(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層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界が前記ターゲット層を電位規定しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークを有意に有さないことを特徴とするターゲット。
【請求項２】
電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界がｓｐ２結合を有しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークを有意に有さないことを特徴とするターゲット。
【請求項３】
電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、複数の結晶粒を有し、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークを有意に有さず、前記結晶粒界が波数１５８０ｃｍ−１においてラマン散乱ピークを呈することを特徴とするターゲット。
【請求項４】
波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの強度において、前記結晶粒内は、前記結晶粒界の１／５以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のターゲット。
【請求項５】
波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの半値幅において、前記結晶粒内は、２００ｃｍ−１より大きいことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のターゲット。
【請求項６】
前記結晶粒界は、前記ターゲット層の電位を電流場で電位規定していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のターゲット。
【請求項７】
前記結晶粒界は、ｓｐ２結合を有していることを特徴とする請求項１または３に記載のターゲット。
【請求項８】
前記結晶粒界は、波数１５８０ｃｍ−１においてラマン散乱ピークを呈することを特徴とする請求項１または２に記載のターゲット。
【請求項９】
前記ラマン散乱ピークは、半値幅が２００ｃｍ−１以下であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のターゲット。
【請求項１０】
前記ラマン散乱ピークは、半値幅が１２０ｃｍ−１以下であることを特徴とする請求項９に記載のターゲット。
【請求項１１】
波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークにおいて、前記結晶粒界の半値幅は、前記結晶粒の内部の半値幅よりも狭いことを特徴とする請求項３及び８乃至１０のいずれか１項に記載のターゲット。
【請求項１２】
前記透過基板は、１０００Ｗ／（ｍＫ）以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１乃至１１いずれか１項に記載のターゲット。
【請求項１３】
前記透過基板は、１０μＳｍ−１以上の導電率を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のターゲット。
【請求項１４】
前記ターゲット層は、原子番号が４２以上の金属を含有することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のターゲット。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のターゲットと、
前記透過基板の周縁において電気的に接続される陽極部材と、
を有する陽極と、
前記ターゲット層に電子を照射する電子放出源と、前記電子放出源と電気的に接続される陰極部材と、を有する陰極と、
前記陽極部材と前記陰極部材とに接続される絶縁管と、
を有することを特徴とするＸ線発生管。
【請求項１６】
前記陽極部材は管状であって、前記ターゲットの周縁と前記陽極部材の管内面とが環状に接続されていることを特徴とする請求項１５に記載のＸ線発生管。
【請求項１７】
前記ターゲットは、ろう材を介して前記陽極部材と接続されていることを特徴とする請求項１５または１６に記載のＸ線発生管。
【請求項１８】
前記ターゲット層は、前記透過基板の周縁と離間しており、前記ターゲットは、前記ろう材と前記ターゲット層と電気的に接続する接続電極をさらに有していることを特徴とする請求項１７に記載のＸ線発生管。
【請求項１９】
前記接続電極は、１００ｎｍ以上２００μｍ以下の膜厚であることを特徴とする請求項１８に記載のＸ線発生管。
【請求項２０】
請求項１５乃至１９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駆動回路と、を備えることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載のＸ線発生装置と、
前記Ｘ線発生装置から発生し検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出器とを統合して制御するシステム制御ユニットと、
を有することを特徴とするＸ線撮影システム。
【請求項２２】
電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界が前記ターゲット層を電位規定しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの強度において、前記結晶粒界の１／５以下であることを特徴とするターゲット。
【請求項２３】
電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界がｓｐ２結合を有しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの強度において、前記結晶粒界の１／５以下であることを特徴とするターゲット。
【請求項２４】
電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、複数の結晶粒を有し、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界は波数１５８０ｃｍ−１においてラマン散乱ピークを呈し、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの強度において前記結晶粒界の１／５以下であることを特徴とするターゲット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器、非破壊検査装置等に適用可能なＸ線を発生するＸ線発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線発生装置において、Ｘ線の出力強度の変動を抑制し、安定性してＸ線を発生させることが求められている。
【０００３】
Ｘ線発生装置の安定性を決定する主たる要因の一つとして、Ｘ線の発生源となるターゲットの耐熱性が挙げられる。
【０００４】
電子線をターゲットに照射してＸ線を発生させるＸ線発生装置において、ターゲットにおける「Ｘ線発生効率」は１％程度であるため、ターゲットに投入されたエネルギーのほとんどが熱に変換される。ターゲットで発生した熱の「放熱」が不十分な場合は、ターゲット自体の溶融、蒸発、熱応力に起因したターゲットの密着性低下等の問題が生じ、ターゲットの耐熱性を制限する。
【０００５】
ターゲットの「Ｘ線発生効率」を向上させる方法として、重金属を含有する薄膜形態のターゲット層と、Ｘ線を透過するとともにターゲット層を支持する基材とから構成された透過型ターゲットとすることは公知である。特許文献１には、従来の回転陽極型の反射型ターゲットに対して、「Ｘ線発生効率」を１．５倍以上増大させた回転陽極型の透過型ターゲットが開示されている。
【０００６】
ターゲットから外部への「放熱」を促進する方法として、透過型ターゲットのターゲット層を支持する基材に、ダイアモンドを適用することが公知である。特許文献２には、ターゲット層を支持しＸ線を透過する透過基板として単結晶ダイアモンドまたは多結晶ダイアモンドを使用することが開示されている。ダイアモンドは、高い耐熱性と、高い熱伝導性を備えているとともに、高いＸ線透過性を備えているため、透過型ターゲットの支持基材としては好適な材料である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００９−５４５８４０号公報
【特許文献２】米国特許６８５０５９８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
安定したＸ線出力を得る目的において、ターゲット層と陽極部材との間に接続電極またはろう材を介在させて電気的接続を確立することが公知である。
【０００９】
しかしながら、前述のように接続電極を備えた構成において、Ｘ線の出力変動あるいは放電が発生する場合があり、ターゲット層と陽極部材との間の電気的接続についての信頼性を向上させることが望まれていた。
【００１０】
本発明は、安定したＸ線出力が得られ、放電が抑制された信頼性の高いＸ線発生管、Ｘ線発生装置、ならびに、Ｘ線撮影システムを提供することを目的とする。また、かかるＸ線発生管に適用可能な透過型ターゲット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】
【００１１】
本発明の第一は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界が前記ターゲット層を電位規定しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークを有意に有さないことを特徴とする。
また、本発明の第二は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過するＸ線発生管の陽極に適用される透過基板と、を有する透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界がｓｐ２結合を有しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークを有意に有さないことを特徴とする。
また、本発明の第三は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、複数の結晶粒を有し、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークを有意に有さず、前記結晶粒界が波数１５８０ｃｍ−１においてラマン散乱ピークを呈することを特徴とする。
さらに、また、本発明の第四は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界が前記ターゲット層を電位規定しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの強度において、前記結晶粒界の１／５以下であることを特徴とする。
さらに、また、本発明の第五は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界がｓｐ２結合を有しており、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの強度において、前記結晶粒界の１／５以下であることを特徴とする。
さらに、また、本発明の第六は、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持し前記ターゲット層で発生したＸ線を透過する透過基板と、を有するＸ線発生管の陽極に適用される透過型のターゲットであって、前記透過基板は、複数の結晶粒を有し、結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、前記結晶粒界は波数１５８０ｃｍ−１においてラマン散乱ピークを呈し、前記結晶粒の内部は、波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの強度において前記結晶粒界の１／５以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ターゲット層と陽極部材との電気的接続を目的に設けられた接続電極に由来する電気的接続の不良を抑制し、安定したＸ線出力が得られ放電が抑制された信頼性の高い陽極を備えたＸ線発生管を提供することが可能となる。また、本発明のＸ線発生管を備えた、信頼性の高いＸ線発生装置、Ｘ線撮影システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の透過型ターゲットを備えた陽極の実施形態を説明する断面図（ａ）、平面図（ｂ）及び、結晶粒界を明示した断面図（ｃ）である。
【図２】本発明の透過型ターゲットを備えたＸ線発生管（ａ）、Ｘ線発生装置（ｂ）、の各実施形態を示す概略構成図である。
【図３】本発明の透過型ターゲットを備えたＸ線撮影システムの実施形態を示す概略構成図である。
【図４】グラファイト化処理前（ａ）後（ｂ）の多結晶ダイアモンドの結晶粒分布を示す図である。
【図５】グラファイト化処理前（ａ）後（ｂ）の多結晶ダイアモンドのラマンスペクトルである。
【図６】本発明のＸ線発生装置の駆動安定性を評価する評価系の実施形態を示す概略構成図である。
【図７】電極部材の形状によりターゲット層と陽極部材との接続不良が生じた透過型ターゲットを備えた陽極を示す模式図（ａ）〜（ｆ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を用いて詳細に説明する。これらの実施形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対配置などは、この発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【００１５】
まず、本発明の透過型ターゲットを適用可能なＸ線発生管およびＸ線発生装置について説明する。図２（ａ）、図２（ｂ）は、それぞれ、本発明の透過型ターゲット９を備えたＸ線発生管１０２、および、Ｘ線発生装置１０１の各実施形態を示す構成図である。以降、本願明細書においては、透過型ターゲット９をターゲット９と称す。
【００１６】
＜Ｘ線発生管＞
図２（ａ）には、電子放出源３とターゲット９とを備えた透過型のＸ線発生管１０２の実施形態が示されている。
【００１７】
Ｘ線発生管１は、電子放出源３が備える電子放出部２から放出された電子線束５をターゲット層２２に照射することによりＸ線を発生させるように構成されている。このため、ターゲット層２２は透過基板２１の電子放出源側に配置され、電子放出部３２はターゲット２２に対向して配置されている。
【００１８】
また、Ｘ線発生管１は、ターゲット層２２で発生したＸ線は、図２（ａ）に示す通り、必要に応じてターゲット９の前方において開口を有するコリメータにより放出角が制限され、Ｘ線束１１に成形される。ターゲット９を管の内側で保持する管状の陽極部材４２が、コリメータとして機能している。
【００１９】
なお、電子線束５に含まれる電子は、陰極５１と陽極５２とに挟まれたＸ線発生管１０２の内部空間１３に形成された加速電界により、ターゲット層２２でＸ線を発生させる為に必要な入射エネルギーまで加速される。
【００２０】
陽極５２は、ターゲット９と陽極部材４２とを少なくとも備え、Ｘ線発生管１０２の陽極電位を規定する電極として機能している。
【００２１】
陽極部材４２は、導電性材料からなりターゲット層２２と電気的に接続される。また、陽極部材４２は、開孔を有する管状部材であって、図２（ａ）に示すように、開孔の内面と透過基板２１の周囲とにおいて接続され、ターゲット９を機械的に保持する機能を有している。また、陽極部材４２は、タングステン、タンタル等の重金属を含有し、図２（ａ）に示すように、ターゲット９の前方側において開口を残して延長された部分を有する形態とすることでコリメータとして機能する。なお、ターゲット９についての詳細な実施形態については後述する。
【００２２】
Ｘ線発生管１０２の内部空間１３は、電子線束５の平均自由行程を確保することを目的として、真空となっている。Ｘ線発生管１０２の内部の真空度は、１Ｅ−８Ｐａ以上１Ｅ−４Ｐａ以下であることが好ましく、電子放出源３の寿命の観点からは、１Ｅ−８Ｐａ以上１Ｅ−６Ｐａ以下であることがより一層好ましい。電子放出部２およびターゲット層２２は、それぞれ、前記外囲器の内部空間１３または内面に配置されている。
【００２３】
Ｘ線発生管１０２の内部空間１３は、不図示の排気管および真空ポンプを用いて真空排気した後、かかる排気管を封止することにより真空とすることが可能である。また、Ｘ線発生管１０２の内部空間１３には、真空度の維持を目的として、不図示のゲッターを配置しても良い。
【００２４】
Ｘ線発生管１０２は、陰極電位に規定される電子放出源３と、陽極電位に規定されるターゲット層２２との間の電気的絶縁を図る目的において、胴部に絶縁管１１０を備えている。絶縁管１１０は、ガラス材料やセラミックス材料等の絶縁性材料で構成される。絶縁管１１０は、図２（ａ）のように、電子放出部２とターゲット層２２との間隔を規定する機能を有す形態としてもよい。
【００２５】
外囲器１１１は、真空度を維持するための気密性と耐大気圧性有する堅牢性とを備える部材から構成されることが好ましい。外囲器１１１は、絶縁管１１０と、電子放出源３を備えた陰極５１と、ターゲット９を備えた陽極５２とから構成されている。陰極５１及び陽極５２は、絶縁管１１０の対向する両端にそれぞれ接続されることにより、外囲器１１１の部分を構成している。同様にして、透過基板２１は、ターゲット層２２で発生したＸ線をＸ線発生管１０２の外に取り出す透過窓の役割を担うとともに、外囲器１１１の部分を構成しているとも言える。
【００２６】
なお、電子放出源３は、ターゲット９が備えるターゲット層２２に対向して設けられている。電子放出源３としては、例えばタングステンフィラメント、含浸型カソードのような熱陰極や、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。電子放出源３は、電子線束５のビーム径および電子電流密度、オン・オフタイミング等の制御を目的として、不図示のグリッド電極、静電レンズ電極を備えることが可能である。
【００２７】
また、陰極５１は、導電性の陰極部材４１と電子放出源３とを備えている。陰極部材４１は、外囲器１１１の構成部材であるために、絶縁管１１０と線膨張係数が近い金属材料が選択される。
【００２８】
＜Ｘ線発生装置＞
図２（ｂ）には、Ｘ線束１１をＸ線透過窓１２１の前方に向けて取り出すＸ線発生装置１０１の実施形態が示されている。Ｘ線発生装置１０１は、Ｘ線透過窓１２１を有する収納容器１２０の内部に、Ｘ線発生管１０２、および、Ｘ線発生管１０２を駆動するための駆動回路１０３を有している。
【００２９】
駆動回路１０３により、陰極５１および陽極５２の間に管電圧が印加され、ターゲット層２２と電子放出部２との間に加速電界が形成される。ターゲット層２２の層厚と金属種とに対応して、管電圧Ｖａを適宜設定することにより、撮影に必要な線種を選択することができる。
【００３０】
Ｘ線発生管１０２及び駆動回路１０３を収納する収納容器１２０は、容器としての十分な強度を有し、かつ放熱性に優れたものが望ましく、その構成材料として、例えば真鍮、鉄、ステンレス等の金属材料が用いられる。
【００３１】
収納容器１２０内の内部のＸ線発生管１０２と駆動回路１０３以外の余空間４３には、絶縁性液体１０９が充填されている。絶縁性液体１０９は、電気絶縁性を有する液体で、収納容器１２０の内部の電気的絶縁性を維持する役割と、Ｘ線発生管１０２の冷却媒体としての役割とを有する。絶縁性液体１０９としては、鉱油、シリコーン油、パーフロオロ系オイル等の電気絶縁油を用いるのが好ましい。
【００３２】
＜Ｘ線撮影システム＞
次に、図３を用いて、本発明のターゲット９を備えるＸ線撮影システム６０の構成例について説明する。
【００３３】
システム制御ユニット２０２は、Ｘ線発生装置１０１とＸ線検出器２０６とを統合制御する。駆動回路１０３は、システム制御ユニット２０２による制御の下に、Ｘ線発生管１０２に各種の制御信号を出力する。駆動回路１０３は、Ｘ線発生装置１０１が備える、本実施形態においては、収納容器１２０の内部にＸ線発生管１０２とともに収納されているが、収納容器１２０の外部に配置しても良い。駆動回路１０３が出力する制御信号により、Ｘ線発生装置１０１から放出されるＸ線束１１の放出状態が制御される。
【００３４】
Ｘ線発生装置１０１から放出されたＸ線束１１は、可動絞りを備えた不図示のコリメータユニットによりその照射範囲を調整されてＸ線発生装置１０１の外部に放出され、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Ｘ線を画像信号に変換して信号処理部２０５に出力する。
【００３５】
信号処理部２０５は、システム制御ユニット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ユニット２０２に出力する。
【００３６】
システム制御ユニット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。
【００３７】
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。
【００３８】
Ｘ線撮影システム１０１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。
【００３９】
＜ターゲット＞
次に、本発明の特徴であるターゲット９の基本的な実施形態を、図１（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。
【００４０】
図１（ａ）には、管状の陽極部材４２に保持されたターゲット９を備えた陽極５２が示されていている。ターゲット９は、ターゲット金属を含有するターゲット層２２とターゲット層２２を支持する透過基板２１とを少なくとも備えた透過型の配置をとっている。ターゲット９は、ターゲット層２２において電子照射を受け、ターゲット層２２と対向する透過基板２１の面からＸ線が取出されて動作する。従って、陽極部材４２の管内のうち、ターゲット層２２を臨む一方は電子線通路となっており、陽極部材４２の管内のうち他方は、放射線取出し路となっている。図１（ｂ）は、図１（ａ）に図示した陽極５２を、電子線通路の側から見た平面図である。
【００４１】
透過基板２１は、基板厚方向と基板面方向において、複数の単結晶ドメインと結晶粒界が分布している多結晶ダイアモンドである。多結晶ダイアモンドからなる透過基板２１は、化学的気相堆積法（ＣＶＤ法）、微結晶ダイアモンドを焼き固めた固相焼結法、または、コバルト等のバインダー金属と微結晶ダイアモンドとを溶解析出作用により焼結する液相焼結法、等が適用される。Ｘ線の線質および熱伝導性の観点からは、炭素以外の元素が少ない点及び熱伝導性が高い点において、化学的気相堆積法を用いることが好ましい。
【００４２】
化学的気相堆積法による多結晶ダイアモンドは、種結晶基板上に多結晶ダイアモンドを成膜したのち、種結晶基板を除去することにより、自立した多結晶ダイアモンド層を形成することができる。かかる種結晶基板の除去は、機械的な除去方法及び化学的な除去方法の少なくともいずれかが適用可能である。
【００４３】
透過基板２１の外形は、図１（ａ）に示すように、ターゲット層２２を支持する一方の面とそれに対向する他方の面とを有した平板形態とし、例えば、直方体状、ディスク状、円錐台形状が採用される。
【００４４】
ディスク状の透過基板２１の一方の面は、２ｍｍ以上１０ｍｍ以下の幅すなわち直径を有することにより、必要な電子線焦点が形成可能なターゲット層２２を設けることが可能となる。ディスク状の透過基板２１の厚さは、０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下とすることにより、基板面方向の熱伝達特性とＸ線の透過性とを得ることが可能となる。直方体状のダイアモンド基材とする場合は、前述の直径の範囲を、直方体が有する面の短辺と長辺のそれぞれの長さに置き換えれば良い。
【００４５】
ターゲット層２２は、高い原子番号、高融点、高比重の金属元素を、ターゲット金属として含有する。ターゲット金属は、原子番号４２以上の金属元素から選択されるが、透過基板２１との親和性の観点からは、炭化物の標準生成自由エネルギーが負を呈するタンタル、モリブデン、タングステンの群から選択することがより好ましい。また、ターゲット金属は、ターゲット層２２に、単一組成または合金組成の純金属として含有されていても良いし、当該金属の炭化物、窒化物、酸窒化物等の金属化合物として含有されていても良い。
【００４６】
なお、ターゲット層２２の層厚は、１μｍ以上１２μｍ以下の範囲から選択される。ターゲット層２２の層厚の下限と上限は、それぞれ、Ｘ線出力強度の確保、界面応力の低減の観点から定められ、３μｍ以上９μｍ以下の範囲とすることが、より好ましい。
【００４７】
ターゲット９は、Ｘ線発生管の陽極５２の部分を構成するために、図２（ａ）に示す実施形態においては、陽極部材４２、ろう材４８、接続電極４７を備えている。接続電極４７は、透過基板２１の周縁から離間したターゲット層２２と陽極部材４２との電気的な接続を確立するために設けられる導電性部材である。接続電極４７としては、錫、銀、銅等の金属または金属酸化物等が適用される。接続電極４７の膜厚は、電気的接続の観点からは１００ｎｍ以上であることが好ましく、膜応力に起因する剥離、クラック確率を低減する点においては２００μｍ以下であることが好ましい。
【００４８】
ろう材４８は、陽極部材４２にターゲット９を保持機能とともに、ターゲット層２２と陽極部材４２との電気的接続の機能を有している。ろう材４８は、金、銀、銅、錫等を含有する合金であって、被接合部材に応じて合金組成を適宜選択することにより、透過基材２１、接続電極４７、陽極部材４２等の異種材料間の接着性を担保することができる。
【００４９】
次に、本願発明の課題と透過基板２１との関係について、図７（ａ）〜（ｆ）の各図を用いてより詳細に説明する。
【００５０】
図７（ａ）〜（ｆ）には、耐久加速試験において、Ｘ線出力の変動、陽極電流の低下、放電の発生のいずれかが観測されたＸ線発生管から取り出された陽極２５２〜２５４を参考例として示している。
【００５１】
陽極２５２は、多結晶ダイアモンドからなる透過基板２２１とターゲット層２２２とを備えたターゲット２２２と、管状の陽極部材２４２と、ろう材２４８とにより構成されたものであった。ターゲット層２２２は透過基板２２１の周縁にまで形成され、陽極部材２４２とろう材２４８を介して電気的に接続されていたものであった。
【００５２】
陽極２５２を備えたＸ線発生管は、５３０回の曝射動作以降にＸ線の出力強度と線質とにおいて変動が観測されていた。かかるＸ線発生管を１０００回曝射動作させた後に、取り出された陽極２５２は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ターゲット層２２２の一部において、組成が変化している領域２２２ａが形成されていることが確認された。領域２２２ａは、ろう材２４８の含有金属成分がターゲット層２２２に拡散した領域であることが判った。陽極２５２を備えたＸ線発生管において観測されたＸ線の出力強度と線質の変動は、ろう材２４８が拡散した領域２２２ａに由来するものであると推定された。ろう材は２４８は、ターゲット層２２２と親和性の高い成分を含有し、熱物性温度が低い為に流動性が高く、ターゲット層２２２を汚染する傾向を有していることが、かかる拡散に影響しているものと推定された。
【００５３】
また、陽極２５３は、多結晶ダイアモンドからなる透過基板２２１とターゲット層２２２と接続電極２４７とを備えたターゲット２２２と、管状の陽極部材２４２と、ろう材２４８とにより構成されてものであった。ターゲット層２２２は透過基板２２１の一方の面の中央部に部分的に形成され、陽極部材２４２とはろう材２４８と接続電極２４７とを介して電気的に接続されていた。なお、本参考例の接続電極２４７は、陽極部材２４２とターゲット層２２２とのオーミックな接続を確立する目的により、ターゲット層２２２よりも層厚が厚く設定されたものであった。
【００５４】
陽極２５３を備えたＸ線発生管は、９１１回の曝射動作以降にＸ線の出力強度の変動が観測されていた。かかるＸ線発生管を１０００回曝射動作させた後に、取り出された陽極２５３は、図７（ｃ）、（ｄ）に示すように、接続電極２４７においてクラック２４７ａが確認された。クラック２４７ａは、接続電極２４７と透過基板２２１との線膨張係数の不整合に基づく応力破壊と推定された。陽極２５３を備えたＸ線発生管で観測されたＸ線の出力変動は、クラック２４７ａに由来する接続不良よるものであると推定された。すなわち、本参考例の陽極２５３において、ターゲット２２２はクラック２４７ａによって安定して電位規定されてはいなかった。
【００５５】
また、陽極２５４は、接続電極２４９をターゲット層２２２の周縁と環状に重なるように配置した点において、陽極２５４と相違する透過型のターゲットである。
【００５６】
陽極２５４を備えたＸ線発生管は、３７３回の曝射動作以降にＸ線の出力強度の変動と放電とが観測されていた。なお、本参考例のＸ線発生管で観測された放電は、管電圧を持続的に印加可能であるものの陽極電流にスパイク状のノイズが重畳する微小放電でありＸ線の出力変動と強い相関を有していた。かかるＸ線発生管を１０００回曝射動作させた後に、取り出された陽極２５４は、図７（ｅ）、（ｆ）に示すように、接続電極２４９においてクラック２４９ａが確認された。クラック２４９ａは、接続電極２４９とターゲット層２２２との線膨張係数の不整合に基づく応力破壊と推定された。陽極２５４を備えたＸ線発生管で観測されたＸ線の出力変動と微小放電は、クラック２４９ａに由来する接続不良よるものであると推定された。すなわち、本参考例の陽極２５４において、ターゲット２２２はクラック２４９ａによって安定して電位規定されてはいなかった。
【００５７】
前述の参考例のＸ線発生管に生じたＸ線出力に関わる不安定性のメカニズムの詳細は明らかでは無い。しかしながら、少なくとも、ろう材２４８または接続電極２４７、２４９のみにより、ターゲット層２２２と陽極部材２４２との電気的接続を確立することは不十分な場合があることが判った。
【００５８】
なお、図７（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、図７（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示す各陽極２５２〜２５４を、それぞれＺ方向から観察した平面図である。
【００５９】
以上のような本願発明者等の考察に基づき、本願発明の透過型ターゲットは、透過基板は結晶粒界が板厚方向と板面方向とに延在する多結晶ダイアモンドを含有しており、かかる結晶粒界がターゲット層を電位規定していることを特徴とするものである。
【００６０】
本願発明の特徴を備えた透過型ターゲットによれば、接続電極にクラックが発生したとしても、ターゲット層を安定して電位規定する機能が発現され、Ｘ線発生管の信頼性を向上させることが可能となる。
【００６１】
また、本発明によれば、透過基板がターゲット層を電位規定する経路となっているため、接続電極の層厚や形成範囲を大きくする必要が無い為、接続電極のクラックの発生確率を低下させる効果が得られる。
【００６２】
図１（ｃ）に示すように接続電極４７にクラックが発生したターゲット９においても、透過基板２１が接続電極４７に対して並列接続された導通経路を有することにより、ターゲット層２２の陽極電位が安定して電流場で規定される。本実施形態のターゲット９をＸ線発生管に適用した場合においては、放電の発生ならびにＸ線出力の変動が低減される。
【００６３】
次に、図４、図５を用いて、本発明に適用されるターゲット９の透過基板２１についてより詳細に説明する。
【００６４】
図４（ａ）に示す多結晶ダイアモンド部材１１７は、ＸＺ平面に沿った断面において電子線後方散乱回折法で観察された多結晶像が模式的に示され、板厚方向と板面方向とに結晶粒界１１７ｂが延在し、結晶粒１１７ｄが複数存在していることが判る。結晶粒１１７ｄは、結晶方位が内部で揃っている単結晶ドメインである。
【００６５】
結晶粒１１７ｄは、ｓｐ３結合が単結晶ダイアモンドのドメインとして長距離秩序を有しており、フォノン振動を伝搬しやすく、ダイアモンド基板１１７の高い熱伝導性を担っている。一方、結晶粒界１１７ｂは、ｓｐ３結合が支配的に含有しているが、結晶性が低い為、熱伝導性に関する寄与は結晶粒１１７ｄに対して小さなものとなっている。
【００６６】
また、結晶粒１１７ｄは、ｓｐ３結合の炭素一重結合を含有する領域であり、電気的に絶縁性である。結晶粒界１１７ｂは、隣接する結晶粒間の構造上の不整合を緩和する境界領域であって結晶性は低い。かかる構造上の不整合には、結晶方位の不整合が含まれる。結晶粒界１１７ｂは、ｓｐ３結合が支配的に含有され電気的に絶縁性である。
【００６７】
このような多結晶ダイアモンド部材１１７を透過基板とした透過型ターゲットは、図７（ｃ）−（ｆ）に示すように、接続電極２４７、２４９にクラックが生じた場合に、ターゲット層２２２を電位規定する電流経路が無い為に、Ｘ線の出力変動や放電が生じる。
【００６８】
図４（ｂ）に示すターゲット９は、結晶粒２１ｄと結晶粒界２１ｂが板厚方向と板面方向に分布している点において、図４（ａ）に示した態様と同様であるが、透過基板２１の結晶粒界２１ｂがｓｐ２結合に由来する導電性を有する点において相違する。
【００６９】
ダイアモンドとグラファイトとの間には、ｓｐ２結合の濃度において相違する複数の炭素の同素体が存在する。これらの同素体は、ダイアモンド、ダイアモンドライクカーボン、アモルファスカーボン、グラファイトライクカーボン、位ファイト等と呼ばれる。これらの単層同素体は、ｓｐ２結合の濃度に対応してπ電子共役系二重結合を含有し、導電性の傾向が決定される。
【００７０】
本願発明は、透過基板２１の導電性を、ｓｐ２結合に由来する導通経路（π電子共役系二重結合）の濃度を指標とすることにより評価する。より具体的には、Ｇピークと呼ばれる波数１５８０ｃｍ−１におけるラマン散乱ピークの半値幅を用いて評価する。本願明細書において、これ以降、ラマン散乱ピークをラマンシフトと称する。波数１５８０ｃｍ−１におけるラマンシフトの半値幅が小さいほど、ｓｐ２結合に関する導通経路のネットワークが発達していることを利用するものである。
【００７１】
波数１５８０ｃｍ−１のラマンシフトの半値幅が２００ｃｍ−１以下を呈する結晶粒界を有する場合は、ｓｐ２結合に由来する導通経路を透過基板が有しているものと判定する。また、波数１５８０ｃｍ−１のラマンシフトの半値幅が１２０ｃｍ−１以下を呈する結晶粒界を有する場合は、π共役系電子軌道に関わる導通経路がより一層発達した構成となり、かかる導通経路によりターゲット層が電流場で電位規定されているものとなる。
【００７２】
次に、透過基板２１の導通経路の指標となる導電率について説明する。透過基板２１の導電率は、１０μＳｍ−１以上であることにより、接続電極４７またはターゲット層２２に間隙がμｍ程度のクラックが生じた際、クラックにおける電位降下を数ボルトに程度に抑制することが可能となる。さらに、透過基板２１の導電率を１００μＳｍ−１以上とすることにより、間隙が十μｍ程度のクラックが発生した際に、クラックにおける電位降下を数ボルトに抑制することが可能となり、クラック部における放電をより一層抑制することが可能となる。なお、図４（ｂ）に示すように、透過基板２１は、板厚方向と板面方向のいずれにおいても、結晶粒２１ｄより大きな外形を有している場合は、結晶粒界２１ｂが板厚方向と板面方向とのいずれにおいても等価に導通経路として機能する。従って、図４（ｂ）のように、結晶粒サイズに対して透過基板のサイズが十分大きい場合は、導電率の測定は、異方性が無いものとして、板厚方向及び板面方向のいずれかの導電率の測定結果で代表することが可能である。
【００７３】
結晶粒界にｓｐ２結合を含有する透過基板２１は、多結晶ダイアモンド部材を還元減圧雰囲気下で加熱することにより得られる。例えば、不活性ガスで希釈された水素ガスを用いてパージ真空チャンバー内に、多結晶ダイアモンド部材を配置し、８００℃〜１６００℃程度で１０分〜６０分で加熱することにより得られる。加熱条件の上限は、結晶粒をグラファイト化させずに、結晶粒界を選択的にグラファイト化させる条件で設定される。
【００７４】
透過基板２１は、ｓｐ２結合を結晶粒界に選択的に含有することが熱伝導率の観点で望ましいが、加熱処理を過剰に行った場合には、結晶粒内にもｓｐ２結合が支配的に含有するようになり、透過基板の放熱性が低下する場合がある。従って、透過基板２１の熱伝導率として１０００Ｗ／（ｍＫ）以上を満たす範囲において、ｓｐ３結合をｓｐ２結合に変性させる加熱処理を行うことが好ましい。具体的には、還元減圧雰囲気下で１７００℃以下の温度で加熱条件とすることが望ましく、１３５０℃以下の加熱条件とすることがより一層好ましい。
【００７５】
なお、接続電極４７は、１００ｎｍ以上２００μｍ以下の膜厚とすることにより、ターゲット層２２または透過基板２１との接続部の接続不良を抑制することが可能である。
【００７６】
また、電子線後方散乱回折法は、結晶性材料からなる検体に電子線を照射し検体から後方散乱した電子線がＥＢＳＤパターンを呈することと、かかるＥＢＳＤパターンには結晶形や結晶方位に関する情報が含まれていることと、を利用している。なお、ＥＢＳＤパターンは、菊池線回折図形とも呼ばれる。さらに、電子線後方散乱回折法では、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）と組み合わせて、電子線照射を検体に対して走査しＥＢＳＤパターンを測定、解析することにより、微小領域の結晶形や結晶方位に関する情報が得られるものである。
【００７７】
なお、結晶粒の分布を同定する手法は、前述の電子線後方散乱回折法に限定されず、次に示す（１）〜（４）の方法が適用できる。
【００７８】
（１）ノマルスキー顕微鏡（２）走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、二次電子像により結晶粒間に存在する微細な凹凸を観察する。（３）顕微カソードルミネッセンス像、結晶粒界付近の発光強度が低いことを利用して結晶粒界を検出する。（４）観察面と平行に集束イオンビーム（ＦＩＢ）により加工したスライス検体を用意し、走査型透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で環状明視野像にて結晶粒を強調させて像コントラストから特定する。
【実施例】
【００７９】
（実施例１）
本実施例で作成したターゲット９の構成を図１（ａ）に示す。本実施例のターゲット９は、まず、直径５ｍｍ、厚さ１ｍｍのディスク状の多結晶ダイアモンド部材１１７を２個準備した。多結晶ダイアモンド部材１１７は、化学的気相堆積法で作成した自立型の多結晶ダイアモンドである。次に、多結晶ダイアモンド部材１１７のそれぞれを、ＵＶオゾンアッシャ装置にて、表面に存在する残留有機物を洗浄処理した。
【００８０】
多結晶ダイアモンド部材１１７のうち一方に対して、対向する直径５ｍｍの面の中心を通る断面を研磨により得た。得られた研磨面に対して、ＵＶオゾンアッシャ装置にて洗浄を行い洗浄された多結晶ダイアモンド部材１１７の断面検体を得た。
【００８１】
この多結晶ダイアモンド部材１１７の断面検体を、電子線後方散乱回折法で分析した結果、図４（ａ）のように、板厚方向（Ｚ方向）と板面方向（Ｘ方向）に結晶粒界が連なった多結晶構造を呈していた。
【００８２】
次に、多結晶ダイアモンド部材のラマンスペクトルを得る複数の評価点を図４（ａ）のように定めた。多結晶ダイアモンド部材１１７の直径方向において周縁から中央に向かう方向に沿って、結晶粒界を評価する評価点１３１、１４１、１５１を定め、結晶粒内を評価する評価点１３２、１４２、１５２を定めた。なお、評価点１３１、１３２は、周縁から中央に向かって約０．３ｍｍ内側の領域に位置している。同様にして、評価点１４１，１４２は、周縁から中央に向かって約１．３ｍｍ内側の領域に位置し．評価点１５１，１６２は、周縁から中央に向かって約２．３ｍｍ内側の領域に位置している。
【００８３】
図５（ａ）に、評価点１３１、１３２のそれぞれのラマンスペクトルを示している。図５（ａ）に示される評価点１３１、１３２のラマンスペクトルからは、いずれもｓｐ３結合が支配的に含有され、導電性に寄与するｓｐ２結合はほとんど含まれていないことが読み取られる。他の評価点１４１、１４２、１５１、１５２においても、評価点１３１、１３２と同様に、導電性に寄与するｓｐ２結合はほとんど含まれていないラマンスペクトを呈していた。
【００８４】
次に、多結晶ダイアモンド部材１１７の他方を透過基板２１の前駆体として用意した。この多結晶ダイアモンド部材１１７に対して、全圧１．１Ｅ−６Ｐａ、水素分圧１Ｅ−６Ｐａの減圧雰囲気下で、１２００℃６０分間の加熱処理を行った。水素は、かかる加熱処理中に多結晶ダイアモンドの結晶構造の変化以外に不必要な酸化を抑制する為に導入した還元性ガスである。
次に、透過基板２１の一方の面に対して、キャリアガスとしてアルゴンガスを用い、スパッタターゲットとしてタングステンの焼結体を用いて、タングステンからなるターゲット層２２を６μｍの層厚で堆積させ、ターゲット９を作成した。
【００８５】
得られたターゲット９を多結晶ダイアモンド部材１１７と同様にして研磨と洗浄処理を行いターゲット９の断面検体を得た。
【００８６】
このターゲット９の断面検体を、電子線後方散乱回折法で分析した結果、図４（ｂ）のように、透過基板２１は板厚方向（Ｚ方向）と板面方向（Ｘ方向）に結晶粒界が連なった多結晶構造を呈していることを確認した。
【００８７】
次に、ターゲット９の断面検体に対しても、ラマン分光評価用の評価点を、周縁部から中央部に向かう方向に沿って、結晶粒界を評価する評価点１６１、１７１、１８１を定め、結晶粒内を評価する評価点１６２、１７２、１８２と定めた。なお、評価点１６１、１６２は、周縁から中央に向かって約０．３ｍｍ内側の領域に位置している。同様にして、評価点１７１，１７２は、周縁から中央に向かって約１．３ｍｍ内側の領域に位置し．評価点１８１，１８２は、周縁から中央に向かって約２．３ｍｍ内側の領域に位置している。
【００８８】
評価点１６１、１６２のラマンスペクトルを図５（ｂ）に示した。結晶粒界に位置する評価点１６１は、半値幅が６０．８ｃｍ−１と狭く、ｓｐ２結合が支配的に含有されていることが読み取られる。一方、結晶粒内に位置する評価点１６２は、ピーク強度も、結晶粒界の１／５以下と低く、半値幅は２０２．３ｃｍ−１と広く、ｓｐ２結合が導電性を発現する程度に有意に含有されていないことが判った。
【００８９】
他の評価点１７１、１７２、１８１、１８２においても、評価点１６１、１６２と同様に、ラマン分光法の評価を行った。各評価点１６１、１６２、１７１、１７２、１８１、１８２における１５８０ｃｍ−１のラマンシフトのピーク強度と半値幅とを表１に示す。
【００９０】
【表１】
0006452334.tif 000002
【００９１】
表１からは、透過基板２１内の位置に依存せずに、１５８０ｃｍ−１におけるピーク強度において、結晶界面が結晶粒内の５倍以上の強度を有していることが確認された。従って、ｓｐ３結合からｓｐ２結合への変性は、結晶粒内よりも結晶粒界が優先して生じていることが判る。また、透過基板２１の板面方向全域に亘って、π電子共役系の導通経路が発達したｓｐ２結合が含有されているものと判断された。
【００９２】
（実施例２）
次に、実施例１と同様の方法にて、減圧還元性雰囲気下の加熱処理を行った多結晶ダイアモンド部材１７１とターゲット９を用意した。
【００９３】
多結晶ダイアモンド部材１７１に対しては、対向する直径５ｍｍの面のそれぞれに、実施例１のターゲット層２２と同様に、直径３ｍｍ層厚６μｍのタングステンからなる不図示の金属層を形成し、導電率用検体を作成した。得られた導電率用検体から導電率を評価したところ、室温３００Ｋで０．２２ｐＳｍ−１であった。なお、導電率の測定は、ソーラトロン社製インピーダンスアナラザ１２６０と誘電率測定インターフェイス１２９６を組み合わせて行った。
【００９４】
次に、ターゲット９に対しては、ターゲット層２２と対向する直径５ｍｍの面に、ターゲット層２２と同様に、直径３ｍｍ層厚６μｍのタングステンからなる不図示の金属層を形成し、導電率用検体を作成した。得られた導電率用検体から導電率を評価したところ、室温３００Ｋで１３μＳｍ−１であった。
【００９５】
（実施例３）
次に本願発明のターゲットを備えるＸ線発生装置を、以下に示す手順で作成し、かかるＸ線発生装置を動作させ、放電耐性、Ｘ線出力強度と陽極電流の安定性を評価した。
【００９６】
実施例１と同様な方法により、図１（ａ）、（ｂ）に示すターゲット９を作成した。次に、ターゲット層２２の周縁と透過基板２１の側面との間の領域に接続電極４７を形成し、透過基板２１の側面に錫―銀合金からなるろう材４８を配置した。さらに、接続電極４７を備えたターゲット９と管状の陽極部材４２とをろう材４８を介して接合された陽極５２を作成した。陽極５２は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、ターゲット９の周縁と、管状の陽極部材４２の管内面とが環状に接続されていた。
【００９７】
さらに、本実施例の陽極５２を用いて、図２（ａ）に示すＸ線発生管１０２を作成した。Ｘ線発生管１０２の静耐圧を試験したところ、連続１０分間、管電圧１５０ｋＶを無放電で維持することができた。静耐圧試験は、本実施例においては、Ｘ線発生管１０２の電子放出源３から電子線束を発生させずに、陽極５２と陰極５１間に管電圧を印加し放電耐圧を評価するものである。
【００９８】
次に、陰極５１と陽極５２に対して管電圧を出力する管電圧出力部を有する駆動回路１０３をＸ線発生管１０２に接続し、さらに、収納容器１２０の内部４３に収納して、図２（ｂ）に示すＸ線発生装置１０１を作成した。
【００９９】
次に、Ｘ線発生装置１０１の耐放電性能と陽極電流の安定性を評価するために、図６に示す評価系７０を準備した。評価系７０は、Ｘ線発生装置１０１のＸ線放出窓１２１の１ｍ前方の位置に線量計２６が配置されている。線量計２６は、測定制御装置２０３を介して駆動回路１０３に接続されることにより、Ｘ線発生装置１０１の放射出力強度を測定可能となっている。
【０１００】
本実施例のＸ線発生装置１０１に対する駆動条件は、Ｘ線発生管１０２の管電圧を＋１１０ｋＶとし、ターゲット層２２に照射される電子線の電流密度を２０ｍＡ／ｍｍ２、電子照射期間を３秒と非照射期間を５７秒とを交互に繰り返すパルス駆動とした。陽極電流は、ターゲット層２２から接地電極１６に流れる管電流を陽極電流として計測し、電子照射パルス幅期間の中央１秒間の平均値を採用した。また、電子照射のパルスの立ち上がり時間および立ち下がり時間をどちらも０．１秒とした。
【０１０１】
陽極電流の安定性評価は、Ｘ線出力開始から１０時間経過後の陽極電流を、初期の陽極電流で規格化した保持率で評価した。また、本実施例のＸ線発生管１０２は陽極接地とした。
【０１０２】
なお、陽極電流の安定性評価に際し、電子放出部２と不図示のゲート電極との間に流れるゲート電流を不図示の負帰還回路で変動が１％以内となるように安定化させた。
【０１０３】
また、放電耐性に関する試験は、Ｘ線発生装置１０１の陽極電流の安定性評価中に、放電せずに安定して駆動されていることを、放電カウンタ７６によって確認した。
【０１０４】
本実施例のＸ線発生装置１０１の陽極電流の保持率は、０．９９であった。本実施例のターゲット９を備えたＸ線発生装置１０１は、１０００回の曝射動作後においても、顕著なＸ線出力の変動も認められず、安定したＸ線出力強度が得られることが確認された。また、陽極電流の安定性を評価した後のＸ線発生装置１０１を分解して、陽極５２を取出したところ、図１（ｃ）のように、接続電極４７に間隙が２μｍのクラック４７ｃが確認されたが、陽極５２に、放電の痕跡は認められなかった。
【０１０５】
なお、図１（ｃ）においては、理解の為に、透過基板２１にｓｐ２結合を支配的に含有する結晶粒界２１ｂと結晶粒２１ｄを示している。結晶粒界２１ｂは、接続電極４７とは電気的に並列に配置された導通経路となっており、ターゲット層２２を電流場で電位規定しているものと推定された。
【０１０６】
（実施例４）
本実施例においては、実施例３に記載のＸ線発生装置１０１を用いて、図３に記載のＸ線撮影システム６０を作成した。
【０１０７】
本実施例のＸ線撮影システム６０においては、放電が抑制され、陽極電流の変動が低減されたＸ線発生装置１０１を備えることにより、撮影毎の撮影品質にバラツキが無く、ＳＮ比が高いＸ線撮影画像を取得することができた。
【０１０８】
（実施例５）
接続電極４７を設けなかった点以外においては、実施例３と同様な方法にて、図２（ａ）に示すＸ線発生管１０２、ならびに、図２（ｂ）に示すＸ線発生装置１０１を作成した。得られたＸ線発生装置１０１を、実施例３と同様に、放電耐性、Ｘ線出力強度と陽極電流の安定性を評価した。
【０１０９】
本実施例のＸ線発生装置１０１の陽極電流の保持率は、０．９７であった。本実施例のターゲット９を備えたＸ線発生装置１０１は、１０００回の曝射動作後においても、顕著なＸ線出力の変動も認められず、安定したＸ線出力強度が得られることが確認された。また、陽極電流の安定性を評価した後のＸ線発生装置１０１を分解して、陽極５２を取出したところ、陽極５２に、放電の痕跡は認められなかった。本実施例のターゲットのターゲット層は透過基板により電流場で電位規定されていた。
【符号の説明】
【０１１０】
９  透過型ターゲット
２１  透過基板
２２  ターゲット層
２１ｂ  結晶粒界
【図１】
0006452334.tif 000003
【図２】
0006452334.tif 000004
【図３】
0006452334.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
0006452334.tif 000008
【図７】
0006452334.tif 000009