JP5916106B2 - 排気機器を備えたx線発生装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明に係るX線発生装置の外観を示す斜視図である。図2は図1におけるA−A線に従った平面断面図である。図3は図1及び図2におけるB−B線に従った縦断面図である。図4は図2の要部を拡大して示す図である。
図3及び図4において、電子銃4は、電子発生部12と、ウエネルトカバー13と、ウエネルトカバー13と一体である取付部14とを有している。電子発生部12は、図5に示すように、第1ウエネルト電極16と、フィラメントユニット17とを有している。フィラメントユニット17は、ネジ18(例えば、直径2.6mmの6角孔付ボルト)によって第1ウエネルト電極16に固定されている。第1ウエネルト電極16はネジ19(例えば、直径2.6mmの6角孔付ボルト)によってウエネルトカバー13に固定されている。
なお、フィラメント29の形状は、供給される電流や、必要とされる発熱量に応じて、図8に示す形状以外の適宜の形状とすることができる。
図2及び図3から理解されるように、回転対陰極6は円盤形状に形成されている。回転対陰極6の外周表面は、希望する波長のX線を発生できる材料によって形成されている。例えば、CuKα線を希望する場合には、Cu(銅)によって形成される。また、回転対陰極6の外周表面は、Cr(クロム)又はW(タングステン)とすることもできる。
図3において、ケーシング3の上部に電圧供給部46が設けられている。この電圧供給部46に電力ケーブル47が接続されており、図示しない高電圧発生源から電力ケーブル47を通して電子銃4の電子発生部12へ高電圧が供給される。
図3において、陰極としてのフィラメント29を含んでいる電子銃4はケーシング3内に設けられた陰極収容空間K1内に収容されている。また、回転対陰極6はケーシング3内に設けられた対陰極収容空間K2内に収容されている。陰極収容空間K1と対陰極収容空間K2は互いに空間的につながっている。主にフィラメント29から対陰極6へ向けて飛翔する熱電子の進行を妨げる気体を排除するために、陰極収容空間K1及び対陰極収容空間K2は真空状態又はそれに近い減圧状態(以下、単に真空状態という)になるように排気される。以下、この排気系について説明する。
図3において、ケーシング3の端部に電子銃4の支持装置53が設けられている。この支持装置53は、セラミックによって形成されたガイシ54と、ガイシ54の上に固定された台座56とを有している。電子銃4の取付部14は、ネジ等といった固定具によって台座56の上に固定されている。この固定は、ネジ以外の任意の固定手段を用いて行っても良い。ガイシ54はベアリング57によって自身の中心線X1を中心として回転可能にケーシング3に支持されている。ガイシ54従って台座56の回転中心線X1は、回転対陰極6の回転中心線X0に直交している回転対陰極6の幅方向に関する中心線X2、すなわち回転対陰極6の円形状の面に対して平行方向に延びる回転対陰極6の中心線X2(面平行中心線ということがある)と交差している。
図2のモノクロメータ9はX線焦点Fから出た複数種類の波長のX線を含むX線を単色化する。すなわち、モノクロメータ9は複数種類の波長のX線から特定波長のX線を選択的に取り出す。本実施形態においてモノクロメータ9は、いわゆるサイド・バイ・サイド構造の多層膜ミラーによって構成されている。このような多層膜ミラーは、例えば株式会社リガク製のマックス・フラックス(登録商標)を用いることができる。サイド・バイ・サイドの多層膜ミラーは、例えば図13に示すように、それぞれが湾曲したX線反射面58a,58bを有した2つの多層膜ミラー59a,59bを互いに直角に配置した構成となっている。
本実施形態において、電子銃4、ケーシング3等に関する形状及び寸法は、図4において、次のように設定されている。なお、各寸法は許容誤差を含んだ概略の値である。
電子銃4のウエネルトカバー13の幅W10=10mm、
回転対陰極6の幅W11=10mm、
電子銃4のウエネルトカバー13とケーシング3の壁の内面との距離W12=9.5mm、
電子銃4の取付部14とケーシング3の壁の内面との距離W22=15mm、
回転対陰極6の面平行方向の中心線X2からX線処理要素であるモノクロメータ9の先端までの距離W14=30mm、
である。
また、本実施形態における狭幅部分を含めた陰極収容空間K1の全体の幅を符号W31で示すように広くして、陰極収容空間K1の狭幅部分を無くすこともできる。
本実施形態のX線発生装置1は以上のように構成されているので、図3において、排気通路51、ターボ分子ポンプ52、及び図示しないロータリーポンプを含む排気装置の働きにより、陰極収容空間K1及び対陰極収容空間K2の内部が真空状態に設定される。その後、フィラメント29に通電が成されると、そのフィラメント29が発熱してエミッタ37から電子が放出される。放出された電子は、図11の第1ウエネルト電極16及び第2ウエネルト電極23によって進行方向を制御されながら、図2の回転対陰極6の外周面に衝突してX線焦点Fを形成する。そして、このX線焦点FからX線が空間の全方位に出射する。
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
Claims (4)
- 陰極で発生した電子を対陰極に衝突させ、当該対陰極の電子が衝突した部分であるX線焦点からX線を発生するX線発生装置において、
前記陰極と前記対陰極との周囲を真空に排気する排気機器と、
前記陰極と前記排気機器との間及び前記対陰極と前記排気機器との間に配置された隔壁とを有しており、
前記陰極と前記対陰極と前記排気機器とは空間的につながっており、
前記隔壁は前記X線焦点から発生する反跳電子が前記排気機器へ向かって進行することを防止し、
前記排気機器は空気を吸引する吸気口を有しており、
前記隔壁は前記吸気口へ通じる排気通路を形成しており、
前記排気通路は、前記陰極を収容している空間に直接に開口しており、前記対陰極を収容している空間には直接には開口していない
ことを特徴とする排気機器を備えたX線発生装置。 - 前記対陰極は回転対陰極であり、前記排気通路は前記回転対陰極の回転中心線と直角の方向に延在していることを特徴とする請求項1記載の排気機器を備えたX線発生装置。
- 前記排気通路は、前記陰極から見て前記対陰極と同じ側に設けられていることを特徴とする請求項2記載の排気機器を備えたX線発生装置。
- 前記排気機器は、回転軸上に回転翼を設けて成るターボ分子ポンプを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1つに記載の排気機器を備えたX線発生装置。
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