(57)【要約】【課題】長時間安定的に大出力のＸ線を発生することが可能なＸ線発生方法及びＸ線発生装置を提供する。【解決手段】回転対陰極をその回転軸方向に回転させるとともに、前記回転軸の長さ方向に沿って反復的に移動させる。次いで、前記回転対陰極の表面における、前記回転に伴って生じる遠心力に抗して存在する部分にエネルギー線を照射し、前記回転対陰極の前記エネルギー線が照射された部分を前記回転対陰極の融点近傍又は融点以上にまで加熱して、少なくとも部分的に溶解させた状態で前記回転対陰極よりＸ線を発生させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転対陰極をその回転軸の周りに回転させるとともに、前記回転軸の長さ方向に沿って反復的に移動させる工程と、
前記回転対陰極の表面における、前記回転に伴って生じる遠心力に抗して存在する部分にエネルギー線を照射し、前記回転対陰極の前記エネルギー線が照射された部分を前記回転対陰極の融点近傍又は融点以上にまで加熱して、少なくとも部分的に溶解させた状態で前記回転対陰極よりＸ線を発生させる工程と、
を具えることを特徴とする、Ｘ線発生方法。
【請求項２】
前記回転対陰極の、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動は、所定の周期で行うことを特徴とする、請求項１に記載のＸ線発生方法。
【請求項３】
前記回転対陰極の、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさは、前記エネルギー線の線幅を基準として決定することを特徴とする、請求項1又は２に記載のＸ線発生方法。
【請求項４】
前記回転対陰極の、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさは、前記エネルギー線の線幅よりも大きくすることを特徴とする、請求項３に記載のＸ線発生方法。
【請求項５】
前記回転対陰極の、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさは、前記エネルギー線の線幅の少なくとも２倍以上の大きさで行うことを特徴とする、請求項４に記載のＸ線発生方法。
【請求項６】
前記回転対陰極における前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料の、前記エネルギー照射によって生じた窪みによる出射Ｘ線の減少量が５％以下であることを特徴とする、請求項５に記載のＸ線発生方法。
【請求項７】
前記回転対陰極における前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料の、前記エネルギー照射によって生じた窪みは、略中央において平坦な底面と、両端部において前記底面より所定の角度で立ち上がる傾斜部とを有することによって逆台形状を呈し、前記傾斜部の前記角度は前記Ｘ線の取り出し角度よりも小さいことを特徴とする、請求項５又は６に記載のＸ線発生方法。
【請求項８】
前記回転対陰極は、前記回転対陰極の外縁に沿って設けた筒状部分を有し、前記エネルギー線は前記筒状部分の内壁表面に照射することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項９】
前記筒状部材の側壁を前記中心軸側へ向けて傾斜させ、前記回転対陰極の、前記エネルギー線を照射した前記部分の、溶解に伴う飛散を抑制することを特徴とする、請求項８に記載のＸ線発生方法。
【請求項１０】
前記筒状部材の側壁を前記中心軸から外方へ向けて傾斜させ、前記回転対陰極から発生した前記Ｘ線の取り出しを容易にすることを特徴とする、請求項８に記載のＸ線発生方法。
【請求項１１】
前記回転対陰極の、前記エネルギー線が照射される部分をＶ字溝状又はＵ字溝状に形成することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項１２】
前記回転対陰極の、前記エネルギー線が照射される前記Ｖ字溝状又は前記Ｕ字溝状に形成された前記部分は、前記エネルギー線照射による溶解後の、遠心力が作用した場合の形状と略同形状に形成することを特徴とする、請求項１１に記載のＸ線発生方法。
【請求項１３】
前記回転対陰極の、前記エネルギー線が照射される前記部分の周囲を、前記回転対陰極の、前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料よりも高融点及び／又は高熱伝導度の物質で構成することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項１４】
前記エネルギー線は電子線であることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一に記載のＸ線発生方法。
【請求項１５】
前記電子線は前記回転対陰極に対向するようにして設けられた陰極から放出し、前記回転対陰極を収納する対陰極室と、前記陰極を収納する陰極室とを隣接させて気密部材で構成し、前記対陰極室及び前記陰極室を仕切る隔壁に前記陰極から射出される前記電子線を通過させる小さな貫通孔又は管を設けるとともに、前記対陰極室及び前記陰極室それぞれに真空排気装置を接続して、真空排気するように構成することを特徴とする、請求項１４に記載のＸ線発生方法。
【請求項１６】
前記Ｘ線は、前記気密部材に設けられた所定のＸ線透過膜を介して外部に取り出すことを特徴とする、請求項１５に記載のＸ線発生方法。
【請求項１７】
前記Ｘ線透過膜の前方に、前記回転対陰極の、前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料の蒸発に伴う前記Ｘ線透過膜の汚染を防止するための、保護膜を設けることを特徴とする、請求項１６に記載のＸ線発生方法。
【請求項１８】
回転軸の周りに回転させるとともに、前記回転軸の長さ方向に沿って反復的に移動させるように構成した回転対陰極と、
前記回転対陰極の表面における、前記回転に伴って生じる遠心力に抗して存在する部分にエネルギー線を照射し、前記回転対陰極の前記エネルギー線が照射された部分を前記回転対陰極の融点近傍又は融点以上にまで加熱して、少なくとも部分的に溶解させた状態で前記回転対陰極よりＸ線を発生させるように構成したエネルギー線源と、
を具えることを特徴とする、Ｘ線発生装置。
【請求項１９】
前記回転対陰極は、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動を所定の周期で行うように構成したことを特徴とする、請求項１８に記載のＸ線発生装置。
【請求項２０】
前記回転対陰極は、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさが、前記エネルギー線の線幅を基準として決定するように構成したことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載のＸ線発生装置。
【請求項２１】
前記回転対陰極は、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさが、前記エネルギー線の線幅よりも大きくなるように構成したことを特徴とする、請求項２０に記載のＸ線発生装置。
【請求項２２】
前記回転対陰極は、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさが、前記エネルギー線の線幅の少なくとも２倍以上の大きさで行うように構成したことを特徴とする、請求項２１に記載のＸ線発生方法。
【請求項２３】
前記回転対陰極における前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料の、前記エネルギー照射によって生じた窪みによる出射Ｘ線の減少量が５％以下であることを特徴とする、請求項２２に記載のＸ線発生装置。
【請求項２４】
前記回転対陰極における前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料の、前記エネルギー照射によって生じた窪みは、略中央において平坦な底面と、両端部において前記底面より所定の角度で立ち上がる傾斜部とを有することによって逆台形状を呈し、前記傾斜部の前記角度は前記Ｘ線の取り出し角度よりも小さいことを特徴とする、請求項２２又は２３に記載のＸ線発生装置。
【請求項２５】
前記回転対陰極は、前記回転対陰極の外縁に沿って設けた筒状部分を有し、前記エネルギー線は前記筒状部分の内壁表面に照射するようにしたことを特徴とする、請求項１８〜２４のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【請求項２６】
前記筒状部材の側壁を前記中心軸側へ向けて傾斜させ、前記回転対陰極の、前記エネルギー線を照射した前記部分の、溶解に伴う飛散を抑制するようにしたことを特徴とする、請求項２５に記載のＸ線発生装置。
【請求項２７】
前記筒状部材の側壁を前記中心軸から外方へ向けて傾斜させ、前記回転対陰極から発生した前記Ｘ線の取り出しを容易にするようにしたことを特徴とする、請求項２５に記載のＸ線発生装置。
【請求項２８】
前記回転対陰極の、前記エネルギー線が照射される部分をＶ字溝状又はＵ字溝状に形成したことを特徴とする、請求項１８〜２７のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【請求項２９】
前記回転対陰極の、前記エネルギー線が照射される前記Ｖ字溝状又は前記Ｕ字溝状に形成された前記部分は、前記エネルギー線照射による溶解後の、遠心力が作用した場合の形状と略同形状に形成したことを特徴とする、請求項２８に記載のＸ線発生装置。
【請求項３０】
前記回転対陰極の、前記エネルギー線が照射される前記部分の周囲を、前記回転対陰極の、前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料よりも高融点及び／又は高熱伝導度の物質で構成したことを特徴とする、請求項１８〜２９のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【請求項３１】
前記エネルギー線は電子線であることを特徴とする、請求項１８〜３０のいずれか一に記載のＸ線発生装置。
【請求項３２】
前記電子線は前記回転対陰極に対向するようにして設けられた陰極から放出し、前記回転対陰極を収納する対陰極室と、前記陰極を収納する陰極室とを隣接させて気密部材で構成し、前記対陰極室及び前記陰極室を仕切る隔壁に前記陰極から射出される前記電子線を通過させる小さな貫通孔又は管を設けるとともに、前記対陰極室及び前記陰極室それぞれに真空排気装置を接続して、真空排気するように構成したことを特徴とする、請求項３１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３３】
前記Ｘ線は、前記気密部材に設けられた所定のＸ線透過膜を介して外部に取り出すようにしたことを特徴とする、請求項３２に記載のＸ線発生装置。
【請求項３４】
前記Ｘ線透過膜の前方に、前記回転対陰極の、前記Ｘ線発生に寄与するターゲット材料の蒸発に伴う前記Ｘ線透過膜の汚染を防止するための、保護膜を設けたことを特徴とする、請求項３３に記載のＸ線発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超高輝度を実現できるＸ線発生方法及びＸ線発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
X線回折測定等においては、可能なかぎり強い強度のX線を試料に照射して測定を行う必要のある場合がある。この様な場合に用いられるX線発生装置として従来から回転対陰極X線発生装置が知られている。
【０００３】
この回転対陰極X線発生装置は、内部に冷却媒体を流通させた円柱状の対陰極（ターゲット）を高速で回転させながら、その外周表面に電子線を照射してX線を発生させるものである。この回転対陰極X発生装置は、ターゲットを固定した固定ターゲットのタイプに比較してターゲット上の電子線の照射位置が時々刻々と変化するので冷却効率が極めて高く、したがって、対陰極に大電流の電子線を照射することができ、強力な（高輝度の）X線を発生させることができる。
【０００４】
ところで、一般的にX線の出力は陰極と対陰極との間に印加する電力（電流×電圧）に対応するので、X線の出力強度をこの電力で表示すると、上記従来の回転対陰極X線発生装置では、ターゲット上に０．１×１ｍｍの電子ビームを照射する汎用のX線発生装置の場合は、最大１．２ｋＷ程度、超高輝度といわれるものでも最大３．５ｋＷ程度の出力を得るのが限界であった。
【０００５】
このような状態に鑑み、特開平１１−３３９７０４号公報などにおいては、電子線を回転対陰極の融点近傍になるまで加熱し、前記回転対陰極の前記電子線照射部が部分的に溶解するような状態とすることによって、大出力のＸ線を発生することが開示されている。しかしながら、このような方法においても、前記電子線の照射条件によっては、大出力のＸ線を長時間安定的に発生させることができない場合があり、さらなる改善が求められていた。
【特許文献１】特開平１１−３３９７０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、長時間安定的に大出力のＸ線を発生することが可能なＸ線発生方法及びＸ線発生装置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】
【０００７】
上記目的を解決すべく、本発明は、
回転対陰極をその回転軸の周りに回転させるとともに、前記回転軸の長さ方向に沿って反復的に移動させる工程と、
前記回転対陰極の表面における、前記回転に伴って生じる遠心力に抗して存在する部分にエネルギー線を照射し、前記回転対陰極の前記エネルギー線が照射された部分を前記回転対陰極の融点近傍又は融点以上にまで加熱して、少なくとも部分的に溶解させた状態で前記回転対陰極よりＸ線を発生させる工程と、
を具えることを特徴とする、Ｘ線発生方法に関する。
【０００８】
また、本発明は、
回転軸の周りに回転させるとともに、前記回転軸の長さ方向に沿って反復的に移動させるように構成した回転対陰極と、
前記回転対陰極の表面における、前記回転に伴って生じる遠心力に抗して存在する部分にエネルギー線を照射し、前記回転対陰極の前記エネルギー線が照射された部分を前記回転対陰極の融点近傍又は融点以上にまで加熱して、少なくとも部分的に溶解させた状態で前記回転対陰極よりＸ線を発生させるように構成したエネルギー線源と、
を具えることを特徴とする、Ｘ線発生装置に関する。
【０００９】
本発明者は、特開平１１−３３９７０４号公報に記載の、電子線を回転対陰極の融点近傍になるまで加熱し、前記回転対陰極の前記電子線照射部が部分的に溶解するような状態とすることによって、大出力のＸ線を発生する方法において、長時間安定的に大出力のＸ線が発生されなくなる原因を見出すべく鋭意検討を実施した。
【００１０】
その結果、前記大出力のＸ線を得るには、前記電子線を前記回転対陰極の融点近傍にまで加熱するが、このような高出力の電子線を前記回転対陰極に照射すると、前記電子線照射部の減りが激しくなり、前記電子線照射部が、前記回転対陰極上において窪みとして存在することになり、この結果、前記電子線照射部で生成したＸ線が前記電子線照射部の窪みに起因して生じた側壁面において吸収されてしまうためであることを見出した。
【００１１】
このような事実の発見に鑑み、本発明者は高出力の電子線などのエネルギー線を照射した場合においても、前述したような前記回転対陰極の前記電子線照射部において窪みがなるべく生じないようにすべく鋭意検討を試みた。その結果、回転対陰極を用いた、従来のＸ線発生方法及びＸ線発生装置において、前記回転対陰極をその回転軸の周りに回転するのみではなく、前記回転軸の長さ方向に沿って反復運動させることにより、高出力のエネルギー線を回転対陰極に照射した場合に、その電子線照射部の窪みの深さを大きく低減することができ、前記窪みに起因して生じた側壁面の高さを十分に低くできることを見出した。
【００１２】
したがって、高出力のエネルギー線を照射した場合においても、前記電子線照射部で生成したＸ線の、前記側壁面での吸収を極力低減することができ、目的とする高輝度のＸ線を長時間安定的に発生できることを見出した。
【００１３】
なお、本発明の好ましい態様においては、前記回転対陰極の、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動は、所定の周期で行う。これによって、前記回転対陰極の、前記エネルギー照射部が拡大するとともに、前記エネルギー線による蒸散により形成される窪みが台形になるため、高強度のＸ線をより長時間安定に発生させることが出来るようになる。
【００１４】
また、本発明の他の好ましい態様においては、前記回転対陰極の、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさは、前記エネルギー線の線幅を基準として決定する、具体的には、前記エネルギー線の線幅よりも大きくする。これによって、電子線照射部における窪みの深さをより低減することができるようになる。
【００１５】
さらに、本発明のその他の好ましい態様においては、前記回転対陰極の、前記回転軸の長さ方向に沿った前記移動の大きさは、前記エネルギー線の線幅の少なくとも２倍以上の大きさで行う。これによって、出射Ｘ線の減少量を５％以下にすることができ、長時間に亘り９５％以上の効率でＸ線を発生させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、長時間安定的に大出力のＸ線を発生することが可能なＸ線発生方法及びＸ線発生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】
【００１７】
以下、本発明のその他の特徴及び利点について、発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態に係るX線発生装置の構成を示す断面図であり、図２は図１の一部拡大図である。以下、これらの図を参照しながら一実施の形態を説明する。
【００１９】
図に示すＸ線発生装置においては、回転対陰極１が収納される対陰極室２と、陰極３が収納される陰極室４と、回転対陰極１を回転駆動させるとともに、上下駆動させる駆動モータ５が設けられた駆動部６とが、互いに隣接するとともに気密構造部材２ａ、４ａ及び６ａによって隔離されて形成されている。また、対陰極室２と陰極室４とを仕切る隔壁部２ｂには、陰極３から射出される電子線３０を通過させる小さな貫通孔２ｃが設けられている。さらに、対陰極室２及び陰極室４の各々には図示しない真空排気装置が接続される真空排気口２ｄ及び４ｄが設けられている。
【００２０】
なお、図においては特に明確に記載されてはいないが、駆動部６において、駆動モータ５は回転駆動に寄与するモータと上下駆動に寄与するモータとから構成されている。回転駆動に寄与するモータは、例えば回転対陰極１を数千〜１万回転／分程度の速度で回転させることができるように構成されている。また、上下駆動に寄与するモータは、例えば回転対陰極１を０．０１〜１回／分の周期で上下方向に反復運動させることができるように構成されている。
【００２１】
回転対陰極１は、Ｃｕ（銅）等からなる筒状部１１と、この筒状部１１の筒の一方の開口部を塞ぐように形成された円板状部１２と、筒状部１１及び円板状部１２の共通の中心軸をその中心軸とする回転軸部１３とが連続して一体に形成され、かつ内部は冷却水を流すことができるように空洞に形成されており、筒状部１１の筒の内壁面１１ａを電子線照射部とするものである。この場合、前記電子線照射部は、筒状部１１の内壁面１１ａ内に形成されているので、回転対陰極１の駆動モータによる回転運動によっても、この回転運動に伴って生じる遠心力に抗して存在するようになる。
【００２２】
なお、回転対陰極１の回転軸部１３は、回転駆動部６内に設けられた１対の軸受け部材１３ａ、１３ｂによって回転自在に支持されている。
【００２３】
回転軸部１３の円板状部１２寄りの根元部には、回転軸部１３と気密構造部材６ａとの間を気密に保持して上記体対陰極室２の真空を維持する回転軸シール部材１３ｃが設けられている。
【００２４】
さらに、回転対陰極１の内部には、電子線照射部である筒状部１１の内壁面１１ａに冷却水を流通させるための固定隔壁部材１５が挿入設定されている。この固定隔壁部材１５は、回転軸部１３の内部においては筒状をなしており、円板状部１２に至ってその筒の端部を円板状に拡げ、筒状部１１の内部の右端部内壁の手前で延長されている。
【００２５】
すなわち、この固定隔壁部材１５は、回転対陰極１の内部の空洞部分をいわば二重管構造に仕切っている。この二重管の外側管部１４ａは冷却水の導入口１６に連通されている。なお、回転軸部１３の左端部の外周には軸シール部材１４が設けられており、冷却水の導入口１６から導入された冷却水が軸受け部材１３ｂや駆動モータ５が設けられた収納スペース内に洩れ出ないようにしつつ二重管の外側管部１４ａ内に導入されるようになっている。
【００２６】
したがって、冷却水導入口１６から導入された冷却水は、二重管の外側管部１４ａを進行し、上記筒状部１１の内部の右端部内壁で折り返して二重管の内側管部１４ｂに進行して電子線照射部１ａの内壁面を冷却した後、内側管部１４ｂ内をさらに進行して冷却水の排出口１７を通じて外部に排出される。
【００２７】
回転対陰極１の筒状部１１の、電子線照射部を構成する内壁面１１ａの近傍の気密構造部材２ａには、電子線照射部１１ａに電子線３０が照射されたときに発生するＸ線２０を外部に取り出すためのＸ線窓２１が形成されている。このX線窓２１にはべリリウム膜等のX線透過性の材料からなるＸ線透過膜２２が形成されており、対陰極室２の真空を維持しながらX線を取り出せるようになっている。
【００２８】
陰極３は、絶縁構造部３２、フィラメント３３及びウエンネルト３４等とから構成されており高圧導入部３１から導入された数十ＫＶの高圧電力及びフィラメント電力を供給することによって、対陰極１に電子線３０を照射する。
【００２９】
上述の構成において、冷却水導入口１６から冷却水を導入し、騒動モータ５によって回転対陰極１を回転軸部１３の周りに高速回転させるとともに、回転軸部１３の長さ方向に沿って所定の周期で往復運動する。この際、回転対陰極１の筒状部１１の内壁面１１ａには、その電子線照射部が部分的に溶解するような高強度の電子線を照射する。この場合、前記電子線照射部は窪みとなるが、この窪みの深さは回転対陰極１の、回転軸部１３の長さ方向に沿った往復運動に起因して、この往復運動がない場合に比較して低減される。以下、回転対陰極１の往復運動による電子線照射部の窪み深さの低減について説明する。
【００３０】
図３は、回転対陰極１の回転運動のみで往復運動がない場合の電子線照射部の様子を示す図であり、図４は、回転対陰極の回転運動に加えて往復運動が存在する場合の電子線照射部の様子を示す図である。なお、本例において、上記電子線は回転対陰極１の筒状部１１の内壁面１１ａに照射し、かかる部分が電子線照射部を構成するようになるので、図３及び図４に示す様子は、電子線照射の際の、筒状部１１の内壁面１１ａの様子を示すものである。
【００３１】
図３に示すように、内壁面１１ａに電子線が照射されると、電子線照射部は、前記電子線の幅で規定される幅ｗの底面、及び深さｈの側壁面で規定される窪みとなる。このとき、取り出し角度をαとすると、その際に生じたＸ線は側壁面で遮られ、出射効率Ｅ（％）の効率でＸ線を取り出せる窪みの深さｈＥは、
ｈＥ＝（１−０．０１Ｅ）ｗｔａｎα                          （１）
で規定され、出射効率Ｅ（％）は、
１００×（１−ｈＥ／ｗｔａｎα）                              （２）
で表される。
【００３２】
なお、出射効率Ｅ（％）は電子線照射部に窪みが生じていない状態での出射Ｘ線量を基準とした値であり、図３に示すように、Ｅ＝１００(ｗ−ｘ)／ｗの関係式で表すことができる。また、ｘ＝ｈ／ｔａｎα（ｔａｎα＝ｈ／ｘ）なる関係式があるので、これらの式からｘを消去して整理することにより、上記（１）式を得ることができる。
【００３３】
一方、図４に示すように、回転対陰極１を電子線の幅（ｗ）に対して例えばＴ倍の大きさで等速往復運動させたとすると、電子線照射部は、幅ｗ×（Ｔ−２）の底面、両端に位置する幅ｗの傾斜部及び深さｈ’の側壁面を有する逆台形状の窪みを呈するようになる。この場合、窪みの傾斜部の角度γはＸ線の取り出し角度αより小さいので、前記底面に照射された電子線によって生じたＸ線は１００％の効率で取り出すことができる。
【００３４】
前記窪みの前記傾斜部でのＸ線取り出し効率をＥ’（％）とすると、窪み全体でのＸ線の取り出し平均効率は、
［１００×｛ｗ×（Ｔ−２）｝＋Ｅ’×２ｗ］／ｗＴ                  （３）
で表すことができる。
【００３５】
実際、図４に示すように、Ｔ＝３、すなわち回転対陰極１を電子線の幅ｗの２倍の大きさで往復運動させ、電子線幅を１ｍｍとした場合、回転対陰極１の内壁面１１ａの、電子線照射部が約１００μｍまで蒸散した場合（窪みの深さが約１００μｍの場合）においても、９５％の出射効率でＸ線を生成し取り出すことができた。
【００３６】
一方、図３に示すように、電子線の往復運動を行わない場合においては、電子線幅を１ｍｍとした場合、同じ９５％の出射効率でＸ線を生成し取り出すためには、前記電子線照射部の蒸散の割合（窪みの深さ）を約１０μｍとしなければならない。なお、当然のことながら、前記蒸散の割合（窪み深さ）が増大することにより、上記（２）よりＸ線の出射効率は減少し、上記９５％より漸次減少する。
【００３７】
このように、本例では、回転対陰極１をその回転軸部１３の長さ方向に沿って、電子線幅の２倍以上の大きさで往復運動を行うことにより、このような往復運動を行わない場合に比較して、長時間、上記具体例では電子線照射部の蒸散程度が１０倍程度となるまで、９５％の高率でＸ線を生成し取り出すことができる。
【００３８】
なお、上記具体例では、回転対陰極１の筒状部１１に対して特に変形加工を加えることなく、すなわち、筒状部１１の内壁面１１ａが回転軸線（中心軸）に平行となる状態のままで電子線照射部としている。しかしながら、内壁面１１ａの表面をその断面の表面輪郭線が回転軸線に対してコンマ数度ないし十数度傾斜するようにすることもできる。
【００３９】
具体的には、筒状部１１の内壁面１１ａを前記回転軸線に向けてコンマ数度ないし数十度の角度で傾斜するようにすることができる。この場合、前記電子線照射部は筒状部１１の内壁面１１ａ上において遠心力に抗してより安定的に存在することができるようになる。したがって、前記電子線照射部の溶解による外方への飛散をさらに効果的に抑制することができるようになる。一方、筒状部１１の内壁面１１ａを前記中心軸から外方へ向けて傾斜させるようにすることもできる。この場合、前記電子線照射部の外方への飛散を抑制した状態で、回転対陰極１から発生したＸ線の取り出しを容易にすることができる。
【００４０】
さらに、筒状部１１の内壁面１１ａにおける電子線照射部を断面がＶ字溝状又はＵ字構状に形成すれば、電子線照射部の溶解による外方への飛散を効果的に防止できる。この場合には、Ｖ宇状又はＵ字状の溝巾やその傾斜角度もしくは溝深さ等は、Ｘ線取り出しが可能な寸法にすることは勿論である。さらには、内壁面１１ａの前記電子線照射部の蒸散により、Ｔ及びｗで規定される台形状の窪みを呈するようになるので、前記電子線照射部に予めミラープレーンを有する凸の台形を加工形成しておけば、前記電子線照射部の電子線照射による表面変形を軽減することが可能になる。
【００４１】
また、筒状部１１の内壁面１１ａにおける電子線照射部だけを、発生させるＸ線の種類で決まるターゲット物質で構成し、その周囲をより高融点の物質及び／又は熱伝導度のより高い物質で構成すれば、陰極全体の冷却効率の向上が図れるとともに、陰極全体の変形を防止することができるようになり、高輝度のＸ線を長時間安定的に発生させるようにすることができる。
【００４２】
さらに、本例においては、筒状部１１の内壁面１１ａにおける電子線照射部を溶解させるようにしているので、対陰極室２内において、前記電子線照射部を構成する金属の蒸気圧が上昇し、Ｘ線透過膜２２が汚染される場合がある。これを防止するために、対陰極室２内のＸ線透過膜２２の前面に交換可能なX線透過性の保護膜を設けることが望ましい。この保護膜としては、例えば、反跳電子に耐えられるＮｉ膜、ＢＮ膜、Ａｌ膜、マイラー膜などの長尺状の保護膜をロールに巻いた供給ロールと、この供給ロールの保護膜を巻き取る巻取ロールとをＸ線窓２１の内側に設け、供給ロールと巻取ロールとの間に張られた保護膜がX線透過膜２２の前面に配置されるようにすればよい。
【００４３】
また、上記具体例においては、エネルギー線として電子線を用いているが、その他のエネルギー線、例えばレーザ光線やイオンなどのエネルギー線を適宜に用いるようにすることができる。
【００４４】
以上、本発明を具体例を挙げながら詳細に説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態に係るX線発生装置の構成を示す断面図である。
【図２】図１に示すＸ線発生装置の一部拡大図である。
【図３】回転対陰極の回転運動のみで往復運動がない場合の電子線照射部の様子を示す図である。
【図４】回転対陰極の回転運動に加えて往復運動が存在する場合の電子線照射部の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  回転対陰極
２  対陰極室
３  陰極
４  陰極室、
５  駆動モータ
６  回転駆動部
１１  筒状部
１１ａ  筒状部の内壁面
２０  X線
３０  電子線
【図１】
2007080674.tif 000003
【図２】
2007080674.tif 000004
【図３】
2007080674.tif 000005
【図４】
2007080674.tif 000006