KR20090033485A

KR20090033485A - Ｘ선 발생장치

Info

Publication number: KR20090033485A
Application number: KR1020097003523A
Authority: KR
Inventors: 토모미 타무라; 타쿠미 코바야시
Original assignee: 가부시키가이샤 시마즈세이사쿠쇼
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2009-04-03
Also published as: WO2008062519A1; KR101036695B1; CN101536135A; JPWO2008062519A1; US8213575B2; US20100067664A1

Abstract

본 발명은 X선 발생장치에 관한 것이다. X선관의 초점의 미소화를 꾀하는 경우, 캐소드(2a)ㆍ타겟(3) 간에 배설된 적어도 2개 이상의 중간전극(2b, 2c, 2d) 중, 캐소드에 가장 가까운 제1전극을 가능한 한 캐소드에 근접시킬 필요가 있지만, 그 결과, 제1전극의 온도상승이 문제가 된다. 본 발명에서는 제1전극에 용기(1)와 동일한 전위의 전위를 부여함으로써, 제1전극의 열용량을 크게 하여 용기에 접촉한다고 해도, X선 발생장치의 기능을 손상하지 않도록 하였다. 또한, 제1전극을 용기에 접촉시킴으로써 전자총과 용기와의 위치관계가 결정되어, X선 발생장치의 조립이 용이하게 된다. 더욱이, 제1전극의 전위에 대하여 캐소드, 중간전극(예컨데 제2전극, 제3전극), 타겟 등 모든 전위가 정극성(正極性)이 되어, 전원관리가 용이하게 된다.

X선 발생장치

Description

Ｘ선 발생장치{X-RAYS GENERATOR}

이 발명은, 공업분야, 의료분야 등에 사용되는 X선 발생장치에 관한 것이다.

X선 발생장치(X선관)는 공업분야, 의료분야 등에 사용되며, 예를 들면 비파괴 검사기기에 사용된다. 비파괴 검사기기(非破壞檢査機器)에 탑재된 X선관은, 개방형 X선관과 밀폐형 X선관으로 대별된다. 개방형 X선관의 경우에는, 터보 분자 펌프 등을 사용하여 용기를 진공으로 하는 구조로 되어 있어, 캐소드를 형성하는 필라멘트나 타겟 등의 소모품의 교환이 가능하다. 밀폐형 X선관의 경우에는, 진공펌프가 필요없고 용기내가 진공밀봉되어 있다. 이 중, 밀폐형 X선관의 전자총에는, 장기안정성의 관점에서 브라운관에 사용되고 있는 것과 같은 평면형 음극이 캐소드로서 탑재되는 경우가 많다.

도 6은, 평면형 음극의 전자빔 인출부분을 모식화한 것이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 전자빔(B)을 출사하는 캐소드(102a)·타겟 간에는, 2개 이상의 중간전극을 배설하고 있다. 이들 중간전극 중 캐소드(102a) 측으로부터 순서대로 제1전극(102b), 제2전극(102c)이라고 한다. 캐소드(102a)의 전위를 기준전위로 하여, 제1전극(102b)의 전위에는 부(負)의 전위가, 제2전극(102c)에는 정(正)의 전위가 각각 인가된다. 캐소드(102a)로부터 출사한 전자빔(B)은 이들 전극의 근방(도 6 중의 부호 「D_S」를 참조)에서 크로스오버(가상광원)를 형성한다.

이 전자총을 X선관에 탑재한 종래의 모식도를 도 7 또는 도 8에 나타낸다. 도 7 또는 도 8에 나타내는 바와 같이, 진공용기(101) 안에 전자총(102)과 타겟(103)을 수납하여, 전자총(102)으로부터 조사된 전자빔(B)을 타겟(103)에 충돌시켜, 충돌부위로부터 발생한 X선을 진공용기(101)에 설치된 X선창(窓)(101b)으로부터 취출하도록 X선관(T)은 구성되어 있다. 전자총(電子銃)(102)은, 전자빔(B)을 출사하는 캐소드(102a)와, 제1전극(102b)이나 제2전극(102c) 등의 중간전극으로 구성되어 있다. 실제의 X선관에서는, 상술한 크로스오버상(像)을 목표로 하는 초점직경으로 타겟(103) 상에 결상(結像)할 필요가 있으므로, 중간전극으로서 제3전극(「집속전극(集束電極)」이라고도 함)(102d)을 더 조립하여 전자광학계를 구성한다.

X선관(T)의 조립의 구조상, 전자총(102)의 캐소드(102a)와 제1전극(102b), 제1전극(102b)과 제2전극(102c)은 기계적으로 각각 접속되어 있지만, 각각의 별도의 전위를 독립적으로 인가할 필요가 있으므로, 캐소드나 각 전극은, 예를 들면 알루미나나 사파이어, 비드유리 등과 같은 전기적 절연물을 통하여 조립되어 있다. 또한, 캐소드나 각 전극에 전위를 인가하는 방법으로서는, 도 7 또는 도 8에 나타내는 바와 같이, 스템(104)의 핀(105)(도 7 또는 도 8을 참조)과 목적 전극을 가는 지주(支柱) 혹은 리본전극(106)(도 8을 참조)을 통하여, 전기적, 기계적으로 접속하여 X선관(T)밖으로부터 전위를 부여한다. 이들 전극이나 및 캐소드에는 최대로 수 kV의 전위가 인가될 가능성이 있으므로, 전자총(102) 부분과 진공용기(101)와는 최저라도 1mm정도의 공간 갭으로 격절(隔絶)되어 있다. 한편, 진공용기(101)는 접지되어 있다. 또한, 이들 전극의 전위를 규정한 것으로서, 상술한 제3전극을 진공용기에 맞닿게 하여 동일한 전위로 하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌1, 2참조).

특허문헌1: 일본 특허공개 2000-30641호 공보(제2, 3, 5페이지, 도 1)

특허문헌2: 일본 특허공개 2000-48746호 공보(제2, 3, 5페이지, 도 1)

(발명이 해결하려고 하는 과제)

X선관(T)이 탑재되는 비파괴 검사기기에서는, 도 7 또는 도 8에 나타내는 바와 같이 X선창(101b) 근방에 시료(S)를 근접시켜서 확대 투영하여, 보다 정밀한 검사를 행한다. 확대 투영하기 위해 확대율을 크게 잡기 위해서는, 전자빔(B)의 타겟(103)으로의 충돌부위(「X선발생점」이라고도 함)로부터 X선창(101b)까지의 거리(도 7 또는 도 8 중의 부호 「L」을 참조)을 되도록 작게 할 필요가 있다. 도 7 또는 도 8과 같은 구조에서는, 전자빔(B)이 타겟(103)에 충돌한 후에 전자빔(B)의 광축(○)에 대하여 직교방향으로 X선이 발생한다. 따라서, 광축(○)과 타겟(103)의 축이 기계적으로 직교배치되므로, 상술한 거리 L을 작게 하는 것은 전자총(102) 부분의 전극 사이즈를 작게 하는 것을 의미하고 있다. 또한, 각 전극에 상술한 바와 같이 독립해서 전위를 부여할 필요가 있으므로, 각 전극 사이즈는 필연적으로 작아져, 열용량도 작아진다.

한편, 비파괴 검사기기로 전자부품 등의 미세구조를 관찰할 경우, 클리어한 화상을 얻기 위해서는 초점도 미세화할 필요가 있고, 초점직경이 미크론 오더, 서브미크론 오더의 X선관(「마이크로 포커스 X선관」이라고도 함)이 필요하다. 이 X선관의 경우에는, 전자광학계의 전극배치에 대해서도 소정의 위치에 고정밀도로 배치됨이 필요조건이 된다.

이러한 X선관의 초점의 미소화를 꾀할 경우, 구면수차(球面收差)를 저감시켜서 크로스오버 직경을 작게 한다는 목적에서, 도 6에 나타내는 전자총 치수(디멘젼) 중, 제1전극(102b)의 개구(開口)(도 6 중의 부호 「D1」을 참조)를 작게 할 필요가 있다. 그 결과, 캐소드(102a)에 대하여 정의 전위를 갖는 제2전극(「인출전극」이라고도 함)(102c)의 전계(電界)가 개구(D1)의 미소화에 의해 캐소드(102a)면에 도달하기 어려워진다. 제2전극(102c)의 전계를 캐소드(102a)면으로 도달시키기 위해서, 캐소드(102a)와 제1전극(102b)과의 거리(도 6 중의 부호 「d1」을 참조)을 되도록 작게 해서, 캐소드(102a)와 제1전극(102b)을 서브밀리 오더에 근접시킬 필요가 생긴다. 또한, 같은 관점에서, 제1전극의 두께(도 6 중의 부호 「t1」을 참조)을 되도록 얇은 쪽이 바람직하고, 두께 t1도 서브밀리 오더까지 얇게 할 필요가 있다.

그 결과, 약 1000℃에서 점등·제어되는 캐소드(102a)면이 제1전극(102b)의 근방에 배치되게 되어, 복사열에 의해 박판(薄板)인 제1전극(102b)의 온도도 크게 상승하게 된다. 이 때, 제1전극(102b)과 접합되어 있는 알루미나 등의 절연물은 일반적으로 열전도가 나쁘고, 또한 가는 지주나 리본전극(106)으로의 열의 방출(방열)도 나쁘므로, 제1전극 및 그 근방부품의 온도상승에 의한 열팽창에 의해 소정의 광학디멘젼을 얻을 수 없다. 또한, 제1전극으로부터 캐소드로의 재복사로 캐소드온도가 설정 이상으로 상승하여, 수명이 열화한다고 하는 문제가 생긴다.

그런데, 각 전극의 열용량을 크게 해서 방열을 꾀하려고 해도, 상술한 바와 같이 각 전극사이즈가 작게 설정되어 있는 구조상, 전자총디멘젼의 제약을 받아버린다.

이 발명은, 이러한 사정에 비추어 이루어진 것이며, 구조의 제약을 거의 받지 않는 X선 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

이 발명은, 이러한 목적을 달성하기 위해서, 다음과 같은 구성을 취한다.

다시 말해, 이 발명의 X선 발생장치는, 전자총과 타겟을 용기내에 수용하여, 상기 전자총으로부터 조사된 전자빔을 상기 타겟에 충돌시켜, 충돌부위로부터 발생한 X선을 상기 용기에 설치된 X선창으로부터 취출하도록 구성된 X선 발생장치로서, 전자총을, 상기 전자빔을 출사하는 캐소드와, 캐소드·타겟간에 배설된 적어도 2개 이상의 중간전극으로 구성하여, 이들 중간전극 중 상기 캐소드에 가장 가까운 제1전극에, 용기와 동일한 전위의 전위를 부여하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이 발명의 X선 발생장치에 의하면, 캐소드·타겟간에 배설된 적어도 2개 이상의 중간전극 중, 캐소드에 가장 가까운 제1전극에, 용기와 동일한 전위의 전위를 부여한다. 따라서, 제1전극의 열용량을 크게 해서 용기에 접촉했다고 해도, 용기와 동일한 전위의 전위가 제1전극에 부여되어 있으므로, X선 발생장치의 기능을 손상하지 않는다. 그 결과, 방열대책으로서 제1전극을 크게 하거나, 혹은 제1전극을 용기에 접촉시킬 수 있는 등의 제1전극은 구조의 제약을 거의 받지 않는다.

상술한 발명의 일례는, 상술한 용기 및 제1전극의 전위를 접지전위로 하는 것이다. 원래, 용기는 접지되어 있으므로, 제1전극의 전위를 접지전위로 하면, 용기와 동일한 전위의 전위를 제1전극에 간이하게 부여할 수 있다. 용기 및 제1전극의 전위를 접지전위로 하면, 상술한 캐소드, 타겟 및 중간전극을 포함시킨 장치 안의 모든 전극의 전위를 0 또는 정의 전위로 하는 것이 가능하다. 또한, 0 또는 정의 전위로 함으로써 제1전극의 전위에 대하여 캐소드, 중간전극(예를 들면 제2전극, 제3전극), 타겟 등의 모든 전극의 전위가 정극성(正極性)이 되어, 전원관리가 용이하게 된다.

상술한 이들의 발명에 있어서, 제1전극을 용기에 맞닿게 함으로써 직접적으로 접촉시켜도 좋고, 제1전극과 용기와의 사이에 단수 또는 서로 맞닿은 복수의 도전부재를 배설하여, 그 도전부재를 제1전극에 맞닿게 함과 아울러 용기에 맞닿게 함으로써 도전부재를 통하여 제1전극을 용기에 간접적으로 접촉시켜도 좋다. 이렇게 적극적으로 접촉시킴으로써, 접촉시킨 시점에서 제1전극과 용기가 전기적으로 접속되어서, 제1전극에, 용기와 동일한 전위의 전위를 간이하게 부여할 수 있다. 또한, 전자총과 용기와의 위치관계가 결정되어 장치의 조립이 용이하게 된다.

제1전극의 물질의 적합한 일례로서, 제1전극을 Mo(몰리브덴), Ta(탄탈),W(텅스텐), Ir(이리듐) 혹은 그들 중 어느 것을 포함하는 물질로 형성한다. 몰리브덴, 탄탈, 텅스텐, 이리듐, 혹은 그들을 포함하는 물질은 증기압이 낮고 고융점이므로, 제1전극중의 가스가 아웃가스가 되어서 방출되기 어렵다. 그 결과, 용기 내에 아웃가스가 방출되지 않고 용기 내에 악영향을 주지 않는다. 여기에서, 고융점이란 융점이 2000℃ 이상을 말한다.

또, 제1전극의 물질의 적합한 다른 일례로서, 제1전극을 스텐레스강으로 형성한다. 스텐레스강(鋼)의 경우에는, 몰리브덴 등과 비교하면 증기압이 높고 1500℃∼1600℃로 저융점이므로, 본래라면, 스텐레스강의 크롬의 가스가 고온에 의해 아웃가스가 되어서 방출되지만, 제1전극의 열용량을 크게 함으로써 고온이 되기 어렵게 되어 아웃가스가 방출되기 어려워진다. 그 결과, 용기 내에 아웃가스가 방출되지 않아 용기 내에 악영향을 주지 않는다. 또한, 몰리브덴은 고가이며 난삭재(難削材)임에 대해, 스텐레스강은 저렴하고 가공성이 좋으므로, 제1전극의 사이즈나 형상을 자유롭게 설정할 수 있다.

또한, 여기에서, 저융점이란 융점이 2000℃ 미만을 말한다.

다른 저융점의 재료로서, Ti(티타늄), Zr(지르코늄), Ni(니켈) 혹은 그들 중 어느 것을 포함하는 합금도 적용가능하다.

(발명의 효과)

이 발명에 의한 X선 발생장치에 의하면, 캐소드·타겟간에 배설된 적어도 2개 이상의 중간전극 중, 캐소드에 가장 가까운 제1전극에, 용기와 동일한 전위의 전위를 부여함으로써, 제1전극의 열용량을 크게 해서 용기에 접촉했다고 해도, X선 발생장치의 기능을 손상하지 않는다. 그 결과, 방열대책으로서 제1전극을 크게 하거나, 혹은 제1전극을 용기에 접촉시킬 수 있는 등의 제1전극은 구조의 제약을 잘 받지 않게 된다.

또한, 제1전극과 용기에 접촉시킴으로써 전자총과 용기와의 위치관계가 결정되어, X선 발생장치의 조립이 용이하게 된다. 또한, 제1전극의 전위에 대하여 캐소드, 중간전극(예를 들면 제2전극, 제3전극), 타겟 등 모든 전위가 정극성이 되어, 전원관리가 용이하게 된다.

도 1은 실시예에 따른 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도 2는 변형예에 따른 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도 3은 또 다른 변형예에 따른 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도 4는 또 다른 변형예에 따른 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도 5는 또 다른 변형예에 따른 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도 6은 평면형 음극방 전자총 3극부(애노드, 제1 및 제2전극)의 모식도이다.

도 7은 종래의 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

도 8은 종래의 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다.

(부호의 설명)

1…진공용기

1b …X선창

2 …전자총

2a …캐소드

2b …제1전극

2c …제2전극

2d …제3전극

3 …타겟

8 …도전부재

T …X선관

이하, 도면을 참조해서 이 발명의 실시예를 설명한다. 도 1은, 실시예에 따른 X선관의 구성을 나타내는 개략단면도이다. 또한, 본 실시예에서는, 전자빔의 광축에 대하여 직교방향으로 X선을 출사하도록 전자총 및 타겟을 배설하여, 타겟에 전자빔(B)을 충돌 및 반사시켜서 X선을 발생시키는 반사형 X선관을 예로 들어서 설명한다. 또한, 본 실시예에서는, 용기 내가 진공밀봉되어 구성된 밀폐형 X선관을 예로 들어서 설명한다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 진공용기(1) 안에 전자총(2)과 타겟(3)을 수납하여, 전자총(2)으로부터 조사된 전자빔(B)을 타겟(3)에 충돌시켜, 충돌부위(X선발생점)로부터 발생한 X선을 진공용기(1)에 설치된 X선창(1b)으로부터 취출하도록 X선관(T)은 구성되어 있다. X선관(T)은, 이 발명에 있어서의 X선 발생장치에 상당하며, 진공용기(1)는, 이 발명에 있어서의 용기에 상당하며, 전자총(2)은, 이 발명에 있어서의 전자총에 상당하고, 타겟(3)은, 이 발명에 있어서의 타겟에 상당하며, X선창(1b)은, 이 발명에 있어서의 X선창에 상당한다.

전자총(2)은, 전자빔(B)을 출사하는 캐소드(2a)와, 제1전극(102b)이나 제2전극(102c)이나 제3전극(102d)의 중간전극으로 구성되어 있다. 이들 중간전극 중 캐 소드(2a)측으로부터 순서대로 제1전극(2b), 제2전극(2c), 제3전극(2d)이라고 한다. 캐소드(2a)는, 이 발명에 있어서의 캐소드에 상당하고, 제1전극(2b), 제2전극(2c) 및 제3전극(2d)는, 이 발명에 있어서의 중간전극에 상당한다.

캐소드(2a)로서, 브라운관에 사용되고 있는 것과 같은 평면형 음극이 사용된다. 이 음극은, 텅스텐으로 형성된 필라멘트와 비교하면 수명이 길다. 캐소드(2a)에는, 정의 전위가 인가되어 부여된다. 제2전극(2c)은 「인출전극」이라고도 불리고 있으며, 본 실시예에서는, 제2전극(2c)에는 정의 전위가 인가되어서 부여된다. 제3전극(2d)은 「집속전극」이라고도 불리고 있으며, 크로스오버상을 목표로 하는 초점직경으로 타겟(3) 위에 결상하는 전자광학렌즈의 기능을 갖는다. 목표로 하는 초점직경이나 각 전극간의 거리에 따라서 제3전극(2d)에는, 0 또는 정의 전위가 인가되어서 부여된다.

본 실시예에서는, 제1전극(2b)은 접지되어 있으며, 같이 접지되어 있는 진공용기(1)와 동일한 전위가 된다. 제1전극(2b)을 형성하는 물질로서는, 바람직하게는 Mo(몰리브덴), Ta(탄탈), W(텅스텐), Ir(이리듐) 혹은 그들 중 어느 것을 포함하는 물질 등으로 대표되는 고융점금속, 또는 저융점의 재료인 스텐레스강, Ti(티타늄), Zr(지르코늄), Ti(티타늄)이나 스텐레스강 이외의 각종의 합금이다.

캐소드나 각 전극에 전위를 인가하기 위해서는, 스템(4)의 핀(5)과 목적 전극을 가는 지주 혹은 리본전극(도시생략)을 통하여, 전기적, 기계적으로 접속해서 X선관(T)밖으로부터 전위를 부여한다. 본 실시예에서는 핀(5)에 제1전극보유지지부재(7)를 장착하여, 이 제1전극보유지지부재(7)를 제1전극(2b)에 당접 혹은 용접시 킨다. 제1전극보유지지부(7)는 도전부재로 형성되고, 도전부재의 재료에 대해서는 특별히 한정되지 않는다. 이 제1전극보유지지부에 의해, 제1전극(2b)의 열용량을 크게 할 수 있다.

또한, 제1전극(2b)의 열용량을 크게 하는 구조는, 핀(5)에 장착된 제1전극 보유지지부(7)에 한정되지 않고, 제1전극(2b) 그 자체를 큰 구조체로 구성하면 좋다. 또한, 구조체는, 광축(○)에 축대칭인 원반, 원통형상이라도 좋다.

제1전극보유지지부(7)는, 진공용기(1)에 접촉하지 않고 있지만, 제1전극(2b)의 열용량을 되도록 크게 하기 위해서, 진공용기(1)에 근접시키는 정도로까지 제1전극보유지지부(7)를 크게 해서 장착하고 있다. 따라서, 진공용기(1)에 접촉할 가능성이 있지만, 제1전극(2b)에는 진공용기(1)와 동일한 전위의 전위가 X선관(T)밖으로부터 부여되고 있으므로, 진공용기(1)에 만일 접촉한다고 해도 문제는 없다.

본 실시예에 따른 X선관(T)에 의하면, 캐소드(2a)·타겟(3)사이에 배설된 3개의 중간전극 중, 캐소드(2a)에 가장 가까운 제1전극(2b)에, 진공용기(1)와 동일한 전위의 전위를 부여한다. 한편, 본 실시예에서는, 제1전극보유지지부재(7)를 제1전극(2b)에 당접 혹은 용접시킴으로써, 제1전극(2b)의 열용량을 크게 하고 있다. 따라서, 제1전극(2b)의 열용량을 크게 해서 진공용기(1)에 접촉한다고 해도, 진공용기(1)와 동일한 전위의 전위가 제1전극(2b)에 부여되어 있으므로, X선관(T)의 기능을 손상하지 않는다. 그 결과, 방열대책으로서 제1전극(2b)을 크게 하거나, 혹은 제1전극(2b)을 진공용기(1)에 접촉시킬 수 있는 등의 제1전극(2b)은 구조의 제약을 거의 받지 않는다.

본 실시예에서는, 진공용기(1) 및 제1전극(2b)의 전위를 접지전위로 하고 있다. 원래, 진공용기(1)는 접지되어 있으므로, 제1전극(2b)의 전위를 접지전위로 하면, 진공용기(1)와 동일한 전위의 전위를 제1전극(2b)에 간이하게 부여할 수 있다. 진공용기(1) 및 제1전극(2b)의 전위를 접지전위로 하면, 상술한 캐소드(2a), 타겟(3) 및 중간전극을 포함한 X선관(T) 안의 모든 전극의 전위를 0 또는 정의 전위로 하는 것이 가능하다. 또한, 0 또는 정의 전위로 함으로써 제1전극(2b)에 대하여 캐소드(2a), 중간전극(예를 들면 제2전극(2c), 제3전극(2d)), 타겟(3)등의 모든 전극의 전위가 정극성이 되어, 전원관리가 용이하게 된다.

또한, 제1전극(2b)을 Mo(몰리브덴), Ta(탄탈), W(텅스텐), Ir(이리듐), 혹은 그들 중 어느 것을 포함하는 물질 등으로 대표되는 고융점금속으로 형성한 경우, 이들의 재료는 증기압이 낮고 고융점이므로, 제1전극(2b) 중의 가스가 아웃가스가 되어서 방출되기 어렵다. 그 결과, 진공용기(1) 안에 아웃가스가 방출되지 않고진공용기(1) 안에 악영향을 주지 않는다.

또한, 제1전극(2b)을 스텐레스강으로 형성한 경우, 스텐레스강의 경우에는, 몰리브덴 등으로 대표되는 고융점금속과 비교하면 증기압이 높고 저융점이므로, 본래대로라면, 스텐레스강의 크롬의 가스가 고온에 의해 아웃가스가 되어서 방출되지만, 제1전극(2b)의 열용량을 크게 함으로써 고온이 되기 어려워져서 아웃가스가 방출되기 어렵게 된다. 그 결과, 진공용기(1)안에 아웃가스가 방출되지 않고 진공용기(1)안에 악영향을 주지 않는다. 또한, 몰리브덴은 고가이며 난삭재(難削材)인데 대해서, 스텐레스강은 염가이며 가공성이 좋으므로, 제1전극(2b)의 사이즈나 형상 을 자유롭게 설정하는 것이 가능하다. 이 밖의 저융점재료로서, Ti나 Zr, Ni 혹은 그들 중 어느 것을 포함하는 합금을 들 수 있다.

이 발명은, 상기 실시형태에 한정되지 않고, 하기와 같이 변형 실시하는 것이 가능하다.

(1) 상술한 실시예에서는, 비파괴 검사기기 등의 공업용장치를 예로 들어 설명했지만, 이 발명은, X선진단장치 등의 의료용장치에도 적용할 수 있다.

(2) 상술한 실시예에서는, 캐소드로서, 평면형 음극을 사용했지만, 이외의 음극를 써도 좋다.

(3) 상술한 실시예에서는, 진공용기(1)에 근접시키는 정도로까지 제1전극보유지지부(7)를 크게 해서 장착되어 있으며, 제1전극(2a)을 진공용기(1)에 적극적으로 접촉시키지 않았지만, 이 변형예(3)도 포함하여, 하기 변형예(4),(5)와 같이 제1전극(2a)을 진공용기(1)에 적극적으로 접촉시켜도 좋다. 예를 들면, 도 2에 나타내는 바와 같이, 제1전극(2b)을 진공용기(1)에 맞닿게 함으로써 직접적으로 접촉시킨다. 이렇게 적극적으로 접촉시킴으로써, 접촉된 시점에서 제1전극(2b)과 진공용기(1)가 전기적으로 접속되어서, 제1전극(2b)에, 진공용기(1)와 동일한 전위의 전위를 간이하게 부여할 수 있다. 또한, 전자총(2)과 진공용기(1)의 위치 관계가 결정되어, X선관(T)의 조립이 용이하게 된다. 이 경우에는, X선관(T) 밖에서 스템(4)이나 핀(5)을 통하여 제1전극(1b)에 전위를 인가할 필요는 없다.

(4) 상술한 실시예에서는, 진공용기(1)에 근접시키는 정도로까지 제1전극보유지지부(7)를 크게 해서 장착되어 있으며, 제1전극(2a)을 진공용기(1)에 적극적으 로 접촉시키지 않았지만, 상술한 변형예(3)도 포함하여, 이 변형예(4) 및 하기 변형예(5)와 같이 제1전극(2a)을 진공용기(1)에 적극적으로 접촉시켜도 좋다. 예를 들면, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1전극(2b)과 진공용기(1)의 사이에 단수의 도전부재(8)를 배설하여, 그 도전부재(8)를 제1전극(2b)에 맞닿게 함과 아울러 진공용기(1)에 맞닿게 함으로써 도전부재(8)를 통하여 제1전극(2b) 을 진공용기(1)에 간접적으로 접촉시켜도 좋다. 도전부재(8)는 이 발명에 있어서의 도전부재에 상당한다. 이렇게 적극적으로 접촉시킴으로써, 접촉시킨 시점에서 제1전극(2b)과 진공용기(1)가 전기적으로 접속되어서, 제1전극(2b)에, 진공용기(1)와 동일한 전위의 전위를 간이하게 부여할 수 있다. 또한, 전자총(2)과 진공용기(1)의 위치관계가 결정되어, X선관(T)의 조립이 용이하게 된다. 이 경우에도, X선관(T)밖으로부터 스템(4)이나 핀(5)을 통하여 제1전극(1b)에 전위를 인가할 필요는 없다.

(5) 상술한 변형예(4)에서는, 제1전극(2b)과 진공용기(1)의 사이에 단수의 도전부재(8)를 배설하여, 그 도전부재(8)를 제1전극(2b)에 맞닿게 함과 아울러 진공용기(1)에 당접시킴으로써, 도전부재(8)를 통하여 제1전극(2b)을 진공용기(1)에 간접적으로 접촉시켰지만, 제1전극(2b)과 진공용기(1) 사이에 서로 맞닿은 복수의 도전부재를 배설하여, 그 도전부재를 제1전극(2b)에 맞닿게 함과 아울러 진공용기(1)에 맞닿게 함으로써 도전부재를 통하여 제1전극(2b)을 진공용기(1)에 간접적으로 접촉시켜도 좋다. 예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 제1전극(2b)과 진공용기(1)의 사이에 서로 맞닿은 2개의 도전부재(8a, 8b)를 배설하여, 도전부재(8a)를 제1전극(2b)에 맞닿게 함과 아울러 도전부재(8b)를 진공용기(1)에 맞닿게 함으 로써 도전부재(8a, 8b)를 통하여 제1전극(2b)을 진공용기(1)에 간접적으로 접촉시킨다. 서로 맞닿은 3개 이상의 도전부재에 있어서도 같다.

(6) 상술한 실시예에서는, 전자빔의 광축에 대하여 직교방향으로 X선을 출사하도록 전자총 및 타겟을 배설하여, 타겟으로 전자빔(B)을 충돌 및 반사시켜서 X선을 발생시키는 반사형 X선관을 예로 들어서 설명했지만, 전자빔의 광축에 대하여 평행하게 X선을 출사하도록 전자총 및 타겟을 배설하여, 타겟에 전자빔(B)을 충돌 및 투과시켜서 X선을 발생시키는 투과형 X선관에 적용해도 좋다. 예를 들면, 도 5에 나타내는 바와 같이, 실시예1과 마찬가지로 진공용기(1)에 근접시키는 정도로까지 제1전극보유지지부(7)를 크게 해서 장착해도 좋다. 물론, 투과형 X선관에 상술한 변형예(3)∼(5)을 조합시켜, 제1전극(2b)을 진공용기(1)에 적극적으로 접촉시켜도 좋다.

(7) 상술한 실시예에서는, 진공용기(1)는 접지되어 있었지만, 정 또는 부의 전위를 진공용기(1)에 부여해도 좋다. 그 경우에는, 제1전극(2b)도 진공용기(1)와 동일한 전위의 정 또는 부의 전위가 인가된다.

(8) 종래의 X선관에서도 설명한 바와 같이, 리본전극을 통하여 캐소드나 각 전극에 전압을 인가해도 좋다.

(9) 상술한 실시예에서는, 밀폐형 X선관을 예로 들어서 설명했지만, 개방형 X선관에도 적용할 수 있다.

(10) 상술한 실시예에서는, 중간전극은 3개였지만, 중간전극의 수가 복수라면, 특별히 한정되지 않는다.

예를 들면 중간전극은 4개 이상이라도 좋고, 중간전극은 2개만이라도 좋다.

중간전극이 2개만인 경우에는, 제3전극인 집속전극의 기능을 제2전극이 겸용하고, 제1전극 및 제2전극만으로 중간전극을 구성하면 좋다.

Claims

전자총(電子銃)과 타겟을 용기 내에 수용하여, 상기 전자총으로부터 조사된 전자빔을 상기 타겟에 충돌시켜, 충돌부위로부터 발생한 X선을 상기 용기에 설치된 X선창(窓)으로부터 취출하도록 구성된 X선 발생장치로서, 전자총을, 상기 전자빔을 출사하는 캐소드와, 캐소드·타겟 간에 배설된 적어도 2개 이상의 중간전극으로 구성하여, 이들 중간전극 중 상기 캐소드에 가장 가까운 제1전극에, 용기와 동일한 전위의 전위를 부여하는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제1항에 있어서,

상기 용기 및 제1전극의 전위를 접지전위(接地電位)로 하는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제2항에 있어서,

상기 캐소드, 타겟 및 상기 중간전극을 포함한 장치 내의 모든 전극의 전위가 0 또는 정의 전위인 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극을 상기 용기에 맞닿게 함으로써 직접적으로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극과 용기와의 사이에 단수 또는 서로 맞닿은 복수의 도전부재를 배설하여, 그 도전부재를 제1전극에 맞닿게 함과 아울러 용기에 맞닿게 함으로써 도전부재를 통하여 제1전극을 용기에 간접적으로 접촉시키는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극을 Mo(몰리브덴), Ta(탄탈), W(텅스텐), Ir(이리듐) 혹은 그들 중 어느 것을 포함하는 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극을 스텐레스강(鋼)으로 형성하는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1전극을 저융점금속 혹은 그것을 포함하는 물질로 형성하는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제8항에 있어서,

상기 저융점금속은, Ti(티타늄), Zr(지르코늄), Ni(니켈) 혹은 그들 중 어느 것을 포함하는 합금인 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.