(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを射出する電子放出源を有する陰極と、
前記陰極と対向して設置され、前記電子ビームが入射することによってＸ線を放出する陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットと同電位であり、前記陽極ターゲットを包囲する円筒状の第１の遮蔽部材と、
前記第１の遮蔽部材の前記陰極に対向する先端部に蓋状に形成され、前記陰極から前記陽極ターゲットへ射出される前記電子ビームが通過する貫通孔である開口部を有する第２の遮蔽部材と、
前記陰極と、前記陽極ターゲットと、前記第１の遮蔽部材と、前記第２の遮蔽部材とを真空気密状態で内部に保持する真空外囲器と、を有し、
前記第２の遮蔽部材は、円盤状に形成され、
前記陽極ターゲットで散乱した反跳電子が直接的に前記真空外囲器に入射することを防止するために、内半径と外半径との差である突出し長が所定の寸法で形成され、
前記第２の遮蔽部材の突出し長の最小値は、以下の式
【数２０】
0006407591.tif 000021
ただし、前記式において、Ｘ１は、前記第２の遮蔽部材の突出し長の最小値を示し、Ｄ２は、前記第２の遮蔽部材の外径を示し、Ｌ１は、前記陰極の前記陽極ターゲット側の表面と前記第２の遮蔽部材の前記陰極側の表面との距離を示し、Ｌ２は、前記陽極ターゲットにおいて前記電子ビームが衝突する点と前記第２の遮蔽部材の前記陰極側の表面との距離を示す、を含む固定陽極型Ｘ線管。
【請求項２】
前記第２の遮蔽部材の突出し長は、以下の式
【数２１】
0006407591.tif 000022
ただし、前記式において、Ｙ１は、前記第２の遮蔽部材の突出し長を示す、の範囲で形成される請求項１の固定陽極型Ｘ線管。
【請求項３】
前記第２の遮蔽部材の開口部は円形状で形成される、請求項２の固定陽極型Ｘ線管。
【請求項４】
前記第２の遮蔽部材の開口部は楕円形状で形成される、請求項２の固定陽極型Ｘ線管。
【請求項５】
前記第２の遮蔽部材の開口部は四角形で形成される、請求項１の固定陽極型Ｘ線管。
【請求項６】
開口部の対角線上の前記第２の遮蔽部材の突出し長は、以下の式
【数２２】
0006407591.tif 000023
の範囲で形成される請求項５の固定陽極型Ｘ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、固定陽極型Ｘ線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定陽極型Ｘ線管は、電子ビームを放射するフィラメントを含む陰極（カソード）と、放射された電子を受けてＸ線を放射する陽極ターゲットを含む陽極（アノード）と、陰極と陽極とを真空気密で含む真空外囲器とを有する。真空外囲器は、ガラスおよび／またはセラミックスで形成される。フィラメントから放出された電子ビームは、陰極の集束電極で集束されてターゲットに入射し、陽極からＸ線が放射される。入射電子の一部は、弾性散乱によって反跳電子として陰極側に散乱する。さらに、その反跳電子の一部は、真空外囲器に衝突する。真空外囲器に衝突する際の電子のエネルギーは、通常、数１０ＫｅＶである。したがって、長時間の連続使用すると、真空外囲器にクラックが生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平３−１１０７５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、真空外囲器のクラックを防止するために、反跳電子が真空外囲器に飛ばないように陽極ターゲットの周囲にアノードフードが設けられている。しかし、アノードフードの形状および寸法によってアノードフードから反跳電子が飛び出し、真空外囲器に衝突する可能性がある。クラックが発生した場合、クラックから生じるガスによってＸ線管の真空度が劣化し、放電が発生しやすくなり、ガラス片が陰極表面等に付着し、耐電圧性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、長時間の連続使用時に耐電圧性が維持される固定陽極型Ｘ線管を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態に係る固定陽極型Ｘ線管は、電子ビームを射出する電子放出源を有する陰極と、陰極と対向して設置され、電子ビームが入射することによってＸ線を放出する陽極ターゲットと、陽極ターゲットと同電位であり、陽極ターゲットを包囲する円筒状の第１の遮蔽部材と、第１の遮蔽部材の陰極に対向する先端部に蓋状に形成され、陰極から陽極ターゲットへ射出される前記電子ビームが通過する貫通孔である開口部を有する第２の遮蔽部材と、陰極と陽極ターゲットと第１の遮蔽部材と第２の遮蔽部材とを真空気密状態で内部に保持する真空外囲器と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】図１Ａは、実施形態に係るＸ線管の内部構造の概略図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図２】図２は、実施形態のアノードカバーの拡大図である。
【図３Ａ】図３Ａは、反跳電子を遮蔽するための最小の突出し長を有するアノードカバーを示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、反跳電子を遮蔽するための最小の突出し長を有するアノードカバーの原理の説明図である。
【図４Ａ】図４Ａは、変形例を示すＸ線管のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに示すアノードカバーの断面の拡大図である。
【図５】図５は、Ｘ線管のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図６】図６は、変形例に関連するＸ線管の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下で図面を参照して実施形態について説明をする。  
（第１の実施形態）  
図１Ａは、実施の形態に係るＸ線管１の内部構造の概略図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。図１Ａに示すように、Ｘ線管１は、電子ビームを放出する陰極（カソード）１０と、陰極１０と対向して配置される陽極（アノード）２０と、真空雰囲気に密閉された筒状の真空外囲器３０と、を具備する。Ｘ線管１は、固定陽極型Ｘ線管である。Ｘ線管１は、管軸ＴＡを中心軸とする略円柱形状に形成されている。陰極１０および陽極２０は、真空雰囲気に密閉された筒状の真空外囲器３０内に収納される。また、外部電源、例えば、高電圧プラグ(図示せず）等が陰極１０及び陽極２０に接続されて高電圧（管電圧）が陰極１０および陽極２０の間に印加される。Ｘ線管１は、動作時に高温となる陽極２０を冷却するための冷却機構を備えていてもよい。
【０００９】
陰極１０は、電子ビームを放出する電子放出源としてのフィラメント１１と、放出された電子を陽極ターゲットに向けて集束する為の集束電極１２とを有している。以下で、説明の便宜上、電子ビームを電子と表現する場合もある。陰極１０は、略円柱形状に形成され、陰極１０の円の中心を管軸ＴＡが通るように、陰極１０が設置されている。陰極１０には、陽極２０に対して相対的に負の管電圧が印加されている。
【００１０】
フィラメント１１は、例えば、２つの端子を有している。電流の供給によってフィラメント１１が加熱され、加熱されたフィラメント１１から電子（熱電子）が後述する陽極ターゲット２０に向けて放出される（熱電子放出）。
【００１１】
集束電極１２は、電子が通る軌跡の周囲に配置されてフィラメント１１から放出される電子を陽極ターゲット２０に対して集束させる。外部電源の端子、例えば、高電圧プラグ等がＸ線管１に装着されると、フィラメント１１及び集束電極１２に高電圧が印加される。印加される電圧によって生ずる電流が前述のようにフィラメント１１に供給され、熱電子として放出される。そして、この放出された電子は、集束電極１２によって後述する陽極ターゲット２１に衝突するように集束される。例えば、陰極１０から放出された電子は、陽極ターゲット２１の表面の中心位置に向かって集束される。
【００１２】
陽極２０は、陽極ターゲット２１と、陽極母材２２と、陽極（アノード）フード（第１の遮蔽部材）２３と、を有している。以下で、陽極フード２３をアノードフード２３と記載する。陽極ターゲット２１は、陰極１０のフィラメント１１と対向して配置されている。陽極ターゲット２１は、後述する陽極母材２２の陰極１０の方向の先端部で、陽極母材２２の表面の中心位置に埋め込まれている。陽極ターゲット２１は、例えばモリブデン（Ｍｏ）または、タングステン（Ｗ）で形成されている。陽極２０には、陰極１０に対して相対的に正の管電圧が印加されている。陽極ターゲット２１と陰極１０との間の電位差によって、陰極１０から放出された電子（入射電子）は、陽極ターゲット２１に向けて加速され、集束電極１２によって集束され、陽極ターゲット２１に衝突する。加速集束された電子が陽極ターゲット２１に衝突すると、制動放射により陽極ターゲット２０からＸ線が放射される。以下で、陽極ターゲット２１において、電子ビームが衝突する点を焦点と記載する場合もある。
【００１３】
陽極母材２２は、管軸ＴＡを中心軸とする略円柱形状に形成されている。具体的には、陽極母材２２は、外周が円形に形成され、陰極１０との対向面は傾斜して形成されている。陽極母材２２は、陽極ターゲット２１で発生した熱を放散させる。陽極母材２２は、熱伝導率の高い銅などで形成される。例えば、陽極母材は、銅で形成される。
【００１４】
アノードフード２３は、陽極（アノード）カバー（第２の遮蔽部材）２３Ａと、放射窓２４とを有する。アノードフード２３は、金属部材で形成される。アノードフード２３は、陽極ターゲット２２で散乱（または、反射）した反跳電子を遮蔽する。アノードフード２３は、陽極２０を包囲するように管軸ＴＡを中心とする略円筒状に形成されている。アノードフード２３は、陽極母材２２の外周部に接合され、陽極母材２２の先端部から陰極１０の方向に所定の長さで突出するように形成されている。陽極２０には、陰極１０側の先端面と反対側の先端面に金属部材２５が接合されている。金属部材２５は金属で形成されている。金属部材２５は、陽極母材２２と、真空外囲器３０とに封着される。以下で、陽極カバー２３Ａをアノードカバー２３Ａと記載する。
【００１５】
アノードカバー２３Ａは、陰極１０側のアノードフード２３の先端部に蓋状に形成されている。図１Ｂに示すように、管軸ＴＡに垂直なＡ−Ａ断面で見ると、アノードカバー２３Ａは、例えば、ディスク状に形成される。アノードカバー２３Ａは、管軸ＴＡを中心軸とする円形の開口部を有する。アノードカバー２３Ａの開口部は、陰極１０から放射される電子が通過する貫通孔である。アノードカバー２３Ａは、アノードフード２３の陰極１０側の先端部でアノードフード２３の外周から管軸ＴＡへ向かって垂直に突出して形成されている。ここで、アノードカバー２３Ａのアノードフード２３の外周から管軸ＴＡへ向かう突出し長さを“アノードカバー２３Ａの突出し長”と記載する。アノードカバー２３Ａは、陽極ターゲット２１での反跳電子が後述する真空外囲器３０に散乱することを防止する。アノードカバー２３Ａは、ディスク状の表面が陰極１０と対向して設置される。アノードカバー２３Ａは、陽極ターゲット２１で散乱した反跳電子が真空外囲器３０へ到達しない突出し長を有するように形成される。詳細なアノードカバー２３Ａの構造については後述する。
【００１６】
放射窓２４は、陽極ターゲット２１から放射されるＸ線をアノードフード２３から外部へ放射するための開口部である。放射窓２４には、反跳電子が真空外囲器３０に飛ばないように金属部材が嵌合されていてもよい。放射窓２４には、例えば、ベリリウム板が嵌合される。
【００１７】
真空外囲器３０は、管軸ＴＡを中心軸とする略円筒形状で形成され、内部に陰極１０と陽極２０とを有する。陰極１０および陽極２０を収納する真空外囲器３０は、内部が真空気密に密閉されている。すなわち、真空外囲器３０は、密閉され、内部が真空状態に維持されている。真空外囲器３０は、例えば、ガラスおよび／又はセラミックスで形成される。
【００１８】
（アノードカバーの構造）  
次に、図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照してアノードカバー２３Ａの構造について説明する。図２は、本実施形態のアノードカバー２３Ａの拡大図である。図３Ａは、反跳電子を遮蔽するための最小の突出し長を有するアノードカバー２３Ａを示す図である。図３Ｂは、反跳電子を遮蔽するための最小の突出し長を有するアノードカバー２３Ａの原理の説明図である。
【００１９】
図２において、Ｄ１は、アノードカバー２３Ａの開口部の広さ（幅）を示す。Ｄ２は、アノードカバー２３Ａの外径を示す。Ｌ１は、管軸ＴＡと陽極ターゲット２１の表面との交点（電子ビームの焦点）からアノードカバー２３Ａの陰極１０側の先端面までの距離を示す。Ｌ２は、陽極２０側の陰極１０の先端面と陰極１０側のアノードカバー２３Ａの表面との間の距離を示す。ここで、管軸ＴＡと陽極ターゲット２１の表面との交点（電子ビームの焦点）は、陽極ターゲット２１の表面の中心と同一である。また、電子の軌道を説明する便宜上、入射電子１００と反跳電子１０１とを模式的に図２に記載する。
【００２０】
前述のように、陰極１０のフィラメント１１から陽極２０へ向けて放出された入射電子１００は、集束電極１２によって集束され、陽極ターゲット２１へ入射する。以下で、入射電子１００は、一例として、管軸ＴＡに沿って直進して陽極ターゲット２１に衝突するものとして記載する。
【００２１】
図２において、Ｙ１はアノードカバー２３Ａの突出し長を示す。入射電子１００が陽極ターゲット２１に衝突した際に、入射電子１００の一部は、弾性散乱によって全方位に散乱し得る。陽極ターゲット２１で散乱した反跳電子１０１の一部は、アノードカバー２３Ａの開口部を通って陰極１０の方向へ進む。陰極１０では負の電界が生じているため、反跳電子１０１は陰極１０の電界によって減速される。反跳電子１０１の一部は、陰極１０の表面に到達するが、押し返された反跳電子１０１の一部は、再び陽極２０の方向へ引き付けられる。再び陽極２０の方向へ引き付けられた反跳電子１０１は、アノードカバー２３Ａの表面に衝突する。アノードカバー２３Ａの表面に衝突した電子は、真空外囲器３０へ向かう確率がかなり低下する。すなわち、アノードカバー２３Ａによって真空外囲器３０へ向かう電子が遮蔽される。
【００２２】
以下で、アノードカバー２３Ａの突出し長について説明する。  
アノードカバー２３Ａの開口部から飛び出した反跳電子１０１は、放物線状の軌道でアノードカバー２３Ａの表面に再び衝突する。ここで、反跳電子１０１は、陽極母材２２で散乱し、アノードカバー２３Ａの開口部の最も外側を通って陰極１０へ向かう電子である。すなわち、反跳電子１０１は、散乱した電子の中で最もアノードフード２３の外側へ向かう電子である。以下では、反跳電子１０１は、特に断りのない限り、散乱した電子の中で最もアノードフード２３の外側へ向かう電子として記載する。
【００２３】
図３Ａに示すように、アノードカバー２３Ａの突出し長が最小となる場合、反跳電子１０１は、アノードカバー２３Ａの表面の最外端に衝突する。反跳電子１０１の軌道は、放物線の頂点を基点として左右対称で近似できる。すなわち、反跳電子１０１は、軌道の頂点に対して入射角と反射角とが同一になるように反射する。したがって、反跳電子１０１は、アノードカバー２３Ａの最内端を通り最外端に衝突するものとして考えられる。このような軌道を規定することによって、最小のアノードカバー２３Ａの突出し長が求められる。
【００２４】
図３Ｂに示すように、反跳した反跳電子１０１がアノードカバー２３Ａの最外周に到達する軌道は幾何学的に導出できる。最外周に到達する電子の軌道が導出可能であれば、反跳電子１０１を遮蔽するために必要な最小のアノードカバー２３Ａの突出し長Ｘ１が求められる。ここで、前述のようにアノードカバー２３Ａの突出し長をＹ１とすると、アノードカバー２３Ａの突出し長Ｙ１は、次式で示される。
【数１】
0006407591.tif 000002
【００２５】
図３Ｂに示すように、式１と幾何学的な相似関係とから次式が求められる。
【数２】
0006407591.tif 000003
【００２６】
式１と式２とから最小のアノードカバー２３Ａの突出し長Ｘ１は、次式で表される。
【数３】
0006407591.tif 000004
【００２７】
従って、アノードカバー２３Ａが反跳電子１０１を遮蔽するためには、アノードカバー２３Ａの開口部が以下の式４の範囲の長さを有するように形成される。
【数４】
0006407591.tif 000005
【００２８】
または、アノードカバー２３Ａは、反跳電子１０１を遮蔽するために以下の式５の範囲の突出し長Ｙ１を有するように形成される。
【数５】
0006407591.tif 000006
【００２９】
式４または式５を満たすことにより、反跳電子１０１を遮蔽するアノードカバー２３Ａが形成される。  
本実施形態によれば、アノードフード２３にアノードカバー２３Ａが形成される。アノードカバー２３Ａは、開口部から飛び出して真空外囲器３０に向かう反跳電子１０１を遮蔽するように形成されている。また、アノードカバー２３Ａは、開口部を通って飛び出す反跳電子１０１がアノードカバー２３Ａの表面に再び衝突するように形成される。アノードカバー２３Ａの表面に衝突した反跳電子が再び弾性散乱した場合でも、さらに再びアノードカバー２３Ａの表面に衝突するという現象が多重的に繰り返される。その結果、反跳電子１０１が真空外囲器３０に到達する確率は格段に低くなる。または、散乱が繰り返されることによって、反跳電子のエネルギーが真空外囲器３０の損傷を与えるエネルギー以下に減衰する。したがって、反跳電子による真空外囲器３０の損傷が防止される。反跳電子による真空外囲器３０の損傷が防止されるので、使用時に耐電圧性が維持されるＸ線管が提供される。以上述べた作用・効果は、Ｙ１がより大きいほどより高いが、Ｙ１の値は、電子ビームがアノードカバー２３Ａの表面に衝突することなく、開口部を通過できるぎりぎりの上限値よりも小さい値に設定する必要がある。この上限値は電子軌道シミュレーション、もしくは試行実験によって確認することができる。
【００３０】
以下で図面を参照して、本実施形態のいくつかの変形例について説明する。変形例のＸ線管１は、第１の実施形態のＸ線管１とほぼ同等の構成であるので、第１の実施形態のＸ線管１と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
（第１の変形例）  
第１の変形例について説明する。第１の変形例のＸ線管１は、第１の実施形態のＸ線管１とアノードカバー２３Ａの開口部の形状が異なる。
【００３２】
以下で図４Ａおよび図４Ｂを参照してアノードカバー２３Ａの開口部の形状について説明する。  
図４Ａは、変形例のアノードカバー２３Ａの開口部を示すＡ−Ａ線に沿った断面図である。図４Ｂは、図４Ａの一部を拡大した図である。図４Ａおよび図４Ｂに示すように、変形例のアノードカバー２３Ａの開口部は四角形状に形成されている。第１の変形例では、図４Ｂに示すように開口部は正方形で形成されているものとする。
【００３３】
次に、図４Ｂを参照してアノードカバー２３Ａの大きさについて説明する。  
図４Ｂにおいて、Ｄ３は、開口部の横軸の長さを示し、Ｄ４は、縦軸の長さを示す。ここで、対角線の開口部の幅、すなわちアノードカバー２３Ａの開口部で最大の幅をＤ１とする。Ｄ１は、第１の実施形態と同等であり、式２および式４で表される。アノードカバー２３Ａの開口部は正方形状であるので、Ｄ３はＤ４と同等である。
【００３４】
前述の式２のようにＤ１が反跳電子１０１を遮蔽するための最大値とすると、反跳電子１０１を遮蔽するために形成できる最大の開口部の長さ（Ｄ３およびＤ４の最大値）が求められる。すなわち、最も外側へ飛ぶ反跳電子１０１がアノードカバー２３Ａの最外端に着地する場合のアノードカバー２３Ａの開口部の各部の大きさが求められる。  
【数６】
0006407591.tif 000007
【００３５】
図４Ｂから幾何学的な関係よりＤ１は以下で示される。
【数７】
0006407591.tif 000008
【００３６】
式７に式２を適用するとＤ３は次式で表される。
【数８】
0006407591.tif 000009
【００３７】
以上の式６、式７、および式８より、反跳電子１０１を遮蔽するために形成できる最大の開口部の長さが求められる。すなわち、Ｄ３及びＤ４の最大値が夫々求められる。
【００３８】
次に、反跳電子１０１を遮蔽するための各方向の最小のアノードカバー２３Ａの突出し長を求める。  
横軸方向のアノードカバー２３Ａの突出し長をＹ３とし、Ｙ３の最小の値をＸ３とする。同様に、縦軸方向のアノードカバー２３Ａの突出し長をＹ４とし、Ｙ４の最小の値をＸ４とする。変形例において、開口部の対角線上のアノードカバー２３Ａの突出し長が式３のＸ１と同一ならば、開口部の各部から飛び出す反跳電子１０１が遮蔽される。すなわち、飛び出した反跳電子１０１は、アノードカバー２３Ａの表面上に着地する。したがって、Ｙ３およびＹ４は、それぞれ以下の式で表される。
【００３９】
Ｙ３は、
【数９】
0006407591.tif 000010
【００４０】
で示され、  
Ｙ４は、
【数１０】
0006407591.tif 000011
【００４１】
で示される。
【００４２】
式９に式８を適用するとＸ３は次式で表される。
【数１１】
0006407591.tif 000012
【００４３】
変形例では、アノードカバー２３Ａ開口部は、正方形で形成されているので、Ｘ４はＸ３と同一である。
【００４４】
従って、反跳電子１０１を遮蔽するために、アノードカバー２３Ａの開口部の各部の幅Ｄ３およびＤ４がそれぞれ以下の式１２および式１３の範囲で形成される。
【００４５】
Ｄ３は、
【数１２】
0006407591.tif 000013
【００４６】
を満たし、  
Ｄ４は、
【数１３】
0006407591.tif 000014
【００４７】
を満たすように形成される。
【００４８】
または、反跳電子１０１を遮蔽するために、アノードカバー２３Ａの各部の突出し長Ｙ３およびＹ４がそれぞれ以下の式１４、１５の範囲で形成される。
【００４９】
Ｙ３は、
【数１４】
0006407591.tif 000015
【００５０】
を満たし、  
Ｙ４は、
【数１５】
0006407591.tif 000016
【００５１】
を満たすように形成される。  
式１２乃至式１５により、反跳電子１０１を遮蔽するためのアノードカバー２３Ａが形成される。
【００５２】
本実施形態によれば、アノードカバー２３Ａの開口部は、反跳電子１０１が真空外囲器３０に向かう反跳電子１０１を第１の実施形態のアノードカバー２３Ａと比較して開口部の面積が小さい。反跳電子１０１が開口部を通ることが抑制される。すなわち、変形例のアノードカバー２３Ａは、第１の実施形態のアノードカバー２３Ａよりも反跳電子を遮蔽する。
【００５３】
なお、変形例では、アノードカバー２３Ａの開口部は正方形としたが、長方形でもよい。
【００５４】
例えば、Ｄ４はＤ３よりも小さく形成される。したがって、次式を満たすように形成される。
【数１６】
0006407591.tif 000017
【００５５】
このとき、アノードカバー２３Ａの突出し長Ｙ３、Ｙ４は次式を満たすように形成される。
【数１７】
0006407591.tif 000018
【００５６】
このように開口部が長方形に形成されることによって、第１の変形例のアノードカバー２３Ａよりも、開口部を通る反跳電子１０１が遮蔽される。
【００５７】
さらに、図５に示すように、アノードカバー２３Ａの開口部は、楕円形でもよい。
【００５８】
このとき、例えば、開口部の長軸の幅をＤ１とし、短軸の幅をＤ５とする。図５において、短軸の方向のアノードカバー２３Ａの突出し長をＹ５とする。ここで、Ｄ１は、第１の実施形態と同等であるものとする。長軸と短軸の関係が、アノードカバー２３Ａの開口部は、次式を満たすように形成される。
【数１８】
0006407591.tif 000019
【００５９】
または、反跳電子１０１を遮蔽するために、アノードカバー２３Ａの突出し長Ｙ５が以下の式１９の範囲で形成される。ここで、突出し長Ｙ５の最小値Ｘ５は、第１の実施形態におけるＸ１と同等である。なお、Ｙ１は、第１の実施形態の式５の範囲で形成される。
【数１９】
0006407591.tif 000020
【００６０】
このように開口部が楕円形に形成されることによって、第１の実施形態のアノードカバー２３Ａよりも、開口部から飛び出す反跳電子１０１が遮蔽される。
【００６１】
さらに、前述の実施形態ではアノードカバー２３Ａは、アノードフード２３の一部として記載したが、アノードカバーが別体としてアノードフード２３の陰極１０側の先端面に接合されていてもよい。図６に示すように、別体として形成されるアノードカバー２６（第２の遮蔽部材）は、アノードフード２３に接合されている。このように、アノードフード２６がアノードフード２３と別体で形成されることによって、アノードフード２３及びアノードカバー２６の加工が一体である場合よりも容易になる。また、アノードカバー２６がアノードフード２３と別体で形成されることによって、アノードカバー２６の設置の自由度が向上する。
【００６２】
前述の実施形態によれば、アノードカバー２３Ａ、２６が設けられていることによって、反跳電子が真空外囲器に向かう反跳電子が遮蔽される。アノードカバー２３Ａ、２６は、開口部を通る反跳電子がアノードカバー２３Ａ、２６の表面に再び衝突するように形成される。アノードカバー２３Ａ、２６の表面に衝突した反跳電子が再び弾性散乱した場合でも、さらに再びアノードカバー２３Ａ、２６の表面に衝突するという現象が多重的に繰り返される結果、反跳電子１０１は真空外囲器３０にほとんど到達しない。または、散乱が繰り返されることによって、反跳電子のエネルギーが真空外囲器の損傷を与えるエネルギー以下に減衰する。したがって、反跳電子による真空外囲器の損傷が防止される。その結果、耐電圧性が維持されるＸ線管が提供される。以上述べた作用・効果は、アノードカバー２３Ａ、２６の開口部のサイズがより小さいほどより高いが、開口部のサイズは、電子ビームがアノードカバー２３Ａの表面に衝突することなく、開口部を通過できるぎりぎりの下限値よりも大きいサイズに設定する必要がある。この下限値は電子軌道シミュレーション、もしくは試行実験によって確認することができる。
【００６３】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものでなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…Ｘ線管、１０…陰極（アノード）、１１…フィラメント、１２…集束電極、２０…陽極、２１…陽極ターゲット、２２…陽極母材、２３…陽極（アノード）フード、２３Ａ、２６…陽極（アノード）カバー、２４…放射窓、２５…金属部材、３０…真空外囲器、１００…入射電子、１０１…反射（反跳）電子、Ｄ１…アノードカバーの開口部の広さ（幅）、Ｄ２…アノードカバーの外径、Ｄ３…アノードカバーの開口部の横軸の長さ、Ｄ４…アノードカバーの開口部の縦軸の長さ、Ｄ５…アノードカバーの開口部の短軸の長さを、Ｙ１…アノードカバーの突出し長、Ｙ３…横軸方向のアノードカバーの突出し長、Ｙ４…縦軸方向のアノードカバーの突出し長、Ｘ１…アノードカバーの最小の突出し長、Ｘ３…横軸方向のアノードカバーの最小の突出し長、Ｘ４…縦軸方向のアノードカバーの最小の突出し長、Ｌ１…管軸と陽極ターゲットの表面との交点からアノードカバーの陰極側の先端面までの距離、Ｌ２…陰極の陽極側の先端面とアノードカバーの陰極側の先端面との間の距離
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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