JP7060040B2 - 電界放射装置および電界放射方法 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線装置，電子管，照明装置等の種々の機器に適用可能な電界放射装置および電界放射方法に関するものである。

Ｘ線装置，電子管，照明装置等の種々の機器に適用される電界放射装置の一例としては、筒状の絶縁体の両端が封止されて当該絶縁体の内周側に真空室が形成された真空容器を用いた構成がある。

真空室には、前記絶縁体の両端方向（以下、単に両端方向と適宜称する）の一方側にエミッタ（炭素等を用いてなる電子源）が配置され、当該両端方向の他方側にターゲットが配置される。そして、エミッタとターゲットとの間に電圧印加することにより、エミッタの電界放射（電子を発生させて放出）によって電子線を放出し、その放出した電子線をターゲットに衝突させて所望の機能（例えばＸ線装置の場合はＸ線の外部放出による透視分解能）を発揮できることとなる。

前記のような電界放射装置では、例えば、エミッタとターゲットとの間にグリッド電極等を介在させて３極管構造としたり、エミッタの電子発生部（ターゲットに対向する側に位置し電子を発生する部位）の表面を曲面状にしたり、エミッタと同電位のガード電極を当該エミッタの外周側に配置する等により、エミッタから放出される電子線の分散を抑制することが検討されている。

前記のような電圧印加においては、エミッタの電子発生部のみから電子を発生させて電子線を放出することが望ましい。しかしながら、真空室内に不要な微小突起や汚れ等が存在していると、意図しない閃絡現象を起こし易くなり、耐電圧性等が得られず、所望の機能を発揮できなくなる虞がある。

このような現象が起こる理由としては、例えば真空室内のガード電極等（ターゲット，グリッド電極，ガード電極等；以下、単にガード電極等と適宜称する）において、局部的な電界集中を起こし易い部位が形成（例えば加工において形成された微小突起等）されている場合、ガス成分（例えば真空容器内に残存するガス成分）を吸着している場合、電子を発生させ易い元素が含まれている場合（適用する材料中に含まれている場合）等が挙げられる。このような理由の場合、例えばガード電極にも電子発生部が形成され、電子の発生量が不安定になり、電子線が分散し易くなり、例えばＸ線装置の場合にはＸ線等の焦点はずれ等を起こすおそれもある。

そこで、閃絡現象の抑制を図る手法（電子の発生量を安定化させる手法）として、例えばガード電極等に電圧（高電圧等）を印加（例えばガード電極とグリッド電極に印加）し放電を繰り返す電圧放電コンディショニング処理（改質（再生）；以下、単に改質処理と適宜称する）を施す手法が検討されている。

例えば特許文献１の電界放射装置では、ベローズ（特許文献１の図１では符号４３）を介して真空室の両端方向に対し移動自在に支持されている移動体（特許文献１の図１では符号４等）に、エミッタ（特許文献１の図１では符号３）が組み付けられた構成となっている。

この特許文献１の場合、例えば電界放射装置の各構成要素（例えば真空容器，移動体，エミッタ，ガード電極等）を組み付けた後、移動体を操作して両端方向に適宜移動し、エミッタをガード電極から離反させることが開示されている。これにより、エミッタにおいて放電が抑制された状態（以下、単に放電抑制状態と適宜称する）となり、所望の改質処理することが可能とされている。

そして、改質処理後においては、前記移動体を再び操作し、エミッタとガード電極との両者間を狭めて、当該両者を近接または当接させることにより、エミッタ（電子発生部）の電界放射が可能な状態（以下、単に放電可能状態と適宜称する）になるものとされている。

エミッタに電子発生部を形成する手法としては、エミッタ用の基板に対し、炭素等（カーボンナノチューブ等）の材料を用いて成膜加工する手法が挙げられる（例えば特許文献２）。

特許６１３５８２７号公報 特許４４０８８９１号公報

電界放射装置においては、各構成要素の寸法公差や組み立て誤差等の各種公差（以下、単に公差と適宜称する）が存在していることがある。このような公差が存在していると、前記のようにエミッタが組み付けられた移動体においては、例えば改質処理後に操作し、当該エミッタを放電抑制状態から放電可能状態となる位置に移動しても、当該エミッタの電子発生部とガード電極との両者を所望通りに近接または当接できない場合（例えば両者間において軸心ズレが生じてしまっている場合）がある。この場合、エミッタ（電子発生部）において所望の電界放射が行われないことも考えられる。

本発明は、かかる技術的課題を鑑みてなされたものであって、エミッタの電子発生部とガード電極との両者を所望通りに近接または当接し易くし、所望の電界放射を発揮し易くすることに貢献可能な技術を提供することにある。

この発明に係る電界放射装置，電界放射方法は、前記の課題を解決できるものである。電界放射装置の一態様は、筒状の絶縁体の両端が封止されて当該絶縁体の内周側に真空室が形成された真空容器と、真空室における前記両端方向の一方側に位置し、当該両端方向に伸縮自在なベローズを介して当該両端方向に対し移動自在に支持されている移動体と、前記移動体の外周側に位置しているガード電極と、真空室において前記両端方向の他方側に位置し、前記移動体における前記両端方向の他方側に対向して設けられたターゲットと、を備え、前記移動体における前記両端方向の他方側の先端部は、当該先端部の表面を成膜加工することにより、電子発生部を有したエミッタ部が形成されていることを特徴とする。

また、前記移動体の外周面には、前記両端方向の一方側から他方側に向かって階段状に縮径された形状の外周段差部が設けられ、ガード電極の内周面には、前記両端方向の一方側から他方側に向かって階段状に縮径された形状の内周段差部が設けられ、内周段差部および外周段差部の両者は、前記両端方向において重畳し、エミッタの電子発生部とガード電極との両者が近接または当接している状態において、互いに接触することを特徴としても良い。

また、ベローズは、前記移動体と同軸状の筒状であって、当該筒状の一端側が真空容器における前記両端方向の一方側に支持されて、当該筒状の他端側が前記移動体を支持しており、真空容器は、当該真空容器における前記両端方向の一方側でベローズ内周側を当該両端方向に貫通し、軸心が移動体と同軸となるように延在している移動体操作孔が、設けられており、前記移動体における前記両端方向の一方側は、当該移動体の軸心に沿って前記両端方向の一方側方向に延在した形状のシャフト部が形成されており、当該シャフト部が移動体操作孔に対し前記両端方向に移動自在で貫装されていることを特徴としても良い。

また、ガード電極における前記両端方向の他方側には、前記移動体の前記両端方向の移動によりエミッタの電子発生部が接離する小径部が設けられていることを特徴としても良い。

また、ガード電極における前記両端方向の他方側には、前記移動体の軸心側に延出し当該両端方向においてエミッタの電子発生部の周縁部と重畳する縁部が設けられていることを特徴としても良い。

電界放射方法の一態様は、前記電界放射装置を用いた電界放射方法であって、電界放射電流の出力は、前記移動体を前記両端方向に移動させることにより、エミッタの電子発生部とターゲットとの両者間の距離を変更して、当該両者間が任意の距離となる位置で移動体を位置決め固定して設定し、当該位置決め固定の状態でエミッタの電子発生部から電界放射することを特徴とする。

以上示したように本発明によれば、エミッタの電子発生部とガード電極との両者を所望通りに近接または当接し易くし、所望の電界放射を発揮し易くすることに貢献可能となる。

実施例１によるＸ線装置１０を説明するための概略構成図（真空室１両端方向に縦断した断面図）。 図１のエミッタユニット３０を説明するための概略構成図（図１の一部の拡大図に相当し、（Ａ）は放電可能状態、（Ｂ）は放電抑制状態）。 ガード電極５の一例を説明するための概略構成図（図１の一部の拡大図に相当し縁部５２の替わりに小径部５１を有した図）。 エミッタ部４３とガード電極５との接離構成を説明するための概略構成図（（Ａ）はエミッタ部４３とガード電極５との両者が近接した状態、（Ｂ）は当該両者が圧接した状態）。 実施例２による移動体４の移動を規制する構成を説明するための概略構成図（図１の一部の拡大図に相当し、放電可能状態を示す図）。 一般的な電界放射装置１０Ａを説明するための概略構成図（真空室１両端方向に縦断した断面図）。 図６のエミッタユニット３０を説明するための概略構成図（図６の一部の拡大図に相当し、（Ａ）は軸心ズレが無い状態、（Ｂ）は軸心ズレが生じている場合）。

本発明の実施形態における電界放射装置および電界放射方法は、例えば特許文献１のように、真空室における両端方向の一方側でベローズを介して移動自在に支持される移動体（以下、単に移動体と適宜称する）に対し、単にエミッタを組み付けたような構成（以下、単に従来構成と適宜称する）とは、全く異なるものである。

すなわち、本実施形態は、移動体において、移動体自体にエミッタ部が成膜加工により形成されているものを、適用する。具体的には、移動体における両端方向の他方側の先端部の表面を成膜加工することにより、当該移動体に対し、電子発生部を有したエミッタ部を形成する。

ここで、従来構成に着目すると、例えば図６，図７に示す電界放射装置１０Ａのように、真空容器１１の真空室１における両端方向の一方側でベローズ４１を介して移動自在に支持される移動体４Ａに対し、エミッタ３が組み付けられたような構成となっていることが言える。

この電界放射装置１０Ａによれば、移動体４Ａを両端方向に移動させることにより、図７（Ａ）のようにエミッタ３とガード電極５との両者間の距離を変化させることができる。しかしながら、電界放射装置１０Ａにおいて構成要素の公差が存在していると、図７（Ｂ）のようにエミッタ３と移動体４Ａとの両者間において軸心ズレが生じてしまう場合がある。この場合、当該両者を所望通りに近接または当接した状態にできず、エミッタ３（電子発生部３１）において所望の電界放射が行われないおそれがある。また、例えばエミッタ３表面において電界が不均一となり、局部的な電界放射が行われた場合には、当該エミッタ３の寿命が短くなってしまうおそれがある。

一方、本実施形態によれば、移動体自体にエミッタ部が形成されているため、従来構成のようなエミッタの組み付け作業が不要となる。すなわち、移動体自体に形成されているエミッタ部は、当該移動体において軸心ズレが抑制されたものとなる。そして、移動体を両端方向に適宜移動させることにより、エミッタ部とガード電極との両者を所望通りに近接または当接した状態（以下、単に所定隣接状態と適宜称する）にすることができ、所望の電界放射を発揮し易くなる。

本実施形態は、前述のように移動体自体にエミッタ部が成膜加工により形成されているものを適用し、当該エミッタ部とガード電極との両者間の距離を変化させることができる構成であれば良く、種々の分野（例えば電界放射装置分野，カーボンナノチューブ分野等）の技術常識を適宜適用し、必要に応じて特許文献１等を適宜参照して設計変形することが可能であり、その一例として以下に示す実施例１，２が挙げられる。

なお、以下の実施例１，２（および図６，図７）では、例えば重複する内容について同一符号を適用する等により、詳細な説明を適宜省略しているものとする。また、便宜上、後述の真空容器１１の両端方向を単に両端方向と適宜称し、当該両端方向のうち一方側を単に両端一方側と適宜称し、当該両端方向の他方側を単に両端他方側と適宜称する。

≪実施例１≫
＜Ｘ線装置１０の概略構成＞
図１，図２に示す符号１０は、実施例１によるＸ線装置の概略構成を説明するものである。Ｘ線装置１０においては、筒状の絶縁体２の両端一方側の開口２１と両端他方側の開口２２とが、それぞれエミッタユニット３０とターゲットユニット７０とにより封止（例えば蝋付けして封止）されて、絶縁体２の内周側に真空室１を有した真空容器１１が構成されている。

エミッタユニット３０とターゲットユニット７０との間（後述のエミッタ部４３とターゲット７との間）には、当該真空室１の横断面方向（真空容器１１の両端方向に対して交差する方向；以下、単に横断面方向と適宜称する）に延在するグリッド電極８が設けられている。

絶縁体２は、例えばセラミック等の絶縁材料を用いて成り、エミッタユニット３０（後述のエミッタ３）とターゲットユニット７０（後述のターゲット７）とを互いに絶縁し、内部に真空室１を形成できるものであれば、種々の態様を適用することができる。例えば、図示するように同軸状で軸方向に連なって配置された２つの円筒状の絶縁部材２ａ，２ｂの両者間に、グリッド電極８（例えば後述の引出端子８２）を介在させた状態で、当該両者を蝋付け等により互いに組み付けて構成されたものが挙げられる。

エミッタユニット３０は、絶縁体２の開口２１の端面２１ａに支持されて当該開口２１を封止するフランジ部３０ａと、真空室１における両端一方側に位置しベローズ４１を介して両端方向に対し移動自在に支持されている移動体４と、当該移動体４の外周側に位置しているガード電極５と、を備えている。

移動体４においては、例えば当該移動体４に適用可能な材料を型成型したり当該材料の塊を加工成形（切削加工，研磨加工等）する等により得られるものであって、柱状の本体部４２と、当該本体部４２の両端他方側（移動体４の両端他方側の先端部）に形成されたエミッタ部４３と、当該本体部４２の両端一方側に形成されたシャフト部４４と、を有している。

図中の移動体４は、エミッタ部４３が本体部４２よりも縮径された形状であって、当該本体部４２とエミッタ部４３との両者間に、両端方向の一方側から他方側に向かって階段状に縮径された形状の外周段差部４５が設けられている。

エミッタ部４３における両端他方側の表面は、当該表面を成膜加工することにより電子発生部３１が形成されている。この電子発生部３１は、電圧印加により電子発生部３１から電子を発生し、図示するように電子線Ｌ１を放出できるように形成されたもの（放射体）であれば、種々の態様を適用することが可能である。

具体例としては、例えば炭素等（カーボンナノチューブ等）の材料を用いて成膜加工（例えば特許文献２に開示されているような成膜加工）してなるものであって、当該材料をエミッタ部４３の表面に対し薄膜状に蒸着させた構成が挙げられる。後述の図４に示すエミッタ部４３の場合、多数のカーボンナノチューブ群がエミッタ部４３に蒸着して電子発生部３１が形成されたような描写となっている。

また、電子発生部３１においては、ターゲットユニット７０（後述するターゲット７）に対向する側の表面を凹状（曲面状）にして、電子線Ｌ１を集束し易くすることが好ましい。

シャフト部４４は、移動体４の軸心に沿って両端一方側方向に延在した形状となっている。このシャフト部４４の両端一方側の先端部は、後述の移動体操作孔３２に対し、両端方向に移動自在となるように貫装されている。

なお、移動体４に適用可能な材料としては、型成型や加工成形等により所望の形状にできるものであれば特に限定されるものではないが、例えばステンレス（ＳＵＳ材等）や銅等のように導電性の金属材料が挙げられる。

ベローズ４１は、移動体４のシャフト部４４よりも大径の筒状であって、軸心が当該移動体４と同軸で延在（図中ではシャフト部４４外周側を包囲して延在）するように配置されて、両端方向に伸縮自在となるように構成されている。このベローズ４１は、両端一方側の端部がフランジ部３０ａに支持され、両端他方側の端部が本体部４２を支持している。

このようなベローズ４１により、たとえ後述の移動体操作孔３２が形成されていたとしても、真空室１と大気側（真空容器１１外周側）とが区分され、当該真空室１を気密に保持できる構成（真空容器１１の一部を形成する構成）となっている。また、ベローズ４１を介して移動体４を支持することにより、当該移動体４を両端方向に移動（図中ではシャフト部４４を両端方向に移動するように操作）できる。

ベローズ４１は、前述のように両端方向に伸縮自在なものであれば、種々の態様を適用することが可能であり、例えば薄板状金属材料等を適宜加工して成形されたものが挙げられる。具体例としては、図示するように、シャフト部４４の外周側を包囲するように両端方向に延在する蛇腹状筒壁４１ａを有した構成が挙げられる。

ガード電極５においては、前述のように移動体４の外周側（エミッタ部４３の電子発生部３１の外周側）に位置するように設けられたものであって、当該移動体４の移動によってエミッタ部４３の電子発生部３１が接離し、当該ガード電極５とエミッタ部４３とが所定隣接状態（例えば図１に示す状態）の場合に、当該エミッタ部４３から放出される電子線Ｌ１の分散を抑制できるものであれば、種々の態様を適用することが可能である。

ガード電極５の具体例としては、例えばステンレス等（ＳＵＳ材等）の材料を用いてなり、エミッタ部４３の外周側で両端方向に延在した筒状で、両端一方側の端部がフランジ部３０ａにおけるベローズ４１よりも外周側に支持され、両端他方側の端部（すなわち後述のターゲット７側）がエミッタ部４３と接離する構成が挙げられる。図中のガード電極５の場合、両端一方側から両端他端側に向かって階段状に縮径された形状により、段差部５３が形成された構成となっている。

このガード電極５のエミッタ部４３と接離する構成は、特に限定されるものではない。例えば図３に示すように両端他方側の端部に小径部５１を形成した構成であっても良いが、図１，図２に示したように、移動体４の軸心側に延出し両端方向においてエミッタ部４３の電子発生部３１の周縁部３１ａと重畳する縁部５２が形成された構成も挙げられる。また、小径部５１および縁部５２の両方を形成した構成（図示省略）も挙げられる。

このような接離構成のガード電極５を備えた場合、移動体４の移動により、エミッタ部４３が当該ガード電極５の内周側（筒状内周側）において両端方向に移動し、エミッタ部４３の電子発生部３１が小径部５１あるいは縁部５２に接離することになる。また、縁部５２を備えた構成の場合には、当該ガード電極５とエミッタ部４３とが所定隣接状態である場合に、電子発生部３１の周縁部３１ａが、縁部５２よって覆われて保護されることになる。

また、エミッタ部４３の電子発生部３１の周縁部３１ａの見かけ上の曲率半径が大きくなるようにし、電子発生部３１（特に周縁部３１ａ）で起こり得る局部的な電界集中を抑制したり、その電子発生部３１から他の部位に対する閃絡を抑制できる形状とすることが挙げられる。例えば、図示するガード電極５のように、両端他方側の端部に凸の曲面部５１ａを有した形状が挙げられる。

なお、図３中のガード電極５の場合、外周側にゲッター５４が溶接等により取り付けられているが、そのゲッター５４の取付位置や材質等は特に限定されるものではない。

フランジ部３０ａには、当該フランジ部３０ａおけるベローズ４１内周側の位置を両端方向に貫通し、軸心が移動体４の軸心と同軸となるように延在した移動体操作孔３２が、設けられている。この移動体操作孔３２においては、シャフト部４４を先端部側から貫装して両端方向に移動自在な形状となっている。

このように移動体操作孔３２にシャフト部４４を貫装した構成により、例えば作業者が先端部（真空容器１１の外周側に突出している先端部）を把持し両端方向に移動するように操作でき、移動体４（エミッタ部４３の電子発生部３１）と後述のターゲット７との両者間の距離を適宜変更することが可能となる。

次に、ターゲットユニット７０は、エミッタ部４３の電子発生部３１に対向するターゲット７と、絶縁体２の開口２２の端面２２ａに支持されて当該開口２２を封止するフランジ部７０ａと、を備えている。

ターゲット７においては、エミッタ部４３の電子発生部３１から放出された電子線Ｌ１が衝突し、図示するようにＸ線Ｌ２等を放出できるものであれば、種々の態様を適用することが可能である。図中のターゲット７においては、エミッタ部４３の電子発生部３１に対向する部位に、電子線Ｌ１に対して所定角度で傾斜する横断面方向に延在した傾斜面７１が形成されている。この傾斜面７１に電子線Ｌ１が衝突することにより、Ｘ線Ｌ２は、電子線Ｌ１の照射方向から折曲した方向（例えば図示するように真空室１の横断面方向）に、照射されることになる。

グリッド電極８においては、前述のようにエミッタ部４３とターゲット７との間に介在し、当該グリッド電極８を通過する電子線Ｌ１を適宜制御できるものであれば、種々の形態のものを適用することが可能である。例えば図示するように、真空室１の横断面方向に延在し電子線Ｌ１が通過する通過孔８１ａを有した電極部（例えばメッシュ状の電極部）８１と、絶縁体２を貫通（真空室１横断面方向に貫通）する引出端子８２と、を備えた構成が挙げられる。

以上示したように構成されたＸ線装置１０によれば、移動体４を両端方向に適宜移動することにより、エミッタ部４３の電子発生部３１とターゲット７との間の距離を変化させることができ、当該エミッタ部４３を放電抑制状態または放電可能状態に切り替えることが可能となる。

＜Ｘ線装置１０のガード電極等の改質処理および電界放射方法の一例＞
Ｘ線装置１０のガード電極５等を改質処理する場合、まず、移動体操作孔３２に貫装されているシャフト部４４の先端部を作業者等が適宜保持して操作し、移動体４を両端一方側に移動させることにより、図２（Ｂ）に示すようにエミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５の縁部５２（なお、図３の場合は小径部５１）との両者が、互いに離反した状態となる。すなわち、エミッタ部４３が放電抑制状態となる。

この図２（Ｂ）に示すような状態であれば、例えばガード電極５とグリッド電極８（引出端子８２等）との間や、ターゲット７とグリッド電極８との間などに所望の改質時電圧を適宜印加することにより、ガード電極５等において放電が繰り返され、当該ガード電極５等が改質処理（例えばガード電極５の表面が溶解平滑化）されることになる。

前述の改質処理の後の電界放射方法としては、シャフト部４４を再び操作し、移動体４を両端他方側に移動させることにより、図２（Ａ）に示すようにエミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５の縁部５２との両者が、所定隣接状態となる。これにより、電子発生部３１から放出される電子線Ｌ１の分散を抑制できる状態となる。

この図２（Ａ）に示すような状態で、エミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５とが互いに同電位で、例えばエミッタ部４３とターゲット７との間に所望の電圧を印加することにより、電子発生部３１から電子が発生して電子線Ｌ１が放出される。そして、電子線Ｌ１がターゲット７に衝突することにより、そのターゲット７からＸ線Ｌ２が放出される。

以上示した実施例１によれば、シャフト部４４を適宜操作して移動体４を両端方向に移動させることにより、所望の改質処理が可能となり、Ｘ線装置１０においてガード電極５からの閃絡現象（電子の発生）を抑制することができ、当該Ｘ線装置１０の電子発生量を安定させることができる。また、電子線Ｌ１を集束形電子束とすることができ、Ｘ線Ｌ２の焦点も収束し易くなり、高い透視分解能を得ること可能となる。

また、電子発生部３１を有したエミッタ部４３においては、移動体４自体に形成されたものであるため、従来構成のような軸心ズレが起こることは無く、当該エミッタ部４３とガード電極５との両者を所望通りに所定隣接状態にし易くなる。

すなわち、エミッタ部４３の電子発生部３１とターゲット７との両者間の距離が任意の距離となるように、移動体４を両端方向に適宜移動して位置決め固定し、当該位置決め固定の状態で所望のＸ線照射等を発揮することが可能となる。

≪実施例２≫
Ｘ線装置１０においては、移動体４の両端方向の移動量を適宜設定することにより、エミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５との両者を所望通りに所定隣接状態にすることが可能であるが、当該Ｘ線装置１０の内部を視認することができないため、当該両者が実際に所定隣接状態になっているかどうか確認することが困難となる場合が考えられる。すなわち、移動体４の両端方向の移動量を適格に設定することが困難となる場合が考えられる。

これにより、例えば図４に示すようにガード電極５に縁部５２が形成されている場合には、移動体４を両端他方側に対して移動させ過ぎてしまうことがあり、図４（Ｂ）に示すように電子発生部３１が縁部５２に圧接し損傷（図中では符号３１ｂで示すように損傷）するおそれがある。

そこで、実施例２では、以下に示すように移動体４の両端他方側への移動を規制できるようにし、当該移動体４の両端方向の移動量を適格に設定し易くすることとした。

＜移動体４の移動を規制する構成＞
図５に示すＸ線装置１０のガード電極５においては、内周面における両端方向の中央側に、両端一方側から両端他方側に向かって階段状に縮径された形状の内周段差部５５が設けられている。これにより、ガード電極５の内周面における内周段差部５５から両端一方側が、当該内周段差部５５から両端他方側と比較して、大径となっている。

このガード電極５の内周段差部５５は、移動体４の外周段差部４５と両端方向において重畳するように形成されている。そして、内周段差部５５と外周段差部４５の両者においては、当該両者が互いに接触（例えば面接触）する場合に、図４（Ａ）に示したようにエミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５とが所定隣接状態となるように構成されているものとする。図４（Ａ），図５の所定隣接状態では、エミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５の縁部５２との間に、間隙５６が形成されている。

以上示した実施例２によれば、実施例１と同様の作用効果を奏する他に、以下に示すことが言える。すなわち、シャフト部４４を適宜操作して、内周段差部５５および外周段差部４５の両者が接触するまで移動体４を移動させた場合に、図４（Ａ）に示すように移動体４の両端他方側への移動が規制されることとなり、エミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５との両者が所定隣接状態になっているものと見做すことができる。

したがって、実施例２によれば、所定隣接状態が確認し易くなり、移動体４の両端方向の移動量を適格に設定することが容易になる。

なお、内周段差部５５および外周段差部４５は、エミッタ部４３の電子発生部３１とガード電極５との両者が所定隣接状態となる場合に互いに接触できれば良く、種々の態様を適用することが可能である。その一例としては、内周段差部５５および外周段差部４５の両者の接触面において、横断面方向に延在した形状とすることが挙げられる。

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変更等が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変更等が特許請求の範囲に属することは当然のことである。

例えば、Ｘ線装置１０においては、移動体４を両端方向に案内移動させるための案内手段（例えば移動体４の外周側で両端方向に延在させたガイドレール等；図示省略）を、必要に応じて適宜設けても良い。

その他、特許文献１等に開示されている内容を適宜適用して設計変形することもでき、実施例１，２と同様の作用効果を奏することが可能である。

１…真空室
１０…Ｘ線装置
１１…真空容器
２…絶縁体
３１…電子発生部
３１ａ…周縁部
３２…移動体操作孔
４…移動体
４１…ベローズ
４２…本体部
４３…エミッタ部
４４…シャフト部
４５…外周段差部
５…ガード電極
５１…小径部
５２…縁部
５５…内周段差部
７…ターゲット

Claims (5)

1. 筒状の絶縁体の両端が封止されて当該絶縁体の内周側に真空室が形成された真空容器と、
   真空室における前記両端方向の一方側に位置し、当該両端方向に伸縮自在なベローズを介して当該両端方向に対し移動自在に支持されている移動体と、
   前記移動体の外周側に位置しているガード電極と、
   真空室において前記両端方向の他方側に位置し、前記移動体における前記両端方向の他方側に対向して設けられたターゲットと、
   を備え、
   前記移動体における前記両端方向の他方側の先端部は、当該先端部の表面を成膜加工することにより、電子発生部を有したエミッタ部が形成されており、
   前記移動体の外周面には、前記両端方向の一方側から他方側に向かって階段状に縮径された形状の外周段差部が設けられ、
   ガード電極の内周面には、前記両端方向の一方側から他方側に向かって階段状に縮径された形状の内周段差部が設けられ、
   内周段差部および外周段差部の両者は、前記両端方向において重畳し、エミッタの電子発生部とガード電極との両者が近接または当接している状態において、互いに面接触することを特徴とする電界放射装置。
2. ベローズは、前記移動体と同軸状の筒状であって、当該筒状の一端側が真空容器における前記両端方向の一方側に支持されて、当該筒状の他端側が前記移動体を支持しており、
   真空容器は、当該真空容器における前記両端方向の一方側でベローズ内周側を当該両端方向に貫通し、軸心が移動体と同軸となるように延在している移動体操作孔が、設けられており、
   前記移動体における前記両端方向の一方側は、当該移動体の軸心に沿って前記両端方向の一方側方向に延在した形状のシャフト部が形成されており、当該シャフト部が移動体操作孔に対し前記両端方向に移動自在で貫装されていることを特徴とする請求項１記載の電界放射装置。
3. ガード電極における前記両端方向の他方側には、前記移動体の前記両端方向の移動によりエミッタの電子発生部が接離する小径部が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の電界放射装置。
4. ガード電極における前記両端方向の他方側には、前記移動体の軸心側に延出し当該両端方向においてエミッタの電子発生部の周縁部と重畳する縁部が設けられていることを特徴とする請求項１～３の何れかに記載の電界放射装置。
5. 請求項１～４の何れかに記載の電界放射装置を用いた電界放射方法であって、
   電界放射電流の出力は、前記移動体を前記両端方向に移動させることにより、エミッタの電子発生部とターゲットとの両者間の距離を変更して、当該両者間が任意の距離となる位置で移動体を位置決め固定して設定し、
   当該位置決め固定の状態でエミッタの電子発生部から電界放射することを特徴とする電界放射方法。

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