(57)【要約】【課題】排気管の封止の際に放出される放出物が容器本体内へ拡散するのを抑え、機能や性能への影響を低減できるＸ線管を提供する。【解決手段】Ｘ線管10は、電子銃11を備えるとともに、電子銃11を収容する容器本体15を有する真空容器12を備える。容器本体15には、容器本体15内の排気後に所定の封止部24aの箇所で封止されている排気管24が接続されている。排気管24が接続されている容器本体15の接続部分に、封止部24aの封止の際に排気管24内に放出される放出物Ａを捕捉するトラップ部27が設けられている。【選択図】図１
2013182865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子銃と、
前記電子銃を収容する容器本体、この容器本体に接続されていて容器本体内の排気後に所定の封止部の箇所で封止されている排気管、この排気管が接続されている前記容器本体の接続部分に設けられ前記封止部の封止の際に前記排気管内に放出される放出物を捕捉するトラップ部を有する真空容器と
を具備していることを特徴とするＸ線管。
【請求項２】
前記トラップ部にトラップ部用ゲッターが装着されている
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線管。
【請求項３】
前記排気管内で前記封止部と前記容器本体との間に排気管内用ゲッターが配置されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のＸ線管。
【請求項４】
前記排気管内用ゲッターを加熱するヒータを備えている
ことを特徴とする請求項３記載のＸ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線を放出するＸ線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な微小焦点を有するＸ線管は、マイクロフォーカスＸ線源として既に製品化がなされており、対象物の微小領域を高分解能で検査する非破壊検査装置などに広く利用されている。このＸ線管は、真空容器内に配置された電子源から放出される電子ビームを電磁レンズにより収束させ、真空容器に設けられたＸ線窓を兼ねるターゲットの表面のμｍオーダ、またはそれ以下の狭い領域に集束、入射して、そこで放出されるＸ線を、ターゲットを透過させて外部に放出させる構成が採られている。現在では、様々な工夫を凝らすことによって、０．１μｍに迫る微小焦点のＸ線管が達成されている。
【０００３】
このような微小焦点のＸ線管には、真空容器内を排気する真空排気装置を備えたいわゆる開放管と呼ばれるタイプと、真空容器を真空排気装置から切り離（チップオフ）して単管状態としたいわゆる密閉管と呼ばれるタイプがある。
【０００４】
密閉管タイプの場合、電子銃などを収容している容器本体と真空排気装置とを排気管で接続し、真空排気装置による容器本体内の真空排気および容器本体のベーキングを行った後、エージングを経て、排気管の途中を封止しかつ切断するチップオフ処理を行い、容器本体と真空排気装置とを切り離している。チップオフ処理では、排気管の途中を両側から専用の圧接機で押し潰すことにより、排気管の内壁面が圧接した際に発生する熱で排気管の素材表面が溶融して排気管が封止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、チップオフ処理において、排気管の素材表面が溶融することに伴い、排気管に含有していたガス（主に酸素と水素と言われている）が放出されるとともに、排気管素材が蒸発した金属粒子が放出されることが避けられない事象となっている。
【０００７】
排気管の封止部から放出されるガスや金属粒子などの放出物が容器本体内に拡散すると、容器本体内の構造物の表面に付着することになるが、容器本体内の絶縁構造物（セラミックスなど）表面に付着した場合、とりわけ排気管素材の金属粒子が付着した場合には、絶縁性の劣化を引き起こすものとなる。
【０００８】
微小焦点型のＸ線管には、電子銃構造物の電子源（カソード）として熱電界放出型エミッタ（ＴＦＥ）を用いるものがあり、このタイプの電子源では表面にガス付着があると、著しく電子放出性能が損なわれる。
【０００９】
密閉管タイプでは、容器本体内を規定内の真空度に維持するためのゲッターや小型のイオンポンプなどを取り付けているものもあるが、放出物の放出量が多いと真空維持しきれないことがある。
【００１０】
このように、排気、ベーキング、エージングが終了した後、チップオフ処理によって、Ｘ線管の機能や性能の健全性が維持できないことがある。
【００１１】
本発明が解決しようとする課題は、排気管の封止の際に放出される放出物が容器本体内へ拡散するのを抑え、機能や性能への影響を低減できる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】
【００１２】
本実施形態のＸ線管は、電子銃を備えるとともに、電子銃を収容する容器本体を有する真空容器を備える。容器本体には、容器本体内の排気後に所定の封止部の箇所で封止されている排気管が接続されている。排気管が接続されている容器本体の接続部分に、封止部の封止の際に排気管内に放出される放出物を捕捉するトラップ部が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態を示すＸ線管の断面図である。
【図２】同上Ｘ線管のトラップ部の正面図である。
【図３】第２の実施形態を示すＸ線管の断面図である。
【図４】同上Ｘ線管のトラップ部の正面図である。
【図５】第３の実施形態を示すＸ線管の断面図である。
【図６】第４の実施形態を示すＸ線管の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、第１の実施形態を、図１および図２を参照して説明する。
【００１５】
Ｘ線管10は、電子銃11、およびこの電子銃11を収容するとともに高真空が維持される真空容器12などを備えている。
【００１６】
また、電子銃11は、電子ビームを発生する電子源、および電子ビームを加速、収束する電子レンズなどを有する。この電子銃11は、電子ビームの軸が真空容器12の管軸と同一になるように真空容器12内に収容されている。
【００１７】
真空容器12は、電子銃11を収容状態に支持する筒状で金属製の容器本体15を有している。この容器本体15の管軸の一端側にはＸ線窓を兼ねた透過型ターゲット16が接合されている。容器本体15の管軸の他端側には電子銃11に接続された絶縁端子17が取り付けられている。また、容器本体15内には容器本体15内のガスを吸着して真空度を維持するための容器内用ゲッター18が取り付けられている。
【００１８】
透過型ターゲット16は、例えばBe（ベリリウム）などのＸ線透過率の高い基板上にタングステンなどの重金属をコーティングしたものなどが用いられている。
【００１９】
そして、高電圧電源21に接続されているコネクタ22を絶縁端子17に接続し、高電圧電源21からコネクタ22および絶縁端子17を通して電子銃11に高電圧を給電する。これにより、電子銃11から放出される電子ビームが透過型ターゲット16に集束、入射され、透過型ターゲット16の微小部位から発生したＸ線19が透過型ターゲット16を透過して真空容器12の外部に放出される。
【００２０】
また、電子銃11の電子源から電子ビームを発生させるためには真空容器12内を高真空に維持しなければならない。真空容器12内を高真空に維持するためには、Ｘ線管10の製造工程において、容器本体15内を排気し、容器本体15および内部構造物を例えば４００℃以上の高温に加熱して長時間維持する排気・ベーキング処理をしている。
【００２１】
容器本体15に接続された円筒状の排気管24を真空容器12の一部として備えており、この排気管24を真空排気装置25に接続し、真空排気装置25により排気管24を通じて容器本体15内を高真空に排気する。同時に、ヒータおよび断熱構造材を有する加熱装置を容器本体15の外側に設置し、この加熱装置で容器本体15を高温に加熱して長時間維持することにより、容器本体15や電子銃11などの構造物内に含まれるガスを放出させ、容器本体15内のガスを真空排気装置25により排気する。そして、容器本体15内へのガスの放出量が減少して真空度の上昇が確認された後、加熱装置による加熱を終了する。その後、電子銃11を駆動して電子ビームを引き出し、各電極や透過型ターゲット16からガスを放出させ、ガスを真空排気装置25により排気する。
【００２２】
このような排気・ベーキング処理の後、定格の動作条件（電圧、電流）で駆動させるエージング処理を行っても容器本体15内の真空度が規定内に維持できる状態になれば、排気管24の途中を封止しかつ切断するチップオフ処理して真空容器12を密閉管とする。
【００２３】
チップオフ処理では、排気管24の途中を両側から専用の圧接機で押し潰すことにより、排気管24の内壁面が圧接した際に発生する熱で排気管24の素材表面が溶融して排気管24が封止される。図１にはチップオフ処理によって排気管24を封止した封止部（チップオフ部）24aを２点鎖線で示す。
【００２４】
一般に、電子管製品の排気管24の素材には、圧接しやすいようアニールを施した銅が用いられ、さらに熱が加わった際のガス放出量を小さくするように無酸素銅と呼ばれる含有ガス量をｐｐｍオーダまで抑えたグレードのものが使用されている。
【００２５】
しかし、チップオフ処理時には、排気管24の素材表面が溶融することに伴い、排気管24に含有していたガス（主に酸素と水素と言われている）が放出されるとともに、排気管24の素材が蒸発した金属粒子が放出される。これらガスや金属粒子などの放出物Ａが、排気管24から容器本体15内に侵入、拡散していくと、容器本体15内の電子銃11や絶縁端子17などの表面に付着し、Ｘ線管10の機能や性能の健全性が維持できなくなる。
【００２６】
密閉管タイプのＸ線管10では、チップオフ処理後も真空容器12内の真空度を良好に維持するため、容器本体15内に容器内用ゲッター18を配置しているが（小型のイオンポンプを備えるものもある）、チップオフ処理時に放出される放出物が多いと、放出物を十分に吸着しきれない。
【００２７】
そこで、放出物Ａの放出点である封止部24aが容器本体15内の電子銃11や絶縁端子17を見込まないように、排気管24が接続される容器本体15の接続部分にトラップ部27を配置する。
【００２８】
トラップ部27は、排気管24が接続される容器本体15の開口部分を覆うように容器本体15に取り付けてもよいし、排気管24の端部に取り付けてもよい。また、トラップ部27は容器本体15の一部で構成してもよい。
【００２９】
トラップ部27は、板状のトラップ板であり、中央領域の広い範囲に閉塞部28が形成され、この閉塞部28の周辺部に容器本体15または排気管24に連結される複数の連結部29が形成されているとともに排気管24内と容器本体15内とを連通する複数の連通開口30が形成されている。
【００３０】
そして、上述した排気・ベーキング処理時には、真空排気装置25により排気管24内およびトラップ部27の連通開口30を通じて容器本体15内を良好に排気できる。
【００３１】
また、上述したチップオフ処理時には、排気管24の素材表面が溶融することに伴って封止部24aから放出されたガスや金属粒子などの放出物Ａのうち、排気管24内を通じて容器本体15側へ向かった放出物Ａの多くはトラップ部27に衝突して吸着される。そのため、トラップ部27の連通開口30を通じて容器本体15内に侵入、拡散する放出物Ａの量を大幅に低減できる。
【００３２】
容器本体15内に侵入、拡散する放出物Ａの量を大幅に低減できることにより、容器本体15内に侵入、拡散する放出物Ａを容器内用ゲッター18で十分に吸着でき、真空容器12内の真空度を維持することができる。
【００３３】
したがって、チップオフ処理後のＸ線管10の機能や性能の健全性を十分に確保することができる。
【００３４】
しかも、チップオフ処理時には、排気管24の中央付近で両側から押し潰される排気管24の内壁面が圧接し、その圧接点である封止部24aから放出物Ａが放出される。トラップ部27は、排気管24の中央付近の封止部24aに対向する中央領域の広い範囲に閉塞部28を設けているため、この閉塞部28に放出物Ａの多くが衝突して吸着でき、容器本体15内に侵入、拡散する放出物Ａの量を効果的に低減できる。
【００３５】
次に、第２の実施形態を、図３および図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００３６】
トラップ部27の排気管24側の面であって閉塞部28の部分に、トラップ部用ゲッター33を装着する。
【００３７】
これにより、チップオフ処理の際に、封止部24aから放出された放出物Ａをトラップ部用ゲッター33で効率よく吸着でき、容器本体15内への侵入、拡散をさらに抑えることができ、チップオフ処理後のＸ線管10の機能や性能の健全性の確保に対する有効性を高めることができる。
【００３８】
次に、第３の実施形態を、図５を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００３９】
容器本体15内に配置した容器内用ゲッター18にガス吸着性能を持たせるためには、真空雰囲気で一定温度以上に昇温することにより表面を活性化する必要があり、ベーキング処理時にその一定温度以上に昇温する条件を満たせば十分な活性化を行ったものになる。
【００４０】
このとき、容器本体15内の構造物からのガスの放出が小さくなって良好な真空度に到達するまでは、容器内用ゲッター18は活性化されながら周りのガスを吸着することになるので、ある程度のガス蓄積能力を損ないながら活性化させているといえる。つまり、チップオフ時のガス吸着効果が損なわれることになる。これを防ぐためには、ゲッターをできるだけ良好な真空条件を保てる位置に配置することが望ましいものとなる。
【００４１】
上述した第２の実施形態のように、トラップ部27に設置したトラップ部用ゲッター33は、排気管24内にあるから比較的高真空条件で活性化しやすい体系となっている。
【００４２】
第３の実施形態では、排気管24の途中にバッファー（空間部）36を設け、このバッファー36中に排気管内用ゲッター37を設置する。さらに、バッファー36の外側には排気管内用ゲッター37を加熱して活性化させるヒータ38を設置する。
【００４３】
これにより、ベーキング処理の終了後に温度が下がって容器本体15内の真空度が良好になった後でも、このバッファー36の外側に設置したヒータ38により排気管内用ゲッター37を加熱して活性化させることが可能となる。
【００４４】
この構成を採れば、排気管内用ゲッター37が活性化した後に、排気管24をチップオフ処理すれば、封止部24aから放出されるガスを効率良く排気管内用ゲッター37で吸着することができ、容器本体15内に侵入、拡散するガスの量を低減できる。
【００４５】
なお、排気管24をチップオフ処理によって封止する封止部24aの位置は、排気管内用ゲッター37の位置より真空排気装置25側であればどこでもよい。
【００４６】
また、排気管24の途中にバッファー36を設けることにより、排気管内用ゲッター37の設置に制限がなく、大形の排気管内用ゲッター37や多数の排気管内用ゲッター37を設置することができる。
【００４７】
次に、第４の実施形態を、図６を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成については同じ符号を用いてその説明を省略する。
【００４８】
第３の実施形態ではバッファー36の外側に設置したヒータ38で排気管内用ゲッター37を加熱して活性化させているのに対して、第４の実施形態では、排気管内用ゲッター37をヒータ38を内蔵した支持体41に取り付け、この支持体41によって排気管内用ゲッター37をバッファー36内に設置する。
【００４９】
これにより、ベーキング処理の終了後に温度が下がって容器本体15内が高真空になった状態で、支持体41に内蔵されているヒータ38に通電して排気管内用ゲッター37を加熱して活性化することが可能となる。
【００５０】
この構成を採れば、排気管内用ゲッター37が活性化した後に、排気管24をチップオフ処理すれば、封止部24aから放出されるガスを効率良く排気管内用ゲッター37で吸着することができ、容器本体15内に侵入、拡散するガスの量を低減できる。
【００５１】
なお、排気管24をチップオフ処理によって封止する封止部24aの位置は、排気管内用ゲッター37の位置より真空排気装置25側であればどこでもよい。
【００５２】
また、排気管24の途中にバッファー36を設けることにより、排気管内用ゲッター37の設置に制限がなく、大形の排気管内用ゲッター37や多数の排気管内用ゲッター37を設置することができる。
【００５３】
なお、トラップ部27は、複数の孔の空いた板や網状としたものでもよい。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５５】
10    Ｘ線管
11    電子銃
12    真空容器
15    容器本体
24    排気管
24a   封止部
27    トラップ部
33    トラップ部用ゲッター
37    排気管内用ゲッター
38    ヒータ
Ａ    放出物
【図１】
2013182865.tif 000003
【図２】
2013182865.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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