(57)【要約】【課題】駆動時のターゲットや電子放出源の発熱による絶縁管のダメージの発生を防止した放射線発生管を提供する。【解決手段】陰極３，陽極４にそれぞれ、絶縁管２の外周に沿った延出部３ａ，４ａを設け、係る延出部３ａ，４ａにおいても絶縁管２と接合することで接合部の強度を高めると同時に、絶縁管２の長手方向中央部の管厚を開口端の管厚よりも薄くして変形しやすくすることで、陰極３や陽極４の温度上昇による接合部への熱応力の集中を緩和する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁管と、前記絶縁管の一方の開口を覆い、前記一方の開口の端面に周縁部が接合されるとともに電子放出源を有する陰極と、前記絶縁管の他方の開口を覆い、前記他方の開口の端面に周縁部が接合されるとともにターゲットを有する陽極と、を備えた放射線発生管において、
前記陰極及び陽極の少なくとも一方は、前記絶縁管の内周又は外周に突出する延出部を備え、前記延出部が前記絶縁管の内周又は外周と接合されており、
少なくとも、前記絶縁管の前記延出部と接合された領域の管厚よりも管厚が薄い領域を、前記絶縁管の長手方向の中間部において有していることを特徴とする放射線発生管。
【請求項２】
前記絶縁管の長手方向の中央部の管厚が、前記絶縁管の前記延出部と接合された領域の管厚よりも薄いことを特徴とする請求項１に記載の放射線発生管。
【請求項３】
前記絶縁管の長手方向において、管厚の薄い領域が、前記延出部の先端より、前記延出部と接合された領域の絶縁管の管厚以上離れていることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線発生管。
【請求項４】
前記絶縁管の管厚の厚い領域から薄い領域に向かって、管厚が連続して薄くなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線発生管。
【請求項５】
前記延出部が前記絶縁管の外周と接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線発生管。
【請求項６】
前記延出部が前記絶縁管の内周と接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線発生管。
【請求項７】
前記陰極及び陽極の両方が前記延出部を備えてい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管。
【請求項８】
前記絶縁管の管厚の薄い領域が前記絶縁管の長さの４０％以上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管。
【請求項９】
前記絶縁管の管厚の厚い領域の管厚に対して、管厚の薄い領域の管厚が１０％乃至８０％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管。
【請求項１０】
前記絶縁管がセラミック又はガラスからなり、前記陰極及び陽極が金属からなる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管。
【請求項１１】
前記金属が、ＮｉＣｕＦｅＭｎ合金、ＮｉＣｒＦｅ系合金、ＦｅＮｉＣｏ合金、ステンレスのいずれかであることを特徴とする請求項１０に記載の放射線発生管。
【請求項１２】
前記放射線発生管が透過型の放射線発生管であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線発生管。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の放射線発生管と、前記放射線発生管を収容し、前記放射線発生管から生じる放射線を取り出すための放出窓を有する収納容器と、を備え、前記収納容器の内部の余剰空間が絶縁性流体で満たされたことを特徴とする放射線発生装置。
【請求項１４】
前記放射線発生管の放出窓から放出される放射線の照射野の広さを調整する可動絞りユニットを備えたことを特徴とする請求項１３に記載の放射線発生装置。
【請求項１５】
請求項１３又は１４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た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、例えば医療機器、非破壊検査装置等に適用できる放射線発生管及びそれを備えた放射線発生装置と放射線撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、放射線発生装置は、放射線源として、放射線発生管を内蔵している。放射線発生管は、絶縁管の開口の一方に陰極を、他方に陽極を取り付けた真空容器で構成され、陰極には電子放出源が接続され、陽極はターゲットを備えている。放射線発生管は、陰極と陽極との間に高電圧を印加することにより、電子放出源から放出される電子をターゲットに照射し、Ｘ線等の放射線を発生させている。
【０００３】
電子放出源を良好に保つためには真空容器を作製する際に部材の接合信頼性を高める必要があり、例えば、特許文献１には、絶縁管の陰極が絶縁管の長手方向と半径方向の両方向において接合された構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００７／７６８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子放出源から放出された電子線がターゲットに衝突するとターゲットからは放射線が発生するが、ほとんどが熱に変わるため、ターゲットが発熱し、その熱がターゲットを保持している陽極に伝わって陽極の温度が上昇する。
【０００６】
放射線発生装置においては、放射線発生管の高温部を冷却して放射線発生管全体の均熱化を図るため、冷媒として絶縁性流体が充填されているが、陽極の急激な温度上昇に絶縁性流体による均熱化が追いつかない場合があった。具体的には、医療用のＸ線撮影装置において、循環器等の動きや患者の体の動きに対応して短時間での撮影となる場合など、解像度を高めるために、短パルス・大管電流が必要となり、ターゲットが急激に温度上昇する場合があった。また、産業分野においても、デバイスの高集積化に伴い、検査時の透過像の高解像度化が求められており、そのためには、ターゲットに入射する電子線の焦点を絞った撮影が要求される場合があり、ターゲットが急激に温度上昇する場合があった。
【０００７】
セラミック等の絶縁体で構成される絶縁管は、線膨張係数が、金属等の導電体で構成される陽極の線膨張係数よりも低い。そのため、陽極及び絶縁管の温度が上昇した場合、この線膨張係数の違いにより熱応力が発生する。係る熱応力は、破壊靭性値が低い絶縁管の陽極との接合部に集中する。さらに、上記したように、陽極が急激に温度上昇した場合には、陽極と絶縁管の温度差が大きくなり、上記線膨張係数の違いによる熱応力がより大きくなり、絶縁管の陽極との接合部において、クラック等のダメージを生じる場合があった。このような絶縁管のダメージは真空容器の真空度を低下させる原因となり、放射線発生装置の信頼性を損なう一因であった。
【０００８】
また、陰極においても、熱陰極型の電子放出源を用いた場合には、該電子放出源が駆動によって発熱し、陰極の温度が急激に上昇して、上記陽極と同様に、絶縁管の陰極との接合部周辺に熱応力が集中して、絶縁管にクラック等のダメージが生じる場合があった。
【０００９】
本発明の課題は、駆動時のターゲットや電子放出源の発熱による絶縁管のダメージの発生を防止した放射線発生管及び該放射線発生管を備えた放射線発生装置を提供し、高解像度の撮影が可能な放射線撮影システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１は、絶縁管と、前記絶縁管の一方の開口を覆い、前記一方の開口の端面に周縁部が接合されるとともに電子放出源を有する陰極と、前記絶縁管の他方の開口を覆い、前記他方の開口の端面に周縁部が接合されるとともにターゲットを有する陽極と、を備えた放射線発生管において、
前記陰極及び陽極の少なくとも一方は、前記絶縁管の内周又は外周に突出する延出部を備え、前記延出部が前記絶縁管の内周又は外周と接合されており、
少なくとも、前記絶縁管の前記延出部と接合された領域の管厚よりも管厚が薄い領域を、前記絶縁管の長手方向の中間部において有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２は、上記本発明第１の放射線発生管と、前記放射線発生管を収容し、前記放射線発生管から生じる放射線を取り出すための放出窓を有する収納容器と、を備え、前記収納容器の内部の余剰空間が絶縁性流体で満たされたことを特徴とする放射線発生装置である。
【００１２】
本発明の第３は、上記本発明第２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たことを特徴とする放射線撮影システムである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、陽極及び陰極の少なくとも一方に延出部を設けて絶縁管と接合して接合部の強度を高めると同時に、絶縁管の長手方向の中間部に管厚の薄い領域を設けたことにより、上記接合部に集中する熱応力を係る管厚の薄い領域で解消することができる。よって、駆動時に陽極や陰極が急激に温度上昇しても、放射線発生管の絶縁管にクラック等のダメージが発生する恐れがなく、真空容器の真空度を悪化させることなく、長期にわたって駆動が可能な放射線発生装置及び放射線撮影システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の放射線発生管の一実施形態の構成を示す断面模式図である。
【図２】本発明の放射線発生管の他の実施形態の構成を示す断面模式図である。
【図３】本発明の放射線発生管における陰極と絶縁管との接合形態と絶縁管の断面形状の他の例を示す断面模式図である。
【図４】本発明の放射線発生管における陰極と絶縁管との接合形態と絶縁管の断面形状の他の例を示す断面模式図である。
【図５】本発明の放射線発生装置の一実施形態の構成を示す断面模式図である。
【図６】本発明の放射線撮影システムの一実施形態の構成を模式的に示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例の放射線発生管の構成を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の放射線発生管、放射線発生装置、放射線撮影システムについて説明する。
【００１６】
図１に示すように、本発明の放射線発生管１は、絶縁管２の一方の開口を陰極３が、他方の開口を陽極４が覆い、絶縁管２の開口の端面に陰極３及び陽極４の周縁部が接合されて真空容器が構成された透過型の放射線発生管である。陰極３は電子放出源１１を備えており、陽極４は透過型のターゲット６を備えている。
【００１７】
絶縁管２には、アルミナ等のセラミックス材料やガラス等の電気的に絶縁性の材料が用いられる。また、陰極３及び陽極４はＮｉＣｕＦｅＭｎ合金、ＮｉＣｒＦｅ系合金、ＦｅＮｉＣｏ合金等の低線膨張係数合金やステンレスなどの金属から形成される。ＮｉＣｕＦｅＭｎ合金としては、ＭＯＮＥＬ（登録商標）が、ＮｉＣｒＦｅ系合金としてはＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標）が、ＦｅＮｉＣｏ合金としてはＫＯＶＡＲ（米国登録商標）がそれぞれ市販されている。
【００１８】
また、本例では陰極３及び陽極４がそれぞれ、絶縁管２の外周に突出する延出部３ａ、４ａを備えており、係る延出部３ａ、４ａと絶縁管２の外周とがそれぞれ接合されている。本発明では陰極３及び陽極４の少なくとも一方に延出部３ａ，４ａを設けて絶縁管２と接合する。
【００１９】
電子放出源１１は、真空容器の内部、陽極４に設けたターゲット６に対向して配置されている。本発明ではさらに、図１に示すように引き出し電極１２とレンズ電極１３を設けても良い。これらを電子放出源１１の近傍に設けた場合、引き出し電極１２によって形成される電界によって放出された電子は、レンズ電極１３で収束され、ターゲット６に入射する。
【００２０】
電子放出源１１にはタングステンフィラメントや、含浸型カソードのような熱陰極、又はカーボンナノチューブ等の冷陰極を用いることができる。この際に含浸型カソードのような熱陰極型を使用するとヒータの熱により電子放出源１１を有する陰極３の温度が上昇する。
【００２１】
ターゲット６はそれ自身が電子の照射で放射線を放出する材料で構成しても、放射線を透過する基材にターゲット金属を成膜した構成であってもよい。放射線を透過する基材としては、ターゲット金属を支持できる強度を有し、ターゲット金属で発生した放射線の吸収が少なく、且つターゲット金属で発生した熱をすばやく放熱できるよう熱伝導率の高いものが好ましい。例えばダイヤモンド、炭化シリコン、窒化アルミニウム等を用いることができる。
【００２２】
ターゲット金属を構成する材料は、融点が高く、放射線発生効率の高いものが好ましい。例えばタングステン、タンタル、モリブデン等を用いることができる。発生した放射線がターゲット金属を透過する際に生じる吸収を軽減するため、ターゲット金属の厚みは数μｍ乃至十数μｍ程度が適当である。
【００２３】
図１の構成例では、ターゲット６を、電子通過路を有する放射線遮蔽体５の該電子通過路内に接合して保持し、該放射線遮蔽体５を陽極４に接合している。放射線遮蔽体５は、不要な放射線を遮蔽するためのものであり、鉛やタングステンを用いることができるが、材料はこれに限定されない。本例では、放射線遮蔽体５を介してターゲット６及び陽極４の電位を制御する。
【００２４】
ターゲット６と放射線遮蔽体５との接合、放射線遮蔽体５と陽極４との接合、陰極３と絶縁管２との接合、及び陽極４と絶縁管２との接合は真空気密接合である。真空気密接合としては、ろう付け、鋳こみ、ハンダ付け、溶接、レーザー溶接、ネジこみ、焼きバメ、テーパーはめ込み、接着剤による接合手段が用いられる。
【００２５】
放射線を発生させるために、電子放出源１１とターゲット６との間に印加される電圧Ｖａは、放射線の使用用途によって異なるものの、概ね４０ｋＶ乃至１２０ｋＶ程度である。電子放出源１１から放出された電子線が衝突するとターゲット６からは放射線が発生するが、ほとんどが熱に変わるため、ターゲット６は発熱し、ターゲット６を有する陽極４の温度が上昇する。
【００２６】
上記したような陰極３や陽極４の温度上昇は、これらが接合された絶縁管２に伝わり、接合部において絶縁管２に熱応力が発生する。上記したように、絶縁管２は陰極３や陽極４よりも破壊靭性値が低く、急激に陰極３や陽極４の温度が上昇し、熱膨張を生じた場合には、絶縁管２の陰極３や陽極４との接合部に熱応力が集中し、絶縁管２にクラック等のダメージが生じてしまう。図１の構成においては、係る熱応力は主として、絶縁管２の、延伸部３ａ，４ａとの接合部に集中する。
【００２７】
本発明では、この絶縁管２の接合部に集中する熱応力を緩和するために、図１に示すように、絶縁管２の長手方向の中間部に管厚の薄い領域を設けている。このように、延伸部３ａ，４ａが接合された領域の絶縁管２の管厚よりも薄い領域を設けることで、係る領域で絶縁管２の変形が容易になり、係る領域の変形によって熱応力を解消することができる。その結果、絶縁管２の接合部における熱応力の集中を避けることができ、絶縁管２におけるクラックの発生等、ダメージの発生を防止することができる。
【００２８】
本発明では、少なくとも放射線発生管１の長手方向の中間部において、延伸部３ａ、４ａが接合された領域の絶縁管２の管厚よりも管厚が薄い領域を有していればよい。よって、図２に示すように、絶縁管２の中間部２４において、接合領域２１の管厚よりも管厚が厚い領域２５と薄い領域２３とを有している形態も本発明に含まれる。尚、本発明において絶縁管２の長手方向の中間部とは、図２に示すように、絶縁管２の延伸部３ａ、４ａと接合された領域２１以外の領域２４を言う。本発明においては、図１に示すように、絶縁管２の長手方向の中央部に管厚の薄い領域を設けることが好ましい。
【００２９】
絶縁管２が変形して応力集中を低減するメカニズムからすれば、絶縁管２全体の厚さが薄い方が変形は容易となるが、陰極３や陽極４との接続箇所は接続信頼性を上げるためには面積が広い方が良く、管厚は厚い方が望ましい。さらに、接合部での絶縁管２の管厚が薄い場合、応力集中に対する破壊耐圧が低下してしまう。よって絶縁管２の管厚が薄くなる領域は、延出部３ａ，４ａの先端より、前記延出部３ａ，４ａと接合された領域の絶縁管２の管厚以上離れている、即ち図１においてはｔ１＜Ｌ１であることが好ましい。
【００３０】
また、逆に、絶縁管２の管厚の薄い領域が狭すぎると、熱応力の集中を低減する効果が劣るため、係る領域Ｌ２は絶縁管２の長さの４０％以上であることが好ましい。
【００３１】
さらに、絶縁管２の管厚の薄い領域が薄すぎると強度に劣るため、管厚の薄い領域の管厚ｔ２は、管厚の厚い領域の管厚ｔ１の１０％乃至８０％であることが好ましい。
【００３２】
図１に示した実施形態では、陰極３，陽極４と絶縁管２とは、延出部３ａ，４ｂが絶縁管２の外周と接合し、且つ、絶縁管２の管厚の薄い領域は、管厚の厚い領域よりも絶縁管２の内周の直径が大きくなっているが、本発明は係る形態に限定されない。図３，図４は陰極３と絶縁管２との接合形態と絶縁管２の断面形状の他の形態を示す断面模式図である。また、図３，図４には陰極３と絶縁管２との接合形態のみを示すが、本発明においては、陽極４と絶縁管２との接合にも係る形態を適用することができる。
【００３３】
図３において、矢印３１は絶縁管２の長手方向、即ち、管軸方向であり、矢印３２は該長手方向に直交する方向、即ち、絶縁管２が円筒の場合には、直径方向である。本例においては絶縁管２は円筒の場合を例に挙げて説明するが、本発明においては絶縁管２は角筒であっても良い。図３（ａ）は、絶縁管２の管厚の薄い領域の外周の直径３３が、管厚の厚い領域の外周の直径３４よりも小さくなる形態である。また、図３（ｂ）は陰極３の延出部３ａが陰極３の周縁部よりも内側に形成され、係る延出部３ａが絶縁管２の内周と接合されている形態である。また、図３（ｂ）は、絶縁管２の管厚の薄い領域の内周の直径３５が、管厚の厚い領域の内周の直径３６よりも大きくなる形態である。図４（ａ）は、絶縁管２の管厚の厚い領域から管厚の薄い領域に向かって、管厚が曲線的に連続して薄くなる形態である。図４（ｂ）は、絶縁管２の管厚の厚い領域から管厚の薄い領域に向かって、管厚が直線的に連続して薄くなる形態である。図４（ｃ）は、図４（ａ）と同様に、絶縁管２の管厚の厚い領域から管厚の薄い領域に向かって、管厚が曲線的に連続して薄くなる形態であるが、断面において絶縁管２の側面がコーナー部を持たないため、熱応力の集中を緩和する効果が高く、好ましい。
【００３４】
尚、図３（ｂ）、図４（ａ）乃至（ｃ）においては、絶縁管２の管厚が薄い領域は、直径方向３２における絶縁管２の内周の位置が、管軸方向３１において変化する形態としたが、本発明はこれに限定されない。図３（ａ）のように、直径方向３２における絶縁管２の外周の位置が、管軸方向３１において変化する形態としてもよく、また、これらを組み合わせた形態としても良い。
【００３５】
放射線発生管１は、不図示の排気管を通じて管内を真空に排気した後、該排気管を封止することで、内部を真空にすることができる。このように作製した放射線発生管１の内部には、さらに真空度を高めるために、不図示のゲッターを配置しても良い。
【００３６】
次に、本発明の放射線発生管を備える放射線発生装置について説明する。図５は図１の放射線発生管１を備える放射線発生装置の構成の一例を示す断面模式図である。
【００３７】
図５の放射線発生装置１００は、透過型の放射発生管１を備えており、この放射線発生管１は収納容器５０の内部に収容されている。この収納容器５０内に放射線発生管１を収容した余剰空間には絶縁性流体５１が充填されている。収納容器５０の内部には、不図示の回路基板及び絶縁トランス等から構成される駆動回路５６を設けても良い。駆動回路５６を設けた場合、例えば放射線発生管１に端子５５，５７，５８，５９を介して駆動回路５６から電圧信号が印加され放射線の発生を制御することができる。
【００３８】
収納容器５０は、容器としての十分な強度を有していれば良く、金属やプラスチック材料等から構成される。収納容器５０には、放射線を透過し収納容器５０の外部に放射線を取り出すための放出窓５２が設けられている。放射線発生管１から放出された放射線はこの放出窓５２を通して外部に放出される。放出窓５２には、ガラス、アルミニウム、ベリリウム等が用いられる。
【００３９】
絶縁性流体５１は、電気絶縁性を有していれば良く、液体でも気体でも良い。例えば絶縁媒体及び放射線発生管１の冷却効果を重視すれば、冷却媒体としての役割を有する電気絶縁油を用いるのが好ましい。電気絶縁油としては、鉱油、シリコーン油、フッ素系電気絶縁性液体等が好適に用いられる。一方、軽量、小型化を重視するならば、気体を用いた方が絶縁性液体よりも装置を軽くすることができる。気体では空気や六フッ化硫黄等が用いられ、六フッ化硫黄がより好適に用いられる。
【００４０】
次に、図６に基づいて、本発明に係る放射線撮影システムの一実施形態を説明する。
【００４１】
図６に示すように、本発明の放射線発生装置２００は、その放射線放出窓５２部分に設けられた可動絞りユニット６１を備えている。可動絞りユニット６１は、放射線発生装置１００から照射される放射線１０１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６１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１００と放射線検出装置２０１とを連携制御する。駆動回路５６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１００から放出される放射線１０１の放出状態が制御される。放射線発生装置１００から放出された放射線１０１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。
【００４３】
放射線の代表例はＸ線であり、本発明の放射線発生装置と放射線撮影システムは、Ｘ線発生装置と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】
【００４４】
（実施例１）
図７（ａ）に概略構成を示す放射線発生管を備えた、図５に示す放射線発生装置を作製した。
【００４５】
絶縁管２としては長さが８０ｍｍ、外周の直径が５０ｍｍ、管厚の厚い部分の内周の直径が４０ｍｍ、管厚の薄い部分の内周の直径が４４ｍｍのアルミナ製の円筒の絶縁管を用いた。管厚は厚い部分が５ｍｍ、薄い部分が３ｍｍである。絶縁管２の管厚の厚い部分は一方の開口から他方の開口に向けて１１ｍｍの範囲とした。管厚の厚い部分と薄い部分との間には、一方の開口から１１ｍｍの位置から他方の開口に向けて２３ｍｍの位置までを、図４（ｂ）に示したように管厚が直線的に連続して薄くなるように管厚変化領域として形成した。管厚の厚い部分は、陰極３の延出部３ａ端部から６ｍｍの位置までである。
【００４６】
陰極３は直径が５１．５ｍｍ、厚さが３ｍｍの円盤状の周縁から長さ５ｍｍ、厚さ０．７５ｍｍの管状の延出部３ａが突出する形態とした。陽極４は直径が５０ｍｍ、厚さが８ｍｍの円盤状であり、延出部を持たない形態とした。陰極３，陽極４はＫＯＶＡＲ（米国登録商標）を用いて形成した。
【００４７】
陰極３にはタングステンフィラメントからなる電子放出源１１と、引き出し電極１２，レンズ電極１３とを取り付けた。
【００４８】
ダイヤモンドからなる基材の内側にターゲット金属としてタングステンを塗布したターゲット６をろう付けによりタングステンからなる放射線遮蔽体５に取り付け、さらに、該放射線遮蔽体５を陽極４に溶接で取り付けた。
【００４９】
上記絶縁管２の管厚が厚い側の開口に陰極３を、薄い側の開口に陽極４をそれぞれ接合し、不図示の排気管を用いて内部を真空にした後、排気管を封止し、放射線発生管１とした。
【００５０】
上記放射線発生管１を、放射線を透過するベリリウム製の放射線放出窓５２を備えたステンレス製の収納容器５０に収納し、絶縁性流体５１として耐電圧確保のため絶縁油を充填し、放射線発生装置とした。
【００５１】
本例の放射線発生管１においては、電子放出源１１の発熱により陰極３の温度が上昇し、さらに、陰極３の温度上昇は絶縁管２に伝わる。絶縁管２と陰極３とは素材が異なり、線膨張係数が異なるため、温度上昇による膨張によって絶縁管２と陰極３との接合部に熱応力が集中する。特に、陰極３が急激に温度上昇して絶縁管２との間に温度差を生じた場合には、線膨張係数の低い絶縁管２に熱応力が集中してダメージを受けてしまう。しかしながら、本例では、管厚の薄い領域において絶縁管２が変形し、上記接合部への熱応力の集中を緩和することができ、絶縁管２に係る最大熱応力を約１５％低減することができる。よって、絶縁管２のクラック発生等のダメージによる放射線発生管１の真空度低下を防止することができる。
【００５２】
（実施例２）
図７（ｂ）に示すように、実施例１とは陰極３と陽極４の形状及び絶縁管２の管厚の厚い領域の位置を逆にした以外は、実施例１と同様にして放射線発生装置を作製した。
【００５３】
本例においては、ターゲット６の発熱による陽極４の温度上昇は絶縁管２に伝わり、熱応力が絶縁管２の陽極４との接合部に集中する。しかしながら、本例においても、管厚の薄い領域において絶縁管２が変形し、上記接合部への熱応力の集中を緩和することができ、絶縁管２のクラック発生等のダメージによる放射線発生管１の真空度低下を防止することができる。
【００５４】
（実施例３）
実施例１と実施例２を組み合わせて図１に示す放射線発生管とする以外は実施例１，２と同様にして放射線発生装置を作製した。
【００５５】
本例では、陰極３，陽極４の両方の温度上昇による絶縁管２の陰極３，陽極４との接合部における熱応力の集中を緩和することができ、絶縁管２のクラック発生等のダメージによる放射線発生管１の真空度低下を防止することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１：放射線発生管、２：絶縁管、３：陰極、３ａ：延出部、４：陽極、４ａ：延出部、６：ターゲット、１１：電子放出源、５０：収容容器、５１：絶縁性流体、５２：放射線放出窓、５６：駆動回路、６１：可動絞りユニット、１００：放射線発生装置、１０１：放射線、２０１：放射線検出装置、２０２：制御装置、２０４：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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