(57)【要約】【課題】単結晶のダイヤモンドの支持基板８Ａの上に、電子線の照射により放射線を発生させるターゲット層８Ｂを形成した透過型の放射線放出ターゲット８について、放射線の発生量を長期間に亘って安定させる。【解決手段】前記支持基板８Ａを、窒素含有量が２ｐｐｍから８００ｐｐｍで、しかもヌープ硬度が６０ＧＰａから１５０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドで構成する。【選択図】図２
2014032903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単結晶のダイヤモンドの支持基板の上に、電子線の照射により放射線を発生させるターゲット層が形成された放射線放出ターゲットにおいて、
前記支持基板が、窒素含有量が２ｐｐｍから８００ｐｐｍで、しかもヌープ硬度が６０ＧＰａから１５０ＧＰａであることを特徴とする放射線放出ターゲット。
【請求項２】
前記ターゲット層が、スパッタ法により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線放出ターゲット。
【請求項３】
前記ターゲット層が、タングステン、モリブデン、ロジウム、パラジウム又はこれらの合金であることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線放出ターゲット。  
【請求項４】
ターゲット層の厚さが、１μｍから１５μｍであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線放出ターゲット。
【請求項５】
前記支持基板とターゲット層との間に密着層が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の放射線放出ターゲット。
【請求項６】
収納容器の中に、支持基板の上にターゲット層が設けられた放射線放出ターゲットと、電子放出源とを備えた放射線発生管が設けられており、前記ターゲット層に電子線を照射することで前記放射線発生管から出射される放射線を前記収納容器に設けられた放出窓を介して放出する放射線発生ユニットにおいて、
前記放射線放出ターゲットが、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の放射線放出ターゲットであることを特徴とする放射線発生ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線発生ユニットと、
前記放射線発生ユニットから放出され、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システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子を入射させることにより放射線を発生させる放射線放出ターゲット、それを用いた放射線発生ユニット及び放射線撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線源として用いられる放射線発生ユニットでは、真空状態の中で、電子源から電子を放出させ、タングステン等の原子番号が大きい材料で構成されたターゲット層に電子を衝突させることにより放射線を発生させている。
【０００３】
これらの放射線発生ユニットには、反射型の放射線放出ターゲットを用いたものと透過型の放射線放出ターゲットを用いたものがある。
【０００４】
反射型の放射線放出ターゲットは、例えば、電子線の照射により放射線を発生させるタングステン等のターゲット層を熱伝導性のよい銅等の支持基板で保持した構造をしている。この反射型の放射線放出ターゲットは、電子線の照射方向に対して斜めに配置され、電子線の照射方向に対してほぼ直角方向に放射される放射線が放射線撮影に利用される。このため、撮影に利用する放射線の線質がターゲット層及び支持基板の厚さや材質の影響を実質的に受けにくく、耐熱性を向上させるためにある程度支持基板の厚さを厚くすることが可能である。
【０００５】
一方、透過型の放射線放出ターゲットは、例えば、放射線が透過しやすいベリリウム等の支持基板上に、電子線の照射により放射線を発生させるタングステン等の薄膜をターゲット層として配置した構造をしている。この透過型の放射線放出ターゲットは、電子線の照射方向と直交方向に配置され、電子線の照射方向と同一方向に放射される放射線が放射線撮影に利用される。このため、撮影に利用する放射線の線質がターゲット層と支持基板の厚さや材質の影響を受けやすく、耐熱性を上げるためにターゲット層や支持基板の厚さを変えることが極めて難しい。このため良好な耐熱性が得にくいという課題があった。
【０００６】
この課題を解決する手段として、ダイヤモンドの支持基板を用いた放射線放出ターゲットが特許文献１で提案されている。これによると、ダイヤモンドの支持基板の片面にターゲット層を設けた放射線放出ターゲットとしている。この放射線放出ターゲットは、ターゲット層側を内側に向けて放射線発生管の外壁の一部として組み込まれ、ダイヤモンドの支持基板は真空維持を図りつつ放射線を放出させる封止窓としての機能も有する。ダイヤモンドは、支持基板として用いられるベリリウムや他の材料に比べて熱伝導性が極めて優れているため、ターゲット層で発生した熱を支持基板に速やかに逃がすことができる。また、この特許文献１には、ターゲット層と支持基板の密着性を上げるために中間層を設けることも記載されている。このようにして、従来技術に比べ、耐熱性を改善した透過型の放射線放出ターゲットの提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００３−５０５８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
透過型の放射線放出ターゲットにダイヤモンドの支持基板を用いることによって、電子線照射によってターゲット層で発生した熱は、ダイヤモンドの支持基板に速やかに逃げていく。このため、繰り返し使用しても、比較的初期の段階では、安定した放射線量が得られ、大きな問題なかった。
【０００９】
しかしながら、使用時間が長くなるにつれて放射線量が低下してくることから、実用にあたっては、安定した放射線量が得られる期間を更に向上させる必要があった。
【００１０】
本発明は、ダイヤモンドの支持基板を用いた透過型の放射線放出ターゲットについて、放射線の発生量を長期間に亘って安定させることができるようにすることを目的とする。また、本発明は、放射線の発生量が長期間に亘って安定した放射線発生ユニット及び放射線撮影システムを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１は、上記の課題を解決するために、単結晶のダイヤモンドの支持基板の上に、電子線の照射により放射線を発生させるターゲット層が形成された放射線ターゲットにおいて、
前記支持基板が、窒素含有量が２ｐｐｍから８００ｐｐｍで、しかもヌープ硬度が６０ＧＰａから１５０ＧＰａであることを特徴とする放射線ターゲットを提供するものである。
【００１２】
また、本発明の第２は、収納容器内に、支持基板の上にターゲット層が設けられた放射線放出ターゲットと、電子放出源とを備えた放射線発生管が設けられており、前記ターゲット層に電子線を照射することで前記放射線発生管から出射される放射線を前記収納容器に設けられた放出窓を介して放出する放射線発生ユニットにおいて、
前記放射線放出ターゲットが、上記本発明の第１に係る放射線放出ターゲットであることを特徴とする放射線発生ユニットを提供するものである。
【００１３】
更に本発明の第３は、上記本発明の第２に係る放射線発生ユニットと、
前記放射線発生ユニットから放出され、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システムを提供するものでもある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の放射線ターゲットでは、繰り返し使用に伴って起こる熱応力によりダイヤモンドの支持基板へ微小クラックが入る可能性が極めて少なくなる。このため、繰り返し使用してもターゲット層の密着性が低下せず、放射線の発生量を長期間にわたって安定させることができる。
【００１５】
また、本発明の放射線放出ターゲットは、ターゲット層をＰＶＤ法により成膜することにより、ダイヤモンドの支持基板とターゲット層の密着性をアップさせることができ、放射線の発生量をより長期間に亘って安定させることができる。
【００１６】
上記本発明の放射線放出ターゲットを用いた放射線発生ユニット及び放射線撮影システムは、放射線の発生量が長期間に亘って安定しているので、これらの実用性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る放射線発生ユニットの一実施形態を示す断面構成図である。
【図２】本発明に係る放射線放出ターゲットを示す図で、（ａ）は第１の例を示す断面図、（ｂ）は第２の例を示す断面図である。
【図３】本発明に係る放射線発生ユニットに用いる放射線発生管の他の例を示す断面構成図である。
【図４】本発明の放射線発生ユニットを用いた放射線撮影システムの一実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照して、本発明の放射線発生ユニットについて好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部材の材質、寸法、形状、相対配置等は、特に記載がない限り、この発明の範囲を限定する趣旨のものではない。なお、以下に参照する図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。
【００１９】
＜放射線発生ユニットの一実施形態＞
図１に示すように、本例の放射線発生ユニット１３は、放射線を放出するための放出窓１０を有する収納容器１１の中に、放射線発生管１、駆動回路１４が配置され、収納容器１１内の余剰空間１７は不図示の絶縁油で満たされている。また、収納容器１１には、接地端子１６が設けられている。
【００２０】
収納容器１１は、放射線発生管１や駆動回路１４及び不視図の絶縁油が入っているため、比較的強度のある材質、例えば鉄、ステンレス、真鍮等の金属が望ましい。また、この収納容器１１の全周囲又は一部に鉛のような放射線を遮蔽できる部材を配置することができる。
【００２１】
収納容器１１に設けられた放出窓１０は、放射線発生管１から出射された放射線を放射線発生ユニット１３の外部に取り出すために設けられる。材質としては、アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート等の重元素を含まないプラスチックを用いることができる。
【００２２】
放射線発生管１は、放射線を透過させる透過窓９が設けられた真空容器６と、電子放出源３と、遮蔽部材７に保持された放射線放射ターゲット８とを備えている。電子放出源３は電流導入端子４と電子放出部２とを備えている。電子放出源３の電子放出部２と、遮蔽部材７に保持された放射線放射ターゲット８とは、互いに対向して真空容器６内に設けられている。
【００２３】
電子放出源３としては、真空容器６の外部より放出電子量を制御可能な電子放出機構を有するものであれば良く、熱陰極型電子放出源、冷陰極型電子放出源を適宜適用することが可能である。電子放出源３は、真空容器６を貫通するよう配した電流導入端子４を介して、電子放出量及び電子放出のオン・オフ状態を制御可能なように、真空容器６の外部に設置した駆動回路１４に電気的に接続されている。
【００２４】
電子放出源３の電子放出部２から放出された電子は、不図示の引き出しグリッド及び加速電極により、１０ｋｅＶ〜２００ｋｅＶ程度のエネルギーを有する電子線５となり、放射線放射ターゲット８に入射可能となっている。前述の引き出しグリッド及び加速電極は、電子放出源３として用いる熱陰極の電子銃管に内蔵することも可能である。また、電子線５の照射スポット位置及び電子線５の非点収差の調整のための補正電極を電子放出源３に付加し、これを外部に配置した不示図の補正回路と接続することも可能である。放射線放射ターゲット８は、遮蔽部材７を構成する後方遮蔽部材７Ａと前方遮蔽部材７Ｂの間に挟まれた状態で電子放出部２に対峙している。
【００２５】
図２に示すように、放射線放出ターゲット８は、窒素を２ｐｐｍから８００ｐｐｍの範囲で含有する単結晶のダイヤモンドの支持基板８Ａと、この支持基板８Ａに成膜されたターゲット層８Ｂとを備えている。また、この支持基板８Ａを構成する単結晶のダイヤモンドは、ヌープ強度が６０ＧＰａから１５０ＧＰａの範囲となっている。放射線放出ターゲット８は、ターゲット層８Ｂを電子放出源３の電子放出部２（図１参照）に対向させて設けられているものである。この放射線放出ターゲット８の詳細については後述する。
【００２６】
遮蔽部材７は、後方遮蔽部材７Ａと前方遮蔽部材７Ｂとで構成されている。前方遮蔽部材７Ｂは、放射線放射ターゲット８の電子線照射領域（放射線発生領域）から全方向に放射される放射線のうち、前方へ向かって放射される放射線のうちから、必要とされる放射線（図中の破線の矢印）を取り出すための開口部１５Ｂを備えている。前方遮蔽部材７Ｂは、それ以外に前方に放射される放射線を遮蔽する機能も有する。また、後方遮蔽部材７Ａは、電子線５を放射線放射ターゲット８の電子線照射領域に導くための電子線導入孔１５Ａが設けられている。後方遮蔽部材７Ａは、電子線照射領域から全方向へ放射される放射線のうち、後方へ向かって放射される放射線の一部を遮蔽する機能も有する。
【００２７】
この遮蔽部材７の構成材料としては、電気伝導性と熱伝導性を有する材料が用いられる。また、遮蔽部材７は、３０ｋｅＶから１５０ｋｅＶのエネルギーを有する放射線を遮蔽できるものであればより好ましい。遮蔽部材７の厚みを０．５から数ｍｍの範囲とし、かかる遮蔽作用を発現する点で、遮蔽部材７の構成材料は、例えばタングステン、タンタルの他、モリブデン、ジルコニウム、ニオブ、これらの合金等を用いることができる。
【００２８】
遮蔽部材７と放射線放射ターゲット８の接合は、ろう付けにより行うことができる。ろう付けのろう材は、遮蔽部材７の材料や耐熱温度等により適宜選択することができる。例えば、放射線放射ターゲット８が高温になるような場合には、高融点金属用ろう材として、Ｃｒ−Ｖ系、Ｔｉ−Ｔａ−Ｍｏ系、Ｔｉ−Ｖ−Ｃｒ−Ａｌ系、Ｔｉ−Ｃｒ系、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｂｅ系、Ｚｒ−Ｎｂ−Ｂｅ系等を選択することができる。他に、Ａｕ−Ｃｕを主成分とするろう材、ニッケルろう材、黄銅ろう材、銀ろう材、パラジウムろう材等を用いることができる。
【００２９】
真空容器６は、例えばガラスやセラミックス等で構成することができる。真空容器６の内部空間１２は、真空排気（減圧）されている。
【００３０】
透過窓９は、放射線放出ターゲット８で発生した放射線を放出窓１０を経て外部へ取り出す機能を有する。このため、放射線発生管１内の真空度を維持でき、放出放射線の透過をできるだけ減衰させない材料が望ましい。材料としては、例えばベリリウム、カーボン、ダイヤモンド、ガラス等で、重元素を含まないものが望ましい。
【００３１】
真空容器６の内部空間１２は、電子の平均自由行程として、電子放出源３の電子放出部２と、放射線を放出する放射線放出ターゲット８との間の距離を、少なくとも電子が飛翔可能なだけの真空度であれば良く、１０-4Ｐａ以下の真空度が適用可能である。使用する電子放出源３や動作する温度等を考慮して適宜選択することが可能であり、冷陰極電子放出源等の場合は、１０-6Ｐａ以下の真空度とすることがより好ましい。真空度の維持のために、不図示のゲッタを、内部空間１２に配置したり、内部空間１２に連通している不図示の補助スペースに設置したりすることも可能である。
【００３２】
図２に基づいて放射線放出ターゲット８の構造を説明する。
【００３３】
図２（ａ）は、窒素を２ｐｐｍから８００ｐｐｍ含有する単結晶のダイヤモンドの支持基板８Ａの上にターゲット層８Ｂを成膜した構成を示している。
【００３４】
ダイヤモンドは、極めて硬度の大きい物質であるが、衝撃には必ずしも強くないという性質も持っている。この性質は、窒素の含有量によってある程度コントロールできる。上記範囲の窒素を含有したダイヤモンドのヌープ硬度は、概ね６０ＧＰａから１５０ＧＰａで、２ｐｐｍ未満又は８００ｐｐｍを超える窒素を含有したダイヤモンドに比べて小さい反面、衝撃には強いと考えられる。例えば１ｐｐｍ以下の窒素含有量では、ヌープ硬度は概ね２００ＧＰａから２５０ＧＰａで、この硬度はダイヤモンド結合に起因する。一方、窒素含有量１０００ｐｐｍ以上では、ヌープ硬度は概ね１８０ＧＰａから２５０ＧＰａで、格子欠陥が多く転移が動きにくいと考えられている。
【００３５】
２ｐｐｍから８００ｐｐｍの窒素を含有した単結晶ダイヤモンドは、１ｐｐｍ以下、あるいは１０００ｐｐｍ以上の窒素を含有した単結晶ダイヤモンドに比べて、放射線放出ターゲットの支持基板８Ａとして用いた場合に、熱衝撃による微小クラックが入りにくいものと思われる。
【００３６】
また、特にターゲット層８Ｂの成膜をＰＶＤ法、例えばスパッタ法で行った場合には、得られるターゲット層８Ｂとダイヤモンドの支持基板６Ａの密着性が優れる。この理由は明確ではないが、スパッタ時に支持基板８Ａの表面が僅かに変形し、密着強度がアップするためと考えられる。
【００３７】
ターゲット層８Ｂは、通常、原子番号２６以上の材料を用いることができる。より好適には、熱伝導率が大きく融点が高いものほどよい。具体的には、タングステン、モリブデン、クロム、銅、コバルト、鉄、ロジウム、レニウム等の金属材料、あるいはこれらの合金材料の膜を好適に用いることができる。ターゲット層８Ｂの厚さは、ターゲット層８Ｂへの電子線の浸入深さ、即ち放射線の発生領域が加速電圧によって異なるため、最適な値は加速電圧によって変動するが、一般的には１μｍから１５μｍである。
【００３８】
図２（ｂ）には、単結晶のダイヤモンドの支持基板８Ａの上にチタンやクロム等の密着層８Ｃを形成した後、ターゲット層８Ｂを形成した構成を示している。密着層８Ｃは支持基板８Ａとターゲット層８Ｂ間の密着性を向上させるためのもので、この密着層８Ｃの介在により、両者間の密着性がアップし、放射線の発生量の経時的安定性も向上する。
【００３９】
＜放射線発生管の他の例＞
本例における放射線放出ターゲット８は、真空容器６の透過窓９（図１参照）を兼ねている。放射線放射ターゲット８が保持された遮蔽部材７と真空容器６の間を、フランジ１８によって接続し、真空を維持できるようにしている。このように構成すると、真空容器６の透過窓９（図１参照）を必要としないため、取り出される放射線の減衰が少なくなるので好ましい。他の構成は図１で説明した放射線発生管１と同様である。
【００４０】
＜放射線撮影システムの一実施形態＞
図４に基づいて、本発明に係る放射線撮影システムの一例を説明する。
【００４１】
本例において、既に説明した放射線発生ユニット１３は、その放出窓１０部分に設けられた可動絞りユニット１００と共に放射線発生装置２００を構成している。可動絞りユニット１００は、放射線発生ユニット１３から照射される放射線の照射野の広さを調整する機能を有する。また、可動絞りユニット１００として、放射線の照射野を可視光により模擬表示できる機能が付加されたものを用いることもできる。
【００４２】
システム制御装置２０２は、放射線発生装置２００と放射線検出装置２０１とを連携制御する。駆動回路７は、システム制御装置２０２による制御の下に、放射線発生管１に各種の制御信号を出力する。この制御信号により、放射線発生装置２００から放出される放射線の放出状態が制御される。放射線発生装置２００から放出された放射線は、被検体２０４を透過して検出器２０６で検出される。検出器２０６は、検出した放射線を画像信号に変換して信号処理部２０５に出力する。信号処理部２０５は、システム制御装置２０２による制御の下に、画像信号に所定の信号処理を施し、処理された画像信号をシステム制御装置２０２に出力する。システム制御装置２０２は、処理された画像信号に基づいて、表示装置２０３に画像を表示させるための表示信号を表示装置２０３に出力する。表示装置２０３は、表示信号に基づく画像を、被検体２０４の撮影画像としてスクリーンに表示する。放射線の代表例はＸ線であり、本発明の放射線発生ユニット１３と放射線撮影システムは、Ｘ線発生ユニットとＸ線撮影システムとして利用することができる。Ｘ線撮影システムは、工業製品の非破壊検査や人体や動物の病理診断に用いることができる。
【実施例】
【００４３】
以下に述べる実施例及び比較例における支持基板は、窒素含有量の異なる単結晶のダイヤモンドを適宜選択し、このダイヤモンドを厚さ１ｍｍに研磨した後、レーザーで直径３ｍｍのディスク状に切断することで得た。一方、支持基板の切断時の切断端材の窒素量とヌープ硬度を測定し、当該支持基板の測定値とした。窒素含有量の測定は、窒素・酸素分析装置を用い、窒素含有量を求めた。ヌープ硬度はヌープ圧子を用いた微小硬さ試験機を用いて測定した。
【００４４】
放射線発生管の作製は実施例及び比較例共に、次のようにして行った。即ち、図１に示すように、放射線放出ターゲット８を、タングステンで作製された遮蔽部材７にセットし一体化した。次に、放射線放出ターゲット８を、電子放出部２を有する含侵型の熱電子銃である電子放出源３と対向させて配置した後、真空容器６内にゲッター（不図示）を配置し、真空封止し、放射線発生管１とした。
【００４５】
放射線の発生と測定は次のようにして行った。即ち、実施例の放射線発生管と比較例の放射線発生管共に、放射線量は半導体方式の線量計で測定した。実施例１〜６、比較例１〜３及び比較例５の放放射線発生管の駆動は、加速電圧が１００ｋＶで、電流が２ｍＡ、照射時間が１０ｍｓｅｃ、休止時間が９０ｍｓｅｃの条件で、連続して行った。実施例７の放射線発生管と、比較例４の放射線発生管の駆動は、加速電圧が３０ｋＶで、電流が２ｍＡ、照射時間が１０ｍｓｅｃ、休止時間が９０ｍｓｅｃの条件で、連続して行った。
【００４６】
以下、放射線放出ターゲットの作製条件を各実施例及び比較例について説明する。
【００４７】
実施例１
窒素含有量が２ｐｐｍ、ヌープ硬度が１５０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００４８】
実施例２
窒素含有量が５０ｐｐｍ、ヌープ硬度が１００ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００４９】
実施例３
窒素含有量が５０ｐｐｍ、ヌープ硬度が１００ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、密着層として厚さ５０ｎｍのクロム層を密着層としてスパッタ法により形成した。その後、クロム層上にターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００５０】
実施例４
窒素含有量が５０ｐｐｍ、ヌープ硬度が１００ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をＣＶＤ法により形成した。
【００５１】
実施例５
窒素含有量が２００ｐｐｍ、ヌープ硬度が６０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００５２】
実施例６
窒素含有量が８００ｐｐｍ、ヌープ硬度が１４０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００５３】
実施例７
窒素含有量が５０ｐｐｍ、ヌープ硬度が１１０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として３μｍの厚さのモリブデン層をスパッタ法により形成した。
【００５４】
比較例１
窒素含有量が０．５ｐｐｍ、ヌープ硬度が２１０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００５５】
比較例２
窒素含有量が０．５ｐｐｍ、ヌープ硬度が２１０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をＣＶＤ法により形成した。
【００５６】
比較例３
窒素含有量が１０００ｐｐｍ、ヌープ硬度が１８０ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００５７】
比較例４
窒素含有量が０．５ｐｐｍ、ヌープ硬度が２００ＧＰａの単結晶のダイヤモンドの支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として３μｍの厚さのモリブデン層をスパッタ法により形成した。
【００５８】
比較例５
窒素含有量が１００ｐｐｍ、ヌープ強度が４０ＧＰａのＣＶＤ法で作製した多結晶のダイヤモンドの支持基板を用いた。この支持基板に、予めＵＶ−オゾンアッシャにより、支持基板の表面にある有機物を除去した後、ターゲット層として５μｍの厚さのタングステン層をスパッタ法により形成した。
【００５９】
＜評価結果＞
表１に、実施例１〜７の放射線発生管と、比較例１〜５の放射線発生管に用いた放射線放出ターゲットの仕様をまとめて示す。表２に、実施例１〜７の放射線発生管と、比較例１〜５の放射線発生管のそれぞれの放射線量の変化を示す。
【００６０】
表２中の放射線線量は、連続駆動１時間後の実測された放射線量を１００として、その後の放射線線量の変化を示している。実施例１〜６の放射線発生管の放射線線量は、駆動時間の経過とともに減少していくが、５００時間後で、初期の８６〜９１であった。特に、密着層にクロムを用いた実施例３の放射線発生管では少なかった。
【００６１】
一方、比較例１〜３及び５の放射線発生管は、放射線量の低下が上記実施例に比べて大きく、５００時間後で初期の６２〜７２であった。特に、ＣＶＤで成膜した比較例３や、多結晶ダイヤモンドを用いた比較例５の低下がより大きかった。
【００６２】
モリブデンをターゲット層として用いた実施例７と比較例４の放射線発生管の放射線線量の変化は、５００時間後ではタングステンをターゲット層に用いた場合とほぼ同様で、有効であることが分かった。
【００６３】
【表１】
2014032903.tif 000003
【００６４】
【表２】
2014032903.tif 000004
【符号の説明】
【００６５】
１：放射線発生管、２：電子放出部、３：電子放出源、４：電子導入端子、５：電子ビーム、６：真空容器、７：遮蔽部材、７Ａ：後方遮蔽部材、７Ｂ：前方遮蔽部材、８：放射線放出ターゲット、８Ａ：支持基板、８Ｂ：ターゲット層、８Ｃ：密着層、９：透過窓、１１：収納容器、１２：内部空間、１３：放射線発生ユニット、１４：駆動回路、１５Ａ：電子線導入孔、１５Ｂ：開口部、１６：接地端子、１７：内部空間、１８：フランジ、１００：可動絞りユニット、２００：放射線発生装置、２０１：放射線検出装置、２０２：システム制御装置、２０３：表示装置、２０４：被検体、２０５：信号処理部、２０６：検出器
【図１】
2014032903.tif 000005
【図２】
2014032903.tif 000006
【図３】
2014032903.tif 000007
【図４】
2014032903.tif 000008