【手続補正書】
【提出日】平成30年4月26日(2018.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】Ｘ線発生管、Ｘ線発生装置、Ｘ線撮影システム
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出部からの電子線の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットを保持する開孔を有する管状の陽極部材と、を備えた陽極を有するＸ線発生管であって、
前記陽極部材は、第一の金属管と、前記第一の金属管に固定され前記第一の金属管より線膨張係数が高い第二の金属管と、を有し、
前記ターゲットは、周縁において、前記第一の金属管と前記第二の金属管とのそれぞれに接するように配置された接合材を介して、前記陽極部材に接合されていることを特徴とするＸ線発生管。
【請求項２】
前記第二の金属管の管内面と、前記第一の金属管の管外面とが、前記接合材の融点において前記第一の金属管と前記第二の金属管とが互いに移動しないように固定されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生管。
【請求項３】
管軸方向において、前記第一の金属管の長さは、前記第二の金属管の長さより短いことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線発生管。
【請求項４】
前記第一の金属管は、管軸方向において前記ターゲットに対向し、かつ、管半径方向において前記ターゲットと重なる座面を有し、
前記第二の金属管の管内面は、前記ターゲットの周側面と間隔を空けて対向する対向部を有し、
前記接合材は、前記対向部と前記座面とに接していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項５】
前記ターゲットは、電子が照射される部分を有し前記周側面と環状に接する電子照射面を有し、前記座面は、前記電子照射面と対向することを特徴とする請求項４に記載のＸ線発生管。
【請求項６】
前記接合材は、前記第一の金属管の管内面と前記第二の金属管の管内面とのそれぞれに接合されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項７】
前記第二の金属管は、大気側から真空側にかけて延在しており、前記第一の金属管は、真空側に位置していることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項８】
前記第二の金属管よりも線膨張係数が低い第三の金属管をさらに有し、
前記第二の金属管の管軸方向に沿って、前記第三の金属管、前記ターゲット、及び前記第一の金属管がこの順に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５，７のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項９】
前記第三の金属管は、前記接合材よりも線膨張係数が低いことを特徴とする請求項８に記載のＸ線発生管。
【請求項１０】
前記第一の金属管は、前記接合材よりも線膨張係数が低いことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１１】
前記第二の金属管は、前記接合材よりも線膨張係数が低いことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１２】
前記接合材はろう材であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１３】
前記ターゲットは、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持するターゲット基材とを備え、前記ターゲット基材は、前記ターゲット層で発生したＸ線を透過することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１４】
前記ターゲット基材はダイヤモンドを含むことを特徴とする請求項１３に記載のＸ線発生管。
【請求項１５】
前記第二の金属管は、前記第一の金属管よりヤング率が低いことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項１６】
請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のＸ線発生管と、
前記ターゲットと前記電子放出部とのそれぞれに電気的に接続され、前記ターゲットと前記電子放出部との間に管電圧を印加する管電圧回路と、
を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載のＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から放出され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出器とを統合して制御するシステム制御装置と、を備えていることを特徴とするＸ線撮影システム。
【請求項１８】
電子放出部からの電子線の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットにより閉塞された開孔を有する管状の陽極部材と、を備えた陽極を有するＸ線発生管であって、
前記陽極部材は、第一の金属管と、前記第一の金属管に固定され前記第一の金属管より線膨張係数が高い第二の金属管と、を有し、
前記ターゲットは、周縁において、前記第一の金属管と前記第二の金属管とのそれぞれに接するように配置された接合材を介して、前記陽極部材に接合され、
前記第一の金属管及び前記第二の金属管は、前記陽極部材の管軸に沿った方向の少なくとも一方の端部側において前記接合材に圧縮応力成分を発生させ、前記接合材の当該陽極部材の周方向における引張応力が緩和されるように設けられていることを特徴とするＸ線発生管。
【請求項１９】
前記第二の金属管の管軸方向の一部において、前記第二の金属管の管内面と、前記第一の金属管の管外面とが、前記接合材の融点では前記第一の金属管と前記第二の金属管とが互いに移動しないように固定されていることを特徴とする請求項１８に記載のＸ線発生管。
【請求項２０】
前記ターゲットは、電子の照射によりＸ線を発生するターゲット層と、前記ターゲット層を支持するターゲット基材とを備え、前記ターゲット基材は、前記ターゲット層で発生したＸ線を透過することを特徴とする請求項１８又は１９に記載のＸ線発生管。
【請求項２１】
前記ターゲット基材はダイヤモンドを含むことを特徴とする請求項２０に記載のＸ線発生管。
【請求項２２】
前記第二の金属管は、前記第一の金属管よりヤング率が低いことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のＸ線発生管。
【請求項２３】
請求項１８乃至２２のいずれか１項に記載のＸ線発生管と、
前記ターゲットと前記電子放出部とのそれぞれに電気的に接続され、前記ターゲットと前記電子放出部との間に管電圧を印加する管電圧回路と、
を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載のＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から放出され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出器とを統合して制御するシステム制御装置と、を備えていることを特徴とするＸ線撮影システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の第一の態様は、電子放出部からの電子線の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットを保持する開孔を有する管状の陽極部材と、を備えた陽極を有するＸ線発生管であって、
前記陽極部材は、第一の金属管と、前記第一の金属管に固定され前記第一の金属管より線膨張係数が高い第二の金属管と、を有し、
前記ターゲットは、周縁において、前記第一の金属管と前記第二の金属管とのそれぞれに接するように配置された接合材を介して、前記陽極部材に接合されていることを特徴とするＸ線発生管を提供するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第三の態様は、上記本発明の第二の態様に係るＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から放出され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出器とを統合して制御するシステム制御装置と、を備えていることを特徴とするＸ線撮影システムを提供するものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
さらに本発明の第四の態様は、電子放出部からの電子線の照射によりＸ線を発生するターゲットと、前記ターゲットにより閉塞された開孔を有する管状の陽極部材と、を備えた陽極を有するＸ線発生管であって、
前記陽極部材は、第一の金属管と、前記第一の金属管に固定され前記第一の金属管より線膨張係数が高い第二の金属管と、を有し、
前記ターゲットは、周縁において、前記第一の金属管と前記第二の金属管とのそれぞれに接するように配置された接合材を介して、前記陽極部材に接合され、
前記第一の金属管及び前記第二の金属管は、前記陽極部材の管軸に沿った方向の少なくとも一方の端部側において圧縮応力成分を発生させ、前記接合材の当該陽極部材の周方向における引張応力が緩和されるように設けられていることを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
さらに本発明の第五の態様は、本発明の第四の態様に係るＸ線発生管と、前記ターゲットと前記電子放出部とのそれぞれに電気的に接続され、前記ターゲットと前記電子放出部との間に管電圧を印加する管電圧回路と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
さらに本発明の第六の態様は、本発明の第五の態様に係るＸ線発生装置と、前記Ｘ線発生装置から放出され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出器とを統合して制御するシステム制御装置と、を備えていることを特徴とするＸ線撮影システムである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
第二の金属管１１より線膨張係数が小さい第一の金属管１０は、接合後の放熱に伴う収縮量が小さい。そのため、本例の位置に配置された接合材８には、収縮量の大きな第二の金属管１１の収縮により、第一の金属管１０の前端側端面に押されることで、ターゲット９の中心軸方向の圧縮応力が作用する。この圧縮応力は、ポアソン比に応じてターゲット９の周方向に作用し、接合材８に対してターゲット９の周方向に作用している引張応力を部分的に緩和する。したがって、引張応力の小さい領域が部分的に生じ、クラックの発生による真空リークの確率を低減できる。第二の金属管１１は、第一の金属管１０よりヤング率が小さいことが好ましい。第二の金属管１１のヤング率が第一の金属管１０のヤング率よりも小さいと、ターゲット９に作用する圧縮応力が第一の金属管１０の変形で吸収されることなく接合材８に作用しやすい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
図２（ａ）及び図２（ｂ）に示される変形例１と変形例２においては、第一の金属管１０と第二の金属管１１の組み合わせ構造が第一の実施形態とは相違している。つまり、第二の金属管１１の内面に、内部を大内径部６Ａと小内径部６Ｂとに分ける段差が形成されており、大内径部６Ａに第一の金属管１０が接続されている。上記段差は第一の金属管１０の管半径方向における厚さに対応して形成されており、これにより、第一の金属管１０の内面と、第二の金属管１１の小内径部６Ｂの内面とは共通の内径を有して連なっている。また、ターゲット９は、ターゲット基材２２の周側面を上記段差に向き合わせて、陽極部材６の開孔１８内に設けられている。接合材８は、上記段差を境にし、第一の金属管１０の内面及び第二の金属管１１の内面の両者に跨る領域に配置されている。ターゲット基材２２は、接合材８を介して、第一の金属管１０の内面及び第二の金属管１１の内面と接合されている。図２（ａ），（ｂ）のような構造とした場合、第一の金属管１０と第二の金属管１１の線膨張係数の違いにより、第一の金属管１０と第二の金属管１１の境界に対応する位置の接合材８に対し、ターゲット９の中心軸方向に沿って圧縮応力を作用させることができる。この圧縮応力は、接合材８のポアソン比に応じてターゲット９の周方向に作用し、ターゲット９の周方向に沿って接合材８に作用している引張応力を部分的に緩和することができる。接合材８によるターゲット９の陽極部材６への接合部を境に、Ｘ線束１４（図１参照）の放出側が陽極部材６の大気側、密閉空間１６（図１参照）との連通側が陽極部材６の真空側である。図２（ａ）の変形例１と、図２（ｂ）の変形例２の相違点は、第一の金属管１０を陽極部材６の真空側に配置するか、大気側に配置するかの点において、相違する。