(57)【要約】      （修正有）【課題】小焦点かつ高出力の透過型Ｘ線発生装置を提供する。【解決手段】電子放出源１１と、前記電子放出源と対向して配置され、前記電子放出源から放出された電子１２の照射によりＸ線を発生するターゲット１３と、前記ターゲットから放出されたＸ線を遮る遮蔽体１４とを備える透過型Ｘ線発生装置において、前記遮蔽体とターゲット上主Ｘ線発生部によって規定されるＸ線源のＸ線束２０を電子照射側に延長して出来る仮想錐体３５内に副Ｘ線発生部１８を含有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出源と、前記電子放出源と対向して配置され、前記電子放出源から放出された電子の照射によりＸ線を発生する主Ｘ線発生部を有したターゲットと、前記ターゲットが前記電子放出源と対向する側の反対側において、前記Ｘ線の一部を取り出す開口を有した遮蔽体と、を備える透過型Ｘ線発生装置において、
前記主Ｘ線発生部の後方に位置し、前記主Ｘ線発生部の後方に散乱した電子の入射を受けてＸ線を発生する副Ｘ線発生部をさらに備え、
前記副Ｘ線発生部は、前記開口と前記主Ｘ線発生部とによって、前記ターゲットの後方に規定される仮想錐体内に位置することを特徴とする透過型Ｘ線発生装置。
【請求項２】
前記仮想錐体は、前記開口を含む平面に、前記開口を内包するように前記主Ｘ線発生部を投影する仮想の点光源のうち、前記主Ｘ線発生部から後方において最も遠方の点を頂点とし、前記主Ｘ線発生部を底面とする仮想上の錐体であることを特徴とする請求項１に記載の透過型Ｘ線発生装置。
【請求項３】
前記遮蔽体は、前記主Ｘ線発生部より前記電子放出源側に延長された管状の後方遮蔽体を部分として有し、
前記副Ｘ線発生部は、前記後方遮蔽体の管内面から前記主Ｘ線発生部に近づく方向に突出した領域に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の透過型Ｘ線発生装置。
【請求項４】
前記副Ｘ線発生部が、その周囲よりも比重が大きい材料からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の透過型Ｘ線発生装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の透過型Ｘ線発生装置と、前記透過型Ｘ線発生装置から放出され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器及び産業機器分野におけるＸ線撮影等に適用できる、透過型Ｘ線発生管を備えるＸ線発生装置及びそれを用いたＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に医療用途等の診断画像に用いられる透過型Ｘ線発生管において、より高解像度の画像を取得するにはＸ線発生管が発生するＸ線束の焦点をより小さくすることが求められる。特許文献１には、ターゲットの後方、即ち電子放出源側に、電子線を通過または多重散乱させるチャネルを配置することで、ターゲットの微小領域に電子線を集束させることが開示されている。
【０００３】
また、撮影時間を短くして、被検体または撮影システムの不可避の振動に起因する画像ボケを小さくするために、Ｘ線強出力の強度は出来るだけ大きくすることが求められる。しかしながら、ターゲットに入力可能なエネルギー密度は、ターゲットの耐熱性等により制限を受ける。特許文献２には、ターゲットの後方に比重の高い構造体を配置すること、これによって、ターゲットから後方に散乱した反射電子によって二次的にＸ線（副Ｘ線という）を発生させて、高出力化を図ることが開示されている。
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成を導入したＸ線発生管において、多重散乱毎に累積する非弾性散乱の影響によりターゲットに入射する電子のエネルギー分布がブロード化するので、線質の均質性の点で、改善が求められことがあった。
【０００５】
また、特許文献２に記載の構成を導入したＸ線発生管において、副Ｘ線の一部が、ターゲット上に形成された焦点の外を透過し、焦点径を大きくしてしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１７１７８８号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３８１６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、焦点を大きくすることなく、高い出力強度でＸ線を発生することが可能なＸ線発生装置、及びＳＮ比の高い撮影画像を取得可能なＸ線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、電子放出源と、前記電子放出源と対向して配置され、前記電子放出源から放出された電子の照射によりＸ線を発生する主Ｘ線発生部を有したターゲットと、前記ターゲットが前記電子放出源と対向する側の反対側において、前記Ｘ線の一部を取り出す開口を有した遮蔽体と、を備える透過型Ｘ線発生装置において、
前記主Ｘ線発生部の後方に位置し、前記主Ｘ線発生部の後方に散乱した電子の入射を受けてＸ線を発生する副Ｘ線発生部をさらに備え、
前記副Ｘ線発生部は、前記開口と前記主Ｘ線発生部とによって、前記ターゲットの後方に規定される仮想錐体内に位置することを特徴とする透過型Ｘ線発生装置に関する。
【０００９】
また、本発明は、上記透過型Ｘ線発生装置と、前記透過型Ｘ線発生装置から放出され被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器とを備えることを特徴とするＸ線撮影装置に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、副Ｘ線発生部によって焦点内Ｘ線を高効率に発生させることができる。そのため、高解像度でのＸ線撮影に必要な小焦点、高出力のＸ線発生装置及びそれを用いたＸ線撮影装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のＸ線発生装置の第一の実施形態を示す断面模式図である。
【図２】本発明のＸ線発生装置の第二の実施形態を示す断面模式図である。
【図３】仮想錐体の規定方法を説明する概念図である。
【図４】図３とは別の態様での仮想錐体の説明図である。
【図５】実施例１に係るＸ線発生装置の説明図である。
【図６】図１における支持部１７のみを除外した比較用Ｘ線発生装置の断面模式図である。
【図７】実施例２に係るＸ線発生装置の説明図である。
【図８】実施例３に係るＸ線撮影装置の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明のＸ線発生装置の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。尚、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。
【００１３】
＜第一の実施形態＞
図１は本発明のＸ線発生装置の第一の実施形態を示す断面模式図である。図１（ａ）はＸ線取り出しの開口を正面から見た図、図１（ｂ）は図１（ａ）中Ａ−Ａ’における断面図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＸ線発生装置の動作状態を示す断面図である。
【００１４】
本実施形態のＸ線発生装置４０では、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、電子放出源１１と、電子放出源１１と対向して配置される透過型ターゲット１３を備える。電子放出源１１は、不図示の金属からなる陰極部材と接続され、陰極を構成している。即ち、電子放出源１１は、陰極の部分を構成している。
【００１５】
また、透過型ターゲット１３は、重金属から構成される遮蔽体１４と接続され陽極を構成している。即ち、透過型ターゲット１３および遮蔽体１４は、それぞれ、陽極の部分を構成している。
【００１６】
本実施形態においては、Ｘ線の取りだされる範囲を制限する目的で、貫通孔を有した遮蔽体１４が透過型ターゲット１３を囲むように設けられている。かかる貫通孔は、透過型ターゲット１３により分離され、貫通孔のうち透過型ターゲット１３より電子放出源１１に近い側は電子通過路、電子放出源１１から遠い側をＸ線取出し開口と称する。
【００１７】
遮蔽体１４は、電子放出源１１に対向する開口を有する側を後方遮蔽体１４ｂと称し、後方遮蔽体の反対側で、開口２４を有する側を前方遮蔽体１４ｆと称する。後方遮蔽体１４ｂと前方遮蔽体１４ｆとは、透過型ターゲット１３の電子入射面を含む仮想平面Ｑ−Ｑ’により分離されている。
【００１８】
透過型ターゲット１３と遮蔽体１４とから構成される陽極と、電子放出源１１を備える陰極は、不図示の駆動回路に接続されて、外囲器（図６及び７の符号１６）内に加速電界が形成される。この結果、図１（ｃ）に示すように、電子放出源１１から放出された電子は、電子線束１２となって透過型ターゲット１３に入射する。透過型ターゲット１３は、電子線束１２の照射を受けてＸ線を発生する。
【００１９】
電子放出源１１としてはフィラメント、含浸型カソードの様な熱電子源、カーボンナノチューブの様な冷陰極電子源などを用いることができる。透過型ターゲット１３としてはタングステン、モリブデン、ロジウムやそれらを含む合金などをターゲット金属として用いることができる。また、ダイヤモンド、ベリリウム、シリコンカーバイドなどＸ線透過能が高く、かつ耐環境性、伝熱性が高い材料を支持基板として利用し、その上に前述のターゲット金属をターゲット層として形成した積層型ターゲットとして用いても良い。
【００２０】
図１には不図示であるが、Ｘ線発生装置４０は、電子線束を制御する目的から、電子放出源１１と透過型ターゲット１３との間に引き出し電極、集束電極等の電子線束を制御する静電レンズを有していてもよい。
【００２１】
透過型ターゲット１３で発生したＸ線は、電子入射面と対向する面から取り出される。透過型ターゲット１３が積層型の場合には、透過型ターゲット１３の電子入射面側に配置されたターゲット層においてＸ線が発生し、発生したＸ線は、ターゲット層と支持基板を透過して前方に取り出される。
【００２２】
本発明においては、透過型ターゲット１３が電子線束１２の照射を受けてＸ線が発生する領域を主Ｘ線発生部（後述の図３及び５中の符号２１）と称する。積層型ターゲットの場合には、ターゲット層と電子線束１２とで規定される電子線の焦点範囲を底面とし、ターゲット層への電子侵入長を深さとするディスク状の範囲に等しい。一般に、焦点径は電子侵入長に対して１００倍以上大な数値であるので、簡略化のため、本発明においては、主Ｘ線発生部２１は、電子侵入長の深さ方向を無視する。
【００２３】
透過型ターゲット１３で発生したＸ線は、主Ｘ線発生部を起点として球状に放射される。本実施形態の透過型Ｘ線発生装置４０においては、前方遮蔽体１４ｆが有する開口２４を通過して、透過型Ｘ線発生装置４０の前方に取り出される。
【００２４】
このようにＸ線１９をターゲット前方側に取り出すＸ線源の構成を、一般に透過型Ｘ線源と呼ぶ。また、このような取出し方法で動作するＸ線ターゲット、Ｘ線発生装置を、それぞれ、一般に透過型ターゲット、透過型Ｘ線発生装置と呼ぶが、本発明においては、特に断りの無い限りこれ以降、簡略化の為、それぞれをターゲット、Ｘ線発生装置と称する。
【００２５】
（第一の実施形態の特徴部）
次に、図１（ｂ）、（ｃ）を用いて、本発明の特徴である副Ｘ線発生部について説明する。
【００２６】
本実施形態においては、遮蔽体１４は、主Ｘ線発生部１８より電子放出源１１の側に向けて延長された管状の後方遮蔽体１４ｆを部分として有し、副Ｘ線発生部１８は、後方遮蔽体１４ｆの管内面から主Ｘ線発生部１８に近づく方向に突出した領域に配置されている。言い換えると、本実施形態においては、副Ｘ線発生部１８は、後方遮蔽体１４ｂの電子通過路内においてターゲット１３に向けて突出した構造体１７のうち、ターゲット１３に対向する面に一致する。さらに、言い換えると、前述の突出した構造体１７は、副Ｘ線発生部１８の支持部１７である。
【００２７】
図１（ｂ）に示した本実施形態においては、支持部１７によりターゲットに近接している副Ｘ線発生部１８は、その周辺より、ターゲット１３から臨む立体角が大となるので、後方散乱電子の入射確率が高く副Ｘ線の発生が増大している。
【００２８】
また、支持部１７の周辺の部材で発生した副Ｘ線の一部は、支持部１７に照射され減衰される。従って、副Ｘ線発生部１８が、ターゲット１３の後方側にある電子通過路において、突出して配置されることは、副Ｘ線の発生確率が相対的に高い領域を選択することを意味する。
【００２９】
副Ｘ線発生部１８は、図１（ｂ）に示すように、仮想上の錐体（仮想錐体）３５の内側に内包されている。そのため、前記Ｘ線束２０内にて撮像する際には、副Ｘ線発生部１８で高効率に発生した副Ｘ線はＸ線発生部２１を通過してのみ観察されるため、副Ｘ線による焦点の拡大を抑制しながら高出力のＸ線を得ることができる。
【００３０】
主Ｘ線発生部とは、電子照射を受ける領域でありかつターゲット金属が存在している領域のことである。即ち、本発明の主Ｘ線領域とは、ターゲット層上に照射された電子線束が形成する電子ビームスポットのことと捉えられる。
【００３１】
本発明における仮想錐体の規定の方法について、図３（ｂ）を用いて説明する。
【００３２】
本発明の仮想錐体を規定する際にはまず、主Ｘ線発生部２１を前記遮蔽体１４の開口２４を含む平面に対して、主Ｘ線発生部２１の後方に位置する仮想の点光源により投影する。得られた投影像２３が開口２４を内包する条件の点光源の群のうち、最も主Ｘ線発生部２１より遠方に位置する点を頂点Ｏと決定する。頂点Ｏと主Ｘ線発生部２１を底面として決定される錐体が、本発明の仮想錐体である。
【００３３】
図３の各図は、仮想錐体を決定可能な、主Ｘ線発生部２１と開口２４と投影像２３との配置関係を類別して示している。
【００３４】
図３（ａ）は、主Ｘ線発生部２１と開口２４とが、相似形であって、かつ、互いの、方位角、仰角の位相が一致している場合である。この場合は、投影像２３と開口２４は、完全に重なる。
【００３５】
図３（ｂ）は、上述の図１の実施形態に対応し、主Ｘ線発生部２１と開口２４とが、相似形であるが、方位角は一致しているものの、仰角が不一致の場合である。
【００３６】
主Ｘ線発生部２１と開口２４とが、相似の関係にない態様も本発明の範疇である。すなわち、図３（ｃ）は主Ｘ線発生部２１が四角形で遮蔽体の開口２４が円形の場合の例を示し、図３（ｄ）は主Ｘ線発生部２１が円形で遮蔽体の開口２４が四角形の場合の例を示している。
【００３７】
以上により規定された仮想錐体３５内に位置する副Ｘ線発生部１８で発生したＸ線は、遮蔽体の開口を通して取り出される際、主Ｘ線発生部２１の内側を通過して取り出されるため、副Ｘ線束は、主Ｘ線束によって規定される焦点を拡大させずに、該焦点のＸ線強度を増大することが可能となる。
【００３８】
なお、本発明において、「仮想錐体３５内に位置する」とは、仮想錐体３５の内側に副Ｘ線発生部１８が内包されていることを意味する。かかる「内包」な幾何学的な関係を満たすことによって、主Ｘ線発生部１８により規定される焦点の外に、副Ｘ線発生部２１による焦点を形成することを防止することが可能となる。
【００３９】
遮蔽体の開口が同一平面上に無い場合、例えばＸ方向とＹ方向の制限ばね２５、２６をＺ方向にずれた形で持つコリメータなどを想定する図４の様な場合にも、Ｘ線束は一意に規定できる。その場合、Ｘ線束の任意の面を選択し遮蔽体の開口部がなす平面であるとすると、上記と同様の操作によって仮想錐体を規定することができる。
【００４０】
遮蔽体１４は、Ｘ線遮蔽能の高い材料を選択すると良く、一般に比重の高い、タングステン、モリブデン、タンタル、金等を適用可能である。また、遮蔽体１４は、かかる高比重金属と、銅、銀等の熱伝導性の高い金属との固溶体、または、合金とすることが好ましい。
【００４１】
＜第二の実施形態＞
次に、本発明のＸ線発生装置の第二の実施形態について説明する。上記第一の実施形態では、副Ｘ線発生部の配置・幾何学的見地からのアプローチであったのに対し、第二の実施形態は副Ｘ線発生部の物理量・材料の見地からのアプローチであり、図２及び図７に示すように、副Ｘ線発生部１８は遮蔽体１４もしくは支持部１５表面上に設けることができる。
【００４２】
本実施形態においては、副Ｘ線発生部１８としては、副Ｘ線発生部１８の周囲より、Ｘ線発生効率の高い材料を配置する。本実施形態においてＸ線発生効率が高いとは、周囲より比重の大きな材料で副Ｘ線発生部１８を構成することで実現可能である。
【００４３】
また、副Ｘ線発生部１８は、耐熱性の観点からタングステン、モリブデン、ロジウム、または、それらを含む合金などを用いることが好ましい。また、線質の均質性の観点から主Ｘ線発生部２１と同一材料から構成されることが好ましい。その場合にも図１を用いて前述のように、支持部１７を周囲より反射電子の入射確率が高くなるよう配置することで本発明の効果を発生することができる。もちろん、前述のタングステン、モリブデン、ロジウム等を用いた支持部１７を、周囲より反射電子の入射確率が高くなるよう配置しても良い。
【００４４】
電子放出源１１、ターゲット１３、支持体１５、支持部１７、副Ｘ線発生部１８は外囲器１６に収納されており、外囲器１６の内部は真空となっている。
【００４５】
外囲器１６は容器としての十分な強度を有していれば良く、ガラス、プラスチック、セラミックス等から構成される。
【００４６】
また、電子放出源１１、ターゲット１３、支持体１５、支持部１７はいずれも外囲器１６の内部に設けられても良いし、いずれかが外囲器１６の一部をなしていても良い。
【００４７】
また、第一の実施形態と第二の実施形態との、双方の条件を満たす変形例も本発明の実施形態として含まれる。このような実施形態によれば、副Ｘ線の強度をより一層大きくすることが可能となる。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明のＸ線発生装置の実施例を説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、相対配置、工程の順序などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００４９】
＜実施例１＞
実施例１では図１及び５のＸ線発生装置を用いた。各部材の説明、及びＸ線発生装置の説明については上述のとおりであるため省略する。
【００５０】
本実施例においては、ターゲット１３としてダイヤモンドからなる支持基材の一方の上にタングステンからなるターゲット層を形成したものを用い、タングステンから構成された遮蔽体１４を用いた。
【００５１】
以下のような手順にてターゲット１３を作製した。
【００５２】
まず、表面を脱脂した単結晶ダイヤモンドからなり、長径７．１ｍｍ、短径５．０ｍｍ、板厚１．２ｍｍの基材を用意した。次に、基材の一方の面にタングステンをスパッタリング法を用いて層厚６μｍとなるように成膜しターゲット層とした。ターゲット１３と遮蔽体１４は不図示の銀ろうを用いてろう付けした。本実施例において、ろう材（銀ろう）は、遮蔽体１４とターゲット１３との接着だけでなく、金属からなる遮蔽体１４とターゲット層との電気的な接続を兼ねている。
【００５３】
ここで、ターゲットの形成方法としては前述のスパッタリング法の他、蒸着等一般的な成膜法を用いて形成してもよいし、金属加工により部材を形成し接着してもよい。接着の方法としては前述の金属はんだのほか、溶接、接合等の一般的な接着方法を用いても良い。
【００５４】
本実施形態の電子放出源１１は、含侵型電子放出部を備え、不図示の駆動回路に接続され、Ｘ線発生管外部より放出電子の電流密度とオンオフタイミングを制御可能となっている。
【００５５】
ターゲット、遮蔽体及び主Ｘ線発生部、副Ｘ線発生部の実施形態の概略断面を図５に示す。以降の説明の便宜上、図５に示すｘ−ｚ軸を仮定する。
【００５６】
遮蔽体１４はタングステンに穴あけ加工を施して形成した。穴あけ方法としてはドリル加工を選択した。穴あけにはその他放電加工など、任意の加工法を用いても良い。遮蔽体１４のＸ線取り出し用として開口径２７がφ５ｍｍの円筒状の空孔を形成した。これにより遮蔽体１４にはφ５ｍｍの開口２４が形成される。遮蔽体には空孔を塞ぐように楕円盤状のターゲット１３を斜めに配置した。ターゲット１３のタングステンの厚みを１０ｕｍ、ダイヤモンド基板の厚みを２ｍｍとした。ターゲット１３のタングステン部の大きさは円状φ５ｍｍ、ダイヤモンド基板の大きさは長軸直径７ｍｍ、短軸直径５ｍｍの楕円状とした。空孔の深さ、つまり開口２４とターゲット１３との距離は、短い方の深さ２８が１５ｍｍ、長い方の深さ２９が２０ｍｍになるよう形成した。
【００５７】
電子線束１２は開口方向（ｚ方向）と直角になる様に、かつターゲット１３と４５°の角度になる様に図５に示す方向（−ｘ方向）に入射した。このように配置することで、入射した電子線束１２の焦点形状と出力されるＸ線の焦点形状を同様の形状にすることができる。電子線束１２の焦点径３０は２ｍｍになる様、不図時の電子レンズに電圧を加えた。入射位置はターゲット１３中心が電子線束１２中心と一致するようにした。
【００５８】
本実施例では上記のようにターゲットの傾きと取り出し方向、電子入射方向、入射位置を規定したが、装置制約、要求焦点サイズ、電子放出源の形状等によりそれらの方向や位置は様々に取りうる。いずれの配置を選択した場合にも本件の機能は失われない。
【００５９】
図５の配置において、主Ｘ線発生部２１の中心は、ターゲット１３が電子放出源１１に面する側の面の中心に一致させた。短軸直径２ｍｍ、長軸直径３ｍｍの楕円形状となる。この主Ｘ線発生部２１と遮蔽体の開口とで規定される仮想錐体３５は、主Ｘ線発生部２１の中心から−ｚ方向に１０ｍｍ離れたところに頂点Ｏを有する円錐形となる。
【００６０】
本実施例では、副Ｘ線発生部１８と主Ｘ線発生部２１の中心とのｚ方向距離３１を１．２ｍｍとした。仮想錐体３５の頂点Ｏから伸ばした垂線と平行な法線を有し、主Ｘ線発生部２１の中心を通る仮想平面に射影される主Ｘ線発生部２１の形状は、直径１．６ｍｍΦの円となった。支持部１７は直径１．５ｍｍΦ高さ１．２ｍｍの柱状部材を遮蔽体１４に接続した。材料はタングステンとした。支持部１７はねじ状加工を施してあり、副Ｘ線発生部１８と主Ｘ線発生部２１の中心との距離が１．２ｍｍになる様に長さを調節して遮蔽体上に固定した。
【００６１】
副Ｘ線発生体の固定については、他に金属はんだ等一般的に用いられる固定方法を用いてもよい。
【００６２】
上記の配置によって、ターゲット中心から１．２ｍｍの位置にφ１．５ｍｍの円形の副Ｘ線発生部１８が形成できる。
【００６３】
図１において支持部１７のみを除外した構成を図６に示す。支持部以外の寸法や構成は図１及び図５で述べたものと同一である。
【００６４】
図１の構成と図６の両構成からなるＸ線源を作製し、不図示の電源により１００ｋＶの電圧をかけて電子線束によりＸ線を出力させた。Ｘ線の出力と焦点径を比較したところ、図１の構成の方が出力が約１０％増加し、焦点径が約１５％小さくなった。
【００６５】
以上、上記実施例では小焦点・高出力のＸ線発生装置を実現することができた。
【００６６】
＜実施例２＞
実施例２では図２及び図７のＸ線発生装置を用いた。各部材の説明、及びＸ線発生装置の説明については上述のとおりであるため省略する。
【００６７】
本実施例では、副Ｘ線発生部が周囲と異なる材料を有し、その周囲よりも副Ｘ線を発生しやすい材料からなる例を示す。
【００６８】
図７に示すＸ線発生装置において、電子線束１２、ターゲット１３、遮蔽体開口１４は実施例１と同様の位置関係、寸法になる様作製した。本実施例では、副Ｘ線発生部１８の周囲に位置する銅からなる後方遮蔽体１４ｂの電子通過路の内壁に対して、相対的に比重の高い材料で副Ｘ線発生部を構成したことが、第一の実施形態と相違する。
【００６９】
副Ｘ線発生部１８は支持体１５の上にタングステン薄膜をスパッタリング成膜して形成した。副Ｘ線発生部１８の膜厚は５ｕｍとした。ターゲット１３、遮蔽体１４、電子線束１２と副Ｘ線発生部１８が実施例１での副Ｘ線発生部との位置関係と同等になる様に、支持体の形状を加工した。
【００７０】
なお、ラザフォード後方散乱分光分析法（ＲＢＳ法）により電子通過路の内壁、および、副Ｘ線発生部１８の比重を測定したところその比重は、それぞれ、８．８（×１０3ｋｇ／ｍ3、２５℃）、１９．２（×１０3ｋｇ／ｍ3）であった。
【００７１】
図７において、副Ｘ線発生部１８を形成しない構成のＸ線源を作製した。この構成において、反射電子の大多数は支持体１５である銅に衝突する。
【００７２】
上記２構成のＸ線源について、不図時の電源により１００ｋＶの電圧をかけて電子線束によりＸ線を出力させた。Ｘ線の出力と焦点径を比較したところ、副Ｘ線発生部１８を有する図７の構成の方が出力が約１０％増加し、焦点径が約１０％小さくなった。
【００７３】
以上、上記実施例では小焦点・高出力のＸ線発生装置を実現することができた。
【００７４】
＜実施例３＞
次に、図８を用いて本発明のＸ線発生装置を用いたＸ線撮影装置について説明する。本実施例のＸ線撮影装置は、Ｘ線発生装置４０、Ｘ線検出器４１、信号処理部４２、装置制御部４３及び表示部４４を備えている。Ｘ線発生装置４０としては、例えば実施例１乃至２のＸ線発生装置が好適に用いられる。Ｘ線検出器４１は信号処理部４２を介して装置制御部４３に接続され、装置制御部４３は表示部４４及びＸ線発生装置４０に接続されている。Ｘ線発生装置４０における処理は装置制御部４３によって統括制御される。例えば、装置制御部４３はＸ線発生装置４０とＸ線検出器４１によるＸ線撮影を制御する。Ｘ線発生装置４０から放出されたＸ線は、被検体４５を介してＸ線検出器４１で検出され、被検体４５のＸ線透過画像が撮影される。撮影されたＸ線透過画像は表示部４４に表示される。また例えば、装置制御部４３はＸ線発生装置４０の駆動を制御する。
【００７５】
本実施例ではＸ線発生装置４０として実施例１に示すＸ線発生装置を用いたＸ線撮影装置を作製したところ、より微細な対象物を高コントラストで撮影することができた。
【００７６】
以上、上記実施例では本発明を用いて、描出能の高いＸ線撮影装置を実現できた。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上説明したように、本発明は、Ｘ線発生装置及びそれを用いたＸ線撮影装置について有用であり、小焦点、高出力なＸ線発生装置が必要とされる医療機器、工業用途等の分野において特に有用である。
【符号の説明】
【００７８】
１１：電子放出源、１２：電子線束、１３：ターゲット、１４：遮蔽体、１５：支持体、１６：外囲器、１７：支持部、１８：副Ｘ線発生部、１９：Ｘ線取り出し方向、２０：Ｘ線束、２１：主Ｘ線発生部、２３：主Ｘ線発生部拡大像、２４：開口、２５：Ｘ方向制限ばね、２６：Ｙ方向制限ばね、２７：遮蔽体開口径、２８：遮蔽体深さ、２９：遮蔽体深さ、３０：電子線束焦点径、３１：副Ｘ線発生部−主Ｘ線発生部中心間距離、３５：仮想錐体、４０：Ｘ線発生装置、４１：Ｘ線検出器、４２：信号処理部、４３：装置制御部、４４：表示部、４５：被検体
【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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【図８】
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