(57)【要約】【課題】  複数のターゲットに対応して位置する遮蔽体を備えるアレイ型放射線発生装置において、放射線出力変動を抑制した信頼性の高い放射線発生装置を提供すること。【解決手段】  複数の電子放出部を有するカソードアレイと、それぞれが、前記複数の電子放出部のそれぞれに対応して配列された複数のターゲットと、前記複数のターゲットを連結する連結部と、を有するアノードアレイと、を備える放射線発生装置であって、前記連結部は、前記複数のターゲットに対応して配置された遮蔽体と、前記遮蔽体よりも熱伝導率が高い伝熱体とを備え、前記伝熱体は、前記複数のターゲットが配列される方向に沿って連続体で構成されていることを特徴とする放射線発生装置【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子放出部を有するカソードアレイと、
それぞれが、前記複数の電子放出部のそれぞれに対応して配列され、前記電子放出部から放出された電子の照射により放射線を発生する複数のターゲットと、前記複数のターゲットを連結する連結部と、を有するアノードアレイと、
を備える放射線発生装置であって、
前記連結部は、前記複数のターゲットに対応して配置された遮蔽体と、前記遮蔽体よりも熱伝導率が高い伝熱体とを備え、
前記伝熱体は、前記複数のターゲットが配列される方向に沿って連続体で構成されていることを特徴とする放射線発生装置。
【請求項２】
前記遮蔽体は、前記伝熱体より高い比重を有することを特徴とする請求項１に記載の放射線発生装置。
【請求項３】
前記伝熱体は、前記配列の長さ以上の長さを有し、前記配列の長さを規定する方向において連続体で構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線発生装置。
【請求項４】
前記ターゲットは、前記電子放出部から放出された電子の照射により放射線を発生するターゲット層と前記ターゲット層を支持する基材とからなり、前記伝熱体は、前記基材と接続する接続部を有する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項５】
前記接続部は、前記基材の側面と、前記伝熱体と、ろう材とにより構成されることを特徴とする請求項４に記載の放射線発生装置。
【請求項６】
前記基材は、前記伝熱体より高い熱伝導率を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項７】
前記基材が、ダイアモンドからなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項８】
前記ターゲットは透過型ターゲットであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項９】
前記配列は、一次元配列であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項１０】
前記遮蔽体は、タングステンを主成分として含むことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項１１】
前記伝熱体は、銅、銀のいずれか、またはその合金を主成分として含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項１２】
前記伝熱体は銅からなり、前記遮蔽体はタングステンからなることを特徴とする請求項１１に記載の放射線発生装置。
【請求項１３】
前記ろう材は、銀ろうであることを特徴とする請求項５に記載の放射線発生装置。
【請求項１４】
前記複数の電子放出部と前記複数のターゲット層とを、その内部または内面に収納する外囲器を、さらに備えることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項１５】
前記アノードアレイは、前記外囲器に接続されていることを特徴とする請求項１４に記載の放射線発生装置。
【請求項１６】
前記アノードアレイは、前記外囲器の開口部に接続され、前記外囲器の部分を構成していることを特徴とする請求項１４または１５に記載の放射線発生装置。
【請求項１７】
前記放射線発生装置は、前記アノードアレイと前記カソードアレイとの、それぞれに対して、陽極電位と陰極電位を規定する駆動回路をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の放射線発生装置と、
前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、
前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に医療機器における診断応用及び産業機器分野における非破壊Ｘ線撮影等に適用される放射線発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療診断に用いるＸ線を発生する放射線発生装置において、その耐久性を高め、省メンテナンス化が図られることにより装置の稼働率を向上させ、在宅医療または、災害や事故等の救急医療に適用可能な医療モダリティとすることが求められている。
【０００３】
放射線発生装置の耐久性を決定する主たる要因の一つとして、放射線の発生源となるターゲットの耐熱性が挙げられる。
【０００４】
電子線をターゲットに照射して放射線を発生させる放射線発生装置において、ターゲットにおける「放射線発生効率」は１％未満であるため、ターゲットに投入されたエネルギーのほとんどが熱に変換される。ターゲットで発生した熱の「放熱」が不十分な場合は、熱応力に起因したターゲットの密着性低下の問題が生じ、ターゲットの耐熱性を制限する。
【０００５】
ターゲットの「放射線発生効率」を向上させる方法として、重金属を含有する薄膜形態のターゲット層と、放射線を透過するとともにターゲット層を支持する基材とから構成された透過型ターゲットとすることは公知である。特許文献１には、従来の回転陽極型の反射型ターゲットに対して、「放射線発生効率」を１．５倍以上増大させた回転陽極型の透過型ターゲットが開示されている。
【０００６】
ターゲットから外部への「放熱」を促進する方法として、積層型ターゲットのターゲット層を支持する基材に、ダイアモンドを適用することが公知である。特許文献２には、タングステンからなるターゲット層を支持する基材としてダイアモンドを使用することにより、放熱性を高め、微小焦点化を実現することが開示されている。ダイアモンドは、高い耐熱性と、高い熱伝導性を備えているとともに、高い放射線透過性を備えているため、透過型ターゲットの支持基材としては好適な材料である。
【０００７】
一方で、トモグラフィ技術を始めとした医療診断用の画像処理技術の発達に伴い、モダリティとして複数のＸ線ビームを放出するアレイ型放射線発生装置が開発されている。かかるアレイ型放射線発生装置は、アレイ状に配列した放射線発生部を備え、放射線発生部のそれぞれが個別に制御可能な構成となっている。
【０００８】
特許文献３には、複数の放射線発生部を備えた板状のターゲットの前方と後方とに開口を有した遮蔽体を備え、板状のターゲットと遮蔽体とが熱的にコンタクトしているアレイ型放射線発生装置の構成が開示されている。特許文献２では、前述の構成をとることにより、それぞれの放射角が制限された複数のＸ線ビームが放射線発生装置の前方に取り出されること、および、前方に配置した遮蔽体を介してターゲットの放熱を図ることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００９−５４５８４０号公報
【特許文献２】米国特許６８５０５９８号明細書
【特許文献３】特開２００７−２６５９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のような、複数のターゲットに対応して遮蔽体を備えたアレイ型放射線発生装置において、その放射線出力の安定性が低下する場合があった。観測された放射線出力の安定性の低下、すなわち、放射線出力変動は、特に、アレイの周端よりも中央において顕著であった。
【００１１】
図７（ａ）〜（ｃ）に、参考例として、アレイを構成する複数のターゲットのうち中央において放射線出力変動が観測されたアノードアレイ４０の概略構成を示す。図７（ａ）は、アノードアレイを放射線放出に関わる開口側からみた平面図であり、図７（ｂ）、（ｃ）は、図７（ａ）に示すアノードアレイを、それぞれ、仮想断面Ｖ−Ｖ‘、仮想断面Ｗ−Ｗ’とで切り開いた断面図である。
【００１２】
本参考例において、ターゲット層１３と基材１４とからなる積層型のターゲット１５が配列方向Ｄａｔにおいて、１／２×Ｌａｔのピッチで３個配列され配列長Ｌａｔをなしている。ターゲット１５の間を、遮蔽体２と伝熱体３とからなる連結部１が連結してアノードアレイ４０を構成している。
【００１３】
遮蔽体２は、直方体の外形を有するタングステンからなるブロックからなり、ブロックの対向する２面間を円柱状に貫く開口部を有している。遮蔽体２の開口部の内壁と、ターゲット１５の側面とが、不図示のろう材介して接続されている。伝熱体３は、遮蔽体２より高い熱伝導率を有する材料からなっている。
【００１４】
本参考例では、伝熱体３は、遮蔽体２を挟んでおり、アノードアレイ４０内の配列方向Ｄａｔにおいて不連続に連結部１を構成している。本参考例において、伝熱体３の長さＬｔｔは、ターゲット１５の配列の長さＬａｔより短く、また、ターゲット１５のアレイピッチである１／２×Ｌａｔよりも短く、離散的にアノードアレイ４０内に配置されている。
【００１５】
本発明者等の鋭意なる検討の結果、本参考例として記載したアレイ型放射線発生装置４０の放射線出力変動は、複数のターゲット１５を備えたアノードアレイ１のアレイ配列方向Ｄａｔの熱抵抗に起因することが判った。
【００１６】
より具体的には、遮蔽体２がアノードアレイの配列方向Ｄａｔにおける伝熱のボトルネックとなっており、アレイ中央に位置するターゲット１５の発熱が効果的に放熱されることを制限していることが、本発明者等により見出された。
【００１７】
このような放射線出力安定性の低下は、アレイ方向の放射線出力不均一とする要因や、ターゲットに投入可能な陽極電流を制限し放射線発生装置の高出力化を制限する要因となるため改善が望まれていた。
【００１８】
そこで、本発明は、複数のターゲットに対応して遮蔽体を備えたアレイ型放射線発生装置において、アレイの配列方向の伝熱阻害に起因する放射線出力変動を抑制した信頼性の高い放射線発生装置、及び、放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の放射線発生装置は、複数の電子放出部を有するカソードアレイと、それぞれが、前記複数の電子放出部のそれぞれに対応して配列され、前記電子放出部から放出された電子の照射により放射線を発生する複数のターゲットと、前記複数のターゲットを連結する連結部と、を有するアノードアレイと、を備える放射線発生装置であって、前記連結部は、前記複数のターゲットに対応して配置された遮蔽体と、前記遮蔽体よりも熱伝導率が高い伝熱体とを備え、前記伝熱体は、前記複数のターゲットが配列される方向に沿って連続体で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の放射線発生装置は、複数のターゲットに対応した遮蔽体を備えたアノードアレイを備えているが、遮蔽体に起因する「ターゲットの配列方向の伝熱性の低下」を抑制し、放射線の出力変動を抑制した信頼性の高い放射線発生装置ならびに、放射線撮影装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の放射線発生装置に適用可能なアノードアレイの基本的な実施形態の平面図（ａ）、断面図Ｐ−Ｐ’（ｂ）、断面図Ｑ−Ｑ’（ｃ）
【図２】本発明の放射線発生装置の実施形態例の断面図（ａ）平面図（ｂ）と、本発明の放射線発生装置を備えた放射線撮影装置（ｃ）
【図３】本発明の放射線発生装置に適用可能なアノードアレイの他の実施形態の平面図（ａ）、断面図Ｒ−Ｒ‘（ｂ）、断面図Ｓ−Ｓ’（ｃ）
【図４】本発明の放射線発生装置に適用可能なアノードアレイの他の実施形態の平面図（ａ）、断面図Ｔ−Ｔ‘（ｂ）、断面図Ｕ−Ｕ’（ｃ）
【図５】本発明の放射線発生装置に適用可能なアノードアレイの他の実施形態の平面図
【図６】図１、図３に記載の実施形態のターゲットと連結部との接続部の部分拡大図
【図７】アレイ中央の放射線強度に変動が認められたアノードアレイの参考例の平面図（ａ）、断面図Ｖ−Ｖ‘（ｂ）、断面図Ｗ−Ｗ’（ｃ）
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下図面を参照して、本発明の放射線発生装置、並びに、放射線撮影装置についての実施形態を例示的に説明する。但し、本実施形態に記載されている構成の材質、寸法、形状、相対配置等は、特に記載がない限り、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【００２３】
（放射線発生装置）
まず、図２を用いて、本発明の放射線発生装置の基本的な構成例について説明する。図２（ａ）は、駆動回路３３を備えた放射線発生装置２０の概略断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に図示された放射線発生装置２０を、アノードアレイ１０が配置された側からみた平面図である。
【００２４】
本実施形態において、図２（ａ）に示すように、放射線発生装置２０は、複数の電子放出部１１を有するカソードアレイ１２を備える。さらに、本実施形態の放射線発生装置２０は、それぞれが、電子放出部１１から放出複数の電子放出部１１のそれぞれに対応して配列された複数のターゲット１５と、複数のターゲット１５を連結する連結部１と、を有するアノードアレイ１０とを備える。
【００２５】
なお、連結部１は、複数のターゲット１５に対応して配置された遮蔽体２と、遮蔽体２よりも熱伝導率が高い伝熱体３とを備えており、伝熱体３は、複数のターゲット１５が配列される方向Ｄａｔに沿って連続体で構成されている。連結部１についての詳細な説明は、後述する。
【００２６】
本実施形態においては、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、真鍮製の容器で構成された外囲器２１を有している。カソードアレイ１２は、外囲器２１の内部２３に収納され、アノードアレイ１０は、ターゲット層１３が電子放出部１１と対向するように、外囲器２１の開口部２２に接続されている。
【００２７】
さらに、本実施形態では、カソードアレイ１２とアノードアレイ１１に対して、それぞれ、陰極電位と陽極電位を規定する駆動回路３３が電流導入端子３４を介して接続されている。また、アノードアレイ１０は外囲器２１とともに、接地端子３５に接続されている。即ち、本実施形態の放射線発生装置２０は、陽極接地されている。
【００２８】
電子放出部１１は、駆動回路３３により制御される構造であれば特にその種類は制限されず、冷陰極、熱陰極のいずれの電子源により構成されても良い。かかる電子源としては、ＣＮＴ、含浸型電子銃等を適用可能である。
【００２９】
外囲器２１は、その内部２３または容器内面に、複数の電子放出部１１と前記複数のターゲット層１３とを収納または配置することができる容器である。
【００３０】
外囲器２１の内部２３は、電子の平均自由工程を確保する目的と、電子放出部１１の電子放出特性の寿命を確保する目的とから、真空排気される。前述の目的から、外囲器２１の内部２３の真空度は、１×１０−４  Ｐａ以上１×１０−８  Ｐａ以下とすることが好ましい。
【００３１】
従って、外囲器２１は、耐大気圧強度を有した構造とすることが好ましい。また、本実施形態のアノードアレイ１０は、外囲器２１の部分を構成しているので、アノードアレイも耐大気圧強度を有していることが望まれる。
【００３２】
なお、本実施形態において、アノードアレイ１０は、外囲器２１との接続により、物理的な接続による装置強度の確立、電気的な接続による装置駆動動作、伝熱的な接続による放熱促進の機能を果たしているとも捉えられる。
【００３３】
（放射線撮影装置）
本発明の放射線発生装置２０は、図２（ｃ）に示すように、放射線発生装置２０から放出され被検体３１を透過した放射線を検出する放射線検出装置３２と、放射線発生装置３２と放射線検出装置２０とを連携制御するシステム制御装置３６とを備えることにより、放射線撮影装置３０を構成することが可能となる。
【００３４】
（アノードアレイ）
次に、図１（ａ）−（ｃ）の各図を用いて、本発明の放射線発生装置に適用可能なアノードアレイについて説明する。アノードアレイ１０は、本発明において特徴的な構成要素である。
【００３５】
図１（ａ）はアノードアレイ１０を放射線放出の為の開口を有する側から見た平面図である。図１（ｂ）、（ｃ）は、図１（ａ）のアノードアレイ１０を、それぞれ、仮想断面Ｐ−Ｐ‘、仮想断面Ｑ−Ｑ’で切り開いた断面図である。
【００３６】
本実施形態のターゲット１５は、積層型のターゲットの構成をとり、ターゲット層１３と、ターゲット層１３を支持する基材１４とから構成される。
【００３７】
積層型のターゲット１５は、基材１４の一方の面にターゲット層１３を成膜することで形成される。ターゲット層１３の形成方法は、特に限定されるものではないが、スパッタ法、蒸着法、パルスレーザ堆積法、ＣＶＤ法等の気相成膜法が適用可能である。
【００３８】
ターゲット層１３は、ターゲット金属を含む薄膜である。ターゲット金属を構成する金属は、必要な線質、陽極―陰極間の加速電圧に応じて適宜選択可能であって、タングステン、モリブデン、タンタル等の原子番号４０以上の金属元素が選択される。
【００３９】
また、ターゲット層１３は、ターゲット金属を純金属として含む形態に限定されず、合金、窒化物、炭化物、酸化物の形態とすることも可能である。
【００４０】
基材１４は、放射線発生装置の動作温度、または、放射線発生装置の製造時温度に耐熱性のある材料から構成することが望ましく、ベリリウム、黒鉛、ダイアモンド等が適用可能である。耐熱性、熱伝導性、放射線自己減衰の観点からは、ダイアモンドを基材１４とすることがより好ましい。
【００４１】
このように、ターゲット１５を積層型の構成とすることは、放射線発生、放熱または放射線自己減衰抑制とを機能分離し、各構成要素の材料を最適化できる利点を有する。
【００４２】
一方で、ダイアモンドからなる基材１４に備える実施形態においては、製造上および部材価格の観点から、特許文献３に記載のようにアノードアレイを一つの板状の基材で構成することは現実的ではない。従って、基材１４にダイアモンドを用いてアノードアレイを構成する場合は、図１に示すように、ダイアモンドからなる基材１４を離散的に配置し、隣接するダイアモンドからなる基材１４間を連結部１により連結する構成をとることが現実的である。
【００４３】
従って、本発明の解決すべき課題の対象となるアレイ型放射線発生装置は、アノードアレイが、複数の積層型のターゲットとそれらを連結する連結部とから構成され、さらに、連結部が複数のターゲットの各々に対応して遮蔽体を備えている放射線発生装置に関するものである。
【００４４】
次に、本実施形態のアノードアレイ１０の特徴的な構成要素である、遮蔽体２と伝熱体３とから構成される連結部１について説明する。
【００４５】
図１（ｂ）に示すように、ターゲット１５が配列する中心軸を通る断面Ｐ−Ｐ‘においては、アノードアレイ１０の伝熱体３は、ターゲット１５に対応して設けられた遮蔽体２により不連続に分断されて配置されている。しかしながら、図１（ａ）または図１（ｃ）に示すように、伝熱体３は、ターゲット１５の配列方向Ｄａｔに沿って、その配列の長さであるＬａｔよりも長い範囲に渡って、長さＬｔｔを有して連続体で構成されている。
【００４６】
伝熱機構としては、直列な伝熱体３の伝熱経路に、間隔１／２×Ｌａｔを隔てた位置に基材１４の熱抵抗を介して熱源が並列に３箇所接続されている等価回路で説明される。
【００４７】
本実施形態では、ターゲット１５の配列方向Ｄａｔとその逆方向への熱伝達を阻害するように、熱抵抗が大な遮蔽体が配置されていないので、配列中央のターゲット１５からの発熱は効果的に配列終端に向かって放熱される。この点が、本実施形態のアノードアレイ１０が、図７に記載の放射線の出力変動が観測されたアノードアレイ４０との相違点である。
【００４８】
遮蔽体２は、ターゲット層１３に対して電子放出部１１側に配置された後方遮蔽体２ｂと、ターゲット層１３に対して電子放出部１１側とは反対側に位置する前方遮蔽体２ｆとから構成することが可能である。
【００４９】
遮蔽体２は、ターゲット層１３において発生する放射線の線質、強度を考慮して、比重が大きな材料が適宜選択可能であるが、得られる放射線遮蔽性能と調達価格のバランスからは、タングステン（比重１９０００ｋｇ／ｍ３、熱伝導率１１５Ｗ／ｍ／Ｋともに１２００Ｋ）を主成分として含有することが好ましい。
【００５０】
遮蔽体２として後方遮蔽体を備えている実施形態においては、ターゲット層１３を構成するターゲット金属を、遮蔽体２を構成する材料とすることで、ターゲット層１３における反射電子による線質汚染の影響を抑制することが可能となる。
【００５１】
本発明においては、遮蔽体２を、伝熱体３よりも高い比重を有する材料から構成することで、放射線遮蔽性能を、伝熱体３が担う放熱性能と機能分離し、アノードアレイ１０の高耐熱性と小型化に貢献する効果を有する。
【００５２】
伝熱体３は、遮蔽体２より熱伝導率が高い材料から構成され、得られる熱伝導性と調達価格のバランスを考慮して、銅（比重８４６０ｋｇ／ｍ３、熱伝導率３４２Ｗ／ｍ／Ｋともに１２００Ｋ）、銀（比重９８２４ｋｇ／ｍ３、熱伝導率３５８Ｗ／ｍ／Ｋともに１２００Ｋ）、またはそれらの合金を主成分として含有することが好ましい。
【００５３】
なお、図６（ａ）に、図１（ａ）に示した基材１４と連結部１との接続部近傍の部分拡大図示す。図６（ａ）では、図１（ａ）では省略したろう材２６が示されている。図６（ａ）に示すように、本実施形態のアノードアレイ１０においては、基材１４の側面と伝熱体３とが、ろう材２６を介して接続される接続部２５を形成している。
【００５４】
ろう材２６は、銀ろうを用いることにより、遮蔽体２よりも高い熱伝導率（１５０〜２００程度Ｗ／ｍ／Ｋ）とすることが可能である。ろう材２６は、遮蔽体２と異なり、連結部１に占める体積は十分小さく、図６（ａ）のような配置をとった場合においても、伝熱体３の連続性を失うことは無い。
【００５５】
（その他の実施形態）
次に、本発明の放射線発生装置に適用可能なアノードアレイ１０のその他の実施形態について、図３、図４、図５、及び、図６の各図を用いて説明する。
【００５６】
図３（ａ）〜（ｃ）に示したアノードアレイ１０は、図１（ａ）〜（ｃ）に図示したアノードアレイ１０とは、ターゲット１５の基材１４と連結部１との接続形態において相違する。図６（ｂ）に、図３（ｂ）に示した基材１４と連結部１との接続部近傍の部分拡大図示す。図６（ｂ）では、図３（ｂ）では省略したろう材２６が示されている。
【００５７】
図６（ｂ）に示すように、本実施形態のアノードアレイ１０においては、基材１４の側面と伝熱体３とが、ろう材２６と遮蔽体２とを介して接続され接続部２５を形成しており、遮蔽体２を介している点が、図６（ａ）に示した接続部２５と相違する。
【００５８】
なお、図３（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図３（ａ）に平面図として示したアノードアレイ１０を仮想断面Ｒ−Ｒ‘、仮想断面Ｓ−Ｓ’で切り開いた断面図である。
【００５９】
伝熱機構としては、直列な伝熱体３の伝熱経路に、間隔１／２×Ｌａｔを隔てて基材１４と遮蔽体２との直列の熱抵抗を介して熱源が並列に３箇所接続されている等価回路で説明される。
【００６０】
伝熱機構としては、直列な伝熱体３の伝熱経路の３箇所に、熱源から並列に接続される伝熱経路において遮蔽体の熱抵抗を介する点において、図１に記載のアノードアレイ１０と相違し、本実施形態のアノードアレイ１０の放熱性はやや劣る。しかしながら、本実施形態のアノードアレイ１０においても、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、伝熱体３が、ターゲット１５の配列方向Ｄａｔに沿って、その配列の長さであるＬａｔよりも長い範囲に渡って、長さＬｔｔを有して連続体で構成されており、本発明の特徴的な構成を備えている。
【００６１】
図４（ａ）〜（ｃ）に示したアノードアレイ１０は、図１（ａ）〜（ｃ）に図示したアノードアレイ１０とは、遮蔽体２の形成範囲において相違する。図４（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、図４（ａ）に平面図として示したアノードアレイ１０を仮想断面Ｔ−Ｔ‘、仮想断面Ｕ−Ｕ’で切り開いた断面図である。
【００６２】
伝熱機構としては、直列な伝熱体３の伝熱経路に、間隔１／２×Ｌａｔを隔てて基材１４の熱抵抗を介して熱源が並列に３箇所接続されている等価回路で説明され、図１に記載のアノードアレイ１０と同等の伝熱性能を、本実施形態のアノードアレイ１０は発現する。
【００６３】
図５に示したアノードアレイ１０は、図１に図示したアノードアレイ１０のアレイの配列を変形したその他の実施形態である。図１に示したアノードアレイ１０が、一次元配列であったのに対して、図５に示すように本実施形態のアノードアレイ１０は、二次元配列をなしている点が相違する。本実施形態においても、伝熱体３は、配列方向Ｄａｒ（行方向）と配列方向Ｄａｃ（列方向）における、それぞれの、配列の長さＬａｒ、Ｌａｃより長い範囲において、それぞれ、長さＬｔｒ、Ｌｔｃを有して連続体で構成されている。
【００６４】
このように、本発明の放射線発生装置に適用されるアノードアレイを構成する複数のターゲットの配列は一次元配列に必ずしも限定されない、また、配列を構成する方向性においても、直交するマトリクス、直線状配列であることにも限定されず、他の任意の配列形態を有したアノードアレイに適用可能である。
【実施例】
【００６５】
（実施例１）
まず、図１に概略構成を示すアノードアレイ１０を以下のようにして作成した。
【００６６】
まず、板厚１ｍｍ、直径６ｍｍのディスク状のダイアモンドからなる基材１４を用意した。次に、基材１４に対して、有機溶剤による脱脂とオゾンアッシャ装置による残留有機物の除去を行った。使用した基材１４の２５℃における熱伝導率は、１９５０（Ｗ／ｍ／Ｋ）であった。
【００６７】
次に、アルゴンをキャリアガスとしてスパッタ法により、基材１４の一方の円形の面に対して、層厚８μｍ、直径３．５ｍｍのターゲット層１４を形成した。さらに、クロムからなる不図示の環状の電極をターゲット層１４の周辺から基材１４周縁にかけてスパッタ法により形成した。クロムからなる電極は、基材１４の側面にまで形成されている事を確認した。以上の工程により、積層型のターゲット１５を３個形成した。
【００６８】
次に、機械加工で形成した開口を備えた遮蔽体２を３個用意した後、配列ピッチ１２ｍｍで遮蔽体２を配置し、さらに、３つの遮蔽体２の周囲に溶融銅を流し込んで鋳込み一体化して、最後に、連結部の外周面となる部分を機械研磨により整形した。このようにして、図１に示すような、銅からなる伝熱体３とタングステンからなる遮蔽体２とからなる連結部１を用意した。使用した伝熱体３と遮蔽体２の２５℃における熱伝導率は、それぞれ、３９７（Ｗ／ｍ／Ｋ）、１７７（Ｗ／ｍ／Ｋ）であった。遮蔽体２は、前方遮蔽体２ｆと後方遮蔽体２ｂのそれぞれにおいて、２ｍｍ厚の壁厚を有した筒形状であった。
【００６９】
次に、連結部１に対して、ターゲット１５を不図示のろう材２６からなるろう材２６を用いて、図１（ｂ）に示すように、連結部２の開口部の伝熱体３が露出している部分に接続した。以上のようにして、配列ピッチが１２ｍｍのアノードアレイ１０を作成した。使用したろう材の２５℃における熱伝導率は、１７０（Ｗ／ｍ／Ｋ）であった。
【００７０】
本実施例のアノードアレイ１０の連結部１とターゲット１５との接続部２５近傍の部分拡大図を、図６（ａ）に図示する。図６（ａ）に示すように、基材１４から伝熱体３との距離９０〜１００μｍの間隙は、ろう材２６を介して伝熱的に接続されていた。
【００７１】
次に、含侵型の熱電子銃を不図示のホルダーに固定し、アノードアレイ１０と同じ配列ピッチで電子放出部１１を３個備えたカソードアレイ１２を形成した。
【００７２】
次に、不図示の固定冶具を用いて、ＳＵＳ３０４製の外囲器２１の内部２３にカソードアレイ１２を固定し、さらに、外囲器２１の開口部２２にアノードアレイ１０を不図示の銀ろうを用いて接続した。次に、外囲器２１に予め備えつけておいた電流導入端子３４と、カソードアレイ１２とアノードアレイ１０とのそれぞれを電気的に接続した。なお、アノードアレイ１０と外囲器２１は接地端子３５に電気的に接続した。
【００７３】
次に、不図示の排気管と真空ポンプと不図示のゲッタとを用いて、外囲器２１の内部２３を真空排気した。外囲器２１の到達真空度は、２×１０−６  Ｐａであった。
【００７４】
さらに、電流導入端子３４に、駆動回路３３を接続し、図２（ａ）に示すような放射線発生装置２０を作成した。
【００７５】
次に、放射線発生装置２０の駆動安定性評価を以下のようにして行った。駆動安定性の評価における駆動回路３３の駆動条件は、加速電圧を＋１００ｋＶ、ターゲット層１５に照射される電子電流密度を３ｍＡ／ｍｍ２、電子照射時間と非照射時間とを交互に、それぞれ２秒、１９８秒のセットとして繰り返すパルス駆動とした。さらに、配列方向Ｄａｔに並ぶ３個のターゲット１５に対して順次パルス駆動されるように、カソードアレイ１２を点順次駆動した。
【００７６】
なお、放射線出力強度の安定性評価に際し、ターゲット層１５から接地電極３５に流れる電流を計測して、不図示の負帰還回路により、陽極電流を１％以内の変動値とするように制御した。
【００７７】
放射線出力強度は、アノードアレイの各ターゲット１５から１ｍ前方の位置に、ピンホールを介して設置した放射線線量計２６を用いて、検出時間１秒間の平均値を用いた。安定性評価は、１００時間経過後の放射線出力強度を、初期の放射線出力強度で規格化した変動率で評価した。
【００７８】
本実施例の放射線発生装置２０の放射線出力変動は、図１に示すアノードアレイ１０のターゲット１５のうち左から順に、０．９８、０．９９、０．９９であった。
【００７９】
本実施例の透過型ターゲット９を備えた放射線発生装置１３は、長時間の駆動履歴を経た場合においても、アレイ配列方向において顕著な放射線出力変動も認められず、安定した放射線出力強度が得られることが確認された。
【００８０】
本実施例のアノードアレイ１０においては、図１に示すように、配列方向Ｄａｔに沿って、伝熱体３の形状は連続に位置し、遮蔽体２とターゲット１５とは、それぞれ離散的に配置されていることにより、放射線の出力変動の発生が抑制されていたと推定された。
【００８１】
なお、放射線発生装置２０は、駆動安定性の駆動評価期間中に、放電せずに安定的に駆動していていることが確認された。
【００８２】
（実施例２）
本実施例においては、図４に記載のアノードアレイ１０を用いたこと以外は、実施例１と同様にして放射線発生装置２０を作成した。
【００８３】
本実施例の放射線発生装置２０の放射線出力変動は、図４に示すアノードアレイ１０のターゲット１５のうち左から順に、０．９８、０．９８、０．９９であった。
【００８４】
本実施例においても、実施例１と同様にして、アノード配列方向において顕著な放射線の出力変動が認められず、信頼性の高い放射線発生装置２０であることが確認された。
【００８５】
（実施例３）
本実施例においては、実施例１に記載の放射線発生装置２０を用いて、図２（ｂ）に記載の放射線撮影装置３０を作成した。
【００８６】
本実施例の放射線撮影装置においては、アレイ配列方向の放射線出力変動が抑制された放射線発生装置２０を備えることにより、ＳＮ比の高いＸ線撮影画像を取得することができた。
【符号の説明】
【００８７】
１１  電子放出部
１２  カソードアレイ
１３  ターゲット層
１４  基材
１５  ターゲット
１６  電子線
１７  放射線
１  連結部
２  遮蔽体
３  伝熱体
１０  アノードアレイ
２０  放射線発生装置
【図１】
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【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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