(57)【要約】【課題】高強度のＸ線が得られ、かつ、放熱性が向上したＸ線発生用ターゲットおよびそれを備えたＸ線発生装置を提供する。【解決手段】Ｘ線発生用ターゲット１は、粒子線の照射によってＸ線を発生する第１材料を含むＸ線発生部９と、Ｘ線発生部９で生じた熱を放熱させる放熱部３とを備えている。Ｘ線発生部９は、少なくとも底面および側面を有しており、Ｘ線発生部９の少なくとも底面および／または側面は、放熱部３に接触している。【選択図】図１
2012212562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子線が照射されることによってＸ線を発生するＸ線発生用ターゲットであって、
前記粒子線の照射によってＸ線を発生する第１材料を含むＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部で生じた熱を放熱させる放熱部とを備えており、
前記Ｘ線発生部は、少なくとも底面および側面を有しており、
前記Ｘ線発生部の少なくとも底面および／または側面は、前記放熱部に接触している、
ことを特徴とするＸ線発生用ターゲット。
【請求項２】
前記Ｘ線発生部は、前記第１材料よりも熱伝導性が高い第２材料をさらに含む、
請求項１に記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項３】
前記第１材料および前記第２材料は、粒状または粉状であり、
前記Ｘ線発生部は、粒状または粉状の当該第１材料と第２材料との混合物からなる、
請求項２記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項４】
前記第２材料は、炭素材料、および／または前記第１材料よりも融点が低い低融点金属からなる、
請求項２または３記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項５】
前記炭素材料は、ダイヤモンドまたはグラファイトからなる、
請求項４に記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項６】
前記第２材料は、前記第１材料よりも融点が低い低融点金属からなり、
前記Ｘ線発生部は、前記第１材料からなる本体部分と、当該本体部分の外周面の少なくとも一部に配置され、前記低融点金属からなる接着部分とからなり、
前記第１材料は、前記低融点金属を介して前記放熱部に密着している、
請求項２に記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項７】
前記低融点金属は、アルミニウム、銅または銀からなる、
請求項４または６に記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項８】
前記放熱部は、凹部を有しており、
前記Ｘ線発生部は、前記凹部の内部に配置されており、
前記Ｘ線発生部の底面および側面は、前記放熱部に接触している、
請求項１から７のいずれかに記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項９】
前記Ｘ線発生部における前記第１材料が存在する部分の厚さは、１５０〜５００μｍである、
請求項１から８のいずれかに記載のＸ線発生用ターゲット。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載のＸ線発生用ターゲットを備えたＸ線発生装置。
【請求項１１】
粒子線の照射によってＸ線を発生する第１材料と、当該第１材料よりも融点が低い低融点金属とを含むＸ線発生部と、
前記Ｘ線発生部で生じた熱を放熱させる放熱部とを備えているＸ線発生用ターゲットの製造方法であって、
前記第１材料と前記放熱部との間に前記低融点金属を介在するように、前記Ｘ線発生部を前記放熱部に設置するＸ線発生部設置工程と、
粒子線を前記Ｘ線発生部に照射し、前記第１材料で発生した熱によって前記低融点金属を溶融させることによって、前記第１材料を前記低融点金属を介して前記放熱部に密着させる溶融密着工程と
を含むことを特徴とする、
Ｘ線発生用ターゲットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線発生装置の陽極部に設置されるターゲットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今、工場設備等の老朽化に伴い、工場配管の減肉による配管の劣化や腐食が問題になっており、工場配管を据付け状態のままで検査する非破壊検査の需要が高まっている。非破壊検査の方法としては、可搬型Ｘ線検査装置によって配管部の透過像を撮像し、撮像データから減肉の程度を検査することが一般的に行われている。このようなＸ線検査装置のＸ線源には、Ｘ線発生装置が用いられている。
【０００３】
Ｘ線発生装置は、通常、陽極部にタングステン等の高融点金属からなるターゲットが設置された構成を有しており、電子銃から照射された電子ビーム（すなわち、電子線等の粒子線）を陽極部のターゲットに当てることによってＸ線を発生させる。陽極部のターゲットには電子ビームが局所的に照射され、その９９％以上が熱エネルギーとなるため、陽極部のターゲットを熱伝導の良い材料と接触させて熱を逃がすことが重要となる。
【０００４】
例えば、特許文献１に記載されたＸ線管ターゲットでは、薄膜状のターゲット層と金属材料からなる基台との間に熱伝導性の高い材料からなる薄膜状の熱拡散層を形成しており、ターゲット層で発生した熱を熱拡散層を介して基台に伝達するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２―９３３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のような薄膜状のターゲット層を用いたＸ線管ターゲットは、加速電圧が１００ｋｅＶ以下程度の比較的小さなエネルギーを発生するための仕様であるため、厚肉の配管などを検査するために１MeVに近い大きなエネルギーのＸ線を発生させる場合には、薄膜状のターゲット層では電子ビームが透過してしまい、十分なＸ線発生量を得られないという問題がある。
【０００７】
また、電子ビームが透過しないようにターゲット層を厚くした場合、ターゲット層の内部で発生する熱はターゲット層内部に滞留しやすく、薄膜状の熱拡散層だけではターゲット層からの放熱を良好に行うことが困難になる。それによって、ターゲット層の寿命が短くなるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、高強度のＸ線が得られ、かつ、放熱性が向上したＸ線発生用ターゲットおよびそれを備えたＸ線発生装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためのものとして、本発明のＸ線発生用ターゲットは、粒子線が照射されることによってＸ線を発生するＸ線発生用ターゲットであって、前記粒子線の照射によってＸ線を発生する第１材料を含むＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部で生じた熱を放熱させる放熱部とを備えており、前記Ｘ線発生部は、少なくとも底面および側面を有しており、前記Ｘ線発生部の少なくとも底面および／または側面は、前記放熱部に接触していることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
この構成によれば、Ｘ線発生部の少なくとも底面および／または側面が放熱部に接触しているので、Ｘ線発生部で発生される熱は、その底面および／または側面と放熱部の接触部分を介して放熱部へ伝達し、接触していない部分がある場合にはその部分から周囲の空気などへ放熱される。そのため、Ｘ線発生部がその底面および側面の両方から放熱することが可能であるので、Ｘ線発生部からの放熱性が向上し、Ｘ線発生部の内部に熱が滞留するおそれがなく、大きなエネルギーのＸ線を発生させてもＸ線発生部の寿命を延ばすことが可能になる。
【００１１】
前記Ｘ線発生部は、前記第１材料よりも熱伝導性が高い第２材料をさらに含むのが好ましい（請求項２）。
【００１２】
この構成によれば、Ｘ線発生部がＸ線を発生する第１材料よりも熱伝導性が高い第２材料を含んでいるので、Ｘ線発生時に第１材料で発生した熱を第２材料を介して放熱部へ円滑に伝達することが可能になり、Ｘ線発生部の放熱性をより向上することが可能である。
【００１３】
前記第１材料および前記第２材料は、粒状または粉状であり、前記Ｘ線発生部は、粒状または粉状の当該第１材料と第２材料との混合物からなるのが好ましい（請求項３）。
【００１４】
この構成によれば、Ｘ線発生部が粒状または粉状の第１材料と第２材料との混合物からなるので、第１材料と第２材料とは粒子ごとで接触することが可能になり、Ｘ線発生部の内部における第１材料と第２材料との接触面積がさらに増大し、Ｘ線発生部の放熱性をより一層向上することが可能である。
【００１５】
前記第２材料は、炭素材料、および／または前記第１材料よりも融点が低い低融点金属からなるのが好ましい（請求項４）。
【００１６】
この構成によれば、Ｘ線発生部に含まれる第２材料が、熱伝導性にすぐれた炭素材料および／またはＸ線発生時に第１材料の熱で溶融しやすい低融点金属からなるので、Ｘ線発生部に含まれる第１材料は炭素材料または低融点金属を介して熱伝導を良好に行うことが可能になり、Ｘ線発生部の放熱性を向上することが可能である。とくに、Ｘ線発生部が低溶融金属を含有する場合、第１材料で発生した熱などで溶融した低融点金属を介して第１材料と放熱部とを密着させることによって、第１材料と放熱部との密着性が向上するので、Ｘ線発生部の放熱性を向上することが可能である。
【００１７】
前記炭素材料は、ダイヤモンドまたはグラファイトからなるのが好ましい（請求項５）。
【００１８】
この構成によれば、ダイヤモンドまたはグラファイトは金属材料よりも熱伝導性に優れているので、これらの材料をＸ線発生部内部に含有することにより、Ｘ線発生部の放熱性をより向上することが可能である。
【００１９】
前記第２材料は、前記第１材料よりも融点が低い低融点金属からなり、前記Ｘ線発生部は、前記第１材料からなる本体部分と、当該本体部分の外周面の少なくとも一部に配置され、前記低融点金属からなる接着部分とからなり、前記第１材料は、前記低融点金属を介して前記放熱部に密着しているのが好ましい（請求項６）。
【００２０】
この構成によれば、Ｘ線発生部は、Ｘ線を発生する第１材料からなる本体部分の外周面に低融点金属からなる接着部分が配置されており、低融点金属は第１材料で発生した熱などによって容易に溶融させることが可能である。これにより、第１材料は低融点金属を介して隙間無く放熱部に密着することが可能になり、Ｘ線発生部から放熱部への熱伝導が向上し、Ｘ線発生部の放熱性をより向上することが可能である。
【００２１】
前記低融点金属は、アルミニウム、銅または銀からなるのが好ましい（請求項７）。
【００２２】
この構成によれば、アルミニウム、銅または銀は溶融温度が低く、かつ、溶融状態での密着性に優れているので、これらの材料をＸ線発生部に含有することにより、Ｘ線発生部の放熱性をより向上することが可能である。
【００２３】
前記放熱部は、凹部を有しており、前記Ｘ線発生部は、前記凹部の内部に配置されており、前記Ｘ線発生部の底面および側面は、前記放熱部に接触しているのが好ましい（請求項８）。
【００２４】
この構成によれば、Ｘ線発生部は、放熱部に形成された凹部の内部に配置され、かつ、Ｘ線発生部の底面および側面が放熱部に接触しているので、Ｘ線発生部と放熱部との接触面積が広くなるので、Ｘ線発生部から放熱部への熱伝導がさらに向上し、Ｘ線発生部の放熱性をより向上することが可能である。
【００２５】
前記Ｘ線発生部における前記第１材料が存在する部分の厚さは、１５０〜５００μｍであるのが好ましい（請求項９）。
【００２６】
この構成によれば、Ｘ線発生部における第１材料が存在する部分の厚さが１５０〜５００μｍであれば、厚肉の配管などを検査するために１MeVに近い大きなエネルギーのＸ線を発生させる場合に、電子ビーム等の粒子線がＸ線発生部を透過するおそれが低く、十分大きなエネルギーのＸ線を発生させることが可能である。
【００２７】
本発明のＸ線発生装置は、上記のＸ線発生用ターゲットを備えている（請求項１０）。そのため、Ｘ線発生部からの放熱性が向上し、Ｘ線発生部の内部に熱が滞留するおそれがなく、大きなエネルギーのＸ線を発生させてもＸ線発生部の寿命を延ばすことが可能になる。
【００２８】
本発明のＸ線発生用ターゲットの製造方法は、粒子線の照射によってX線を発生する第１材料と、当該第１材料よりも融点が低い低融点金属とを含むＸ線発生部と、前記Ｘ線発生部で生じた熱を放熱させる放熱部とを備えているＸ線発生用ターゲットの製造方法であって、前記第１材料と前記放熱部との間に前記低融点金属を介在するように、前記Ｘ線発生部を前記放熱部に設置するＸ線発生部設置工程と、粒子線を前記Ｘ線発生部に照射し、前記第１材料で発生した熱によって前記低融点金属を溶融させることによって、前記第１材料を前記低融点金属を介して前記放熱部に密着させる溶融密着工程とを含むことを特徴とする（請求項１１）。
【００２９】
かかる特徴によれば、Ｘ線発生部を放熱部に設置した後、粒子線をＸ線発生部に照射して第１材料で発生した熱によって低融点金属を溶融させることにより、第１材料を低融点金属を介して放熱部に密着させることが可能になる。これにより、Ｘ線発生部から放熱部への熱伝導性が向上し、Ｘ線発生部の放熱性をより向上することが可能である。
【発明の効果】
【００３０】
以上説明したように、本発明のＸ線発生用ターゲットおよびそれを備えたＸ線発生装置によれば、Ｘ線発生部からの放熱性が向上し、Ｘ線発生部の内部に熱が滞留するおそれがなく、大きなエネルギーのＸ線を発生させてもＸ線発生部の寿命を延ばすことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態に係わるＸ線発生用ターゲットおよびそれを備えたＸ線発生装置の縦断面図である。
【図２】図１のＸ線発生用ターゲットの製造方法を示す放熱部に凹部を形成する工程を示す断面説明図である。
【図３】図１のＸ線発生用ターゲットの製造方法を示すＸ線発生部の接着部分を形成する工程を示す断面説明図である。
【図４】図１のＸ線発生用ターゲットの製造方法を示すＸ線発生部の本体部分を設置する工程を示す断面説明図である。
【図５】図１のＸ線発生用ターゲットの製造方法を示す被覆部を形成する工程を示す断面説明図である。
【図６】図１のＸ線発生用ターゲットの製造方法を示すＸ線発生部の接着部分を溶融してＸ線発生部と放熱部とを密着させる工程を示す断面説明図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係わるＸ線発生用ターゲットの断面図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態に係わるＸ線発生用ターゲットの断面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施形態に係わるＸ線発生用ターゲットの断面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係わるＸ線発生用ターゲットにおける低溶融金属を溶融させる工程を示す断面説明図である。
【図１１】図１０の低溶融金属が固化して接着部分が形成されたＸ線発生用ターゲットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明のＸ線発生用ターゲットの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
図１に示されるＸ線発生用ターゲット１は、Ｘ線発生部９と、放熱部３と、被覆部６とから構成されている。
【００３４】
Ｘ線発生部９は、本体部分２と、接着部分４とから構成されている。
【００３５】
本体部分２は、電子ビーム（すなわち、電子線等の粒子線）の照射によってＸ線を発生する第１材料からなる部分であり、具体的には、タングステンなどの金属材料の厚肉の部材からなり、１５０〜５００μｍの厚さを有する。本体部分２は、例えば、タングステンの金属塊（例えばバルク材）などから切り出すことにより、１５０〜５００μｍの厚さを有する厚肉の板状の部材になるように成形される。
【００３６】
接着部分４は、第１材料よりも熱伝導性が高い第２材料からなる部分であり、具体的には、第１材料よりも融点が低い低融点金属である銅、アルミニウムまたは銀の薄膜からなる。
【００３７】
放熱部３は、Ｘ線発生部９で生じた熱を放熱させる板状または厚い膜状の部分であり、銅などの金属材料よりも熱伝導性が高いダイヤモンドからなる。放熱部３は、上面側に開放した凹部５を有している。凹部５の内部には、Ｘ線発生部９が配置されている。具体的には、Ｘ線発生部９の本体部分２の底面２ａおよび側面２ｂが凹部５の内周面に沿って接着部分４によって密着している。これにより、本体部分２で発生した熱を本体部分２の底面２ａおよび側面２ｂから接着部分４を介して放熱部３に逃がすことが可能である。
【００３８】
被覆部６は、放熱部３と同様に、熱伝導性が高いダイヤモンド製の薄膜状の部分である。被覆部６は、放熱部３およびＸ線発生部９の上面全体を覆うように、薄膜状に形成される。本体部分２の上面２ｃは、被覆部６に接触しているので、本体部分２で発生した熱は被覆部６を介して放出することが可能である。
【００３９】
放熱部３および被覆部６として、熱伝導性が高いダイヤモンドやグラファイトを用いるのが好ましい。その理由として、ダイヤモンドは通常の金属（金、銀、銅など）の２〜１０倍近くの熱伝導度を持ち、グラファイトはそれに次ぐ材料であり、工業的に安価且つ一般的に入手可能な材料であるなどの理由が挙げられる。なお、ダイヤモンドの他に、カーボンナノチューブ、グラフェン、ナノグラフェン、カーボンナノホーン、グラフェンナノリボンなど、金属よりも熱伝導性が高い炭素材料を用いるのが好ましい。
【００４０】
Ｘ線発生用ターゲット１は、図１に示されるように、Ｘ線発生装置１００の陽極部（アノード）１０１に設置され、電子銃などの陰極部（カソード）１０２から照射される電子ビームＥを受けたとき、Ｘ線発生部９の本体部分２からＸ線ＸＲを放射する。
【００４１】
本実施形態のＸ線発生用ターゲット１を製造する場合、図２〜６に示される工程により製造される。
【００４２】
まず、図２に示されるように、ＣＶＤ成膜により形成したダイヤモンドからなる放熱部３の表面にエッチング処理やレーザ加工などを施すことにより、Ｘ線発生部９が収納可能な深さを有する凹部５を形成する。なお、本実施形態では、放熱部３をＣＶＤ成膜により形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の方法で形成してもよい。また、放熱部３をグラファイトで形成する場合には、ＰＶＤ，ＣＶＤ成膜の他、グラファイトの固まりから削り出す方法を採用することも可能である。グラファイトは、より高い熱伝導性を備える高配向性のものが好ましい。
【００４３】
ついで、図３〜４に示される手順でＸ線発生部９を放熱部３に設置する。具体的には、まず、図３に示されるように、放熱部３の凹部５の内周面に沿って銅の薄膜をスパッタリングなどによって成膜することにより、Ｘ線発生部９の接着部分４を形成する。その後、図４に示されるように、放熱部３の凹部５の内部に、本体部分２となるタングステンの金属材を挿入することにより、Ｘ線発生部９の設置が完了する。
【００４４】
なお、接着部分４を本体部分２の外周面に成膜してあらかじめＸ線発生部９を製造してから、Ｘ線発生部９を凹部５の内部に挿入してもよい。
【００４５】
ついで、図５に示されるように、放熱部３およびＸ線発生部９の上面全体を覆うように、ＣＶＤ法などによってダイヤモンド製の薄膜を成膜することにより、被覆部６を形成する。なお、被覆部６は、成膜時に凹部５の内部に入り込で形成されるので、その凹部５に入り込んだ部分６ａがＸ線発生部９の本体部分２の上端面に密着する。
【００４６】
その後、図６に示されるように、電子ビームＥをＸ線発生部９の本体部分２に照射することにより、本体部分２が加熱され、そのときに発生する熱Ｈによって、銅薄膜からなる接着部分４が溶融する。その後、電子ビームＥの照射を止めて、接着部分４が固化すれば、本体部分２が接着部分４を介して放熱部３に隙間無く密着し、Ｘ線発生用ターゲット１の製造が完了する。
【００４７】
電子ビームＥについては、Ｘ線発生装置１００の電子銃などの陰極部１０１を用いてビーム量を調整して照射するようにしても良いし、別途加熱用の電子銃を設けても良い。これにより、接着部分４が溶融し、冷却時にはタングステンからなる本体部分２と放熱部３との隙間を埋めることが可能になる。
【００４８】
なお、銅、アルミニウムまたは銀などの接着部分４がタングステン製の本体部分２の周囲に存在しても、本体部分２から発生するＸ線の特性を変化させるものではない。なぜならば、接着部分４は、本体部分２と放熱部３の隙間を埋める程度の量があればよく、本体部分２を構成するタングステンの量に比べてごく微量であるからであり、また、タングステンから発生する本来欲しい強度のＸ線に対して、タングステンと比較して軽い金属である銅、アルミニウムまたは銀からは強度の低いＸ線がわずかに発生するのみだからである。
【００４９】
上記のようなＸ線発生用ターゲット１の構造では、Ｘ線発生部９の本体部分２を小さくすることによって、電子ビームの収束性能に依らず、Ｘ線光源のサイズを自由に変更することが可能である。
【００５０】
（本実施形態の特徴）
（１）
以上のように構成された図１に示されるＸ線発生用ターゲット１では、Ｘ線発生部９が、電子ビームＥの照射によってＸ線を発生するタングステンなどの第１材料を含む厚肉形状の本体部分２を有している。このＸ線発生部９の本体部分２の底面２ａ、側面２ｂおよび上面２ｃは、熱伝導性が高いダイヤモンドからなる放熱部３および被覆層６によって全面にわたって接触しており、これらの面全体から放熱部３および被覆層６へ放熱することが可能である。そのため、Ｘ線発生部９からの放熱性が向上し、Ｘ線発生部９の内部に熱が滞留するおそれがなく、大きなエネルギーのＸ線を発生させてもＸ線発生部９の寿命を延ばすことが可能になる。
【００５１】
（２）
また、上記実施形態のＸ線発生用ターゲット１では、Ｘ線発生部９がＸ線を発生するタングステンなどの第１材料よりも熱伝導性が高い銅、アルミニウムまたは銀などの第２材料からなる接着部分４を有している。そのため、Ｘ線発生時にタングステンなどの第１材料で発生した熱を銅などの第２材料を介して放熱部３へ円滑に伝達することが可能になり、Ｘ線発生部９の放熱性をより向上することが可能である。
【００５２】
（３）
さらに、上記実施形態のＸ線発生用ターゲット１では、Ｘ線発生部９は、Ｘ線を発生するタングステンなどの第１材料からなる本体部分２の外周面に銅などの低融点金属からなる接着部分４が配置されており、低融点金属はタングステンで発生した熱などによって容易に溶融させることが可能である。これにより、タングステンなどからなる本体部分２は低融点金属からなる接着部分４を介して隙間無く放熱部３に密着することが可能になり、Ｘ線発生部９から放熱部３への熱伝導が向上し、Ｘ線発生部９の放熱性をより向上することが可能である。
【００５３】
なお、低溶融金属のうち、とくにアルミニウム、銅または銀は、溶融温度が低く、かつ、溶融状態での密着性に優れているので、これらの材料をＸ線発生部９に含有することにより、Ｘ線発生部９の放熱性をより向上する点で好ましい。
【００５４】
（４）
さらに、上記実施形態のＸ線発生用ターゲット１では、Ｘ線発生部９は、放熱部３に形成された凹部５の内部に配置され、かつ、Ｘ線発生部９の底面２ａおよび底面２ａが放熱部３に接触しているので、Ｘ線発生部９と放熱部３との接触面積が広くなるので、Ｘ線発生部９から放熱部３への熱伝導がさらに向上し、Ｘ線発生部９の放熱性をより向上することが可能である。
【００５５】
（５）
また、本実施形態では、Ｘ線発生部９におけるタングステンなどの第１材料が存在する本体部分２の厚さが１５０〜５００μｍであるので、厚肉の配管などを検査するために１MeVに近い大きなエネルギーのＸ線を発生させる場合に、電子ビーム等の電子ビームＥがＸ線発生部９を透過するおそれが低く、十分大きなエネルギーのＸ線を発生させることが可能である。
【００５６】
なお、本体部分２の厚さが１５０μｍ未満であれば、Ｘ線発生部９を透過するおそれが高くなり、また、５００μｍを超えると発生するＸ線のエネルギーの大きさが変わらなくなるので、上記のように本体部分２の厚さが１５０〜５００μｍであるのが好ましい。
【００５７】
（６）
さらに、本実施形態のＸ線発生用ターゲット１を、Ｘ線発生装置１００に備えた場合、Ｘ線発生部９からの放熱性が向上し、Ｘ線発生部９の内部に熱が滞留するおそれがなく、大きなエネルギーのＸ線を発生させてもＸ線発生部９の寿命を延ばすことが可能になる。そのため、部品交換の手間や回数を低減することが可能になる。
【００５８】
（７）
また、本実施形態のＸ線発生用ターゲット１の製造方法では、タングステンなどの第１材料からなる本体部分２と放熱部３との間に銅などの低融点金属からなる接着部分４が介在するようにＸ線発生部９を放熱部３に設置し、その後、電子ビームＥをＸ線発生部９に照射して第１材料で発生した熱によって低融点金属を溶融させることにより、第１材料を低融点金属を介して放熱部３に密着させることが可能になる。これにより、Ｘ線発生部９から放熱部３への熱伝導性が向上し、Ｘ線発生部９の放熱性をより向上することが可能である。
【００５９】
また、このような製造方法では、Ｘ線発生部９を放熱部３に設置した後に、Ｘ線発生装置１００の既存の電子銃などの陰極部１０２を用いて低溶融金属を溶融させることが可能であるので、特別な製造装置が不要である。しかも、タングステンなどの第１材料からなる本体部分２の大きさを変えることによって、Ｘ線発生装置１００の電子ビームの収束性能に依らないＸ線発生用ターゲットを製造することが可能である。
【００６０】
（他の実施形態）
（Ａ）
上記実施形態では、放熱部３が非貫通型の凹部５にＸ線発生部９が設置された例が示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の他の実施形態として図７に示されるＸ線発生用ターゲット１１のように、放熱部３に形成された貫通孔７の内部にＸ線発生部９を設置し、放熱部３の上下両面をダイヤモンドの薄膜からなる被覆層６、８によって被覆してもよい。この場合、タングステンなどの本体部分２の上面２ｃおよび底面２ａにダイヤモンドからなる被覆層６、８が直接成膜されているので接触性が向上し、それとともにＸ線発生部９の放熱性が向上している。なお、本体部分２の側面２ｂは、図１に示される構造と同様に、銅、アルミニウムまたは銀などの低溶融金属からなる接着部分４を介してダイヤモンドからなる放熱部３に密着しており、放熱部３を介して本体部分２で発生した熱を逃すことが可能である。
【００６１】
しかも、図７に示される構造でも、電子ビームＥを受けて本体部分２から発生する熱によって本体部分２の両側の接着部分４を溶融させて、本体部分２と放熱部３とを密着させることが可能である。
【００６２】
（Ｂ）
また、本発明のさらに他の実施形態として図８に示されるＸ線発生用ターゲット２１のように、ダイヤモンドからなる放熱部２２の上面に、Ｘ線発生部９が設置された構造でもよい。この構造では、Ｘ線発生部９のタングステンなどからなる本体部分２の底面２ａは、銅などの低溶融金属からなる接着部分４を介して放熱部２２の上面に密着している。この場合も、Ｘ線発生部９の本体部分２の底面２ａから接着部分４を介して放熱部２２に放熱することが可能である。また、本体部分２の側面２ｂおよび上面２ｃは、周囲の空気に直接接触しているので、これら側面２ｂおよび上面２ｃからの放熱も可能である。
【００６３】
また、図８に示される構造でも、電子ビームＥを受けて本体部分２から発生する熱によって本体部分２の底面２ａの接着部分４を溶融させて、本体部分２と放熱部３とを密着させることが可能である。なお、通常のろう付けや接着などの技術によって本体部分２と放熱部３とを密着させることも可能である。
【００６４】
（Ｃ）
さらに、本発明のさらに他の実施形態として図９に示されるＸ線発生用ターゲット３１では、Ｘ線を発生する第１材料と熱伝導性が高い第２材料とがそれぞれ粒状または粉末状であり、これらの粒を混合したものをＸ線発生部３２として用いている。
【００６５】
具体的には、Ｘ線発生部３２は、電子ビームＥを受けてＸ線を発生するタングステンなどの第１材料の粒３３と、第１材料よりも熱伝導性が高い第２材料（例えば、ダイヤモンドまたはグラファイトなどの炭素材料）からなる粒３４とからなり、粒３３、３４は、ダイヤモンドからなる放熱部３に形成された凹部５の内部に充填されている。さらに、放熱部３および粒３３、３４の上には、ダイヤモンドの薄膜からなる被覆層６が成膜されている。これにより、Ｘ線を発生する第１材料の粒３３は、熱伝導性が高いダイヤモンドなどの第２材料からなる粒３４を介して放熱部３に接触することが可能になり、第１材料と放熱部３とが密に接触することが可能になり、Ｘ線発生部３２の放熱性をさらに向上することが可能になる。
【００６６】
なお、粉末状の第１材料と第２材料を放熱部３の凹部５にそのまま充填することも可能であるが、これらの粉末を混合した後に加圧成型してペレット状に固めた後に放熱部３の凹部５に埋め込み、ロウ付けなどで放熱部３に密着させてもよい。
【００６７】
図９に示されるＸ線発生用ターゲット３１では、Ｘ線発生部３２が粒状または粉状の第１材料と第２材料との混合物からなるので、第１材料と第２材料とは粒子ごとで接触することが可能になり、Ｘ線発生部３２の内部における第１材料と第２材料との接触面積がさらに増大し、Ｘ線発生部３２の放熱性をより一層向上することが可能である。
【００６８】
また、Ｘ線発生部３１に含まれる第２材料が、熱伝導性にすぐれた炭素材料からなるので、Ｘ線発生部３１に含まれる第１材料は炭素材料を介して熱伝導を良好に行うことが可能になり、Ｘ線発生部３１の放熱性を向上することが可能である。
【００６９】
また、炭素材料として、とくに、ダイヤモンドまたはグラファイトを用いた場合、これらの材料は金属材料よりも熱伝導性に優れているので、これらの材料をＸ線発生部９内部に含有することにより、Ｘ線発生部９の放熱性をより向上することが可能である。
【００７０】
（Ｄ）
さらに、本発明のさらに他の実施形態として図１０〜１１に示されるＸ線発生用ターゲット４１では、上記の図９に示される粒３３、３４の他に、銅などの低溶融金属からなる接着部分３６を含有することによりＸ線発生部４２を構成している。
【００７１】
具体的には、図１１に示されるＸ線発生部４２は、電子ビームＥを受けてＸ線を発生するタングステンなどの第１材料の粒３３と、ダイヤモンドなどからなる粒３４と、銅などの低溶融金属からなる接着部分３６とによって構成されている。ダイヤモンドおよび低溶融金属は、第１材料よりも熱伝導性が高い材料であり、本発明の第２材料の概念に含まれるものである。粒３３と粒３４との間、および粒３３、３４と放熱部３との間は、接着部分３６によって密着している。Ｘ線発生部４２は、ダイヤモンドからなる放熱部３の凹部５の内部に配置され、ダイヤモンドからなる被覆層６が放熱部３およびＸ線発生部４２の上を被覆している。なお、タングステンの粒３３およびダイヤモンドの粒３４は、粉末状でもよい。
【００７２】
銅などの低溶融金属からなる接着部分３６を形成する場合、図１０に示されるように、タングステンの粒３３およびダイヤモンドの粒３４とともに、銅などの低溶融金属の粒３５を混合した状態で放熱部３の凹部５に充填し、被覆層６によって凹部５の上を閉じた後に、電子ビームＥを照射すれば、タングステンの粒３３から発生した熱によって低溶融金属の粒３５が溶融して粒３３、３４の間に流れ込むことにより、粒３３、３４および放熱部３を互いに密着することが可能な接着部分３６を形成することが可能である。
【００７３】
これにより、Ｘ線を発生するタングステンの粒３３は、熱伝導性が高いダイヤモンドの粒３４および低溶融金属の接着部分３６を介して放熱部３により密着させることが可能になり、Ｘ線発生部３２の放熱性をより一層向上させることが可能になる。
【００７４】
なお、低溶融金属の接着部分３６は、上記以外の方法でも加熱溶融させることが可能である。
【００７５】
また、図１１に示されるＸ線発生用ターゲット４１では、Ｘ線発生部４２に含まれる第２材料が、熱伝導性にすぐれた炭素材料からなる粒３４およびＸ線発生時に第１材料の熱で溶融しやすい低融点金属からなる接着部分３６からなるので、Ｘ線発生部４２に含まれる第１材料の粒３３は炭素材料の粒３４および低融点金属の接着部分３６を介して熱伝導を良好に行うことが可能になり、Ｘ線発生部４２の放熱性を向上することが可能である。
【００７６】
とくに、Ｘ線発生部４２が低溶融金属の接着部分３６を含有しているので、低融点金属の接着部分３６がＸ線発生時に第１材料の粒３３から発生する熱で溶融して第１材料の粒３３と放熱部３とを密着させることが可能になる。これにより、第１材料の粒３３と放熱部３との密着性が向上するので、Ｘ線発生部４２の放熱性を向上することが可能である。
【００７７】
なお、粒３４は、上記のようにダイヤモンドの粒だけでなく、種々の炭素材料を採用することが可能であり、例えば、カーボンナノチューブ、グラフェン、ナノグラフェン、カーボンナノホーン、グラフェンナノリボンなどの粉末を使用するか、もしくは一部代替することも可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１、１１、２１、３１、４１  Ｘ線発生用ターゲット
２  本体部分
９、３２、４２  Ｘ線発生部
３、２２  放熱部
４  接着部分
５  凹部
６、８  被覆層
７  貫通孔
３３  第１材料の粒
３４  第２材料の粒
３５  低溶融金属の粒
３６  接着部分
１００  Ｘ線発生装置
【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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