JPS59221948A - Ｘ線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は射出窓を有するエンベロープ内に、電子放出素
子を有する陰極と、陽極ターゲツト板を有する陽極とを
具えるＸ線管に関するものである。

この柚のＸ線管はアメリカ合衆国特許第４９０５２５１
号明細書から既知である。しかし、既知のＸ線管は原子
番号の比較的小さい、例えば原子番号３０以下の元素の
Ｘ線スペクトルによる検出に対して理論的に適さない。

その理由はＸ線管に発生したＸ線の軽い元素の検出のた
めの長波Ｘ線の量が不十分なためである。

比較的軟質のＸｉ（即ち長波Ｘ線）を発生させるために
原子番号の小さい元素から成る陽極板材料を利用するこ
とができる。しかし、斯るＸｍ管は原子番号の大きな元
素の検出には適さない０これがため、一般的に任意の試
験片を完べきに分析するためには数種のＸ線管を使用す
る必要がある。

これは時間を浪費するものであり、不所望である。

本発明の目的は、Ｘ線管の外側の構造、形状及び有用な
特性に影響を与えることなく、比較的大量の短波放射線
を含むＸ線ビームだけでなく比較的大意の長波放射線を
含むＸ線ビームをも選択的に形成できるようなＸ線管を
提供せんとするにあ電子ビームの入射方向に見て、互い
に積み重ねられた陽極材料の少なくとも２層を具え、第
１の層（７，１１）は主に原子番号が多くとも約３０の
元素から成り、第２の層（ｓ、ｌＯ）は主に原子番号が
少くとも約４０の元素から成るようにし１陽極と陰極と
の間に電位差を印加して１陽極材料のより多くの層から
Ｘ線を放薗させることができるようにしたことを特徴と
する。

陽極ターゲツト板は異なる陽極材料から成る連゛続な２
個の層を具えるため、陰極と陽極との間に印加する電位
差を変化させることにより、発生すべきＸ線の放射線ス
ペクトルを問題とされる要件に適合させることができる
。

ＸＩｓ管の好適実施例において、Ｘ線管の＠極及び陰極
間の電位差を少なくとも２つの仏間で切換え得るように
する。

本発明による反射型Ｘ線管において、第１層は原子番号
の小さな元素を含−有する。電位差が比較的小さい場合
には、主に第１層にＸ線が発生する。

電位差が大きい場合には主に第２層が活性化され、そこ
に発生したＸ線は第１層及び射出窓を経てＸ線管から放
射される。第１層の厚さ及び吸収に適応させた電位差を
利用する場合にはへ関連の元素の分析のために適応する
放射線スペクトルに対して両層を活性化することができ
る。

反射型Ｘｍ管の好適例において、原子番号４０以上の元
素を含有する第２層の＠極材料を元素Ｚｒ　、　Ｎｂ　
、　Ｎｏ　、　Ｒｎ　ｔ　Ｐｄ　＊　Ａｇ　、　Ｔａ　
、　Ｗ　、　Ｒｅ　。

ｌｕ及びＵから選択し、原子番号８０以下９元素を含有
する第１層の＠極材料を元素ＳＣ及びａｒから選択する
。第１層の厚さを第２層で発生したＸ線の透過率に適応
させ、元素ＳＯを選択した場合には第１層を約５μｍと
する。

好適例において、第１層は厚さが例えば１〜１０μｍの
元素ａｒ或いはＳＣから構成し、第２層は元素Ｍｏ　、
　Ｒｈ　、　Ｐｄ　、　Ａｇ　、　Ｎｂ或いはＵから構
成する。元素Ｓ○、　ＭＯ或いはＱｒの第１層に対して
第２層に元素Ｗ或いはＵｆｉ：選択することは冶金学的
観点から興味あるものである。所望ならば、上述し１□
”た当射電子に向けられた層の表面に長波放射線を発生
する元素Ｂｅから成る層を設けることができる。

反射型Ｘ線管に対して、本出願人により同時に出願され
たオランダ国特許出願第８８０１８８８号明細書に開示
された方法により例えば銅或いは］−銀の陽極ターゲツ
ト板に種々の層を配設することができる。

透過型Ｘ線管に対して、例えは元素ＳＣ或いはＱｒカら
成る第１層上に元素ＭＯ、Ｒｈ　、　Ｐｄ　ｔ　Ａｇ　
ｓＴａ＋　Ｗ　ｅ　Ｒｅ　＋　Ａｕ及びＵがら択一的に
第２層を設□゛・けた２層を利用でき、この２層をベリ
リウムの射出窓に設けるようにする。特に元素ＳＣから
成る第１Ｍと元素Ｍｏから成る第２層との組合せ、及び
元素ｃｒから成る第１層と元素Ｎｏ　、　Ｒｈ　、　Ｐ
ｄ或いはＡｇから成る第２層との夫々の組合せが好適で
ある゛。

図面につき本発明の実施例を以下に詳細に説明する。

第１図に示すＸ線管には真空エンベロープｌを具え、真
空エンベロープ１内゛には電子放出素子８を有する陰極
２と、陽極ターゲツト板５を有する陽極ブロック４とを
叔容している。また−陽極と陰極との間に種々の電位差
を印加できるようにするのが好適である。Ｘ線ビームは
射出ｇ６を経て放出され、Ｘ線分析装置に配設されたモ
ノクロメータ結晶或いは試験片に（所望ならば放射線フ
ィルタを経て）当射できるようにする。陽極ターゲツト
板５は元素ＳＣ或いはｏｒから成る第１層と、Ｍｏ　ｔ
　Ｒｈ　、　Ｐｄ　、　Ａｇ　、　Ｗ及びＵのような原
子番号の十分大きな冶金学的に適当な元素の群から選択
した陽極材料から成る第２層とを具える。Ｘ線管°の機
能を考慮する場合、この第２層の厚さは左程重要ではな
い。その理由は、多くの場合例えば銅から成る陽極ブロ
ック４自体に発生したＸ線は、これかこの第２層を経て
射出窓に到達するのを好適に防止されるからである。従
って、比較的大きな電位差を陰極及び陽極間に印加して
発生したＸ線ビームも、不所望な波長のため防害効果を
呈する上記放射線とは無関係となる。

陽極材料の第２層上に例えばスカンジウム或いはクロム
から成る陽極材料の第１層を設ける。この第１層は、第
２層に発生した任意の放射線が通過し得るようにするた
め、比較的薄くするのが好適である。これに関して、所
望の放射線スペクトル□及び印加すべき電圧に依存する
層の厚さは、約１μｍ乃至数十μｍとするのが好適であ
る。第１ａ図にはかかるＸ線管の陽極区域を拡大して示
す。

陽極ブロック４に陽極ターゲット円板９を固着し、その
上に陽極材料の第２層１０を例えば接着、スパッタリン
グ、鋳造成いは化学的電気分解により配設し、その上に
陽極材料の第１層１１を例えば接着或いはスパッタリン
グにより配設する。

斯る反射型陽殉、の各々第１層及び第２層の良好な組合
せは、例えばスカンジウムから成る第１層と、モリブデ
ン、ロジウム或いはタングステンまたは所望ならばそれ
らの組合せから成る第２層との組合せである。陽極ター
ゲット円板９は銀或いは銅から成るのが好適である。陽
極材料の第１層にクロムを使用する場合には、陽極材料
の第２層にはパラジウム、銀或いはモリブデンまたはそ
れらの組合せたものを使用するのが好適である。また上
述した実施例の他の変更例では、陽極材料の第２層に使
用される材料の一つから陽極ターゲット円板を製造する
のが有利である。これは特に銀を第２＠極材料として使
用する場合である。その理由は、例えばその熱伝導率が
適切であり、且つ陽極ブロック４への適当な接着が直ち
に得られるからである。

第１ｂ図には、本発明による透過型Ｘ線管の関連する陽
極区域の一形態を示している。管壁１に装着され、ベリ
リウムから造るのが好適である射°出窓６上に陽極材料
の第１層１２を設け、この第１層の＠極材料は原子番号
の比較的小さい元素から成り、好ましくはスカンジウム
或いはクロムから成る。この第１層は、前記反射型陽極
とは反対に電子ビームの入射方向に見て陽極材料の第２
層の後に配設されているが、陽極材料の第１層の機能を
果たす。この原子番号の比較的大きな１以上の元素から
構成される第２Ｎの厚さを十分に薄いものとして、電子
を透過させて第１層に十分なＸ線を発生さぜるか或いは
電子の当射により陽極材料の第２層にＸ線を発生させる
ようにする。陽極材料の第２層１３の厚さを、例えば約
１μｍとし、第１層にクロムを使用する場合には、この
第２層は、例えばモリブデン、パラジウム或いは銀から
成るようにし、また一方、第１層にスカンジウムを使用
する場合には、この第２層は、例えばモリブデン、ロジ
ウム或いはタングステンから成るようにする。

本発明によるＸｉ管は、特にＸ線分析装置に使用するの
に適しており、原子番号の小さな元素か°ら成る試験体
の存在を明示するため１以上の軽い元素から成る材料の
第１層を設け、同様に原子番号の大きな元素から成る試
験体の存在を明示するため１以上の重い元素から成る陽
極材料の第２層を設けて組立て、Ｘ線管に高電圧を印加
して使用する。軽い元素に対して、十分な量の長波放射
線を含む放射線スペクトルがＸ線管内に発生され、その
ため原子番号の小さい元素の検出が可能である。従って
、分析が完了するまでの実験中にＸ線管を交換する必要
がない。所望ならばスイッチにより切換えてＸ線管に異
なる電圧を印加してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明Ｘ線管の構成を示す断面図、第１ａ図及
び第１ｂ図は本発明Ｘ線管の変形例を示す部分断面図で
ある。 １・・・真空エンベロープ　２・・・陰極３・・・電子
放出素子　　　４・・・陽極ブロック５・・・陽極ター
ゲツト板　６・・・射出窓７・・・第１層　　　　　８
・・・第２層・９・・・陽極ターゲツト板　１０　、１
８・・・第２層１１．１２・・・第１層。 特許出願人　　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイ
ランベンファブリケン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　射出窓を有するエンベロープ内に、電子放出素子を
   有する陰極と、陽極ターゲツト板を有する陽極とを具え
   るＸ線管において、前記陽極ターゲツト板は、電子ビー
   ムの入射方向に見て、互いに積み重ねられた陽極材料の
   少なくとも２層を具え、第１の層（７，１１）は主に原
   子番号が多くとも約３０の元素から成り、第２の層（、
   ８、１０）は主に原子番号が少くとも約４０の元素から
   成るようにし、陽極と陰極との間に電位差を印加して、
   陽極材料のより多くの層からＸ線を放射させることがで
   きるようにしたことを特徴とするＸ線管。 ム　陽極材料の第１層がスカンジウム或いはクロム或い
   はこれらの組合せから成り、陽極材料の第２層がニオブ
   、モリブデン、タングステン、トリウム、ウラニウム或
   いはこれら元素の２以上の組合せから成るようにしたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のＸ線管。 ＆　陽極材料の第１層が主にスカンジウムから成り、陽
   極材料の次の層が主にモリブデン、タングステン、ウラ
   ニウム或いはこれら元素の２以上の組合せから成るよう
   にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
   ２項に記載のＸ線管。 ４　陽極材料の第１層が主にクロムから成り、ｅｓ材料
   の第２層が主にモリブデン、タングステン、ウラン或い
   はこれら元素の２以上の組合せから成るようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   のＸ線管。 ＆　電子の当たる側に配設された陽極材料の第１層（７
   ，ｉｌ）の外側に主にベリリウムから成る追加層を設け
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第４項の何れかに記載のＸ線管。 ＆　前記陽極を反射型＠極とし、その陽極ターゲットブ
   ロック（４または９）を銀或いは銅で構成し、該陽極タ
   ーゲットブロック上に連続に陽極材料の第２層及び第１
   層を設けるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第５項の何れかに記載のＸｉ管０フ、陽極タ
   ーゲツト板は、これを反射型陽極とすると共にこれによ
   って陽極材料の第２層を構成するようにしたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項乃至第８項の何れかに記載
   のＸ線管。 ８、′　　前記陽極は、これを透過型陽極とすると共に
   ベリリウムから成る射出窓上に設けた陽極材料の２層を
   具え、該２層のうちの第１層は原子１番号の比較的小さ
   い元素から成ると共に前記射出窓に最も近い位置を占め
   るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第８項の何れかに記載のＸ線管。 ９、　陽極と陰極との間の電位差を少なくとも２つの仏
   間で切換えるようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項乃至第８項の何れかに記載のＸ線管。 １α　分析装置に配設された分析すべき試験片或いはモ
   ノクロメータ結晶に放射線を照射して分析する特許請求
   の範囲第１項乃至第９項の何れかに記載のＸ線管を具え
   るＸ線分析装置。