(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出源と、
前記電子放出源に対向して配置されたターゲットとを有し、
前記電子放出源から放出された電子が前記ターゲットの内面に照射されることにより発生するＸ線が、前記内面と対向する外面側から取り出されるＸ線発生装置であって、
前記電子放出源側の開口部から前記ターゲットに向かって前記電子を通過させる電子通過孔を有する遮蔽部材が前記内面側に配置され、
前記ターゲットの内面周縁の少なくとも一部と前記遮蔽部材との重なり領域である重複部を有し、
前記外面上の、前記重複部との対応領域に温度センサーの端部が配置され、前記端部に接続された配線部は、前記遮蔽部材に沿って配置されていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
更に、前記ターゲット側の開口部から外方に向かって前記Ｘ線を通過させるＸ線通過孔を有する遮蔽部材が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記Ｘ線通過孔のターゲット側の開口部の面積が、前記電子通過孔のターゲット側の開口部の面積よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記温度センサーは、熱電対からなり、前記熱電対の端部が、前記外面にロウ付け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線発生装置。
【請求項５】
前記ターゲットがアースグランドに接続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Ｘ線発生装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の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線検出部と、
前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出部とを制御する制御部と、
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、Ｘ線を発生するＸ線発生装置、特に透過型ターゲットに電子を照射することでＸ線を発生させ、Ｘ線撮影等に適用できるＸ線発生装置、及び該Ｘ線発生装置を用いたＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線を発生するＸ線管として、従来から反射型ターゲット又は透過型ターゲットを用いた構成が知られている。これらのいずれの構成も電子源から放出された電子をターゲットに衝突させ、その衝突エネルギーによりターゲットからＸ線を発生させる方式であり、発生したＸ線はＸ線管に設けられたＸ線取り出し窓を通して外部へ放出される。
【０００３】
一般に、Ｘ線管は電子を放出する電子源と、電子源から放出された電子を集束するレンズ電極と、電子が衝突することでＸ線を発生するターゲットとを備えている。電子源はフィラメント（直熱型の場合）やカソード電極（傍熱型の場合）等の電子放出源と、電子放出源から電子を引き出すグリッド電極とを備えている構成が一般的である。また、ターゲットは単体の材料からなる構成、又はターゲット膜とターゲット基板からなる構成が一般的である。
【０００４】
透過型ターゲットを用いたＸ線管（透過型Ｘ線管）としては、ターゲット膜とターゲット基板をＸ線取り出し窓とし、Ｘ線取り出し窓枠によりターゲット膜とターゲット基板を保持する構成のＸ線管がある。また、透過型Ｘ線管では、透過型ターゲットに電子が衝突するとその衝突領域から全方向にＸ線が放射されるため、Ｘ線管の内外に遮蔽部材を設けることでＸ線が不要な方向へ放射されるのを抑制する方法が知られている。
【０００５】
Ｘ線管が備えるフィラメント、カソード電極、グリッド電極、レンズ電極、ターゲット等には、外部の駆動回路からそれぞれ所要の電力が供給される。通常、Ｘ線管では、Ｘ線の発生時に電子放出源、グリッド電極、レンズ電極、ターゲット等に対する各電圧の印加順を制御する必要があり、Ｘ線の停止時に電子放出源、グリッド電極、レンズ電極、ターゲット等に対する各電圧の印加停止順を制御する必要がある。例えばＸ線の照射時においては、予めフィラメント又はヒータに所定の電圧を印加して予熱しておき、グリッド電極及びレンズ電極に電子放出源から放出された電子をターゲットに到達させないための電圧を印加しておく。そして、実際にＸ線を発生させる際に、まずターゲットに所定の高電圧を印加する。次にレンズ電極に電子放出源から放出された電子を集束させるための電圧を印加し、最後にグリッド電極に電子放出源から電子を引き出すための電圧を印加する。
【０００６】
ここで、例えばターゲットに所定の高電圧を超えた電圧が印加された場合には、ターゲットに想定以上の電力が供給されることがある。ターゲットへの想定以上の電力供給は、レンズ電極に電子放出源から放出された電子を集束させるための電圧以外の電圧が印加された場合、グリッド電極に電子放出源から電子を引き出すための電圧が想定した時間より大幅に長く印加された場合等にも起こり得る。ターゲットに想定以上の電力が供給されると、ターゲット膜とターゲット基板からなるターゲットでは、ターゲット基板が高温になり、例えばターゲット基板としてダイヤモンドを用いた場合には一部がグラファイト化するといった劣化のおそれがある。また、ターゲット膜も高温になり溶融するおそれがある。このような高温によるターゲットの劣化・溶融を防ぐ方法として、ターゲットの近傍に温度センサーを配置することによりターゲットの温度を検出し、異常温度に到達する前にＸ線の照射を停止する方法が考えられる。
【０００７】
また、温度センサーを用いたＸ線発生装置としては、ターゲット表面の焦点近傍に温度センサーを備え、ターゲットの温度を温度センサーで測定し焦点の制御に利用する技術が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３５１５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
透過型Ｘ線管において、Ｘ線管の中のターゲットの近傍に温度センサーを配置する場合、Ｘ線管の中は真空容器内であるため配線等が困難である。Ｘ線管の外側のターゲットの近傍、例えばターゲット膜とターゲット基板からなるＸ線取り出し窓の外面に温度センサーを配置する場合には、温度センサーにＸ線が直接照射されるため温度センサーが劣化し寿命が低下する。また、特許文献１の技術のようにターゲットの電子照射面に温度センサーを配置する場合でも、Ｘ線は全方向に放射されるため温度センサーにＸ線が直接照射されることになり温度センサーが劣化し寿命が低下する。
【００１０】
そこで、本発明は、温度センサーの劣化を抑制して長寿命化を可能とし、温度センサーでターゲットの温度をより正確に検出し検出温度をターゲットの劣化・溶融の防止に利用でき、信頼性の高いＸ線発生装置及びそれを用いたＸ線撮影装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明は、電子放出源と、
前記電子放出源に対向して配置されたターゲットとを有し、
前記電子放出源から放出された電子が前記ターゲットの内面に照射されることにより発生するＸ線が、前記内面と対向する外面側から取り出されるＸ線発生装置であって、
前記電子放出源側の開口部から前記ターゲットに向かって前記電子を通過させる電子通過孔を有する遮蔽部材が前記内面側に配置され、
前記ターゲットの内面周縁の少なくとも一部と前記遮蔽部材との重なり領域である重複部を有し、
前記外面上の、前記重複部との対応領域に温度センサーの端部が配置され、前記端部に接続された配線部は、前記遮蔽部材に沿って配置されていることを特徴とするＸ線発生装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、温度センサーをターゲットの外面におけるＸ線が通過しない領域に配置することができる。このように配置することにより、温度センサーにＸ線が直接照射されないため温度センサーの劣化を抑制することができ、温度センサーの長寿命化を実現できる。また、温度センサーをターゲットに配置するためターゲットの温度をより正確に検出でき、検出した温度を用いることで高温によるターゲットの劣化・溶融を防止できる。これにより、信頼性の高い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】
【００１３】
【図１】第１の実施形態のＸ線発生装置の一例を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態のＸ線発生装置のターゲット周辺部の模式図である。
【図３】第１の実施形態のＸ線発生装置の一例を示すブロック図である。
【図４】第２の実施形態のＸ線発生装置のターゲット周辺部の模式図である。
【図５】第３の実施形態のＸ線発生装置のターゲット周辺部の模式図である。
【図６】本発明のＸ線発生装置を含むＸ線撮影装置の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
〔第１の実施形態〕
図１は本実施形態のＸ線発生装置の一構成例を示す模式図である。図１のＸ線発生装置は、電子放出源２１、電子放出源２１から放出された電子の照射によりＸ線を発生するターゲット２４、ターゲット２４から放出されたＸ線を遮蔽する遮蔽部材１６、及びターゲット２４の温度を検出するための温度センサー３を備えている。
【００１６】
電子放出源２１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使用できる。電子放出源２１は、本実施形態のようにフィラメント２２とカソード電極２９からなる構成としても良いし、これ以外の構成としても良い。
【００１７】
ターゲット２４は、ターゲット２４の内面を電子放出源２１に対向させて配置されている。本明細書では、ターゲット２４の電子放出源側の面を「ターゲット２４の内面」、ターゲット２４の電子放出源と反対側の面を「ターゲット２４の外面」ということとする。ターゲット２４は、本実施形態のようにターゲット膜２５とターゲット基板２６からなる構成としても良いし、単体の材料からなる構成としても良い。また、これら以外の構成としても良い。図２（ａ）は図１におけるターゲット２４周辺部の模式図であり、図２（ｂ）は図１におけるターゲット２４周辺部を拡大して表した模式図である。
【００１８】
ターゲット膜２５は、ターゲット基板２６の電子放出源側の面に配置されている（図２）。ターゲット膜２５を構成する材料は、融点が高く、Ｘ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、モリブデン等を使用できる。発生したＸ線がターゲット膜２５を透過する際に生じる吸収を軽減するため、ターゲット膜２５の厚みは数μｍ〜十数μｍ程度が適当である。
【００１９】
ターゲット基板２６は、ターゲット膜２５を支持し、ターゲット膜２５で発生するＸ線の少なくとも一部を透過させるものである。ターゲット基板２６を構成する材料は、ターゲット膜２５を支持できる強度を有し、ターゲット膜２５で発生したＸ線の吸収が少なく、かつターゲット膜２５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、窒化シリコン、窒化アルミニウム等を使用できる。ターゲット基板２６への上記要求事項を満たすため、ターゲット基板２６の厚みは０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度が適当である。
【００２０】
遮蔽部材１６は、電子放出源側の開口部からターゲット２４に向かって電子を通過させる電子通過孔を有している（図２）。電子放出源２１から放出された電子は電子通過孔を通過してターゲット２４に衝突し、ターゲット２４で発生し内方（電子照射方向と反対方向）に散乱したＸ線は遮蔽部材１６で遮蔽される。遮蔽部材１６の形状としては円筒形等の筒形が好適に用いられる。遮蔽部材１６を構成する材料は、Ｘ線の吸収率が高く、かつ熱伝導率の高いものが好ましい。例えばタングステン、タンタル等の金属材料を使用できる。不要なＸ線を遮蔽するため、遮蔽部材１６の厚みは３ｍｍ以上が適当である。
【００２１】
本実施形態のＸ線発生装置は、ターゲット２４の内面周縁の少なくとも一部と遮蔽部材１６との重なり領域である重複部を有している。遮蔽部材１６を用いることによりターゲット２４の電子照射領域が物理的に制限され、上記重複部を有することによりターゲット２４の外面における上記重複部との対応領域（図２（ｂ）のａの領域）にはＸ線が通過しない。Ｘ線が通過しない上記対応領域に温度センサー３が配置されている。上記対応領域は温度センサー３が配置できる広さであれば良いが、温度センサー３を安定させて配置する観点からすると、上記対応領域は広い方が良い。上記構成をとることにより、温度センサー３にＸ線が直接照射されることがないため温度センサー３の劣化を抑制することができる。また、温度センサー３をターゲット２４に配置するためターゲット２４の温度をより正確に検出できる。温度センサー３の配線はターゲット２４の外面から放出されるＸ線を妨げないように、遮蔽部材１６に沿って配置されている（図２）。
【００２２】
ターゲット基板２６としてダイヤモンドを用いた場合、ターゲット基板２６が高温になるとグラファイト化が始まることが知られており、温度センサー３を配置した上記対応領域では温度が約２００℃〜２５０℃になる。このため、温度センサー３は２５０℃前後の温度が検出でき、かつ上記対応領域に配置できる形状のものを選定する必要がある。Ｋタイプの熱電対であれば先端径２５０μｍ、シース被覆径２５０μｍのものもあり配置が可能である。測温抵抗体等も温度センサー３として使用できる。
【００２３】
温度センサー３として熱電対を用いた場合、熱電対の固定には二つの点に注意を要する。一つは接着剤であり、３００℃以上の高温に適用可能なロウ付けや、セラミック接着剤等を用いることができる。もう一つは、取り付け箇所の絶縁処理である。ターゲット２４はアノード電極であり導体であることから、熱電対の先端部が絶縁コート処理されたものを取り付ける方法が良い。その他には、取り付け箇所の表面に絶縁コート処理を施す方法やカプトンテープのような絶縁テープ、絶縁シートを貼り付ける方法でも良い。
【００２４】
電子放出源２１、ターゲット２４及び遮蔽部材１６は、図１のようにＸ線管２０に備えられている。Ｘ線管２０は、その他には、外囲器１９、グリッド電極２７、レンズ電極２８等を備えている。
【００２５】
外囲器１９は、Ｘ線管２０の内部を真空に保つためのものであり、ガラスやセラミクス材料等が用いられる。外囲器１９内の真空度は１０-4〜１０-8Ｐａ程度であれば良い。また、本実施形態のように排気管２３を設けても良い。排気管２３を設けた場合、例えば排気管２３を通じて外囲器１９内を真空に排気した後、排気管２３の一部を封止することで外囲器１９が形成される。外囲器１９の内部には真空度を保つために、不図示のゲッターを配置しても良い。
【００２６】
グリッド電極２７は、電子放出源２１で発生した電子を引き出すためのものであり、レンズ電極２８は、ターゲット２４の内面側における電子の焦点径を制御するためのものである。本実施形態のようにグリッド電極２７とレンズ電極２８を配置した場合、グリッド電極２７によって形成される電界により電子放出源２１から放出された電子は、レンズ電極２８で集束され、ターゲット２４に入射しＸ線が発生する。このとき、電子放出源２１とターゲット２４の間に印加される管電圧は、Ｘ線の使用用途によって異なるものの、概ね４０ｋＶ〜１２０ｋＶ程度である。
【００２７】
また、図１のＸ線発生装置は、Ｘ線管２０の各電極に電圧信号を印加するＸ線電源駆動部１５、及びＸ線管２０やＸ線電源駆動部１５等を収納する収納容器１を備えている。
【００２８】
Ｘ線電源駆動部１５は、配線４、５、６、７、８を介してＸ線管２０の各電極に接続され、配線９を介して温度センサー３に接続されている。
【００２９】
収納容器１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１にはガラス、アルミニウム、ベリリウム等からなるＸ線透過窓２が形成されており、Ｘ線管２０のターゲット２４の外面から放出されたＸ線はＸ線透過窓２を通して外部に取り出される。収納容器１の内部にＸ線管２０を収納した余空間には電気絶縁油を充填しても良い。電気絶縁油は、絶縁媒体及びＸ線管２０の冷却媒体としての役割を有しており、鉱油、シリコーン油等が用いられる。電気絶縁油を充填した場合、熱電対の配線は電気絶縁油内を引き回すことになるため、その被覆は電気絶縁油による変質のないテフロン（登録商標）製等を使用することが望ましい。
【００３０】
次に、図３を用いて本実施形態のＸ線発生装置の電気回路構成について説明する。
【００３１】
図３は、本実施形態のＸ線発生装置の一構成例を示すブロック図である。図３に示すように、本実施形態のＸ線発生装置はＸ線電源駆動部１５及びＸ線管２０を備えている。
【００３２】
Ｘ線電源駆動部１５は、ＤＣ電源部４１、制御回路部４２、高電圧発生部４３、レンズ電極駆動部４４、グリッド電極駆動部４７、電子源フィラメント駆動部４５及びターゲット温度検出回路部４０を備えている。
【００３３】
ＤＣ電源部４１は、外部の直流電源又は交流電源から電力を受給し、制御回路部４２、高電圧発生部４３、レンズ電極駆動部４４、グリッド電極駆動部４７及び電子源フィラメント駆動部４５に所定の直流電圧を供給する。
【００３４】
制御回路部４２は、制御部（図３に不図示）からの指示に従って高電圧発生部４３、レンズ電極駆動部４４、グリッド電極駆動部４７及び電子源フィラメント駆動部４５の動作を制御する。また、ターゲット温度検出回路部４０からの信号を受けて、温度センサー３によるターゲット２４の温度の正常／異常を判断し、制御部及び各駆動部に伝達する。
【００３５】
本実施形態では、ターゲット２４を接地電位（アースグランド）に接続する陽極接地方式を採用することができる。陽極接地方式を採用すると、中点接地方式等と比べて温度センサー３の電気的な配置が容易になる点でより好ましい。以下、陽極接地方式を採用した場合で説明する。
【００３６】
高電圧発生部４３は、インバータ回路４６、不図示のトランス回路及び管電圧昇圧回路４８を備え、カソード電極２９に供給する、電子放出源２１の電位を基準電位とする直流電圧（約−１００ｋＶ）を生成する。インバータ回路４６は、制御回路部４２の制御により、例えばＤＣ電源部４１から供給される直流電圧を、周波数が数ｋ〜数十ｋＨｚでありピーク電圧が２００Ｖ程度の交流電圧に変換する。管電圧昇圧回路４８は、インバータ回路４６から出力された交流電圧を昇圧し、約−１００ｋＶの直流電圧に変換する。管電圧昇圧回路４８から出力された直流電圧はカソード電極２９に供給される。
【００３７】
レンズ電極駆動部４４は、インバータ回路４９、不図示のトランス回路及びレンズ電極駆動回路５１を備え、レンズ電極２８に供給する、電子放出源２１の電位を基準電位とする直流電圧（第１の電圧及び第２の電圧）を生成する。レンズ電極２８に供給する第１の電圧は、例えば電子放出源２１と同電位に設定する。インバータ回路４９は、制御回路部４２の制御により、例えばＤＣ電源部４１から供給される直流電圧を、周波数が数ｋ〜数十ｋＨｚでありピーク電圧が１００Ｖ程度の交流電圧（パルス列）に変換する。レンズ電極駆動回路５１は、インバータ回路４９から出力された交流電圧を約１ｋＶの直流電圧に変換し、この直流電圧を第２の電圧としてレンズ電極２８に供給する。
【００３８】
グリッド電極駆動部４７は、インバータ回路５０、不図示のトランス回路及びグリッド電極駆動回路５２を備え、グリッド電極２７に供給する、電子放出源２１の電位を基準電位とする直流電圧（第１の電圧及び第２の電圧）を生成する。インバータ回路５０は、制御回路部４２の制御により、例えばＤＣ電源部４１から供給される直流電圧を、周波数が数ｋ〜数十ｋＨｚでありピーク電圧が１００Ｖ程度の交流電圧（パルス列）に変換する。グリッド電極駆動回路５２は、インバータ回路５０から出力された交流電圧を約１００Ｖの直流電圧に変換し、この直流電圧を第２の電圧としてグリッド電極２７に供給する。また、第１の電圧として、グリッド電極駆動部４７内にある不図示の回路により、約−７０Ｖの直流電圧に変換され、グリッド電極駆動回路５２の出力電圧に加算される。
【００３９】
電子源フィラメント駆動部４５は、インバータ回路５３、不図示のトランス回路及び電子源フィラメント駆動回路５４を備え、電子放出源２１のフィラメントに供給する約１０Ｖの直流電圧を生成する。インバータ回路５３は、制御回路部４２の制御により、例えばＤＣ電源部４１から供給される直流電圧を、周波数が数ｋ〜数十ｋＨｚでありピーク電圧が１００Ｖ程度の交流電圧に変換する。電子源フィラメント駆動回路５４は、インバータ回路５３から出力された交流電圧を約１０Ｖの直流電圧に変換し、この直流電圧をフィラメント２２に供給する。
【００４０】
ターゲット温度検出回路部４０は、温度センサー３に接続され、ターゲット２４の温度を検出する。例えば温度センサー３として熱電対を用いた場合には、０℃基準による計測方法と比べて端子温度計測方法で計測する方が実装上容易であるため、ターゲット温度検出回路部４０の中に０℃基準の代わりとなる補正回路が組込まれている。ターゲット温度検出回路部４０で温度補正が行われた温度検出電気信号は、制御回路部４２に入力される。制御回路部４２では、入力された温度検出電気信号をＡＤ変換し常時モニタする。
【００４１】
高電圧発生部４３からカソード電極２９に高電圧が印加されているときに、制御回路部４２でターゲット基板２６がグラファイト化する温度を検出した場合の制御方法としては例えば次の方法がある。その方法とは、高電圧発生部４３のインバータ回路４６の稼動を停止し、カソード電極２９への高電圧の印加を停止する方法である。例えば２００℃〜２５０℃の温度を検出して停止する。この動作と並行して、制御回路部４２は、Ｘ線発生装置の表示部（図３に不図示）にターゲットの温度異常を表示する。後述の図６のようにＸ線撮影装置１０内にＸ線発生装置１１が配置されている場合には、制御部１３を経て表示部１４にターゲット２４の温度異常が表示される。
【００４２】
制御回路部４２でターゲット２４の温度異常を検出した場合の制御方法は、上述した高電圧発生部４３によるカソード電極２９への高電圧の印加を停止する方法に限定されるわけではない。例えばグリッド電極駆動部４７によるグリッド電極２７への第２の電圧の印加を停止する方法でも良いし、高電圧発生部４３とグリッド電極駆動部４７の両方の動作を停止する方法でも良い。その他には、次の方法がある。ターゲット温度検出回路部４０内に正常温度の上限値と比較できる比較器を構成し、その比較器による温度異常信号を制御回路部４２に出力する。その出力と同時に、ソフトウェアを介さずに管電圧昇圧回路４８やグリッド電極２７のインバータ回路５０の出力をＯＮ／ＯＦＦできる不図示の開閉回路へ出力し、カソード電極２９への高電圧の印加やグリッド電極２７への第２の電圧の印加を停止する方法である。
【００４３】
また、制御回路部４２において、ターゲット２４の温度異常のみを検出するのではなく、Ｘ線照射時にターゲット２４の温度を常時モニタし、ターゲット２４の温度が異常値まで上昇しないように制御する方法もある。連続稼働を強いられるＸ線撮影装置においては、簡単に稼働を停止しないような制御方法が必要となる。その制御方法としては、例えばＸ線照射時のターゲット２４に集中する電力を下げることによりターゲット２４の温度上昇を抑える方法がある。そのためには、Ｘ線照射エネルギーとしての必要最低限のエネルギーになるまで段階的に管電圧を下げ、ターゲット２４の温度上昇を常時モニタし制御する方法等が考えられる。その他には、冷却装置で冷却することによりターゲット２４の温度上昇を抑える方法等がある。
【００４４】
以上より、本実施形態のＸ線発生装置によれば、上記構成をとるため温度センサー３にターゲット２４の外面から放出されたＸ線が直接照射されることがない。これにより、温度センサー３の劣化を抑制することができ、温度センサー３の長寿命化を実現できる。また、温度センサー３でターゲット２４の温度をより正確に検出でき、検出した温度を用いることで高温によるターゲット２４の劣化・溶融を防止できる。
【００４５】
〔第２の実施形態〕
図４は本実施形態のＸ線発生装置のターゲット２４周辺部の模式図である。本実施形態のＸ線発生装置は、ターゲット２４を透過したＸ線を遮蔽する遮蔽部材１７が配置されていること以外は第１の実施形態と同じである。図４において、図２と同一部分は同一符号を記している。本実施形態のＸ線発生装置の一構成例を示す模式図、Ｘ線発生装置の一構成例を示すブロック図については、図１及び図３と同じであるため説明を省略する。
【００４６】
温度センサー３は、第１の実施形態と同様に、ターゲット２４の外面における、ターゲット２４の内面周縁の少なくとも一部と遮蔽部材１６との重なり領域である重複部との対応領域に配置されている。
【００４７】
遮蔽部材１７は、ターゲット側の開口部から外方（Ｘ線取り出し方向）に向かってＸ線を通過させるＸ線通過孔を有している（図４）。ターゲット２４を透過したＸ線はＸ線通過孔を通過して取り出され、不要なＸ線は遮蔽部材１７で遮蔽される。遮蔽部材１７の形状としては円筒形等の筒形が好適に用いられる。遮蔽部材１７を構成する材料は、Ｘ線の吸収率が高く、かつ熱伝導率の高いものが好ましい。例えばタングステン、タンタル等の金属材料を使用できる。不要なＸ線を遮蔽するため、遮蔽部材１７の厚みは３ｍｍ以上が適当である。なお、遮蔽部材１６と遮蔽部材１７は一つの遮蔽部材で一体的に構成しても良い。
【００４８】
Ｘ線通過孔のターゲット側の開口部の面積は、必要なＸ線を取り出せる大きさであれば良いが、Ｘ線をより多く取り出す観点からすると、電子通過孔のターゲット側の開口部の面積よりも大きい構成とするのが良い。
【００４９】
図４では、Ｘ線通過孔のターゲット側の開口部の面積が、電子通過孔のターゲット側の開口部の面積よりも大きい構成としている。温度センサー３の配線はターゲット２４の外面から放出されるＸ線を妨げないように、遮蔽部材１７の内壁に沿ってＸ線通過孔の外方の開口部まで引き回して配置している（図４）。温度センサー３の配線の配置方法はこれ以外の方法でも良い。例えば温度センサー３の配線用に遮蔽部材１７の内壁に沿って溝を施し、その溝に埋め込んでＸ線通過孔の外方の開口部まで引き回し、引き続いてＸ線電源駆動部１５まで引き回す方法でも良い。その他には、遮蔽部材１７とターゲット２４の間に配線が通る隙間を設け、その隙間に配線を通して引き回す方法でも良いし、遮蔽部材１７に遮蔽部材１７の内壁と外壁を貫通する貫通孔を開け、その貫通孔に配線を通して引き回す方法でも良い。
【００５０】
以上より、本実施形態のＸ線発生装置によれば、上記構成をとるため第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、遮蔽部材１７を追加した構成をとるためターゲット２４を透過し放出されたＸ線の中で不要なＸ線を遮蔽することができる。
【００５１】
電子放出源側から見たとき、電子通過孔のターゲット側の開口部の重心とＸ線通過孔のターゲット側の開口部の重心が一致している構成とすると、Ｘ線をより確実に取り出せる点でより好ましい。本明細書において、「開口部の重心」とは、開口部と同一の大きさ・形状、均一の厚さを想定した場合の重心をいう。
【００５２】
また、ターゲット２４を透過したＸ線は放射状の広がりを持っているため、Ｘ線通過孔がターゲット側から外方に向かって徐々に拡大している構成とすると、Ｘ線をより多く取り出せる点でより好ましい。
【００５３】
〔第３の実施形態〕
図５（ａ）は本実施形態のＸ線発生装置のターゲット２４周辺部の模式図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるターゲット２４周辺部を拡大して表した模式図である。本実施形態のＸ線発生装置は、電子放出源側から見たとき、電子通過孔のターゲット側の開口部の重心とターゲット２４の重心がずれて配置されていること以外は第１の実施形態と同じである。図５において、図２と同一部分は同一符号を記している。本実施形態のＸ線発生装置の一構成例を示す模式図、Ｘ線発生装置の一構成例を示すブロック図については、図１及び図３と同じであるため説明を省略する。
【００５４】
本実施形態のＸ線発生装置は、ターゲット２４の内面周縁の少なくとも一部と遮蔽部材１６との重なり領域である重複部を有している。遮蔽部材１６を用いることによりターゲット２４の電子照射領域が物理的に制限され、上記重複部を有することによりターゲット２４の外面における上記重複部との対応領域（図５（ｂ）のｂの領域）にはＸ線が通過しない。Ｘ線が通過しない上記対応領域に温度センサー３が配置されている。上記対応領域は温度センサー３が配置できる広さであれば良いが、温度センサー３を安定させて配置する観点からすると、上記対応領域は広い方が良い。上記構成をとることにより、第１の実施形態と同様に温度センサー３の劣化を抑制することができると共に、ターゲット２４の温度をより正確に検出できる。また、第１の実施形態と比べて上記重複部が少ないため第１の実施形態よりも図２（ｂ）のａの領域だけターゲット２４の形状を小さくすることができる。例えば遮蔽部材１６の形状は円筒形が一般的であるが、ターゲット２４の形状は角形等も可能となる。温度センサー３の配線はターゲット２４の外面から放出されるＸ線を妨げないように、遮蔽部材１６に沿って配置されている（図５）。
【００５５】
以上より、本実施形態のＸ線発生装置によれば、上記構成をとるため第１の実施形態と同様の効果が得られると共に、ターゲット２４の形状をより小さくすることができるため製作費用を軽減することができる。
【００５６】
〔第４の実施形態〕
図６を用いて本発明のＸ線発生装置を含むＸ線撮影装置について説明する。図６は本実施形態のＸ線撮影装置の一構成例を示すブロック図である。図６に示すように、Ｘ線撮影装置１０はＸ線発生部であるＸ線発生装置１１、Ｘ線検出部１２、制御部１３及び表示部１４を備えている。
【００５７】
Ｘ線発生装置１１は、Ｘ線管２０及びＸ線電源駆動部１５を備えており、制御部１３の指示に従ってＸ線を発生し、被検体（例えば人体）にＸ線を照射する。Ｘ線管２０は、例えば電子放出源から放出された電子をターゲットに衝突させ、ターゲットからＸ線を発生させる電子管である。Ｘ線電源駆動部１５は、制御部１３の指示に従ってＸ線管２０のフィラメント又はヒータ、グリッド電極、レンズ電極、ターゲット等にそれぞれ所要の電力を供給する。Ｘ線発生装置１１としては、例えば第１〜３の実施形態のＸ線発生装置が好適に用いられる。
【００５８】
Ｘ線検出部１２は、Ｘ線発生装置１１から放出され被検体を透過したＸ線を検出する。これにより被検体のＸ線画像を撮影できる。表示部１４は、Ｘ線検出部１２で検出された被検体のＸ線画像を表示する。Ｘ線検出部１２や表示部１４は、Ｘ線撮影装置１０内に備える必要はなく、それぞれ独立した装置であっても良い。
【００５９】
制御部１３は、Ｘ線発生装置１１、Ｘ線検出部１２及び表示部１４の動作を制御する。例えばＸ線発生装置１１とＸ線検出部１２による被検体のＸ線撮影を制御し、Ｘ線検出部１２で検出された被検体のＸ線画像を表示部１４に表示させる。これらの制御は、例えば１台又は複数台のコンピュータで実現できる。コンピュータは、ＣＰＵ等の主制御手段、及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶手段を備えていれば良い。コンピュータが記憶手段に格納されたプログラムに従って主制御手段により所定の処理を実行することで上述した制御部１３としての機能を実現できる。コンピュータには、ネットワークカード等の通信手段や、キーボード、ディスプレイ、タッチパネル等の入出力手段等を備えていても良い。
【符号の説明】
【００６０】
３：温度センサー、１０：Ｘ線撮影装置、１１：Ｘ線発生装置、１２：Ｘ線検出部、１６、１７：遮蔽部材、２１：電子放出源、２４：ターゲット
【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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