(57)【要約】【課題】本発明は、絶縁物に生じる帯電電位の分布状況や帯電電位の時間的経緯を検出して、この帯電電位の発生に起因した放電現象と絶縁破壊を未然に防止し得るＸ線管球を提供する。【解決手段】本発明のＸ線管球は、Ｘ線管球の内部に備えられた絶縁部に生じる帯電電位を計測する計測プローブをこの絶縁部の外側に配置し、この計測プローブを絶縁部の外面に沿って移動させる移動装置を設け、計測プローブにより絶縁部に生じる帯電電位を計測して計測された帯電電位に基づいて絶縁部に収容した高圧の電極に印加する電圧を調節可能とするように構成した。【選択図】図１
2008077978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管球の内部に備えられた絶縁部に生じる帯電電位を計測する計測プローブをこの絶縁部の外側に配置し、この計測プローブを絶縁部の外面に沿って移動させる移動装置を設け、計測プローブにより絶縁部に生じる帯電電位を計測して計測された帯電電位に基づいて絶縁部に収容した電極に印加する電圧を調節可能とするように構成したことを特徴とするＸ線管球。
【請求項２】
請求項１に記載したＸ線管球において、この絶縁部を内部に有するハウベの一部に絶縁物で構成された帯電計測窓を設け、この帯電計測窓の外側に計測プローブとこの計測プローブの移動装置を配置させて、帯電計測窓を通じてハウベの内部に配置した絶縁部に生じる帯電電位を計測プローブによって計測し、この計測され帯電電位に基づいて絶縁部に収容された電極に印加する電圧を調節可能とするように構成したことを特徴とするＸ線管球。
【請求項３】
請求項１に記載したＸ線管球において、絶縁部に収容した電極に電圧を印加する電源を設置し、計測プローブによって計測した絶縁部に生じた帯電電位に基づき帯電電位が所定の閾値を超えた場合に電源に対してその出力電圧を低下させる指令を出す判定器を設置したことを特徴とするＸ線管球。
【請求項４】
Ｘ線管球とそのＸ線管球からのＸ線を検出するＸ線検出部とを備えたＸ線撮影装置において、前記Ｘ線管球は請求項１〜３の何れか１項に記載のＸ線管球であることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項５】
請求項４に記載したＸ線撮影装置において、Ｘ線管球の絶縁部に収容した電極に電圧を印加する電源を設置し、計測プローブによって計測した絶縁部に生じた帯電電位に基づき帯電電位が所定の閾値を超えた場合に電源に対してその出力電圧を低下させる指令を出す判定器を設置したことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項６】
請求項４に記載したＸ線撮影装置において、前記判定器は自身によって出された指令により前記電源の出力電圧を低下させた結果、計測されたその帯電電位が所定の閾値より低下した場合には電源に対してその出力電圧を復帰させる指令を出す判定器を設置したことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項７】
請求項５に記載したＸ線撮影装置において、前記判定器は自身によって出された指令により前記電源の出力電圧を低下させると共に、計測されたその帯電電位が所定の閾値より低下するまで前記Ｘ線管球からＸ線の照射を待機させる指令を出すことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項８】
請求項４に記載したＸ線撮影装置において、Ｘ線管球からＸ線を照射させる診察と診察との間に計測プローブによって絶縁部に生じた帯電電位をモニターして検出した帯電電位の実測値と次回の診察の条件とから次回の診察時に生じる帯電電位の値を予測演算し、この予測演算した帯電電位の予測値が所定の閾値より低くなる値となるまで次回の診断を待機させるようにした計算機を設置したことを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項９】
請求項８に記載したＸ線撮影装置において、前記計算機は、前記予測演算された次回の診察時に生じる帯電電位の値に基づいて、この予測演算した帯電電位の値が所定の閾値より低くなるように帯電緩和処理を指令することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項１０】
請求項９に記載したＸ線撮影装置において、前記計算機は帯電緩和処理を指令して電源の出力電圧を低下させ、その後に診察に必要な電源の出力電圧に復帰するように指令することを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項１１】
請求項４に記載したＸ線撮影装置において、計測プローブはＸ線管球の絶縁部の外面に沿って移動する移動装置に設けられていることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項１２】
容器と、この容器内に形成され測定対象の絶縁物が配置されて荷電粒子線をこの測定対象の絶縁物の一方の外面に照射する第一の空間と、この容器内に形成され荷電粒子線が照射された絶縁物の他方の外面に面して帯電電位を計測する計測プローブが配置された第２の空間とを備え、荷電粒子線を絶縁物に照射する第一の空間を真空の雰囲気に形成し、この第２の空間を任意の雰囲気に形成すると共にこの第２の空間に絶縁物の帯電電位を計測する計測プローブ及びこの計測プローブを移動させる移動装置を配置することによって絶縁物に生じた帯電電位を計測し、この駆動装置に帯電電位を計測する計測プローブが絶縁物の他方の外面に沿って水平方向と上下方向とに夫々駆動する機構を備えさせ、第一の空間に配設した絶縁物の荷電粒子が照射される一方の外面には電圧を印加する電圧電源に接続した電極を配置したことを特徴とする真空絶縁機器の帯電計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は荷電粒子線を照射するＸ線管球、Ｘ線撮影装置、電子顕微鏡、及び真空絶縁機器の帯電計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線等の荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球、Ｘ線撮影装置又は電子顕微鏡では、荷電粒子線を照射する高電圧の電極を内部に備えて真空雰囲気にした絶縁物の容器内で荷電粒子線を照射中に絶縁部の耐電圧性能が低下して放電現象が発生することが知られている。
【０００３】
これは、例えばＸ線管球では、Ｘ線を発生させるために真空の雰囲気で高電圧の電極を内部に備えた絶縁物の容器内で荷電粒子線である電子線を電極間で照射すると、照射する電子線の飛散によって絶縁物の容器の壁面が帯電し、この帯電により絶縁物の容器の耐電圧性能が低下して放電現象が発生するものと考えられる。
【０００４】
そして、この放電現象が発生した場合には荷電粒子線を照射する機器に用いられている高電圧の電極を内部に備えた絶縁物の容器が絶縁破壊する可能性があり、正常なＸ線の照射が困難となる恐れがある。
【０００５】
ところで、荷電粒子線の照射後の帯電計測方法の一例として、技術文献のＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，６，４６４（１９９９）、には、真空容器中に配置された誘電体試料の背面に接地電極を配置して誘電体試料に電子銃から電子線を照射し、電子線照射後に表面電位プローブによって誘電体試料の表面電位を計測する帯電計測技術が開示されている。
【０００６】
また、荷電粒子線の照射中の帯電計測方法の一例として、特開２００４−１１１３１０号公報には、基板を保持する基板保持台に計測用電極を設置して、真空中に配置された基板にイオンビームを照射中に基板のイオンビーム照射面の帯電電圧をこの計測用電極によってリアルタイムに計測する帯電計測技術が開示されている。
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ａｎｄ    Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ，  ６，  ４６４  （１９９９）
【特許文献１】特開２００４−１１１３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら前記した特開２００４−１１１３１０号公報等に記載された帯電計測技術では、荷電粒子線のイオンビームが照射される単純な平板状の基板の誘電体試料に生じる帯電を単に検出するものに過ぎない。
【０００９】
電子線等の荷電粒子線を照射する実際の機器では、荷電粒子線を照射する高電圧の電極を内部に備えて真空雰囲気にした立体形状を有する絶縁物の容器を備えているので、この立体形状のどの場所に放電に至る可能性が高い帯電電位が発生するのかを特定して必要な対応策を講じるためには、この立体形状の絶縁物の容器に生じる帯電電位の分布状況や、帯電電位の時間的経緯を検出する必要がある。
【００１０】
本発明の目的は、荷電粒子線を照射する電極を内部に備えた絶縁物に生じる帯電電位の分布状況や帯電電位の時間的経緯を検出にして、この帯電電位の発生に起因した放電現象と絶縁破壊を未然に防止し得るＸ線管球、Ｘ線撮影装置、電子顕微鏡、及び真空絶縁機器の帯電計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のＸ線管球は、Ｘ線管球の内部に備えられた絶縁部に生じる帯電電位を計測する計測プローブをこの絶縁部の外側に配置し、この計測プローブを絶縁部の外面に沿って移動させる移動装置を設け、計測プローブにより絶縁部に生じる帯電電位を計測して計測された帯電電位に基づいて絶縁部に収容した高圧の電極に印加する電圧を調節可能とするように構成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のＸ線撮影装置は、Ｘ線管球を備え、このＸ線管球の内部に備えられた絶縁部に生じる帯電電位を計測する計測プローブをこの絶縁部の外側に配置し、この計測プローブを絶縁部の外面に沿って移動させる移動装置を設け、計測プローブにより絶縁部に生じる帯電電位を計測して計測された帯電電位に基づいて絶縁部に収容した電極に印加する電圧を調節可能とするように構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、絶縁物に生じる帯電電位の分布状況や帯電電位の時間的経緯を検出して、この帯電電位の発生に起因した放電現象と絶縁破壊を未然に防止し得るＸ線管球、Ｘ線撮影装置、電子顕微鏡、及び真空絶縁機器の帯電計測装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に本発明の実施例である荷電粒子線を照射するＸ線管球、Ｘ線撮影装置、電子顕微鏡、及び真空絶縁機器の帯電計測装置について図面を参照して以下に説明する。
【実施例１】
【００１５】
本発明の一実施例である荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球について、図１を用いて以下に説明する。
【００１６】
図１において、Ｘ線管球は内部に冷却絶縁油１０２を満たした容器であるハウベ１０１と、このハウベ１０１の内部に満たされて循環する冷却絶縁油１０２の中に配置され、高電圧電源２０５から供給される電圧が印加される高電圧電極を内部に備えた複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器を備えている。
【００１７】
Ｘ線管球の絶縁部１０５の容器の内側は高真空に維持されており、この絶縁部１０５の容器の内部には高電圧電極の一方を構成する電子線を照射する陰極の電子銃１０３と、電子銃１０３から電子線が照射される高電圧電極の他方の陽極を構成する陽極ターゲット１０４とが対向して設置されている。
【００１８】
そして高真空に形成された絶縁部１０５の容器の内部において電子銃１０３から陽極ターゲット１０４に向けて電子線を照射することによってＸ線を発生するようになっている。
【００１９】
このＸ線管球の絶縁部１０５の容器の内部でのＸ線の発生の際に、電子銃１０３から陽極ターゲット１０４に照射された電子線の散乱などによって複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の内壁に帯電が生じる。そして、この絶縁部１０５の容器の内壁に生じた帯電の状況を放置していると絶縁物に放電現象が発生して絶縁破壊に至り、Ｘ線管球の性能に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００２０】
そこで、本実施例の帯電計測装置は、内部に冷却絶縁油１０２を満たしたＸ線管球のハウベ１０１の容器の内壁と、内側を高真空に形成して電子線を照射する陰極の電子銃１０３及び電子線が照射される陽極の陽極ターゲット１０４を内部に備えた複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の外壁との間の領域で、電子線の散乱による帯電が顕著となると考えられる部分、例えば電子銃１０３付近の絶縁部１０５の容器の近傍に少なくとも水平方向と上下方向とを含む３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６を絶縁部１０５の容器の外面に面して配置し、Ｘ線の発生の際に絶縁部１０５の内壁に生じる帯電電位をこの帯電電位プローブ１０６によって計測するように構成している。
【００２１】
この３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６には振動容量型電位追随型の帯電電位プローブを使用しており、帯電電位プローブ１０６のセンサー部を絶縁物でシールした構成を採用することで冷却絶縁油１０２の油中で絶縁部１０５の内壁の帯電電位の計測を可能としている。
【００２２】
本実施例であるＸ線管球では、帯電電位プローブ１０６で検出されたＸ線管球の絶縁部１０５の内壁に生じる帯電電位の検出信号は信号線２０３を通じて電位モニターとなる表面電位計５０５に送付されて電位分布状況及び測定電位の時間経緯状況がわかるように構成されている。
【００２３】
また、この帯電電位プローブ１０６は３次元方向に移動可能なように移動装置１００に備えられており、絶縁部１０５の容器の内壁に生じる帯電電位の計測のために帯電電位プローブ１０６をハウベ１０１の容器の内壁と絶縁部１０５の容器の外壁との間の領域を、絶縁部１０５の容器の外面に面して絶縁部１０５の容器の円筒状の外壁部分の外周に沿った円周方向となる水平方向２０１及び絶縁部１０５の容器の円筒状の外壁部分の鉛直方向に沿った上下方向２０２に個別に夫々移動できるように構成されている。
【００２４】
即ち、図２に帯電電位プローブ１０６の駆動機構である移動装置１００の詳細を示したように、内側を高真空に形成して電子線を照射する陰極の電子銃１０３及び電子線が照射される陽極の陽極ターゲット１０４を内部に備えた容器を構成する絶縁部１０５の帯電電位を計測するために、帯電電位プローブ１０６を移動させる３次元方向の移動装置１００は、冷却絶縁油１０２を満たしたハウベ１０１の容器の内部に設置された上部に位置する台座１０７及び下部に位置する上下移動用台座１１３と、この上部の台座１０７の上に回転可能に配置された半月状ギア１０８、及びこの半月状ギア１０８と噛み合って半月状ギア１０８を回転させる回転ギア１１０とを備えており、この回転する半月状ギア１０８の上に帯電電位プローブ１０６が取り付けられている。
【００２５】
台座１０７と上下移動用台座１１３との間には内部に回転シャフト１１７を備えた管部材１１２を設置して両者を接続しており、この上下移動用台座１１３の下部に回転駆動用モータ１０９を設置することによって、回転駆動用モータ１０９の駆動力で回転シャフト１１７を駆動して台座１０７上に配置された回転ギア１１０を回転させ、回転ギア１１０と噛み合った半月状ギア１０８を回転させることによって、半月状ギア１０８の上に設けられた帯電電位プローブ１０６を絶縁部１０５の容器の円筒状の外壁部分の外周に沿った円周方向となる水平方向２０１に移動可能に構成している。
【００２６】
また、上下移動用台座１１３の上部にはこの上下移動用台座１１３の上下方向の移動を駆動する上下駆動用モータ１１５と、この上下駆動用モータ１１５の駆動力によって回転させられる回転ギア１１６が配置されている。
【００２７】
更に、冷却絶縁油１０２を満たしたハウベ１０１の容器の内壁の底部には鉛直方向に配設された直線ギア１１４が固定されており、この直線ギア１１４が上下移動用台座１１３の上部に配設された回転ギア１１６と噛み合うことによって直線ギア１１４上を回転ギア１１６が走行する。
【００２８】
よって、上下駆動用モータ１１５を駆動すれば回転ギア１１６が直線ギア１１４上を走行するので上下移動用台座１１３は鉛直方向の上下方向に移動し、この上下移動用台座１１３と連結された台座１０７も上下方向に移動するので、台座１０７の上部に配設された半月状ギア１０８に設けられた帯電電位プローブ１０６は絶縁部１０５の容器の円筒状の外壁部分の外周に沿って鉛直方向の上下方向２０２に移動するように構成されている。
【００２９】
したがって、帯電電位プローブ１０６は、上述した３次元方向に移動できる構成の移動装置１００の操作によってハウベ１０１の容器の内壁と絶縁部１０５の容器の外壁との間の領域にて、回転駆動用モータ１０９の駆動によって絶縁部１０５の容器の円筒状の外壁部分の外周に沿った円周方向の水平方向２０１に移動し、絶縁部１０５の内壁の円周方向の帯電電位を計測することが可能となる。
【００３０】
更に、帯電電位プローブ１０６は、移動装置１００の上下駆動用モータ１１５を駆動することによって絶縁部１０５の容器の円筒状の外壁部分の鉛直方向に沿った上下方向２０２に移動し、絶縁部１０５の内壁の上下方向２０２に沿った帯電電位を計測することが可能となる。
【００３１】
また、水平方向２０１及び上下方向２０２に移動させた帯電電位プローブ１０６によって検出した絶縁部１０５の容器の内壁に生じる帯電電位の計測信号は信号線２０３を通じて電位モニターとなる表面電位計５０５に送付され、この表面電位計５０５によって演算処理して水平方向２０１と上下方向２０２の電位分布状況、及び帯電電位の時間経過状況が表示されるようになっている。
【００３２】
そして、帯電電位プローブ１０６を回転駆動用モータ１０９の駆動による円周方向の水平方向２０１の移動と、上下駆動用モータ１１５の駆動による上下方向２０２の移動とを組み合わせた３次元方向に移動させて、Ｘ線の発生時に電子線の散乱によって絶縁部１０５の容器の内壁に生じる帯電電位を計測してこの計測値に基づいて電位モニターとなる表面電位計５０５にて演算処理して水平方向２０１と上下方向２０２の電位分布状況、或いは計測時間毎の電位を表示できるようにしたことから、図３に示したように前記絶縁部１０５の容器内壁に生じる連続的な帯電電位分布を計測することが可能となった。
【００３３】
上述したように、帯電電位プローブ１０６を３次元方向に移動させて絶縁部１０５の容器の内壁の帯電電位を計測し、その計測値を表面電位計５０５によって前記絶縁部１０５に発生した帯電電位の電位分布状況、及び帯電電位の時間経過状況を表示できるようになったことから、帯電による電界強度の大きい、放電の発生しやすい絶縁部１０５の場所を特定することが可能となる。
【００３４】
図４にＸ線管球の帯電計測装置の表面電位計５０５によってＸ線管球の絶縁部１０５の容器の内側の特定した部分における帯電電位を測定して監視した一例を示す。図４は電子線照射中３０１、及び照射終了後３０２の帯電電位の時間変化を夫々示す帯電電位の時間経過状況を表している。
【００３５】
そして、この帯電計測装置の表面電位計５０５によって監視する帯電電位の値を判定器５０６に入力させ、この判定器５０６に予め設定した放電現象が発生する可能性の高い閾値と比較して帯電電位の値がこの閾値を超えた場合に、判定器５０６からＸ線管球を構成する高電圧電極を備えた絶縁部１０５の電極に電圧を印加する高電圧電顕２０５に対して指令信号を与えて出力電圧を調整するようにすればＸ線管球で帯電電位による放電現象の発生を予防することが可能となる。
【００３６】
以上説明したように、本実施例のＸ線管球によれば、荷電粒子線を照射する高電圧の電極を内部に備えた立体形状に形成された絶縁物の容器に生じる帯電電位の分布状況や帯電電位の時間的経緯を３次元方向に移動する帯電電位プローブによって検出してこの検出した帯電電位を監視し、帯電電位が設定した閾値を超えて放電の発生率が高くなった際に適切な処理、例えば高電圧電源２０５の出力電圧を調節する等の処理を講じることができるので、この帯電電位の発生に起因したＸ線管球の放電現象と絶縁破壊を未然に防止し得るＸ線管球が実現できる。
【実施例２】
【００３７】
次に本発明の他の実施例である荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球について、図５を用いて以下に説明する。
【００３８】
図５に示す本実施例のＸ線管球の構造は、図１に示したＸ線管球の構造と基本的な構成は同じなので、共通する構成についての説明は省略し相違する部分についてのみ説明する。
【００３９】
図５において、本実施例のＸ線管球でも、Ｘ線管球は冷却絶縁油１０２を満たしたハウベ１０１と、このハウベ１０１の内部に満たされて循環する冷却絶縁油１０２の中に配置され、高電圧電源２０５から供給される電圧が印加される高電圧電極を内部に備えた複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器を備えている。
【００４０】
このＸ線管球の絶縁部１０５の容器の内側は高真空に維持されており、絶縁部１０５の容器の内部に配置された陰極の電子銃１０３から謡曲の陽極ターゲット１０４に向けて電子線を照射することによってＸ線を発生させるが、このＸ線の発生の際に照射された電子線の一部が散乱して絶縁部１０５の容器の内壁に到達することにより、複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の内壁に帯電が生じる。
【００４１】
そこで、電子線の散乱により発生した帯電が顕著であると考えられる電子銃１０１の近傍の絶縁部１０５の内壁の帯電電位を計測するため、電子銃１０１の近傍の絶縁部１０５の内壁に近接した場所であるハウベ１０１の一部に、絶縁物で構成された帯電計測窓４０１を設置する。
【００４２】
そしてハウベ１０１に設置したこの帯電計測窓４０１の外側となる大気中に帯電電位プローブ１０６ａを配置し、Ｘ線管球の絶縁部１０５の内壁の帯電電位をこの帯電計測窓４０１を通じて横置きした帯電電位プローブ１０６ａによって計測する。
【００４３】
この帯電電位プローブ１０６ａは振動容量型電位追随型の帯電電位プローブであり、大気中で帯電電位を計測するということが図１乃至図２に示された先の実施例における帯電電位プローブ１０６と相違する点である。
【００４４】
このため本実施例の帯電電位プローブ１０６ａは改造することなくそのまま使用することが可能であり、先の実施例の帯電電位プローブ１０６のようにセンサー部を絶縁物でシールした構成に改造するコストが削減できる。
【００４５】
また、この帯電電位プローブ１０６ａを円周方向に沿った水平方向２０１と鉛直方向の上下方向２０２とを組み合せた３次元方向に移動させる移動装置１００は、複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器を収容する冷却絶縁油１０２を満たしたＸ線管球のハウベ１０１の外側の大気中に設置されている。
【００４６】
この移動装置１００の基本構成は図１及び図２に示す先の実施例の冷却絶縁油１０２を満たしたハウベ１０１の容器の内壁の底部に設置された移動装置１００と同じ構成であるが、直線ギア１１４を固定している部材がハウベ１０１の内壁の底部ではなく、ハウベ１０１の外壁の底部に設置した外部台座４０２に直線ギア１１４が固定されている点のみが相違している。
【００４７】
帯電電位プローブ１０６ａは、移動装置１００の回転駆動用モータ１０９の駆動による水平方向２０１の移動と、上下駆動用モータ１１５の駆動による鉛直方線の上下方向２０２の移動とを組み合わせた３次元方向に移動してハウベ１０１に設置した帯電計測窓４０１を通じて絶縁部１０５の容器の内壁に生じる円周方向に沿った水平方向２０１の帯電電位と上下方向２０２の帯電電位を計測する。
【００４８】
帯電電位プローブ１０６ａで検出した絶縁部１０５の容器の内壁に生じる前記帯電電位の計測信号は、信号線２０３を通じて送付された電位モニターとなる表面電位計５０５によって演算処理して前記絶縁部１０５の容器の内壁に生じた水平方向２０１と上下方向２０２の帯電電位の分布状況、及び帯電電位の時間経過状況を算出して表示するようになっている。
【００４９】
よって本実施例のＸ線管球においても、帯電電位プローブ１０６ａを３次元方向に移動させてハウベ１０１に設置した帯電計測窓４０１を通じてハウベ１０１の内部に収容した複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の内壁に生じる帯電電位を計測し、その計測値を表面電位計５０５の演算処理によって前記絶縁部１０５に発生した帯電電位を図３に示した電位分布状況、及び図４に示した帯電電位の時間経過状況として表示できるようになったことから、帯電による電界強度の大きい、放電の発生しやすい複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の場所を特定することできる。
【００５０】
そして、この帯電計測装置の表面電位計５０５によって監視する帯電電位の値を判定器５０６に入力させ、この判定器５０６に予め設定した放電現象が発生する可能性の高い閾値と比較して帯電電位の値がこの閾値を超えた場合に、判定器５０６からＸ線管球を構成する高電圧電極を備えた絶縁部１０５の電極に電圧を印加する高電圧電顕２０５に対して指令信号を与えて出力電圧を調整するようにすればＸ線管球で帯電電位による放電現象の発生を予防することが可能となる。
【００５１】
以上説明したように、本実施例のＸ線管球によれば、絶縁部の容器の帯電電位を計測してその帯電電位を監視することで、帯電電位が設定した閾値を超えて放電の発生率が高くなった際に適切な処理、例えば高電圧電源２０５の出力電圧を調節する等の処理を講じることができるので、この帯電電位の発生に起因したＸ線管球の放電現象と絶縁破壊を未然に防止し得るＸ線管球が実現できる。
【実施例３】
【００５２】
次に本発明の他の実施例である荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球を備えたＸ線撮影装置について、図６を用いて以下に説明する。
【００５３】
図６において、本実施例のＸ線撮影装置の構成は、Ｘ線管球５０１を構成する内部に冷却絶縁油１０２を満たした容器であるハウベ１０１と、このハウベ１０１の内部に満たされて循環する冷却絶縁油１０２の中に配置され、高電圧電源２０５から供給される電圧が印加される高電圧電極である陰極の電子銃１０３、及び電子銃１０３から電子線が照射される陽極の陽極ターゲット１０４とを対向させて内部に備えた複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器を備えている。
【００５４】
この複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の内壁に生じる帯電電位を検出するために、３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６を備えた移動装置１００が、絶縁部１０５の容器の外壁と、冷却絶縁油１０２を満たしたハウベ１０１の容器の内壁との間に位置するように、ハウベ１０１の内部に設置されている。
【００５５】
この３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６を備えた移動装置１００の構成、及び表面電位計５０５の構成の詳細は、図１及び図２に示された実施例と同じなのでその説明は省略する。
【００５６】
本実施例のＸ線管球５０１に備えられ、電圧が印加される高電圧電極を内部に備えた複雑な外形形状の絶縁部１０５の容器で発生したＸ線５０３は、Ｘ線管球５０１から被験者５０２に向けて照射され、被験者５０２を透過したＸ線５０３をディテクター５０４にて検出する。
【００５７】
ディテクター５０４で検出された被験者５０２を透過したＸ線５０３の検出信号は、ディテクター５０４から画像処理、画像記録装置５１１に入力され、演算処理によって画像データ化されて画像処理、画像記録装置５１１の記録部に保存されると共に、画像表示装置５１１に画像データを出力して画像として表示するように構成されている。
【００５８】
また、移動装置１００の操作によって３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６で検出される複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の内壁に生じる帯電電位の計測信号は、信号線２０３を通じて送付された電位モニターとなる表面電位計５０５によって演算処理して前記絶縁部１０５の容器の内壁に生じた円周方向に沿った水平方向２０１と鉛直線に沿った上下方向２０２の帯電電位の分布状況、及び帯電電位の時間経過状況を算出して表示する。
【００５９】
表面電位計５０５で演算した帯電電位の分布状況及び帯電電位の時間経過状況の帯電電位値は表面電位計５０５から判定器５０６に入力され、この判定器５０６で予め設定された放電現象を発生する可能性が高いと判断される設定値となる閾値と比較する。
【００６０】
そして判定器５０６によって前記帯電電位値が閾値を超えたと判断された場合には、判定器５０６からＸ線管球５０１を構成する内部に高電圧電極を備えた絶縁部１０５の電極に電圧を印加する高電圧電源２０５に対して指令信号を出力し、この高電圧電源２０５の出力電圧を降下させる。
【００６１】
図７は判定器５０６からの指令信号によって降下させた高電圧電源２０５の出力電圧の一例を示すものであり、図７に示した場合では計測された帯電電位値が閾値を超えた際に高電圧電源２０５の出力電圧を管電圧Ｖ１から電圧ゼロ、或いは低い電圧値まで降下させることによってＸ線管球５０１の絶縁部１０５に放電現象が発生することを防止している。
【００６２】
図８は帯電電位に対する放電発生率の一例を示す特性図である。本実施例のＸ線撮影装置の判定器５０６に予め設定する閾値は、図８に示した放電発生率が低い領域７０１に属する帯電電位のいずれかの値から選定して設定すれば良い。
【００６３】
本実施例のＸ線撮影装置においては、Ｘ線撮影装置によって被験者５０２の診察時に、Ｘ線管球５０１を構成する高電圧電極を備えた絶縁部１０５に生じる帯電電位を帯電電位プローブ１０６を３次元方向に移動させて検出して表面電位計５０５でモニターしておき、このモニターした帯電電位が判定器５０６に設定した閾値を超えた場合に、高電圧電源２０５の出力電圧を管電圧Ｖ１から電圧ゼロ、或いは低い電圧の値まで降下させてモニターした帯電電位が設定した閾値を下回る値に低下させることで、Ｘ線撮影中にＸ線管球５０１に放電現象が発生することを防止する。
【００６４】
ところで、上記した実施例のＸ線撮影装置では、診察中にＸ線管球５０１の絶縁部に生じる帯電電位を計測して放電抑制のために高電圧電源２０５の出力電圧を停止、或いは低下させるものであることから、Ｘ線撮影装置に放電現象が発生することは防止できるが、診療中に高電圧電源２０５の出力電圧の低下に伴なう診察自体への影響は避けられない。
【００６５】
そこで、その対応策として、被験者５０２の診察前にＸ線管球５０１の絶縁部に生じる帯電電位を計測し、計測した帯電電位の値が高い場合は電位の減衰を待つようにすれば、放電の発生を未然に防止すると共に、診察中の高電圧電源２０５の出力電圧の低下が抑制できるので安定した診察が可能となる。
【００６６】
この対応策を講じた本実施例のＸ線撮影装置においては、Ｘ線撮影装置によって被験者５０２を診察する前に、Ｘ線管球５０１を構成する高電圧電極を備えた絶縁部１０５に生じる帯電電位を帯電電位プローブ１０６を３次元方向に移動させて検出して表面電位計５０５でモニターし、このモニターした帯電電位が判定器５０６に設定した閾値を超えた場合に、帯電電位と高電圧電源の出力電圧との関係を示す他の関係図である図９に示したように、高電圧電源２０５の出力電圧を管電圧Ｖ２から電圧ゼロに停止、或いは低い電圧の値まで降下させてモニターした帯電電位が設定した閾値を下回る値に低下するまで待機させる。
【００６７】
その後、モニターした帯電電位が判定器５０６に設定した閾値を下回る値に低下したことを確認してから高電圧電源２０５の出力電圧を図９に示したように診断時の管電圧Ｖ２まで復帰させてＸ線撮影の診断を行うようにしたので、Ｘ線撮影中の放電の発生を防止することができるだけでなく、診察中の高電圧電源２０５の出力電圧の低下が抑制できるので安定した診察が可能となる。
【００６８】
図１０は高電圧電源２０５の出力電圧を最大出力の管電圧Ｖ２で運転した場合の帯電電位に対する放電発生率を示す特性図である。本実施例のＸ線撮影装置の判定器５０６に予め設定する閾値は、図１０に示した放電発生率が低い領域９０１に属する帯電電位のいずれかの値から選定して設定すれば良い。
【００６９】
本実施例のＸ線撮影装置では、被験者５０２を診察する前にＸ線管球５０１をモニターした帯電電位が設定した閾値を超えた場合に、判定器５０６によって図９に示すように高電圧電源２０５の出力電圧を管電圧Ｖ２から電圧ゼロに停止、或いは任意に設定した低い電圧まで一旦低下させするよう調節して帯電電位が設定した閾値を下回る帯電電位に低下するまで待機させる。
【００７０】
その後、モニターした帯電電位が閾値を下回ったことを確認したあとに、高電圧電源２０５を操作して管電圧Ｖ２まで復帰させるようにしたことで、Ｘ線管球に放電現象が発生することを未然に防止すると共に、診察中の高電圧電源２０５の出力電圧の低下が抑制できるので安定した診察が可能となる。
【００７１】
このように本実施例のＸ線撮影装置では、診察前および診察中にＸ線管球の帯電電位を計測してモニターし、帯電電位が設定した閾値を超えた場合には高電圧電源の出力電圧を降下させ、帯電電位が閾値を下回る値に低下したことを確認してから高電圧電源の出力電圧を復帰させることで、Ｘ線管球に放電現象が発生することを未然に防止すると共に、診察中に放電抑制のための電圧降下が診察へ与える影響を抑えて安定した診察を可能とすることができる。
【実施例４】
【００７２】
次に本発明の別の実施例である荷電粒子線を照射する機器である電子顕微鏡について、図１１を用いて以下に説明する。
【００７３】
図１１において、電子顕微鏡の構成は、電子を放出する電子源８０１と、この電子源８０１から放出した電子を加速する加速管８０２と、加速管８０２で加速して対物レンズ８０３を通して資料室８１０に設置された試料８２０に照射し、試料８２０からの透過電子、二次電子、反射電子、回折電子などにより試料８２０の表面、内部の情報を得る装置である。
【００７４】
加速管８０２には、電子を加速するため電位差のある複数の加速電極８０４と、加速電極８０４を支持する絶縁筒８０５から構成されている。絶縁筒８０５の内部は真空８０９の雰囲気に維持されている。また、加速管８０２の内部の絶縁筒８０５の外側の空間にはＳＦ６ガス８０８の雰囲気に維持されている。
【００７５】
この加速管８０２の真空側となる絶縁筒８０５で、荷電粒子線である電子線を照射中に帯電電位が生じ、この帯電電位に起因した電界集中によって放電が発生して絶縁筒８０５が絶縁破壊に至る可能性がある。
【００７６】
そこで、ＳＦ６ガス８０８の雰囲気に維持された加速管８０２の内部に、絶縁筒８０５の帯電電位を計測する３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６を備えた移動装置１００を設置し、この帯電電位プローブ１０６帯電電位を計測し、この帯電電位の計測値を信号線２０３を通じて表面電位計５０５に送付する。
【００７７】
この３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６を備えた移動装置１００の構成、及び表面電位計５０５の構成の詳細は、図１及び図２に示された実施例と同じなのでその説明は省略する。
【００７８】
表面電位計５０５では、演算処理によって絶縁筒８０５に発生した帯電電位を図３に示した電位分布状況、及び図４に示した帯電電位の時間経過状況として表示して監視できるようになっている。
【００７９】
また、表面電位計５０５で演算した帯電電位の分布状況及び帯電電位の時間経過状況の帯電電位値は、判定器５０６に入力されて予め設定された放電現象を発生する可能性が高いと判断される設定値の閾値と比較される。
【００８０】
そして判定器５０６によって計測した絶縁筒８０５の帯電電位値が閾値を超えたと場合には、判定器５０６から加速電極８０４に電圧を印加する高電圧電源２０５に対して指令信号を出力して、この高電圧電源２０５の出力電圧を降下させて帯電電位の値が閾値を下回る安全な値にまで低下させる。
【００８１】
このように本実施例の電子顕微鏡では、電子源８０１から放出した電子を試料８２０に照射する際に、絶縁筒８０５に生じる帯電電位を計測してモニターし、帯電電位の値が設定した閾値を超えた場合には高電圧電源２０５の出力電圧を降下させ、帯電電位の値が閾値を下回る値に低下したことを確認してから高電圧電源２０５の出力電圧を復帰させるので、絶縁筒８０５に放電現象が発生することを未然に防止することが可能となる。
【実施例５】
【００８２】
次に本発明の更に別の実施例である荷電粒子線を照射する機器である真空絶縁機器の帯電計測装置について、図１２を用いて以下に説明する。
【００８３】
図１２において、荷電粒子線を照射する機器である真空絶縁機器の帯電計測装置は、容器１１１０の内部に荷電粒子線を照射する機器の絶縁物と同じ材料で形成された測定対象物の絶縁物である円筒状の固体１１０２が配設されている。
【００８４】
そして、この円筒状の固体１１０２の内側１１０３には電子線源１１０５が設けてあり、この電子線源１１０５から照射対象物となる円筒状の固体１１０２の内壁に対して電子線１１０７を照射する。
【００８５】
容器１１１０の内部で円筒状の固体１１０２の外周側には３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１１０６を配置することによって、電子線１１０７が照射されている円筒状の固体１１０２の内側１１０３の帯電電位を計測する。
【００８６】
電子線１１０７を照射する円筒状の固体１１０２の内側の空間１１０８と、帯電電位プローブ１１０６を配置した円筒状の固体１１０２の外側で容器１１１０の内部の空間１１０９とは、容器１１１０の内壁と固体１１０２の円筒状の下端部との間、及び円盤状のフランジ１１１１と固体１１０２の円筒状の上端部との間にＯ−リング１１１２を夫々配置することにより強固に仕切られており、電子線１１０６を照射する空間１１０８と、帯電電位プローブ１１０６を配置した空間１１０９との内部は夫々任意の雰囲気に設定できるように構成されている。
【００８７】
本実施例の場合は電子線１１０６を照射する空間１１０８は真空に維持され、帯電電位プローブ１１０６を配置した空間１１０９は空気が封入されている。
【００８８】
Ｘ線管球、Ｘ線撮影装置、電子顕微鏡等の電子線を照射する機器では、真空中で電子線を照射することから、Ｏ−リング１１１２を使用して高真空シールを形成することにより、上記した各機器と同様の電子線照射の環境を模擬できる。
【００８９】
帯電電位プローブ１１０６が３次元方向に移動できるように、帯電電位プローブ１１０６を保持する支持台１１１５が台座１１１３上を移動可能に配設している空間１１０９の内部に、台座１１１３を一方の端部で支持する管部材１１３２が容器１１１０を貫通すると共に、この容器１１１０に対して移動可能に配設されており、管部材１１３２の他方の端部は容器１１１０の外部に設置した上下移動用台座１１２１に固定されている。
【００９０】
台座１１１３の上に設置された半月状ギア１１１４の上部に支持台１１１５が固定され、この支持台１１１５に帯電電位プローブ１１０６が取り付けられている。半月状ギア１１１４は回転ギア１１１７と噛み合っており、この回転ギア１１１７は管部材１１３２の内部に配設された回転軸１１３１によって容器１１１０の外部に設置された上下移動用台座１１２１に設けた駆動モータ１１１６と連結している。
【００９１】
よって、半月状ギア１１１４は駆動モータ１１１６の駆動によって回転する回転ギア１１１７を介して回転し、半月状ギア１１１４に転ギア１１１７の回転により奥行き方向１１１８と手前方向１１１９に移動する。
【００９２】
また、容器１１１０の外部には管部材１１３２の配設方向に平行して設置され、上下移動用台座１１２１に設置された上下駆動用モータ１１２３により駆動されるらせん状ギア１１３５と、らせん状ギア１１３５と係合するように容器１１１０に設けた係合部材１１３６が配設されている。
【００９３】
したがって、上下駆動用モータ１１２３を駆動してらせん状ギア１１３５を回転させることにより、上下移動用台座１１２１を上下方向に移動すると共に、管部材１１３２によって連結された台座１１１３を空間１１０９の内部にて上下方向１１２４に移動することができる。また、容器１１１０と上下移動用台座１１２１との間に容器１１１０の外部に延びた管部材１１３２を外周側から覆うようにベローズ１１３３を取り付けていることにより、空間１１０９は外気から密閉することが可能となる。
【００９４】
上記した移動機構によって帯電電位プローブ１１０６は照射対象物である固体１１０２の外壁面１１０４に対して高さ方向の上下方向１１２４に、並びに奥行き方向の水平方向１１１８、或いは反奥行き方向の水平方向１１１９の３次元方向に移動して走査することができ、よって固体１１０２の壁面に生じる帯電電位を詳細に検出することが可能となる。
【００９５】
この帯電電位プローブ１１０６で検出した固体１１０２の壁面に生じる帯電電位の検出信号は、信号線２０３を通じて容器１１１０の外部に設置した帯電電計５０５に伝えられ、この帯電計５０５によって計測した帯電電位を図３及び図４に示したように帯電電位の分布状況、及び帯電電位の時間経過状況を連続して計測して監視できるようになっている。
【００９６】
尚、円筒状の固体１１０２の内側１１０３には、相互に絶縁され、且つ高電圧電源１１２５に接続された２つの電極１１２６を配置して高電圧を印加するようにしているので、帯電計測中に固体１１０２の耐電圧性能を計測でき、帯電による耐電圧性能の変化の状況を定量的に評価することが可能となる。
【００９７】
本実施例の荷電粒子線を照射する機器である真空絶縁機器の帯電計測装置によれば、荷電粒子線を照射する機器の絶縁物と同じ材料で形成された測定対象物の絶縁部に生じる帯電電位を計測してその帯電電位を監視することで、実機に採用する素材としての測定対象物の絶縁部に発生する帯電電位の状況を予め知ることができるので、帯電電位に起因して絶縁破壊に至る放電現象が発生しにくい荷電粒子線を照射する機器に適した絶縁物の選定に利用することが可能となる。
【実施例６】
【００９８】
次に本発明の更に他の実施例である荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球を備えたＸ線撮影装置について、図１３を用いて以下に説明する。
【００９９】
図１３に示す本実施例のＸ線撮影装置の構造は、図６に示したＸ線撮影装置の構造と基本的な構成は同じなので、共通する構成についての説明は省略し相違する部分についてのみ説明する。
【０１００】
図１３の本実施例のＸ線撮影装置において、移動装置１００の操作によって３次元方向に移動可能な帯電電位プローブ１０６で検出される複雑な外形形状を有する絶縁部１０５の容器の内壁に生じる帯電電位の計測信号は、信号線２０３を通じて送付された電位モニターとなる表面電位計５０５によって演算処理して前記絶縁部１０５の容器の内壁に生じた円周方向に沿った水平方向２０１と鉛直線に沿った上下方向２０２の帯電電位の分布状況、及び帯電電位の時間経過状況を算出して表示する。
【０１０１】
表面電位計５０５で演算した帯電電位の分布状況及び帯電電位の時間経過状況の帯電電位値は表面電位計５０５から計算機５０７に入力するが、表面電位計５０５ではＸ線撮影装置による診察１と診察２の間の休止時間に帯電電位を計測する。
【０１０２】
計算機５０７では図１４の（１）に示したように、予め計測したＸ線管球の減衰特性（図３中３０２参照）と現在時刻ｔｐでの帯電電位値から帯電電位の時間変化を予測演算すると共に、図１４の（２）に示すように、管電圧、管電流、初期帯電電位をパラメータとした帯電電位の時間変化を予め計測して保存しておく。
【０１０３】
そして計算機５０７では、図１４の（１）と（２）から、図１４の（３）に示すように任意時刻に診察２を開始した場合の帯電電位値を予測する。そして帯電電位の予測値が既定した閾値未満となる次回の診察となる診察２の開始予定時刻ｔ２を演算して表示し、診察２の開始予定時刻ｔ２まで診察を待機する。
【０１０４】
また、診察２の開始予定時刻ｔ２が当初の診察開始予定時刻よりも延長される場合は延長待機時間ｔｗも表示する。
【０１０５】
即ち、計算機５０７では、既に終了した前の診察１の終了時刻ｔ１の帯電電位値、現在時刻ｔｐの帯電電位値、及び帯電電位の減衰特性に基づいて図１４の（３）に示すように次回の診察における帯電電位値の予測値が既定の閾値の範囲内となって診察が可能となる次の診察の診療２における帯電電位値と診察２の開始時間ｔ２を予測演算する。
【０１０６】
そして、計算機５０７では前述したように予測演算した診察２の開始時間ｔ２から予定休止時間ｔｓ及び延長待機時間ｔｗも夫々表示できるようにしている。
【０１０７】
本実施例のＸ線撮影装置では、診察と診察の間の休止時間に計測した帯電電位の値及び帯電電位の減衰特性に基づいて次回の診察中の帯電電位値を予測して診察が可能となる時間を計算し、その時間まで診察を待機することで、診察中の放電の発生を未然に防止できるので、安定した診察が可能となる。
【０１０８】
また、本実施例のＸ線撮影装置では、診察中に帯電電位を計測する必要が無いので診察中の放電抑制のために高電圧電源の出力を変化させなくて良く、診察自体への影響は回避できる。
【０１０９】
更に次回の診察の開始時間までの待機時間を表示することで、造影剤の適時投与など、最適な診察条件を整えることが可能になる。また、放電自体の発生を防止することから、Ｘ線管球も長寿命化できる。
【０１１０】
本実施例によれば、Ｘ線管球の絶縁物に生じる帯電電位の分布状況や帯電電位の時間的経緯が予測可能となり、この帯電電位の発生に起因した放電現象と絶縁破壊を未然に防止し得る安定した診察が可能なＸ線撮影装置が実現できる。
【実施例７】
【０１１１】
次に本発明の別の実施例である荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球を備えたＸ線撮影装置について、図１４を用いて以下に説明する。
【０１１２】
本実施例のＸ線撮影装置の構造は、図１３に示したＸ線撮影装置の構造と基本的な構成は同じなので、共通する構成についての説明は省略し相違する部分についてのみ説明する。
【０１１３】
また、本実施例のＸ線撮影装置に備えられた計算機５０７の構成及び機能も、前述した図１４に示した予測演算と基本的な構成は同じなので、共通する構成についての説明は省略し相違する部分についてのみ説明する。
【０１１４】
図１４において、本実施例のＸ線撮影装置でも診察１と診察２の間に帯電電位を計測している。そしてＸ線撮影装置の計算機５０７は、図１４の（１）に示したように予め計測したＸ線管球の減衰特性と現在時刻ｔｐでの帯電電位値から帯電電位の時間変化を予測演算すると共に、図１４の（２）に示すように、管電圧、管電流、初期帯電電位をパラメータとした帯電電位の時間変化を予め計測して保存しておく。
【０１１５】
そして本実施例のＸ線撮影装置の計算機５０７では、図１４の（１）と（２）から任意時刻に診察２を開始した場合の帯電電位値を予測演算するが、図１４の（３）に示した先の実施例の場合と同様に、帯電電位の予測値が既定した閾値未満となる次回の診察となる診察２の開始予定時刻ｔ２を演算して表示し、診察２の開始予定時刻ｔ２まで診察を待機する。
【０１１６】
また、診察２の開始予定時刻ｔ２が当初の診察開始予定時刻よりも延長される場合は延長待機時間ｔｗも表示する。
【０１１７】
この計算機５０７において、予測演算した次回の診察２における帯電電位の予測値が図１５の（４）に示したように既定の閾値より大きくなる場合は、計算機５０７から判定器５０６に指令を送り、この判定器５０６によって高電圧電源２０５を操作して出力電圧を所定値より下げた低い電圧で出力する運転（帯電緩和処理）を実施させる。
【０１１８】
このような帯電緩和処理を施すことによって短時間で帯電電位の値を緩和させて、診察２開始予定時刻ｔ２までに診察開始を可能にすることができる。
【０１１９】
本実施例のＸ線撮影装置では帯電電位を短時間に緩和することが可能となるので、診察と診察の間の休止時間の延長や、診察患者数の減少を伴わずに診察中の放電の発生を未然に防止でき、安定した診察ができる。また、放電自体の発生を防止することからＸ線管球も長寿命化できる。
【実施例８】
【０１２０】
次に本発明の別の実施例である荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球を備えたＸ線撮影装置について、図１５を用いて以下に説明する。
【０１２１】
本実施例のＸ線撮影装置の構造は、図１３に示したＸ線撮影装置の構造と基本的な構成は同じなので、共通する構成についての説明は省略し相違する部分についてのみ説明する。
【０１２２】
また、本実施例のＸ線撮影装置に備えられた計算機５０７の構成及び機能も、前述した図１４に示した予測演算と基本的な構成は同じなので、共通する構成についての説明は省略し相違する部分についてのみ説明する。
【０１２３】
図１５において、本実施例のＸ線撮影装置でも診察１と診察２の間に帯電電位を計測している。そしてＸ線撮影装置の計算機５０７は、図１４の（１）に示したように予め計測したＸ線管球の減衰特性と現在時刻ｔｐでの帯電電位値から帯電電位の時間変化を予測演算すると共に、図１４の（２）に示すように、管電圧、管電流、初期帯電電位をパラメータとした帯電電位の時間変化を予め計測して保存しておく。
【０１２４】
そして本実施例のＸ線撮影装置の計算機５０７では、図１４の（１）と（２）から任意時刻に診察２を開始した場合の帯電電位値を予測演算するが、図１４の（３）に示した先の実施例の場合と同様に、帯電電位の予測値が既定した閾値未満となる次回の診察となる診察２の開始予定時刻ｔ２を演算して表示し、診察２の開始予定時刻ｔ２まで診察を待機する。
【０１２５】
また、診察２の開始予定時刻ｔ２が当初の診察開始予定時刻よりも延長される場合は延長待機時間ｔｗも表示する。
【０１２６】
この計算機５０７において、予測演算した次回の診察２における帯電電位の予測値が図１５の（４）に示したように既定の閾値より大きくなる場合は、計算機５０７から判定器５０６に指令を送り、この判定器５０６によって高電圧電源２０５を操作して出力電圧を所定値より下げた低い電圧で出力する運転（帯電緩和処理）を実施させた図１５の（５）に示した場合の帯電電位の予測値を演算する。
【０１２７】
そしてこの計算機５０７によって予測演算した帯電緩和処理を施す必要が生じた場合には、計算機５０７から判定器５０６に指令を送ってこの判定器５０６によって高電圧電源２０５を操作して出力電圧をゼロ、或いは任意に設定した低い出力電圧まで低下させて帯電緩和処理を実施させる。
【０１２８】
そして、高電圧電源２０５の出力電圧を下げる操作を行ったしかるべき後に、計算機５０７からの指令によって高電圧電源２０５の出力電圧を診断時の電圧に復帰させる。
【０１２９】
このように図１５の（５）に示した帯電緩和処理を施す場合の帯電電位の予測演算に基づいて短時間で帯電電位の値を緩和させているので、診察２の開始予定時刻ｔ２までに診察開始を可能にすることができる。
【０１３０】
このように本実施例のＸ線撮影装置では診察と診察の間の休止時間に帯電電位を計測し、必要に応じて帯電電位を短時間に緩和できることから、診察と診察の間の休止時間の延長や、診察患者数の減少を伴わずに診察中の放電の発生を未然に防止でき、安定した診察が可能となる。
【０１３１】
また、診察中に放電が発生しそうになった際にも高電圧電源の出力を降下させ放電を未然に防止して放電抑制のための電圧降下が診察へ与える影響を抑えることができる。また、放電自体の発生を防止することから、Ｘ線管球も長寿命化できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は荷電粒子線を照射する機器であるＸ線管球、Ｘ線撮影装置、及び電子顕微鏡等の帯電計測装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の一実施例であるＸ線管球を示す概略構成図。
【図２】図１の実施例における帯電電位プローブの駆動装置の一部を示すＸ線管球の部分図。
【図３】図１の実施例で検出した帯電電位の一例を示す帯電電位の分布状況図。
【図４】図１の実施例で検出した帯電電位の一例を示す帯電電位の時間経過状況図。
【図５】本発明の他の実施例であるＸ線管球を示す概略構成図。
【図６】本発明の更に他の実施例であるＸ線撮影装置を示す概略システム図。
【図７】図６のＸ線撮影装置の実施例における帯電電位と高電圧電源の出力電圧との関係を示す関係図。
【図８】帯電電位に対する放電発生率の一例を示す特性図。
【図９】図６のＸ線撮影装置の実施例における帯電電位と高電圧電源の出力電圧との関係を示す他の関係図。
【図１０】帯電電位に対する放電発生率の他の例を示す特性図。
【図１１】本発明の別の実施例である電子顕微鏡を示す概略構成図。
【図１２】本発明の更に別の実施例である荷電粒子線を照射する真空絶縁機器の帯電計測装置を示す概略構成図。
【図１３】本発明の更に別の実施例であるＸ線撮影装置を示す概略システム図。
【図１４】図１３のＸ線撮影装置における計算機による帯電電位の予測演算の一例を示す説明図。
【図１５】図１３のＸ線撮影装置における計算機による帯電電位の予測演算の他の一例を示す説明図。
【符号の説明】
【０１３４】
１００：駆動装置、１０１：ハウベ、１０２：冷却絶縁油、１０３：電子銃、１０４：陽極ターゲット、１０５：絶縁部、１０６、１０６ａ：帯電電位プローブ、１０７：台座、１０８：半月状ギア、１０９：回転駆動用モータ、１１０、１１６：回転ギア、２０１：円周方向、２０２：上下方向、１１２：管部材、１１３：上下移動用台座、１１４：直線ギア、１１５：上下駆動用モータ、１１６：上下方向、２０３：信号線、２０５：高電圧電源、３０１：電子線照射中の帯電電位、３０２：電子線照射終了後の帯電電位、４０１：帯電計測窓、外部台座：４０２：、５０１：Ｘ線管球、５０２：被験者、５０３：Ｘ線、５０４：ディテクター、５０５：表面電位計、５０６：判定器、５０７：計算機、５１１：画像処理、画像記録装置、５１２：画像表示装置、７０１、７１１：放電発生率が低い領域、８０１：診察時の管電圧、８０１：電子源、８０２：加速管、８０３：対物レンズ、８０４：加速電極、８０５：絶縁筒、８０８：ＳＦ６ガス、８０９：真空、８１０：試料室、８２０：試料、１１０２：固体、１１０３：内側、１１０４：外側、１１０５：電子線源、１１０６：電子線、１１０６：帯電電位プローブ、１１０８、１１０９：空間、１１１０：容器、１１１１：フランジ、１１１２：Ｏ−リング、１１１３：回転ギア、１１１４：半月状ギア、１１１５：支持台、１１１７：回転ギア、１１１８、１１１９：水平方向、１１２１：上下移動台座、１１２３：上下駆動用モータ、１１２４：上下方向、１１２５：高電圧電源、１１２６：電極、１１３１：回転軸、１１３２：管部材、１１３３：ベローズ、１１３５：らせん状ギア。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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