが生じる場合がある。例えば、Ｘ線管を使用する装置において、Ｘ線管を交換した後、交換前と同じＸ線強度が得られない場合がある。その場合、Ｘ線検出器を調整する工数が発生することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１５２７１７号公報
【特許文献２】特許第５３７０９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態は、焦点の位置ずれを低減することが可能なＸ線管を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係るＸ線管は、
円板状に形成され第１位置に位置する第１面及び第２位置に位置し前記第１面の反対側の第２面を含む保持部材と、前記保持部材の前記第２面に支持され前記第２位置から第３位置まで中心軸線に沿って延在し電子を放出する電子銃と、を有する陰極と、前記電子銃を囲み環状に形成され前記第２位置にて前記保持部材の前記第２面に接続され前記第２位置と前記第３位置との間の第４位置まで前記第２位置から延在した内側壁と、前記内側壁を囲み環状に形成され前記第４位置と前記第１位置との間の第５位置まで前記第４位置から延在した外側壁と、環状に形成され前記第４位置にて前記内側壁と前記外側壁とを接続した接続部と、を有する接合部品と、前記接合部品を囲み筒状に形成され前記第５位置にて前記外側壁に接続され前記第５位置から前記第４位置を越えて第６位置まで延在した第１筒部と、前記第２位置から向かって前記第１位置を越えた第７位置に位置する環状の接続面及び前記第７位置に位置し前記接続面から連続し前記接続面より内側の環状の接合面を含み筒状に形成された第１部分と、前記第７位置にて前記接続面に接続され前記第１部分と一体に形成され前記第７位置から前記第４位置を越えて第８位置まで延出し筒状に形成された第２部分と、を有する第１外囲器と、筒状に形成され前記第７位置にて前記接合面に接続され前記第２部分で囲まれた第２筒部と、筒状に形成され前記中心軸線に直交する方向において前記第１筒部と前記第２筒部との間に位置し前記第２筒部に接続され前記第１位置と前記第４位置との間にて前記第２筒部に囲まれ前記第６位置にて前記第１筒部に接続された第３筒部と、前記中心軸線に沿った方向に前記電子銃と対向し前記電子銃から放出された電子が衝突することによりＸ線を放出する焦点が形成される陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットを支持し前記第１外囲器の前記第２部分に接続された第２外囲器と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、比較例に係るＸ線管を示す断面図である。
【図２】図２は、上記比較例に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極及び接合部品を示す断面図である。
【図３】図３は、図２に続き、上記比較例に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極、接合部品、及び第１筒部を示す断面図である。
【図４】図４は、図３に続き、上記比較例に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極、接合部品、第１筒部、及び第４筒部を示す断面図である。
【図５】図５は、上記比較例に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、第１外囲器、第２筒部、及び第３筒部を示す断面図である。
【図６】図６は、図４及び図５に続き、上記比較例に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極、接合部品、第１筒部、第２筒部、第３筒部、第４筒部、及び第１外囲器を示す断面図である。
【図７】図７は、図６に続き、上記比較例に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極、接合部品、第１筒部、第２筒部、第３筒部、第４筒部、第１外囲器、陽極ターゲット、及び第２外囲器を示す断面図である。
【図８】図８は、実施形態に係るＸ線管を示す断面図である。
【図９】図９は、上記実施形態に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極及び接合部品を示す断面図である。
【図１０】図１０は、図９に続き、上記実施形態に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極、接合部品、及び第１筒部を示す断面図である。
【図１１】図１１は、上記実施形態に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、第１外囲器、第２筒部、及び第３筒部を示す断面図である。
【図１２】図１２は、図１０及び図１１に続き、上記実施形態に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極、接合部品、第１筒部、第２筒部、第３筒部、及び第１外囲器を示す断面図である。
【図１３】図１３は、図１２に続き、上記実施形態に係るＸ線管の製造方法を説明するための図であり、陰極、接合部品、第１筒部、第２筒部、第３筒部、第１外囲器、陽極ターゲット、及び第２外囲器を示す断面図である。
【図１４】図１４は、上記実施形態の変形例１に係るＸ線管の第１筒部及び第３筒部を示す断面図である。
【図１５】図１５は、上記実施形態の変形例２に係るＸ線管の第１筒部及び第３筒部を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態及び比較例について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
（比較例）
まず、比較例に係るＸ線管１について説明する。図１は、本比較例に係るＸ線管１を示す断面図である。  
図１に示すように、第１位置Ｐ１、第２位置Ｐ２、第３位置Ｐ３、第４位置Ｐ４、第５位置Ｐ５、第６位置Ｐ６、第７位置Ｐ７、第８位置Ｐ８、及び第９位置Ｐ９は、それぞれ、Ｘ線管１の中心軸線ＣＥに沿った方向の位置を示している。  
Ｘ線管１は、陰極２、接合部品５、第１筒部１１、第４筒部１４、第１外囲器３０、第２筒部１２、第３筒部１３、陽極ターゲット２０、及び第２外囲器４０を備えている。
【００１０】
陰極２は、保持部材３と電子銃４とを有している。保持部材３は、円板状に形成されている。保持部材３は、第１位置Ｐ１に位置する第１面Ｓ１と、第２位置Ｐ２に位置し第１面Ｓ１の反対側の第２面Ｓ２と、を含んでいる。電子銃４は、保持部材３の第２面Ｓ２に支持されている。電子銃４は、第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３まで中心軸線ＣＥに沿って延在している方が望ましい。電子銃４は、第３位置Ｐ３側から電子を放出するように構成されている。図示しないが、電子銃４は、電子（熱電子）を放出するフィラメントを有している。
【００１１】
保持部材３及び電子銃４は、電気絶縁性のセラミック及び金属で形成されている。本比較例において、保持部材３は、電気絶縁性のセラミックを基材として形成され、保持部材３の第２面Ｓ２は、メタライズ層３ａで形成されている。言い換えると、メタライズ層３ａは、第２面Ｓ２の位置において、電気絶縁性のセラミックで構成された基材の上に形成されている。なお、メタライズ層３ａは、環状に形成され、電子銃４を囲んでいる。  
ここで、陰極２は、基準点Ｐｒを有している。本比較例において、基準点Ｐｒは、第１面Ｓ１の中心（幾何学的な中心）に位置している。基準点Ｐｒは、Ｘ線管１の中心軸線ＣＥ上に位置している方が望ましい。
【００１２】
接合部品５は、コバール（ＫＯＶ）で形成されている。接合部品５は、内側壁５ａ、外側壁５ｂ、及び接続部５ｃを有している。  
内側壁５ａは、電子銃４を囲み、環状に形成されている。内側壁５ａは、全周にわたって電子銃４に隙間を空けて位置している。内側壁５ａは、第２位置Ｐ２にて保持部材３の第２面Ｓ２に接続されている。内側壁５ａ（接合部品５）は、ろう接により保持部材３の第２面Ｓ２に全周にわたって接合されている。なお、図中、ろう接部には符号Ｂを付している。接合部品５は、保持部材３に気密に接合されている。第２面Ｓ２は、セラミックではなくメタライズ層３ａで形成されている。そのため、内側壁５ａをセラミックにろう接した場合と比較し、ろう接不良の発生を抑制することができる。内側壁５ａは、第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３との間の第４位置Ｐ４まで、第２位置Ｐ２から延在している。
【００１３】
外側壁５ｂは、内側壁５ａを囲み、環状に形成されている。外側壁５ｂは、第４位置Ｐ４と第３位置Ｐ３との間の第５位置Ｐ５まで、内側壁５ａと対向する位置から延在している。  
接続部５ｃは、環状に形成され、内側壁５ａと外側壁５ｂとの間に位置している。接続部５ｃは、内側壁５ａと外側壁５ｂとを接続し、内側壁５ａ及び外側壁５ｂと一体に形成されている。
【００１４】
第１筒部１１は、ステンレス鋼（ＳＵＳ）で形成されている。第１筒部１１は、接合部品５を囲み、筒状に形成されている。上記外側壁５ｂ（接合部品５）は、第１筒部１１に嵌合されている。第１筒部１１は、第５位置Ｐ５から第１位置Ｐ１を越えて第９位置Ｐ９まで延在している。第１筒部１１は、第５位置Ｐ５にて外側壁５ｂ（接合部品５）に接続されている。本比較例において、第１筒部１１は、溶接としてのＴｉｇ（Tungsten Inert Gas）溶接により外側壁５ｂ（接合部品５）に全周にわたって接合されている。なお、図中、溶接部には符号Ｗを付している。第１筒部１１は、接合部品５に気密に接合されている。
【００１５】
第４筒部１４は、ステンレス鋼で形成されている。第４筒部１４は、第１筒部１１を囲み、筒状に形成されている。第１筒部１１は、第４筒部１４に嵌合されている。第４筒部１４は、第９位置Ｐ９から第５位置Ｐ５を越えて第６位置Ｐ６まで延在している。第４筒部１４は、第９位置Ｐ９にて第１筒部１１に接続されている。本比較例において、第４筒部１４は、溶接としてのＴｉｇ溶接により第１筒部１１に全周にわたって接合されている。第４筒部１４は、第１筒部１１に気密に接合されている。
【００１６】
上述した第１筒部１１及び第４筒部１４を形成する材料は、ステンレス鋼など、コバールより安価な材料である方が望ましい。上記安価な材料としては、ステンレス鋼の他、純鉄などの金属、及び真鍮などの合金を挙げることができる。
【００１７】
第１外囲器３０は、電気絶縁性のセラミック、又はガラスで形成されている。第１外囲器３０は、第１部分３１と、第２部分３２と、を有している。  
第１部分３１は、筒状に形成されている。第１部分３１は、環状の接続面Ｓｃ及び環状の接合面Ｓｂを含んでいる。接続面Ｓｃ及び接合面Ｓｂは、それぞれ、第２位置Ｐ２から向かって第１位置Ｐ１を越えた第７位置Ｐ７に位置している。接合面Ｓｂは、接続面Ｓｃから連続し、接続面Ｓｃより内側に位置している。
【００１８】
本比較例において、第１外囲器３０は、電気絶縁性のセラミック又はガラスを基材として形成され、第１部分３１の接合面Ｓｂは、メタライズ層３１ａで形成されている。言い換えると、メタライズ層３１ａは、接合面Ｓｂの位置において、電気絶縁性のセラミック又はガラスで構成された基材の上に形成されている。なお、メタライズ層３１ａは、環状に形成されている。
【００１９】
第２部分３２は、筒状に形成されている。第２部分３２は、第７位置Ｐ７にて接続面Ｓｃに接続され、第１部分３１と一体に形成されている。第２部分３２は、第７位置Ｐ７から第５位置Ｐ５を越えて第８位置Ｐ８まで延出している。本比較例において、上記第６位置Ｐ６は、第８位置Ｐ８と一致している。  
第１部分３１及び第２部分３２の中心軸は、中心軸線ＣＥと一致している。
【００２０】
第２筒部１２は、コバールで形成されている。第２筒部１２は、筒状に形成され、第２部分３２に囲まれている。第２筒部１２は、全周にわたって第２部分３２に隙間を空けて位置している。第２筒部１２は、第７位置Ｐ７にて接合面Ｓｂに接続されている。第２筒部１２は、ろう接により第１部分３１の接合面Ｓｂに全周にわたって接合されている。第２筒部１２は、第１外囲器３０に気密に接合されている。接合面Ｓｂは、セラミック及びガラスではなく、メタライズ層３１ａで形成されている。そのため、第２筒部１２をセラミック又はガラスにろう接した場合と比較し、ろう接不良の発生を抑制することができる。本比較例において、第２筒部１２は、第５位置Ｐ５と第６位置Ｐ６との間の位置まで、第７位置Ｐ７から延在している。
【００２１】
第３筒部１３は、コバールで形成されている。第３筒部１３は、筒状に形成され、中心軸線ＣＥに直交する方向において、第４筒部１４と第２筒部１２との間に位置している。第３筒部１３は、第２筒部１２に嵌合されている。また、上記第４筒部１４は、第３筒部１３に嵌合されている。第３筒部１３は、第２筒部１２に接続されている。第３筒部１３は、ろう接により第２筒部１２に全周にわたって接合されている。第３筒部１３は、第２筒部１２に気密に接合されている。第３筒部１３は、第５位置Ｐ５と第６位置Ｐ６との間にて第２筒部１２に囲まれている。第３筒部１３は、第２筒部１２と対向する位置から第６位置Ｐ６まで延在している。第３筒部１３は、第６位置Ｐ６にて第４筒部１４に接続されている。本比較例において、第４筒部１４は、溶接としてのＴｉｇ溶接により第３筒部１３に全周にわたって接合されている。第４筒部１４は、第３筒部１３に気密に接合されている。
【００２２】
陽極ターゲット２０は、中心軸線ＣＥに沿った方向に電子銃４と対向している。陽極ターゲット２０は、電子銃４から放出された電子が衝突することによりＸ線を放出する焦点Ｆが形成される。陽極ターゲット２０は、モリブデン、銅などの金属で形成されている。但し、陽極ターゲット２０の材料は、モリブデン及び銅に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、Ｘ線回折法を実施するためのＸ線管１である場合、陽極ターゲット２０は、Ｘ線回折法に適した材料で形成されていてもよい。
【００２３】
第２外囲器４０は、陽極ターゲット２０を支持し、第１外囲器３０の第２部分３２に接続されている。第２外囲器４０は、支持部材４１、突出部４２、接続部４３、及びＸ線透過窓４５を有している。  
支持部材４１は、円板状に形成され、陽極ターゲット２０を支持している。なお、陽極ターゲット２０は、中心軸線ＣＥに沿った方向にて、陰極２と支持部材４１との間に位置している。
【００２４】
突出部４２は、筒状に形成されている。突出部４２は、支持部材４１と一体に形成されている。突出部４２は、全周にわたって支持部材４１に気密に接続されている。突出部４２は、支持部材４１のうち陽極ターゲット２０を支持する側の面に接続されている。突出部４２は、支持部材４１から第１外囲器３０に向かって突出している。突出部４２の一部には、Ｘ線透過口ＯＰが形成されている。  
本比較例において、支持部材４１及び突出部４２は、それぞれ銅で形成されている。但し、支持部材４１及び突出部４２は、銅以外の金属、又は合金で形成されていてもよい。
【００２５】
接続部４３は、筒状に形成されている。接続部４３は、突出部４２と第１外囲器３０との間に位置し、突出部４２と第１外囲器３０とを気密に接合している。本比較例において、接続部４３は、コバールで形成されている。接続部４３は、ろう接により突出部４２に全周にわたって接合されている。接続部４３は、第１外囲器３０の第２部分３２に、融着又はろう接により全周にわたって接合されている。
【００２６】
Ｘ線透過窓４５は、突出部４２のＸ線透過口ＯＰを気密に閉塞している。Ｘ線透過窓４５は、Ｘ線透過材として、例えばベリリウムで形成されている。Ｘ線透過窓４５は、薄板で形成され、突出部４２より薄肉に形成されている。
【００２７】
保持部材３、接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、第４筒部１４、第１外囲器３０、及び第２外囲器４０は、内部に気密な真空空間を保持し、電子銃４及び陽極ターゲット２０は、上記真空空間の内部に位置している。  
電子銃４（陰極２）にフィラメント電流と負の電圧とが与えられ、陽極ターゲット２０の電位は相対的に正に設定される。本比較例において、陽極ターゲット２０は接地されている。これにより、電子銃４から放出された電子は、陽極ターゲット２０に衝突し、焦点Ｆから放出されたＸ線は、Ｘ線透過窓４５を透過し、Ｘ線管１の外部に放出される。
【００２８】
次に、本比較例に係るＸ線管１の製造方法について説明する。図２は、本比較例に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２及び接合部品５を示す断面図である。  
図２に示すように、Ｘ線管１の製造が開始されると、まず、陰極２と、接合部品５と、を用意し、保持部材３のメタライズ層３ａと、接合部品５の内側壁５ａと、の間にろう材を配置する。続いて、内側壁５ａを、メタライズ層３ａに、第２位置Ｐ２にて、ろう接により接合する。これにより、陰極２と、接合部品５と、を有するアセンブリＡａ１が形成される。
【００２９】
図３は、図２に続き、本比較例に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２、接合部品５、及び第１筒部１１を示す断面図である。  
図３に示すように、次に、第１筒部１１をさらに用意し、第１筒部１１に外側壁５ｂ（アセンブリＡａ１）を嵌合する。次いで、第１筒部１１と外側壁５ｂとを、第５位置Ｐ５にてＴｉｇ溶接により接合する。これにより、アセンブリＡａ１と、第１筒部１１と、を有するアセンブリＡａ２が形成される。
【００３０】
図４は、図３に続き、本比較例に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２、接合部品５、第１筒部１１、及び第４筒部１４を示す断面図である。  
図４に示すように、続いて、第４筒部１４をさらに用意し、第４筒部１４に第１筒部１１（アセンブリＡａ２）を嵌合する。次いで、第４筒部１４と第１筒部１１とを、第９位置Ｐ９にてＴｉｇ溶接により接合する。これにより、アセンブリＡａ２と、第４筒部１４と、を有するアセンブリＡａ３が形成される。
【００３１】
図５は、本比較例に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、第１外囲器３０、第２筒部１２、及び第３筒部１３を示す断面図である。  
図５に示すように、一方、第１外囲器３０と、第２筒部１２と、第３筒部１３と、を用意する。次いで、第２筒部１２に第３筒部１３を嵌合する。その後、メタライズ層３１ａと第２筒部１２との間にろう材を配置し、また、第２筒部１２の端部と第３筒部１３の外周面とによって形成される段差部にろう材を配置する。続いて、第２筒部１２をメタライズ層３１ａに、第７位置Ｐ７にて、ろう接により接合し、第３筒部１３を第２筒部１２にろう接により接合する。これにより、第１外囲器３０と、第２筒部１２と、第３筒部１３と、を有するアセンブリＡａ４が形成される。なお、第２筒部１２に対して第３筒部１３を挿入する度合いを調整することで、第１外囲器３０の公差を吸収することができ、第３筒部１３の端と、第１外囲器３０の端とを面一にすることができる。
【００３２】
図６は、図４及び図５に続き、本比較例に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２、接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、第４筒部１４、及び第１外囲器３０を示す断面図である。  
図６に示すように、アセンブリＡａ３及びアセンブリＡａ４をそれぞれ形成した後、第３筒部１３に第４筒部１４（アセンブリＡａ３）を嵌合する。次いで、第３筒部１３と第４筒部１４とを、第６位置Ｐ６にてＴｉｇ溶接により接合する。これにより、アセンブリＡａ３と、アセンブリＡａ４と、を有するアセンブリＡａ５が形成される。
【００３３】
図７は、図６に続き、本比較例に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２、接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、第４筒部１４、第１外囲器３０、陽極ターゲット２０、及び第２外囲器４０を示す断面図である。  
図７に示すように、アセンブリＡａ５の他に、アセンブリＡａ６を用意する。ここで、アセンブリＡａ６は、陽極ターゲット２０と、第２外囲器４０と、を有している。次いで、接続部４３を、第２部分３２に、融着又はろう接により接合する。  
これにより、Ｘ線管１が完成する（図１）。
【００３４】
Ｘ線管１の製造工程において、ろう接及びＴｉｇ溶接が用いられるが、Ｘ線管１の全ての部材を１回のろう接で組立てることは困難であり、上述したように、各種のアセンブリＡａを順に形成している。そのため、溶接やろう接の個所には制約がある。例えば、内部に入り組んだ構造ではＴｉｇ溶接のトーチを挿入するスペースが必要である。例えば、上記第６位置Ｐ６が、第８位置Ｐ８より第５位置Ｐ５に近接している場合、第３筒部１３と第４筒部１４との溶接個所までＴｉｇ溶接のためのトーチを挿入することが困難となる。また、ろう接に関しても、その仕上がり確認のため流れを確認できる構造をとることが好ましい。
【００３５】
上記のように構成された比較例に係るＸ線管１及びその製造方法によれば、焦点Ｆの位置ずれを抑制するため、基準点Ｐｒは、Ｘ線管１の中心軸線ＣＥ上に位置している方が望ましい。しかしながら、接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、及び第４筒部１４は、嵌合により位置合わせされる。そのため、嵌合される双方の部材の公差の他、基準点Ｐｒとのレバー比に応じたガタが生じてしまう。例えば、第６位置Ｐ６における接合部（溶接部Ｗ）は、他の接合部に比べて基準点Ｐｒからの距離が遠く、レバー比が比較的大きく、ガタの大きな要因となる。
【００３６】
そこで、嵌合される部材間の公差を狭めることが考えられるが、上記公差を狭めると、作業性（例えば、嵌合）に支障をきたすため、部材間にある程度の隙間を設ける必要があるが、上記隙間が存在する限り必ずガタが生じるものである。なお、部材へのメッキ等の処理の観点からも、上記隙間を設ける必要があるものである。  
上記のことから、比較例に係るＸ線管１では、基準点ＰｒをＸ線管１の中心軸線ＣＥ上に位置させることは困難であり、焦点Ｆの位置ずれを低減することは困難である。
【００３７】
（実施形態）
次に、実施形態に係るＸ線管１について説明する。図８は、本実施形態に係るＸ線管１を示す断面図である。  
図８に示すように、Ｘ線管１は、陰極２、接合部品５、第１筒部１１、第１外囲器３０、第２筒部１２、第３筒部１３、陽極ターゲット２０、及び第２外囲器４０を備えている。
【００３８】
陰極２は、上述した比較例の陰極２と同様に構成されている。例えば、陰極２は、円板状に形成され第１位置Ｐ１に位置する第１面Ｓ１及び第２位置Ｐ２に位置し第１面Ｓ１の反対側の第２面Ｓ２を含む保持部材３と、保持部材３の第２面Ｓ２に支持され第２位置Ｐ２から第３位置Ｐ３まで中心軸線ＣＥに沿って延在し電子を放出する電子銃４と、を有している。本実施形態において、電子銃４は、第２位置Ｐ２から第８位置Ｐ８の手前まで延在している。
【００３９】
本実施形態において、保持部材３は、電気絶縁性のセラミックを基材として形成され、保持部材３の第２面Ｓ２は、メタライズ層３ａで形成されている。また、基準点Ｐｒは、第１面Ｓ１の中心に位置している。本実施形態では、上述した比較例より、基準点Ｐｒを中心軸線ＣＥに近接させたり、基準点Ｐｒを中心軸線ＣＥ上に位置させたり、することが可能である。
【００４０】
接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、及び第３筒部１３は、それぞれ金属で形成されている。  
接合部品５は、コバール（ＫＯＶ）で形成されている。接合部品５は、内側壁５ａ、外側壁５ｂ、及び接続部５ｃを有している。  
内側壁５ａは、電子銃４を囲み、環状に形成されている。内側壁５ａは、全周にわたって電子銃４に隙間を空けて位置している。内側壁５ａは、第２位置Ｐ２にて保持部材３の第２面Ｓ２に接続されている。内側壁５ａ（接合部品５）は、ろう接により保持部材３の第２面Ｓ２に全周にわたって接合されている。接合部品５は、保持部材３に気密に接合されている。第２面Ｓ２は、セラミックではなくメタライズ層３ａで形成されている。そのため、内側壁５ａをセラミックにろう接した場合と比較し、ろう接不良の発生を抑制することができる。内側壁５ａは、第２位置Ｐ２と第３位置Ｐ３との間の第４位置Ｐ４まで、第２位置Ｐ２から延在している。
【００４１】
外側壁５ｂは、内側壁５ａを囲み、環状に形成されている。外側壁５ｂは、第４位置Ｐ４と第１位置Ｐ１との間の第５位置Ｐ５まで、第４位置Ｐ４から延在している。本実施形態において、第５位置Ｐ５は、第４位置Ｐ４と第２位置Ｐ２との間である。  
接続部５ｃは、環状に形成され、内側壁５ａと外側壁５ｂとの間に位置している。接続部５ｃは、内側壁５ａと外側壁５ｂとを接続し、内側壁５ａ及び外側壁５ｂと一体に形成されている。
【００４２】
内側壁５ａ、外側壁５ｂ、及び接続部５ｃで囲まれた空間に、金属メッシュなどの伝熱部材が設けられていてもよい。これにより、接続部５ｃだけではなく伝熱部材も伝熱経路となり、内側壁５ａから外側壁５ｂ側に熱を伝え易くすることができる。
【００４３】
第１筒部１１は、ステンレス鋼で形成されている。第１筒部１１は、接合部品５を囲み、筒状に形成されている。上記外側壁５ｂ（接合部品５）は、第１筒部１１に嵌合されている。第１筒部１１は、第５位置Ｐ５から第４位置Ｐ４を越えて第６位置Ｐ６まで延在している。第１筒部１１は、第５位置Ｐ５にて外側壁５ｂ（接合部品５）に接続されている。本実施形態において、第１筒部１１は、溶接としてのＴｉｇ溶接により外側壁５ｂ（接合部品５）に全周にわたって接合されている。第１筒部１１は、接合部品５に気密に接合されている。  
上述した第１筒部１１を形成する材料は、ステンレス鋼など、コバールより安価な材料である方が望ましい。上記安価な材料は、上述した純鉄、真鍮などである。
【００４４】
第１外囲器３０は、電気絶縁性のセラミック、又はガラスで形成されている。第１外囲器３０は、第１部分３１と、第２部分３２と、を有している。  
第１部分３１は、筒状に形成されている。第１部分３１は、環状の接続面Ｓｃ及び環状の接合面Ｓｂを含んでいる。接続面Ｓｃ及び接合面Ｓｂは、それぞれ、第２位置Ｐ２から向かって第１位置Ｐ１を越えた第７位置Ｐ７に位置している。接合面Ｓｂは、接続面Ｓｃから連続し、接続面Ｓｃより内側に位置している。
【００４５】
本実施形態において、第１外囲器３０は、電気絶縁性のセラミック又はガラスを基材として形成され、第１部分３１の接合面Ｓｂは、メタライズ層３１ａで形成されている。言い換えると、メタライズ層３１ａは、接合面Ｓｂの位置において、電気絶縁性のセラミック又はガラスで構成された基材の上に形成されている。なお、メタライズ層３１ａは、環状に形成されている。
【００４６】
第２部分３２は、筒状に形成されている。第２部分３２は、第７位置Ｐ７にて接続面Ｓｃに接続され、第１部分３１と一体に形成されている。第２部分３２は、第７位置Ｐ７から第４位置Ｐ４を越えて第８位置Ｐ８まで延出している。本実施形態において、上記第６位置Ｐ６は、第８位置Ｐ８と一致している。
【００４７】
なお、第６位置Ｐ６は、第８位置Ｐ８と一致していなくともよい。第６位置Ｐ６は、第８位置Ｐ８より陽極ターゲット２０側であったり、又は、第３位置Ｐ３より第４位置Ｐ４側であったり、してもよい。但し、中心軸線ＣＥに対する基準点Ｐｒの位置ずれを抑制し、かつ、Ｔｉｇ溶接のトーチの挿入を容易にする観点から、第６位置Ｐ６は、第８位置Ｐ８と第３位置Ｐ３との間にある方が望ましい。  
第１部分３１及び第２部分３２の中心軸は、中心軸線ＣＥと一致している。
【００４８】
第２筒部１２は、コバールで形成されている。第２筒部１２は、筒状に形成され、第２部分３２に囲まれている。第２筒部１２は、全周にわたって第２部分３２に隙間を空けて位置している。第２筒部１２は、第７位置Ｐ７にて接合面Ｓｂに接続されている。第２筒部１２は、ろう接により第１部分３１の接合面Ｓｂに全周にわたって接合されている。第２筒部１２は、第１外囲器３０に気密に接合されている。接合面Ｓｂは、セラミック及びガラスではなく、メタライズ層３１ａで形成されている。そのため、第２筒部１２をセラミック又はガラスにろう接した場合と比較し、ろう接不良の発生を抑制することができる。本実施形態において、第２筒部１２は、第５位置Ｐ５と第６位置Ｐ６との間の位置まで、第７位置Ｐ７から延在している。
【００４９】
第３筒部１３は、コバールで形成されている。第３筒部１３は、筒状に形成され、中心軸線ＣＥに直交する方向において、第１筒部１１と第２筒部１２との間に位置している。第３筒部１３は、第２筒部１２に嵌合されている。また、上記第１筒部１１は、第３筒部１３に嵌合されている。第３筒部１３は、第２筒部１２に接続されている。第３筒部１３は、ろう接により第２筒部１２に全周にわたって接合されている。第３筒部１３は、第２筒部１２に気密に接合されている。第３筒部１３は、第１位置Ｐ１と第４位置Ｐ４との間にて第２筒部１２に囲まれている。本実施形態において、第３筒部１３は、第５位置Ｐ５と第４位置Ｐ４との間にて第２筒部１２に囲まれている。
【００５０】
第３筒部１３は、第６位置Ｐ６にて第１筒部１１に接続されている。本実施形態において、第１筒部１１は、溶接としてのＴｉｇ溶接により第３筒部１３に全周にわたって接合されている。第１筒部１１は、第３筒部１３に気密に接合されている。第３筒部１３は、第６位置Ｐ６から第５位置Ｐ５まで延在している。なお、第３筒部１３が延在する長さは、本実施形態に限定されるものではない。第３筒部１３は、第６位置Ｐ６から第５位置Ｐ５を越えて延在していてもよい。すなわち、第３筒部１３は、少なくとも第６位置Ｐ６から第５位置Ｐ５まで延在していればよい。
【００５１】
陽極ターゲット２０は、中心軸線ＣＥに沿った方向に電子銃４と対向している。陽極ターゲット２０は、電子銃４から放出された電子が衝突することによりＸ線を放出する焦点Ｆが形成される。陽極ターゲット２０は、モリブデン、銅などの金属で形成されている。但し、陽極ターゲット２０の材料は、モリブデン及び銅に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、Ｘ線回折法を実施するためのＸ線管１である場合、陽極ターゲット２０は、Ｘ線回折法に適した材料で形成されていてもよい。
【００５２】
第２外囲器４０は、陽極ターゲット２０を支持し、第１外囲器３０の第２部分３２に接続されている。第２外囲器４０は、支持部材４１、突出部４２、接続部４３、及びＸ線透過窓４５を有している。  
支持部材４１は、円板状に形成され、陽極ターゲット２０を支持している。なお、陽極ターゲット２０は、中心軸線ＣＥに沿った方向にて、陰極２と支持部材４１との間に位置している。
【００５３】
突出部４２は、筒状に形成されている。突出部４２は、支持部材４１と一体に形成されている。突出部４２は、全周にわたって支持部材４１に気密に接続されている。突出部４２は、支持部材４１のうち陽極ターゲット２０を支持する側の面に接続されている。突出部４２は、支持部材４１から第１外囲器３０に向かって突出している。突出部４２の一部には、Ｘ線透過口ＯＰが形成されている。  
本実施形態において、支持部材４１及び突出部４２は、それぞれ銅で形成されている。但し、支持部材４１及び突出部４２は、銅以外の金属、又は合金で形成されていてもよい。
【００５４】
接続部４３は、筒状に形成されている。接続部４３は、突出部４２と第１外囲器３０との間に位置し、突出部４２と第１外囲器３０とを気密に接合している。本比較例において、接続部４３は、コバールで形成されている。接続部４３は、ろう接により突出部４２に全周にわたって接合されている。接続部４３は、第１外囲器３０の第２部分３２に、融着又はろう接により全周にわたって接合されている。
【００５５】
Ｘ線透過窓４５は、突出部４２のＸ線透過口ＯＰを気密に閉塞している。Ｘ線透過窓４５は、Ｘ線透過材として、例えばベリリウムで形成されている。Ｘ線透過窓４５は、薄板で形成され、突出部４２より薄肉に形成されている。
【００５６】
保持部材３、接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、第１外囲器３０、及び第２外囲器４０は、内部に気密な真空空間を保持し、電子銃４及び陽極ターゲット２０は、上記真空空間の内部に位置している。  
電子銃４（陰極２）にフィラメント電流と負の電圧とが与えられ、陽極ターゲット２０の電位は相対的に正に設定される。本実施形態において、陽極ターゲット２０は接地されている。これにより、電子銃４から放出された電子は、陽極ターゲット２０に衝突し、焦点Ｆから放出されたＸ線は、Ｘ線透過窓４５を透過し、Ｘ線管１の外部に放出される。
【００５７】
次に、本実施形態に係るＸ線管１の製造方法について説明する。図９は、本実施形態に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２及び接合部品５を示す断面図である。  
図９に示すように、Ｘ線管１の製造が開始されると、まず、陰極２と、接合部品５と、を用意し、保持部材３のメタライズ層３ａと、接合部品５の内側壁５ａと、の間にろう材を配置する。続いて、内側壁５ａを、メタライズ層３ａに、第２位置Ｐ２にて、ろう接により接合する。これにより、陰極２と、接合部品５と、を有するアセンブリＡｂ１が形成される。
【００５８】
図１０は、図９に続き、本実施形態に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２、接合部品５、及び第１筒部１１を示す断面図である。  
図１０に示すように、次に、第１筒部１１をさらに用意し、第１筒部１１に外側壁５ｂ（アセンブリＡｂ１）を嵌合する。次いで、第１筒部１１と外側壁５ｂとを、第５位置Ｐ５にてＴｉｇ溶接により接合する。これにより、アセンブリＡｂ１と、第１筒部１１と、を有するアセンブリＡｂ２が形成される。
【００５９】
図１１は、本実施形態に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、第１外囲器３０、第２筒部１２、及び第３筒部１３を示す断面図である。  
図１１に示すように、一方、第１外囲器３０と、第２筒部１２と、第３筒部１３と、を用意する。次いで、第２筒部１２に第３筒部１３を嵌合する。その後、メタライズ層３１ａと第２筒部１２との間にろう材を配置し、また、第２筒部１２の端部と第３筒部１３の外周面とによって形成される段差部にろう材を配置する。続いて、第２筒部１２をメタライズ層３１ａに、第７位置Ｐ７にて、ろう接により接合し、第３筒部１３を第２筒部１２にろう接により接合する。これにより、第１外囲器３０と、第２筒部１２と、第３筒部１３と、を有するアセンブリＡｂ３が形成される。
【００６０】
図１２は、図１０及び図１１に続き、本実施形態に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２、接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、及び第１外囲器３０を示す断面図である。  
図１２に示すように、アセンブリＡｂ２及びアセンブリＡｂ３をそれぞれ形成した後、第３筒部１３に第１筒部１１（アセンブリＡｂ２）を嵌合する。次いで、第３筒部１３と第１筒部１１とを、第６位置Ｐ６にてＴｉｇ溶接により接合する。これにより、アセンブリＡｂ２と、アセンブリＡｂ３と、を有するアセンブリＡｂ４が形成される。
【００６１】
図１３は、図１２に続き、本実施形態に係るＸ線管１の製造方法を説明するための図であり、陰極２、接合部品５、第１筒部１１、第２筒部１２、第３筒部１３、第１外囲器３０、陽極ターゲット２０、及び第２外囲器４０を示す断面図である。  
図１３に示すように、アセンブリＡｂ４の他に、アセンブリＡｂ５を用意する。ここで、アセンブリＡｂ５は、陽極ターゲット２０と、第２外囲器４０と、を有している。次いで、接続部４３を、第２部分３２に、融着又はろう接により接合する。  
これにより、Ｘ線管１が完成する（図８）。
【００６２】
上記のように構成された実施形態に係るＸ線管１及びその製造方法によれば、第２筒部１２と第３筒部１３とのろう接部Ｂは、第４位置Ｐ４より第１位置Ｐ１側に位置し、上述した比較例より基準点Ｐｒに近接している。そのため、アセンブリＡｂ３において、レバー比に由来するガタをより小さくすることができる。
【００６３】
接合部品５は、上述した比較例の接合部品５と異なった構造を有している。接合部品５と第１筒部１１との溶接部Ｗは、第４位置Ｐ４より第１位置Ｐ１側に位置し、上述した比較例より基準点Ｐｒに近接している。そのため、アセンブリＡｂ２において、レバー比に由来するガタをより小さくすることができる。
【００６４】
第１筒部１１と第３筒部１３との溶接部Ｗは、第６位置Ｐ６にある。しかしながら、第１筒部１１と第３筒部１３とは、第４位置Ｐ４より第１位置Ｐ１側の第５位置Ｐ５にて接触している。そのため、アセンブリＡｂ４において、レバー比に由来するガタをより小さくすることができる。
【００６５】
上記のことから、焦点Ｆの位置ずれを低減することが可能なＸ線管１を得ることができる。また、本実施形態のＸ線管１は、第４筒部１４無しに形成されている。Ｘ線管１の部品点数を、上記比較例より１点削減することができる。これにより、上記比較例と比べ、基準点Ｐｒを中心軸線ＣＥに近接させたり、基準点Ｐｒを中心軸線ＣＥ上に位置させたり、することができる。さらに、Ｘ線管１の製造コストを低減したり、Ｘ線管１の製造時間を短縮したり、することができる。
【００６６】
本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６７】
例えば、上述した実施形態では、第１筒部１１の外径、及び第３筒部１３の内径は、全長にわたって均一であった。しかしながら、第１筒部１１の外径又は第３筒部１３の内径は、全長にわたって不均一であってもよい。これにより、第１筒部１１と第３筒部１３とを嵌合する際、第３筒部１３の内側に第１筒部１１を容易に圧入することができる。  
図１４に示すように、第１筒部１１は、第３筒部１３に接した第１厚肉部１１ａと、第３筒部１３に接した第２厚肉部１１ｂと、第１厚肉部１１ａと第２厚肉部１１ｂとの間に位置し第３筒部１３に隙間を置いて設けられた薄肉部１１ｃと、を有していてもよい。図１４の例では、第１厚肉部１１ａは第１筒部１１の一端部に位置し、第２厚肉部１１ｂは第１筒部１１の他端部に位置している。  
図１５に示すように、第３筒部１３は、第１筒部１１に接した第１厚肉部１３ａと、第１筒部１１に接した第２厚肉部１３ｂと、第１厚肉部１３ａと第２厚肉部１３ｂとの間に位置し第１筒部１１に隙間を置いて設けられた薄肉部１３ｃと、を有していてもよい。図１５の例では、第１厚肉部１３ａは第３筒部１３の一端部に位置し、第２厚肉部１３ｂは第３筒部１３の他端部に位置している。
【００６８】
本発明の実施形態は、上述したＸ線管１に限定されるものではなく、各種のＸ線管に適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１…Ｘ線管、２…陰極、３…保持部材、３ａ…メタライズ層、Ｓ１…第１面、
Ｓ２…第２面、４…電子銃、５…接合部品、５ａ…内側壁、５ｂ…外側壁、
５ｃ…接続部、１１…第１筒部、１１ａ…第１厚肉部、１１ｂ…第２厚肉部、
１１ｃ…薄肉部、１２…第２筒部、１３…第３筒部、１３ａ…第１厚肉部、
１３ｂ…第２厚肉部、１３ｃ…薄肉部、１４…第４筒部、２０…陽極ターゲット、
３０…第１外囲器、３１…第１部分、３１ａ…メタライズ層、Ｓｃ…接続面Ｓｃ、
Ｓｂ…接合面Ｓｂ、３２…第２部分、４０…第２外囲器、４１…支持部材、
４２…突出部、ＯＰ…Ｘ線透過口、４３…接続部、４５…Ｘ線透過窓、ＣＥ…中心軸線、
Ｆ…焦点、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８，Ｐ９…位置、
Ｐｒ…基準点、Ｂ…ろう接部、Ｗ…溶接部。
【図１】
2020202016.tif 000003
【図２】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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