JPH0750594B2 - X線発生管用ターゲットおよびx線発生管 - Google Patents

X線発生管用ターゲットおよびx線発生管

Info

Publication number
JPH0750594B2
JPH0750594B2 JP1220849A JP22084989A JPH0750594B2 JP H0750594 B2 JPH0750594 B2 JP H0750594B2 JP 1220849 A JP1220849 A JP 1220849A JP 22084989 A JP22084989 A JP 22084989A JP H0750594 B2 JPH0750594 B2 JP H0750594B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
ray
film
ray generation
generation tube
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP1220849A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH02297850A (ja
Inventor
政弘 山口
克巳 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hamamatsu Photonics KK
Original Assignee
Hamamatsu Photonics KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hamamatsu Photonics KK filed Critical Hamamatsu Photonics KK
Priority to JP1220849A priority Critical patent/JPH0750594B2/ja
Publication of JPH02297850A publication Critical patent/JPH02297850A/ja
Publication of JPH0750594B2 publication Critical patent/JPH0750594B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固定陽極X線発生管、特に透過型X線発生管
のターゲットおよびそのターゲットを用いたX線発生管
に関するものである。
〔従来の技術〕
物質分析のための比較的微弱な特定波長のX線を発生す
るX線発生管として、透過型のX線発生管が知られてい
る。(例えば、実開昭54−163885など)。この透過型X
線発生管は、電子ビームを放出するカソード、その電子
ビームを制御するグリッド、その電子ビームを受け反対
側の面からX線を放射する透過型のターゲット、および
そのX線を外部に放出するためのX線透過用窓を基本要
素として備えており、これらが気密外囲器内に収められ
ている。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、この種のX線発生管に用いられるターゲット
としては、一般に安定な単体金属または合金を薄膜化し
たものが用いられている(例えば、実開昭54−163885、
特開昭62−255900など)。このように、単体金属または
合金の薄膜をターゲットとして用いた場合には、ターゲ
ットに撓みが生じ易く、ターゲットに撓みが生じると、
発生するX線のユニフォーミティ(均等性)が悪くな
る。このため、ターゲットの機械的強度を保つ必要があ
り、その膜厚を電子を受けてX線を発生するに最低限必
要とされる厚みよりもこれを大幅に上回った厚みにしな
ければならなかった。
しかし、ターゲットの厚みを厚くすると、一旦発生した
X線がターゲット内部で吸収されてしまい、X線の放射
効率が低下してしまう。
そこで、上述した事情に鑑み、本発明はX線の放射効率
を向上させることを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明によるX線発生管用
ターゲットにおいては、X線透過性の基体と、電子を受
けてX線を放射する材料で前記基体上に形成されたター
ゲット膜と、ターゲット膜の表面に形成された導電性薄
膜とを備えた構成となっている。
また、本発明によるX線発生管においては、このX線発
生管用ターゲットを用いたものである。
〔作用〕
この様な構成とするようにしたことにより、電子を受け
てX線を放射する材料で形成されたターゲット膜の厚さ
を、X線を発生するに必要最低限の厚さとすることが可
能となり、これにより、ターゲット膜内でのX線の吸収
が最小限に抑えられる。
また、ターゲット膜の表面に導電性薄膜を形成するよう
にしたことにより、ターゲット膜を絶縁物から形成した
場合にも、X線出力が安定する。
さらに、基体を熱伝導性の良好な材料で形成することに
より、ターゲット膜の温度上昇が抑制される。
〔実施例〕
第1図は、本発明によるX線発生管用ターゲットの一実
施例の製造過程における原部材5を示した部分断面斜視
図である。
本実施例のX線発生管用ターゲットの原部材5は、基本
的には、円盤状の基体1と、この基体1上にその外周部
を除いて形成されたターゲット膜2とから構成されてい
る。
基体1は、X線透過性及び熱伝導性に優れた材料、例え
ば、ベリリウムで形成されており、その厚さは、約100
μmである。このため、基体1は適当な機械的強度を有
している。
ターゲット膜2は、電子を受けてX線を放射する材料で
真空蒸着等の方法により形成され、その厚みは、ターゲ
ット膜2を形成する材料によって異なるが、X線を発生
するに必要最小限の厚さとされることが好ましい。この
ようにすることによって、ターゲット膜2内でのX線の
吸収を最少限に抑えることができるからである。なお、
このようにターゲット膜2の厚さを必要最小限の厚さと
しても、ターゲット膜2は適当な機械的強度を有する基
体1に担持されているので、撓みを生じ難く、発生する
X線のユニフォーミティ(均等性)が向上する。また、
基体1に熱伝導性に優れた材料を用いたことにより、タ
ーゲット膜2の放熱性が向上している。したがって、タ
ーゲットに照射される電子ビームの直径を小さく絞るこ
とが可能となると共に、従来よりも大きなターゲット電
流が流れても、ターゲットが赤熱して穴が開くことがな
くなり、X線の最大発生線量が増大する。また、ターゲ
ットの機械的強度及び放熱性の向上により、ターゲット
面積を大きくすることが可能となっている。
ターゲット膜2の材料として安定な単体金属であるチタ
ンを用いた場合には、その厚さは約300Åとされる。な
お、チタン以外に、かかる材料として、例えば、鉄、
金、タンタル、タングステン等を用いることができる。
また、これらの化合物を用いてもよいし、合金を用いて
もよい。
更に、単体では不安定なカルシウム等の元素をターゲッ
ト膜2の材料として用いることも可能である。カルシウ
ムは、単体では反応性が強く不安定であるが、弗素等と
結合して弗化カルシウム(CaF2)等の安定な化合物を形
成する。そこで、この様な安定な化合物でターゲット膜
2を形成すれば、カルシウム等の単体では不安定な元素
の特性X線を安定して得ることができる。この場合、弗
化カルシウムで形成されるターゲット膜2の厚さは、約
3〜10μmとされる。なお、カルシウムをターゲット材
料として用いるために、弗化カルシウムを用いる以外
に、その他の安定な化合物、例えば、酸化カルシウム
(CaO)を用いることができる。また、同様にして、カ
ルシウム以外の、単体では不安定な元素をターゲット材
料として用いることができる。たとえば、マグネシウム
(Mg)、バリウム(Ba)、リチウム(Li)、ナトリウム
(Na)などをターゲット材料としたい場合には、それぞ
れの弗化物である弗化マグネシウム(MgF2)、弗化バリ
ウム(BaF2)、弗化リチウム(LiF)、弗化ナトリウム
(NaF)や、それぞれの酸化物である酸化マグネシウム
(MgO)、酸化バリウム(BaO)、酸化リチウム(Li
2O)、酸化ナトリウム(Na2O)などをターゲット膜とし
て用いることができる。
このように、単体では不安定な元素を安定な化合物の形
でターゲット材料として用いることにより、従来は、反
応性が強く単体として扱いが困難な元素や、不安定な高
温に耐えられない元素であって、ターゲットとして利用
することが困難であった元素の特性X線を得ることがで
きるようになる。したがって、得られる特性X線の種類
が豊富となる。
第2図は、第1図の原部材のターゲット膜2の表面及び
基体1の外周部表面に、導電性薄膜3として、アルミニ
ウムの蒸着膜を約1000〜2000Aの厚さで形成して、本発
明の実施例のX線発生管用ターゲットの完成品を示した
部分断面斜視図である。本実施例のように、ターゲット
膜2の表面及び基体1の外周部表面に導電性薄膜3を形
成したX線発生管用ターゲットは、上述のようにターゲ
ット膜2が絶縁性の化合物で形成された場合には特に有
効であり、X線出力が安定する。なお、ターゲット膜2
が導電性の金属等で形成された場合にも、導電性薄膜3
を形成することは可能である。
第3図は、上述したX線発生管用ターゲット4を用いた
X線発生管の断面図である。ガラスからなる有底円筒状
の外囲器11の端部には、電子ビームを放出するカソード
としてのフィラメント12が取り付けられている。その前
方には、電子ビームを制御するための円筒状の第1グリ
ッド13、第2グリッド14、及びホーカス用グリッド15が
順に配置されている。そして、ホーカス用グリッド15の
さらに前方には、第1図又は第2図に示したターゲット
4が取り付けられている。ターゲット4は、コバール合
金製のリング16の内側にステンレス製のリング17が取り
付けられた保持体に、嵌め込まれ保持されている。この
保持体の外周にコバール合金製のリングが用いられてい
るのは、膨脹係数が外囲器11の材料であるガラスとほぼ
等しいためであり、これによって外囲器11との接合が容
易となる。また、ターゲット4には、正の電圧が印加さ
れており、ホーカス用グリッド15と電気的に接続されて
いる。ターゲット4のさらに前方には、X線透過性の優
れたベリリウムでできたX線透過窓18が設けられてい
る。なお、外囲器11はその内部が真空状態になってい
る。
つぎに、第3図に示したX線発生管の動作を説明する。
フィラメント12が通電により熱せられると、電子ビーム
が放出される。この電子ビームは、ホーカス用グリッド
15などにより加速され、矢印Aで示すようにターゲット
4に高速で衝突する。ターゲット4のターゲット膜2
は、この電子ビームを受けてその材料固有の特性X線を
放射する。ここで、基体1がX線透過性のベリリウムで
できているため、X線は主として矢印Bで示すように前
方に放射され、さらにX線透過窓18から外部に放射され
る。
なお、ターゲット膜2を弗化カルシウム等の化合物で形
成した場合には、電子ビームがターゲット4に衝突した
ときに、カルシウム固有の特性X線が放射されると同時
に、弗素固有の特性X線も同時に放射されることにな
る。しかし、両者の波長は比較的離れているので、カル
シウムの特性X線だけを後で抽出することは容易であ
る。
また、弗化カルシウム等の化合物は絶縁物であるので、
なんら対策を施さなければ、電子ビームの衝突によりそ
の表面がチャージアップされ、そのためにX線出力が変
動してしまう。しかし、本実施例のターゲット4は、タ
ーゲット膜2の表面がアルミニウム蒸着膜等の導電性薄
膜3が被覆され、さらに導電性薄膜3が外周部で基体1
と電気的に接続されているので表面がチャージアップさ
れることがなく、X線出力が安定している。
また、X線透過用窓18および基体1の材料として、ベリ
リウムを用いたがその他のX線透過材料、たとえば雲母
などを用いても良い。
また、チャージアップ防止用としての導電性薄膜3とし
て、アルミニウム蒸着膜を用いたが、その他の導電性薄
膜、たとえば金の薄膜でも良い。
ここで、チタンでターゲット膜2を形成した上述の実施
例たるターゲット4を用いたX線発生管と、厚さ8μm
のチタン薄膜をターゲットとして用いた従来のX線発生
管とを比較すると、通常動作条件で、従来のものに比べ
3倍のX線出力が得られた。また、従来に比し、ターゲ
ット電流を2桁以上大きくすることができた。また、従
来のX線発生管では、ターゲット電流30μA時、電子ビ
ーム径を300μm程度しか絞れなかったが、これを数μ
mまで絞ることができるようになった。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のX線発生管用ターゲット
およびX線発生管によれば、電子を受けてX線を放射す
る材料で形成されたターゲット膜の厚さを、X線を発生
するに必要最低限の厚さとすることが可能となり、これ
により、ターゲット膜内でのX線の吸収が最小限に抑え
られ、X線の放射効率が向上するとともに、ターゲット
膜の表面に導電性薄膜を形成することにより、ターゲッ
ト膜を絶縁物から形成した場合にも、X線出力を安定し
て得ることができる。
さらに、基体を熱伝導性の良好な材料で形成することに
より、ターゲット膜の温度上昇が抑制される。これによ
り、ターゲット電流を増大させることが可能となり、X
線の最大発生線量を増大させることが可能となると共
に、ターゲットに照射される電子ビーム径を小さく絞る
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例であるX線発生管用ターゲッ
トの原部材を示す斜視断面図、第2図は本発明の一実施
例であるX線発生管用ターゲットを示す斜視断面図、第
3図は本発明の一実施例であるX線発生管を示す断面図
である。 1……基体、2……ターゲット膜、3……導電性薄膜、
4……X線発生管用ターゲット、5……X線発生管用タ
ーゲットの原部材、11……外囲器、12……フィラメン
ト、18……X線透過用窓。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】X線透過性の基体と、 電子を受けてX線を放射する材料で前記基体上に形成さ
    れたターゲット膜と、 前記ターゲット膜の表面に形成された導電性薄膜と、 を備えたX線発生管用ターゲット。
  2. 【請求項2】前記材料は合金である請求項1記載のX線
    発生管用ターゲット。
  3. 【請求項3】前記材料は安定な単体金属もしくはこれの
    化合物である請求項1記載のX線発生管用ターゲット。
  4. 【請求項4】前記材料は単体では不安定な元素の安定な
    化合物である請求項1記載のX線発生管用ターゲット。
  5. 【請求項5】前記単体では不安定な元素がカルシウム、
    マグネシウム、バリウム、リチウムまたはナトリウムで
    あるときに、これらの安定な化合物がそれらの弗化物ま
    たは酸化物である請求項4記載のX線発生管用ターゲッ
    ト。
  6. 【請求項6】前記基体は熱伝導性が良いものである請求
    項1、2、3、4または5記載のX線発生管用ターゲッ
    ト。
  7. 【請求項7】請求項1、2、3、4、5または6記載の
    X線発生管用ターゲットを用いた透過型X線発生管。
JP1220849A 1989-02-20 1989-08-28 X線発生管用ターゲットおよびx線発生管 Expired - Fee Related JPH0750594B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1220849A JPH0750594B2 (ja) 1989-02-20 1989-08-28 X線発生管用ターゲットおよびx線発生管

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1-39628 1989-02-20
JP3962889 1989-02-20
JP1220849A JPH0750594B2 (ja) 1989-02-20 1989-08-28 X線発生管用ターゲットおよびx線発生管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02297850A JPH02297850A (ja) 1990-12-10
JPH0750594B2 true JPH0750594B2 (ja) 1995-05-31

Family

ID=26379016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1220849A Expired - Fee Related JPH0750594B2 (ja) 1989-02-20 1989-08-28 X線発生管用ターゲットおよびx線発生管

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0750594B2 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2710914B2 (ja) * 1993-06-18 1998-02-10 浜松ホトニクス株式会社 X線発生管
JP2710913B2 (ja) * 1993-06-18 1998-02-10 浜松ホトニクス株式会社 X線発生管
JP4026976B2 (ja) 1999-03-02 2007-12-26 浜松ホトニクス株式会社 X線発生装置、x線撮像装置及びx線検査システム
JP2006189350A (ja) * 2005-01-06 2006-07-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd 軟x線発生装置
JP5670111B2 (ja) * 2009-09-04 2015-02-18 東京エレクトロン株式会社 X線発生用ターゲット、x線発生装置、及びx線発生用ターゲットの製造方法
JP5901180B2 (ja) * 2011-08-31 2016-04-06 キヤノン株式会社 透過型x線発生装置及びそれを用いたx線撮影装置
JP5871529B2 (ja) 2011-08-31 2016-03-01 キヤノン株式会社 透過型x線発生装置及びそれを用いたx線撮影装置
JP5984403B2 (ja) * 2012-01-31 2016-09-06 キヤノン株式会社 ターゲット構造体及びそれを備える放射線発生装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54163885U (ja) * 1978-05-09 1979-11-16
JPS62255900A (ja) * 1986-04-30 1987-11-07 理学電機工業株式会社 X線光電子分光装置の試料励起用x線源

Also Published As

Publication number Publication date
JPH02297850A (ja) 1990-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4065689A (en) Dual filament X-ray tube
JPH06162972A (ja) 透過型陽極を有するx線管
US3919124A (en) X-ray tube anode
JP3105292B2 (ja) 単色x線放射用放射線源
US2665391A (en) X-ray tube having a mica window
JPH0750594B2 (ja) X線発生管用ターゲットおよびx線発生管
US3539859A (en) X-ray generator tube with graphite rotating anode
GB1232160A (ja)
GB1000832A (en) Low temperature thermionic energy converter
US3372967A (en) Method of making a multi-alkali cathode
US3719847A (en) Liquid cooled x-ray tube anode
US20070274454A1 (en) X-ray radiator with a thermionic photocathode
JP2002298772A (ja) 透過放射型x線管およびその製造方法
US2316276A (en) Electron discharge apparatus
US4002938A (en) X-ray or γ-ray image tube
JP2710914B2 (ja) X線発生管
US1953813A (en) X-ray tube
JP2002042705A (ja) 透過放射型x線管およびその製造方法
JP2000082430A (ja) X線発生用ターゲット及びこれを用いたx線管
US3884539A (en) Method of making a multialkali electron emissive layer
JP2004235113A (ja) 軟x線発生管
US3543034A (en) X-ray image transducer tube having crenelated fluorescent layer ahead of solid-state image intensifier
US3258713A (en) Cesium beam tube detector with niobium ionizer
JPH07169422A (ja) X線管
US6147446A (en) Image converter tube with means of prevention for stray glimmer

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090531

Year of fee payment: 14

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees