KR102361378B1 - 전자총, x선 발생 장치 및 x선 촬상 장치 - Google Patents

전자총, x선 발생 장치 및 x선 촬상 장치 Download PDF

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Abstract

전자총은, 전자 방출부를 갖는 캐소드와, 상기 전자 방출부로부터 방출된 전자를 인출하는 인출 전극과, 상기 인출 전극에 의해 인출된 전자를 수렴시키는 수렴 전극을 구비한다. 상기 수렴 전극은, 관 형상을 갖는 외측 전극과, 상기 외측 전극의 내측에 배치된 내측 전극을 포함하고, 상기 내측 전극은, 기둥 형상의 제1 공간을 규정하고, 상기 캐소드측의 제1 면과 상기 제1 면의 반대측의 제2 면을 갖고, 상기 외측 전극의 내측면 및 상기 내측 전극의 상기 제2 면은, 제2 공간을 규정한다. 상기 내측 전극은, 전자를 통과시키는 전자 통과 구멍과, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 연통부를 갖는다.

Description

전자총, X선 발생 장치 및 X선 촬상 장치
본 발명은, 전자총, X선 발생 장치 및 X선 촬상 장치에 관한 것이다.
전자총은, 예를 들어, X선을 발생시키는 X선 발생 장치에 있어서 이용되고 있다. 전자총은, 예를 들어, 전자를 인출하는 인출 전극과, 인출 전극에 의해 인출된 전자를 수렴시키는 수렴 전극을 구비할 수 있다. 특허문헌 1에는, 전자총이 내장된 X선관이 기재되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 X선관은, 캐소드와, 타깃과, 캐소드와 타깃 사이에 배치된 제1 제어 그리드와, 제1 제어 그리드와 타깃 사이에 배치된 제2 제어 그리드를 포함한다. 캐소드, 제1 제어 그리드 및 제2 제어 그리드는, 전자총의 구성 요소로서 이해된다. 제2 제어 그리드는, 개구 제한 소자를 갖는다. 개구 제한 소자를 마련함으로써 미소한 빔 치수를 얻을 수 있다.
일본 특허 공개 제2007-265917호 공보
그러나, 개구 제한 소자를 마련하면, 개구 제한 소자와 캐소드 사이에는, 가스의 이동이 제한되는 공간이 형성된다. 개구 제한 소자에 전자가 충돌하면, 개구 제한 소자로부터 가스가 방출될 수 있다. 가스는, 개구 제한 소자와 캐소드 사이의 공간에 장시간에 걸쳐서 체류할 수 있다. 캐소드로부터의 전자가 가스와 충돌하면 가스가 이온화된다. 이와 같이 하여 발생하는 이온은, 캐소드를 향하여 가속되고, 캐소드에 충돌할 수 있다. 이에 의해 캐소드가 열화될 수 있다.
본 발명은, 캐소드의 열화를 억제하는 데 유리한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 측면은, 전자총에 관한 것으로, 상기 전자총은, 전자 방출부를 갖는 캐소드와, 상기 전자 방출부로부터 방출된 전자를 인출하는 인출 전극과, 상기 인출 전극에 의해 인출된 전자를 수렴시키는 수렴 전극을 구비한다. 상기 수렴 전극은, 관 형상을 갖는 외측 전극과, 상기 외측 전극의 내측에 배치된 내측 전극을 포함하고, 상기 내측 전극은, 기둥 형상의 제1 공간을 규정하고, 상기 캐소드측의 제1 면과 상기 제1 면의 반대측의 제2 면을 갖고, 상기 외측 전극의 내측면 및 상기 내측 전극의 상기 제2 면은, 제2 공간을 규정한다. 상기 내측 전극은, 전자를 통과시키는 전자 통과 구멍과, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 연통부를 갖는다.
본 발명의 제2 측면은, X선 발생 장치에 관한 것으로, 상기 X선 발생 장치는, 본 발명의 제1 측면에 관한 전자총과, 상기 전자총으로부터의 전자가 충돌함으로써 X선이 발생하는 타깃을 갖는 애노드를 구비한다.
본 발명의 제3 측면은, X선 촬상 장치에 관한 것으로, 상기 X선 촬상 장치는, 본 발명의 제2 측면에 관한 X선 발생 장치와, 상기 X선 발생 장치로부터 방사되고 물체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출 장치를 구비한다.
본 발명에 따르면, 캐소드의 열화를 억제하는 데 유리한 기술이 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 전자총의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 있어서의 B-B' 단면의 제1 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 있어서의 A-A' 단면의 제2 예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1에 있어서의 A-A' 단면의 제3 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 있어서의 A-A' 단면을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태의 전자총의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태의 전자총의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태의 전자총의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시 형태의 전자총의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시 형태의 전자총의 변형예의 구성을 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 형태의 X선 발생 장치의 구성을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 형태의 X선 발생 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시 형태의 X선 촬상 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하의 실시 형태는 청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 실시 형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이들 복수의 특징의 모두가 발명에 필수적인 것으로는 한정되지 않고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합할 수 있어도 된다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일 또는 마찬가지의 구성에 동일한 참조 번호를 첨부하고, 중복된 설명은 생략한다.
도 1에는, 본 발명의 제1 실시 형태의 전자총 EG의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 도 2에는, 도 1에 있어서의 B-B' 단면이 예시되어 있다. 도 3에는, 도 1에 있어서의 A-A' 단면의 제1 예가 예시되어 있다. 도 4에는, 도 1에 있어서의 A-A' 단면의 제2 예가 예시되어 있다. 도 5에는, 도 1에 있어서의 A-A' 단면의 제3 예가 예시되어 있다. 전자총 EG는, 도시하지 않은 진공 용기 내에 배치되어 사용될 수 있다. 전자총 EG는, 특정한 용도에 한정되지 않지만, 후술하는 X선 발생 장치의 부품으로서 사용될 수 있는 것 외에, 전자 현미경, 전자선 묘화 장치 등의 다른 전자선 응용 장치에 있어서 사용될 수 있다.
전자총 EG는, 전자를 방출하는 전자 방출부를 갖는 캐소드(10)와, 해당 전자 방출부로부터 방출된 전자를 인출하는 인출 전극(30)과, 인출 전극(30)에 의해 인출된 전자를 수렴시키는 수렴 전극(40)을 구비할 수 있다. 캐소드(10)는 전자 방출부로서, 예를 들어 필라멘트를 가질 수 있다. 필라멘트의 가열에 의해 전자가 방출될 수 있다. 인출 전극(30)은 전자를 통과시키는 통과 구멍(32)을 갖는다. 전자총 EG는, 캐소드(10)와 인출 전극(30) 사이에 게이트 전극(20)을 구비해도 된다. 게이트 전극(20)은 전자를 통과시키는 통과 구멍(22)을 갖는다.
수렴 전극(40)은 관 형상을 갖는 외측 전극(41)과, 외측 전극(41)의 내측에 배치된 내측 전극(42)을 포함할 수 있다. 내측 전극(42)은 캐소드(10)의 측에 위치하는 내측면과, 해당 내측면과 반대측의 외측면을 가질 수 있다. 내측 전극(42)의 내측면은, 제1 내측면 LW1(제1 면)과, 제1 내측면 LW1과 각도를 갖는 제2 내측면 LW2를 가질 수 있다. 내측 전극(42)의 외측면은, 제1 내측면 LW1(제1 면)의 반대측의 제1 외측면 UP1(제2 면)과, 제2 내측면 LW2의 반대측이며 제1 외측면 UP1과 각도를 갖는 제2 외측면 UP2를 가질 수 있다.
내측 전극(42)의 내측면 LW1, LW2에 의해, 제1 공간 SP1이 규정될 수 있다. 다른 관점에 있어서, 내측 전극(42)의 제1 내측면 LW1 또는 제2 내측면 LW2에 의해, 제1 공간 SP1의 일부가 규정될 수 있다. 다른 관점에 있어서, 내측 전극(42)(의 내측면 LW1, LW2)은 내측 전극(42)의 내측에 기둥 형상(예를 들어, 원기둥 형상)의 제1 공간 SP1을 규정할 수 있다.
또한, 내측 전극(42)의 제1 외측면 UP1과 외측 전극(41)의 내측면 IS1에 의해, 제2 공간 SP2가 규정될 수 있다. 또한, 내측 전극(42)의 제2 외측면 UP2와 외측 전극(41)의 내측면 IS1에 의해, 제3 공간 SP3이 규정될 수 있다. 내측 전극(42)은 전자를 통과시키는 전자 통과 구멍(422)과, 제1 공간 SP1과 제3 공간 SP3을 연통시키는 연통부(431)를 가질 수 있다. 다른 관점에 있어서, 연통부(431)는 내측 전극(42)의 내측 공간(제1 공간 SP1)과, 내측 전극(42)의 외측면 UP1, UP2와 외측 전극(41)의 내측면 IS1에 의해 형성되는 외측 공간(제2 공간 SP2 및 제3 공간 SP3)을 연통시킨다.
내측 전극(42)은 전자 통과 구멍(422)을 갖는 판부(421)와, 관 형상을 갖는 관 형상부(43)를 가질 수 있다. 다른 관점에 있어서, 관 형상부(43)의 일단부는, 판부(421)에 접속될 수 있다. 수렴 전극(40)은 관 형상부(43)의 타단부와 외측 전극(41)을 접속하는 접속부(44)를 더 포함할 수 있다. 접속부(44)는 도전 부재로 구성되어도 되고, 절연체로 구성되어도 된다. 내측 전극(42)의 연통부(431)는 제3 공간 SP3을 개재하여 제1 공간 SP1과 제2 공간 SP2를 연통시킬 수 있다. 연통부(431)는 관 형상부(43)에 마련될 수 있다.
외측 전극(41) 및 내측 전극(42)은 축 AX에 관해서 동축 구조를 갖도록 구성될 수 있다. 외측 전극(41)은 축 AX를 중심축으로 하는 원통부를 포함할 수 있다. 내측 전극(42)은 축 AX를 중심축으로 하는 원통부를 포함할 수 있다. 외측 전극(41)은 내측 전극(42)의 측방을 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는, 외측 전극(41)은 내측 전극(42)을 절단하도록 축 AX에 직교하는 단면의 어느 것에 있어서도, 내측 전극(42)을 전체 둘레에 걸쳐서 둘러싸도록 배치될 수 있다. 다른 관점에 있어서, 외측 전극(41)은 내측 전극(42)의 연통부(431)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또는, 외측 전극(41)은 내측 전극(42)의 연통부(431)를 절단하도록 축 AX에 직교하는 단면의 어느 것에 있어서도, 내측 전극(42)의 연통부(431)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이상과 같은 구성은, 수렴 전극(40)의 내측 전극(42)과, 수렴 전극(40)의 외측에 배치될 수 있는 도시하지 않은 부재 사이에 있어서의 방전을 억제하는 데 효과적이다. 이것은, 내측 전극(42)이 방전을 유발할 수 있는 곡률 반경이 작은 부분(곡률이 큰 부분)을 갖는 경우에 특히 유리하게 작용한다.
일례에 있어서, 제1 공간 SP1은, 내측 전극(42) 외에, 인출 전극(30)에 의해 규정될 수 있다. 제1 공간 SP1은, 밀폐 공간이 아니라, 전자 통과 구멍(422) 및 연통부(431)를 개재하여 제2 공간 SP2에 연통한다. 또한, 제1 공간 SP1은, 통과 구멍(32)을 개재하여, 캐소드(10)의 측의 공간과 연통한다.
외측 전극(41) 및 내측 전극(42)은 서로 전기적으로 접속되고, 동일 전위가 부여될 수 있다. 또는, 외측 전극(41), 내측 전극(42) 및 접속부(44)는 서로 전기적으로 접속되고, 동일 전위가 부여될 수 있다. 인출 전극(30)은 내측 전극(42)에 전기적으로 접속되어도 되고, 내측 전극(42)에 대하여 전기적으로 절연되고, 내측 전극(42)에 부여되는 전위와는 다른 전위가 부여되어도 된다. 일례에 있어서, 인출 전극(30)은 수렴 전극(40)에 고정되어 있다. 도 10에는, 제1 실시 형태의 변형예가 기재되어 있다. 도 10에 도시된 예에서는, 인출 전극(30)은 절연체(39)를 개재하여 수렴 전극(40)(외측 전극(41))에 의해 지지되어 있다.
수렴 전극(40)의 내측 전극(42)에 마련된 판부(421)는 제2 공간 SP2에 이르는 전자선의 직경을 제한한다. 판부(421)에 마련된 전자 통과 구멍(422)을 통과한 전자만이 제2 공간 SP2에 이르는 전자선을 구성한다. 다른 전자는, 판부(421)에 충돌하고, 판부(421)에 의해 흡수된다. 전자 통과 구멍(422)을 갖는 판부(421)를 내측 전극(42)에 마련함으로써, 전자총 EG로부터 방사되는 전자선을 보다 작은 영역에 수렴시킬 수 있다.
캐소드(10)로부터의 전자가 판부(421)에 충돌함으로써 판부(421)로부터 가스가 방출될 수 있다. 가스가 제1 공간 SP1에 장시간에 걸쳐서 체류하면, 캐소드(10)로부터의 전자가 가스와 충돌할 확률이 높아진다. 전자와 가스의 충돌에 의해 가스가 이온화될 수 있다. 이와 같이 하여 발생하는 이온은, 캐소드(10)를 향하여 가속되고, 캐소드(10)에 충돌할 수 있다. 이에 의해 캐소드(10)가 열화될 수 있다. 그래서, 제1 실시 형태의 전자총 EG에서는, 제1 공간 SP1과 제2 공간 SP2를 연통시키는 연통부(431)가 내측 전극(42)에 마련되어 있다. 연통부(431)는 그에 대해서 전자가 입사하지 않는 위치, 또는, 그에 대해서 전자가 입사할 가능성이 낮은 위치에 배치될 수 있다. 다른 관점에 있어서, 연통부(431)는 전자를 통과시키지 않는 위치에 배치될 수 있다. 연통부(431)는 제1 공간 SP1에 있어서 발생할 수 있는 가스가 빠르게 제1 공간 SP1로부터 제2 공간 SP2에 배출되는 것을 가능하게 하고, 이것은 캐소드(10)의 열화를 억제하도록 기능한다.
수렴 전극(40)은 판부(421) 중 전자가 충돌할 수 있는 영역과 외측 전극(41)의 내측면 IS1 사이에 연통부(431)를 개재한 직선 경로가 존재하도록 구성되어도 된다. 또는, 수렴 전극(40)은 판부(421)에 마련된 전자 통과 구멍(422)과 외측 전극(41)의 내측면 IS1 사이에 연통부(431)를 개재한 직선 경로가 존재하도록 구성되어도 된다. 이와 같은 구성은, 판부(421)에 대한 전자의 충돌에 의해 발생할 수 있지만 가스가 빠르게 제2 공간 SP2(또는 제3 공간 SP3)으로 배출되는 것을 가능하게 한다.
도 3, 도 4, 도 5에 예시되는 바와 같이, 복수의 연통부(431)가 내측 전극(42)에 마련될 수 있지만, 단일의 연통부(431)만이 내측 전극(42)에 마련되어도 된다. 연통부(431)를 절단하도록 축 AX에 직교하는 단면(A-A' 단면)에 있어서, 연통부(431)의 면적과 내측 전극(42)(연통부(431) 이외의 부분)의 면적의 비는, 임의로 정해질 수 있다. 그러나, 외측 전극(41)과 내측 전극(42)이 동일 전위로 되는 구조에 있어서는, 연통부(431)의 존재가 캐소드(10)로부터의 전자를 수렴시키는 기능에 미치는 영향은 작다. 따라서, 이와 같은 구조에 있어서는, 연통부(431)를 절단하도록 축 AX에 직교하는 단면(A-A' 단면)에 있어서, 연통부(431)의 면적은 내측 전극(42)(연통부(431) 이외의 부분)의 면적보다 크게 될 수 있다. 이것은, 제1 공간 SP1로부터 제2 공간 SP2로의 가스의 신속한 배출에 유리하다.
외측 전극(41)은 캐소드(10)의 전자 방출부의 측의 제1 단부 E1과, 제1 단부 E1의 반대측의 제2 단부 E2를 갖고, 제2 단부 E2는, [01]모퉁이부를 갖지 않도록 구성될 수 있다. 이와 같은 구성은, 외측 전극(41)과 그 외측에 배치될 수 있는 부재 사이에 있어서의 방전을 억제하는 데 효과적이다.
도 6에는, 본 발명의 제2 실시 형태의 전자총 EG의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 제2 실시 형태로서 언급하지 않는 사항은, 제1 실시 형태를 따를 수 있다. 제2 실시 형태에서는, 제1 공간 SP1과 제2 공간 SP2가 연통부(431)에 의해 직접 연통하고 있다. 또한, 제2 실시 형태에서는, 축 AX에 평행한 단면에 있어서, 연통부(431)는 곡선 상의 배기 경로를 구성한다. 다른 관점에 있어서, 제2 실시 형태에서는, 축 AX에 평행한 단면에 있어서, 연통부(431)는 축 AX에 대하여 평행 혹은 수직이 아닌 배기 경로를 구성한다.
도 7에는, 본 발명의 제3 실시 형태의 전자총 EG의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 제3 실시 형태로서 언급하지 않는 사항은, 제1 또는 제2 실시 형태를 따를 수 있다. 제3 실시 형태에서는, 인출 전극(30)은 제1 공간 SP1의 일부를 규정한다. 인출 전극(30)은 제1 공간 SP1과, 캐소드(10)의 측의 제4 공간 SP4를 분리한다. 인출 전극(30)은 전자를 통과시키는 통과 구멍(32) 외에, 통과 구멍(32)으로부터 이격해서 배치된 관통 구멍(33)을 갖는다. 관통 구멍(33)은 판부(421)에 대한 전자의 충돌에 의해 발생할 수 있는 가스가 제4 공간 SP4으로 배출되는 것을 가능하게 한다.
관통 구멍(33)이 캐소드(10)로부터의 전자의 궤도에 미치는 영향을 저감하는 관점 및 제1 공간 SP1로부터 관통 구멍(33)을 통하여 배출되는 가스의 경로를 캐소드(10)로부터 멀리하여 해당 가스의 이온화에 의한 캐소드(10)의 열화를 방지하는 관점에 있어서, 통과 구멍(32)과 관통 구멍(33)의 최단 거리는, 관통 구멍(33)의 반경의 5배 이상인 것이 바람직하다. 또한, 전자총 EG의 소형화의 관점에 있어서, 통과 구멍(32)과 관통 구멍(33)의 최단 거리는, 관통 구멍(33)의 반경의 50배 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 통과 구멍(32)과 관통 구멍(33)의 최단 거리는, 관통 구멍(33)의 반경의 5배 이상 또한 50배 이하인 것이 바람직하다. 인출 전극(30)은 복수의 관통 구멍(33)을 가질 수 있다. 해당 복수의 관통 구멍(33)은 축 AX에 관해서 회전 대칭으로 배치될 수 있다.
도 8에는, 본 발명의 제4 실시 형태의 전자총 EG의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 제4 실시 형태로서 언급하지 않는 사항은, 제1 내지 제3 실시 형태의 각각 또는 그들 중의 2개의 조합을 따를 수 있다. 제4 실시 형태에서는, 제1 공간 SP1은, 제1 부분 SP11과, 제1 부분 SP11과 인출 전극(30) 사이의 제2 부분 SP12를 포함한다. 제1 부분 SP11과 제2 부분 SP12는, 수렴 전극(40)의 축 AX에 직교하는 방향의 치수에 의해 서로 구별될 수 있다. 수렴 전극(40)의 축 AX에 직교하는 방향에 있어서의 제2 부분 SP12의 치수는, 축 AX에 직교하는 방향에 있어서의 제1 부분 SP11의 치수보다 크다. 또한, 도 8에서는, 제2 부분 SP12를 규정하는 내측 전극(42)의 부분은, 외측 전극(41)과 이격되어 있지만, 외측 전극(41)과 접하고 있어도 된다. 이와 같은 구성은, 관통 구멍(33)과 통과 구멍(32)의 거리를 크게 하는 데 유리하다.
도 9에는, 본 발명의 제5 실시 형태의 전자총 EG의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. 제5 실시 형태로서 언급하지 않는 사항은, 제1 내지 제4 실시 형태의 각각 또는 그들 중의 2개 이상의 조합을 따를 수 있다. 제5 실시 형태에서는, 제1 공간 SP1은, 제1 부분 SP11과, 제1 부분 SP11과 인출 전극(30) 사이의 제2 부분 SP12를 포함한다. 제1 부분 SP11과 제2 부분 SP12는, 수렴 전극(40)의 축 AX에 직교하는 방향으로 치수에 의해 서로 구별될 수 있다. 수렴 전극(40)의 축 AX에 직교하는 방향에 있어서의 제2 부분 SP12의 치수는, 축 AX에 직교하는 방향에 있어서의 제1 부분 SP11의 치수보다 크다. 제5 실시 형태에서는, 수렴 전극(40)의 축 AX에 직교하는 방향에 있어서의 제2 부분 SP12의 치수는, 캐소드(10)의 측을 향하여 커진다. 이와 같은 구성은, 관통 구멍(33)과 통과 구멍(32)의 거리를 크게 하는 데 유리하다.
도 11에는, 본 발명의 일 실시 형태의 X선 발생관(1)의 구성이 모식적으로 도시되어 있다. X선 발생관(1)은 제1 내지 제5 실시 형태의 전자총 EG와, 전자총 EG로부터의 전자가 충돌함으로써 X선이 발생하는 타깃(933)을 갖는 애노드(93)를 구비할 수 있다. X선 발생관(1)은 캐소드(91)를 구비하고, 캐소드(91)는 전자총 EG의 캐소드(10)와 전기적으로 접속될 수 있다. X선 발생관(1)은 절연관(92)을 구비하고, 절연관(92)의 2개의 개구단부의 한쪽을 폐색하도록 애노드(93)가 배치되고, 절연관(92)의 2개의 개구단부의 다른 쪽을 폐색하도록 캐소드(91)가 배치될 수 있다.
애노드(93)는 타깃(933)과, 타깃(933)을 보유 지지하는 타깃 보유 지지판(932)과, 타깃 보유 지지판(932)을 보유 지지하는 전극(931)을 포함할 수 있다. 전극(931)은 타깃(933)에 전기적으로 접속되어 있고, 타깃(933)에 전위를 부여한다. 타깃(933)은 전자총 EG로부터의 전자가 타깃(933)에 충돌함으로써 X선이 발생한다. 발생한 X선은, 타깃 보유 지지판(932)을 투과하여 X선 발생관(1)의 외부로 방사된다. 애노드(93)는, 예를 들어, 접지 전위로 유지될 수 있지만, 다른 전위로 유지되어도 된다. 타깃(933)은 융점이 높고, X선의 발생 효율이 높은 재료, 예를 들어, 텅스텐, 탄탈 또는 몰리브덴으로 구성될 수 있다. 타깃 보유 지지판(932)은, 예를 들어, X선을 투과하는 도전성 재료, 예를 들어, 베릴륨, 다이아몬드 등으로 구성될 수 있다.
도 12에는, 본 발명의 일 실시 형태의 X선 발생 장치(100)의 구성이 도시되어 있다. X선 발생 장치(100)는 상기의 X선 발생관(1)과, X선 발생관(1)을 구동하는 구동 회로(3)를 구비할 수 있다. X선 발생 장치(100)는 구동 회로(3)에 승압된 전압을 공급하는 승압 회로(2)를 더 구비할 수 있다. X선 발생 장치(100)는 X선 발생관(1), 구동 회로(3) 및 승압 회로(2)를 수납하는 수납 용기(4)를 더 구비할 수 있다. 수납 용기(4) 중에는, 절연유가 충전될 수 있다.
도 13에는, 본 발명의 일 실시 형태의 X선 촬상 장치(200)의 구성이 도시되어 있다. X선 촬상 장치(200)는 X선 발생 장치(100)와, X선 발생 장치(100)로부터 방사되고 물체(106)를 투과한 X선(104)을 검출하는 X선 검출 장치(110)를 구비할 수 있다. X선 촬상 장치(200)는 제어 장치(120) 및 표시 장치(130)를 더 구비해도 된다. X선 검출 장치(110)는 X선 검출기(112)와, 신호 처리부(114)를 포함할 수 있다. 제어 장치(120)는 X선 발생 장치(100) 및 X선 검출 장치(110)를 제어할 수 있다. X선 검출기(112)는 X선 발생 장치(100)로부터 방사되고 물체(106)를 투과한 X선(104)을 검출 또는 촬상한다. 신호 처리부(114)는 X선 검출기(112)로부터 출력되는 신호를 처리하여, 처리된 신호를 제어 장치(120)에 공급할 수 있다. 제어 장치(120)는 신호 처리부(114)로부터 공급되는 신호에 기초하여, 표시 장치(130)에 화상을 표시시킨다.
발명은 상기 실시 형태에 제한되는 것은 아니며, 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고, 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 발명의 범위를 공개하기 위해 청구항을 첨부한다.

Claims (14)

  1. 전자 방출부를 갖는 캐소드와, 상기 전자 방출부로부터 방출된 전자를 인출하는 인출 전극과, 상기 인출 전극에 의해 인출된 전자를 수렴시키는 수렴 전극을 구비하는 전자총이며,
    상기 수렴 전극은, 관 형상을 갖는 외측 전극과, 상기 외측 전극에 의해 둘러싸이도록 상기 외측 전극의 내측에 배치된 내측 전극을 포함하고, 상기 내측 전극은, 기둥 형상의 제1 공간을 규정하고, 상기 캐소드측의 제1 면과 상기 제1 면의 반대측의 제2 면을 갖고, 상기 외측 전극의 내측면 및 상기 내측 전극의 상기 제2 면은, 제2 공간을 규정하고,
    상기 내측 전극은, 상기 제1 공간으로부터 상기 제2 공간으로 전자를 통과시키는 전자 통과 구멍과, 상기 전자 통과 구멍으로부터 이격해서 배치되고 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 연통부를 갖는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외측 전극은, 상기 연통부를 둘러싸고 있는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내측 전극은, 상기 전자 통과 구멍을 갖는 판부와, 관 형상을 갖는 관 형상부를 갖고, 상기 관 형상부의 일단부가 상기 판부에 접속되고,
    상기 연통부는, 상기 관 형상부에 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 관 형상부의 외측면과 상기 외측 전극의 상기 내측면 사이에 제3 공간이 규정되고, 상기 내측 전극의 상기 연통부는, 상기 제3 공간을 개재하여 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인출 전극은, 전자를 통과시키는 통과 구멍과, 상기 통과 구멍으로부터 이격해서 배치된 관통 구멍을 갖는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 공간은, 제1 부분과, 상기 제1 부분과 상기 인출 전극 사이의 제2 부분을 포함하고, 상기 수렴 전극의 축에 직교하는 방향에 있어서의 상기 제2 부분의 치수는, 상기 수렴 전극의 축에 직교하는 방향에 있어서의 상기 제1 부분의 치수보다 큰 것을 특징으로 하는, 전자총.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 부분의 상기 치수는, 상기 캐소드의 측을 향하여 커지는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 통과 구멍과 상기 관통 구멍의 최단 거리는, 상기 관통 구멍의 반경의 5배 이상 또한 50배 이하인 것을 특징으로 하는, 전자총.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 인출 전극은, 상기 수렴 전극에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 인출 전극은, 상기 수렴 전극에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  11. 전자 방출부를 갖는 캐소드와, 상기 전자 방출부로부터 방출된 전자를 인출하는 인출 전극과, 상기 인출 전극에 의해 인출된 전자를 수렴시키는 수렴 전극을 구비하는 전자총이며,
    상기 수렴 전극은, 관 형상을 갖는 외측 전극과, 상기 외측 전극에 의해 둘러싸이도록 상기 외측 전극의 내측에 배치된 내측 전극을 포함하고, 상기 내측 전극은, 기둥 형상의 제1 공간을 규정하고, 판부와 상기 판부로부터 연장되는 관 형상부를 포함하며, 상기 판부는 상기 캐소드측의 제1 면과 상기 제1 면의 반대측의 제2 면을 갖고, 상기 외측 전극의 내측면 및 상기 내측 전극의 상기 판부의 상기 제2 면은, 제2 공간을 규정하며,
    상기 내측 전극의 상기 판부는, 상기 제1 공간으로부터 상기 제2 공간으로 전자를 통과시키는 전자 통과 구멍을 포함하고, 상기 내측 전극의 상기 관 형상부는 상기 제1 공간과 상기 제2 공간을 연통시키는 연통부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전자총.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 상기 전자총과,
    상기 전자총으로부터의 전자가 충돌함으로써 X선이 발생하는 타깃을 갖는 애노드를 구비하는 것을 특징으로 하는, X선 발생 장치.
  13. 제12항에 따른 상기 X선 발생 장치와, 상기 X선 발생 장치로부터 방사되고 물체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는, X선 촬상 장치.
  14. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내측 전극은, 상기 수렴 전극의 축에 직교하는 단면에 있어서 상기 외측 전극에 의해 둘러싸이도록 상기 외측 전극의 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는, 전자총.
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