(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットを備える陽極と、電子銃を備える陰極と、管軸方向の両端において前記陽極と前記陰極とにそれぞれ接続される絶縁管と、を備えたＸ線発生管であって、前記陰極は、前記絶縁管の管軸方向に沿い前記陽極に向かって延びる管状のスリーブを有し、前記電子銃は、前記管軸方向に延びる導電管を有し、前記導電管は、前記管軸方向において、前記スリーブと重なる位置に開口を有することを特徴とするＸ線発生管。
【請求項２】
前記開口の陽極側の開口端は、前記スリーブの陽極側の端部より前記陽極から離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】
前記電子銃は、電子放出部と、前記電子放出部を加熱するヒータと、前記電子放出部から放出された熱電子が通過する電子通過孔を備えたグリッド電極と、前記電子放出部、前記ヒータおよび前記グリッド電極の少なくともいずれかと電気的に接続された導線と、を備え、
前記導電管は、前記導線を囲んでいることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線発生管。
【請求項４】
前記電子銃は、前記導線と電気的に接続される貫通導線と、前記貫通導線に貫かれる絶縁部材と、を有する電流導入端子を備えていることを特徴とする請求項３に記載のＸ線発生管。
【請求項５】
前記陰極は、前記電子銃を保持する環状の陰極部材、を備え、
前記電流導入端子は、前記陰極部材に環状に保持されてい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】
前記開口は、前記導電管で囲まれた前記電子銃の内部空間と、前記電子銃の外側において前記電子銃と前記絶縁管とに挟まれた空間とを連通す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】
前記スリーブは、前記絶縁管の外周と接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】
前記開口は、前記導電管の外周面の側から内周面の側にかけて開口径が縮小す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】
前記開口の内面と前記導電管の外周面との成す角は、鈍角であることを特徴とする請求項８に記載のＸ線発生管。
【請求項１０】
前記開口は、前記導電管の管径方向の外側から内側にかけて開口径が狭くなる円錐台形の開口形状を呈する部分を有す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】
前記開口の内面と前記導電管の内周面との成す角は、鈍角であ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１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線発生管と、前記ターゲットと前記電子銃とのそれぞれに電気的に接続され、前記ターゲットと前記電子銃との間に印加される管電圧を出力する駆動回路と、を備えることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項１３】
請求項１２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して制御するシステム制御装置と、
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、医療機器および産業機器分野における非破壊Ｘ線撮影等に適用できるＸ線発生装置、および該Ｘ線発生装置を備えるＸ線撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年半導体デバイス等の微細化や多層化が進み産業分野における半導体集積回路基板に代表される電子デバイス検査においてはＸ線発生管を備えたＸ線検査装置が用いられている。
【０００３】
Ｘ線発生管において、低ヒール効果に由来する広い放射角、ターゲットがＸ線放出窓を兼ねる点から、短いＳＯＤ（線源検体間距離）、高い拡大率を確保できる点で反射型ターゲットに対して有利な透過型ターゲットを備えることが公知である。
【０００４】
特許文献１には、導電性のベローズをターゲットの後方に配置し、後方散乱電子によるベローズの帯電を抑制させ電子軌道を安定化させた透過型Ｘ線発生管が開示されている。特許文献１に記載の透過型Ｘ線発生管は、さらに、陰極から陽極に向けて突出する電子銃が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、集束電極を先端に備えた電子銃をターゲットに近接させた透過型Ｘ線発生管が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２‐１０４２７２号公報
【特許文献２】特開２００２‐２９８７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献２に記載のＸ線発生管において、放電が生じる場合があった。かかる放電は、Ｘ線発生管の寿命を制限し、信頼性を低下する要因となっていた。
本発明は、放電が抑制された耐電圧性能を有するＸ線発生管およびＸ線発生装置を提供することを目的とする。並びに、透過Ｘ線像が得られるＸ線撮影システム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】
【０００８】
本発明は、ターゲットを備える陽極と、電子銃を備える陰極と、管軸方向の両端において前記陽極と前記陰極とにそれぞれ接続される絶縁管と、を備えたＸ線発生管であって、前記陰極は、前記絶縁管の管軸方向に沿い前記陽極に向かって延びる管状のスリーブを有し、前記電子銃は、前記管軸方向に延びる導電管を有し、前記導電管は、前記管軸方向において、前記スリーブと重なる位置に開口を有することを特徴とするＸ線発生管である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｘ線発生管の陰極部材が絶縁管の管壁に沿い陽極部材に向かって延びる管状のスリーブを有することで、導電管の開口に起因する管電流変動および放電が抑制された、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可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線発生管を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＸ線発生装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るＸ線撮影システムを示す概略構成図である。
【図４】陰極部材と開口との関係を説明する模式図（ａ）（ｃ）陰極部材がスリーブを有する実施形態、（ｂ）陰極部材がスリーブを有さない参考形態。
【図５】スリーブの形態例（ａ）〜（ｄ）を説明する模式図である。
【図６】開口の形態例（ａ）〜（ｆ）を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
まず、本発明のＸ線発生管およびＸ線発生装置の基本的な構成について説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係るＸ線発生管、図２は第２の実施形態に係るＸ線発生装置を示す概略構成図である。
【００１３】
＜Ｘ線発生管＞
図１には、電子放出部６とターゲット１とを備えた透過型のＸ線発生管の実施形態が示されている。
【００１４】
本実施形態では、電子放出部６が備える電子放出部から放出された電子線束をターゲット層１ａに照射することによりＸ線を発生させる。このため、ターゲット層１ａは支持基板１ｂの電子放出部側に配置され、電子放出部はターゲット１に対向して配置されている。電子線束に含まれる電子は、陰極１０４と陽極１０３とに挟まれたＸ線発生管の内部空間に形成された加速電界により、ターゲット層１ａ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。
【００１５】
陽極１０３はターゲット１とターゲット１と接続される陽極部材２とを備え、Ｘ線発生管の陽極電位を規定する電極として機能している。
【００１６】
陽極部材２は、導電性材料からなりターゲット層１ａと電気的に接続される。陽極部材２は、図１に示すように、支持基板１ｂの周囲に接続されターゲット１を保持している。
【００１７】
また、ターゲット層１ａは、高い原子番号、高融点、高比重の金属元素タンタル、モリブデン、タングステン等が、ターゲット金属として含有される。一方、支持基板１ｂは、Ｘ線の透過性が高く、熱伝導が良い材料が好ましく、例えば、ダイヤモンド、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミ、グラファイト、ベリリウム等を用いることができる。特に、ダイヤモンドは、ｓｐ３結合に由来する高い熱伝導性と、放射線に対する高い透過性とを有している点において透過型ターゲットの支持基板材料として好ましい。
【００１８】
また、陰極１０４は、電子放出部６とグリッド電極５と導電管７とを備える電子銃９と陰極部材１１を備え、前記、ターゲット１と電子放出部６とが対向するように配置されている。
【００１９】
電子銃９は、陰極部材１１から陽極２の側に向かって突出しており、陽極２の側に、ターゲット１に向けて電子を放出する電子放出部６を備える。電子放出部６は、タングステンフィラメント、含浸型カソード、酸化物カソードなどの熱陰極や、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。
【００２０】
電子銃９は、陰極電子放出部６から放出される電子線束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、引き出し電極５ａ、集束電極５ｂを備えるグリッド電極５を備えている。
【００２１】
電子放出部６が熱陰極の場合、電子放出部６を加熱する不図示のヒータを備えるように構成され、また、グリッド電極５は、電子放出部６から放出された熱電子が通過する電子通過孔を備える形態とすることができる。本実施形態では、図１に示す通り、引き出し電極５ａおよび、集束電極５ｂのそれぞれは、電子通過孔を有している。
【００２２】
Ｘ線発生管１０２の内部空間は、電子線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線発生管の内部の真空度は、１×１０−４Ｐａ以下であることが好ましく、電子放出部６の電子放出特性の安定化の観点からは、１×１０−６Ｐａ以下であることがより一層好ましい。本実施形態においては、電子放出部６およびターゲット層１ａは、それぞれ、Ｘ線発生管１０２の内部空間または内面に配置されている。
【００２３】
Ｘ線発生管１０２の内部空間の真空は、不図示の排気管および真空ポンプを用いて排気された後、かかる排気管を封止することにより、形成される。Ｘ線発生管１０２の内部空間には、真空度の維持を目的として、不図示のゲッタが配置される場合もある。
【００２４】
Ｘ線発生管１０２は、陰極電位に規定される電子放出部６と、陽極電位に規定されるターゲット層１ａとの間の電気的絶縁を図る目的において、陽極部材２と陰極部材１１との間に絶縁管４が狭持されている。絶縁管４は、ガラス材料やセラミクス材料等の絶縁性材料で構成される。セラミクスからなる絶縁管４の強度を担保する意図において、絶縁管４の外周面を０．１μｍ〜１００μｍ厚のガラス層でコートされる。
【００２５】
本実施形態において、絶縁管４と、電子放出部６を備えた陰極１０４と、ターゲット１を備えた陽極１０３とは、真空度を維持するための気密性と大気圧に耐える堅牢性とを備えた外囲器を構成している。従って、陰極１０４及び陽極１０３は、絶縁管４の対向する両端にそれぞれ接続されることにより、外囲器の部分を構成する。同様にして、支持基板１ｂは、ターゲット層１ａ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、外囲器の部分を構成しているとも言える。
【００２６】
図１に示されるように、本実施形態の電子銃９は、電子放出部６、グリッド電極５、と、導電管７を備えている。電子放出部６、グリッド電極５は、陰極部材１１に接続される電流導入端子１２を介して、Ｘ線発生管１０２の外部にある不図示の駆動回路等と電気的に接続されるように構成されている。導電管７は、電子放出部６、グリッド電極と電流導入端子１２とを結ぶ導線１３を囲み、陰極部材１１に接続されていることにより、電子銃９の外周面を陰極電位に規定している。電子銃９の外周面を電位規定することにより、Ｘ線発生管１０２の内部の周方向の電位分布を均一化すること、電子銃９の内部の空間電場を実質的に無電界とし、放電を抑制する効果を発現する。
【００２７】
なお、電流導入端子１２は、導線１３と電気的に接続される貫通導線と、貫通導線に貫かれる絶縁部材と、を有しており、かかる貫通導線は、絶縁部材に気密性を有して貫通している。
【００２８】
電子銃９は、導電管７の管内部と管外部とを連通する開口８を導電管７の側面に有している。導電管７に設けられた開口８は、開口８は、導電管７の管内部と管外部との間の圧力差を軽減し、雰囲気を均一化する作用を有している。Ｘ線発生管１０２の内部空間において、電子放出部６、ターゲット１等の発熱部材による吸着ガスの放出、ターゲット１からの後方散乱電子、Ｘ線による電離イオンの発生等により、少なからず雰囲気の不均一性が生じる。導電管７に設けられた開口８は、Ｘ線発生管１０２内部に生じる雰囲気の不均一性を緩和し、電子放出部６の電子放出特性の安定化を担保する作用を有する。
【００２９】
なお、陰極部材１１は、絶縁管４の管軸方向に沿い陽極部材２に向かって延びる管状のスリーブ１１ａを有している。スリーブ１１ａは、絶縁管４の管軸方向おける電位勾配を静電的に規定する為に、陰極部材から陽極部材の側に向けて延在している。陰極部材１１のスリーブ１１ａは、陽極部材側に終端１１ｅを有している。絶縁管４の沿面放電を抑制する点おいて、スリーブ１１の終端１１ｅは、陽極部材２と平行な仮想平面１１ｐの上に位置する。本実施形態における仮想平面１１ｐは、陰極部材１１のスリーブ１１ａを除いた部分に対しても平行である。
【００３０】
本発明においては、前述した導電管７の開口８は、管軸方向において、陰極部材１１のスリーブ１１ａと重なる位置に設けられる。
なお、本願発明の特徴である陰極部材１１と導電管７との配置関係については後述する。
【００３１】
＜Ｘ線発生装置＞
図２に、本発明のＸ線発生装置１０２を備えた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線源である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１０６と、Ｘ線発生装置１０２および駆動回路１０６を収納する収納容器１０７と、を備えている。
【００３２】
駆動回路１０６により、陰極および陽極の間に管電圧が印加され、ターゲット層１ａと電子放出部との間に加速電界が形成される。ターゲット層１ａ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。
【００３３】
Ｘ線発生管１０２及び駆動回路１０６を収納する収納容器１０７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。
【００３４】
収納容器１０７内のＸ線発生管１０２と駆動回路１０６以外の余空間には、絶縁性流体１０８が充填されている。絶縁性流体１０８は、電気絶縁性を有する液体で、収納容器１０７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。絶縁性流体１０８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、ＳＦ６等の絶縁性ガス等が用いられる。
【００３５】
＜Ｘ線撮影システム＞
次に、図３を用いて、本発明のＸ線撮影システムの構成例について説明する。
【００３６】
システム制御装置２０２は、Ｘ線発生装置１０１とＸ線検出装置２０１とを連携して制御する。Ｘ線発生装置は駆動回路１０６を備えている。本実施形態においては、収納容器の内部にＸ線発生管１０２とともに収納されているが、収納容器の外部に配置しても良い。
【００３７】
駆動回路１０６は、システム制御装置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１０６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線束の放出状態が制御される。
【００３８】
Ｘ線発生装置１０１から放出されたＸ線束は、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Ｘ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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
＜スリーブと開口の形態＞
かかる開口が設けられた電子銃を備えるＸ線発生管は、管電圧が制限され、所望のＸ線の線質、強度を得られない場合が有った。
【００４２】
本発明の特徴であるスリーブと開口との配置関係について基本的な実施形態を、図１、および、図４乃至図６の各図を用いて説明する。
【００４３】
図１に示すように、本実施形態のＸ線発生管１０２は、側面に開口８を有する導電管７を備えている。開口８は、管軸方向において、即ち、図１のＸ方向において、少なくとも、陰極部材１１のスリーブ１１ａと重なる位置に設けられている。
【００４４】
図４（ａ）は、「開口８が陰極部材１１と特定の配置関係にある第１の実施形態のＸ線発生管１０２」の陰極側拡大図である。一方、図４（ｂ）は、「開口８が陰極部材１１と特定の配置関係にない参考形態のＸ線発生管２０２」の陰極側部分拡大図である。
【００４５】
図４（ａ）、（ｂ）のそれぞれに示すように、Ｘ線発生管１０２、２０２の陽極陰極間に管電圧を印加した場合の開口８、陰極部材１１の電位分布を等電位線で模式的に示している。
【００４６】
図４（ｂ）の参考形態では、陰極部材１１１の近傍の等電位線の間隔が狭い領域が多く、また、かかる等電位線の間隔が狭い領域と開口１０８とが近接している事が見て取れる。このことは、すなわち、図４（ｂ）の参考形態では、電界集中が生じやすい位置に開口１０８が位置している。
【００４７】
特に、開口１０８の開口端には電界集中のし易さに位置依存が存在する。開口１０８の内周側の開口端（１０８ｉｃ、１０８ｉａ）よりも、外周側の開口端（１０８ｏｃ、１０８ｏａ）が高い電場にさらされ電界集中しやすく、外周側の開口端（１０８ｏｃ、１０８ｏａ）がより放電の要因となりますい。同様にして、開口１０８の陽極側の開口端（１０８ｉａ、１０８ｏａ）よりも、陰極側の開口端（１０８ｏｃ、１０８ｉｃ）が陽極部材２に曲率が小さい断面を対向させている為、電界放出しやすい。従って、陰極側の開口端（１０８ｏｃ、１０８ｉｃ）が、陽極側の開口端（１０８ｉａ、１０８ｏａ）より放電の要因となりやすい。
【００４８】
一方、図４（ａ）の実施形態のＸ線発生管１０２では、陰極部材１１の近傍の電界分布は、スリーブ１１ａと導電管７とが形成する陰極電位により、弱電界化され、等電位線の間隔が、かかる参考形態のＸ線発生管２０２と相違して、広いことが読み取れる。本実施形態のＸ線発生管１０２は、弱電界化された空間に、開口８が配置されている為、放電が生じ難いものと理解される。この為、本実施形態のＸ線発生管１０２は、参考形態２０２よりも放電し難く、放電に起因する耐圧特性が高いものとなる。
【００４９】
本実施形態においては、開口８の開口端（８ｉｃ、８ｉａ、８ｏｃ、８ｏａ）はいずれも、陰極部材１１のスリーブ１１ａの陽極側の終端１１ｅよりも、陰極部材１１の側に、すなわち、陽極部材２からより離れた側に、位置している。一方で、前述の開口端１０８のうち陰極側が放電しやすいという知見によれば、図４（ｃ）に示す変形例も本発明の実施形態に含まれる。図４（ｃ）に示す実施形態は、陰極側の開口端（８ｏｃ、８ｉｃ）がスリーブ１１ａの陽極側の終端１１ｅよりも、陽極部材２からより離れて位置している。すなわち、図４（ｃ）に示す実施形態は、陰極側の開口端（８ｏｃ、８ｉｃ）は、陰極部材１１と仮想平面１１ｐとの間に位置している。
【００５０】
なお、図４（ａ）に示す、管軸方向において開口８がスリーブ１１ａの長さに収まって重なるように配置されていることが、開口８近傍の電界集中を緩和する点においてより好ましい。
【００５１】
次に、図５（ａ）〜（ｄ）図示されたスリーブ１１ａの変形例を用いて、スリーブ１１ａの実施形態を説明する。
【００５２】
図５（ａ）〜（ｃ）は、Ｘ線発生管１０２の陰極部材１１と導電管７との接続部近傍を拡大している部分拡大図である。図５（ａ）に示すスリーブ１１ａは、第１の実施形態のＸ線発生管に一致し、絶縁管４の外周面にスリーブ１１ａの内周面が接続されている形態である。図１、図５（ａ）に図示された第１の実施形態と一致する。スリーブ１１ａと絶縁管４の接続は、陰極部材１１と絶縁管４の接続と同様にろう材で接続される。
【００５３】
一方、図５（ｂ）は、絶縁管４の内周面にスリーブ１１ａの外周面が接続されている実施形態である。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、スリーブ１１ａと導電管７とが形成する陰極１０４の側の無電界領域に開口８が配置されているため、放電抑制効果が発現される。
【００５４】
また、図５（ｃ）は、絶縁管４と離間して絶縁管４の外側を囲むようにスリーブ１１ａが配置されている実施形態である。本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、スリーブ１１ａと導電管７とが形成する陰極１０４の側の無電界領域に開口８が配置されているため、放電抑制効果が発現される。
【００５５】
Ｘ線発生管の内部の放電が、Ｘ線発生管の耐圧特性を支配する場合においては図５（ｂ）に図示された実施形態よりも、図５（ａ）または図５（ｃ）に図示された実施形態がより好ましい形態である。また、図５（ａ）〜（ｃ）の実施形態のそれぞれのスリーブ１１ａを組合せても良い。
【００５６】
次に、図６（ａ）〜（ｆ）図示された開口８の変形例を用いて、開口８の実施形態を説明する。
【００５７】
図６（ａ）は、導電管７の管壁と垂直に同じ内径で貫通する円形の開孔８が設けられた実施形態であって、図１、図４（ａ）、（ｃ）、図５（ａ）に図示された各実施形態と共通している。開口８と導電管７の外周面、および、内周面との成す角は、直角である。開口８と導電管７の外周面、および、内周面との成す角が鋭角である場合は、電界集中しやすいため、好ましい形態ではない。
【００５８】
一方で、前述の開口端（１０８ｉｃ、１０８ｉａ、１０８ｏｃ、１０８ｏａ）のうち外周側が放電しやすいという知見によれば、図６（ｂ）〜（ｆ）のそれぞれに示す変形例も本発明の実施形態に含まれる。
【００５９】
図６（ｂ）に示す実施形態は、導電管７の外周側に４５度のテーパー面が環状に形成されている。このテーパー面により開口８の内面と導電管７の外周面とは１３５度の鈍角をなしており、外周側の開口端（８ｏｃ、ｏａ）近傍の電界集中が抑制されている。
【００６０】
図６（ｃ）に示す実施形態は、導電管７の外周側にＲ加工面が環状に形成されている。このＲ加工面により、開口８の内面と導電管７の外周面とは１８０度に漸近した鈍角を有しており、外周側の開口端（８ｏｃ、ｏａ）近傍の電界集中が抑制される。
【００６１】
図６（ｄ）に示す実施形態は、図６（ｃ）に示す実施形態の変形例であり、導電管７の外周側と内周側のそれぞれにＲ加工面が環状に形成されている。本実施形態も、図６（ｃ）に示す実施形態と同様に、外周側の開口端（８ｏｃ、ｏａ）と内周側の開口端（８ｉｃ、ｉａ）のそれぞれの近傍の電界集中が抑制される。
【００６２】
図６（ｅ）に示す実施形態は、図６（ｂ）に示す実施形態の変形例であり、環状のテ―パー面が導電管７を貫通するように設けられている。本実施形態も、図６（ｂ）に図示する実施形態と同様に、外周側の開口端（８ｏｃ、８ｏａ）近傍の電界集中が抑制される。また、図６（ｂ）、（ｅ）に示す各実施形態の開口８は、導電管７の管径方向の外側から内側にかけて開口径が狭くなる円錐台形の開口形状を呈する形態であるともいえ、好ましい開口８の形態である。
【００６３】
さらに、図６（ｆ）に示す実施形態は、図６（ｅ）に示す実施形態の変形例であって、テーパー面が開口８の陰極側のみに設けられている。本実施形態は、前述の開口端１０８のうち陰極側が放電しやすいという知見によるものである。図６（ｅ）に図示する実施形態と同様に、陰極側の開口端（８ｏｃ、８ｉｃ）近傍の電界集中が抑制される。
【００６４】
また、図６（ｂ）〜（ｆ）に図示された実施形態の開口８は、いずれも、導電管７の外周面の側から内周面の側にかけて開口径が縮小する部分を有しているとも言える。このような形態とすることにより、電界集中しやすい曲率半径が導電管７の板厚の１／２より小さい凸部を、導電管７の外周面より内側に配置することが可能となる。
【００６５】
（実施例１）
次に本願発明に基づくＸ線発生管１０２を備えるＸ線発生装置１０１を、以下に示す手順で作成し、Ｘ線発生装置１０１を動作させ、耐電圧を評価した。本実施例で作成したＸ線発生管１０２の構成を図１に示す。
【００６６】
まず、直径５ｍｍ、厚さ２ｍｍのディスク形状のダイヤモンドを透過基板１ｂを用意した。次に、透過基板１ｂの一方の面上に、スパッタ法により直径３ｍｍ、厚さ５μｍのタングステン層を形成し、ターゲット層１ａとした。以上より、ターゲット層１ａと透過基板１ｂを備えたターゲット１を作成した。
【００６７】
次に、コバール製の陽極部材２とターゲット１とを、ホウ素、銀を含有する銀ろう（ＢＡｇ８）を用いてろう付けした。次に、陽極部材２と絶縁管４の一方の端とを銀ろう（ＢＡｇ８）を用いてろう付けした。また、絶縁管４の他方の端と陰極部材１１とを銀ろう（ＢＡｇ８）を用いてろう付けした。
【００６８】
陰極部材１１は、管軸方向に８ｍｍの長さを有して突出するスリーブ１１ａと開口が設けられている。
【００６９】
次に、含浸型の熱陰極を有する電子放出部６、グリッド電極５、電流導入端子１２、導電管７を備えている電子銃９を用意した。導電管７は、電流導入端子１２と電子放出部６とを結ぶ接続線を囲む静電的な電極であるとともに、電流導入端子１２に対して、グリッド電極５を支持する支柱でもある。導電管７は、電流導入端子の側から４ｍｍの位置に、Φ５ｍｍの３つの開口８が周方向に１２０度毎に１つづつ設けられていた。
【００７０】
次に、陰極部材１１の開口と導電管７とをＹＡＧレーザを用いて溶接し、外囲器を作成した。なお、導電管７の溶接部は、電子銃９の電流導入端子１２の位置に対応していた。
【００７１】
次に、外囲器の内部を以下の手順で真空排気しＸ線発生管１０２を形成した。
【００７２】
まず、陰極部材１１を貫通する様に設けられている不図示の銅パイプを介して外囲器を５×１０−４Ｐａまで真空排気した。続いて、真空減圧されたイメージ炉内で、外囲器を４５０℃に加熱した銅管を封止して、管内部が１×１０−６Ｐａ以下に減圧されたＸ線発生管１０２を作成した。
【００７３】
作成したＸ線発生管１０２は、図１に示すように、電子銃９の開口８が、陰極部材１１のスリーブ１１ａの管軸方向の範囲に収まっていた。
【００７４】
次に、Ｘ線発生管１０２の陰極１０４と陽極１０３とに対して駆動回路１０３を電気的に接続した。さらに、収納容器１２０の内部４３に、Ｘ線発生管１０２と駆動回路１０３とを収納し、絶縁性流体１０８として絶縁油を容器内に満たして封止し、図２に示すＸ線発生装置１０１とした。
【００７５】
上記のようにして作成したＸ線発生装置１０１を、陽極１０３を接地電位とし、陽極陰極にかかる管電圧を１００ｋＶとしてＸ線を発生させた。
【００７６】
作成したＸ線発生装置１０１に対して、９９秒間の休止と１秒間の曝射とを繰り返す間欠的曝射試験を１時間行ったが、陽極電流にリップルの発生もなく、放電による管電圧の低下も、Ｘ線出力の変動も観測されなかった。この結果、作成したＸ線発生装置１０１は、放電に伴う陽極電流の変動や、Ｘ線出力の変動が抑制されていることが確かめられた。
【００７７】
（実施例２）
本実施例においては、実施例１に記載のＸ線発生装置１０１を用いて、図３に記載のＸ線撮影システムを作成した。
【００７８】
Ｘ線発生装置１０１を備えることにより、作成したＸ線撮影システム１０２は、撮影画像品質の再現性が良好であることが確認された。
【符号の説明】
【００７９】
１  ターゲット
２  陽極部材
４  絶縁管
６  電子放出部
７  導電管
８  開口
９  電子銃
１１  陰極部材
１１ａ  スリーブ
１０２  Ｘ線発生管
１０３  陽極
１０４  陰極
【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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