(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットの周縁に接続される陽極部材と、を有する陽極と、
前記ターゲットに向けて電子を放出する電子放出源と、前記電子放出源が接続された陰極部材と、を有する陰極と、
前記陽極と前記陰極とに狭持された絶縁管と、
を有するＸ線発生管であって、
前記絶縁管は、前記絶縁管と前記陰極との接合部よりも前記絶縁管の中心軸に近接して前記絶縁管の内壁から突出している遮蔽部を備えており、
前記遮蔽部が、前記絶縁性の管の内壁に沿って螺旋状に設けられている
ことを特徴とするＸ線発生管。
【請求項２】
前記遮蔽部は、前記陰極からの距離が異なる位置に複数設けられている
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】
前記複数の遮蔽部により、前記陰極と前記絶縁管との接合部は、前記陽極から直視されない
ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線発生管。
【請求項４】
前記電子放出源の先端に近い側に設けられている遮蔽部は、前記陰極に近い側に設けられている遮蔽部に比べて、前記電子放出源とのあいだの径方向の距離が大きい
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】
電子の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットの周縁に接続される陽極部材と、を有する陽極と、
前記ターゲットに向けて電子を放出する電子放出源と、前記電子放出源が接続された陰極部材と、を有する陰極と、
前記陽極と前記陰極とに狭持された絶縁管と、
を有するＸ線発生管であって、
前記絶縁管は、前記絶縁管と前記陰極との接合部よりも前記絶縁管の中心軸に近接して
前記絶縁管の内壁から突出している遮蔽部を備えており、
前記遮蔽部は、前記陰極からの距離が異なる位置に複数設けられており、
前記遮蔽部のうち前記電子放出源の先端に近い側に設けられている遮蔽部は、前記陰極に近い側に設けられている遮蔽部に比べて、前記電子放出源とのあいだの径方向の距離が大きく、
前記複数の遮蔽部により、前記陰極と前記絶縁管との接合部は、前記陽極から直視されない
ことを特徴とするＸ線発生管。
【請求項６】
前記遮蔽部は、絶縁性の凸部である
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】
前記遮蔽部は、前記接合部から放出される電子が前記絶縁管に斜めに入射する経路を遮るように前記絶縁管の前記内壁から突出している
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】
前記電子放出源は、前記陰極から前記陽極に向けて突出している部分を有している
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Ｘ線発生管。
【請求項９】
前記遮蔽部が、前記接合部より前記絶縁管の管径方向において、５０μｍ以上内側に突出している
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Ｘ線発生管。
【請求項１０】
前記遮蔽部が、前記接合部より前記絶縁管の管径方向において、１ｍｍ以上内側に突出している
ことを特徴とする請求項９に記載のＸ線発生管。
【請求項１１】
前記遮蔽部が、前記絶縁性の管の内壁の全周囲にわたり設けられている
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】
前記陰極から前記電子放出源の先端までの軸方向の距離をＬ１、前記電子放出源の先端における前記電子放出源と前記絶縁管の内壁とのあいだの径方向の距離をＤとした場合に、
前記陰極からの軸方向の距離がＬの位置にある前記遮蔽部と前記電子放出源とのあいだの最近接距離Ｒ（Ｌ）が、下記の関係を満たす
Ｒ（Ｌ）≧Ｄ×Ｌ／Ｌ１
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Ｘ線発生管。 
【請求項１３】
前記ターゲットは、前記電子が照射される面に対向する面から前記Ｘ線を放出する透過型のターゲットである
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、電子の衝突によってＸ線を発生する金属を含有し前記電子放出源と対向するターゲット層と、前記ターゲット層を支持する透過基板と、を備える
ことを特徴とする請求項１３に記載のＸ線発生管。
【請求項１５】
前記絶縁管は、管軸方向の両端のそれぞれにおいて、前記陰極と前記陽極とに接続されている
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】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のＸ線発生管と、
前記陽極と前記陰極との間に管電圧を印加する管電圧回路と、
を備えることを特徴とするＸ線発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生装置に適用できる、透過型ターゲットを用いたＸ線発生管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
透過型のＸ線管は、陰極の電子放出源から放出される電子を、陽極−陰極間に加えられた高電圧で加速し、陽極に設けられた金属ターゲットに照射して、Ｘ線を発生させるものであり、医療用や工業用のＸ線発生装置に採用されている。
【０００３】
このようなＸ線管においては、耐電圧性能（以下耐圧）が課題となり、小型軽量化が困難となっていた。特開平０９−１８０６６０号公報（特許文献１）には、透過型Ｘ線管において、電子銃の集束電極を絶縁管と陰極に挟んで固定し、かつ管壁と集束電極の間に隙間を作る構造によって、管壁の絶縁沿面距離を稼ぐことにより耐圧を向上させることが開示されている。また、特開２００６−０１９２２３号公報（特許文献２）には、反射型のＸ線管において、真空容器内の導体を支持するガラス絶縁体の真空側の表面に、導体の端の位置から一定範囲にわたって算術平均粗さ１〜１０μｍの凹凸を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−１８０６６０号公報
【特許文献２】特開２００６−０１９２２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｘ線管の更なる高圧化や小型化を目指した場合、以下のような課題がある。
絶縁管の端縁に陰極が接合されたＸ線管にあっては、その構造上、絶縁管と陰極との接合部（接合界面）から意図しない電子放出が起きる可能性がある。Ｘ線管の高圧化もしくは小型化を進めると、接合部近傍の電界強度が増すために、接合部からの放出電子の増加が避け得ない。しかしこのような放出電子は、絶縁管の内壁を帯電させ、結果として放電を引き起こすおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、絶縁管と陰極との接合部からの電子放出に起因する絶縁管の内壁の帯電を抑制し、耐電圧性能を向上したＸ線管を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットの周縁に接続される陽極部材と、を有する陽極と、
前記ターゲットに向けて電子を放出する電子放出源と、前記電子放出源が接続された陰極部材と、を有する陰極と、
前記陽極と前記陰極とに狭持された絶縁管と、
を有するＸ線発生管であって、
前記絶縁管は、前記絶縁管と前記陰極との接合部よりも前記絶縁管の中心軸に近接して前記絶縁管の内壁から突出している遮蔽部を備えており、
前記遮蔽部が、前記絶縁性の管の内壁に沿って螺旋状に設けられている、Ｘ線発生管を提供するものである。
また、本発明は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットの周縁に接続される陽極部材と、を有する陽極と、
前記ターゲットに向けて電子を放出する電子放出源と、前記電子放出源が接続された陰極部材と、を有する陰極と、
前記陽極と前記陰極とに狭持された絶縁管と、
を有するＸ線発生管であって、
前記絶縁管は、前記絶縁管と前記陰極との接合部よりも前記絶縁管の中心軸に近接して前記絶縁管の内壁から突出している遮蔽部を備えており、
前記遮蔽部は、前記陰極からの距離が異なる位置に複数設けられており、
前記遮蔽部のうち前記電子放出源の先端に近い側に設けられている遮蔽部は、前記陰極に近い側に設けられている遮蔽部に比べて、前記電子放出源とのあいだの径方向の距離が大きく、
前記複数の遮蔽部により、前記陰極と前記絶縁管との接合部は、前記陽極から直視されない、Ｘ線発生管を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、絶縁管と陰極との接合部からの電子放出に起因する絶縁管の内壁の帯電を抑制し、耐電圧性能を向上したＸ線管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のＸ線管の一例を模式的に示す断面図。
【図２】本発明のＸ線管の一例を模式的に示す断面図。
【図３】本発明のＸ線管の絶縁管の一例を模式的に示す断面図。
【図４】本発明のＸ線管の一例を模式的に示す断面図。
【図５】本発明のＸ線管の一例を模式的に示す断面図。
【図６】本発明のＸ線管の一例を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明のＸ線管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。
【００１１】
図１を参照して、本発明の一実施形態にかかる透過型のＸ線管の構成を説明する。図１は、Ｘ線管の中心軸を通る平面でＸ線管を切断した場合の軸方向断面図である。
Ｘ線管１は、陰極２、陽極３、および、中空の絶縁性の管（以下絶縁管）４を有している。陰極２および陽極３が絶縁管４の軸方向の両端縁にそれぞれ接合されることで、真空管が形成されている。
真空管の内部には、陰極２から陽極３の側に軸方向に突出するように電子銃構造体５が設けられている。電子銃構造体５は主に電子源６、グリッド電極７、集束電極８からなる。
【００１２】
電子源６は電子を放出する。電子源６には電子放出素子として冷陰極、熱陰極のいずれも用いることができるが、Ｘ線管に適用する電子源としては、大電流を安定に取り出せる含浸型カソード（熱陰極）を好適に使用することができる。含浸型カソードは、電子放出部近傍のヒーターに通電することにより、カソードの温度を上昇させ、電子を放出する。
【００１３】
グリッド電極７は、電子源６から放出された電子を真空中に引き出すために所定の電圧が印加される電極である。グリッド電極７は、電子源６と所定の距離を持って配置される。また、グリッド電極７は、電子の引き出し効率やカソード近傍の排気コンダクタンスを考慮して、形状、孔径、開口率等が決定される。例えば線径５０μｍ程度のタングステンメッシュを好適に使用することができる。
【００１４】
集束電極８は、グリッド電極７によって引き出された電子線の広がり（＝ビーム径）を制御するために配置される電極である。通常、集束電極８には数百〜数ｋＶ程度の電圧が印加されてビーム径の調節を行う。電子源６近傍の構造や印加電圧によっては、集束電極８を省略して、電界によるレンズ効果のみによって電子線を集束することも可能である。
【００１５】
陰極２は絶縁部材９を有する。絶縁部材９には電子源駆動用端子１０とグリッド電極用端子１１が、陰極２とは電気的に絶縁されるように固定されている。両端子１０、１１はＸ線管１内の電子源６やグリッド電極７からＸ線管１の外部へと引き出されている。一方、集束電極８は直接陰極２に固定され、陰極２と同電位に規定されている。ただし、集束電極８が陰極２と絶縁され、陰極２とは別の電位を与えられるようにしても構わない。電子源６から放出された電子が効率よくターゲット１２に照射されるような電圧を適宜選ぶとよい。
【００１６】
陽極３は、所定のエネルギーを有する電子線が衝突することにより、Ｘ線を発生させるターゲット１２を有する。この陽極３には数十ｋ〜百ｋＶ程度の電圧が印加される。電子源６により発生し、グリッド電極７により引き出された電子線は、集束電極８により陽極
３上のターゲット１２へと向けられ、陽極３に印加された電圧により加速されて、ターゲット１２との衝突によりＸ線を発生する。Ｘ線は、ターゲット１２の電子線衝突面の反対側の面方向にも放出され、Ｘ線管１の外部に取り出される。
【００１７】
ターゲット１２は、Ｘ線を透過する基板の電子線照射面に、電子衝突によってＸ線を発生する金属膜が付された構造を有する。金属膜には、通常、原子番号２６以上の材料を用いることができる。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、あるいはこれらの合金材料を用いた薄膜を好適に用いることができ、スパッタリング等の物理性膜によって緻密な膜構造を取るように形成される。金属膜の膜厚は、加速電圧によって電子線浸入深さすなわちＸ線発生領域が異なるため、最適な値が異なるが、百ｋＶ程度の加速電圧を用いる場合は通常、数μｍ〜十μｍ程度の厚さである。一方、基板は、放射線の透過性が高く、熱伝導が良く、真空封止に耐える必要があり、ダイヤモンド、窒素ケイ素、炭化ケイ素、炭化アルミ、窒化アルミ、グラファイト、ベリリウム、などを好ましく用いることができる。より好ましくは、放射線の透過率が高く、熱伝導率がタングステンよりも大きい、ダイヤモンド、窒化アルミ、窒化ケイ素が望ましい。基板の厚さは、上記の機能を満足すればよく、材料によって異なるが、０．１ｍｍ以上２ｍｍ以下が好ましい。特に、ダイヤモンドは、他の材料に比べて、熱伝導性が極めて大きく、放射線の透過性も高く、真空を保持しやすいため、より優れている。
ターゲット１２と陽極３の接合は、熱的接合の他、真空の維持を考慮し、ろう付や溶接が好適である。
【００１８】
絶縁管４は、ガラスやセラミックなどの絶縁材料で形成される。絶縁管４の両側の端縁（開口端）には、陰極２と陽極３がそれぞれろう付や溶接によって接合される。Ｘ線管１内の真空度を良くするために加熱排気を行う場合には、陰極２、陽極３、絶縁管４、および絶縁部材９は熱膨張率が近い材料を用いるのが良い。例えば、陰極２および陽極３にはコバールやタングステン、絶縁管４および絶縁部材９にはホウケイ酸ガラスやアルミナを用いると良い。
【００１９】
絶縁管４は、中空の管状となっており真空管を形成できれば、その形状には制約は多くない。小型化や作り易さの点で円筒が好ましいが、絶縁管４の断面形状は円に限らず、楕円や多角形のような形状でもよいし、絶縁管４の断面積（内部空間の大きさ）や断面形状が軸方向で変化しても構わない。
【００２０】
前述のように、絶縁管４の端縁に陰極２が接合された構造にあっては、絶縁管４と陰極２との接合部（接合界面）１３からの電子放出が、絶縁管４の内壁の帯電、ひいては放電を引き起こすおそれがある。そこで本実施形態では、真空管の内部に、接合部１３から放出される電子を遮蔽し、そのような放出電子が絶縁管４の内壁に衝突するのを抑制するための電子遮蔽部材（電子遮蔽構造）が設けられている。図１の例では、絶縁管４の内壁（内周面）に形成した凸部１４によって電子遮蔽部材を実現している。
【００２１】
凸部１４は、接合部１３よりも径方向の内側（すなわち電子銃構造体側）へ突出した形状を有している。絶縁管４の内壁の帯電防止の観点からは、平均粗さ数μｍ程度の凹凸でも効果があるが、接合部１３から放出された電子を遮蔽するために、凸部１４が接合部１３よりも径方向の内側へ５０μｍ以上突出することが望ましい。さらには、遮蔽効果を安定させるために、凸部１４が接合部１３よりも径方向内側へ１ｍｍ以上突出していることがより好ましい。なお、本実施形態の例では、接合部１３が絶縁管４の内壁と同じ高さ（径方向位置）にあるため、凸部１４の接合部１３に対する突出量は凸部１４自体の高さ（内壁に対する突出量）と同じに考えればよい。しかし、接合部１３が絶縁管４の内壁と異なる高さに形成される場合には、接合部１３と内壁との高さの差を考慮して凸部１４自体の高さを設計する必要がある。以上のような凸部１４を設けることにより、接合部１３か
らの放出電子が遮蔽されるため、絶縁管４のより高電位側（陽極側）の内周面への電子の再突入が抑制され、より効率的に帯電が抑制される。
【００２２】
Ｘ線管１を図１のＡ−Ａ線にて輪切りにし、陽極側から陰極側を覗いた場合の径方向断面を図２に示す。図２に示すように、切断部から陰極側を見た場合には、接合部１３（点線にて表示）は凸部１４に隠れて見えない。凸部１４は絶縁管４の内壁の全周囲にわたり存在しており、これにより接合部１３からの放出電子を全周囲的に漏れなく遮蔽できるようにしている。
【００２３】
接合部１３からの放出電子を遮蔽する目的であれば、接合部１３の近傍に少なくとも１つの凸部１４（電子遮蔽部材）を設けるだけでもよい。しかしながら、絶縁管４と陰極２の接合部１３以外にも、真空管内部に混入した異物や、内部構造物のバリなどからも意図しない電子放出が生じる可能性がある。このような電子放出は、主に電子銃構造体５の付着物やバリから発生すると考えられる。そこで、接合部１３の近傍だけでなく、軸方向の異なる位置に複数の凸部１４を設けることが好ましい。
【００２４】
複数の凸部１４を設ける形態については様々なパターンが考えられる。たとえば、図１、図２のように複数の環状の凸部を軸方向に所定の間隔で配置してもよい（図１、図２は、６個の環状の凸部を等間隔に配置した例である。）。また、図３（ａ）のように、複数の弧状（非環状）の凸部を周方向位置をずらしながら軸方向に所定の間隔で配置することにより、階段状（ラビリンス状）のパターンを形成してもよい。また、図３（ｂ）のように、絶縁管４の内壁に沿って凸部１４を螺旋状に設けることもできる。また、図１〜図３のパターンを組み合わせても良い。さらに、必ずしもすべての凸部が同じ突出量である必要はなく、図４に任意の場所での径方向断面を示したように、凸部１４に段差があってもよい。これら複数の凸部によって、Ｘ線管１の高耐圧が図られ、小型化も可能となる。
【００２５】
一方、凸部１４を際限なく突出させると、電子銃構造体（本実施態様においては集束電極８）との空間距離が狭くなる。そうすると、電子銃構造体５と凸部１４との電位差によっては、空間耐圧を劣化させてしまうおそれがある。凸部１４の電位は、その軸方向の位置に応じて陰極電位と陽極電位のあいだの電位をとり、陽極３に近づくほど高くなっていく。したがって、電子銃構造体５と凸部１４のあいだの耐圧が最も問題となるのは、電子銃構造体５の先端近傍であることがわかる。そこで、電子銃構造体５の先端に近い側に設けられている凸部１４では、陰極２に近い側に設けられている凸部１４に比べて、電子銃構造体５とのあいだの径方向距離（あるいは最近接距離）を大きくするとよい。これにより空間耐圧の劣化を低減できる。
【００２６】
図５を用いて、凸部１４の突出量の上限についてさらに詳しい検討を行う。図５はＸ線管の中心軸を通る平面でＸ線管を切断した場合の軸方向断面図であり、符号は図１のものと同じである。
【００２７】
図５において、Ｌ１は、陰極２から電子銃構造体５の先端までの軸方向の距離を示し、Ｄは、電子銃構造体５の先端（つまり陰極２から距離Ｌ１の位置）における電子銃構造体５と絶縁管４の内壁とのあいだの径方向の距離を示す。ここで、陰極２からの軸方向の距離がＬの位置にある凸部１４と電子銃構造体５とのあいだの最近接距離Ｒ（Ｌ）が、式１の関係を満たすことが望ましい。図５には式１の導く境界のイメージを点線で示してあり、式１は凸部１４が点線よりも電子銃構造体５側にはみ出さないことを意味する。
Ｒ（Ｌ）≧Ｄ×Ｌ／Ｌ１      （式１）
【００２８】
これは電子銃構造体５と絶縁管４との間の空間の電界強度が、電子銃構造体５の先端部付近において最も強くなるような条件である。式１を満足することにより、電子銃構造体５と絶縁管４に設けられた凸部との空間電界強度によって耐圧が低下することなく、Ｘ線管の高電圧化と小型化を両立することが可能となる。
【００２９】
図５のように絶縁管４の内壁が円筒面である場合に、陰極２からの凸部１４までの軸方向の距離Ｌの位置における、内壁に対する凸部１４の突出量Ｈ（Ｌ）（つまり凸部１４の内壁に対する高さ）が満たすべき条件は次のようになる。電子銃構造体５の先端（Ｌ＝Ｌ１）を境に場合分けでき、陰極側では式２、陽極側では式３で表わされる。
Ｌ≦Ｌ１の場合：
Ｈ（Ｌ）≦（１−Ｌ／Ｌ１）×Ｄ        （式２）
Ｌ＞Ｌ１の場合：
（Ｄ−Ｈ（Ｌ））２＋（Ｌ−Ｌ１）２≧（Ｄ×Ｌ／Ｌ１）２      （式３）
【００３０】
なお、本発明の絶縁管４の形状として、絶縁管４の断面積（内部空間の大きさ）や断面形状が軸方向で変化した場合には、Ｘ線管の動作時の電場を考慮して以下のようにＨ（Ｌ）を考慮すればよい。すなわち、Ｘ線管動作時に陰極２と陽極３との空間に発生させる平均電界の方向に沿って、絶縁管４と陰極２との接合部から延在する仮想的な筒状の内壁面を基準面として、該基準面上の任意の位置と陰極２からの距離をＬとして、仮想内壁に対する凸部１４の突出量Ｈ（Ｌ）を決定する事が可能となる。
【００３１】
以上述べた本実施形態のＸ線管の構造によれば、電子遮蔽部材としての凸部１４を設けたことにより、陰極２と絶縁管４の接合部１３からの放出電子や、異物やバリなどからの放出電子を遮蔽することができるため、絶縁管４の内壁の帯電を抑制できる。したがって、Ｘ線管１の耐電圧性能を向上することができるため、Ｘ線管１の高電圧化や小型化を図ることが容易になる。本実施形態のＸ線管１は、各種Ｘ線発生装置に用いることが可能である。
【００３２】
なお、上記実施形態では、絶縁管４の内壁に形成した凸部１４により電子遮蔽部材を実現したが、電子遮蔽部材の構造はこれに限られず、接合部１３からの放出電子を遮蔽できれば、その具体的構造、形状、材料などはどのようなものでもよい。たとえば、四角型の凸部１４でなく、丸型や三角型の凸部により電子遮蔽部材を構成することもできるし、絶縁管４とは別の部材（部品）により電子遮蔽部材を構成することもできる。
【００３３】
また、上記実施形態では集束電極８をもつ電子銃構造体５を示したが、集束電極８がない場合には、電子銃構造体５を構成する他の部材（たとえばグリッド電極７）と電子遮蔽部材との最近接距離を考慮すればよい。また、電子源６の形態によっては、グリッド電極７が無い場合もあるが、そのような場合でも、電子銃構造体５を構成する他の部材と電子遮蔽部材との最近接距離を考慮すればよい。
【００３４】
［実施例１］
図６を用いて実施例１のＸ線管の構成を説明する。図６は、Ｘ線管の中心軸を通る平面でＸ線管を切断した場合の軸方向断面図である。本実施例のＸ線管１は、陰極２、陽極３、絶縁管４、電子銃構造体５、絶縁部材９、電子源駆動用端子１０、グリッド電極用端子１１、およびターゲット１２からなる。なお、電子銃構造体５は、電子源６、グリッド電極７、集束電極８からなる。
【００３５】
陰極２および陽極３にはコバール、絶縁管４および絶縁部材９にはアルミナを用いてい
る。陰極２および陽極３は、溶接によって絶縁管４に接合している。特に、Ｘ線管内側の陰極２と絶縁管４の接合部を符号１３として示している。
電子源６として、東京カソード研究所社製含浸型カソードを使用した。このカソードはエミッタ（電子放出部）が含浸された円柱形状をしており、筒状のスリーブ上端に固定されている。スリーブ内にはヒーターが取り付けられており、このヒーターに電子源駆動用端子１０より通電することによってカソードが加熱されて熱電子が放出される。電子源駆動用端子１０は絶縁部材９にろう付されている。
ターゲット１２は、板厚０．５ｍｍのシリコンカーバイド基板上に、膜厚５μｍのタングステン膜が形成されてなる。ターゲット１２は陽極３にろう付されている。
【００３６】
電子銃構造体５は、電子源６と、電子源６からターゲット１２に向かって、グリッド電極７と集束電極８を順に配置してなる。グリッド電極７はグリッド電極用端子１１から通電され、電子源６から電子を効率よく引き出す。グリッド電極用端子１１は電子源駆動用端子１０と同様に絶縁部材９にろう付されている。集束電極８は陰極２に溶接され、陰極２と同電位に規定される。集束電極８は、グリッド電極７によって引き出された電子ビームのビーム径を絞り、電子ビームを効率よくターゲット１２に照射させる。
【００３７】
陰極２、陽極３、および絶縁管４の外径はφ６０ｍｍ、絶縁管４の内径はφ５０ｍｍ、集束電極８の外形はほぼ円柱でφ２５ｍｍであり、それぞれの中心を合わせている。絶縁管４の軸方向の長さは７０ｍｍであり、集束電極８は陰極２よりも４０ｍｍ突き出ている。
絶縁管４はＸ線管内部に凸部１４を有している。凸部１４は陰極２から５ｍｍ間隔、５ｍｍ幅を繰り返し３山、陽極３から５ｍｍ間隔、５ｍｍ幅を繰り返し２山、計５つの環状の凸部１４を設けた。５つの凸部１４の高さはすべて５ｍｍである。すなわち、凸部１４の接合部１３に対する突出量もすべて５ｍｍである。
【００３８】
最後に、加熱しながら、陰極２に溶接された不図示の排気管から排気した後、封止される。
【００３９】
上記のような方法で、Ｘ線管１を５個作製し、絶縁油中で高電圧印加を試みた。陰極２を接地し、陽極３を高圧電源に接続し、徐々に陽極電圧を上げていった。最初に放電した電圧の平均が８１ｋＶ、１００ｋＶまでの累積放電回数は平均１．６回であった。凸部が無い場合の初回放電電圧は６０ｋＶ、１００ｋＶまでの累積放電回数は平均５回であったので、本実施例のＸ線管の耐圧が高いことが実証できた。
【００４０】
［実施例２］
本実施例が実施例１と異なるのは、凸部の高さを場所によって変えたことである。本実施例の模式図を図５に示す。
【００４１】
凸部１４は、陰極２から５ｍｍ間隔、５ｍｍ幅を繰り返し３山、陽極３から５ｍｍ間隔、５ｍｍ幅を繰り返し２山、計５つの凸部１４を設けた。５つの凸部１４の高さＨはそれぞれ、陰極２側から順に、９ｍｍ、６ｍｍ、３ｍｍ、０．４ｍｍ、５ｍｍである。
【００４２】
それぞれの凸部１４において電子銃構造体５との間の電界強度が最も厳しいと思われる場所において、式２、式３を満たすようにしてある。具体的には、陰極側の３つの凸部１４については電位が高い凸部１４の陽極側のエッジ、陽極側の２つの凸部１４については電子銃構造体５との距離が近い陰極側のエッジとした。それぞれの位置の陰極２からの距離Ｌは、１０ｍｍ，２０ｍｍ，３０ｍｍ，５０ｍｍ，６０ｍｍである。陰極側の３つの凸部１４に対しては式２、陽極側の２つの凸部１４に対しては式３を当てはめると、Ｄ＝１２．５ｍｍ，Ｌ１＝４０ｍｍなので、陰極２側から順に、
９  ≦  ９．３７５・・・（式２）
６  ≦  ６．２５・・・（式２）
３  ≦  ３．１２５・・・（式２）
２４６．４１  ≧  ２４４．１４・・・（式３）
４５６．２５  ≧  ３５１．５６・・・（式３）
となっている。
【００４３】
この様なＸ線管１を５個作製し、実施例１と同様に、絶縁油中で高電圧印加を試みた。陰極２を接地し、陽極３を高圧電源に接続し、徐々に陽極電圧を上げていった。最初に放電した電圧の平均が８６ｋＶ、１００ｋＶまでの累積放電回数は平均１．４回であった。本実施例は実施例１よりも耐圧が高いことを実証した。
【符号の説明】
【００４４】
１：Ｘ線管、２：陰極、３：陽極、４：絶縁管、５：電子銃構造体、１３：接合部、１４：凸部
【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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