JP2018181663A - 熱電子放出板およびｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光による被照射領域における熱を当該被照射領域からその周辺へ伝達しにくくして効率的な加熱および熱電子の放出を可能にする。【解決手段】Ｘ線発生装置においてレーザ光源から出射されるレーザ光の照射により加熱されて熱電子を放出する熱電面（３２）を備えた熱電子放出板（３１）であって、熱電面（３２）は、貫通溝（３３）によって画成されつつ互いに一体に形成された複数の熱電部（３２ａ）を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、Ｘ線発生装置においてレーザ光源から出射されるレーザ光の照射により熱電子を放出する熱電子放出板、および当該熱電子放出板を備えたＸ線発生装置に関する。

従来、タングステンのフィラメントを電流加熱することにより放出する熱電子（電子源）を加速させた後、その熱電子をＸ線ターゲットに衝突させることによりＸ線を発生させるＸ線発生装置が広く知られている。また、カーボンナノチューブで発生する冷陰極電子を電子源として用いる方法（例えば、特許文献１参照。）や、紫外線励起による電子源を用いる方法（例えば、特許文献２参照。）も知られている。

分析機器等の分野で利用されるＸ線源には、分析目的、試料のサイズ、利用するＸ線光学素子などに依存して、様々なＸ線焦点サイズが要求されることがある。熱電子を電子源とする場合、Ｘ線焦点サイズの変更は、電子の加速軌道を補正するためのバイアス電極を含めたフィラメント部分（カソード）一式を交換するしか方法がなかった。

このため、Ｘ線焦点サイズを変更するためには、いったん真空容器の真空を開放してカソードを交換した後、再び真空引きを始めるという手続きが必要となり、所定の安定したＸ線を得るまでに長い時間を要するという問題があった。

このような問題に対して、真空容器の外部に、レーザ光源と、レーザ光の形状と位置を変更するレーザ光入射条件変更手段とを設けることにより、真空容器の真空を開放しなくても様々なＸ線焦点サイズを提供可能としたＸ線発生装置が開発されてきた（例えば、特許文献３参照。）。

特開第２００１−２５０４９６号公報 特許第２７７０５４９号公報 特開第２００９−２７７４６２号公報

ところで、真空容器の内部に設けられてレーザ光源からのレーザ光が照射される電子放出板として金属製の熱電子放出板が用いられることがある。熱電子放出板の表面（熱電面）がレーザ光源から照射されたレーザ光によって加熱されると、熱励起された電子が当該熱電面から放出される。

しかしながら、金属製の熱電子放出板に照射されたレーザ光により生じる熱は、レーザ光による熱電子放出板の被照射領域からレーザ光が照射されていない領域へ熱伝導率に応じて伝達される。これにより、熱電子放出板の被照射領域における加熱効率は著しく低下するため、熱電子放出板をこれまで以上に効率的に加熱させたいという要求があった。

そこで、本発明は、レーザ光による被照射領域における熱を当該被照射領域からその周辺へ容易に伝達されてしまうことなく効率的な加熱および熱電子の放出を可能とした熱電子放出板および当該熱電子放出板を備えたＸ線発生装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、熱電子放出板は、Ｘ線発生装置においてレーザ光源から出射されるレーザ光の照射により加熱されて熱電子を放出する熱電面を備え、前記熱電面は、貫通溝によって画成されつつ互いに一体に形成された複数の熱電部を備えることを特徴とする。

また、前記貫通溝は、複数の個別のスリットを備え、前記スリットは、第１スリット部と、前記第１スリット部の少なくとも一端部に連続して当該第１スリット部の軸線に対して交差する軸線を有する第２スリット部とを備えることが好ましい。

また、前記第１スリット部の前記軸線に対して平行に延在する軸線を有し前記第２スリット部の一端に連続した第３スリット部を備えることが好ましい。

また、前記第２スリット部と接続された前記第３スリット部の反対側の端部に、前記第２スリット部の前記軸線に対して平行に延在する軸線を有する第４スリット部を備えることが好ましい。

また、隣接する前記スリット同士は、それぞれの前記第１スリット部の前記軸線が同一軸線上にあるように配置されていると共に、それぞれの前記第３スリット部の前記軸線が互いに平行に延在するように配置されていることが好ましい。

また、隣接する前記スリット同士は、それぞれの前記第４スリット部の先端が前記隣接する前記スリットの前記第２スリット部に対向するように配置されていることが好ましい。

また、熱電子放出板は、タングステン製の板材により形成されていることが好ましい。

さらに、本発明によれば、Ｘ線発生装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光の照射により加熱されて熱電子を放出する熱電面を備えた熱電子放出板と、を備え、前記熱電子放出板の前記熱電面は、貫通溝によって画成されつつ互いに一体に形成された複数の熱電部を備えることを特徴とする。

本発明によれば、レーザ光による被照射領域における熱を当該被照射領域からその周辺へ容易に伝達されてしまうことなく効率的な加熱および熱電子の放出を可能とした熱電子放出板および当該熱電子放出板を備えたＸ線発生装置を実現することができる。

本発明に係るＸ線発生装置の概略構成を説明するための図である。 図１に示すＸ線発生装置が備える熱電子放出板の平面図である。 図２に示す熱電子放出板を部分的に拡大して示す拡大図である。 第１の実施の形態における切込み開口部の構成を説明するための図である。 第２の実施の形態における切込み開口部の構成を説明するための図である。

本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す実施の形態は一例であり、本発明の範囲において、種々の実施の形態をとりうる。

≪第１の実施の形態≫
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るＸ線発生装置の概略構成を示す部分断面図である。図２は、Ｘ線発生装置が備える熱電子放出板の平面図である。図３は、熱電子放出板を部分的に拡大して示す図である。図４は、熱電子放出板のスリットの部分を拡大して示す図である。

＜Ｘ線発生装置＞
図１に示すように、Ｘ線発生装置１００は、レーザ光Ａを熱電子放出板３１に照射して当該熱電子放出板３１から放出された熱電子ＢをＸ線ターゲット５０に衝突させることによってＸ線Ｃを発生させる装置である。

Ｘ線発生装置１００は、真空容器１０と、レーザ光Ａを出射するレーザ光源２０と、熱電子加速部３０と、熱電子Ｂの加速軌道を補正するためバイアス電極４０と、Ｘ線ターゲット５０と、レーザ光入射条件変更部６０と、バイアス電位印加部７０とを備える。

なお、このＸ線発生装置１００は、レーザ光Ａが熱電子放出板３１の後述する熱電面３２に対してバイアス電極４０の側方から僅かな傾きを持って側面入射するように構成されている。具体的にレーザ光Ａは、Ｘ線ターゲット５０の回転軸線Ｚに略平行にかつ当該回転軸線Ｚに対して僅かに傾いて熱電子放出板３１に入射している。

［真空容器］
真空容器１０は、容器壁１１の内部空間を真空状態に保持可能であり、当該内部空間に熱電子加速部３０、バイアス電極４０およびＸ線ターゲット５０を収容している。なお、真空容器１０の外部には、レーザ光源２０およびレーザ光入射条件変更部６０が設けられている。

真空容器１０の容器壁１１には、当該真空容器１０の外側からレーザ光Ａを真空容器１０内に入射するためのレーザ光入射窓１２と、真空容器１０内からＸ線Ｃを真空容器１０の外部へ出射するためのＸ線出射窓１３とが設けられている。

［熱電子加速部］
熱電子加速部３０は、熱電子放出板３１より放出された熱電子Ｂを加速させるものである。熱電子加速部３０は、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ａにより加熱されることにより熱電子Ｂを放出する熱電子放出板３１と、当該熱電子Ｂに加速電位を印加する加速電位印加部３５とを備える。

（熱電子放出板）
熱電子放出板３１は、レーザ光源２０から入射されるレーザ光Ａに対して斜めに配置されるように真空容器１０内で所定の支持台に取り付けられている。図２に示すように、熱電子放出板３１は、長円形状を有する板状部材であり、高い融点および低い（小さい）仕事関数を有する、例えば、タングステン、タンタル、オスミウム、モリブデン等の金属、およびそれらの合金により形成されている。この場合、熱電子放出板３１は、タングステンにより形成されている。なお、説明の便宜上、図２において熱電子放出板３１の左側（左方向）を「Ｌ」、右側（右方向）を「Ｒ」、上側（上方向）を「Ｕ」、下側（下方向）を「Ｄ」で示し、また、左右方向ＬＲを熱電子放出板３１の「長手方向」、上下方向ＵＤを熱電子放出板３１の「短手方向」ともいう。

熱電子放出板３１は、左右方向（長手方向）ＬＲの両端部に支持台に取り付けるためのネジ等の締結具が挿通される挿通孔３１ａ、３１ａが形成されている。熱電子放出板３１には、レーザ光Ａが照射されて加熱されることにより熱電子を放出する矩形状の熱電面３２が設けられている。熱電面３２には、例えば打ち抜き加工、エッチング加工等により全体として格子状に形成された貫通溝３３が設けられている。すなわち熱電子放出板３１は、上下方向ＵＤおよび左右方向ＬＲに沿って形成された貫通溝３３により画成された複数の略矩形状からなる熱電部３２ａを有している。なお、貫通溝３３により画成される熱電部３２ａの形状はこれに限られず、例えば正方形、円形、楕円形等であってもよい。

図３に示すように、貫通溝３３は、複数の個別のスリットＳが連続したスリット群により構成されている。すなわち熱電面３２において各熱電部３２ａは、スリット群によりそれぞれ画成されている。

この場合、互いに隣接するスリットＳ同志は結合されていないため、スリットＳとスリットＳとのそれぞれの間には、熱電部３２ａと熱電部３２ａとの連結状態を維持する連結部３２ｂが結果的に形成されることになる。これら連結部３２ｂの存在により、各熱電部３２ａ、３２ａ、・・・、は、互いに分離することなく、熱電面３２において全体として一体に形成されている。

次に、図４を用いてスリットＳの構成について詳細に説明する。なお、以下では、熱電子放出板３１の長手方向ＬＲに沿って配置されているスリットＳのスリット群を例にして説明する。スリットＳは、細長形状であって全体の中央部分に位置する第１スリット部Ｓ１と、第１スリット部Ｓ１の両端部に当該第１スリット部Ｓ１と交差する細長状の第２スリット部Ｓ２、および、当該第２スリット部Ｓ２の端部から連続して第１スリット部Ｓと平行に延びる細長状の第３スリット部Ｓ３とを備える。

第１スリット部Ｓ１は、熱電子放出板３１の長手方向ＬＲに平行な軸線ｘ１に沿って延在している。第２スリット部Ｓ２は、第１スリット部Ｓ１の両端部から連続して当該第１スリット部Ｓ１が延在する方向に沿った軸線ｘ１に対して交差する、好ましくは直交する軸線ｘ２に沿って延在している。第２スリット部Ｓ２は、当該第２スリット部Ｓ２の上側（矢印Ｕ方向）の端部と下側（矢印Ｄ方向）の端部とのほぼ中央部分において第１スリット部Ｓと接続されている。なお、第２スリット部Ｓ２および第１スリット部Ｓ１の接続形態としては、これに限るものではなく、第２スリット部Ｓ２における上側（矢印Ｕ方向）の端部または下側（矢印Ｄ方向）の端部と第１スリット部Ｓ１とが接続されていてもよい。

第３スリット部Ｓ３は、第２スリット部Ｓ２の上側（矢印Ｕ方向）の一端から第１スリット部Ｓ１の軸線ｘ１に対して平行な軸線ｘ３に沿って左側（矢印Ｌ方向）および右側（矢印Ｒ方向）へ延在している。

また、スリットＳにおいて第１スリット部Ｓ１から第２スリット部Ｓ２への移行部分、第２スリット部Ｓ２から第３スリット部Ｓ３への移行部分、第２スリット部Ｓ２および第３スリット部Ｓ３の先端部は、その内側部分がＲ面取り加工されている。なお、スリットＳにおいては、第２スリット部Ｓ２＜第３スリット部Ｓ３＜第１スリット部Ｓ１で示される長さ関係を有している。ただし、これに限るものではなく、第２スリット部Ｓ２＜第１スリット部Ｓ１＜第３スリット部Ｓ３、第２スリット部Ｓ２＜第１スリット部Ｓ１＝第３スリット部Ｓ３等のように種々の長さ関係を有していてもよい。

互いに隣接するスリットＳ、Ｓ・・・同士は、接続されておらず、一方のスリットＳの第３スリット部Ｓ３が他方のスリットＳの第３スリット部Ｓ３に対して、上下方向ＵＤにおいて互いに対向した状態で配置されている。さらに、一方のスリットＳの第３スリット部Ｓ３の先端部は、他方のスリットＳの第２スリット部Ｓ２の先端部と長手方向ＬＲにおいて対向している。すなわち、互いに隣接するスリットＳ同士は、上下方向ＵＤにおいて、互いに逆向きに配置されている。

連結部３２ｂは、互いに隣接するスリットＳ、Ｓ・・・同士の間において熱電子放出板３１の母材の一部分である。この連結部３２ｂは、一方のスリットＳの第２スリット部Ｓ２および第３スリット部Ｓ３と、他方のスリットＳの第２スリット部Ｓ２および第３スリット部Ｓ３との間に形成される部分であって、熱電部３２ａと熱電部３２ａとの間を繋ぐ略クランク形状の経路でもある。

連結部３２ｂは、互いに隣接する熱電部３２ａ、３２ａのうち、一方の熱電部３２ａから短手方向ＵＤへ延在する第１連結部位３２ｃと、当該第１連結部位３２ｃに対して直角な長手方向ＬＲへ延在する第２連結部位３２ｄと、当該第２連結部位３２ｄに対して直角に短手方向ＵＤすなわち他方の熱電部３２ａへ向かって延在する第３連結部位３２ｅとを備えている。

なお、連結部３２ｂでは、スリットＳの内側部分がＲ面取り加工されているため、第１連結部位３２ｃと第２連結部位３２ｄとの間にＲ状に形成された頂部（以下、これを「第１Ｒ状頂部」ともいう。）Ｅ１、第２連結部位３２ｄと第３連結部位３２ｅとの間に第２Ｒ状頂部Ｅ２を有している。

（加速電位印加部）
図１に示す加速電位印加部３５は、熱電子ＢをＸ線ターゲット５０に向かって加速させるための電位（以下、これを「加速電位」ともいう。）を印加するものであり、熱電子放出板３１とＸ線ターゲット５０との間に設けられている。

［Ｘ線ターゲット］
図１に示すＸ線ターゲット（アノード）５０は、熱電子加速部３０により加速された熱電子Ｂが衝突した際にＸ線Ｃ（図１の紙面と垂直な方向にＸ線を取り出す場合を示すので、図においては便宜的に破線の矢印で示す）を放出するものであり、回転軸線Ｚを中心に回転駆動される。

［レーザ光入射条件変更部］
図１に示すように、レーザ光入射条件変更部６０は、熱電子放出板３１の熱電面３２に入射するレーザ光Ａの形状と位置を変更するものであり、真空容器１０の外部で容器壁１１に設けられている。

レーザ光入射条件変更部６０は、熱電子放出板３１の熱電面３２に入射するレーザ光Ａの形状と位置を変更するために、例えば、縦制限スリット６１および横制限スリット６２と、可動ミラー６６およびその駆動機構６７とを有している。

この場合、レーザ光入射条件変更部６０では、縦制限スリット６１および横制限スリット６２のスリットの大きさを調整することにより、熱電子放出板３１の熱電面３２に入射するレーザ光Ａの形状を変更することが可能である。また、レーザ光入射条件変更部６０では、可動ミラー６６の姿勢を駆動機構６７により調整することにより、熱電子放出板３１の熱電面３２に入射するレーザ光Ａの位置を変更することが可能である。

＜Ｘ線放出過程＞
次に、このような構成のＸ線発生装置１００において、Ｘ線Ｃを放出させる過程について説明する。このＸ線発生装置１００において、レーザ光源２０から出射されたレーザ光Ａは、縦制限スリット６１および横制限スリット６２を通り、可動ミラー６６で反射された後、真空容器１０の容器壁１１に設けられたレーザ光入射窓１２を通り、真空容器１０内に配置された熱電子放出板３１の熱電面３２に照射される。

レーザ光Ａは、熱電子放出板３１の熱電面３２の所望の熱電部３２ａに照射される。これにより熱電部３２ａが加熱され、加熱された熱電部３２ａ（の表面）から熱電子Ｂが放出される。この場合の熱電子Ｂの放出は、熱電部３２ａ上のレーザ光Ａの被照射域にのみ限定されるので、レーザ光Ａの形状や位置を変更することによって、熱電子Ｂが放出される領域（熱電子発生領域）を熱電部３２ａの中で変更することができる。

熱電部３２ａから放出された熱電子Ｂは、バイアス電極４０により加速軌道を補正された後、Ｘ線ターゲット５０に衝突し、Ｘ線ターゲット５０からＸ線Ｃが放出され、Ｘ線出射窓１３から真空容器１０の外部へ出射される。

この場合、回転式のＸ線ターゲット５０上に熱電子Ｂが入射する際の回転軸線Ｚ方向における当該熱電子Ｂの焦点サイズは、熱電子放出板３１の熱電面３２に入射するレーザ光Ａの同方向の幅に依存して決まる。実際には、バイアス電極４０のバイアス電位にも依存する。

また、回転式のＸ線ターゲット５０上に熱電子Ｂが入射する際の回転面内における当該熱電子Ｂの焦点サイズは、熱電子放出板３１の熱電面３２に入射するレーザ光Ａの同方向の幅に依存して決まる。また、実際には、バイアス電極４０のバイアス電位にも依存する。

したがって、主としてレーザ光入射条件変更部６０によって、熱電子放出板３１の熱電面３２に入射するレーザ光Ａの形状と位置を変更することにより、Ｘ線ターゲット５０上に衝突する熱電子Ｂの分布を変えることができ、結果として、Ｘ線ターゲット５０から放出されるＸ線Ｃの焦点の位置および形状を変更することができる。

＜熱電子放出板の特性＞
レーザ光Ａが照射される熱電部３２ａが複数の個別のスリットＳ、Ｓ・・・により区分けされていない従来の構成の場合、レーザ光Ａの被照射域において発生した熱は、被照射域から熱電面上を放射状に広がっていく（逃げる）ことになる。これにより、従来では、熱電面において熱電子が放出されるまでのレーザ光Ａによる加熱時間が長くなるに加えて、熱電子が熱電面全体から放出されることになる。

これに対して、熱電子放出板３１の熱電面３２は、複数のスリットＳ、Ｓ・・・により画成された複数の熱電部３２ａを有し、各熱電部３２ａ、３２ａ、・・・の間には、例えばクラン状の連結部３２ｂがあるだけなので、熱伝導範囲が一つの熱電部３２ａだけに限定されて局所的な加熱が可能となる。かくして、熱電子Ｂが放出される温度までの加熱時間が短縮されると共に、一つに限定した所望の熱電部３２ａからのみ熱電子Ｂを放出することができる。

また、熱電部３２ａが上方向Ｕへ熱膨張した場合、熱電部３２ａの熱膨張は、例えば、図４において右方向ＲのスリットＳにおける第３スリット部Ｓ３においてまず吸収され、次いで第１スリット部Ｓ１により吸収される。図４において左方向ＬのスリットＳの第１スリットＳ１においても、熱電部３２ａの熱膨張が吸収される。つまり、熱電部３２ａの熱膨張の吸収は、左右方向ＬＲに沿って形成されたスリットＳ、Ｓ・・・、によって互いに協働して行われている。さらに、熱電部３２ａにおける左右方向ＬＲの熱膨張、例えば、第１スリットＳ１に沿う熱電部３２ａは、第２スリット部Ｓにおいて吸収される。

つまり、熱電部３２ａが熱膨張した場合であっても、上下方向ＵＤおよび左右方向ＬＲにおける熱電部３２ａの熱膨張は、熱電部３２ａを囲む複数のスリットＳ、Ｓ・・・、により吸収されると共に、スリットＳ、Ｓ・・・、の存在により互いに隣接する熱電部３２ａ、３２ａ同士が互いに接触することはないので、熱電子Ｂの放出方向を狂わせるような各熱電部３２ａの歪みを防止できる。

また、連結部３２ｂは、第１〜第３連結部位３２ｃ〜３２ｅを備えて略クランク状に形成されて、一方の熱電部３２ａから他方の熱電部３２ａへの経路長さが長くなるように形成されている。さらに、第１連結部位３２ｃおよび第３連結部位３２ｅは、互いに隣接するスリットＳ、Ｓ・・・の第２スリット部Ｓ２と第３スリット部Ｓ３とにより画成されているため、一方の熱電部３２ａから他方の熱電部３２ａへの経路の入口が狭くなっている。かくして、一方の熱電部３２ａから他方の熱電部３２ａへ熱伝導し難く、熱の影響を伝わり難くすることができる。

なお、スリットＳの各スリット部Ｓ１〜Ｓ３間の移行部は、Ｒ面取り加工されているため、Ｘ線Ｃを放出する過程において熱電子放出板３１に高電場が発生した場合であっても、移行部に対して電場が集中することを回避することができる。

熱電子放出板３１は、タングステンにより形成されているため、耐熱性に優れ、仕事関数も小さいので熱電子Ｂ放出の観点において極めて有利である。

Ｘ線発生装置１００では、レーザ光源２０およびレーザ光入射条件変更部６０を真空容器１０の外部に装備しているため、レーザ光Ａの位置および形状を真空容器１０の外側で容易に変更することができる。したがって、真空容器１０の真空を開放することなく、Ｘ線Ｃの焦点の形状と位置を容易に変更することができる。

また、Ｘ線発生装置１００において、Ｘ線ターゲット５０に異なる材質のターゲット領域を設けておいた場合には、Ｘ線ターゲット５０上に熱電子Ｂを衝突させる位置を変えて、異なる材質のターゲット領域に熱電子Ｂを当てることにより、異なる波長分布を持つＸ線Ｃを発生させることもできる。

≪第２の実施の形態≫
次に、図５を用いて第２の実施の形態における熱電子放出板１３１のスリットＳＳについて主に説明する。なお、熱電子放出板１３１のスリットＳＳにおいて、第１の実施の形態におけるスリットＳと同じ構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

スリットＳＳは、第３スリット部Ｓ３の先端部（第２スリット部Ｓ２との接続端部とは反対側の端部）に第４スリット部Ｓ４が接続されている。第４スリット部Ｓ４は、第２スリット部Ｓ２の軸線ｘ２に対して平行をなす軸線ｘ４を有する。第４スリット部Ｓは、その先端部が上下方向ＵＤに、第１スリット部Ｓ１の軸線ｘ１に向かうように方向付けられている。

互いに隣接するスリットＳＳ同士は、一方のスリットＳＳの第４スリット部Ｓ４の先端部が、上下方向ＵＤにおいて他方のスリットＳＳの第３スリット部Ｓ３に対向するように配置されている。互いに隣接するスリットＳＳ同士をこのように配置することにより、連結部１３２ｂは、スリットＳＳの各スリット部Ｓ１〜Ｓ４の間で略Ｓ字状をなして形成されている。

連結部１３２ｂは、隣接する熱電部３２ａ、３２ａのうち一方の熱電部３２ａと他方の熱電部３２ａとの間に第１〜第５連結部位１３２ｃ〜１３２ｇを備える。第１連結部位１３２ｃは、一方の熱電部３２ａから短手方向ＵＤに延在する。第２連結部位１３２ｄは、第１連結部位３２ｃに対して直角な長手方向ＬＲに延在する。第３連結部位１３２ｅは、第２連結部位１３２ｄに対して直角な短手方向ＵＤに延在する。第４連結部位１３２ｆは、第３連結部位１３２ｅに対して直角な長手方向ＬＲに延在する。そして、第５連結部位１３２ｇは、第４連結部位１３２ｆに対して直角な短手方向ＵＤに延在して他方の熱電部３２ａに接続している。

連結部１３２ｂは、第１連結部位１３２ｃと第２連結部位１３２ｄとの間にＲ状に形成された第３頂部Ｅ３、第２連結部位１３２ｄと第３連結部位１３２ｅとの間にＲ状に形成された第４頂部Ｅ４、第３連結部位１３２ｅと第４連結部位１３２ｆとの間にＲ状に形成された第５頂部Ｅ５、第４連結部位１３２ｆと第５連結部位１３２ｇとの間にＲ状に形成された第６頂部Ｅ６を備える。

＜熱電子放出板の特性＞
第２の実施の形態における熱電子放出板１３１においても、例えば、上方向Ｕおよび右方向Ｒにおける熱電部３２ａの熱膨張は、第１の実施の形態における熱電子放出板３１の場合と同様にそれぞれ第１、第２および第３スリット部Ｓ１〜Ｓ２において吸収されることに加えて、スリットＳ４においても吸収されることになり、熱電子放出板１３１の歪みをより効果的に吸収することができる。

さらに、連結部１３２ｂは、第１〜第５連結部位１３２ｃ〜１３２ｇを備えて略Ｓ字状に形成されて、一方の熱電部３２ａから他方の熱電部３２ａへの経路長さが第１の実施の形態における連結部３２ｂよりも長くなるように形成されている。さらに、第１連結部位１３２ｃおよび第３連結部位１３２ｅは、互いに隣接するスリットＳＳ、ＳＳ・・・の第２スリット部Ｓ２と第３スリット部Ｓ３と第４スリット部Ｓ４とにより画成されているため、一方の熱電部３２ａから他方の熱電部３２ａへの経路の入口が狭くなっている。かくして、一方の熱電部３２ａから他方の熱電部３２ａへ熱伝導し難く、熱の影響を伝わり難くすることができる。

≪その他≫
なお、１つのスリットＳ、ＳＳにおいて、第１スリット部Ｓ１の軸線ｘ１および２つの第３スリット部Ｓ３の軸線ｘ３は、それぞれ互いに平行をなして、いずれの軸線ｘ１、ｘ３も同一線上に存在しないようになっていてもよい。つまり、スリットＳ、ＳＳは、点対称的に形成されている。

貫通溝３３の形状は、上記の実施の形態に限定されず、隣接する熱電部３２ａ、３２ａ・・・間の熱伝導をし難くすることを主たる目的とすれば、スリットを、例えば、単に、第１スリット部のみにより形成してもよい。この場合、隣接するスリットそれぞれの第１スリット部の軸線ｘ１は、同一線上を延在していても、互いに平行をなして延在していてもよい。

Ｘ線発生装置は、上記の実施の形態のようにレーザ光が熱電面３２に対して側方から入射される側面入射式に限られない。例えば、レーザ光源２０やレーザ光入射条件変更部６０を熱電子放出板３１，１３１の背面側（熱電子Ｂを放出する側とは反対側）において容器壁１１に設置して、Ｘ線発生装置を背面入射式に構成してもよい。

２０ レーザ光源
３１ 熱電子放出板
３２ 熱電面
３２ａ 熱電部
３３ 貫通溝
１００ Ｘ線発生装置
Ｓ、ＳＳ スリット
Ｓ１ 第１スリット部
Ｓ２ 第２スリット部
Ｓ３ 第３スリット部
Ｓ４ 第４スリット部
ｘ１〜ｘ４ 軸線

Claims (8)

1. Ｘ線発生装置においてレーザ光源から出射されるレーザ光の照射により加熱されて熱電子を放出する熱電面を備えた熱電子放出板であって、
   前記熱電面は、貫通溝によって画成されつつ互いに一体に形成された複数の熱電部を備えることを特徴とする熱電子放出板。
2. 前記貫通溝は、複数の個別のスリットを備え、
   前記スリットは、
   第１スリット部と、
   前記第１スリット部の少なくとも一端部に連続して当該第１スリット部の軸線に対して交差する軸線を有する第２スリット部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の熱電子放出板。
3. 前記第１スリット部の前記軸線に対して平行に延在する軸線を有し前記第２スリット部の一端に連続した第３スリット部を備えることを特徴とする請求項２に記載の熱電子放出板。
4. 前記第２スリット部と接続された前記第３スリット部の反対側の端部に、前記第２スリット部の前記軸線に対して平行に延在する軸線を有する第４スリット部を備えることを特徴とする請求項３に記載の熱電子放出板。
5. 隣接する前記スリット同士は、それぞれの前記第１スリット部の前記軸線が同一軸線上にあるように配置されていると共に、それぞれの前記第３スリット部の前記軸線が互いに平行に延在するように配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載の熱電子放出板。
6. 隣接する前記スリット同士は、それぞれの前記第４スリット部の先端が前記隣接する前記スリットの前記第２スリット部に対向するように配置されていることを特徴とする請求項４に記載の熱電子放出板。
7. タングステン製の板材により形成されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一項に記載の熱電子放出板。
8. レーザ光を出射するレーザ光源と、
   前記レーザ光の照射により加熱されて熱電子を放出する熱電面を備えた熱電子放出板と、
   を備えたＸ線発生装置であって、
   前記熱電子放出板の前記熱電面は、貫通溝によって画成されつつ互いに一体に形成された複数の熱電部を備えることを特徴とするＸ線発生装置。

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