TWI597755B - X光照射源及x光管 - Google Patents

Description

X光照射源及X光管

本發明係關於X光照射源及X光管。

先前，已開發有以於具有X光照射窗之殼體內裝入X光管或高壓產生模組等構成之X光照射源。例如在專利文獻1中記載之工業用X光產生裝置中，係將升壓電路之高壓側與X光管之陰極相接近而配置。又，例如在專利文獻2中記載之軟X光產生裝置中，係於射極之表面上設置包含特定粒徑之金剛石粒子之薄膜。在此裝置中X光管之殼體整體以鋁形成，並成為金屬構件位於X光管之陰極配置面之外側之構成。

在如以上之X光照射源中，根據配合與X光管之供電端子之熱膨脹係數之觀點，係考慮將例如鈉鈣玻璃等之包含鹼之玻璃使用於殼體之底板等。此種玻璃之熱膨脹係數，由於接近於與配置於X光管內之各種電極或密封材料之熱膨脹係數，故可形成真空保持性能較高之真空殼體。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2012-49123號公報

[專利文獻2]日本特開2007-305565號公報

然而，於X光管之殼體使用包含鹼之玻璃之情形，若以被施加負的高電壓之陰極等之高壓部、與被施加低電壓(或接地電位)之各種控制電路等之低壓部夾著玻璃，則存在鹼離子受高壓部之電位牽引而自玻璃析出之情況。已知若產生此種鹼離子之析出，且鹼離子附著於X光管內之電極等，則因各電極間之電位關係產生變化，而會產生無法保持所需X光量之問題之虞。

本發明係為解決上述問題而完成者，本發明之目的在於提供藉由抑制鹼離子自殼體之析出，可實現穩定動作之X光照射源及X光管。

為解決上述問題，本發明之X光照射源之特徵在於包含：X光管，其具有：被施加負的高電壓之陰極、藉由來自陰極之電子入射而產生X光之靶材、及收納陰極與靶材且具有使自上述靶材產生之X光向外部射出之輸出窗之殼體；及電源部，其產生施加於陰極之負的高電壓；且殼體具有：窗用壁部，其設置有輸出窗；及本體部，其與窗用壁部接合而形成收納陰極及靶材之收納空間；本體部具有對向壁部，該對向壁部與窗用壁部對向配置，由包含鹼之玻璃形成；於對向壁部之外表面側，配置有被施加與自電源部向陰極供給之負的高電壓大致相同之負的高電壓之電場控制電極。

此X光照射源中，X光管之殼體之壁部中由包含鹼之玻璃形成之對向壁部由皆被施加負的高電壓之陰極與電場控制電極夾著。藉由此種構成可抑制於對向壁部產生電場，從而抑制鹼離子自玻璃析出。因此，可抑制因鹼離子之附著而引起之各電極間之電位關係之變化，從而不會產生無法保持所需X光量之問題，且可維持穩定之動作。

又，較好陰極係沿著對向壁部之內表面延伸，電場控制電極以與陰極對向之方式沿著對向壁部延伸。在陰極延伸之情形時雖於對向 壁部亦容易產生鹼離子之析出，但藉由使電場控制電極與陰極對向，可較好地抑制鹼離子之析出。

又，較好陰極之電子釋出部與對向壁部隔開，且於電子釋出部與對向壁部之間，以與陰極對向之方式配置被施加與自電源部供給至陰極之負的高電壓大致相同之負的高電壓之背面電極；電場控制電極以與背面電極對向之方式，沿著對向壁部之外表面延伸。認為若電子釋出部與對向壁部直接面對，則係處於會使對向壁部帶電且電位變不穩定，亦使電子之釋出不穩定之情況。因此，藉由使背面電極與陰極對向而配置，可防止此問題。另一方面，因更靠近對向壁部之背面電極所形成之電場，於對向壁部容易產生鹼離子之析出，但藉由使電場控制電極與背面電極對向，可實現穩定之電子釋出且可更好地抑制鹼離子之析出。

又，電場控制電極較好係以覆蓋對向壁部之外表面整體之方式配置。此情形，可更確實地抑制於對向壁部產生電場。

又，電場控制電極較好密接於對向壁部之外表面。此情形，可更確實地抑制於對向壁部產生電場。

又，較好進而包含載置有電源部之電路基板，且殼體係介隔配置於電場控制電極與電路基板之間之絕緣性構件而載置於電路基板。此情形，可抑制電場控制電極與電路基板之間之電性影響，且穩定地固定X光管。

又，較好進而包含載置有電源部之電路基板，電場控制電極係形成於電路基板上之圖案電極，且殼體介隔圖案電極而載置於電路基板。此情形，僅藉由將X光管固定於電路基板即可將電場控制電極配置於期望之位置。又，可穩定地實施向電場控制電極之供電。

又，較好進而包含載置有電源部之電路基板，於電路基板上形成有可嵌合殼體之貫通孔，且殼體係藉由以覆蓋對向壁部及電場控制 電極之方式設置之絕緣性塗覆部，以嵌入貫通孔之狀態保持於電路基板。此情形時，在抑制電場控制電極與電路基板之間之電性影響的同時可穩定地固定X光管。又，藉由將殼體嵌入貫通孔，可使X光照射源小型化。

又，本發明之X光管之特徵在於包含：陰極，其施加有負的高電壓；靶材，其藉由來自陰極之電子之入射而產生X光；及殼體，其收納陰極與靶材且具有使自上述靶材產生之X光向外部射出之輸出窗；且殼體包含：窗用壁部，其設置有輸出窗；及本體部，其與窗用壁部接合而形成收納陰極及靶材之收納空間；本體部具有對向壁部，該對向壁部與窗用壁部對向而配置，由包含鹼之玻璃形成；於對向壁部之外表面，設置被施加與供給至陰極之電壓大致相同之負的高電壓之電場控制電極。

該X光管中，殼體之壁部中由包含鹼之玻璃形成之對向壁部係由皆被施加負的高電壓之陰極與電場控制電極夾著。藉由此種構成可抑制於對向壁部產生電場，從而抑制鹼離子自玻璃析出。因此，可抑制因鹼離子之附著而引起之各電極間之電位關係變化，從而不會產生無法保持所需X光量之問題，而可維持穩定之動作。

又，較好陰極沿著對向壁部之內表面延伸，且電場控制電極係以與陰極對向之方式沿著對向壁部之外表面延伸。在陰極延伸之情形時於對向壁部雖亦容易產生鹼離子之析出，但藉由使電場控制電極與陰極對向，可較好地抑制鹼離子之析出。

又，較好陰極之電子釋出部與對向壁部隔開，且於電子釋出部與對向壁部之間，以與陰極對向之方式配置被施加與供給至陰極之上述負的高電壓大致相同之負的高電壓之背面電極；電場控制電極以與背面電極對向之方式，沿著對向壁部之外表面延伸。認為若電子釋出部與對向壁部直接面對，則處於會使對向壁部帶電且電位不穩定，亦 使電子之釋出不穩定之情形。因此，藉由使背面電極與陰極對向配置，可防止此問題。另一方面，因更靠近對向壁部之背面電極所形成之電場，容易於對向壁部產生鹼離子析出，但藉由使電場控制電極與背面電極對向，可實現穩定之電子釋出且較好地抑制鹼離子析出。

又，較好電場控制電極係以覆蓋對向壁部之外表面整體之方式配置。此情形，可更確實地抑制於對向壁部產生電場。

又，較好電場控制電極係密接於對向壁部之外表面。此情形，可更確實地抑制於對向壁部產生電場。

又，較好進而以覆蓋電場控制電極之方式設置絕緣性構件。此情形，可良好地確保載置X光管時之電性絕緣性。

再者，較好絕緣性構件係包含絕緣性材料之片狀構件材料，且電場控制電極係配置於片狀構件。此情形，可良好地保持電場控制電極之電絕緣性，且可藉由外表面使電場控制電極密接於對向壁部。

根據本發明，藉由抑制自殼體之鹼離子析出，可實現穩定之動作。

1‧‧‧X光照射裝置

2‧‧‧X光照射源

3‧‧‧控制器

11‧‧‧控制電路

21‧‧‧X光管

22‧‧‧高壓產生模組(電源部)

23‧‧‧驅動電路

31‧‧‧殼體

31a‧‧‧壁部

31b‧‧‧側壁部

31c‧‧‧蓋部

32‧‧‧第1電路基板(電路基板)

32a‧‧‧貫通孔

33‧‧‧第2電路基板

34‧‧‧X光輸出窗

35‧‧‧本體部

38‧‧‧配線部(電源部)

51‧‧‧殼體

51a‧‧‧窗用壁部

51b‧‧‧對向壁部

51c‧‧‧側壁部

51d‧‧‧開口部

52‧‧‧燈絲(陰極)

52a‧‧‧電子釋出部

53‧‧‧背面電極

54‧‧‧靶材

55‧‧‧供電引腳

56‧‧‧窗材

57‧‧‧輸出窗

58‧‧‧背面電極

60‧‧‧間隔構件

71‧‧‧電場控制電極

72‧‧‧絕緣片(絕緣性構件)

73‧‧‧絕緣隔片(絕緣性構件)

74‧‧‧模封部(絕緣性塗覆部)

81‧‧‧驅動電路23之配置區域

82‧‧‧間隔構件

C‧‧‧連接纜線

圖1係顯示包含本發明之第1實施形態之X光照射源而構成之X光照射裝置之立體圖。

圖2係顯示圖1所示之X光照射裝置之功能性構成要件之方塊圖。

圖3係圖1所示之X光照射源之立體圖。

圖4係圖3之俯視圖。

圖5係圖4之V-V線剖面圖。

圖6係顯示X光管與電路基板之結合狀態之剖面圖。

圖7係圖6之VII-VII線剖面圖。

圖8係自底面側觀察圖6所示之X光管之圖。

圖9係顯示變形例之X光照射源之俯視圖。

圖10係圖9之X-X光剖面圖。

圖11係顯示本發明之第2實施形態之X光照射源之X光管與電路基板之結合狀態之剖面圖。

圖12係圖11之XII-XII線剖面圖。

圖13係自底面側觀察圖11所示之X光管之圖。

圖14係顯示本發明之第3實施形態之X光照射源之X光管與電路基板之結合狀態之剖面圖。

圖15係圖14之XV-XV線剖面圖。

圖16係顯示本發明之效果確認試驗結果之圖，(a)係比較例，(b)係實施例之結果。

圖17係顯示本發明之另一效果確認試驗結果之圖，(a)係比較例，(b)係實施例之結果。

圖1係顯示包含本發明之第1實施形態之X光照射源而構成之X光照射裝置之立體圖。該圖所示之X光照射裝置1係作為於例如處理大型玻璃之生產線上設置於無塵室等且藉由X光之照射進行大型玻璃之除靜電之光電離器(光照射式除靜電裝置)而構成。此X光照射裝置1包含照射X光之X光照射源2、及控制X光照射源2之控制器3而構成。

圖2係顯示X光照射裝置1之功能性構成要件之方塊圖。如該圖所示，控制器3包含控制電路11而構成。控制電路11包含例如向內置於X光照射源2之X光管21供給電力之電源電路、及向X光管21發送控制驅動及停止之控制信號之控制信號發送電路等而構成。此控制電路11藉由連接纜線C與X光照射源2連接。

接著，針對上述之X光照射源2之構成進行詳細地說明。

圖3係圖1所示之X光照射源之立體圖。又，圖4係圖3之俯視圖， 圖5係圖4之V-V線剖面圖。如圖3至圖5所示，X光照射源2於金屬製之大致長方體形狀之殼體31內，具有X光管21及高壓產生模組22、搭載X光管21及驅動電路23之至少一部分之第1電路基板32、與搭載高壓產生模組22之第2電路基板33。

如圖3及圖4所示，殼體31包含：本體部35，其具有形成有使自X光管21產生之X光向外部射出之X光輸出窗34之長方形狀之壁部31a、及設置於此壁部31a之各邊之側壁部31b，且一面側開口；及蓋部31c，其與壁部31a對向，並以蓋住本體部35之開口部分之方式安裝。輸出窗34係由在壁部31a之大致中央部分中，沿著殼體31之長邊方向形成為長方形狀之開口部而構成。

如圖5所示，X光管21於較殼體31充分小之大致長方體形狀之殼體51內，具有產生電子束之燈絲(陰極)52、使電子束加速之柵極53、及根據電子束之入射而產生X光之靶材54。殼體51包含設置有輸出窗57之窗用壁部51a，與接合於窗用壁部51a而形成收納燈絲52、柵極53、及靶材54之收納空間之本體部。此本體部由與該窗用壁部51a對向之對向壁部51b、與沿著窗用壁部51a及對向壁部51b之外緣之側壁部51c構成。窗用壁部51a由例如不鏽鋼等之金屬板形成。對向壁部51b由例如鈉鈣玻璃或硼矽酸玻璃等之包含鹼(此處為鈉)之玻璃等之絕緣性材料形成。又，側壁部51c由例如玻璃等之絕緣性材料形成。

側壁部51c之高度小於窗用壁部51a及對向壁部51b之長邊方向之長度。即，殼體51成為可將窗用壁部51a及對向壁部51b當作平板平面之平板狀之大致長方體形狀。於窗用壁部51a之大致中央部分中，較X光出射窗34小一圈之開口部51d，沿著殼體51之長邊方向(窗用壁部51a及對向壁部51b之長邊方向)形成為長方形狀。此開口部51d構成輸出窗57。

燈絲52配置於對向壁部51b側，柵極53配置於燈絲52與靶材54之 間。於燈絲52及柵極53上分別連接有複數個供電引腳55(參照圖7)。供電引腳55通過側壁部51c與對向壁部51b之間，分別向殼體51之寬度方向之兩側凸出，且與第1電路基板32上之配線部38電性連接。此配線部38與高壓產生模組22電性連接，而構成本發明之電源部之一部分。對燈絲52自高壓產生模組22經由配線部38及供電引腳55，施加例如-5kV左右之負的高電壓。

又，燈絲52之電子釋出部52a與對向壁部51b隔開，且於電子釋出部52a與對向壁部51b之間，以與燈絲52對向之方式配置有背面電極58。背面電極58形成為其長邊方向沿著燈絲52之電子釋出部52a延伸，且其短邊方向相對於燈絲52之直徑具有充分大之長度之矩形狀(參照圖8)，且以密著地載置於對向壁部51b之內表面之狀態配置。於背面電極58上連接有與連接於燈絲52之供電引腳55不同之複數個供電引腳55，且與燈絲52同樣，對背面電極58，自高壓產生模組22經由配線部38及供電引腳55，施加-5kV左右之負的高電壓。

另一方面，於窗用壁部51a之外面側，如圖5所示，以密封開口部51d之方式，密著固定例如包含例如鈦等之X光透過性良好且具備導電性之材料之長方形之窗材56，從而構成使在靶材54產生之X光向X光管21之外部輸出之輸出窗57。另，於窗材56之內表面形成包含例如鎢等之靶材54。

對於殼體31內之X光管21、高壓產生模組22、第1電路基板32、及第2電路基板33之固定，係如圖5所示般採用間隔構件60。間隔構件60藉由例如陶瓷形成為棒狀，呈非導電性。間隔構件60直立設置於殼體31之蓋部31c之內表面側，並大致平行地支撐搭載X光管21之第1電路基板32與搭載高壓產生模組22之第2電路基板33。設有此種構造之蓋部31c，以使X光管21之輸出窗57自殼體31之X光射出窗34露出之方式經位置對準，而固定於本體部35。

另一方面，在固定X光管21與第1電路基板32時，係如圖6及圖7所示，使用電場控制電極71、絕緣片(絕緣性構件)72、及絕緣隔片(絕緣性構件)73。電場控制電極71係具有導電性之面狀之構件，且係包含例如銅等之導電性膠帶等之薄膜或板狀之金屬構件等。電場控制電極71使用膠帶之接著部密著貼附於對向壁部51b之外面側，且與燈絲52及背面電極58同樣，自高壓產生模組22施加-5kV左右之負的高電壓。藉此，由包含鹼之玻璃形成之對向壁部51b，成為由在X光管21之內部之施加負的高電壓之燈絲52及背面電極58、與在X光管21之外部之施加負的高電壓之電場控制電極71夾著之狀態。

電場控制電極71較好配置於至少與背面電極58之整體對向(包含整體)之區域。本實施形態之電場控制電極71例如如圖8所示般，以與對向壁部51b相同之幅度，於對向壁部51b之長邊方向上延伸至較燈絲52之兩端部更靠近外側之位置為止，並與燈絲52之整體對向。在圖8之例中，電場控制電極71之兩端部雖未到達至對向壁部51b之兩端部，但電場控制電極71亦可遍及對向壁部51b之全面而形成。

絕緣片72係包含絕緣性材料之薄片構件，且係包含例如矽氧橡膠之片狀之構件。絕緣片72例如如圖8所示般，形成為與對向壁部51b之平面形狀大致同形之長方形狀，並使用藉由膠帶之接著或自身熔接性之接著以覆蓋電場控制電極71之方式，密著貼附於電場控制電極71及對向壁部51b之外面側。

絕緣隔片73係包含絕緣性材料之塊狀之構件，且包含例如矽氧橡膠。絕緣隔片73形成為例如較背面電極58小一圈之扁平之大致長方體形狀，且分別接著於絕緣片72及第1電路基板32之大致中央部分。藉由此絕緣隔片73，X光管21成為以絕緣片72不與配線部38連接之程度與第1電路基板32隔開之狀態。

具有以上之構成之X光照射源2中，於X光管21之殼體51之壁部中 由包含鹼之玻璃形成之對向壁部51b由皆被施加負的高電壓之燈絲52與電場控制電極71夾著。藉由此種構成，可抑制於對向壁部51b中產生電場，從而抑制鹼離子自玻璃析出。

若鹼離子自玻璃析出，則會產生如以下之問題。例如當析出之鹼離子附著於殼體51之內壁面等之絕緣構件表面時，則有耐電壓能降低之可能性。因此，會有燈絲52、或柵極53、靶材54等之不同電位之電極間之耐電壓能亦降低，且難以於各電極間施加為了驅動X光管21所需之電壓之可能性。又，若析出之鹼離子附著於柵極53，則因構成柵極53之材料與所附著之鹼離子之功函數之差異，而有與燈絲52之間之電位關係產生變化之可能性，而有難以自燈絲52穩定地取出電子之可能性。

因此，藉由電場控制電極71抑制於對向壁部51b中產生電場，從而抑制鹼離子自玻璃析出，藉此抑制燈絲52、或柵極53、靶材54等之不同電位之電極間之電位關係之變化，不會產生無法保持所需X光量之問題，而可維持穩定之動作。再者，若經析出之鹼離子附著於燈絲52，則有因燈絲52之表面狀態產生變化故而電子釋出能亦產生變化之可能性，但藉由抑制鹼離子自玻璃析出，亦可抑制此種問題。

在X光照射源2中，燈絲52沿著對向壁部51b之內表面於長邊方向延伸，且電場控制電極71以與燈絲52之整體對向之方式密著於對向壁部51b之外表面。在燈絲延伸之情形時於對向壁部51b雖亦容易產生鹼離子析出，但藉由使電場控制電極71與燈絲52之整體對向，可較好地抑制鹼離子之析出。又，藉由將電場控制電極71密著於對向壁部51b，可進一步提高電場之抑制效果。另，如圖8所示般，在電場控制電極71未到達至對向壁部51b之兩端部之情形時，可抑制高電壓區域之形成範圍。另一方面，在電場控制電極71遍及對向壁部51b之外表面整體而形成之情形時，充分地確保電場控制電極71之面積，從而可 更確實地抑制於對向壁部51b中產生電場。

又，在X光照射源2中，燈絲52之電子釋出部52a與對向壁部51b隔開，且於電子釋出部52a與對向壁部51b之間，以與燈絲52對向之方式配置被施加與自高壓產生模組22向燈絲52供給之負的高電壓大致相同之負的高電壓之背面電極58。又，電場控制電極71以與背面電極58對向之方式沿著對向壁部51b之外表面延伸。認為若電子釋出部52a與對向壁部51b直接面對，則會有使對向壁部51b帶電且電位變得不穩定，電子之釋出亦變得不穩定之情形。因此，藉由將背面電極58與燈絲52對向配置，可防止此問題。另一方面，因較燈絲52更靠近對向壁部51b之背面電極58所形成之電場，容易於對向壁部51b產生鹼離子之析出。對此，在本實施形態中藉由將電場控制電極71與背面電極58對向，可實現穩定之電子釋出且更確實地抑制鹼自對向壁部51b之析出。

又，在X光照射源2中，電場控制電極71覆蓋絕緣片72，且X光管21之殼體51介隔絕緣隔片73載置於第1電路基板32。因藉由此種構成可充分地確保電場控制電極71與第1電路基板32之絕緣性，從而抑制電場控制電極71與第1電路基板32之間之電性影響，故可穩定地保持電場控制電極71之電位或第1電路基板32之動作，且可將X光管21穩定地固定於第1電路基板32。

另，上述電場控制電極71除導電性膠帶外，亦可為形成於對向壁部51b之外表面或絕緣片之金屬蒸鍍膜。又，絕緣片72亦可為矽氧樹脂、陶瓷、聚醯亞胺等之無機材料薄膜。絕緣隔片73亦可為矽氧樹脂或聚胺基甲酸酯等。對向壁部51b、電場控制電極71、絕緣片72、及絕緣隔片73之各構件之結合，以如密封或接著劑等之可確保面彼此之密著性之方法為佳。又，絕緣材料亦較好使用自身熔接性之材料。

另，如圖9及圖10所示，使用面積較圖4及圖5所示之第1電路基 板32更大之殼體31及第1電路基板32，於第1電路基板32之一面側在X光管21之寬度方向之一側設置使X光管21驅動之驅動電路23之配置區域81，亦可於另一側搭載高壓產生模組22。在此例中，將框狀之間隔構件82固定於蓋部31c，且於間隔構件82之前端固定第1電路基板32。此情形，藉由電路基板之數量減少，可進一步縮小殼體31之厚度。

[第2實施形態]

圖11及圖12係顯示本發明之第2實施形態之X光照射源之X光管與電路基板之結合狀態之剖面圖。如該圖所示般，在第2實施形態之X光照射源中，X光管21與第1電路基板32之結合狀態與第1實施形態不同。

更具體而言，在本實施形態中不使用絕緣片72及絕緣隔片73，電場控制電極71係作為第1電路基板32上之圖案電極而形成。且，殼體51介隔電場控制電極71而載置於第1電路基板32上。電場控制電極71與第1實施形態相同，較好配置於至少與背面電極58之整體對向之區域，例如如圖13所示，以與背面電極58及燈絲52之整體對向之方式設置於較對向壁部51b小一圈之長方形狀之區域。

在此種構成中，X光管21之殼體51之壁部中由包含鹼之玻璃形成之對向壁部51b亦由皆被施加負的高電壓之燈絲52與電場控制電極71夾著。藉此，可抑制對向壁部51b中產生電場，從而抑制鹼離子自玻璃析出。因此，因可抑制燈絲52、或柵極53、靶材54等之不同電位之電極間之電位關係之變化，從而可防止無法保持所需X光量之問題，故可維持穩定之動作。

又，僅藉由將X光管21固定於第1電路基板32即可將電場控制電極71穩定地配置於期望之位置，且可穩定地實施向電場控制電極71供電。另，亦可於第1電路基板32形成與對向壁部51b之平面形狀對應之大致長方形狀之凹陷部，並於該凹陷部之底部以圖案電極形成電場控 制電極71，作成使殼體51嵌入該凹陷部之形態。此情形，可以凹陷部之深度量減小裝置之厚度。

另，本實施形態中，亦如圖9及圖10所示，亦可使用面積較第1電路基板32大之殼體31及第1電路基板32，於第1電路基板32之一面側在X光管21之寬度方向之一側設置驅動X光管21之驅動電路23之配置區域81，且於另一側搭載高壓產生模組22。

[第3實施形態]

圖14及圖15係顯示本發明之第3實施形態之X光照射源之X光管與電路基板之結合狀態之剖面圖。如該圖所示，第3實施形態之X光照射源中，X光管21與第1電路基板32之結合狀態與第1實施形態更加不同。

更具體而言，本實施形態中不使用絕緣片72及絕緣隔片73，僅將電場控制電極71設置於對向壁部51b之外表面側。另一方面，於第1電路基板32之大致中央部分中，形成有與對向壁部51b之平面形狀對應之大致長方形狀之貫通孔32a。此貫通孔32a之深度亦即第1電路基板32之厚度與殼體51之對向壁部51b之厚度大致相同。且，X光管21係藉由對向壁部51b位於貫通孔32a內，且各供電引腳55連接於第1電路基板32之配線部38，而保持於第1電路基板32。

又，於X光管21與第1電路基板32之結合部分中，設置有模封部(絕緣性塗覆部)74。模封部74由例如矽氧或環氧樹脂等絕緣性樹脂形成，並在第1電路基板32之背面側以覆蓋電場控制電極71、且覆蓋X光管21與貫通孔32a之間之空隙之方式設置。因此，在抑制電場控制電極71與第1電路基板32之間之放電或靜電感應等之電性影響的同時，可穩定地固定X光管21。

此種構成中，X光管21之殼體51之壁部中由包含鹼之玻璃形成之對向壁部51b亦由皆被施加負的高電壓之燈絲52與電場控制電極71夾 著。藉此，可抑制於對向壁部51b產生電場，從而抑制鹼離子自玻璃析出。因此，可抑制燈絲52、或柵極53、靶材54等之不同電位之電極間之電位關係之變化，且防止無法保持所需之X光量之問題，從而可維持穩定之動作。

又，以此構成，藉由使殼體51嵌入貫通孔32a，可使裝置之厚度減小貫通孔32a之深度量。又，藉由以覆蓋通孔32a之方式設置模封部74而以模封部74支撐殼體51，可將X光管21穩定地載置於第1電路基板32。

[本發明之效果確認試驗]

圖16係顯示本發明之效果確認試驗之結果之圖。本試驗係針對於對向壁部設置電場控制電極之實施例、與未於對向壁部設置電場控制電極之比較例，監控動作開始後之X光管之管電壓與靶材電流者。如圖16(a)所示，在比較例中隨著動作開始後之時間經過，雖未見管電壓A1之變化，但靶材電流B1較初期值上升50μA左右。相對於此，如圖16(b)所示，實施例中，動作開始後之時間經過後，管電壓A2及靶材電流B2亦皆幾乎未見到變化。由此結果，可確認本發明之電場控制電極抑制了鹼離子自玻璃之析出，且有助於X光照射源之動作穩定。

又，圖17係顯示本發明另一效果確認試驗之結果之圖。本試驗係針對於對向壁部設置電場控制電極之實施例、與未於對向壁部設置電場控制電極之比較例，模擬X光管之殼體周邊之電位分布者。如圖17(a)所示，比較例中，在絕緣隔片之上方於對向壁部產生較高之電場(以計算值計為2.5E+6V/m)，於低壓零件接近之對向壁部之端部附近亦見到電場產生。相對於此，如圖17之(b)所示，實施例可確認遍及對向壁部之整體均未產生電場。

21‧‧‧X光管

23‧‧‧驅動電路

32‧‧‧第1電路基板(電路基板)

38‧‧‧配線部(電源部)

51‧‧‧殼體

51a‧‧‧窗用壁部

51b‧‧‧對向壁部

51c‧‧‧側壁部

51d‧‧‧開口部

52‧‧‧燈絲(陰極)

52a‧‧‧電子釋出部

53‧‧‧背面電極

54‧‧‧靶材

56‧‧‧窗材

57‧‧‧輸出窗

58‧‧‧背面電極

71‧‧‧電場控制電極

72‧‧‧絕緣片(絕緣性構件)

73‧‧‧絕緣隔片(絕緣性構件)

Claims (26)

1. 一種X光照射源，其特徵在於包含：X光管，其包含：陰極，其被施加負的高電壓；靶材，其藉由來自上述陰極之電子之入射而產生X光；及殼體，其收納上述陰極與上述靶材，且包含使自上述靶材產生之上述X光向外部出射之輸出窗；及電源部，其產生施加於上述陰極之上述負的高電壓；且上述殼體包含：窗用壁部，其設置有上述輸出窗；及本體部，其與上述窗用壁部接合而形成收納上述陰極及上述靶材之收納空間；上述本體部包含對向壁部，該對向壁部與上述窗用壁部對向而配置，由包含鹼之玻璃形成；於上述對向壁部之外表面側，配置有被施加與自上述電源部向上述陰極供給之上述負的高電壓大致相同之負的高電壓之電場控制電極。
2. 如請求項1之X光照射源，其中上述陰極沿著上述對向壁部之內表面延伸；且上述電場控制電極以與上述陰極對向之方式，沿著上述對向壁部之外表面延伸。
3. 如請求項1之X光照射源，其中上述陰極之電子釋出部與上述對向壁部隔開；且於上述電子釋出部與上述對向壁部之間，以與上述陰極對向之方式，配置被施加與自上述電源部對上述陰極供給之上述負的高電壓大致相同之負的高電壓之背面電極；上述電場控制電極以與上述背面電極對向之方式，沿著上述 對向壁部之外表面延伸。
4. 如請求項2之X光照射源，其中上述陰極之電子釋出部與上述對向壁部隔開；且於上述電子釋出部與上述對向壁部之間，以與上述陰極對向之方式，配置被施加與自上述電源部對上述陰極供給之上述負的高電壓大致相同之負的高電壓之背面電極；上述電場控制電極以與上述背面電極對向之方式，沿著上述對向壁部之外表面延伸。
5. 如請求項1之X光照射源，其中上述電場控制電極以覆蓋上述對向壁部之外表面整體之方式配置。
6. 如請求項2之X光照射源，其中上述電場控制電極以覆蓋上述對向壁部之外表面整體之方式配置。
7. 如請求項3之X光照射源，其中上述電場控制電極以覆蓋上述對向壁部之外表面整體之方式配置。
8. 如請求項4之X光照射源，其中上述電場控制電極以覆蓋上述對向壁部之外表面整體之方式配置。
9. 如請求項1至8中任一項之X光照射源，其中上述電場控制電極密著於上述對向壁部之外表面。
10. 如請求項1至8中任一項之X光照射源，其進而包含載置有上述電源部之電路基板；且上述殼體介隔配置於上述電場控制電極與上述電路基板之間之絕緣性構件而載置於上述電路基板。
11. 如請求項9之X光照射源，其進而包含載置有上述電源部之電路基板；且上述殼體介隔配置於上述電場控制電極與上述電路基板之間之絕緣性構件而載置於上述電路基板。
12. 如請求項1至8中之任一項之X光照射源，其進而包含載置有上述電源部之電路基板；且上述電場控制電極為形成於上述電路基板上之圖案電極；上述殼體介隔上述圖案電極而載置於上述電路基板。
13. 如請求項9之X光照射源，其進而包含載置有上述電源部之電路基板；且上述電場控制電極為形成於上述電路基板上之圖案電極；上述殼體介隔上述圖案電極而載置於上述電路基板。
14. 如請求項1至8中之任一項之X光照射源，其進而包含載置有上述電源部之電路基板；且於上述電路基板上形成可嵌合上述殼體之貫通孔；上述殼體係藉由以覆蓋上述對向壁部及上述電場控制電極之方式設置之絕緣性塗覆部，而以嵌入上述貫通孔之狀態保持於上述電路基板。
15. 如請求項9之X光照射源，其進而包含載置有上述電源部之電路基板；且於上述電路基板上形成可嵌合上述殼體之貫通孔；上述殼體係藉由以覆蓋上述對向壁部及上述電場控制電極之方式設置之絕緣性塗覆部，而以嵌入上述貫通孔之狀態保持於上述電路基板。
16. 一種X光管，其包含：陰極，其被施加負的高電壓；靶材，其藉由來自上述陰極之電子之入射而產生X光；及殼體，其收納上述陰極與上述靶材且包含使自上述靶材產生之上述X光向外部出射之輸出窗；且上述殼體包含：窗用壁部，其設置有上述輸出窗；及本體 部，其與上述窗用壁部接合而形成收納上述陰極及上述靶材之收納空間；上述本體部包含對向壁部，該對向壁部與上述窗用壁部對向而配置，由包含鹼之玻璃形成；於上述對向壁部之外表面，設置被施加與供給至上述陰極之上述電壓大致相同之負的高電壓之電場控制電極。
17. 如請求項16之X光管，其中上述陰極沿著上述對向壁部之內表面延伸；且上述電場控制電極以與上述陰極對向之方式，沿著上述對向壁部之外表面延伸。
18. 如請求項16之X光管，其中上述陰極之電子釋出部與上述對向壁部隔開；且於上述電子釋出部與上述對向壁部之間，以與上述陰極對向之方式，配置被施加與供給至上述陰極之上述負的高電壓大致相同之負的高電壓之背面電極；上述電場控制電極以與上述背面電極對向之方式，沿著上述對向壁部之外表面延伸。
19. 如請求項17之X光管，其中上述陰極之電子釋出部與上述對向壁部隔開；且於上述電子釋出部與上述對向壁部之間，以與上述陰極對向之方式，配置被施加與供給至上述陰極之上述負的高電壓大致相同之負的高電壓之背面電極；上述電場控制電極以與上述背面電極對向之方式，沿著上述對向壁部之外表面延伸。
20. 如請求項16至19中任一項之X光管，其中上述電場控制電極以覆蓋上述對向壁部之外表面整體之方式配置。
21. 如請求項16至19中任一項之X光管，其中上述電場控制電極密著於上述對向壁部之外表面。
22. 如請求項20之X光管，其中上述電場控制電極密著於上述對向壁部之外表面。
23. 如請求項16至19中任一項之X光管，其中以覆蓋上述電場控制電極之方式進而設置絕緣性構件。
24. 如請求項20之X光管，其中以覆蓋上述電場控制電極之方式進而設置絕緣性構件。
25. 如請求項23之X光管，其中上述絕緣性構件係包含絕緣性材料之片狀構件；且上述電場控制電極係配置於上述片狀構件上。
26. 如請求項24之X光管，其中上述絕緣性構件係包含絕緣性材料之片狀構件；且上述電場控制電極係配置於上述片狀構件上。