JP6381269B2 - ターゲットおよび前記ターゲットを備えるx線発生管、x線発生装置、x線撮影システム - Google Patents
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Description
NS100=S100/(S101+S100+S111) (一般式2)
NS111=S111/(S101+S100+S111) (一般式3)
図2には、電子放出源3と透過型ターゲット9とを備えた透過型のX線発生管102の実施形態が示されている。以降、本願明細書においては、透過型ターゲット9をターゲット9と称す。
図3には、X線発生管102を備えたX線発生装置101の実施形態が示されている。本実施形態のX線発生装置101は、X線透過窓121を有する収納容器120の内部に、X線源であるX線発生管102、および、X線発生管102に管電圧を印加する管電圧回路103を有している。
次に、図4を用いて、本発明のターゲット9を備えるX線撮影システム60の構成例について説明する。
次に、本発明の特徴であるターゲット9の基本的な実施形態を、図1(a)、(b)を用いて説明する。
sp3結合を骨格とするダイアモンドは、電子線が照射された領域の発熱により、sp3結合の一部がsp2結合に熱的に変化しグラファイトに変性する素過程。
高比重の単結晶ドメイン(ダイアモンド 比重3520kg/m3)から、低比重のグラファイト(比重:2200kg/m3)への変性により、支持基板の一部がターゲット層側に膨張し、接合界面に応力を形成する。
NS101=S101/(S101+S100+S111) (一般式1)
NS100=S100/(S101+S100+S111) (一般式2)
NS111=S111/(S101+S100+S111) (一般式3)
規格化面積率の合計NS101+NS100+NS111は、100%であるため、主要な面方位成分は、規格化面積率NSが、33.3%より多く含有され、微量な面方位成分は、規格化面積率NSが、少なくとも、33.3%以下を呈することとなる。
次に、本願発明のターゲットを備えるX線発生管102および、X線発生装置101を、以下に示す手順で作成し、X線発生装置101を動作させ、出力安定性を評価した。
本実施例においては、実施例1に記載のX線発生装置101を用いて、図4に記載のX線撮影システム60を作成した。
21 支持基板
22 ターゲット層
24 ターゲット層を支持する構成面
61 101面を呈する単結晶ドメイン
Claims (19)
- 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支持基板と、を有するターゲットであって、
前記支持基板は多結晶ダイアモンドを含有し、法線が互いに異なる複数の構成面を有した多面体であって、
前記ターゲット層は、101面を呈する単結晶ドメインの面積率が100面及び111面を呈する単結晶ドメインの面積率のそれぞれよりも小さい構成面において前記支持基板に支持されていることを特徴とするターゲット。 - 前記支持基板は、化学的気相堆積法により種結晶基板上に多結晶ダイアモンドを結晶成長させたのち、前記種結晶基板を除去することにより形成した自立型の多結晶ダイアモンドであって、前記ターゲット層を支持する面は、前記支持基板の前記種結晶基板が除去された側の面であることを特徴とする請求項1に記載のターゲット。
- 前記ターゲット層は、タングステン、タンタル、モリブデンの少なくともいずれかから選択されたターゲット金属を含有していることを特徴とする請求項1または2に記載のターゲット。
- 前記ターゲット層は、前記ターゲット金属の炭化物を含有していることを特徴とする請求項3に記載のターゲット。
- 前記ターゲット層で発生したX線は、前記ターゲット層を支持する構成面に対向する前記支持基板の構成面から取り出される透過型のターゲットであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のターゲット。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のターゲットと、
前記ターゲット層と電気的に接続される陽極部材と、
を備えることを特徴とする陽極。 - 前記陽極部材は、開口を有し、前記開口において前記支持基板の周縁と接続されていることを特徴とする請求項6に記載の陽極。
- 請求項6または7に記載の陽極と、
前記ターゲット層に電子線束を照射する電子放出源を有する陰極と、
管軸方向の両端において、前記陽極と前記陰極のそれぞれに接続された絶縁管と、
を備えることを特徴とするX線発生管。 - 請求項8に記載のX線発生管と、
前記陽極と前記陰極との間に管電圧を印加する管電圧回路と、
を備えることを特徴とするX線発生装置。 - 請求項9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、を備えることを特徴とするX線撮影システム。 - 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支持基板と、を有するターゲットであって、
前記支持基板は多結晶ダイアモンドを含有し、法線が互いに異なる複数の構成面を有した多面体であって、
前記ターゲット層は、101面を呈する単結晶ドメインの規格化面積率が100面及び111面を呈する単結晶ドメインの規格化面積率のそれぞれよりも小さい構成面において前記支持基板に支持されていることを特徴とするターゲット。
但し、面方位101、100、111に対応する単結晶ドメインの面積率は、S 101、S100、S111で表され、前記面積率は、面方位の中心軸から偏角が10度以内の面方位を呈する単結晶ドメインの面積の合計値を、前記各構成面の面積で規格化したものである。また、面方位101、100、111に対応する規格化面積率NS101、NS100、NS111は、以下の一般式(1)〜(3)で表される。
NS101=S101/(S101+S100+S111) (一般式1)、NS100=S100/(S101+S100+S111) (一般式2)、NS111=S111/(S101+S100+S111) (一般式3) - 前記ターゲット層は、101面を呈する単結晶ドメインに対応する前記規格化面積率NS101が、33.3%以下であることを特徴とする請求項11に記載のターゲット。
- 前記ターゲット層は、101面を呈する単結晶ドメインに対応する前記規格化面積率NS101が、20%以下であることを特徴とする請求項12に記載のターゲット。
- 前記ターゲット層で発生したX線は、前記ターゲット層を支持する構成面に対向する前記支持基板の構成面から取り出される透過型のターゲットであることを特徴とする請求項11乃至13のいずれか1項に記載のターゲット。
- 請求項11乃至14のいずれか1項に記載のターゲットと、
前記ターゲット層と電気的に接続される陽極部材と、
を備えることを特徴とする陽極。 - 前記陽極部材は、開口を有し、前記開口において前記支持基板の周縁と接続されていることを特徴とする請求項15に記載の陽極。
- 請求項15または16に記載の陽極と、
前記ターゲット層に電子線束を照射する電子放出源を有する陰極と、
管軸方向の両端において、前記陽極と前記陰極のそれぞれに接続された絶縁管と、
を備えることを特徴とするX線発生管。 - 請求項17に記載のX線発生管と、
前記陽極と前記陰極との間に管電圧を印加する管電圧回路と、
を備えることを特徴とするX線発生装置。 - 請求項18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、を備えることを特徴とするX線撮影システム。
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