(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向した陽極電極及び陰極電極と、電気絶縁性及び真空気密性を有する容器と、前記容器内に前記陽極電極に接続されたＸ線を放射するターゲット及び前記ターゲットにＸ線を照射する電子銃を備えているＸ線管であって、
前記容器が二次電子放出係数２〜２.９のホウ珪酸ガラスであり、前記容器の内側の表面に前記二次電子放出係数が１未満の二次電子放出係数をもつ物質を島状に点在させ、前記島は自己組織的に凝集してできた不規則な形状であることを特徴としたＸ線管。
【請求項２】
請求項１に記載されたＸ線管を搭載したことを特徴とするＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線管球及びＸ線撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管は陽極の型により固定陽極Ｘ線管と回転陽極Ｘ線管に分類される。固定陽極Ｘ線管は比較的出力の小さい小型装置（研究用，工業用Ｘ線発生装置等）に、回転陽極Ｘ線管は出力の大きな装置（Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）等）に用いられる。
【０００３】
図２は一般的な固定陽極Ｘ線管の模式図（放射線応用技術ハンドブック，第一版，株式会社朝倉書店発行ｐｐ．３４９）である。
【０００４】
図２を用いてＸ線管の構造とＸ線発生過程について簡単に述べる。  
【０００５】
Ｘ線管は高真空のガラスバルブ２１と、その内部に設置されたフィラメント２５と、対向したターゲット２３から構成されている。フィラメント２５は陰極として、ターゲット２３は陽極として機能する。ガラスバルブ２１の材質としては、一般的にホウ珪酸ガラスなどの硬質ガラスが使われる。加熱したフィラメント２５より発生した熱電子を高電圧によって加速し、金属製のターゲット２３に衝突させてＸ線を発生させる。
【０００６】
図３に回転陽極Ｘ線管の模式図（放射線応用技術ハンドブック，第一版，株式会社朝倉書店発行ｐｐ．３４９）を示す。  
【０００７】
回転陽極３１が高速回転（２０００rpm〜９０００rpm程度）することで電子線照射部位を分散し、ターゲットの局所的な発熱を抑えることができる。なお、Ｘ線発生過程は固定陽極Ｘ線管と回転陽極Ｘ線管ともに同様である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１５２９５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１３９９７号公報
【非特許文献１】放射線応用技術ハンドブック，第一版，株式会社朝倉書店発行pp．３４９
【非特許文献２】IEEE TRANSACTION ON ELECTRICAL INSULATION，VOL.EI-11,NO.1， pp.32-35
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
高出力Ｘ線発生装置においては放電抑制性能が求められており、これは特にＸ線ＣＴ装置など医療用機器における装置の大幅な信頼性向上の課題の一つである。
【００１０】
Ｘ線発生装置において放電が発生すると、放電電荷による電流（Ｉa ）とＸ線管の管電流（Ｉb ）の和（Ｉa＋Ｉb）が総管電流として検出される。このとき、放電電荷による電流（Ｉa ）はＸ線発生には寄与しない。Ｘ線管の動作は検出された総管電流をもとに制御されるため、放電電荷による電流が流れると所望のＸ線出力が得られず一時的に動作不安定となる。このことから、安定したＸ線出力を得るためにはＸ線管球内で発生する放電を抑制することが必要となる。
【００１１】
真空中の電圧印加電極間における放電は下記のような過程で発生すると考えられている。電子銃などから飛来した電子が絶縁物表面に衝突し、飛来した電子より多数の二次電子が発生した場合に絶縁体表面は正帯電する。入射電子数と放出される二次電子数の比（二次電子数／入射電子数）は二次電子放出係数と呼ばれ、物質固有の値を持つ。Ｘ線管球に使用されるガラスも含め、絶縁体の二次電子放出係数は一般的に１より大きいため、正に帯電する。正に帯電した絶縁物表面と陰極間で電界強度が上昇し、陰極から電子が電界放出されるのを発端として放電が発生する。つまり正帯電を抑制することは放電を抑制することになる。
【００１２】
一般的に放電の抑制は、絶縁部の距離を長くとり陰極と陽極間の電界を低減することにより図られるが、これはＸ線管球の大型化を伴う。絶縁部の距離を変えずに若しくは短くして放電抑制するためには絶縁体表面への帯電を抑制する方法が有効であり、いかに帯電を抑制するかが課題となる。
【００１３】
帯電抑制構造として、絶縁性基体上に導電性膜を配置し、導電性膜上に導電性膜より二次電子放出係数が小さいカーボン等の物質を粒子状に分散して帯電を抑制している特開
２０００−１１３９９７号が公知である。上記帯電抑制方法をＸ線管球に適用すると、導電性膜の存在により陽極，陰極間が導通することからそのままでの適用は困難であり、この点が課題となる。
【００１４】
真空中のアルミナに二次電子放出係数が小さいＣｒ2Ｏ3をコーティングし帯電を抑制することで耐電圧特性を向上させた例としてIEEE TRANSACTION ON ELECTRICAL INSULATION,VOL.EI-11，NO.1，pp.32-35 が公知である。しかし、Ｃｒ2Ｏ3を塗布によりコーティングをしていることから、膜厚は相当厚く凸凹も大きいと考えられる。Ｘ線管のコーティングとしてはＸ線管球を透過するＸ線の強度減少を抑えるため、二次電子放出を抑えられる最小の膜厚であることが望ましく、また照射されるＸ線強度の空間的均一性を良好に保つには凸凹のない平坦な薄膜であることが望ましいことから、これら二点も課題である。
【００１５】
また、Ｘ線管球の帯電抑制構造と考えられる円筒状の接地電位カバーを管球絶縁部周囲に設置した図が特開２００１−１５２９５号公報に記載されている。上記円筒状の接地電位カバーは陽極電位の高電圧金属に近接していることから電界強度が強くなり放電発生し易くなると考えられ、この点が課題となる。
【００１６】
本発明の目的は、小型でＸ線管球内の放電を抑制できるＸ線管及びＸ線撮像装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、更に装置の性能向上を図ったものである。その手段を以下に記述する。
【００１８】
本発明の第一の手段として、対向した陽極電極及び陰極電極と電気絶縁性及び真空気密性を有する容器と前記容器内に前記陽極電極に接続されたＸ線を放射するターゲット及び前記ターゲットにＸ線を照射する電子銃を備えているＸ線管であって、前記容器の内側の表面に前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質を島状に点在させた配置にする。
【００１９】
この手段では前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質を前記容器の内側に島状に点在させることにより、電極間の絶縁性を確保しつつ二次電子放出を抑制し、容器内側が正に帯電することを抑制できる特徴がある。この結果として放電を抑制できる特徴がある。また絶縁体表面の正帯電を抑えることから電子線の拡散抑制となり、ターゲットへの入射電子数が増えることでＸ線発生効率も向上するという特徴がある。更にＸ線発生効率が向上することで、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制できる特徴をもつ。
【００２０】
本発明の第二の手段として、第一の手段に記載のＸ線管において前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質の二次電子放出係数を１未満とする。この手段では第一の手段における特徴のほかに、二次電子放出係数が１未満の物質を用いることにより、容器表面からの二次電子放出を更に抑制できる特徴をもつ。
【００２１】
本発明の第三の手段として、第一の手段に記載のＸ線管において、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質はＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ物質とする。
【００２２】
この手段では第一の手段における特徴のほかに、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質はＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａ，
Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ物質とすることにより、容器表面からの二次電子放出を更に抑制できる特徴をもつ。
【００２３】
本発明の第四の手段として、第一の手段に記載のＸ線管において、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質を島状に点在させた配置をフォトリソグラフィのパターニング技術で形成する。
【００２４】
この手段では、第一の手段における特徴の他に、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質を島状に点在させた配置をフォトリソグラフィによるパターニングで形成することで島の面積と島間の距離を制御できるため、帯電特性を満足しつつ帯電特性できる特徴をもつ。
【００２５】
本発明の第五の手段として、第一の手段に記載のＸ線管において、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質を島状に点在させた配置は真空成膜初期に形成される島状構造を用いる。
【００２６】
この手段では第一の手段における特徴のほかに、成膜のみの一工程で島状構造を形成できるため帯電抑制構造の作製工程が簡単になるという特徴をもつ。
【００２７】
本発明の第六の手段として、第一の手段に記載のＸ線管において、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質はＣｒ2Ｏ3若しくはＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａを少なくとも一種類以上含んだ絶縁体で二次電子放出係数が１未満の物質であり、管球内表面に薄膜の状態で配置する。
【００２８】
この手段では第一の手段における特徴のほかに、二次電子放出係数が１未満で且つ絶縁物である薄膜を管球内表面に配置することにより、電極間の絶縁性を確保しながら管球内全面において帯電を抑制できる特徴をもつ。
【００２９】
本発明の第七の手段として、第五の手段に記載のＸ線管において、前記薄膜は１００
ｎｍ以下の厚さとする。
【００３０】
この手段では第六の手段における特徴のほかに、薄膜を１００ｎｍ以下に薄く成膜することでＸ線透過効率が向上するという特徴をもつ。
【００３１】
本発明の第八の手段として、対向した陽極電極及び陰極電極，電気絶縁性及び真空気密性を有する容器、前記容器内に前記陽極電極に接続されたＸ線を放射するターゲット及び前記ターゲットにＸ線を照射する電子銃を備えるＸ線管球であって、前記電子銃から放出される電子線の射線軸と平行な中心軸を有し、前記容器の内側に前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数で平円盤の中心を刳り貫いたリング形状の物質を備える。
【００３２】
この手段では前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもった平円盤の中心を刳り貫いたリング形状の物質を、前記電子銃から放出される電子線の射線軸と平行な中心軸を有するように前記容器の内側に備えることで、容器内側への入射電子数を低減することで放出される二次電子数を抑制し、正に帯電することを抑制できる特徴がある。この結果として帯電部と陰極間の電界集中を抑えられることから放電を抑制できるという特徴がある。またリング状物質の二次電子放出係数が小さいため電子線周囲の正帯電を抑えることから電子線の拡散抑制となり、ターゲットへの入射電子数が増えることでＸ線発生効率も向上するという特徴がある。更にＸ線発生効率が向上することで、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制できる特徴をもつ。
【００３３】
本発明の第九の手段として、第八の手段に記載のＸ線管において前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質は二次電子放出係数が１未満とする。
【００３４】
この手段では第八の手段における特徴のほかに、二次電子放出係数が１未満の物質を用いることにより、容器表面からの二次電子放出を更に抑制できる特徴をもつ。
【００３５】
本発明の第十の手段として、第八の手段に記載のＸ線管において、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質はＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ物質であることとする。
【００３６】
この手段では第八の手段における特徴のほかに、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質はＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａ，
Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ物質であることにより、容器表面からの二次電子放出を更に抑制できる特徴をもつ。
【００３７】
本発明の第十一の手段として、第八の手段に記載のＸ線管において、前記リング形状の物質を前記対向した電極間に複数備える。
【００３８】
この手段では、第八の手段における特徴のほかに、リング状物質を対向した電極間に複数備えることにより、容器内側への入射電子数を更に減少させることができるため、更に帯電を抑制できる特徴をもつ。
【００３９】
本発明の第十二の手段として、第八の手段に記載のＸ線管において、前記リング形状の物質の断面はリング中心軸方向より径方向の長さを長くする。
【００４０】
この手段では、第八の手段における特徴のほかに、リング中心軸方向より径方向の長さが長いことにより対向電極とリング形状の物質の電界を抑えることができ、より高電圧のＸ線管に適用できる特徴をもつ。またリングが径方向へ長いことからリングを含む面に対し浅い角度を持った電子でなければ容器表面へ入射できないため、容器表面への入射電子数を減少することができる特徴をもつ。
【００４１】
本発明の第十三の手段として、第八の手段に記載のＸ線管において、前記リング形状の物質の角は曲率をもった角であること。
【００４２】
この手段では、第八の手段における特徴のほかに、リング形状の物質の角に曲率をつけることにより、リングと電極、またリングを複数配置した場合にリング間の電界集中を低減させることができることから、より高電圧のＸ線管に適用できる特徴をもつ。
【００４３】
本発明の第十四の手段として、第八の手段に記載のＸ線管において、前記リング形状の物質は前記リング中心から前記リング最外周まで扇状にその一部が欠けている形状であること。
【００４４】
この手段では、第八の手段における特徴のほかに、リング中心からリング最外周まで扇状にその一部が欠けていることにより、回転陽極Ｘ線管のように電子銃が容器付近に位置しているＸ線管においてもリング状物質を配置させることができる特徴をもつ。
【００４５】
本発明の第十五の手段として、第八の手段に記載のＸ線管において、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質は他物質のリング状基材の表面に蒸着又は塗布により形成する。
【００４６】
この手段では、第八の手段における特徴のほかに、前記容器の二次電子放出係数未満の二次電子放出係数をもつ物質を他物質のリング状基材の表面に蒸着または塗布することにより、二次電子放出係数の小さい物質の使用量を少なくできコスト低減できる特徴をもつ。
【００４７】
本発明の第十六の手段として、第一の手段から第十五の手段のいずれかに記載されたＸ線管を搭載したことを特徴とするＸ線撮影装置であること。
【００４８】
この手段では、放電の抑制された信頼性の高いＸ線撮影装置を実現できるという特徴をもつ。
【発明の効果】
【００４９】
本発明によれば、小型でＸ線管球内の放電が抑制できるＸ線管及びＸ線撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００５１】
本発明による第一の実施の形態を説明する。図４に第一の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ４５中に熱電子源として陰極４１にフィラメント４２，対向して陽極４３にターゲット４４を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
４４と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。
【００５２】
図１に図４の視点４７から見た第一の実施の形態におけるガラスバルブ内側表面の概略図を示す。第一の実施の形態ではガラスバルブ表面２に、島状に点在した帯電抑制構造１を配置する。図１では例として円形の薄膜を示しているが、三角形や四角形など異なる形状の薄膜でもよいものとする。帯電抑制構造はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜
２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質で構成されている。この構成物質が導電性を持つ場合であっても、絶縁体であるガラスバルブ上に島状に点在しているため電流経路とはならず、陽極，陰極間の電気絶縁性は保持される。上記のような島状構造を配置することによりガラスバルブ表面２がカバーされ、ガラスバルブへ入射する電子銃からの熱電子数及びターゲットからの反射電子数が減少する。また島状に点在した帯電抑制構造はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるので、帯電抑制構造１を持たないＸ線管球に比べて二次電子放出量が少ないため正の帯電電位を抑制することができる。
【００５３】
図５に電位測定位置４６にて測定した電位の時間変化を管電流の時間変化とともに示す。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００５４】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【００５５】
実施例１はガラスバルブ内側への表面処理であるので固定陽極Ｘ線管及び回転陽極Ｘ線管どちらにおいても同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００５６】
本発明による第二の実施の形態を説明する。図４に第二の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ４５中に熱電子源として陰極４１にフィラメント４２，対向して陽極４３にターゲット４４を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
４４と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。
【００５７】
図１に図４の視点４７から見た第二の実施の形態におけるガラスバルブ内側表面の概略図を示す。第二の実施の形態ではガラスバルブ表面２に、島状に点在した帯電抑制構造１を配置する。図１では例として円形の薄膜を示しているが、三角形や四角形など異なる形状の薄膜でもよいものとする。帯電抑制構造は二次電子放出係数が１未満の物質で構成されている。この構成物質が導電性を持つ場合であっても、絶縁体であるガラスバルブ上に島状に点在しているため電流経路とはならず、陽極，陰極間の電気絶縁性は保持される。上記のような島状構造を配置することによりガラスバルブ表面２がカバーされ、ガラスバルブへ入射する電子銃からの熱電子数及びターゲットからの反射電子数が減少する。また島状に点在した帯電抑制構造は二次電子放出係数が１未満の物質であるので、帯電抑制構造１を持たないＸ線管球に比べて二次電子放出量が少ないため正の帯電電位を抑制できる。
【００５８】
電位測定位置４６にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただし二次電子放出係数が１未満の物質を使っているため、実施例１に比して正の帯電をより抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００５９】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【００６０】
実施例２はガラスバルブ内側への表面処理であるので固定陽極Ｘ線管及び回転陽極Ｘ線管どちらにおいても同様の効果が得られる。
【実施例３】
【００６１】
本発明による第三の実施の形態を説明する。図４に第三の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ４５中に熱電子源として陰極４１にフィラメント４２，対向して陽極４３にターゲット４４を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
４４と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。
【００６２】
図１に図４の視点４７から見た第三の実施の形態におけるガラスバルブ内側表面の概略図を示す。第三の実施の形態ではガラスバルブ表面２に、島状に点在した帯電抑制構造１を配置する。図１では例として円形の薄膜を示しているが、三角形や四角形など異なる形状の薄膜でもよいものとする。帯電抑制構造はＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ二次電子放出係数が１未満の物質で構成されている。この構成物質が導電性を持つ場合であっても、絶縁体であるガラスバルブ上に島状に点在しているため電流経路とはならず、陽極，陰極間の電気絶縁性は保持される。上記のような島状構造を配置することによりガラスバルブ表面２がカバーされ、ガラスバルブへ入射する電子銃からの熱電子数及びターゲットからの反射電子数が減少する。また島状に点在した帯電抑制構造はＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，
Ｂａ，Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ二次電子放出係数が１未満の物質であるので、帯電抑制構造１を持たないＸ線管球に比べて二次電子放出量が少ないため正の帯電電位を抑制できる。
【００６３】
電位測定位置４６にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ二次電子放出係数が１未満の物質を使っているため、実施例１に比して正の帯電をより抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００６４】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【００６５】
実施例３はガラスバルブ内側への表面処理であるので固定陽極Ｘ線管及び回転陽極Ｘ線管どちらにおいても同様の効果が得られる。
【実施例４】
【００６６】
本発明による第四の実施の形態を説明する。図４に第四の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ４５中に熱電子源として陰極４１にフィラメント４２，対向して陽極４３にターゲット４４を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
４４と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。
【００６７】
図１に図４の視点４７から見た第四の実施の形態におけるガラスバルブ内側表面の概略図を示す。第四の実施の形態ではフォトリソグラフィによるパターニングでガラスバルブ表面２に島状に点在した帯電抑制構造１を配置する。図１では例として円形の薄膜を示しているが、三角形や四角形など異なる形状の薄膜でもよいものとする。帯電抑制構造はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質で構成されている。この構成物質が導電性を持つ場合であっても、絶縁体であるガラスバルブ上に島状に点在しているため電流経路とはならず、陽極，陰極間の電気絶縁性は保持される。上記のような島状構造を配置することによりガラスバルブ表面２がカバーされ、ガラスバルブへ入射する電子銃からの熱電子数及びターゲットからの反射電子数が減少する。また島状に点在した帯電抑制構造はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるので、帯電抑制構造１を持たないＸ線管球に比べて二次電子放出量が少ないため正の帯電電位を抑制することができる。
【００６８】
電位測定位置４６にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしパターニングにより島の占有面積を増やすことで実施例１に比し帯電は抑制される。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００６９】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。フォトリソグラフィによるパターニングで島状に点在した帯電抑制構造を形成することにより、帯電抑制効果に影響を与える島の占有面積と、電気絶縁性に影響を与える島間の距離を任意制御できるため絶縁特性を満足しつつ帯電を抑制することができる。
【００７０】
実施例４はガラスバルブ内側への表面処理であるので固定陽極Ｘ線管及び回転陽極Ｘ線管どちらにおいても同様の効果が得られる。
【実施例５】
【００７１】
本発明による第五の実施の形態を説明する。図４に第五の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ４５中に熱電子源として陰極４１にフィラメント４２，対向して陽極４３にターゲット４４を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
４４と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。
【００７２】
図１に図４の視点４７から見た第五の実施の形態におけるガラスバルブ内側表面の概略図を示す。第五の実施の形態では真空成膜初期に形成される島状構造を利用してガラスバルブ表面２に島状に点在した帯電抑制構造１を配置する。図１では例として円形の島状構造を示しているが、上記真空成膜初期に形成される島状構造は自己組織的に凝集してできるため不規則な形状となる。この方法では任意形状の島状構造にすることは難しいが、島状構造作製時のパターニング処理が不要なため製作工程を抑えることができる。帯電抑制構造はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質で構成されている。この構成物質が導電性を持つ場合であっても、絶縁体であるガラスバルブ上に島状に点在しているため電流経路とはならず、陽極，陰極間の電気絶縁性は保持される。上記のような島状構造を配置することによりガラスバルブ表面２がカバーされ、ガラスバルブへ入射する電子銃からの熱電子数及びターゲットからの反射電子数が減少する。また島状に点在した帯電抑制構造はガラスバルブの二次電子放出係数 (２〜２.９)未満の二次電子放出係数を持つ物質であるので、帯電抑制構造１を持たないＸ線管球に比べて二次電子放出量が少ないため正の帯電電位を抑制することができる。
【００７３】
電位測定位置４６にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただし蒸着時間の調整により島の占有面積を増やすことで実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化
５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００７４】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。フォトリソグラフィによるパターニングで島状に点在した帯電抑制構造を形成することにより、帯電抑制効果に影響を与える島の占有面積と、電気絶縁性に影響を与える島間の距離を任意制御できることから帯電抑制と絶縁特性の最適バランスをとることができる。
【００７５】
実施例５はガラスバルブ内側への表面処理であるので固定陽極Ｘ線管及び回転陽極Ｘ線管どちらにおいても同様の効果が得られる。
【実施例６】
【００７６】
本発明による第六の実施の形態を説明する。図４に第六の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ４５中に熱電子源として陰極４１にフィラメント４２，対向して陽極４３にターゲット４４を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
４４と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。
【００７７】
図６に第六の実施の形態におけるガラスバルブ断面の概略図を示す。第六の実施の形態ではガラスバルブ６２内側表面にＣｒ2Ｏ3薄膜６１を帯電抑制構造として配置する。上記Ｃｒ2Ｏ3薄膜を配置する方法として、酸素雰囲気中、オゾン雰囲気中でのＣｒの反応性蒸着や、酸素をプラズマガスとして適量導入しＣｒ，Ｃｒ2Ｏ3をターゲットとした反応性スパッタリングなどが好ましい。Ｃｒ2Ｏ3は電気絶縁体であるので管球内側表面全体に蒸着しても電気絶縁性を確保できる。上記のような薄膜を配置することにより、電子銃からの電子線及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、Ｃｒ2Ｏ3の二次電子放出係数は１未満でありガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるので、Ｃｒ2Ｏ3薄膜６１を持たないＸ線管球に比べて二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。
【００７８】
電位測定位置４６にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただし二次電子放出係数が１未満のＣｒ2Ｏ3薄膜でガラスバルブ内側表面全体を覆うため実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００７９】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【００８０】
実施例６ではＣｒ2Ｏ3薄膜を帯電抑制膜の例としたが、Ｌｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，
Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａを少なくとも一種類以上含んだ絶縁体で二次電子放出係数が１未満の物質を材料とした薄膜であっても構わない。
【００８１】
また実施例６は管球絶縁部の管球内表面への表面処理であるので固定陽極Ｘ線管及び回転陽極Ｘ線管どちらにおいても同様の効果が得られる。
【実施例７】
【００８２】
本発明による第七の実施の形態を説明する。図４に第七の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ４５中に熱電子源として陰極４１にフィラメント４２，対向して陽極４３にターゲット４４を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
４４と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。
【００８３】
図６に第七の実施の形態におけるガラスバルブ断面の概略を示す。第七の実施の形態ではガラスバルブ６２内側表面に厚さ１００ｎｍ以下のＣｒ2Ｏ3薄膜６１を帯電抑制構造として配置する。１２０〜１５０ｋＶの管電圧で使用するＸ線ＣＴ装置のＸ線管球や、120ｋＶ以下の管電圧で使用するＸ線発生装置のＸ線管球で発生する電子線は膜厚１００ｎｍのＣｒ2Ｏ3薄膜を透過できない。このため帯電抑制膜は１００ｎｍの膜厚で充分であり、管電圧に合わせて１００ｎｍ以下の膜厚を選択する。
【００８４】
上記Ｃｒ2Ｏ3薄膜を配置する方法として、酸素雰囲気中、オゾン雰囲気中でのＣｒの反応性蒸着や、酸素をプラズマガスとして適量導入しＣｒ，Ｃｒ2Ｏ3をターゲットとした反応性スパッタリングなどが好ましい。Ｃｒ2Ｏ3は電気絶縁体であるので管球内側表面全体に蒸着しても電気絶縁性を確保できる。上記のような薄膜を配置することにより、電子銃からの電子線及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、
Ｃｒ2Ｏ3の二次電子放出係数は１未満でありガラスバルブの二次電子放出係数 (２〜
２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるので、Ｃｒ2Ｏ3薄膜６１を持たないＸ線管球に比べて二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。
【００８５】
電位測定位置４６にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただし二次電子放出係数が１未満のＣｒ2Ｏ3薄膜でガラスバルブ内側表面全体を覆うため実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００８６】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【００８７】
実施例７ではＣｒ2Ｏ3薄膜を帯電抑制膜の例としたが、Ｌｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，
Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａを少なくとも一種類以上含んだ絶縁体で二次電子放出係数が１未満の物質を材料とした薄膜であっても構わない。
【００８８】
実施例７は管球絶縁部の管球内表面への表面処理であるので固定陽極Ｘ線管及び回転陽極Ｘ線管どちらにおいても同様の効果が得られる。
【実施例８】
【００８９】
本発明による第八の実施の形態を説明する。図７に第八の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ７６中に熱電子源として陰極７２にフィラメント７３，対向して陽極７４にターゲット７５を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
７５と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング７１は電子線の射線軸７８と平行な中心軸を有し、平円盤の中心を刳り貫いた形状でガラスバルブ７６の内側に設置されている。また、帯電抑制リング７１はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質である。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【００９０】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングはガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。
【００９１】
電位測定位置７７にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。ただしリング直近のガラスバルブにおいては実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００９２】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例９】
【００９３】
本発明による第九の実施の形態を説明する。図７に第九の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ７６中に熱電子源として陰極７２にフィラメント７３，対向して陽極７４にターゲット７５を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
７５と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング７１は電子線の射線軸７８と平行な中心軸を有し、平円盤の中心を刳り貫いた形状でガラスバルブ７６の内側に設置されている。また、帯電抑制リング７１は二次電子放出係数が１未満の物質である。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【００９４】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングは二次電子放出係数が１未満の物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。
【００９５】
電位測定位置７７にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【００９６】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例１０】
【００９７】
本発明による第十の実施の形態を説明する。図７に第十の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ７６中に熱電子源として陰極７２にフィラメント７３，対向して陽極７４にターゲット７５を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット
７５と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング７１は電子線の射線軸７８と平行な中心軸を有し、平円盤の中心を刳り貫いた形状でガラスバルブ７６の内側に設置されている。また、帯電抑制リング７１はＬｉ，Ｂｅ，Ｃ，Ａｌ，Ｋ，Ｔｉ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｂａ，Ｃｒ2Ｏ3を少なくとも一種類以上含んだ二次電子放出係数が１未満の物質である。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【００９８】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングは二次電子放出係数が１未満の物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。
【００９９】
電位測定位置７７にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【０１００】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例１１】
【０１０１】
本発明による第十一の実施の形態を説明する。図８に第十一の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ８６中に熱電子源として陰極８２にフィラメント８３、対向して陽極８４にターゲット
８５を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット８５と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング８１は電子線の射線軸８８と平行な中心軸を有し、平円盤の中心を刳り貫いた形状でガラスバルブ８６の内側に複数設置されている。また、帯電抑制リング８１はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質である。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【０１０２】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングはガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。
【０１０３】
電位測定位置８７にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【０１０４】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例１２】
【０１０５】
本発明による第十二の実施の形態を説明する。図８に第十二の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ８６中に熱電子源として陰極８２にフィラメント８３，対向して陽極８４にターゲット
８５を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット８５と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング８１は電子線の射線軸８８と平行な中心軸を有し、平円盤の中心を刳り貫いた形状でガラスバルブ８６の内側に設置されている。ここで帯電抑制リングは複数配置されていても良いものとする。図９に帯電抑制リングの断面９１を示す。帯電抑制リングの断面９１はその断面としてリング中心軸方向より径方向の長さを長くとる。また、帯電抑制リング７１はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質である。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【０１０６】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングはガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。帯電抑制リングの断面９１のようにリング中心軸方向より径方向の長さが長い断面を持つと、対向電極とリングとの間の電界集中を抑えることができることから、より高電圧のＸ線管球に適用できる。またリングが径方向に長いため、リングを含む面に対し浅い角度で入射した電子でなければガラスバルブ表面へ到達できないことから、ガラスバルブ表面への入射電子数を減らすことができる。
【０１０７】
電位測定位置７７にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【０１０８】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例１３】
【０１０９】
本発明による第十三の実施の形態を説明する。図８に第十三の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ８６中に熱電子源として陰極８２にフィラメント８３，対向して陽極８４にターゲット
８５を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット８５と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング８１は電子線の射線軸８８と平行な中心軸を有し、平円盤の中心を刳り貫いた形状でガラスバルブ８６の内側に設置されている。ここで帯電抑制リングは複数配置されていても良いものとする。図１０に帯電抑制リングの断面形状１０１を示す。帯電抑制リングの断面は角に曲率をもった断面形状１０１のようにその角に曲率を持つ。また、帯電抑制リング７１はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質である。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【０１１０】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングはガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。帯電抑制リングの曲率を持った断面形状１０１のようにその角に曲率を持つと長方形の断面形状１０２に比し、対向電極とリングとの間の電界集中、またリングを複数配置するときにはリング間の電界集中を抑えることができるため、より高電圧のＸ線管球に適用できる。
【０１１１】
電位測定位置７７にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【０１１２】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例１４】
【０１１３】
本発明による第十四の実施の形態を説明する。図１１に第十四の実施の形態における回転陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ１２１中に熱電子源として陰極１１５にフィラメント１１４，対向して回転陽極１１６にターゲット１１７を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット１１７と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング１１１は電子線の射線軸１１３と平行な中心軸を有する。図１２に図１１の視点１１２から見た回転陽極Ｘ線管球の概略図を示す。ガラスバルブ１２１の内側に電子銃１２２と帯電抑制リング１２３が平円盤の中心を刳り貫いたリングで且つリングの一部が欠けたような形状で設置されている。ここで帯電抑制リング１１１は複数配置されていても良いものとする。帯電抑制リング１１１及び１２３はガラスバルブの二次電子放出係数（２〜
２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質である。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【０１１４】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングはガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。帯電抑制リングをリングの一部が欠けたような形状にすることで、回転陽極Ｘ線管球のように電子銃がガラスバルブ付近に位置しているようなＸ線管球においても帯電抑制リングを設置することができる。
【０１１５】
電位測定位置１１８にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【０１１６】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例１５】
【０１１７】
本発明による第十五の実施の形態を説明する。図８に第十五の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略を示す。本実施例のＸ線管の構造は、高真空のガラスバルブ８６中に熱電子源として陰極８２にフィラメント８３，対向して陽極８４にターゲット
８５を配置する。ガラスバルブの材質としては、硬質ガラス（ホウ珪酸ガラス）を用いる。Ｘ線管では加熱したフィラメントより発生した熱電子を高電圧によって加速し、ターゲット８５と呼ばれる金属に衝突させてＸ線を発生させる。帯電抑制リング８１は電子線の射線軸８８と平行な中心軸を有し、平円盤の中心を刳り貫いた形状でガラスバルブ８６の内側に設置されている。ここで帯電抑制リング８１は複数配置されていても良いものとする。帯電抑制リング８１は任意物質で構成されるリング状基材上にガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質を塗布，電着等の方法により形成したものである。帯電抑制リングと電極間の距離は使用するＸ線発生電圧に対して適当な絶縁距離をとるものとする。また帯電抑制リングは十分な機械的強度を有した絶縁体で支持する。
【０１１８】
上記のようなリングを配置することにより、電子銃からの放出電子及びターゲットからの反射電子の管球絶縁物への入射が減少する。また、帯電抑制リングはガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質であるのでガラスバルブに比し二次電子放出量が少なく正の帯電電位を抑制することができる。塗布，電着による形成方法によりガラスバルブの二次電子放出係数（２〜２.９ ）未満の二次電子放出係数を持つ物質の使用量を低減することができることから、材料コストを低減できる。
【０１１９】
電位測定位置８７にて測定した電位の時間変化と管電流の時間変化は実施例１の測定結果である図５とほぼ同様の結果となる。ただしリングの存在によりできるフィラメントおよびターゲットの電子線照射部位から発生する電子線の射影部では、実施例１に比し帯電を抑制できる。帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化５１と帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化５２を比較すると、帯電抑制構造がある場合の電位５２の方が電子線照射時における電位が低いことから、正への帯電が抑制されていることが分かる。
【０１２０】
ガラスバルブ内側表面の正帯電を抑制するということはガラスバルブ表面の電位の低下を意味することから、電子銃及びターゲットから反射電子の管球絶縁物への入射数は更に減少し、入射数減少に伴い正への帯電は抑制され放電も抑制される。更にガラスバルブ表面電位の低下により電子銃から放出される電子線の拡散が抑制されることから、電子銃からターゲットへの入射電子数が増加しＸ線発生効率が向上する。Ｘ線発生効率向上に伴い、同強度のＸ線を発生させる場合に管電流を低減できる事からＸ線管の発熱を抑制でき冷却機構の小型化にも寄与する。
【実施例１６】
【０１２１】
本発明による第十六の実施の形態を説明する。図１３に第十六の実施の形態におけるＸ線撮影装置のシステム概念図を示す。Ｘ線撮影装置はＸ線管球１３１から被験者向けてＸ線を放出し、透過したＸ線をディテクターにて検出し映像化するという仕組みである。図１３ではイメージングプレートによる撮影を例にしているが、Ｘ線撮影装置の一つであるＸ線ＣＴ装置の場合には対向したＸ線管球とディテクターが被験者の周囲を回転し断層撮影する。
【０１２２】
このようなＸ線撮影装置のＸ線管球１３１として実施例１〜１５に記載したＸ線管球を搭載することで、放電の抑制された信頼性の高いＸ線撮影装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】第一，二，三，四，五の実施の形態におけるガラスバルブ内側表面の概略図。
【図２】固定陽極Ｘ線管の模式図。
【図３】回転陽極Ｘ線管の模式図。
【図４】第一，二，三，四，五，六，七の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略図。
【図５】第一〜十五の実施の形態における電位測定結果の一例。
【図６】第六，七の実施の形態におけるガラスバルブ断面の概略図。
【図７】第八，九，十の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略図。
【図８】第十一，十二，十三，十五の実施の形態における固定陽極Ｘ線管の内部構造の概略図。
【図９】第十二の実施の形態における帯電抑制リングの断面概略図。
【図１０】第十三の実施の形態における帯電抑制リングの断面概略図。
【図１１】第十四の実施の形態における回転陽極Ｘ線管の内部構造の概略図。
【図１２】第十四の実施の形態における視点１１２から見た回転陽極Ｘ線管の概略図。
【図１３】第十六の実施の形態におけるＸ線撮影装置のシステム概念図。
【符号の説明】
【０１２４】
１…帯電抑制構造、２…ガラスバルブ表面、２１，４５，６２，７６，８６，１２１…ガラスバルブ、２２，４３，７４，８４…陽極、２３，４４，７５，８５，１１７…ターゲット、２４，４１，７２，８２，１１５…陰極、２５…電子銃フィラメント、３１，
１１６…回転陽極、４２，７３，８３，１１４…フィラメント、４６，７７,８７,１１８…電位測定位置、４７，１１２…視点、５１…帯電抑制構造が無い場合の電位の時間変化、５２…帯電抑制構造がある場合の電位の時間変化、６１…Ｃｒ2Ｏ3薄膜、７１，８１，１１１，１２３…帯電抑制リング、７８，８８，１１３…電子線射線軸、９１…帯電抑制リングの断面、１０１…断面形状、１０２…長方形の断面形状、１２２…電子銃、１３１…Ｘ線管球、１３２…ディテクター。
【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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