JP2012104272A - Ｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができるＸ線発生装置を提供すること。
【解決手段】Ｘ線発生装置１では、電子通過路２６をベローズ２４によって形成することで、移動手段３６により筐体５に対して筐体７を移動させる際、ベローズ２４を撓ませて電子銃２とターゲット部３との位置関係を調整し、電子ビームＢをセンタリングさせる。ベローズ２４は、内面に複数の凸部２４ａを有しており、電子通過路２６を通過する電子ビームＢにおいて散乱電子が発生した場合であっても、散乱電子の進行を遮断し、散乱電子がターゲット３ａに到達することを抑制する。さらに、ベローズ２４の内面は導電性を有しており、散乱電子を遮断した場合でも、その内面の帯電を抑制し、電子通過路２６内における電子の進行に対する影響を抑制する。これにより、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、Ｘ線発生装置に関する。

従来、Ｘ線発生装置として、電子銃から出射された電子ビームをターゲットに入射させることにより、ターゲットからＸ線を発生させるものが知られている。このようなＸ線発生装置では、電子ビームをターゲットの所望の位置に到達させるよう、電子銃とターゲットとの位置関係を調整するための機構が設けられている。

例えば、下記特許文献１に記載された装置は、電子銃を収容するガラス陰極筒と、先端部にターゲットが取り付けられたガラス陽極筒とを備えており、ガラス陰極筒とガラス陽極筒とが弾性のあるベローズ筒体によって結合されている。この装置では、ガラス陰極筒およびガラス陽極筒をベローズ筒体で結合することにより、ガラス陰極筒に対するガラス陽極筒の傾動を可能にし、ターゲットの位置を調整している。

下記特許文献２に記載された装置では、Ｘ線管球が固定された下部の筐体とターゲットを保持する上部の筐体とがベローズによって結合されている。また、下記特許文献３に記載された装置では、真空容器と真空容器内に挿入された電子銃とを備えており、この真空容器に対し、ベローズを介して電子銃を保持している。

実公昭４６−３３１６９号公報 特許第３８１２１６５号公報 実開昭６１−４３４７号公報

しかしながら、上述した従来の装置では、電子銃とターゲットとの位置関係を調整したとしても、電子ビームにおいて散乱電子が発生した場合、その散乱電子までもがターゲットに到達してしまうことがある。その結果、電子銃とターゲットとの位置関係を調整したのにも関わらず、ターゲットの所望の位置以外にも電子が入射してしまうことがあり、ボケのあるＸ線焦点が生じてしまうといった問題がある。

そこで本発明は、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができるＸ線発生装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線発生装置は、電子銃から出射された電子ビームをターゲット部のターゲットに入射させることによりターゲットからＸ線を発生させるＸ線発生装置であって、電子銃を収容する第１の筐体と、第１の筐体に隣接して配置され、電子ビームの出射方向の先端側にターゲット部を保持する第２の筐体と、第１の筐体の出射方向の先端側に形成され、電子ビームを通過させる電子通過開口と、第２の筐体内において電子通過開口とターゲット部との間に延在し、電子ビームを通過させる電子通過路と、第１の筐体に対して第２の筐体を相対的に移動させることで、ターゲット部と電子銃との位置関係を変更させる移動手段と、を備え、電子通過路の少なくとも一部は、内面に複数の凸部を有すると共に内面が導電性を有する可撓性の管状部材によって形成されていることを特徴とする。

本発明に係るＸ線発生装置によれば、電子銃から出射された電子ビームは、第１の筐体における電子ビームの出射方向先端側に形成された電子通過開口を通り、電子通過路を通過してターゲットに到達する。ここで、電子通過路の一部は可撓性の管状部材によって形成されているため、移動手段により第１の筐体に対して第２の筐体を相対的に移動させる際、この管状部材が撓むことで電子銃とターゲット部との位置関係が調整可能になる。しかも、この管状部材は、内面に複数の凸部を有するため、電子通過路を通過する電子ビームにおいて散乱電子が発生した場合であっても、散乱電子の進行を遮断することにより、散乱電子がターゲットに到達することが抑制される。さらに、管状部材の内面は導電性を有するため、散乱電子が凸部により遮断された場合であっても、その内面の帯電が抑制され、その結果として電子通過路内における電子の進行に対する影響も抑制される。したがって、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

ここで、管状部材は、電子通過路の電子通過開口側の端部を含むように配置されてもよい。この場合、管状部材は電子通過開口寄り、すなわち第１の筐体寄りに配置されるため、第１の筐体と第２の筐体との間の可動部寄りに管状部材が位置することとなり、移動手段による第２の筐体の移動量を大きく取ることができ、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

また、管状部材は、電子通過路のターゲット部側の端部を含むように配置されてもよい。この場合、管状部材はターゲット部寄りに配置されるため、電子通過路内で発生した散乱電子をターゲット部の手前で確実に遮断し、ターゲットに到達することを抑制できる。よって、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

また、管状部材は、電子通過路の出射方向における中間部を含むように配置されてもよい。このような構成によっても、ターゲット部の位置調整と散乱電子の遮断とを好適に実現し、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

また、管状部材は、電子通過路の全体を含むように配置されてもよい。この場合、管状部材が電子通過路の一部を含む場合に比して管状部材の長さが長くなるため、第２の筐体を移動させる際の管状部材の撓みをなだらかにすることができ、電子銃とターゲット部との位置関係の調整を容易に行うことができる。さらには、散乱電子を遮断し得る領域も長くなるため、より好ましい状態で、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

また、第２の筐体内には、電子ビームを集束するコイルが電子通過路を囲むように配置され、管状部材は非磁性材料からなる構成であってもよい。この場合、コイルによる電子ビームの集束作用が管状部材によって妨げられることを防止でき、電子ビームの集束効果により散乱電子の発生を抑制しつつ、発生してしまった散乱電子を遮断することで、散乱電子がターゲットに到達することを抑制できる。したがって、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

また、移動手段は、電子通過開口の周囲で第１の筐体に固定されると共に、第２の筐体内に突出する突出部と、出射方向に対し垂直に延びるように設けられ、その一端側が第２の筐体の外側に露出すると共に、その他端側が突出部に当接する複数の位置調整用部材と、を備え、位置調整用部材の一端側における操作により、突出部と第２の筐体との位置関係が変更される構成であってもよい。

また、第１の筐体は第２の筐体内に配置されると共に、第１の筐体の出射方向の基端側は、電子銃と一体化された筐体固定部に固定されており、移動手段は、第１の筐体の周囲で筐体固定部に固定されると共に、第２の筐体内に突出する突出部と、出射方向に対し垂直に延びるように設けられ、その一端側が第２の筐体の外側に露出すると共に、その他端側が突出部に当接する複数の位置調整用部材と、を備え、位置調整用部材の一端側における操作により、突出部と第２の筐体との位置関係が変更される構成であってもよい。

上記各構成によれば、第２の筐体の外側から複数の位置調整用部材の一端側を操作することにより、第２の筐体を電子ビームの出射方向に対し垂直な方向に移動させることができる。よって、第１の筐体に収容された電子銃に対してターゲット部の位置を容易に調整することができ、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

さらに、突出部及び位置調整用部材は、出射方向に対し垂直で且つ互いに直交する２本の軸線上に配置され、突出部と第２の筐体の内壁面との間における位置調整用部材の長さが変更されることにより、突出部と第２の筐体との位置関係が変更される構成であってもよい。この場合、互いに直交する２本の軸線上において突出部と第２の筐体の内壁面との間における位置調整用部材の長さを変更することで、第２の筐体を電子ビームの出射方向に対し垂直な、あらゆる方向に移動させることができる。よって、第１の筐体に収容された電子銃に対してターゲット部の位置を容易に調整することができ、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

位置調整用部材は位置調整用ネジであり、突出部と第２の筐体の内壁面との間における位置調整用部材の長さは、位置調整用ネジのねじ込み量を変えることで変更される構成であってもよい。この場合、位置調整用ネジのねじ込み具合を調整することにより、第２の筐体を電子ビームの出射方向に対し垂直な方向に容易に移動させることができる。よって、第１の筐体に収容された電子銃に対してターゲット部の位置を容易に調整することができ、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

本発明によれば、ターゲットに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

本発明の第１実施形態に係るＸ線発生装置の縦断面図である。 図１中の電子通過路付近を拡大して示す縦断面図である。 図１のＸ線発生装置における固定部分および可動部分を概念的に示す図である。 第２実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。 第３実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。 第４実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。 第５実施形態に係るＸ線発生装置の縦断面図である。 第６実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。 第７実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１及び図２に示すように、第１実施形態に係るＸ線発生装置１は、開放型のＸ線発生装置である。Ｘ線発生装置１は、電子ビームＢを出射する電子銃２と、電子銃２から出射された電子ビームＢの入射によりターゲット３ａからＸ線を発生するターゲット部３とを備えている。開放型のＸ線発生装置は、使い捨てに供される密封型とは異なり、真空状態を任意に作り出すことができ、電子銃２のカソードフィラメント（図示せず）やターゲット部３等の交換が可能である。電子銃２は、カソードフィラメントからＺ軸の正方向に電子を出射する。電子銃２から出射された電子により電子ビームＢが形成される。以下の説明において、「出射方向」は、Ｚ軸の正方向を意味する。また、「先端」もしくは「基端」は、「出射方向」を基準とする。

Ｘ線発生装置１は、電子銃２を収容する円筒形状の筐体５と、筐体５の先端側に隣接して配置された円筒形状の筐体７とを備えている。筐体５及び筐体７の内部は、動作時に真空状態が保持される領域を備える。筐体５の先端側、すなわち筐体５と筐体７との間には、出射方向に延在して電子ビームＢを通過させる電子通過開口１４が形成されている。

筐体５は、電子銃２を収容する円筒部６と、円筒部６の先端側に固定されると共に筐体７内に突出する連結部１３とを有している。円筒部６及び連結部１３は、いずれもステンレス鋼からなる。円筒部６の先端側には円環状のフランジ部６ａが形成され、連結部１３の基端側には略円板状の下側フランジ部１３ａが形成されている。円筒部６のフランジ部６ａと連結部１３の下側フランジ部１３ａとは、ボルト等により真空保持可能に接合されている。

また、下側フランジ部１３ａの先端側には、筐体７内に突出する筒状部１３ｂが連設されており、この筒状部１３ｂの先端側には、筐体７内に配置される略円板状の上側フランジ部１３ｃが連設されている。これらの一体化された下側フランジ部１３ａ、筒状部１３ｂ、及び上側フランジ部１３ｃの中心線に沿って、上記した電子通過開口１４が形成されている。

円筒部６の基端側には、電子銃２との一体化が図られたモールド電源部１２が固定されている。モールド電源部１２は、電気絶縁性の樹脂（例えば、エポキシ樹脂）でモールド成形させたものであると共に、金属製のケース内に収容されている。円筒部６とモールド電源部１２との間にはメタルパッキンが設けられており、これにより、筐体５内の真空保持性能の向上が図られている。

モールド電源部１２内には、高圧発生部（図示せず）が封入されている。高圧発生部は、高電圧（例えば、ターゲット部３を接地させる場合には最大−３００ｋＶ程度）を発生させるトランスを有している。モールド電源部１２は、基端側に位置して直方体形状をなすブロック状の電源部本体部１２ａと、電源部本体部１２ａから先端側に向けて円筒部６内に突出する円柱状のネック部１２ｂとからなる。なお、モールド電源部１２には、電源部本体部１２ａを収容する筐体が設けられるが、ここでは筐体の図示は省略されている。

高圧発生部は、電源部本体部１２ａ内に封入されている。ネック部１２ｂの先端部には、電子通過開口１４を挟んでターゲット部３に対峙させるように配置させた電子銃２が装着されている。モールド電源部１２の電源部本体部１２ａ内には、高圧発生部に電気的に接続させた電子放出制御部（図示せず）が封入されている。電子放出制御部は、電子銃２に接続されており、電子の放出のタイミングや管電流等を制御している。

円筒部６には排気ポンプ８及び排気ポンプ９が固定されている。排気ポンプ８及び排気ポンプ９は、筐体５内および電子ビームＢが通過する空間（電子通過開口１４及び後述する電子通過路２６を含む空間）内の全体を高真空状態にする。Ｘ線発生装置１がこれらの排気ポンプ８や排気ポンプ９を装備することによって、ターゲット部３やカソードフィラメント等の交換が可能である。排気ポンプ８及び排気ポンプ９と円筒部６との間には、バルブ部１０及びバルブ部１１がそれぞれ設けられている。

筐体７は、筐体５の先端側に連結された円筒部１７と、円筒部１７の先端側に連結された二重円筒部１８と、二重円筒部１８の先端側に固定された円錐台形状出射端部２１とを有している。円筒部１７は、ステンレス鋼からなり、その基端部は筐体５の下側フランジ部１３ａに対して摺動可能になっている。二重円筒部１８及び出射端部２１は、軟鉄等の磁性材料からなる。

図２に示すように、二重円筒部１８は、基端部において一体的に接続された内筒部１９及び外筒部２０により構成される。内筒部１９内には、出射方向に延在する電子通過路２６が形成されている。

内筒部１９と外筒部２０との間には、電子通過路２６を囲むようにコイル２２が配置されている。コイル２２は、電子ビームＢを集束する集束レンズとして機能する。二重円筒部１８及び出射端部２１は磁性材料からなるため、二重円筒部１８及び出射端部２１は、コイル２２によって生じる磁束が通過する磁気回路の一部を構成している。また、二重円筒部１８の基端側には、電子通過路２６を囲むようにコイル２３が配置されている。コイル２３は、電子ビームＢを偏向させる偏向コイルとして機能する。

ここで、内筒部１９内には、電子ビームＢの出射方向に延在するステンレス製のベローズ（管状部材）２４が配置されている。ベローズ２４は、蛇腹形状を呈しており、可撓性を有している。このベローズ２４は、内面に多数の凸部２４ａを有すると共に、その内面は導電性を有している。また、ベローズ２４は、コイル２２により形成される磁場に影響を与えないよう、非磁性材料からなる。更には、ベローズ２４は、内筒部１９の内壁面に当接しているが、固定はされていない。これにより、ベローズ２４は、内筒部１９内で多少撓み、又は屈曲することができるようになっている。

図１に示すように、筐体７の円筒部１７内に突出した上側フランジ部１３ｃの先端側には、筐体５及び電子通過開口１４の内部を高真空状態に保つためのバルブ部２７，２８が出射方向に並設されている。ベローズ２４の基端部は、バルブ部２８の先端側に固定された円環状の基端固定部２９に対し、溶接もしくはロー付け等によって接合されている。

このような構成により、電子銃２から出射されて電子通過開口１４を通った電子ビームＢは、バルブ部２７，２８を介してベローズ２４内を進行する。すなわち、ベローズ２４によって、電子通過開口１４とターゲット部３との間に延在する電子通過路２６が形成されている。より詳しくは、電子通過開口１４に連続し且つターゲット部３に至るまでの空間が、真空状態が保持される空間であり、このベローズ２４は、その真空状態が保持される空間の一部である電子通過路２６を画成している。

なお、上記のようにベローズ２４と電子通過開口１４との間にバルブ部２７，２８を設けることにより、例えばターゲット部３の交換のためにターゲット部３を取り外しても大気に開放されるのはバルブ部２８より先端側だけとなり、バルブ部２７よりも電子銃２側の空間すなわち筐体５及び電子通過開口１４の内部空間を高真空状態に保持することができる。これにより、ターゲット部３の交換時にカソードフィラメントが大気に晒されて劣化するようなことを抑制し、加えて排気時間を短縮することが可能になっている。バルブ部２７，２８は、ゲートバルブとして機能する。また、バルブ部２８は排気ポンプ９にも接続されており、これにより差動排気が可能になっている。

図２に示すように、出射端部２１の内側には、ステンレス鋼製のアパーチャ部３０が配置されている。アパーチャ部３０は、円筒形状の本体部３１と、本体部３１の先端側に連設された円板形状のフランジ部３２とを有している。また、内筒部１９の先端部の内側にはパイプ３３が隙間無く挿入されており、そのパイプ３３内に本体部３１が挿入されている。フランジ部３２は出射端部２１の内側にネジ等によって固定されると共に、本体部３１は内筒部１９との間でパイプ３３を挟んでいる。そして、パイプ３３の基端部には、ベローズ２４の先端部が溶接もしくはロー付け等によって接合されている。

フランジ部３２の中心部には、電子ビームＢを絞るための電子通過孔３２ａが設けられている。コイル２２は、電子通過路２６を通過する電子ビームＢを電子通過孔３２ａを介してターゲット部３に集束させる。

出射端部２１の先端部には、ターゲット部３が配置されている。ターゲット部３は、円形状でベリリウム製のＸ線出射板３ｂと、Ｘ線出射板３ｂの裏面の電子通過路２６への露出面に形成されたタングステン製のターゲット３ａとを有している。

ターゲット部３は、中央に開口を有するキャップ状のターゲット保持部３４によって保持されている。ターゲット保持部３４は、ターゲット部３を保持すると共に、出射端部２１に固定されている。ターゲット保持部３４と出射端部２１との間には、樹脂シートやＯリング（いずれも図示せず）等が設けられる。

ここで、本実施形態のＸ線発生装置１にあっては、筐体５に対して筐体７を相対的に移動させることで、ターゲット部３と電子銃２との位置関係を変更させる移動手段３６が設けられている（図１参照）。移動手段３６は、下側フランジ部１３ａの先端側に固定されると共に円筒部１７内に向けて円筒状に突出する突出部１６と、一端側が円筒部１７の外側に露出し、他端側が円筒部１７の内側に向かって出射方向に対し垂直に（円筒部１７の径方向内方に）延びるように挿入される複数の位置調整用部材、具体的には円筒部１７の外側からねじ込まれる４個の位置調整用ネジ３７とを有している。

突出部１６は、電子通過開口１４の周囲に配置されると共に円筒部１７の内壁面に対し離間して対面しており、この離間距離に対応して、位置調整可能量が決まっている。４個の位置調整用ネジ３７は、円筒部１７の周方向において等間隔に配設されている。より具体的には、位置調整用ネジ３７は、それぞれ出射方向に対し垂直で且つ互いに直交する軸線上、つまりＸ軸上およびＹ軸上で、２個ずつが対向して配置されている。一方、円筒部１７には、４個の位置調整用ネジ３７と同じ位置関係で、雌ネジであるネジ孔３８が径方向に形成されている。

位置調整用ネジ３７は、円筒部１７の外側に露出した位置調整用ネジ３７の一端側の頭部に形成された溝などの調整部をドライバー等の調整具を用いて回転操作されることで、その他端側のネジ先（先端）がネジ孔３８にねじ込まれ、さらに円筒部１７の内壁面と突出部１６との間の離間部を出射方向に対して直交して延びて、突出部１６に摺接状態で突き当てられる。

対向する各位置調整用ネジ３７，３７は、そのねじ込み方向も対向しているために、例えばＹ軸方向（図示左右方向）において、位置調整用ネジ３７のねじ込み量を増し、他方の位置調整用ネジ３７のねじ込み量を減じることで、一方の位置調整用ネジ３７における円筒部１７の内壁面と突出部１６との長さ、つまり円筒部１７の内壁面と突出部との間の距離が長くなり、他方の位置調整用ネジ３７における円筒部１７の内壁面と突出部１６との長さ、つまり円筒部１７の内壁面と突出部との間の距離が短くなる。それにより、円筒部１７すなわち筐体７が、筐体５に対してＹ軸方向に沿って一方側に移動可能になっている。そして、Ｘ軸方向（紙面垂直方向）においても、同様の移動が可能であるので、各位置調整用ネジ３７のねじ込み量を調節することで、ＸＹ平面上のあらゆる方向に円筒部１７すなわち筐体７が、筐体５に対して移動可能になっている。

図３は、Ｘ線発生装置１における固定部分および可動部分を概念的に示す図である。電子銃２、筐体５、モールド電源部１２、排気ポンプ８、排気ポンプ９、連結部１３、及びバルブ部２７，２８は、固定部分Ａ１を構成している。一方、筐体７、コイル２２，２３、アパーチャ部３０（図２参照）、及びターゲット部３は、可動部分Ａ２を構成している。そして、固定部分Ａ１及び可動部分Ａ２は、可撓性を有するベローズ２４によって接続されている。

このような構成により、移動手段３６におけるねじ込み量の調節によって、ベローズ２４が屈曲し、円筒部１７と下側フランジ部１３ａとの合わせ面であり、ＸＹ平面に平行な可動面４０に沿って筐体７を移動させる（筐体７の位置をずらす）ことができる。これにより、電子銃２に対するターゲット部３の相対的な位置関係が出射方向に垂直な方向で変更され、電子ビームＢが適切な状態でターゲット３ａに入射するよう調整される。

ここで、可動面４０は、筐体５内の空間、電子通過開口１４、及び電子通過路２６を含む空間には接していないため、移動手段３６による位置調整中にあっても、その空間の高真空状態は確保される。よって、真空度の低下、及びそれによるカソードフィラメントの劣化等を抑制することができる。

以上のように構成されたＸ線発生装置１によれば、排気ポンプ８及び排気ポンプ９によって筐体５内、電子通過開口１４、及び電子通過路２６を含む空間に対して真空引きが行われつつ、電子銃２から電子ビームＢが出射される。出射された電子ビームＢは、電子通過路２６を通過しながら、コイル２２によってターゲット３ａに集束させられる。これにより、ターゲット部３におけるターゲット３ａ上の集束スポットから前方にＸ線が発生し、Ｘ線出射板３ｂを透過したＸ線を放射することになる。

ここで、電子通過路２６はベローズ２４によって形成されているため、移動手段３６により筐体５に対して筐体７を移動させる際、ベローズ２４が撓む（又は屈曲する）ことで電子銃２とターゲット部３との位置関係が調整され、電子ビームＢがターゲット３ａに対して適切な状態で入射するよう、電子ビームＢがセンタリングされる。しかもベローズ２４は、内面に複数の凸部２４ａを有するため、電子通過路２６を通過する電子ビームＢにおいて散乱電子が発生した場合であっても、散乱電子の進行が遮断されて、散乱電子がターゲット３ａに到達することを抑制している。さらに、ベローズ２４の内面は導電性を有するため、散乱電子が凸部２４ａにより遮断されても、その内面の帯電を抑制し、電子通過路２６内における電子の進行に対する影響を抑制している。よって、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。さらには、散乱電子のターゲット３ａへの到達に起因するＸ線焦点のボケを抑制することができる。

また、ベローズ２４は、電子通過路２６の全体を含むように配置されているため、その分ベローズ２４が長くなっており、筐体７を移動させる際のベローズ２４の撓みをなだらかにすることができ、電子銃２とターゲット部３との位置関係の調整を容易に行うことができる。さらには、散乱電子を遮断し得る領域も長くなるため、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。さらには、Ｘ線焦点のボケも高度に抑制することができる。

また、筐体７内には、電子ビームＢを集束するコイル２２が電子通過路２６を囲むように配置され、ベローズ２４は非磁性材料からなるため、コイル２２による電子ビームＢの集束作用がベローズ２４によって妨げられることを防止でき、電子ビームＢの集束効果により散乱電子の発生を抑制しつつ、発生してしまった散乱電子を遮断することで、散乱電子がターゲット３ａに到達することを抑制できる。したがって、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。さらには、Ｘ線焦点のボケを最小限に抑えることができる。

また、円筒部１７の外側から位置調整用ネジ３７のねじ込み具合を調節することにより、筐体７を出射方向に対し垂直な方向に容易に移動させることができるため、筐体５に収容された電子銃２に対してターゲット部３の位置を容易に調整することができ、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

また、互いに直交するＸ軸上およびＹ軸上において突出部１６と円筒部１７の内壁面との間における位置調整用ネジ３７の長さを変更することで、円筒部１７すなわち筐体７を電子ビームＢの出射方向に対し垂直な、ＸＹ平面上のあらゆる方向に移動させることができるため、筐体５に収容された電子銃２に対してターゲット部３の位置を容易に調整することができ、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

図４は、第２実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。図４に示すＸ線発生装置１Ａが図１〜図３に示した第１実施形態のＸ線発生装置１と異なる点は、電子通過路２６の全体を含むように配置されたベローズ２４に代えて、電子通過路２６の電子通過開口１４側の端部を含むように配置されたベローズ４２と、ベローズ４２とパイプ３３とを連結する導電性材料からなる直管状のパイプ４１と、を備えた点である。すなわち、ベローズ４２及びパイプ４１によって、電子通過路２６が画成されている。ベローズ４２は、ベローズ２４とは長さのみが異なっており、形状および材質は同様になっている。パイプ４１は、コイル２２により形成される磁場に影響を与えないよう、非磁性材料からなる。パイプ４１は、内筒部１９の内壁面から多少離間しているが、当接していてもよい。また、パイプ３３とパイプ４１、パイプ４１とベローズ４２、及びベローズ４２と基端固定部２９は、それぞれ溶接もしくはロー付け等によって接合されている。

このような構成を有するＸ線発生装置１Ａによれば、ベローズ４２は電子通過開口１４寄り、すなわち筐体５寄りに配置されるため、筐体５と筐体７との間の可動面４０寄りにベローズ４２が位置することとなり、移動手段３６による筐体７の移動量を大きく取ること、換言すれば可動域（調整幅）を大きくとることができ、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。また、可動域が大きい分、移動をスムーズに行うことができると共に、電子通過路２６の全体にわたってベローズを設ける場合に比して低コスト化が図られる。

図５は、第３実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。図５に示すＸ線発生装置１Ｂが図１〜図３に示した第１実施形態のＸ線発生装置１と異なる点は、電子通過路２６の全体を含むように配置されたベローズ２４に代えて、電子通過路２６のターゲット部３側の端部を含むように配置されたベローズ４３と、ベローズ４３と基端固定部２９とを連結する導電性材料からなる直管状のパイプ４４と、を備えた点である。すなわち、ベローズ４３及びパイプ４４によって、電子通過路２６が画成されている。ベローズ４３は、ベローズ２４とは長さのみが異なっており、形状および材質は同様になっている。パイプ４４は、コイル２２により形成される磁場に影響を与えないよう、非磁性材料からなる。パイプ４４は、内筒部１９の内壁面から多少離間している。また、パイプ３３とベローズ４３、ベローズ４３とパイプ４４、及びパイプ４４と基端固定部２９は、それぞれ溶接もしくはロー付け等によって接合されている。

このような構成を有するＸ線発生装置１Ｂによれば、ベローズ４３はターゲット部３寄りに配置されるため、電子通過路２６内で発生した散乱電子をターゲット部３の手前で確実に遮断し、ターゲット３ａに到達することを抑制でき、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。さらにまた、Ｘ線焦点のボケを確実に抑制することができる。

図６は、第４実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。図６に示すＸ線発生装置１Ｃが図１〜図３に示した第１実施形態のＸ線発生装置１と異なる点は、電子通過路２６の全体を含むように配置されたベローズ２４に代えて、電子通過路２６の出射方向における中間部を含むように配置されたベローズ４７と、ベローズ４７とパイプ３３とを連結する導電性材料からなる直管状のパイプ４６と、ベローズ４７と基端固定部２９とを連結する導電性材料からなる直管状のパイプ４８と、を備えた点である。すなわち、パイプ４６、ベローズ４７、及びパイプ４８によって、電子通過路２６が画成されている。ベローズ４７は、ベローズ２４とは長さのみが異なっており、形状および材質は同様になっている。パイプ４６及びパイプ４８は、コイル２２により形成される磁場に影響を与えないよう、非磁性材料からなる。パイプ４６及びパイプ４８は、内筒部１９の内壁面から多少離間しているが、パイプ４６は、内筒部１９の内壁面に当接していてもよい。また、パイプ３３とパイプ４６、パイプ４６とベローズ４７、ベローズ４７とパイプ４８、及びパイプ４８と基端固定部２９は、それぞれ溶接もしくはロー付け等によって接合されている。

図７は、第５実施形態に係るＸ線発生装置の縦断面図である。図７に示すＸ線発生装置１Ｄが図１〜図３に示した第１実施形態のＸ線発生装置１と異なる点は、筐体５が筐体７の円筒部１７内に配置されると共に、筐体５の円筒部６の基端側と筐体７の円筒部１７の基端側とがモールド電源部１２の筐体（筐体固定部）１２ｃの先端側に固定されている点と、突出部１６が円筒部６の周囲で筐体１２ｃに固定されている点と、可動面４０が筐体７の円筒部１７と筐体１２ｃとの合わせ面である点と、円筒部６には排気ポンプ９が設けられず、排気ポンプ８のみが円筒部１７を貫通して接続されている点と、バルブ部２７，２８が設けられていない点である。Ｘ線発生装置１Ｄでは、連結部１３の上側フランジ部１３ｃには、基端固定部２９が直接固定されている。

Ｘ線発生装置１Ｄの移動手段３６では、各位置調整用ネジ３７のねじ込み量を調節することで、ＸＹ平面上のあらゆる方向に円筒部１７すなわち筐体７が、筐体５及びモールド電源部１２に対して移動可能になっている。

上記の各構成を有するＸ線発生装置１Ｃ，１Ｄによっても、ターゲット部３の位置調整と散乱電子の遮断とを好適に実現し、ターゲット３ａに到達する電子を所望の位置に特定することができる。

図８は、第６実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。図８に示すＸ線発生装置１Ｅが図１〜図３に示した第１実施形態のＸ線発生装置１と異なる点は、ターゲット部３に代えて、反射型ターゲット部５０を備えた点である。反射型ターゲット部５０は、電子ビームが入射するターゲット５１が先端部に設けられたターゲット支持部５２を有している。ターゲット支持部５２の先端部は、電子通過孔３２ａを通過した電子ビームが通る通路５３内に配置されており、ターゲット５１は、通路５３内で出射方向に対し傾いた状態で固定されている。Ｘ線発生装置１Ｅでは、ターゲット５１に電子ビームが入射すると、その入射した面からＸ線が出射され、そのＸ線がＸ線出射窓５４から出射される。

このような構成を有するＸ線発生装置１Ｅによっても、反射型ターゲット部５０の位置調整と散乱電子の遮断とを好適に実現し、ターゲット５１に到達する電子を所望の位置に特定することができる。

図９は、第７実施形態に係るＸ線発生装置の一部を示す縦断面図である。図９に示すＸ線発生装置１Ｆが図１〜図３に示した第１実施形態のＸ線発生装置１と異なる点は、ターゲット部３に代えて、柱状ターゲット部６０を備えた点である。柱状ターゲット部６０は、円形板状でダイヤモンド等のＸ線透過性が高く、かつ放熱性に優れた材料からなる基板６１と、基板６１の基端側（電子通過路２６側）の中心部に埋設されたターゲット６２とを有している。基板６１の厚みは、例えば１００μｍ程度に設定されている。ターゲット６２は、基板とは異なる材料からなる金属（例えば、タングステン、金、白金等）によって円柱状に形成されており、ナノサイズ（例えば、外形が１００ｎｍ程度）とされている。

微小なターゲット６２を有するＸ線発生装置１Ｆにおいては、ターゲット６２と電子ビームの位置合わせが出来なければ、所望のＸ線が全く発生しないために、位置の調整は非常に重要となる。一方、散乱電子が基板６１へ入射した場合もＸ線が発生してしまい、このＸ線はターゲット６２から発生するＸ線に対するボケの成分となってしまう。よって、上記の構成を有するＸ線発生装置１Ｆによれば、柱状ターゲット部６０の位置調整と散乱電子の遮断とによって、柱状ターゲット部６０に到達する電子を所望の位置に特定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態では、可撓性の管状部材としてベローズを用いる場合について説明したが、ベローズに限られず、可撓性を有する柔軟な材質からなる管状部材であってもよい。また、管状部材は、電子による帯電を防止するためには少なくともその内面が導電性を有していればよく、例えば、内面を含む全体が導電性を有していてもよいし、内面のみが導電性を有していてもよい。

また、上記実施形態では、移動手段３６は、雌ネジであるネジ孔３８に位置調整用ネジ３７がねじ込まれる場合ついて説明したが、移動手段は、筐体５と筐体７との位置関係を変更できるものであれば如何なる機構であってもよい。

例えば、突出部１６に、位置調整用ネジ３７の先端の位置に対応してその先端を挿入可能であり、かつ雌ネジの形成されない有底の孔が設けられてもよい。この場合、位置調整用ネジ３７がその有底の孔に挿入され、位置調整用ネジ３７の先端が孔の底部に圧接することにより、筐体５に対して筐体７を固定することもできる。すなわち、移動手段は、固定手段としても機能する。

また、上記のような有底の孔に雌ネジ部が形成されると共に、位置調整用ネジ３７の頭部が円筒部１７に対し回転可能に固定されている場合でも、突出部１６に対する位置調整用ネジ３７のねじ込み量を調整することで、円筒部１７すなわち筐体７を筐体５に対して移動可能とすることができる。この場合においても、移動手段は、固定手段としても機能する。なお、この場合、円筒部１７のネジ孔には雌ネジは形成されず、位置調整用ネジ３７は、ネジ孔の周面に摺接するのみである。

さらにまた、突出部１６に位置調整用ネジの頭部が固定され、円筒部１７の外側に露出した位置調整用ネジのネジ先（先端）に対して、ナット等の雌ネジ形成部材を螺合することでも、円筒部１７すなわち筐体７を筐体５に対して移動可能とすることができる。すなわち、突出部１６には、Ｘ軸およびＹ軸に沿って延出し、円筒部１７を貫通して外側に突出するネジ部材が固定される。この場合、雌ネジ形成部材の締め込み具合（相対的に言えば雌ネジ形成部材に対する位置調整用ネジのねじ込み量）によって筐体７の移動量等を調整する。この場合においても、移動手段は、固定手段としても機能する。

１，１Ａ〜１Ｆ…Ｘ線発生装置、２…電子銃、３…ターゲット部、３ａ…ターゲット、５…筐体（第１の筐体）、７…筐体（第２の筐体）、１２ｃ…筐体（筐体固定部）、１４…電子通過開口、１６…突出部、２２…コイル、２４…ベローズ（管状部材）、２４ａ…凸部、２６…電子通過路、３６…移動手段、３７…位置調整用ネジ（位置調整用部材）、４２，４３，４７…ベローズ（管状部材）、５０…反射型ターゲット部、５１…ターゲット、６０…柱状ターゲット部、６２…ターゲット、Ｂ…電子ビーム。

Claims (10)

1. 電子銃から出射された電子ビームをターゲット部のターゲットに入射させることにより前記ターゲットからＸ線を発生させるＸ線発生装置であって、
   前記電子銃を収容する第１の筐体と、
   前記第１の筐体に隣接して配置され、前記電子ビームの出射方向の先端側に前記ターゲット部を保持する第２の筐体と、
   前記第１の筐体の前記出射方向の先端側に形成され、前記電子ビームを通過させる電子通過開口と、
   前記第２の筐体内において前記電子通過開口と前記ターゲット部との間に延在し、前記電子ビームを通過させる電子通過路と、
   前記第１の筐体に対して前記第２の筐体を相対的に移動させることで、前記ターゲット部と前記電子銃との位置関係を変更させる移動手段と、を備え、
   前記電子通過路の少なくとも一部は、内面に複数の凸部を有すると共に前記内面が導電性を有する可撓性の管状部材によって形成されていることを特徴とするＸ線発生装置。
2. 前記管状部材は、前記電子通過路の前記電子通過開口側の端部を含むように配置されていることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。
3. 前記管状部材は、前記電子通過路の前記ターゲット部側の端部を含むように配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線発生装置。
4. 前記管状部材は、前記電子通過路の前記出射方向における中間部を含むように配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のＸ線発生装置。
5. 前記管状部材は、前記電子通過路の全体を含むように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載のＸ線発生装置。
6. 前記第２の筐体内には、前記電子ビームを集束するコイルが前記電子通過路を囲むように配置され、前記管状部材は非磁性材料からなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のＸ線発生装置。
7. 前記移動手段は、
   前記電子通過開口の周囲で前記第１の筐体に固定されると共に、前記第２の筐体内に突出する突出部と、
   前記出射方向に対し垂直に延びるように設けられ、その一端側が前記第２の筐体の外側に露出すると共に、その他端側が前記突出部に当接する複数の位置調整用部材と、を備え、
   前記位置調整用部材の前記一端側における操作により、前記突出部と前記第２の筐体との位置関係が変更されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載のＸ線発生装置。
8. 前記第１の筐体は前記第２の筐体内に配置されると共に、前記第１の筐体の前記出射方向の基端側は、前記電子銃と一体化された筐体固定部に固定されており、
   前記移動手段は、
   前記第１の筐体の周囲で前記筐体固定部に固定されると共に、前記第２の筐体内に突出する突出部と、
   前記出射方向に対し垂直に延びるように設けられ、その一端側が前記第２の筐体の外側に露出すると共に、その他端側が前記突出部に当接する複数の位置調整用部材と、を備え、
   前記位置調整用部材の前記一端側における操作により、前記突出部と前記第２の筐体との位置関係が変更されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載のＸ線発生装置。
9. 前記突出部及び前記位置調整用部材は、前記出射方向に対し垂直で且つ互いに直交する２本の軸線上に配置され、
   前記突出部と前記第２の筐体の内壁面との間における前記位置調整用部材の長さが変更されることにより、前記突出部と前記第２の筐体との位置関係が変更されることを特徴とする請求項７又は８記載のＸ線発生装置。
10. 前記位置調整用部材は位置調整用ネジであり、
    前記突出部と前記第２の筐体の内壁面との間における前記位置調整用部材の長さは、前記位置調整用ネジのねじ込み量を変えることで変更されることを特徴とする請求項９記載のＸ線発生装置。

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