JPH08264139A - Ｘ線発生装置 - Google Patents
Ｘ線発生装置Info
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- JPH08264139A JPH08264139A JP6246295A JP6246295A JPH08264139A JP H08264139 A JPH08264139 A JP H08264139A JP 6246295 A JP6246295 A JP 6246295A JP 6246295 A JP6246295 A JP 6246295A JP H08264139 A JPH08264139 A JP H08264139A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 実用的な量のＸ線を放射することのできる小
型のＸ線発生装置を提供する。 【構成】 カソード１はガラス基板２上に形成された導
電層３，およびこの導電層３上に１０μｍピッチ程度で
１次元アレイ状に配置された円錐状突起部４によって構
成されている。この突起部４は半導体微細加工によって
形成されている。突起部４の頭部近傍周辺には絶縁層５
を介してゲート電極６が設けられており、このゲート電
極６は突起部４の頭部近傍に形成される電界を制御す
る。ターゲット７は突起部４から放出された電子を受け
てＸ線を放射する。突起部４およびターゲット７間の距
離は０．５〜１ｍｍ程度に設定されている。気密容器８
はこれらカソード１，ゲート電極６およびターゲット７
を真空状態に保っており、この気密容器８にはＸ線を透
過するＸ線窓９が形成されている。
型のＸ線発生装置を提供する。 【構成】 カソード１はガラス基板２上に形成された導
電層３，およびこの導電層３上に１０μｍピッチ程度で
１次元アレイ状に配置された円錐状突起部４によって構
成されている。この突起部４は半導体微細加工によって
形成されている。突起部４の頭部近傍周辺には絶縁層５
を介してゲート電極６が設けられており、このゲート電
極６は突起部４の頭部近傍に形成される電界を制御す
る。ターゲット７は突起部４から放出された電子を受け
てＸ線を放射する。突起部４およびターゲット７間の距
離は０．５〜１ｍｍ程度に設定されている。気密容器８
はこれらカソード１，ゲート電極６およびターゲット７
を真空状態に保っており、この気密容器８にはＸ線を透
過するＸ線窓９が形成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気入力に応じてＸ線
を発生させるＸ線発生装置に関するものである。
を発生させるＸ線発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｘ線管のカソード（陰極）材料に
は、タングステンや酸化物が代表的に用いられている。
この材料が用いられるカソードは、加熱されて電子を放
出する熱陰極型のカソードとして使用されている。
は、タングステンや酸化物が代表的に用いられている。
この材料が用いられるカソードは、加熱されて電子を放
出する熱陰極型のカソードとして使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の熱陰極型のカソード材料を用いたＸ線管では、Ｘ線
の発生位置を一次元，二次元に自由自在に変化させるた
めに、カソードを一次元または二次元アレイ状に配置す
ると、カソード面積が大きくなって装置構成が大型化し
てしまう。また、小型化のためにカソード相互間の設置
距離を短くすると、装置温度が上昇するため、熱設計が
困難になった。また、この熱陰極型Ｘ線管では、カソー
ドを加熱するためのヒーターおよびこのカソードヒータ
ーを駆動する低電圧回路が必要とされ、構成要素を多く
必要とすることからも、小型化を図ることは困難であっ
た。また、電子放出構造をブラウン管型構造としたＸ線
発生装置は、電子ビームを偏向することにより、Ｘ線発
生位置を一次元，二次元に自由自在に変化させることが
できるが、ブラウン管自体の小型化を図ることが困難で
あるため、熱陰極型Ｘ線管と同様にコンパクトな構造に
することは難しかった。
来の熱陰極型のカソード材料を用いたＸ線管では、Ｘ線
の発生位置を一次元，二次元に自由自在に変化させるた
めに、カソードを一次元または二次元アレイ状に配置す
ると、カソード面積が大きくなって装置構成が大型化し
てしまう。また、小型化のためにカソード相互間の設置
距離を短くすると、装置温度が上昇するため、熱設計が
困難になった。また、この熱陰極型Ｘ線管では、カソー
ドを加熱するためのヒーターおよびこのカソードヒータ
ーを駆動する低電圧回路が必要とされ、構成要素を多く
必要とすることからも、小型化を図ることは困難であっ
た。また、電子放出構造をブラウン管型構造としたＸ線
発生装置は、電子ビームを偏向することにより、Ｘ線発
生位置を一次元，二次元に自由自在に変化させることが
できるが、ブラウン管自体の小型化を図ることが困難で
あるため、熱陰極型Ｘ線管と同様にコンパクトな構造に
することは難しかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解消するためになされたもので、半導体微細加工によ
り一次元または二次元アレイ状に配置された突起部を有
する電子放出陰極と、この突起部近傍に形成される電界
を制御する制御電極と、電子放出陰極から放出された電
子を受けてＸ線を放射するターゲットと、このターゲッ
トから放射されるＸ線を透過する窓を有し上記電子放出
陰極，制御電極およびターゲットを真空状態に保つ気密
容器とを備え、Ｘ線発生装置を構成した。
を解消するためになされたもので、半導体微細加工によ
り一次元または二次元アレイ状に配置された突起部を有
する電子放出陰極と、この突起部近傍に形成される電界
を制御する制御電極と、電子放出陰極から放出された電
子を受けてＸ線を放射するターゲットと、このターゲッ
トから放射されるＸ線を透過する窓を有し上記電子放出
陰極，制御電極およびターゲットを真空状態に保つ気密
容器とを備え、Ｘ線発生装置を構成した。
【０００５】また、上記電子放出陰極およびターゲット
間の距離を１ｍｍ以下に設定してＸ線発生装置を構成し
た。
間の距離を１ｍｍ以下に設定してＸ線発生装置を構成し
た。
【０００６】
【作用】電子を放出する突起部を備えた電子放出陰極は
半導体微細加工によって形成され、Ｘ線発生装置の陰極
部は極めて小さく形成される。
半導体微細加工によって形成され、Ｘ線発生装置の陰極
部は極めて小さく形成される。
【０００７】また、電子放出陰極およびターゲット間の
距離が１ｍｍ以下に設定されると、突起部から放射され
る電子ビームの広がりが抑えられる。
距離が１ｍｍ以下に設定されると、突起部から放射され
る電子ビームの広がりが抑えられる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の一実施例による一次元アレイ
タイプのＸ線管の概略構造を示す斜視図であり、図２は
このＸ線管におけるＸ線発生部を拡大して示した断面図
である。
タイプのＸ線管の概略構造を示す斜視図であり、図２は
このＸ線管におけるＸ線発生部を拡大して示した断面図
である。
【０００９】カソード（ＦＥＡ）１は電子放出陰極であ
り、このカソード１はガラス基板２上に形成された導電
層３，およびこの導電層３上に１０μｍピッチ程度で１
次元アレイ状に配置された円錐状突起部４によって構成
されている。この突起部４は半導体微細加工によって形
成されている。突起部４の頭部近傍周辺には絶縁層５を
介してゲート電極６が設けられており、このゲート電極
６は突起部４の頭部近傍に形成される電界を制御する。
ターゲット７は例えばアルミニウム，タングステン，チ
タンなどの薄膜で形成され、突起部４から放出された電
子を受けてＸ線を放射する。アレイ状に配置された突起
部４およびターゲット７間の距離は０．５〜１ｍｍ程度
に設定されるが、これら間に図示しないガラス板やセラ
ミック製ボール等が挟持されることにより、突起部４お
よびターゲット７間は数百μｍの間隔に正確に設定され
る。気密容器８はこれらカソード１，ゲート電極６およ
びターゲット７を真空状態に保っている。この気密容器
８にはＸ線を透過するＸ線窓９が形成されている。この
Ｘ線窓９は例えばＢｅやアモルファスカーボン等の材料
によって形成される。
り、このカソード１はガラス基板２上に形成された導電
層３，およびこの導電層３上に１０μｍピッチ程度で１
次元アレイ状に配置された円錐状突起部４によって構成
されている。この突起部４は半導体微細加工によって形
成されている。突起部４の頭部近傍周辺には絶縁層５を
介してゲート電極６が設けられており、このゲート電極
６は突起部４の頭部近傍に形成される電界を制御する。
ターゲット７は例えばアルミニウム，タングステン，チ
タンなどの薄膜で形成され、突起部４から放出された電
子を受けてＸ線を放射する。アレイ状に配置された突起
部４およびターゲット７間の距離は０．５〜１ｍｍ程度
に設定されるが、これら間に図示しないガラス板やセラ
ミック製ボール等が挟持されることにより、突起部４お
よびターゲット７間は数百μｍの間隔に正確に設定され
る。気密容器８はこれらカソード１，ゲート電極６およ
びターゲット７を真空状態に保っている。この気密容器
８にはＸ線を透過するＸ線窓９が形成されている。この
Ｘ線窓９は例えばＢｅやアモルファスカーボン等の材料
によって形成される。
【００１０】このような構造において、ゲート電極６に
は数１０［Ｖ］程度のゲート電圧が印加され、ターゲッ
ト７のターゲット電圧は３〜２０［ｋＶ］の電圧範囲に
設定される。この電圧印加により円錐状突起部４の頭部
周辺に形成される電界によって電子ｅが真空中へ放出さ
れる。この電子ｅはターゲット７に衝突し、ターゲット
７はＸ線を放射する。このターゲット７から放射される
Ｘ線は窓９から容器外へ出射される。突起部４から放出
される電子ｅはゲート電極６に印加するゲート電圧によ
って自由に制御される。従って、このゲート電圧に情報
を入力することにより、電気入力情報をＸ線情報に変換
することができる。
は数１０［Ｖ］程度のゲート電圧が印加され、ターゲッ
ト７のターゲット電圧は３〜２０［ｋＶ］の電圧範囲に
設定される。この電圧印加により円錐状突起部４の頭部
周辺に形成される電界によって電子ｅが真空中へ放出さ
れる。この電子ｅはターゲット７に衝突し、ターゲット
７はＸ線を放射する。このターゲット７から放射される
Ｘ線は窓９から容器外へ出射される。突起部４から放出
される電子ｅはゲート電極６に印加するゲート電圧によ
って自由に制御される。従って、このゲート電圧に情報
を入力することにより、電気入力情報をＸ線情報に変換
することができる。
【００１１】また、カソード１を構成する突起部４とタ
ーゲット７との間の距離が短いほど、突起部４から放射
される電子ビームの広がりは小さくなり、多次元化した
場合のＸ線の放出点を小さくすることができる。このた
め、これら間の距離は上記したように１ｍｍ以下が望ま
しい。また、必要とされる放射Ｘ線の波長が短い場合に
は、カソード１およびターゲット７間への印加電圧を高
くする必要があるため、カソード１およびターゲット７
間の距離によってはその耐圧が問題になる。この耐圧を
向上させるため、カソード１およびターゲット７間の距
離を長くする場合には、図３に示すようにゲート電極６
上に絶縁層１１を介してガイド電極１０を設けることに
よって突起部４から放射される電子ビームの広がりを抑
えることができる。なお、同図において図２と同一部分
には同一符号を付してその説明は省略する。しかし、印
加電圧が１０［ｋＶ］程度ではこの距離を１ｍｍ程度に
することにより、ガイド電極１０を設ける必要はなく、
実用的な放出点の大きさを得ることができる。
ーゲット７との間の距離が短いほど、突起部４から放射
される電子ビームの広がりは小さくなり、多次元化した
場合のＸ線の放出点を小さくすることができる。このた
め、これら間の距離は上記したように１ｍｍ以下が望ま
しい。また、必要とされる放射Ｘ線の波長が短い場合に
は、カソード１およびターゲット７間への印加電圧を高
くする必要があるため、カソード１およびターゲット７
間の距離によってはその耐圧が問題になる。この耐圧を
向上させるため、カソード１およびターゲット７間の距
離を長くする場合には、図３に示すようにゲート電極６
上に絶縁層１１を介してガイド電極１０を設けることに
よって突起部４から放射される電子ビームの広がりを抑
えることができる。なお、同図において図２と同一部分
には同一符号を付してその説明は省略する。しかし、印
加電圧が１０［ｋＶ］程度ではこの距離を１ｍｍ程度に
することにより、ガイド電極１０を設ける必要はなく、
実用的な放出点の大きさを得ることができる。
【００１２】また、図４に示すように、気密容器８のＸ
線窓９にコリメータ１１を密着して設けることにより、
出射されたＸ線はコリメートされ、さらに、高精細なＸ
線像を得ることが可能になる。また、このコリメータ１
１の代わりにキャピラリー等を用いることもできる。
線窓９にコリメータ１１を密着して設けることにより、
出射されたＸ線はコリメートされ、さらに、高精細なＸ
線像を得ることが可能になる。また、このコリメータ１
１の代わりにキャピラリー等を用いることもできる。
【００１３】上記の本実施例によるＸ線管によれば、電
子を放出する突起部４を備えたカソード１は半導体微細
加工によって形成され、Ｘ線管の陰極部は極めて小さく
形成される。このため、小型のＸ線菅が実現される。
子を放出する突起部４を備えたカソード１は半導体微細
加工によって形成され、Ｘ線管の陰極部は極めて小さく
形成される。このため、小型のＸ線菅が実現される。
【００１４】二次元のＸ線像を得るには、上記実施例の
ような一次元アレイタイプのＸ線発生装置に機械的スキ
ャンを加えて一次元Ｘ線管を水平方向に移動させるか、
または次の２次元アレイタイプのＸ線管が用いられる。
ような一次元アレイタイプのＸ線発生装置に機械的スキ
ャンを加えて一次元Ｘ線管を水平方向に移動させるか、
または次の２次元アレイタイプのＸ線管が用いられる。
【００１５】図５は、本発明の第２の実施例によるＸ線
発生装置である二次元アレイタイプのＸ線管を示す斜視
図である。なお、同図において、図１と同一または相当
する部分には同一符号を用いている。
発生装置である二次元アレイタイプのＸ線管を示す斜視
図である。なお、同図において、図１と同一または相当
する部分には同一符号を用いている。
【００１６】カソード１は、ガラス基板２上にＹ方向に
形成された陰極ストリップライン３ａと、この陰極スト
リップライン３ａ上に半導体微細加工によって形成され
た円錐状突起部４から構成されている。この突起部４は
陰極ストリップライン３ａ上に積層された絶縁層５の開
口部に約１０μｍ間隔で二次元アレイ状に配置されてい
る。この絶縁層５上にはゲートストリップライン６ａが
Ｘ方向に形成されており、このゲートストリップライン
６ａは電圧印加に応じて各突起部４の頭部周辺に電界を
形成する。陰極ストリップライン３ａとゲートストリッ
プライン６ａとは絶縁層５によって電気的に分離されて
いる。突起部４から放射された電子ビーム２１はタング
ステン薄膜からなるターゲット７に衝突してＸ線を発生
する。カソード１，ゲートストリップライン６ａおよび
ターゲット７は、上記第１実施例と同様に気密容器の内
部に真空封止されており、ターゲット７に生じたＸ線は
Ｂｅやアモルファスカーボン等からなるＸ線窓９を介し
て気密容器の外部へ放出される。
形成された陰極ストリップライン３ａと、この陰極スト
リップライン３ａ上に半導体微細加工によって形成され
た円錐状突起部４から構成されている。この突起部４は
陰極ストリップライン３ａ上に積層された絶縁層５の開
口部に約１０μｍ間隔で二次元アレイ状に配置されてい
る。この絶縁層５上にはゲートストリップライン６ａが
Ｘ方向に形成されており、このゲートストリップライン
６ａは電圧印加に応じて各突起部４の頭部周辺に電界を
形成する。陰極ストリップライン３ａとゲートストリッ
プライン６ａとは絶縁層５によって電気的に分離されて
いる。突起部４から放射された電子ビーム２１はタング
ステン薄膜からなるターゲット７に衝突してＸ線を発生
する。カソード１，ゲートストリップライン６ａおよび
ターゲット７は、上記第１実施例と同様に気密容器の内
部に真空封止されており、ターゲット７に生じたＸ線は
Ｂｅやアモルファスカーボン等からなるＸ線窓９を介し
て気密容器の外部へ放出される。
【００１７】陰極ストリップライン３ａとゲートストリ
ップライン６ａとが交差するブロック部分には１６〜１
００個の円錐状突起部４が半導体微細加工によって形成
されているが、この１ブロックに形成される突起部４の
個数は、必要とするエミッション電流とＸ線放出点の大
きさとによって定められる。
ップライン６ａとが交差するブロック部分には１６〜１
００個の円錐状突起部４が半導体微細加工によって形成
されているが、この１ブロックに形成される突起部４の
個数は、必要とするエミッション電流とＸ線放出点の大
きさとによって定められる。
【００１８】図６（ａ）は上記の二次元アレイタイプ電
子管の側断面図であり、同図（ｂ）はこの電子管の縦断
面図である。
子管の側断面図であり、同図（ｂ）はこの電子管の縦断
面図である。
【００１９】電界放射型カソードアレイ４１は図５に示
したガラス基板２上に形成されたカソード１およびゲー
トストリップライン６ａ等からなり、セラミックベース
４２上に設けられている。また、電界放射型カソードア
レイ４１の近傍にはターゲット７が形成されており、セ
ラミック製気密容器８の天部にはＸ線放射窓９が形成さ
れている。また、セラミックベース４２は金属フランジ
４３上にロー付けされており、また、金属フランジ４
３，セラミック製気密容器８および放射窓９の相互間も
ロー付けされて固着されている。カソードアレイ４１に
はリード４４を介して外部から電気信号が入力される。
したガラス基板２上に形成されたカソード１およびゲー
トストリップライン６ａ等からなり、セラミックベース
４２上に設けられている。また、電界放射型カソードア
レイ４１の近傍にはターゲット７が形成されており、セ
ラミック製気密容器８の天部にはＸ線放射窓９が形成さ
れている。また、セラミックベース４２は金属フランジ
４３上にロー付けされており、また、金属フランジ４
３，セラミック製気密容器８および放射窓９の相互間も
ロー付けされて固着されている。カソードアレイ４１に
はリード４４を介して外部から電気信号が入力される。
【００２０】このような構造において、各突起部４から
放出される電子ビーム２１の放出制御は、マトリックス
状に組まれたゲートストリップライン６ａと陰極ストリ
ップライン３ａへの電圧印加を制御することにより行わ
れる。例えば、ゲートストリップライン６ａに印加する
ゲート電圧を１００［Ｖ］にすると、突起部４の頭部先
端には７×１０7 ［Ｖ／ｃｍ］という強い電界が形成さ
れ、電子が放出される。また、電子放出の二次元的制御
はマトリックス駆動によって行われる。
放出される電子ビーム２１の放出制御は、マトリックス
状に組まれたゲートストリップライン６ａと陰極ストリ
ップライン３ａへの電圧印加を制御することにより行わ
れる。例えば、ゲートストリップライン６ａに印加する
ゲート電圧を１００［Ｖ］にすると、突起部４の頭部先
端には７×１０7 ［Ｖ／ｃｍ］という強い電界が形成さ
れ、電子が放出される。また、電子放出の二次元的制御
はマトリックス駆動によって行われる。
【００２１】また、図７に示すように、ｎチャネルＦＥ
Ｔ３１を上記のカソードアレイとモノリシックに集積化
することによっても、放出電子ビームを制御することが
可能である。ここで、上述した電子放射カソード１は、
突起部（エミッタ）４，ゲート電極６およびターゲット
７で記述されている。また、ＦＥＴ３１はＴＦＴなどの
能動素子で構成してもよい。このような駆動構造によれ
ば、個々のカソードアレイ直下に組み込んだＦＥＴ３１
のゲートに１〜２［Ｖ］のゲート電圧を加えることによ
り、突起部４から放射される電子ビームを個々またはブ
ロック単位で安定して制御することが可能になる。
Ｔ３１を上記のカソードアレイとモノリシックに集積化
することによっても、放出電子ビームを制御することが
可能である。ここで、上述した電子放射カソード１は、
突起部（エミッタ）４，ゲート電極６およびターゲット
７で記述されている。また、ＦＥＴ３１はＴＦＴなどの
能動素子で構成してもよい。このような駆動構造によれ
ば、個々のカソードアレイ直下に組み込んだＦＥＴ３１
のゲートに１〜２［Ｖ］のゲート電圧を加えることによ
り、突起部４から放射される電子ビームを個々またはブ
ロック単位で安定して制御することが可能になる。
【００２２】図８は、図７に示したＦＥＴ駆動構造を有
する本実施例による二次元アレイタイプＸ線管の放射電
流特性を示すグラフである。同グラフの横軸はＦＥＴゲ
ート電圧ＶFET ［Ｖ］，縦軸はエミッション電流Ｉ
A ［μＡ］を示している。このＸ線管は１ブロックに１
０×１０の１００個の円錐状突起部４を有するＳｉ電界
放出型カソードアレイであり、陰極ストリップライン３
ａとゲートストリップライン６ａとの間には８０［Ｖ］
のバイアス電圧ＶGBが印加されている。
する本実施例による二次元アレイタイプＸ線管の放射電
流特性を示すグラフである。同グラフの横軸はＦＥＴゲ
ート電圧ＶFET ［Ｖ］，縦軸はエミッション電流Ｉ
A ［μＡ］を示している。このＸ線管は１ブロックに１
０×１０の１００個の円錐状突起部４を有するＳｉ電界
放出型カソードアレイであり、陰極ストリップライン３
ａとゲートストリップライン６ａとの間には８０［Ｖ］
のバイアス電圧ＶGBが印加されている。
【００２３】図９は上記のＦＥＴ駆動構造を有するＸ線
管において、１ブロックに１００×１００の１００００
個の突起部４が形成された場合の放射電流特性を示すグ
ラフである。同グラフの横軸は陰極ストリップライン３
ａおよびゲートストリップライン６ａ間に印加されるバ
イアス電圧ＶGB，縦軸はエミッション電流ＩA ［μＡ］
を示している。この特性グラフはバイアス電圧ＶGBおよ
びエミッション電流Ｉ A の各ピーク値でプロットされて
おり、バイアス電圧ＶGBはデューティ５０％の方形波で
あり、周波数は１００［Ｈｚ］である。
管において、１ブロックに１００×１００の１００００
個の突起部４が形成された場合の放射電流特性を示すグ
ラフである。同グラフの横軸は陰極ストリップライン３
ａおよびゲートストリップライン６ａ間に印加されるバ
イアス電圧ＶGB，縦軸はエミッション電流ＩA ［μＡ］
を示している。この特性グラフはバイアス電圧ＶGBおよ
びエミッション電流Ｉ A の各ピーク値でプロットされて
おり、バイアス電圧ＶGBはデューティ５０％の方形波で
あり、周波数は１００［Ｈｚ］である。
【００２４】これらグラフから、１００（１０×１０）
個あたり１〜２［μＡ］のエミッション電流を放射でき
ることが分かる。１０［μｍ］ピッチで突起部４が並ん
でいるとすると、１個のブロック（１００個）は１００
［μｍ］×１００［μｍ］のセグメントになる。従っ
て、電流密度は１００〜２００［μＡ／ｍｍ2 ］とな
る。この電流密度は従来のＸ線管、例えば特願平１−３
９６２８号に示されたＸ線管における３０［μＡ／ｍｍ
2 ］の電流密度よりも高く、実用的なＸ線を放出させる
のに十分な電流密度であると言える。なお、この特願平
１−３９６２８号には、単体では不安定なターゲット材
料元素、例えばカルシウム，マグネシウム，バリウム等
の安定な化合物、例えばそれらのフッ化物や酸化物等か
らターゲット膜を形成し、このターゲット膜をＸ線透過
性の基体上に形成してターゲットを構成したＸ線管が開
示されている。
個あたり１〜２［μＡ］のエミッション電流を放射でき
ることが分かる。１０［μｍ］ピッチで突起部４が並ん
でいるとすると、１個のブロック（１００個）は１００
［μｍ］×１００［μｍ］のセグメントになる。従っ
て、電流密度は１００〜２００［μＡ／ｍｍ2 ］とな
る。この電流密度は従来のＸ線管、例えば特願平１−３
９６２８号に示されたＸ線管における３０［μＡ／ｍｍ
2 ］の電流密度よりも高く、実用的なＸ線を放出させる
のに十分な電流密度であると言える。なお、この特願平
１−３９６２８号には、単体では不安定なターゲット材
料元素、例えばカルシウム，マグネシウム，バリウム等
の安定な化合物、例えばそれらのフッ化物や酸化物等か
らターゲット膜を形成し、このターゲット膜をＸ線透過
性の基体上に形成してターゲットを構成したＸ線管が開
示されている。
【００２５】また、図１０は、上記した第２実施例によ
るＸ線管において、Ｗ蒸着膜からなるターゲット７に８
［ｋＶ］のターゲット電圧を印加し、７．８５×１０-3
ステラジアンの立体角に得られる出射Ｘ線の線量率を測
定した結果を示すグラフである。同グラフの横軸はター
ゲット電流［μＡ］，縦軸はＸ線量率［Ｒ／ｈ］を示し
ている。なお、Ｘ線の検出器には電離箱型サーベイメー
タを用いた。同グラフから、上述したターゲット電流が
得られれば、実用に十分なＸ線量が得られることが理解
される。
るＸ線管において、Ｗ蒸着膜からなるターゲット７に８
［ｋＶ］のターゲット電圧を印加し、７．８５×１０-3
ステラジアンの立体角に得られる出射Ｘ線の線量率を測
定した結果を示すグラフである。同グラフの横軸はター
ゲット電流［μＡ］，縦軸はＸ線量率［Ｒ／ｈ］を示し
ている。なお、Ｘ線の検出器には電離箱型サーベイメー
タを用いた。同グラフから、上述したターゲット電流が
得られれば、実用に十分なＸ線量が得られることが理解
される。
【００２６】上記の第２実施例による二次元アレイタイ
プのＸ線管においても、電子を放出する突起部４を備え
たカソード１は半導体微細加工によって形成されるた
め、二次元Ｘ線管の陰極部は極めて小さく形成される。
このため、小型の二次元Ｘ線菅が実現される。
プのＸ線管においても、電子を放出する突起部４を備え
たカソード１は半導体微細加工によって形成されるた
め、二次元Ｘ線管の陰極部は極めて小さく形成される。
このため、小型の二次元Ｘ線菅が実現される。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
子を放出する突起部を備えた電子放出陰極は半導体微細
加工によって形成され、Ｘ線発生装置の陰極部は極めて
小さく形成される。このため、本発明によれば、小型で
コンパクトなＸ線発生装置を実現することが可能にな
る。
子を放出する突起部を備えた電子放出陰極は半導体微細
加工によって形成され、Ｘ線発生装置の陰極部は極めて
小さく形成される。このため、本発明によれば、小型で
コンパクトなＸ線発生装置を実現することが可能にな
る。
【００２８】また、電子放出陰極およびターゲット間の
距離が１ｍｍ以下に設定されると、突起部から放射され
る電子ビームの広がりが抑えられる。このため、Ｘ線の
放出点の大きさを抑制することが可能になる。
距離が１ｍｍ以下に設定されると、突起部から放射され
る電子ビームの広がりが抑えられる。このため、Ｘ線の
放出点の大きさを抑制することが可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例による一次元アレイタイ
プのＸ線管の概略構造を示す斜視図である。
プのＸ線管の概略構造を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＸ線管のＸ線発生部の断面図であ
る。
る。
【図３】図２に示すＸ線発生部の変形例を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】図１に示すＸ線管にコリメータを装着した図で
ある。
ある。
【図５】本発明の第２の実施例による二次元アレイタイ
プＸ線管のＸ線発生部の概略構造を示す斜視図である。
プＸ線管のＸ線発生部の概略構造を示す斜視図である。
【図６】図５に示すＸ線発生部を備えた第２実施例によ
るＸ線管の概略構成を示す図である。
るＸ線管の概略構成を示す図である。
【図７】図５に示すＸ線発生部の駆動構成の他の例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図８】第２実施例によるＸ線管の放射電流特性を示す
第１のグラフである。
第１のグラフである。
【図９】第２実施例によるＸ線管の放射電流特性を示す
第２のグラフである。
第２のグラフである。
【図１０】第２実施例によるＸ線管のターゲット電流の
変化に対するＸ線量率の変化を示すグラフである。
変化に対するＸ線量率の変化を示すグラフである。
１…カソード、２…ガラス基板、３…導電層、４…円錐
状突起部、５，１１…絶縁層、６…ゲート電極、７…タ
ーゲット、８…気密容器、９…Ｘ線放射窓。
状突起部、５，１１…絶縁層、６…ゲート電極、７…タ
ーゲット、８…気密容器、９…Ｘ線放射窓。
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体微細加工により一次元または二次
元アレイ状に配置された突起部を有する電子放出陰極
と、この突起部近傍に形成される電界を制御する制御電
極と、前記電子放出陰極から放出された電子を受けてＸ
線を放射するターゲットと、このターゲットから放射さ
れるＸ線を透過する窓を有し前記電子放出陰極，前記制
御電極および前記ターゲットを真空状態に保つ気密容器
とを備えて構成されるＸ線発生装置。 - 【請求項２】 前記電子放出陰極および前記ターゲット
間の距離が１ｍｍ以下に設定されていることを特徴とす
る請求項１記載のＸ線発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246295A JPH08264139A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Ｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6246295A JPH08264139A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Ｘ線発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08264139A true JPH08264139A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13200907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6246295A Pending JPH08264139A (ja) | 1995-03-22 | 1995-03-22 | Ｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08264139A (ja) |
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-
1995
- 1995-03-22 JP JP6246295A patent/JPH08264139A/ja active Pending
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