JP2000082430A - Target for x-ray generation and x-ray tube using the same - Google Patents

Target for x-ray generation and x-ray tube using the same

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JP2000082430A
JP2000082430A JP10253817A JP25381798A JP2000082430A JP 2000082430 A JP2000082430 A JP 2000082430A JP 10253817 A JP10253817 A JP 10253817A JP 25381798 A JP25381798 A JP 25381798A JP 2000082430 A JP2000082430 A JP 2000082430A
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target
ray
rays
layer
electron beam
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JP10253817A
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Japanese (ja)
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Tsutomu Inazuru
務 稲鶴
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Hamamatsu Photonics KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a target for X-ray generation and an X-ray tube using it, capable of generating X-rays of minute focused radius, suppressing lowering of impact resistance, and improving cooling effect at the same time. SOLUTION: This target is provided to a copper target carrier 16, and it receives electron beams radiated from a cathode to emit X-rays. The target is provided with a carbon layer 19 having thermal conductivity larger than that of copper, a rhenium layer 20 on the carbon layer 19, and a tungsten thin film 21 on the rhenium layer 20 for receiving the electron beam to emit X-rays. Here, the electron beam is converted into X-rays in the thin film 21, and the X-rays having a small focused radius are emitted from the target. Moreover, the heat generated by the electron beams absorbed into the carbon layer 19 is rapidly conducted to the supporting body 16. Furthermore, the rhenium layer 20 prevents the formation of tungsten carbide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X線発生用ターゲ
ット及びこれを用いたX線管に係り、より詳細には、微
小焦点径のX線を発するX線発生用ターゲット及びこれ
を用いたX線管に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray generating target and an X-ray tube using the same, and more particularly, to an X-ray generating target that emits X-rays having a small focal diameter and using the same. It relates to an X-ray tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、目では直接見えないような微
細部分の観察などに用いられるX線源として、微小な焦
点径のX線を発するマイクロフォーカスX線源が知られ
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a microfocus X-ray source that emits X-rays having a minute focal diameter has been known as an X-ray source used for observing a minute portion that cannot be directly seen by the eyes.

【0003】マイクロフォーカスX線源は、電子ビーム
を放射するカソードと、カソードから放射される電子ビ
ームを受容してX線を発するターゲットと、ターゲット
を支持する銅などからなるターゲット支持体とを備えて
いる。ターゲットは、電子ビームをX線に変換するタン
グステンなどからなるX線発生層を有するのが一般的で
ある。
A microfocus X-ray source includes a cathode that emits an electron beam, a target that receives the electron beam emitted from the cathode and emits X-rays, and a target support made of copper or the like that supports the target. ing. The target generally has an X-ray generation layer made of tungsten or the like that converts an electron beam into X-rays.

【0004】このようなマイクロフォーカスX線源の例
として、例えば特開平4−144045号公報に開示さ
れるものがある。この公報に記載のマイクロフォーカス
X線源は、約45μmの厚さを有するダイヤモンドから
なる第2の層の上に、約1〜15μmの厚さをもったタ
ングステンからなる第1の層を形成したターゲットを備
えている。
An example of such a microfocus X-ray source is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-144045. In the microfocus X-ray source described in this publication, a first layer made of tungsten having a thickness of about 1 to 15 μm is formed on a second layer made of diamond having a thickness of about 45 μm. Has a target.

【0005】マイクロフォーカスX線源の他の例とし
て、例えば特開平6−188092号公報に開示される
ものがある。この公報に記載のマイクロフォーカスX線
源は、銅からなるターゲット支持体を備えており、その
ターゲット支持体上にベリリウム(Be)、カーボン
(C)などの軽元素からなる電子吸収層、及び厚さ約1
μmの極めて薄いX線発生層を順次積層したターゲット
を備えている。
Another example of a microfocus X-ray source is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H6-188092. The microfocus X-ray source described in this publication includes a target support made of copper, and an electron absorbing layer made of a light element such as beryllium (Be) or carbon (C) on the target support. About 1
It has a target in which extremely thin X-ray generation layers of μm are sequentially laminated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の公報に記載のマイクロフォーカスX線源は、前
述した構成を有しているため、以下に示すような課題を
有していた。
However, since the microfocus X-ray source described in the above-mentioned conventional publication has the above-described configuration, it has the following problems.

【0007】即ち、特開平4−144045号公報に記
載のマイクロフォーカスX線源においては、より微小な
焦点径のX線を得ることが困難な場合があった。
That is, in the microfocus X-ray source described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-144045, it was sometimes difficult to obtain an X-ray having a smaller focal diameter.

【0008】一方、特開平6−188092号公報に記
載のマイクロフォーカスX線源においては、耐衝撃性が
低下すると共に、ターゲットの冷却が不十分となり、タ
ーゲットの損傷も早く、ターゲットの寿命が短縮するこ
とになる。
On the other hand, in the microfocus X-ray source described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-188092, the impact resistance is reduced, the target is insufficiently cooled, the target is damaged quickly, and the life of the target is shortened. Will do.

【0009】そこで、本発明は、微小焦点径のX線を発
しつつ、耐衝撃性の低下を防止し、冷却効果を向上させ
ることのできるX線発生用ターゲット及びこれを用いた
X線管を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention provides an X-ray generation target and an X-ray tube using the same, which are capable of emitting X-rays having a small focal diameter, preventing a decrease in impact resistance, and improving a cooling effect. The purpose is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明者らは、前述した従来の公報に記載のマイク
ロフォーカスX線源について鋭意検討した結果、以下の
ことを見出した。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive studies on the microfocus X-ray source described in the above-mentioned conventional publication and found the following.

【0011】即ち、特開平4−144045号公報に記
載のマイクロフォーカスX線源においては、電子ビーム
を小焦点に絞り込んだとしても、カソードとターゲット
との間に供給される管電圧が100kV程度になると、
電子がターゲットの内部でX線に変換される際に拡がっ
てしまい、X線の焦点径は10μm程になってしまう。
つまり、小焦点X線を得ようとして電子ビームを絞り込
んでも限界があり、より微小な焦点径のX線を得ること
が困難であることを見い出した。
That is, in the microfocus X-ray source described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-144045, even if the electron beam is narrowed to a small focal point, the tube voltage supplied between the cathode and the target is reduced to about 100 kV. When it comes
When the electrons are converted into X-rays inside the target, they spread, and the focal diameter of the X-rays becomes about 10 μm.
That is, it has been found that there is a limit even if the electron beam is narrowed in order to obtain a small focal point X-ray, and it is difficult to obtain an X-ray having a smaller focal diameter.

【0012】また、特開平6−188092号公報に記
載のマイクロフォーカスX線源においては、タングステ
ンとカーボンとが接合されており、作動中にタングステ
ンとカーボンとが反応して、機械的、熱的衝撃に脆いタ
ングステンカーバイドが生成し、その結果、耐衝撃性が
低下してしまうことを見い出した。また、電子吸収層ま
で突入した電子は、軽元素であるBe,C等により、吸
収されやすい軟X線に変換され、X線発生層で吸収され
るか、又は熱になってしまう。ここで、電子吸収層がベ
リリウム(200W/m・K)、グラファイト(100
〜300W/m・K)からなり、熱伝導率が小さいた
め、効率よく銅製のターゲット支持体(400W/m・
K)に熱を拡散できず、ターゲットの冷却が不十分とな
り、冷却が不十分であると、発熱部が微小であるために
ターゲットの損傷も早く、ターゲットの寿命が短縮する
ことを見い出した。
Further, in the microfocus X-ray source described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-188092, tungsten and carbon are joined, and during operation, tungsten and carbon react with each other to provide mechanical and thermal It has been found that tungsten carbide, which is brittle to impact, is formed, and as a result, impact resistance is reduced. In addition, electrons that have entered the electron absorption layer are converted into soft X-rays that are easily absorbed by light elements such as Be and C, and are absorbed by the X-ray generation layer or become heat. Here, beryllium (200 W / m · K) and graphite (100
300300 W / m · K) and a low thermal conductivity, so that a copper target support (400 W / m · K ·
It has been found that the heat cannot be diffused to K), the target is insufficiently cooled, and if the cooling is insufficient, the target is damaged quickly and the life of the target is shortened due to the minute heating portion.

【0013】そこで、本発明者らは、上記公報に記載の
マイクロフォーカスX線源のもつ問題点を十分に検討し
た結果、以下の発明を完成させた。
The present inventors have sufficiently studied the problems of the microfocus X-ray source described in the above publication and, as a result, have completed the following invention.

【0014】即ち、本発明は、銅からなるターゲット支
持体に設けられ、カソードから放射される電子ビームを
受容してX線を発するX線発生用ターゲットであって、
ターゲット支持体に設けられ、銅より大きい熱伝導率を
有する炭素層と、炭素層上に設けられるレニウム層と、
レニウム層上に設けられ、電子ビームを受容してX線を
発するタングステン薄膜とを備えることを特徴とする。
That is, the present invention provides an X-ray generation target provided on a target support made of copper, which receives an electron beam emitted from a cathode and emits X-rays.
A carbon layer provided on the target support and having a higher thermal conductivity than copper, a rhenium layer provided on the carbon layer,
A tungsten thin film provided on the rhenium layer and receiving an electron beam to emit X-rays.

【0015】この構成のX線管用ターゲットによれば、
電子ビームがタングステン薄膜で受容されると、タング
ステン薄膜中で電子ビームがX線に変換され、X線がタ
ーゲットから放射される。このとき、タングステン薄膜
から小さな焦点径のX線が出射される。また、タングス
テン薄膜及びレニウム層を通過した電子ビームが炭素層
に入射されると、炭素層で電子ビームが吸収されて内部
に熱が発生するが、この熱がターゲット支持体に速やか
に伝えられる。更に、X線管の作動中、レニウム層がタ
ングステン薄膜と炭素層との間に設けられるので、タン
グステンと炭素との反応によるタングステンカーバイド
の生成が防止される。
According to the X-ray tube target of this configuration,
When the electron beam is received by the tungsten thin film, the electron beam is converted into X-rays in the tungsten thin film, and the X-rays are emitted from the target. At this time, an X-ray having a small focal diameter is emitted from the tungsten thin film. When the electron beam that has passed through the tungsten thin film and the rhenium layer is incident on the carbon layer, the carbon layer absorbs the electron beam and generates heat therein. This heat is quickly transmitted to the target support. Further, during operation of the X-ray tube, the formation of tungsten carbide due to the reaction between tungsten and carbon is prevented because the rhenium layer is provided between the tungsten thin film and the carbon layer.

【0016】上記炭素層はダイヤモンドを含むことが好
ましい。この場合、ダイヤモンドの熱伝導率は銅よりも
相当に大きく、従って、熱拡散が極めて速やかに行われ
る。
[0016] The carbon layer preferably contains diamond. In this case, the thermal conductivity of diamond is considerably higher than that of copper, so that thermal diffusion takes place very quickly.

【0017】また、本発明は、電子ビームを放射するカ
ソードと、銅からなるターゲット支持体と、ターゲット
支持体に設けられ、カソードから放射される電子ビーム
を受容してX線を発するX線発生用ターゲットと、カソ
ード及びX線発生用ターゲットを収容する容器とを備え
るX線管であって、X線発生用ターゲットが、ターゲッ
ト支持体に設けられ、銅より大きい熱伝導率を有する炭
素層と、炭素層上に設けられるレニウム層と、レニウム
層上に設けられ、電子ビームを受容してX線を発するタ
ングステン薄膜とを備えることを特徴とする。
The present invention also provides a cathode for emitting an electron beam, a target support made of copper, and an X-ray generator provided on the target support for receiving an electron beam emitted from the cathode and emitting X-rays. X-ray tube comprising a target for use, a cathode and a container for containing the X-ray generation target, wherein the X-ray generation target is provided on a target support, and a carbon layer having a thermal conductivity larger than copper. And a rhenium layer provided on the carbon layer, and a tungsten thin film provided on the rhenium layer and receiving an electron beam to emit X-rays.

【0018】この構成のX線管においては、電子ビーム
の照射によりX線発生用ターゲットの炭素層に発生する
熱がターゲット支持体に速やかに伝わるので、冷却効果
に優れている。このため、熱によるX線発生用ターゲッ
トの損傷が起こりにくく、ターゲットの長寿命化が図れ
る。更に、レニウム層の存在によりタングステン薄膜と
炭素層との反応が防止され、熱的・機械的に脆いタング
ステンカーバイドの生成が防止されるので、耐衝撃性の
低下を防止できる。このため、X線発生用ターゲットが
容器内に収容されても、ターゲットの早期交換を必要と
せず、X線管をメンテナンスの必要なく長期間利用する
ことができる。特に、本発明のX線管は、容器が密封容
器である場合に有効である。即ち、ターゲットが密封容
器内に収容される場合、ターゲットの交換が相当に面倒
となるが、そのような早期交換の必要がなくなるので、
長期間面倒な作業をしなくて済む。
In the X-ray tube having this configuration, heat generated in the carbon layer of the X-ray generation target by the irradiation of the electron beam is quickly transmitted to the target support, so that the X-ray tube has an excellent cooling effect. Therefore, the X-ray generation target is less likely to be damaged by heat, and the life of the target can be extended. Further, the reaction between the tungsten thin film and the carbon layer is prevented by the presence of the rhenium layer, and the formation of tungsten carbide which is thermally and mechanically fragile is prevented, so that a reduction in impact resistance can be prevented. For this reason, even if the X-ray generation target is accommodated in the container, it is not necessary to replace the target early, and the X-ray tube can be used for a long time without maintenance. In particular, the X-ray tube of the present invention is effective when the container is a sealed container. That is, when the target is housed in a sealed container, the replacement of the target becomes considerably troublesome, but since such an early replacement is not necessary,
Eliminates troublesome work for a long time.

【0019】また、上記X線管においては、X線発生用
ターゲットがタングステン薄膜の表面が露出された状態
でターゲット支持体に埋設されていることが好ましい。
この場合、X線発生用ターゲットがターゲット支持体に
埋設されることによりタングステン薄膜、レニウム層及
び炭素層がそれぞれターゲット支持体に接することにな
り、ターゲットをターゲット支持体上に設ける場合に比
べて、ターゲットからの熱拡散がより速やかに行われ
る。
In the X-ray tube, the X-ray generation target is preferably embedded in the target support with the surface of the tungsten thin film exposed.
In this case, when the X-ray generation target is embedded in the target support, the tungsten thin film, the rhenium layer, and the carbon layer come into contact with the target support, respectively, as compared with the case where the target is provided on the target support. Thermal diffusion from the target is performed more quickly.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
添付図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0021】図1は、本実施形態に係るX線管としての
サイドウィンドタイプのマイクロフォーカスX線管の構
成を示す断面図である。図1に示すように、マイクロフ
ォーカスX線管(以下、「X線管」という)10は、ニ
ッケル・銅合金製の外囲器12とガラス製の外囲器13
とを備えている。外囲器12の一方の開口12aにはセ
ラミック製のステム11が気密にはめ込まれており、外
囲器12の側面の開口12bには、ベリリウム製のX線
出射窓14が気密に取り付けられている。そして、この
外囲器12のもう一方の開放端に、ガラス製の外囲器1
3が気密に被せられている。このようにして密封容器H
が構成されている。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a side-window type microfocus X-ray tube as an X-ray tube according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, a microfocus X-ray tube (hereinafter referred to as “X-ray tube”) 10 includes a nickel-copper alloy envelope 12 and a glass envelope 13.
And A ceramic stem 11 is airtightly fitted into one opening 12a of the envelope 12, and a beryllium X-ray emission window 14 is hermetically attached to an opening 12b on the side surface of the envelope 12. I have. The glass envelope 1 is connected to the other open end of the envelope 12.
3 is airtightly covered. Thus, the sealed container H
Is configured.

【0022】外囲器12の内部には、電子銃15が配置
され、電子銃15は、ヒータ電極15a、カソード15
b、モリブテン(Mo)からなるグリッド電極15c及
びフォーカス電極15dから構成され、フォーカス電極
15dは、アルミナまたはサファイヤの支柱15eに取
り付けられている。カソード15bとしては、多孔質タ
ングステンにBaO等を含浸させた含浸型カソードが用
いられ、その電子放射面がOs(オスミウム)などで被
覆されている。また、外囲器12、13の内部には、タ
ーゲット支持体16が配置され、ターゲット支持体16
の先端には、ターゲット17が設けられている。ターゲ
ット支持体16としては、熱伝導性が良く、加工性及び
強度に優れた銅(熱伝導率:400W/m・K)が用い
られる。
An electron gun 15 is disposed inside the envelope 12, and the electron gun 15 includes a heater electrode 15a, a cathode 15
b, a grid electrode 15c made of molybdenum (Mo) and a focus electrode 15d, and the focus electrode 15d is attached to a column 15e of alumina or sapphire. As the cathode 15b, an impregnated cathode in which porous tungsten is impregnated with BaO or the like is used, and its electron emission surface is coated with Os (osmium) or the like. A target support 16 is disposed inside the envelopes 12 and 13.
A target 17 is provided at the tip of. As the target support 16, copper (heat conductivity: 400 W / m · K) having good thermal conductivity and excellent workability and strength is used.

【0023】そして、ヒータ電極15aによりカソード
15bが加熱されると、一定の温度でカソード15bの
表面から電子が放出され、放出された電子は、グリッド
電極15cで加速され、フォーカス電極15dで集束さ
れて、電子ビームとしてターゲット17に衝突する。衝
突により、電子はX線と熱に変換され、発生したX線は
X線出射窓14から外部に出射される。なお、ターゲッ
ト17は、電子がターゲット17に向かう軌道に垂直な
面に対して例えば25°傾けて配置されている。このよ
うにターゲット17が傾けて配置されているので、発生
したX線の多くはX線出射窓14に到達し、X線出射窓
14から外部に出射される。
When the cathode 15b is heated by the heater electrode 15a, electrons are emitted from the surface of the cathode 15b at a constant temperature, and the emitted electrons are accelerated by the grid electrode 15c and focused by the focus electrode 15d. And collide with the target 17 as an electron beam. The electrons are converted into X-rays and heat by the collision, and the generated X-rays are emitted to the outside through the X-ray emission window 14. The target 17 is arranged at an angle of, for example, 25 ° with respect to a plane perpendicular to the trajectory of the electrons toward the target 17. Since the target 17 is thus arranged at an angle, most of the generated X-rays reach the X-ray emission window 14 and are emitted from the X-ray emission window 14 to the outside.

【0024】図2は、ターゲット支持体16の先端部に
ターゲット17が設けられる状態を示す断面図である。
図2に示すように、ターゲット支持体16の先端部には
凹部18が形成されており、ターゲット17は、この凹
部18にはめ込まれている。即ち、ターゲット17は、
ターゲット支持体16の先端部に埋設されている。
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a target 17 is provided at the tip of a target support 16.
As shown in FIG. 2, a concave portion 18 is formed at the tip of the target support 16, and the target 17 is fitted into the concave portion 18. That is, the target 17
It is embedded in the tip of the target support 16.

【0025】ターゲット17は、凹部18の底部に接合
される炭素層19と、炭素層19上に積層される保護層
20と、保護層20上に積層されるX線発生薄膜21と
を備えており、X線発生薄膜21は、その表面21aが
ターゲット支持体16から露出されている。
The target 17 includes a carbon layer 19 bonded to the bottom of the concave portion 18, a protective layer 20 laminated on the carbon layer 19, and an X-ray generating thin film 21 laminated on the protective layer 20. The surface 21 a of the X-ray generation thin film 21 is exposed from the target support 16.

【0026】炭素層19は、ターゲット支持体16を構
成する銅よりも熱伝導率の高い炭素質材料が用いられ、
その炭素質材料としては、例えばスーパーグラファイト
(商品名、熱伝導率:800W/m・K)やダイヤモン
ド(熱伝導率:900〜2000W/m・K)などが用
いられる。このうち、スーパーグラファイトよりも熱伝
導率がより大きいことから、ダイヤモンドが好適に用い
られる。炭素層19の厚さは、好ましくは約100μm
である。
The carbon layer 19 is made of a carbonaceous material having a higher thermal conductivity than copper constituting the target support 16.
As the carbonaceous material, for example, super graphite (trade name, thermal conductivity: 800 W / m · K) or diamond (thermal conductivity: 900 to 2000 W / m · K) is used. Among them, diamond is preferably used because of its higher thermal conductivity than super graphite. The thickness of the carbon layer 19 is preferably about 100 μm
It is.

【0027】保護層20は、炭素層19とX線発生薄膜
21との反応を防止するためのものであり、保護層20
としては、耐熱性に優れることから、レニウムが用いら
れる。保護層(以下、「レニウム層」という)20の厚
さは、好ましくは0.5μm以下である。
The protective layer 20 is for preventing a reaction between the carbon layer 19 and the X-ray generating thin film 21.
Rhenium is used because of its excellent heat resistance. The thickness of the protective layer (hereinafter referred to as “rhenium layer”) 20 is preferably 0.5 μm or less.

【0028】X線発生薄膜21としては、X線発生効率
が高く、耐熱性に優れた材料が用いられ、その材料とし
てはタングステンが用いられる。X線発生薄膜(以下、
「タングステン薄膜」という)21の厚さは、好ましく
は5μm以下である。
As the X-ray generation thin film 21, a material having high X-ray generation efficiency and excellent heat resistance is used, and tungsten is used as the material. X-ray generating thin film
The thickness of the “tungsten thin film” 21 is preferably 5 μm or less.

【0029】なお、ターゲット17の厚さは、使用する
管電圧、希望するX線の焦点径、X線量により決定され
る。例えば管電圧が100kVの場合、ターゲット17
の厚さは、好ましくは数千Å〜数μmの範囲である。厚
さが大きいほどX線量が多くなるが、焦点径も大きくな
る傾向がある。
The thickness of the target 17 is determined by the tube voltage to be used, the desired X-ray focal diameter, and the X-ray dose. For example, when the tube voltage is 100 kV, the target 17
Is preferably in the range of several thousand to several μm. The X-ray dose increases as the thickness increases, but the focal diameter also tends to increase.

【0030】ここで、上記ターゲット17の作製方法に
ついて説明する。即ち、まず、ターゲット支持体16の
凹部18の内部に成膜、埋め込み又はろう付け等により
炭素層19を設け、その上にPVD法、CVD法、蒸着
法等によりレニウム層20を成膜し、更にその上にPV
D法、CVD法、蒸着法等によりタングステン薄膜21
を形成する。このようにしてターゲット支持体16の凹
部18にターゲット17が埋設された状態で作製され
る。
Here, a method for manufacturing the target 17 will be described. That is, first, a carbon layer 19 is formed inside the concave portion 18 of the target support 16 by film formation, embedding or brazing, and a rhenium layer 20 is formed thereon by a PVD method, a CVD method, a vapor deposition method, or the like. Furthermore, PV
Tungsten thin film 21 by D method, CVD method, evaporation method, etc.
To form Thus, the target 17 is manufactured in a state where the target 17 is embedded in the concave portion 18 of the target support 16.

【0031】上述した構成のターゲット17によれば、
電子ビームがタングステン薄膜21で受容されると、タ
ングステン薄膜21中で電子ビームがX線に変換され、
X線がターゲット17から放射される。このとき、タン
グステン薄膜21から小さな焦点径のX線が出射され
る。また、タングステン薄膜21及びレニウム層20を
通過した電子ビームが炭素層19に入射されると、炭素
層19で電子ビームが吸収されて内部に熱が発生する
が、この熱がターゲット支持体に速やかに伝えられる。
このため、冷却効果が向上し、ターゲット17の長寿命
化が図れる。特に、炭素層19としてダイヤモンドが用
いられる場合、その熱伝導率の高さから、冷却効果が一
層向上し、ターゲット17の更なる長寿命化が図れる。
According to the target 17 having the above configuration,
When the electron beam is received by the tungsten thin film 21, the electron beam is converted into X-rays in the tungsten thin film 21,
X-rays are emitted from the target 17. At this time, X-rays having a small focal diameter are emitted from the tungsten thin film 21. When the electron beam that has passed through the tungsten thin film 21 and the rhenium layer 20 is incident on the carbon layer 19, the electron beam is absorbed by the carbon layer 19 and generates heat therein. Conveyed to.
For this reason, the cooling effect is improved, and the life of the target 17 can be extended. In particular, when diamond is used as the carbon layer 19, the cooling effect is further improved due to its high thermal conductivity, and the life of the target 17 can be further extended.

【0032】更に、X線管10の作動中、レニウム層2
0がタングステン薄膜21と炭素層19との間に設けら
れるので、タングステンと炭素質材料との反応によるタ
ングステンカーバイドの生成が防止される。このため、
タングステンカーバイドの生成による熱的・機械的な耐
衝撃性の低下を防止することができる。
Further, during operation of the X-ray tube 10, the rhenium layer 2
Since 0 is provided between the tungsten thin film 21 and the carbon layer 19, generation of tungsten carbide due to the reaction between tungsten and the carbonaceous material is prevented. For this reason,
Thermal and mechanical impact resistance due to the formation of tungsten carbide can be prevented.

【0033】また、ターゲット17がターゲット支持体
16に埋設されているので、タングステン薄膜21、レ
ニウム層20及び炭素層19がそれぞれターゲット支持
体17に接することになり、ターゲット17をターゲッ
ト支持体16上に設ける場合に比べて、ターゲット17
からの熱拡散がより速やかに行われる。
Further, since the target 17 is embedded in the target support 16, the tungsten thin film 21, the rhenium layer 20 and the carbon layer 19 are respectively in contact with the target support 17, and the target 17 is placed on the target support 16. Target 17
Is more quickly diffused.

【0034】従って、上述した構成のターゲット17
は、ターゲット17の早期交換を必要とせず、X線管1
0をメンテナンスの必要なく長期間利用することができ
る。特に、ターゲット17は、本実施形態のようにター
ゲット17が密封容器Hの内部に収容され、ターゲット
17の交換が相当に面倒となるようなX線管において有
効である。即ち、ターゲット17が密封容器H内に収容
される場合、ターゲット17の交換が相当に面倒となる
が、そのような早期交換の必要がなくなるので、長期間
面倒な作業をしなくて済む。
Therefore, the target 17 having the above-described configuration is used.
Does not require early replacement of the target 17 and the X-ray tube 1
0 can be used for a long time without the need for maintenance. In particular, the target 17 is effective in an X-ray tube in which the target 17 is housed in the sealed container H and replacement of the target 17 becomes considerably troublesome as in the present embodiment. That is, when the target 17 is accommodated in the sealed container H, the replacement of the target 17 becomes considerably troublesome. However, since such an early replacement is not required, a troublesome work is not required for a long time.

【0035】本発明は、前述した実施形態に限定される
ものではない。例えば、本発明のX線発生用ターゲット
は、図3に示すエンドウィンドタイプのX線管10にも
適用可能である。このエンドウィンドタイプのX線管1
0は、X線出力窓14と電子銃15の位置を入れ替えた
構造となっている。
The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the X-ray generation target of the present invention is also applicable to an end-window type X-ray tube 10 shown in FIG. This end-wind type X-ray tube 1
Numeral 0 has a structure in which the positions of the X-ray output window 14 and the electron gun 15 are interchanged.

【0036】更に、本発明のX線発生用ターゲットは、
図4に示すように、ターゲット支持体16が円筒状のフ
ード電極22内に収容されたエンドウィンドタイプのマ
イクロフォーカスX線管にも適用可能である。なお、フ
ード電極22の一端にはX線通過口22aが形成され、
側面には電子ビーム通過口22bが形成されている。
Further, the target for X-ray generation of the present invention
As shown in FIG. 4, the present invention is also applicable to an end window type microfocus X-ray tube in which the target support 16 is accommodated in a cylindrical hood electrode 22. An X-ray passage 22a is formed at one end of the hood electrode 22,
An electron beam passage opening 22b is formed on the side surface.

【0037】また、ターゲット17は、ターゲット支持
体16の先端に埋設される場合に限定されず、ターゲッ
ト支持体16の先端に突設されてもよい。この場合、タ
ーゲット17は、ターゲット支持体16の先端に銀等に
よりろう付けされる。
The target 17 is not limited to being embedded at the tip of the target support 16, but may be protruded at the tip of the target support 16. In this case, the target 17 is brazed to the tip of the target support 16 with silver or the like.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、タン
グステン薄膜中で電子ビームがX線に変換され、X線が
ターゲットから放射されるとき、タングステン薄膜から
焦点径の小さなX線が出射される。また、電子ビームの
炭素層への入射により炭素層で電子ビームが吸収されて
発生する熱がターゲット支持体に速やかに伝えられ、冷
却効果が向上する。更に、レニウム層によりタングステ
ンと炭素層との反応によるタングステンカーバイドの生
成が防止され、耐衝撃性の低下を防止できる。
As described above, according to the present invention, an electron beam is converted into an X-ray in a tungsten thin film, and when the X-ray is emitted from a target, an X-ray having a small focal diameter is emitted from the tungsten thin film. Is done. Further, the heat generated by the electron beam being absorbed by the carbon layer due to the incidence of the electron beam on the carbon layer is quickly transmitted to the target support, and the cooling effect is improved. Furthermore, the rhenium layer prevents the formation of tungsten carbide due to the reaction between the tungsten and the carbon layer, thereby preventing a reduction in impact resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のX線管の一実施形態を示す断面図であ
る。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an X-ray tube of the present invention.

【図2】図1のターゲットの構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the target of FIG.

【図3】本発明のX線管の別の実施形態を示す断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the X-ray tube of the present invention.

【図4】本発明のX線管のさらに別の実施形態を示す断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the X-ray tube of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…マイクロフォーカスX線管(X線管)、15b…
カソード、16…ターゲット支持体、17…ターゲッ
ト、19…炭素層、20…レニウム層、21…タングス
テン薄膜。
10 ... Micro focus X-ray tube (X-ray tube), 15b ...
Cathode, 16: target support, 17: target, 19: carbon layer, 20: rhenium layer, 21: tungsten thin film.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 銅からなるターゲット支持体に設けら
れ、カソードから放射される電子ビームを受容してX線
を発するX線発生用ターゲットであって、 前記ターゲット支持体に設けられ、銅より大きい熱伝導
率を有する炭素質材料からなる炭素層と、 前記炭素層上に設けられるレニウム層と、 前記レニウム層上に設けられ、前記電子ビームを受容し
て前記X線を発するタングステン薄膜と、を備えること
を特徴とするX線発生用ターゲット。
An X-ray generation target provided on a target support made of copper and receiving an electron beam emitted from a cathode to emit X-rays, wherein the X-ray generation target is provided on the target support and is larger than copper. A carbon layer made of a carbonaceous material having thermal conductivity, a rhenium layer provided on the carbon layer, and a tungsten thin film provided on the rhenium layer and receiving the electron beam and emitting the X-rays. An X-ray generation target, comprising:
【請求項2】 前記炭素質材料がダイヤモンドであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のX線発生用ターゲッ
ト。
2. The X-ray generation target according to claim 1, wherein the carbonaceous material is diamond.
【請求項3】 電子ビームを放射するカソードと、銅か
らなるターゲット支持体と、前記ターゲット支持体に設
けられ、前記カソードから放射される前記電子ビームを
受容してX線を発するX線発生用ターゲットと、前記カ
ソード及び前記X線発生用ターゲットを収容する容器と
を備えるX線管であって、 前記X線発生用ターゲットが、 前記ターゲット支持体に設けられ、銅より大きい熱伝導
率を有する炭素質材料からなる炭素層と、 前記炭素層上に設けられるレニウム層と、 前記レニウム層上に設けられ、前記電子ビームを受容し
て前記X線を発するタングステン薄膜と、を備えること
を特徴とするX線管。
3. A cathode for emitting an electron beam, a target support made of copper, and an X-ray generator provided on the target support for receiving the electron beam emitted from the cathode and emitting X-rays. An X-ray tube including a target, a container for accommodating the cathode and the X-ray generation target, wherein the X-ray generation target is provided on the target support, and has a thermal conductivity higher than copper. A carbon layer made of a carbonaceous material; a rhenium layer provided on the carbon layer; and a tungsten thin film provided on the rhenium layer and receiving the electron beam and emitting the X-ray. X-ray tube.
【請求項4】 前記容器が密封容器であることを特徴と
する請求項3に記載のX線管。
4. The X-ray tube according to claim 3, wherein the container is a sealed container.
【請求項5】 前記炭素質材料がダイヤモンドであるこ
とを特徴とする請求項3又は4に記載のX線管。
5. The X-ray tube according to claim 3, wherein the carbonaceous material is diamond.
【請求項6】 前記X線発生用ターゲットが前記タング
ステン薄膜の表面をを露出した状態で前記ターゲット支
持体に埋設されていることを特徴とする請求項3〜5の
いずれか一項に記載のX線管。
6. The X-ray generation target according to claim 3, wherein the X-ray generation target is embedded in the target support while exposing the surface of the tungsten thin film. X-ray tube.
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