(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な手段によって耐電圧性の向上した放射線発生管を提供する。【解決手段】絶縁管５の一方の開口にカソード２を、他方にアノード４を接合して成る放射線発生管１において、絶縁管５の外周に、絶縁管５よりもシート抵抗値の低い抵抗膜６を配置し、抵抗膜６によってカソード２とアノード４とを電気的に接続する。【選択図】図１
2018026355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁管と、電子放出源を有し前記絶縁管の管軸方向の一端に接合されるカソードと、ターゲットを有し前記絶縁管の管軸方向の他端に接合されるアノードと、前記絶縁管の外周に位置し前記絶縁管より低いシート抵抗値を有する抵抗層と、を有し、
前記カソードと前記アノードは、前記抵抗層を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とするＸ線発生管。
【請求項２】
前記カソードと前記アノードとの間に１００ｋＶの電圧を印加した際の１００℃における暗電流が０．１μＡ以上、１０μＡ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生管。
【請求項３】
前記抵抗層は、前記絶縁管の外周を覆っていることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線発生管。
【請求項４】
前記カソード及び前記アノードの少なくともいずれか一方は、前記絶縁管に沿いつつ前記カソード及び前記アノードの少なくとも他方に向かって突出する突出部を有し、前記抵抗層は前記突出部と接合されてい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Ｘ線発生管。
【請求項５】
前記抵抗層は、前記突出部と前記絶縁管との間に挟まれている部分を有することを特徴とする請求項４に記載のＸ線発生管。
【請求項６】
前記突出部は、前記抵抗層と前記絶縁管との間に挟まれている部分を有することを特徴とする請求項４に記載のＸ線発生管。
【請求項７】
前記抵抗層は、前記突出部を挟んで前記突出部と接合されている部分に終端を有し、前記終端は、導電性ペーストで覆われていることを特徴とする請求項６に記載のＸ線発生管。
【請求項８】
前記カソード及び前記アノードのうちの前記一方と、前記抵抗層とが、前記絶縁管の外周部側において電気的に接続されていることを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項９】
前記カソード及び前記アノードの少なくとも一方と、前記抵抗層とが、前記絶縁管の端面側において電気的に接続されてい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Ｘ線発生管。
【請求項１０】
前記抵抗層は、前記カソードと前記アノードにそれぞれ電気的に接続され、
前記抵抗層によって前記管軸方向に沿った電位勾配が形成されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項記載のＸ線発生管。
【請求項１１】
前記絶縁管はセラミック材料を有し、前記抵抗層はガラス質材料を有する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Ｘ線発生管。
【請求項１２】
前記セラミック材料はアルミナであり、前記ガラス質材料は釉薬であることを特徴とする請求項１１に記載のＸ線発生管。
【請求項１３】
前記絶縁管は、１００℃において１×１０Ωｍ以上、１×１０14Ωｍ以下の比抵抗を有し、前記絶縁管の１００℃におけるシート抵抗値をＲs１、前記抵抗層の１００℃におけるシート抵抗値をＲs２とした時、抵抗比Ｒs２／Ｒs１は、１×１０-5以上、１×１０-1以下であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１４】
前記ターゲットはＸ線透過性であ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Ｘ線発生管。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のＸ線発生管と、絶縁性液体と、前記絶縁性液体と前記Ｘ線発生管とを収容する収納容器と、を備えたＸ線発生装置であって、
前記収納容器は、前記Ｘ線発生管から発生するＸ線を取り出すための放出窓を有していることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項１６】
前記絶縁性液体は、シリコーン油、トランス油及びフッ素系オイルの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１５に記載のＸ線発生装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のＸ線発生装置と、前記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線検出装置と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ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Ｘ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、放射線発生管は電子放出源から放出される電子を真空中において高電圧で加速し、タングステン等の金属で構成されるターゲットに照射してＸ線等の放射線を発生させて使用する。放射線発生管において設定される高電圧は、例えば１００ｋＶ程度を必要とし、係る放射線発生管はその高圧に耐えうる構造を必要とする。
【０００３】
特許文献１には、Ｘ線管の導電部である外囲器本体に電気的に接続された電気抵抗膜を電気絶縁部であるバルブの外面に塗布することによって、該バルブの放電による破損を安定して抑制する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２４５８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されたＸ線管においては、電気抵抗膜をバルブの電圧印加部近傍には塗布しないことで、バルブの絶縁性を保持している。しかしながら、係る構成では、バルブの外面の電位分布において、電気抵抗膜で覆われていない領域の電位勾配が急峻となることを抑制するため、複雑なバルブ形状とする必要が生じていた。
【０００６】
本発明の課題は、簡易な手段によって放射線発生管の耐圧性を向上させることにあり、さらには、耐圧性の向上した放射線発生管を用いて、信頼性の高い放射線発生装置及び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】
【０００７】
本発明の第１は、絶縁管と、電子放出源を有し前記絶縁管の管軸方向の一端に接合されるカソードと、ターゲットを有し前記絶縁管の管軸方向の他端に接合されるアノードと、前記絶縁管の外周に位置し前記絶縁管より低いシート抵抗値を有する抵抗層と、を有し、
前記カソードと前記アノードは、前記抵抗層を介して互いに電気的に接続されていることを特徴とするＸ線発生管である。
【０００８】
本発明の第２は、上記本発明の第１のＸ線発生管と、絶縁性液体と、前記絶縁性液体と前記Ｘ線発生管とを収容する収納容器と、を備えたＸ線発生装置であって、
前記収納容器は、前記Ｘ線発生管から発生するＸ線を取り出すための放出窓を有していることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３は、上記本発明の第２のＸ線発生装置と、前記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線検出装置と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ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Ｘ線撮影システムである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、絶縁管の表面を絶縁管よりもシート抵抗の低い抵抗膜で覆い、カソードとアノードとを電気的に接続することで、従来の絶縁管表面における帯電を防止し、極端な電位勾配を緩和することができる。よって、簡易な構成によって放電の発生を抑制して耐圧が向上した放射線発生管を提供することができ、係る放射線発生管を用いて、信頼性の高い放射線発生装置及び放射線撮影システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の放射線発生管の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装置の一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４】本発明の放射線発生管の他の電気的接続形態を示す断面模式図である。
【図５】本発明の放射線発生管の他の電気的接続形態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、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の技術を適用する。尚、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。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、本発明の放射線発生管１は、基本的に、絶縁管５とカソード２とアノード４とを備えている。カソード２は、絶縁管５の一方の開口を覆い、絶縁管５の端面１３に周縁部が接合されており、アノード４は、絶縁管５の他方の開口を覆い、絶縁管５の端面１３に周縁部が接合されている。更に、カソード２は電子放出源７を有しており、アノード４はターゲット３を備えている。８はレンズ電極、９は引き出し電極であり、それぞれ、不図示の電源に接続され、放射線発生管１の管電圧が規定される。
【００１４】
カソード２，アノード４の材料としては、コバール、鉄鋼、合金鋼、ＳＵＳ材、或いは、Ａｇ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ等の金属やこれらの合金等が挙げられる。
【００１５】
絶縁管５は通常、円管が用いられるが、本発明においては管状であれば断面が楕円形や多角形であってもよい。絶縁管５の材料としては、Ａｌ2Ｏ3（アルミナ）、Ｓｉ3Ｎ4、ＳｉＣ、ＡｌＮ、ＺｒＯ3等の所謂セラミック材料が挙げられるが、絶縁性を有する材料であれば適用される。
【００１６】
カソード２、アノード４と絶縁管５とは真空気密接合して形成され、真空容器が形成される。接合手段としては、ろう付け、溶接等が適用可能である。
【００１７】
電子放出源７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。
【００１８】
ターゲット３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。
【００１９】
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。
【００２０】
本発明の放射線発生管１においては、不図示の高圧電源によってカソード２とアノード４との間に管電圧を印加し、電子放出源７で発生した電子を、引き出し電極８で真空中に引き出す。そして、係る電子をカソード２に対して高電圧の正電位に設定されたアノード４との間で加速する。さらに、レンズ電極９の作用により管電流となる電子ビーム１０を収束させ、高エネルギーの電子線としてタングステン等の金属から構成されるターゲット３に照射されることで放射線を生じさせる。
【００２１】
本発明の放射線発生管１の特徴は、絶縁管５の外周に該絶縁管５よりもシート抵抗値が低い抵抗膜６が配置され、該抵抗膜６がカソード２とアノード４とを電気的に接続していることにある。係る構成を採ることにより、従来の、絶縁管５の表面における帯電が防止されると同時に、カソード２とアノード４との間に、極端な電位勾配が形成されず、放射線発生管１に発生する放電が抑制される。
【００２２】
本発明において、抵抗膜６の効果を得る上で、カソード２とアノード４との間に１００ｋＶの電圧を印加した際の１００℃における暗電流が０．１μＡ以上、１０μＡ以下となるように、抵抗膜６を構成する。抵抗膜６の材料としては、コバールガラス、釉薬、フリットガラス等のガラス質材料、または所定の抵抗値が得られれば金属酸化膜を適用しても良い。
【００２３】
本発明においては、絶縁管５の１００℃における比抵抗が１×１０Ωｍ以上、１×１０14Ωｍ以下が好ましい。そして、絶縁管５の比抵抗が上記範囲にある時、絶縁管５の１００℃におけるシート抵抗値をＲs１、前記抵抗膜６の１００℃におけるシート抵抗値をＲs２とした時、Ｒs２／Ｒs１が１×１０-5以上、１×１０-1以下であることが好ましい。
【００２４】
次に、本発明において規定する、カソード２とアノード４間の１００℃における暗電流及び１００℃における絶縁管５及び抵抗膜６のシート抵抗値は、複数温度で測定したＩＶ特性より、算出する。以下にＩＶ特性の測定方法と各値の算出法について説明する。
【００２５】
（１）測定用電極対は、電極間隔ｄが５０μｍ、電極対向区間長Ｌが５０ｍｍ、電極対向区間の電極線幅が５０μｍの櫛歯状電極対である。係る櫛歯状電極対を、抵抗膜６の測定用検体については、放射線発生管１の抵抗膜６の表面に形成する。また、絶縁管５の測定用検体については、放射線発生管１の抵抗膜６を一部剥離して露出した絶縁管５の外周表面或いは絶縁管５の内周表面に形成する。これら測定用検体は、内部を真空排気可能で、温度調整装置で制御されたヒートステージとＩＶ測定装置に接続された測定端子とを備えたチャンバ内に載置する。櫛歯状電極対を設けた抵抗膜６の表面、及び、絶縁管５の表面に、温度調整装置に接続された熱電対を熱硬化接着剤を用いて接着し、櫛歯状電極対をチャンバの測定端子に接続する。
【００２６】
（２）チャンバ内を１×１０-4Ｐａの真空度になるまで排気する。
【００２７】
（３）上記測定用検体が４００℃になるまでチャンバ内を昇温し、５分間、温度が一定になる制御を行う。次いで、この温度一定の期間内において、Ｖtest［Ｖ］を印加し、電極対に流れる暗電流Ｉ［Ａ］を測定する。Ｖtestは、カソード２とアノード４との距離Ｄ［ｍ］と、管電圧Ｖa［Ｖ］によって決定されるＶa／Ｄ［Ｖ／ｍ］と、櫛歯状電極対の電極間距離ｄ［ｍ］とを考慮して決定する。本発明においては、管電圧Ｖa＝１００×１０3Ｖとする。
【００２８】
上記測定を、２００℃、２５℃に降温して行う。尚、本例では降温しながら３点で測定する工程を示したが、昇温しながら測定しても良い。しかしながら、ベーク効果による表面吸着水の影響を低減できることから、降温しながら測定する方が好ましい。
【００２９】
（４）上記（３）で得られた暗電流Ｉ［Ａ］、印加電圧［Ｖ］の値、及び、導電経路（電極間隔ｄ、電極長Ｌ、抵抗膜６及び絶縁管５の膜厚ｔ［ｍ］）の寸法より、導電率σ（Ｔ）［Ｓ／ｍ］を求める。尚、Ｔは絶対温度［Ｋ］である。
【００３０】
σ（Ｔ）＝（Ｉ（Ｔ）／Ｖ）×（ｄ／（Ｌ×ｔ））より、４００℃におけるσ（６７３．１５）、２００℃におけるσ（４７３．１５）、２５℃におけるσ（２９８．１５）を求める。
【００３１】
（５）上記（４）で得られた導電率σの温度依存性データを下記のアレニウスの一般式に代入し、最小自乗法により、導電率σの活性化エネルギーＥａ［ｅＶ］と理論上の温度無限大条件の導電率σ0［Ｓ／ｍ］が決定される。
【００３２】
σ（Ｔ）［Ｓ／ｍ］＝σ0×ｅｘｐ（−ｅ×Ｅａ／ｋＴ）
上記式中、ｅは単位電荷（電子素量、１．９×１０-19［Ｃ］）であり、ｋはボルツマン定数（１．３８×１０-23［Ｊ／Ｋ］）である。
【００３３】
本発明の評価基準である１００℃におけるσ（３７３．１５）を求め、これをσ（Ｔ）＝σs（Ｔ）×ｔに変換して、１００℃におけるシート導電率σs［Ｓ・□］を求め、さらにその逆数を求めて１００℃におけるシート抵抗値Ｒs［Ω／□］とする。
【００３４】
また、抵抗膜の暗電流については、上記アレニウスの一般式より求められた１００℃における導電率σ（３７３．１５）を、上記σ（Ｔ）＝（Ｉ（Ｔ）／Ｖ）×（ｄ／（Ｌ×ｔ））に代入して、１００℃における暗電流Ｉ［Ａ］を得る。
【００３５】
本発明において、抵抗膜６とカソード２，アノード４との電気的な接続は、図１（ａ）に示すように、カソード２，アノード４の少なくとも一方の周縁部に絶縁管５の長手方向に突出する延出部を設け、係る延出部が抵抗膜６と接続されていることが好ましい。接続手段としては、金属部材であるカソード２，アノード４に対して機械的に圧力を加えて抵抗膜６に接触させる、或いは導電性のペーストを用いて接続するなど、電気的な接続がとれれば特に手段は限定されない。
【００３６】
また、図１（ａ）においては、カソード２，アノード４の延出部と絶縁管５との間に抵抗膜６が挟持されているが、延出部が絶縁管５と抵抗膜６とに挟持されていてもよい。また、図１（ｂ）の如く、カソード２，アノード４の延出部が絶縁管５と抵抗膜６とに挟持された上に、該延出部と接続された抵抗膜６の端部が導電性ペースト１１で覆われている構成も好ましく適用される。
【００３７】
図１（ａ）に示す実施形態においては、絶縁管５の外周部において、アノード４及びカソード２と抵抗膜６との電気的接続部１２が位置している。本発明の放射線発生管１は、少なくとも絶縁管５の外周部に、抵抗膜６を配置し、抵抗膜６とアノード４及びカソード２とが電気的に接続されていればよく、他の電気的接続形態も本発明に含まれる。
【００３８】
例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）及び図５に示す各実施形態のように、アノード４、又は、カソード２と抵抗膜６との電気的接続部１２を、絶縁管５の端面１３に付与しても良い。図４（ａ）、図４（ｂ）、図５に示す各実施形態は、延出部を備えていないアノード４及びカソード２と、外周及び端面１３に抵抗膜６を有した絶縁管５とが銀ろうを介して接続されている形態である。
【００３９】
図４（ａ）に示す実施形態は、絶縁管５の外周の半径とアノード４及びカソード２の外周の半径とが一致し、絶縁管５の対向する端面１３のそれぞれにおいてアノード４及びカソード２と抵抗膜６とを接続した形態である。
【００４０】
また、図４（ｂ）に示す実施形態は、絶縁管５の外周の半径よりもアノード４及びカソード２の外周の半径が大きく、絶縁管５の対向する端面１３のそれぞれにおいてアノード４及びカソード２と抵抗膜６とを接続した形態である。本実施形態においては、カソード２及びアノード４の外周部が、絶縁管５の半径方向において、絶縁管５の外周部より外側に突出している。
【００４１】
また、図５に示す実施形態は、絶縁管５の外周の半径よりもアノード４及びカソード２の外周の半径が小さく、絶縁管５の対向する端面１３のそれぞれにおいてアノード４及びカソード２と抵抗膜６とを接続した形態である。本実施形態においては、カソード２及びアノード４の外周部が、絶縁管５の半径方向において、絶縁管５の外周部より内側に引っ込んでいる。
【００４２】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５に示す実施形態は、図１（ａ）に示す実施形態に比較して、絶縁管５の外周部におけるアノード４とカソード２との距離を大きくできるため、外周部における管軸方向の平均電界を低減することが可能となる。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、本発明の放射線発生装置について説明する。図２は図１（ａ）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。本発明の放射線発生装置は、図２に示すように、本発明の放射線発生管１と、これを収容する収納容器２１とを備え、収納容器２１の余剰空間には絶縁性液体２３が満たされている。また、収納容器２１には、放射線発生管１から生じる放射線を取り出すための放射線放出窓２２を備えている。
【００４５】
収納容器２１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１６を設けても良い。駆動回路１６を設けた場合、例えば放射線発生管１に不図示の配線を介して駆動回路１６から所定の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。
【００４６】
収納容器２１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ス材料等から構成される。収納容器２１には、放射線を透過し収納容器２１の外部に放射線を取り出すための放出窓２２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２２を通して外部に放出される。放出窓２２には、ガラス、アルミニウム、ベリリウム等が用いられる。
【００４７】
絶縁性液体２３は、電気絶縁性が高く、冷却能力が高く、熱による変質の少ない物が好ましく、例えば、シリコーン油、トランス油、フッ素系オイル等の電気絶縁油、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系の絶縁性液体等が使用可能である。
【００４８】
次に、図３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。
【００４９】
図３に示すように、本発明の放射線発生装置１００は、必要に応じて、その放射線放出窓２２部分に設けられた可動絞りユニット３１を備えている。可動絞りユニット３１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３１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。
【００５０】
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１６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。
【００５１】
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】
【００５２】
（実施例１）
図１（ａ）に示す放射線発生管１を作製した。
【００５３】
アルミナからなる円管の絶縁管５の外周面に、粉末状コバールガラス及び酢酸を主成分とした溶剤からなるスラリー状液をスプレー塗布した後、釉焼温度１０００℃にて溶着し、抵抗膜６を形成した。
【００５４】
次に、絶縁管５に対して、ターゲット３を装着したコバール金属からなるアノード４及び電子発生源７を装着したコバール金属からなるカソード２を銀ろうにより９００℃で封着した。この後、アノード４、カソード２の延出部を絶縁管５側に外力により、かしめることで、アノード４、カソード２それぞれを抵抗膜６に対して、抵抗膜６の端部とオーバーラップした延出部において電気的に接続した。
【００５５】
以上の様に構成した放射線発生管１に対し、前記した測定方法により絶縁管５及び抵抗膜６の絶縁管５の沿面方向に電界をかけてＩＶ特性を測定した。その結果、１００℃における抵抗膜６のシート抵抗は５×１０11Ω／□であり、同じく１００℃における絶縁管５のシート抵抗は１×１０16Ω／□であることを確認した
【００５６】
その結果、カソード７とアノード４の間に１００ｋＶの電圧を印加することにより流れる暗電流は、０．５μＡであることが判った。これは放射線発生管１より放射線を取り出すための電子ビームによる管電流（１０ｍＡ）と比較して十分低く、問題にならないことを確認した。
【００５７】
更に、カソード２、アノード４間に１００ｋＶを印加し、管電流１０ｍＡにおいて放射線発生実験を行ったが、放電の発生も無く、安定した放射線照射が可能であった。本例においてカソード２と抵抗膜６と絶縁性液体２３とで形成される三重点では、従来の電気抵抗膜の電気絶縁部上の端部において形成される三重点に比べ、電界集中の度合いが緩和される効果も奏する。
【００５８】
（実施例２）
図１（ｂ）に示す放射線発生管１を作製した。
【００５９】
アルミナからなる円管の絶縁管５に対して、ターゲット３を装着したコバール金属からなるアノード４及び電子放出源７を装着したコバール金属からなるカソード２を銅ろうにより１０５０℃で封着した。その後、絶縁管５の外周面に、両方の終端がそれぞれアノード４及びカソード２の延出部の一部にオーバーラップするように、実施例１と同じ抵抗膜６を形成した。更に、抵抗膜６のアノード４及びカソード２の延出部とのオーバーラップ部分に対して、抵抗膜６の端部が覆われるように導電性ペースト１１を塗布した。
【００６０】
次に係る構成の放射線発生管１に対し、実施例１と同様に、絶縁管５及び抵抗膜６のＩＶ特性を測定し、１００℃におけるシート抵抗値及び暗電流を算出し、放射線発生実験を行ったところ、実施例１と同様の良好な結果が得られた。本例において導電性ペースト１１と抵抗膜６と絶縁性液体２３とで形成される三重点では、抵抗膜６を直接カソード２やアノード４と接続する構成の三重点よりも、その接続断面における金属の接する角度がよりなだらかになる。そのため、電界集中の度合いが緩和される効果も奏する。
【符号の説明】
【００６１】
１：放射線発生管、２：カソード、３：ターゲット、４：アノード、５：絶縁管、６：抵抗膜、７：電子放出源、１１：導電性ペースト、１２：電気的接続部、１３：絶縁管の端面、１６：駆動回路、２１：収納容器、２２：放射線放出窓、２３：絶縁性液体、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】
2018026355.tif 000003
【図２】
2018026355.tif 000004
【図３】
2018026355.tif 000005
【図４】
2018026355.tif 000006
【図５】
2018026355.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月1日(2017.11.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出源を備えるカソードと、ターゲットを備えるアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置され前記カソードと前記アノードのそれぞれと気密接合される絶縁管と、前記絶縁管の外周に位置し前記絶縁管より低いシート抵抗値を有する抵抗層と、を有し、
前記抵抗層は、前記カソードと前記アノードのそれぞれと電気的に接続されていることを特徴とするＸ線発生管。
【請求項２】
絶縁管と、前記絶縁管の管軸方向の一方に設けられ、電子放出源を備えるカソードと、前記絶縁管の前記管軸方向の他方に設けられ、前記電子放出源からの電子の照射によりＸ線を発生するターゲットを備えるアノードと、前記絶縁管の外周に設けられ前記絶縁管よりシート抵抗値が低い抵抗層と、を有し、
前記カソードと前記アノードとは前記抵抗層を介して電気的に接続されていることを特徴とするＸ線発生管。
【請求項３】
電子放出源を備えるカソードと、ターゲットを備えるアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置され前記カソードと前記アノードのそれぞれと気密接合される絶縁管と、前記絶縁管の外周に位置し前記絶縁管より低いシート抵抗値を有する抵抗層と、を有し、
前記抵抗層は、前記絶縁管の前記外周の帯電を低減するような暗電流が流れる抵抗値を有することを特徴とするＸ線発生管。
【請求項４】
前記抵抗層は、前記電子放出源が放出する電子により前記陽極から前記陰極に流れる電流より、前記抵抗層を介して前記陽極から前記陰極に流れる電流が低くなるような抵抗値を有す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Ｘ線発生管。
【請求項５】
前記カソードと前記アノードとの間に１００ｋＶの電圧を印加した際の１００℃における暗電流が０．１μＡ以上、１０μＡ以下であ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Ｘ線発生管。
【請求項６】
前記抵抗層は、前記絶縁管の外周を覆ってい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Ｘ線発生管。
【請求項７】
前記カソード及び前記アノードの少なくともいずれか一方は、前記絶縁管に沿いつつ前記カソード及び前記アノードの他方に向かって突出する突出部を有し、前記抵抗層は前記突出部と電気的に接合され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Ｘ線発生管。
【請求項８】
前記突出部は、前記カソード及び前記アノードのそれぞれが備えることを特徴とする請求項７に記載のＸ線発生管。
【請求項９】
前記抵抗層は、前記突出部と前記絶縁管との間に挟まれている部分を有することを特徴とする請求項７又は８に記載のＸ線発生管。
【請求項１０】
前記突出部は、前記抵抗層と前記絶縁管との間に挟まれている部分を有することを特徴とする請求項７又は８に記載のＸ線発生管。
【請求項１１】
前記カソード及び前記アノードのうちの前記一方と、前記抵抗層とが、前記絶縁管の外周側において電気的に接続されていることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１２】
前記絶縁管は、ろう材を介して前記突出部と気密接合されていることを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１３】
前記カソード及び前記アノードの少なくとも一方と、前記抵抗層とが、前記絶縁管の端面側において電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１４】
前記抵抗層によって前記管軸方向に沿った電位勾配が形成されることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項記載のＸ線発生管。
【請求項１５】
前記絶縁管の前記管軸方向に沿った電位勾配が、前記抵抗層により緩和される部分を有するように、前記抵抗層が前記アノード及び前記カソードと電気的に接続されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１６】
前記絶縁管はセラミック材料を有し、前記抵抗層はガラス質材料を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１７】
前記セラミック材料はアルミナであり、前記ガラス質材料は釉薬であることを特徴とする請求項１６に記載のＸ線発生管。
【請求項１８】
前記抵抗層は、金属酸化物を含み構成されていることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１９】
前記絶縁管は、１００℃において１×１０Ωｍ以上、１×１０14Ωｍ以下の比抵抗を有し、前記絶縁管の１００℃におけるシート抵抗値をＲs１、前記抵抗層の１００℃におけるシート抵抗値をＲs２とした時、抵抗比Ｒs２／Ｒs１は、１×１０-5以上、１×１０-1以下であることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項２０】
前記ターゲットはＸ線透過性であることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項２１】
前記抵抗層は、前記カソードと前記アノードのそれぞれと接続されていることを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項２２】
請求項１乃至２１のいずれか１項に記載のＸ線発生管と、絶縁性液体と、前記絶縁性液体と前記Ｘ線発生管とを収容する収納容器と、を備えたＸ線発生装置であって、前記収納容器は、前記Ｘ線発生管から発生するＸ線を取り出すための放出窓を有していることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２３】
前記絶縁性液体は、シリコーン油、トランス油及びフッ素系オイルの少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項２２に記載のＸ線発生装置。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載のＸ線発生装置と、前記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線検出装置と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ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Ｘ線撮影システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の第１は、電子放出源を備えるカソードと、ターゲットを備えるアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置され前記カソードと前記アノードのそれぞれと気密接合される絶縁管と、前記絶縁管の外周に位置し前記絶縁管より低いシート抵抗値を有する抵抗層と、を有し、
前記抵抗層は、前記カソードと前記アノードのそれぞれと電気的に接続されていることを特徴とするＸ線発生管である。
本発明の第２は、絶縁管と、前記絶縁管の管軸方向の一方に設けられ、電子放出源を備えるカソードと、前記絶縁管の前記管軸方向の他方に設けられ、前記電子放出源からの電子の照射によりＸ線を発生するターゲットを備えるアノードと、前記絶縁管の外周に設けられ前記絶縁管よりシート抵抗値が低い抵抗層と、を有し、
前記カソードと前記アノードとは前記抵抗層を介して電気的に接続されていることを特徴とするＸ線発生管である。
本発明の第３は、電子放出源を備えるカソードと、ターゲットを備えるアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に配置され前記カソードと前記アノードのそれぞれと気密接合される絶縁管と、前記絶縁管の外周に位置し前記絶縁管より低いシート抵抗値を有する抵抗層と、を有し、
前記抵抗層は、前記絶縁管の前記外周の帯電を低減するような暗電流が流れる抵抗値を有することを特徴とするＸ線発生管である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第４は、上記本発明の第１乃至第３のいずれかのＸ線発生管と、絶縁性液体と、前記絶縁性液体と前記Ｘ線発生管とを収容する収納容器と、を備えたＸ線発生装置であって、
前記収納容器は、前記Ｘ線発生管から発生するＸ線を取り出すための放出窓を有していることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の第５は、上記本発明の第４のＸ線発生装置と、前記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線検出装置と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ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Ｘ線撮影システムである。
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月27日(2017.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
前記抵抗層は、前記電子放出源が放出する電子により前記アノードから前記カソードに流れる電流より、前記抵抗層を介して前記アノードから前記カソードに流れる電流が低くなるような抵抗値を有す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Ｘ線発生管。