WO2014064748A1 - Ｘ線管装置 - Google Patents

Abstract

　本発明のＸ線管装置（１００）は、電子ビームを発生させる陰極（１）と、陰極からの電子ビームが衝突することによりＸ線を発生させる陽極（２）と、陰極および陽極を内部に収容する外囲器（３）と、外囲器と対向するように配置された磁極 （４ｂ）を含み陰極から陽極に向かう電子ビームを集束及び偏向させるための磁場を発生させる磁場発生器（４）と、磁極と外囲器との間に配置され丸みを帯びた形状の外表面を有する電界緩和電極（５）とを備える。これにより、磁場発生器の先端が放電の起点となるのを抑制しながら磁場発生器を外囲器に近づけることができ、Ｘ線管装置の小型化が可能になるいう効果を奏する。

Description

Ｘ線管装置

　この発明は、Ｘ線管装置に関し、特に、磁場発生器を備えたＸ線管装置に関する。

　従来、磁場発生器を備えたＸ線管装置が知られている。このようなＸ線管装置は、たとえば、米国特許第６０８４９４２号明細書に開示されている。

　上記米国特許第６０８４９４２号明細書に開示されているＸ線管装置は、筒状の外囲器と、外囲器内に収容された陰極および陽極と、筒状の外囲器の外側に配置された磁場発生器とを備える。陰極には、例えば熱電子を発生する電子源が備えられており、フィラメント電流を流すことで電子が発生する。また、陰極に負の高電圧、陽極および外囲器に正の高電圧が印加されることにより、陰極から陽極に向けて電子ビームが照射される。磁場発生器は、矩形断面形状を有し、偏向電圧が印加されることにより、陰極と陽極との間の位置で、外囲器の外側から磁場を発生させる。これにより、陽極に向かう電子ビームを偏向させ、外囲器とともに回転する陽極の縁部に電子ビームを集束させる。そして、電子ビームが陽極に衝突することにより、Ｘ線が発生する。

米国特許第６０８４９４２号明細書

　ここで、Ｘ線管装置を小型化するためには、磁場発生器を外囲器に近づけて磁場を電子ビームに効率的に作用させるのが望ましい。しかしながら、上記米国特許第６０８４９４２号明細書のＸ線管装置では、高電圧（チューブ電圧）が印加される外囲器と偏向電圧が印加される磁場発生器との間の電位差が大きいため、磁場発生器を外囲器に近づけると、磁場発生器の先端に電界集中が生じて放電の起点となる。このため、上記米国特許第６０８４９４２号明細書のＸ線管装置では、放電の発生を防止可能な距離だけ外囲器から離間した位置に磁場発生器を配置する必要があり、磁場発生器を外囲器に近づけることが困難であるという問題点がある。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、磁場発生器の先端が放電の起点となるのを抑制しながら、磁場発生器を外囲器に近づけることが可能なＸ線管装置を提供することである。

　上記目的を達成するために、この発明の第１の局面におけるＸ線管装置は、電子ビームを発生させる陰極と、陰極からの電子ビームが衝突することによりＸ線を発生させる陽極と、陰極および陽極を内部に収容する外囲器と、外囲器と対向するように配置された磁極を含み、陰極から陽極に向かう電子ビームを集束、偏向させるための磁場を発生させる磁場発生器と、磁極と外囲器との間に配置され、丸みを帯びた形状の外表面を有する電界緩和電極とを備える。

　この発明の第１の局面によるＸ線管装置では、上記のように、磁極と外囲器との間に配置され、丸みを帯びた形状の外表面を有する電界緩和電極を設けることにより、電界緩和電極の丸みを帯びた形状の外表面が磁極（磁場発生器）と外囲器との間に配置されるので、外囲器と対向する磁極の先端における電界集中を緩和することができる。これにより、磁場発生器を外囲器に近づけたとしても放電の起点となる電界集中を緩和することができるため、磁場発生器の先端が放電の起点となるのを抑制しながら、磁場発生器を外囲器に近づけることができる。また、この結果、磁場発生器の磁場を電子ビームに効率的に作用させることができるので、磁場発生器自体の小型化による装置の小型化、および、磁場発生器を外囲器に近づけることによる装置の小型化を図ることができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、電界緩和電極の丸みを帯びた形状の外表面は、磁極の先端近傍に配置されている。このように構成すれば、外囲器との間で放電が生じない範囲で電界緩和電極を外囲器に近づけた場合に、磁極の先端が電界緩和電極の外表面近傍まで近づけて配置されるので、磁極（磁場発生器）を外囲器により近づけることができる。

　この場合、好ましくは、磁極の先端は、角部を有する形状であり、電界緩和電極は、丸みを帯びた形状の外表面が少なくとも磁極の先端の角部を覆うように設けられている。このように構成すれば、最も電界集中が生じ易い磁極（磁場発生器）の先端の角部を、電界緩和電極の丸みを帯びた外表面によって覆うことができるので、電界集中を効果的に緩和することができる。

　電界緩和電極の丸みを帯びた形状の外表面が少なくとも磁極の先端の角部を覆う構成において、好ましくは、電界緩和電極は、磁極の先端の角部と、磁極の角部において互いに交差する先端面および側面とを覆うように設けられている。このように構成すれば、磁極の先端の角部に加えて、磁極の先端面および側面も電界緩和電極の丸みを帯びた外表面によって覆うことができるので、より効果的に電界集中を緩和することができる。

　この場合、好ましくは、電界緩和電極は、磁極の先端の角部および先端面を隙間なく取り囲んで覆うように設けられている。このように構成すれば、電界緩和電極が磁極の先端の角部および先端面を完全に覆うことにより、より確実に電界集中を緩和することができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、電界緩和電極は、非磁性の金属により形成されている。このように構成すれば、磁場発生器により発生した磁場が電界緩和電極によって遮られるのを抑制することができるので、磁場発生器の磁場を電子ビームに効率的に作用させることができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、外囲器は、陰極および陽極を収容する筒状形状を有し、電界緩和電極は、筒状形状の外囲器の周囲を取り囲むように環状に設けられている。このように構成すれば、筒状形状の外囲器を環状の電界緩和電極により切れ目なく連続して取り囲むため、電界緩和電極に対する電界集中を緩和することができる。

　この場合、好ましくは、筒状の外囲器の中心軸線に沿った方向の縦断面において、環状の電界緩和電極の先端の外表面は、凸形状の丸みを帯びた形状に形成され、外囲器の中心軸線と直交する方向の横断面において、環状の電界緩和電極の先端の外表面は、円状の内周面により形成されている。このように構成すれば、外囲器の中心軸線に沿った方向の縦断面、および、中心軸線と直交する方向の横断面の両方において、電界緩和電極が外囲器に対して丸みを帯びた外表面を有するため、電界緩和電極に対する電界集中を効果的に緩和することができる。

　上記電界緩和電極が外囲器の周囲を取り囲むように環状に設けられる構成において、好ましくは、磁極は、外囲器の周囲に所定の角度間隔で複数設けられており、電界緩和電極は、複数の磁極を覆うように設けられた１つの環状の電界緩和電極を含む。このように構成すれば、１つの電界緩和電極を設けるだけで、複数の磁極をまとめて覆うことができ、複数の電界緩和電極を個別に設ける場合と比較して、部品点数が増加するのを抑制することができる。

　この場合、好ましくは、磁場発生器は、環状のコアと、環状のコアから内側に突出するように配置された複数の磁極とを含み、環状の電界緩和電極の外周部には、複数の磁極の先端部分を挿入するための複数の凹部が設けられており、環状の電界緩和電極の複数の凹部に、それぞれ、複数の磁極が挿入されることにより、磁極の先端部分が環状の電界緩和電極により覆われるように構成されている。このように構成すれば、容易かつ確実に、複数の磁極の先端部分を覆うように１つの環状の電界緩和電極を設けることができる。

　上記電界緩和電極が外囲器の周囲を取り囲むように環状に設けられる構成において、好ましくは、環状の電界緩和電極は、外囲器の周囲を取り囲むように、外囲器に対して同心状に配置されている。このように構成すれば、たとえば外囲器を中心軸回りに回転させる外囲器回転型のＸ線管装置を構成した場合にも、外囲器と電界緩和電極との間隔を容易に一定に保つことができるので、電界緩和電極に対する電界集中をより効果的に緩和することができる。

　上記電界緩和電極が外囲器の周囲を取り囲むように環状に設けられる構成において、好ましくは、環状の電界緩和電極の内周面は、外囲器の外周面との距離が略一定になるように配置されている。このように構成すれば、電界緩和電極の内周面の全周にわたって、電界強度を略一定にすることができるので、電界緩和電極に対する電界集中をさらに効果的に緩和することができる。

　この場合、好ましくは、筒状の外囲器は、外囲器の中心軸線と直交する方向の横断面において、円状の外周面を有し、環状の電界緩和電極の内周面は、円形状を有するとともに、外囲器の外周面との距離が略一定になるように配置されている。このように構成すれば、容易に、電界緩和電極の内周面と外囲器の外周面との距離を略一定に保つことができ、かつ、電界緩和電極の内周面を、周方向に沿って角部が全く存在しない丸みを帯びた形状（円形状）に形成することができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、電界緩和電極は、凸形状の外表面を有し、電界緩和電極の凸形状の外表面は、磁極の先端面を覆う円弧状部分を含む。このように構成すれば、通常、柱状に形成される磁極に合わせて、電界緩和電極の外表面を凸形状に形成する場合にも、容易に電界緩和電極を形成することができる。

　この場合、好ましくは、電界緩和電極の円弧状部分は、電子ビームの向きに沿った方向における磁極の長さの２分の１よりも大きい曲率半径を有する。このように構成すれば、電界緩和電極の円弧状部分によって、磁極の先端面を覆うように形成することができるので、磁極の先端における電界集中を効果的に緩和することができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、電界緩和電極の先端の外表面は、電子ビームの向きに沿った方向における外囲器の外形形状に対応する形状を有する。このように構成すれば、電子ビームの向きに沿った方向における、電界緩和電極の外表面と外囲器の外表面との間の距離が変化するのを抑制することができるので、電子ビームの向きに沿った方向における、電界緩和電極に対する電界集中を効果的に緩和することができる。

　この場合、好ましくは、外囲器は、円形断面の筒状形状を有するとともに、中心軸線に沿った方向の外側の直径が大きくなるように傾斜した傾斜面を有し、電界緩和電極の先端の外表面は、外囲器の中心軸線に沿った方向の縦断面において、磁極の先端面を覆う円弧状部分と、傾斜面と略平行に延びる傾斜部分とが滑らかに連続した断面形状を有する。このように構成すれば、電界緩和電極の円弧状部分によって磁極の先端における電界集中を緩和することができ、かつ、円弧状部分と滑らかに連続する電界緩和電極の傾斜部分が外囲器の傾斜面と略平行となるので、電界緩和電極の外表面における電界集中をさらに効果的に緩和することができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、磁極の根元部側には、コイルが巻回されており、電界緩和電極は、コイルが巻回されていない磁極の先端部分を覆うように構成されている。このように構成すれば、電界緩和電極を設ける場合にも電界緩和電極がコイルと干渉することがない。また、上記の通り、本発明では磁極（磁場発生器）を外囲器に近づけることができるので、所望の磁場を得るためのコイルを小さくすることができる。このため、小型化したコイルを磁極の根元側だけに配置することができ、容易に、電界緩和電極によって磁極を覆うことができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、電界緩和電極は、少なくとも磁極の先端面を覆うように配置され、電界緩和電極の外表面と磁極の先端面との間の距離は、電子ビームの向きに沿った方向における磁極の長さ以下である。このように構成すれば、電界緩和電極の外表面と磁極の先端面との間の距離が小さいほど、磁極を外囲器に近づけることができるので、磁極を外囲器に可及的に近づけることができる。これにより、磁場発生器の小型化およびＸ線管装置全体の小型化を図ることができる。

　上記第１の局面によるＸ線管装置において、好ましくは、外囲器は、陰極および陽極を軸中心に収納する筒状形状を有し、陽極と一体となって回転するように構成されている。このように構成すれば、磁場発生器の先端が放電の起点となるのを抑制しながら磁場発生器を外囲器に近づけることが可能な外囲器回転型のＸ線管装置を得ることができる。

　上記のように、本発明によれば、磁場発生器の先端が放電の起点となるのを抑制しながら、磁場発生器を外囲器に近づけることが可能なＸ線管装置を提供することができる。

図２の５１０－５１０線に沿った、本発明の第１実施形態によるＸ線管装置の全体構成を示す模式的な縦断面図である。 図１の５００－５００線に沿った、本発明の第１実施形態によるＸ線管装置の全体構成を示す模式的な横断面図である。 図１に示したＸ線管装置の電界緩和電極を説明するための部分拡大図である。 図５の６１０－６１０線に沿った、本発明の第２実施形態によるＸ線管装置の全体構成を示す模式的な縦断面図である。 図４の６００－６００線に沿った、本発明の第２実施形態によるＸ線管装置の全体構成を示す模式的な横断面図である。 図４に示したＸ線管装置の電界緩和電極を説明するための部分拡大図である。 本発明の実施例１による磁場発生器の磁極の先端近傍の電界強度のシミュレーション結果を示す模式図である。 本発明の実施例２による磁場発生器の磁極の先端近傍の電界強度のシミュレーション結果を示す模式図である。 比較例による磁場発生器の磁極の先端近傍の電界強度のシミュレーション結果を示す模式図である。 本発明の第１および第２実施形態の第１変形例によるＸ線管装置の電界緩和電極を説明するための模式図である。 本発明の第１および第２実施形態の第２変形例によるＸ線管装置の電界緩和電極を説明するための模式図である。

　以下、実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
　まず、図１～図３を参照して、第１実施形態によるＸ線管装置１００の構成について説明する。

　図１および図２に示すように、Ｘ線管装置１００は、電子ビームを発生させる電子源１と、ターゲット２と、電子源１およびターゲット２を内部に収容する外囲器３と、外囲器３の外部に設けられた磁場発生器４と、外囲器３と磁場発生器４との間に設けられた１つの電界緩和電極５とを備えている。第１実施形態では、Ｘ線管装置１００は、ターゲット２が回転する回転陽極型Ｘ線管装置であり、より具体的には、外囲器３がターゲット２と一体的に回転する外囲器回転型のＸ線管装置である。なお、電子源１およびターゲット２は、それぞれ、本発明の「陰極」および「陽極」の一例である。

　電子源１は、外囲器３の軸方向（Ａ方向）の一端に、絶縁部材３３を介して固定的に取り付けられている。また、電子源１は、外囲器３の回転軸３ａ上に配置され、回転軸３ａ回りに外囲器３と一体的に回転するように構成されている。

　ターゲット２は、外囲器３の軸方向（Ａ方向）の他端に、電子源１と対向するようにして一体的（固定的）に取り付けられている。ターゲット２は、縁部２ａが外側に向けて薄肉となるように傾斜した円板形状を有する。円盤形状のターゲット２の中心は、外囲器３の回転軸３ａと一致しており、ターゲット２は、回転軸３ａ回りに外囲器３と一体的に回転するように構成されている。

　ターゲット２と電子源１とは、それぞれ、電源部６の正負極と接続されている。ターゲット２に正の高電圧が印加され、電子源１に負の高電圧が印加されることにより、電子源１から回転軸３ａ（軸方向Ａ）に沿ってターゲット２に向かう電子ビームが発生する。

　外囲器３は、回転軸（中心軸）３ａを中心に軸方向Ａに延びる筒状形状を有する。筒状の外囲器３は、軸方向Ａの中央部の円筒部３１と、軸方向Ａの両端に向けて直径が大きくなるように傾斜した傾斜部３２とを有する。外囲器３は、両端に設けられたシャフト７および軸受７ａによって回転軸（中心軸）３ａ回りに回転可能に支持されている。そして、外囲器３は、シャフト７に連結された図示しないモータによって回転駆動される。外囲器３の一端は、円板状の絶縁部材３３によって塞がれており、外囲器３の他端は、ターゲット２によって塞がれている。そして、外囲器３の内部は真空排気されている。絶縁部材３３とターゲット２との直径は同一であり、外囲器３は回転軸３ａ（中心軸）に沿った縦断面（図２の５１０－５１０断面、図１参照）において左右対称となっている。外囲器３は、ステンレス（ＳＵＳ）などの非磁性の金属材料からなり、絶縁部材３３は、セラミックなどの絶縁材料からなる。

　また、ターゲット２は外囲器３に一体的に取り付けられているため、外囲器３は、正の高電圧が印加されるターゲット２と同電位となる。これに対し、電子源１と外囲器３との間は、絶縁部材３３によって絶縁されている。絶縁部材３３の直径は、電子源１と外囲器３との間を十分に絶縁することが可能な大きさに設定されている。

　磁場発生器４は、環状のコア４ａと、外囲器３と対向するように配置された複数の磁極４ｂと、それぞれの磁極４ｂに巻回された複数のコイル４ｃとを含んでいる。磁場発生器４は、電子源１からターゲット２に向かう電子ビームを集束、偏向させるための磁場を発生させる機能を有する。磁場発生器４は、外囲器３に対して軸方向Ａの中央の位置に配置され、外囲器３の円筒部３１の周囲を取り囲むように環状に設けられている。

　図１および図２に示すように、コア４ａは、外囲器３の回転軸３ａと同心の円環形状を有する。また、磁極４ｂは、外囲器３（円筒部３１）を取り囲む環状のコア４ａから内側に突出するようにして、等角度間隔（約９０度）で４つ配置されている。このため、４つの磁極４ｂは、コア４ａの中心（回転軸３ａ）を挟んで一対ずつ対向している。コア４ａおよび磁極４ｂは、鉄などの高透磁率の磁性材料からなり、グランドに接地されている。このため、外囲器３と磁場発生器４の磁極４ｂとの間には、大きな電位差が発生する。

　図３に示すように、それぞれの磁極４ｂは、先端面４１と、先端の角部４２と、角部４２において先端面４１と直交する側面４３とを有する角柱形状に形成されている。具体的には、磁極４ｂの先端面４１は、１辺の長さがＬ１の正方形状に形成されている。したがって、角部４２は先端面４１の四隅にそれぞれ設けられている。側面４３は、長さＬ２を有する。後述するように、磁極４ｂの先端側の略半分は、電界緩和電極５により覆われている。磁極４ｂの根元部側（コア４ａ側）の略半分には、コイル４ｃが巻回されている。磁場発生器４は、コイル４ｃへの通電によって各磁極４ｂの先端から磁場を発生させる。図１に示すように、磁場発生器４から発生した磁場の作用によって、軸方向Ａに沿ってターゲット２に向かう電子ビームは集束および偏向され、ターゲット２の傾斜した縁部２ａに衝突する。この結果、ターゲット２の縁部２ａからＸ線が発生し、外囲器３の図示しない窓部から外部に放出される。

　電界緩和電極５は、磁極４ｂの先端近傍における電界集中を緩和するために設けられている。図１および図２に示すように、第１実施形態では、電界緩和電極５は、環状形状を有し、４つの磁極４ｂと外囲器３との間に配置されており、丸みを帯びた形状の外表面５ａを有する。電界緩和電極５は、非磁性の金属により形成されており、内部は中実である。電界緩和電極５に用いる非磁性の金属としては、高耐電圧の金属が好ましく、たとえばステンレス（ＳＵＳ）やチタンなどが好ましい。電界緩和電極５は、丸みを帯びた形状の外表面５ａがそれぞれの磁極４ｂの先端近傍に配置され、かつ、磁極４ｂの先端側の角部４２、先端面４１、および、側面４３を隙間なく取り囲んで覆うように設けられている。電界緩和電極５は、磁極４ｂを介してグランドに接地されている。

　より具体的には、図１および図３に示すように、外囲器３の回転軸（中心軸）３ａに沿った方向の縦断面（図２の５１０－５１０断面）において、電界緩和電極５は、凸形状の丸みを帯びた形状に形成されている。第１実施形態では、電界緩和電極５の外表面５ａは、先端の円弧状部分５１と、磁極４ｂの側面４３に沿って延びる直線状部５２とが滑らかに連続した略Ｕ字状の断面形状に形成されている。先端の円弧状部分５１は、磁極４ｂの電子ビームの向きに沿った方向（軸方向Ａ）の長さＬ１の２分の１（Ｌ１／２）よりも大きい曲率半径Ｒ１を有する。また、電界緩和電極５の先端の外表面５ａ（円弧状部分５１の外表面）と磁極４ｂの先端面４１との間の距離Ｄ１は、磁極４ｂの軸方向Ａの長さＬ１以下である。

　また、図２に示すように、回転軸（中心軸）３ａと直交する方向の横断面（図１の５００－５００断面）において、電界緩和電極５は、４つの磁極４ｂを全て覆うように円環状に設けられ、電界緩和電極５の先端の外表面５ａは、円状の内周面により形成されている。円環状の電界緩和電極５の中心は、外囲器３の回転軸（中心軸）３ａに一致する。したがって、円環状の電界緩和電極５は、外囲器３（円筒部３１）を取り囲むように同心円状に配置されている。また、電界緩和電極５の内周面（外表面５ａ）は、外囲器３の円筒部３１の外周面３１ａとの距離Ｄ２が略一定になるように配置されている。電界緩和電極５の外周部には、４つの磁極４ｂの先端部分を挿入するための４つの凹部５３が磁極４ｂに対応する等角度間隔で設けられている。４つの凹部５３に４つの磁極４ｂがそれぞれ挿入されることにより、磁極４ｂの先端部分が環状の電界緩和電極５により覆われている。また、電界緩和電極５は、コイル４ｃが巻回されていない磁極４ｂの先端部分を覆うように構成されている。

　環状のコア４ａおよび環状の電界緩和電極５は、それぞれ、連結部４ｄおよび５ｂで連結された分割構造を有する。連結部４ｄおよび５ｂは、一方が凸状、他方が凹状の嵌合構造となっており、連結部４ｄ（５ｂ）を嵌合させた状態で嵌合方向に対して垂直にねじ止めされる。これにより、分割されたコア４ａおよび電界緩和電極５がそれぞれ外囲器３の周囲に環状に設けられる。なお、図２ではコア４ａを２分割し、電界緩和電極５を４分割して図示しているが、分割数はこれに限定されず任意である。

　第１実施形態では、上記のように、磁極４ｂと外囲器３との間に配置され、丸みを帯びた形状の外表面５ａを有する電界緩和電極５を設けることにより、電界緩和電極５の丸みを帯びた外表面５ａが磁極４ｂ（磁場発生器４）と外囲器３との間に配置されるので、外囲器３と対向する磁極４ｂの先端における電界集中を緩和することができる。これにより、磁場発生器４の先端（磁極４ｂ）を外囲器３に近づけたとしても、放電の起点となる電界集中を緩和することができるため、磁場発生器４の先端が放電の起点となるのを抑制しながら磁場発生器４を外囲器３に近づけることができる。また、この結果、磁場発生器４の磁場を電子ビームに効率的に作用させることができるので、磁場発生器４自体の小型化によるＸ線管装置１００の小型化、および、磁場発生器４を外囲器３に近づけることによるＸ線管装置１００の小型化を図ることができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５の丸みを帯びた形状の外表面５ａを、磁極４ｂの先端近傍に配置する。このように構成すれば、外囲器３との間で放電が生じない範囲で電界緩和電極５を外囲器３に近づけた場合に、磁極４ｂの先端が電界緩和電極５の外表面５ａ近傍まで近づけて配置されるので、磁極４ｂ（磁場発生器４）を外囲器３により近づけることができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５を、磁極４ｂの先端の角部４２と、先端面４１および側面４３とを覆うように設ける。このように構成すれば、電界集中が生じ易い磁極４ｂ（磁場発生器４）の先端の角部４２を、電界緩和電極５の丸みを帯びた外表面５ａによって覆うことができる。また、磁極４ｂの先端の角部４２に加えて、磁極４ｂの先端面４１および側面４３も電界緩和電極５の丸みを帯びた外表面５ａによって覆うことができるので、より効果的に電界集中を緩和することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５を、磁極４ｂの先端の角部４２および先端面４１を隙間なく取り囲んで覆うように設ける。このように構成すれば、電界緩和電極５が磁極４ｂの先端の角部４２および先端面４１を完全に覆うことにより、より確実に電界集中を緩和することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５を、非磁性の金属により形成する。このように構成すれば、磁場発生器４により発生した磁場が電界緩和電極５によって遮られるのを抑制することができるので、磁場発生器４の磁場を電子ビームに効率的に作用させることができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５を、筒状形状の外囲器３の周囲を取り囲むように環状に設ける。このように構成すれば、筒状形状の外囲器３を環状の電界緩和電極５により切れ目なく連続して取り囲むため、電界緩和電極５に対する電界集中を緩和することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、筒状の外囲器３の軸方向Ａに沿う縦断面（図２の５１０－５１０断面）において、電界緩和電極５の先端の外表面５ａを、凸形状の丸みを帯びた略Ｕ字状形状に形成し、軸方向Ａと直交する横断面（図１の５００－５００断面）において、電界緩和電極５の先端の外表面５ａを、円状の内周面により形成する。このように構成すれば、軸方向Ａに沿う縦断面、および、軸方向Ａと直交する横断面の両方において、電界緩和電極５が外囲器３に対して丸みを帯びた外表面５ａを有するため、電界緩和電極５に対する電界集中を効果的に緩和することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、複数の磁極４ｂを覆うように、１つの環状の電界緩和電極５を設ける。このように構成すれば、１つの電界緩和電極５を設けるだけで、複数の磁極４ｂをまとめて覆うことができ、複数の電界緩和電極５を個別に設ける場合と比較して、部品点数が増加するのを抑制することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、環状の電界緩和電極５の外周部に設けた４つの凹部５３に複数の磁極４ｂをそれぞれ挿入することにより、磁極４ｂの先端部分が環状の電界緩和電極５により覆われるように電界緩和電極５を構成する。このように構成すれば、容易かつ確実に、複数の磁極４ｂの先端部分を覆う１つの環状の電界緩和電極５を設けることができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、環状の電界緩和電極５を、外囲器３の周囲を取り囲むように、外囲器３に対して同心状に配置する。このように構成すれば、外囲器回転型のＸ線管装置１００を構成した場合にも、外囲器３と電界緩和電極５との間隔を容易に一定に保つことができるので、電界緩和電極５に対する電界集中をより効果的に緩和することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、環状の電界緩和電極５の内周面を、外囲器３の外周面３１ａとの距離Ｄ２が略一定になるように配置する。このように構成すれば、電界緩和電極５の内周面（先端側の外表面５ａ）の全周にわたって、電界強度を略一定にすることができるので、電界緩和電極５に対する電界集中をさらに効果的に緩和することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、軸方向Ａと直交する横断面（図１の５００－５００断面）において、環状の電界緩和電極５の内周面を、円形状を有するとともに、外囲器３の外周面３１ａとの距離Ｄ２が略一定になるように配置する。このように構成すれば、容易に、電界緩和電極５の内周面と外囲器３の外周面３１ａとの距離Ｄ２を略一定に保つことができ、かつ、電界緩和電極５の内周面を、周方向に沿って角部が全く存在しない丸みを帯びた形状（円形状）に形成することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５の凸形状の外表面５ａに、磁極４ｂの先端面４１を覆う円弧状部分５１を設ける。このように構成すれば、通常、柱状に形成される磁極４ｂに合わせて、電界緩和電極５の外表面５ａを凸形状に形成する場合にも、容易に電界緩和電極５を形成することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５の円弧状部分５１を、電子ビームの向きに沿った方向（軸方向Ａ）における磁極４ｂの長さＬ１の２分の１（Ｌ１／２）よりも大きい曲率半径Ｒ１を有するように形成する。このように構成すれば、電界緩和電極５の円弧状部分５１によって、磁極４ｂの先端面４１を覆うように形成することができるので、磁極４ｂの先端における電界集中を効果的に緩和することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５を、コイル４ｃが巻回されていない磁極４ｂの先端部分を覆うように構成する。このように構成すれば、電界緩和電極５を設ける場合にも電界緩和電極５がコイル４ｃと干渉することがない。また、上記の通り、第１実施形態では磁極４ｂ（磁場発生器４）を外囲器３に近づけることができるので、所望の磁場を得るためのコイル４ｃを小さくすることができる。このため、小型化したコイル４ｃを磁極４ｂの根元側だけに配置することができ、容易に、電界緩和電極５によって磁極４ｂを覆うことができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、電界緩和電極５の外表面５ａと磁極４ｂの先端面４１との間の距離Ｄ１を、電子ビームの向きに沿った方向（軸方向Ａ）における磁極４ｂの長さＬ１以下となるように構成する。このように構成すれば、外表面５ａと磁極４ｂの先端面４１との間の距離Ｄ１が小さいほど、磁極４ｂを外囲器３に近づけることができるので、磁極４ｂを外囲器３に可及的に近づけることができる。これにより、磁場発生器４の小型化およびＸ線管装置１００全体の小型化を図ることができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、回転軸３ａを中心に電子源１およびターゲット２を収納する筒状形状に外囲器３を形成し、外囲器３をターゲット２と一体となって回転するように構成する。このように構成すれば、磁場発生器４の先端が放電の起点となるのを抑制しながら、電界集中を緩和して磁場発生器４を外囲器３に近づけることが可能な外囲器回転型のＸ線管装置１００を得ることができる。

（第２実施形態）
　次に、図４～図６を参照して、本発明の第２実施形態によるＸ線管装置２００について説明する。第２実施形態では、電界緩和電極５の外表面５ａを略Ｕ字状の断面形状に形成した上記第１実施形態とは異なり、電界緩和電極１０５の外表面１０５ａを外囲器３の形状に対応する形状に形成した例について説明する。なお、第２実施形態では、上記第１実施形態によるＸ線管装置１００と同一の構成については同一符号を付し、説明を省略する。

　図４および図５に示すように、第２実施形態によるＸ線管装置２００の電界緩和電極１０５は、軸方向Ａにおける外囲器３の外形形状に対応する形状を有する。具体的には、図６に示すように、電界緩和電極１０５の先端の外表面１０５ａは、外囲器３の軸方向Ａに沿った方向の縦断面において、磁極４ｂの先端面４１を覆う円弧状部分１５１と、外囲器３の傾斜面３２ａ（傾斜部３２の外周面）と略平行に延びる傾斜部分１５２と、が滑らかに連続した断面形状を有する。

　円弧状部分１５１は、磁極４ｂの軸方向Ａの長さＬ１の２分の１（Ｌ１／２）よりも大きい曲率半径Ｒ２を有する。曲率半径Ｒ２は、上記第１実施形態による電界緩和電極５の円弧状部分５１の曲率半径Ｒ１よりも大きい。曲率半径Ｒ２は、外表面１０５ａが軸方向Ａの両側の傾斜部分１５２の先端側端部と滑らかに連続するような大きさに設定されている。円弧状部分１５１の曲率半径が大きい分、磁極４ｂの先端面４１が電界緩和電極１０５の先端の外表面１０５ａに接近するように配置されており、電界緩和電極１０５の先端の外表面（円弧状部分１５１の外表面）１０５ａと磁極４ｂの先端面４１との間の距離Ｄ３は、上記第１実施形態における距離Ｄ１よりも小さい。距離Ｄ３は、磁極４ｂの軸方向Ａの長さＬ１以下である。円弧状部分１５１の先端の外表面１０５ａと、外囲器３の円筒部３１の外周面３１ａとの距離はＤ４である。

　傾斜部分１５２は、外囲器３の傾斜面３２ａ（傾斜部３２の外周面）の傾斜角度θと略等しい傾斜角度で傾斜し、傾斜面３２ａと略平行に延びるように形成されている。なお、外囲器３は回転軸３ａ（中心軸）に沿った断面において左右対称となっているため、これに対応して、傾斜部分１５２も回転軸３ａ（中心軸）に沿った断面において円弧状部分１５１を挟んで左右対称となっている。これにより、傾斜部分１５２（外表面１０５ａ）と、外囲器３の傾斜面３２ａとの間の距離は、略一定のＤ５となっている。また、傾斜部分１５２は、円弧状部分１５１とは反対側の端部１５３も、丸みを帯びた滑らかな形状に形成されている。

　また、図５に示すように、電界緩和電極１０５は、上記第１実施形態と同様に、回転軸（中心軸）３ａと直交する方向の横断面（図５の６００－６００断面）において、４つの磁極４ｂを全て覆うように円環状に設けられ、電界緩和電極１０５の先端（円弧状部分１５１の先端）の外表面１０５ａは、円状の内周面により形成されている。そして、電界緩和電極１０５の内周面（外表面１０５ａ）は、外囲器３の円筒部３１の外周面３１ａとの距離Ｄ４が略一定になるように配置されている。

　なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

　第２実施形態では、上記のように、電界緩和電極１０５の先端の外表面１０５ａを、軸方向Ａにおける外囲器３の外形形状に対応する形状に形成する。このように構成すれば、軸方向Ａにおける、電界緩和電極１０５の外表面１０５ａと外囲器３の外周面との間の距離Ｄ４が変化するのを抑制することができるので、軸方向Ａにおける、電界緩和電極１０５に対する電界集中を効果的に緩和することができる。

　また、第２実施形態では、上記のように、電界緩和電極１０５の先端の外表面１０５ａを、軸方向Ａの縦断面において、磁極４ｂの先端面４１を覆う円弧状部分１５１と、外囲器３の傾斜面３２ａと略平行に延びる傾斜部分１５２とが滑らかに連続した断面形状に形成する。このように構成すれば、電界緩和電極１０５の円弧状部分１５１によって磁極４ｂの先端における電界集中を緩和することができ、かつ、円弧状部分１５１と滑らかに連続する電界緩和電極１０５の傾斜部分１５２が外囲器３の傾斜面３２ａと略平行となるので、傾斜部分１５２と傾斜面３２ａとの間の電界を一様に近づけることができる。これにより、電界緩和電極１０５の外表面１０５ａにおける電界集中をさらに効果的に緩和することができる。

（実施例）
　次に、図７～図９を参照して、本発明の効果を確認するために行った電界強度のシミュレーション（実施例）について説明する。

　実施例では、上記第１実施形態によるＸ線管装置１００（実施例１）および上記第２実施形態によるＸ線管装置２００（実施例２）のそれぞれにおける、磁場発生器の磁極の先端部と外囲器との間の領域における電界強度のシミュレーションを行った。また、比較例として、電界緩和電極を設けない場合の例（比較例）についてのシミュレーションを行い、実施例との比較を行った。外囲器および磁極の寸法、外囲器３および磁極４ｂの電位等のシミュレーション条件は、実施例１および２と比較例とで共通である。

　図７に実施例１のシミュレーション結果を示す。実施例１では、磁場発生器４の磁極４ｂの先端面４１から外囲器３（円筒部３１）の外周面３１ａまでの距離Ｄｍ（Ｄ１＋Ｄ２）を、１０ｍｍとした。

　図８に実施例２のシミュレーション結果を示す。実施例２では、磁場発生器４の磁極４ｂの先端面４１から外囲器３（円筒部３１）の外周面３１ａまでの距離Ｄｍ（Ｄ３＋Ｄ４）を、１０ｍｍとした。実施例２は、電界緩和電極の形状のみが上記実施例１とは異なる。

　図９に比較例のシミュレーション結果を示す。比較例では、磁場発生器４の磁極４ｂの先端面４１から外囲器３（円筒部３１）の外周面３１ａまでの距離Ｄｍを、１５ｍｍとした。比較例は、電界緩和電極を設けていない点、および、実施例１および実施例２と比較して距離Ｄｍを大きく設定している点で、上記実施例１および実施例２と異なる。

　図７に示すように、実施例１では、磁極４ｂの角部４２近傍における電界緩和電極５の外表面５ａ（Ｐ１）において、電界強度が最大を示し、１２ｋＶ／ｍｍとなった。図８に示すように、実施例２では、電界緩和電極１０５の円弧状部分１５１と傾斜部分１５２との境界近傍における外表面５ａ（Ｐ２）において、電界強度が最大を示し、１０．６ｋＶ／ｍｍとなった。図９に示すように、比較例では、磁極４ｂの先端の角部４２（Ｐ３）において、電界強度が最大を示し、１８．８ｋＶ／ｍｍとなった。なお、本実施例による条件設定では、電界強度２０ｋＶ／ｍｍの近傍で放電の可能性があり、１０ｋＶ／ｍｍ前後であれば、十分に放電を防止することが可能である。

　上記の通り、比較例では、磁極４ｂの先端面４１から外囲器３の外周面までの距離Ｄｍを１５ｍｍまで離した状態でも、磁極４ｂの角部４２で電界集中が生じて高い電界強度を示した。このため、比較例の条件下では、磁極４ｂの角部４２を起点とする放電の発生を防止するため、磁極４ｂをＤｍ（＝１５ｍｍ）以上外囲器３に近づけることは困難である。一方、実施例１および２では、距離Ｄｍを１０ｍｍまで近づけても、１０ｋＶ／ｍｍを若干越える程度の電界強度に抑制することができている。このことから、電界緩和電極による磁極４ｂの先端における電界集中の緩和効果が確認され、磁極４ｂを外囲器３に近づけることが可能であることが確認された。

　また、実施例１と実施例２とを比較した結果、電界緩和電極の形状のみが異なる条件設定において、実施例２の方がより電界緩和電極の外表面における電界集中を緩和することができている。このことから、電界緩和電極を外囲器の形状と対応するように形成した実施例２（上記第２実施形態）の構成による、電界集中の緩和効果の向上が確認された。

　なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

　たとえば、上記第１および第２実施形態では、外囲器回転型のＸ線管装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、外囲器のみを固定した陽極回転型のＸ線管装置や、陽極固定型のＸ線管装置などの外囲器回転型以外のＸ線管装置に本発明を適用してもよい。

　また、上記第１実施形態では、軸方向の縦断面においてＵ字形状の電界緩和電極を設けた例を示し、上記第２実施形態では、軸方向の縦断面において円弧状部と傾斜部分とを含む電界緩和電極を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電界緩和電極の縦断面形状を完全な円弧状形状（扇状または半円状など）にしてもよいし、円弧状以外の曲面形状にしてもよい。電界緩和電極は、角部における電界集中を緩和することが可能なように、丸みを帯びた外表面を有するように形成されていればよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、電界緩和電極が磁極の先端の角部、先端面および側面の先端側部分を完全に覆うように形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁極の先端の角部、先端面や側面が部分的に覆われていなくともよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、電界緩和電極を非磁性の金属材料により形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電界緩和電極を金属以外の非磁性材料により形成してもよい。また、磁場発生器による磁場を電子ビームに作用させることができれば、電界緩和電極を磁性材料により形成してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、軸方向と直交する横断面において、電界緩和電極を環状に形成し、複数の電極を覆うように設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１０に示す第１変形例のように、複数の磁極４ｂの各々に対して、電界緩和電極２０５を個別に設けてもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、軸方向と直交する横断面において、電界緩和電極を円環状に形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図１１に示す第２変形例のように、丸みを帯びた角丸形状の電界緩和電極３０５など、円環以外の形状の電界緩和電極を設けてもよい。なお、図１１の電界緩和電極３０５において、内周面のみを円形状に形成してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、軸方向と直交する横断面において、円環状の電界緩和電極を外囲器の円筒部と同心円状に配置した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電界緩和電極の中心が筒状の外囲器の軸中心とずれていてもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、軸方向と直交する横断面において、円環状の電界緩和電極の内周面と外囲器の外表面との間の距離Ｄ２（Ｄ４）が周方向に略一定となるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電界緩和電極の外表面と外囲器の外表面との間の距離が周方向の位置によって変化するように電界緩和電極を形成してもよい。

　また、上記第２実施形態では、円弧状部分１５１の先端の外表面１０５ａと、外囲器３の円筒部３１の外周面３１ａとの距離をＤ４とし、傾斜部分１５２と、外囲器３の傾斜面３２ａとの間の距離を略一定のＤ５とした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、距離Ｄ４と距離Ｄ５とが等しくなるように、電界緩和電極を形成してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、コイルが巻回されていない磁極の先端部分のみを覆うように電界緩和電極を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、コイルの巻回部分も覆うように電界緩和電極を形成してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、中実構造の電界緩和電極を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、中空構造の電界緩和電極を設けてもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、電界緩和電極の外表面と磁極の先端面との間の距離Ｄ１（Ｄ３）が、軸方向における磁極の長さＬ１以下となるように電界緩和電極を形成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、電界緩和電極の外表面と磁極の先端面との間の距離が、軸方向における磁極の長さよりも大きくなるように電界緩和電極を形成してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、４つの磁極を含む磁場発生器を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁極の数は４つ以外の複数であってよく、たとえば２つ、６つまたは８つの磁極を設けてもよい。所望の磁場が得られれば、磁極の数はいくつでもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、角柱形状の磁極を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば円柱形状などの角柱形状以外の形状の磁極を設けてもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、外囲器に、軸方向Ａの両端に向けて直径が大きくなるように傾斜した傾斜部を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、ターゲット側にのみ傾斜部を有し、電子源側には円筒部がそのまま軸方向に延びる形状の外囲器を設けてもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、ステンレスなどの金属材料からなる外囲器を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、金属以外の材料により外囲器を設けてもよい。また、外囲器は、たとえばセラミックなどの絶縁材料により形成してもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、外囲器３は回転軸３ａ（中心軸）に沿った断面において左右対称となっている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、絶縁部材３３とターゲット２との直径は同一ではなくてもよく、外囲器３は回転軸３ａ（中心軸）に沿った断面において左右非対称であってもよい。

　また、上記第１および第２実施形態では、磁極の先端は、角部を有する形状となっている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、磁極の先端は、角部を有する形状でなくてもよく、Ｌ１／２より小さい曲率半径を有する形状であってもよい。

　１　電子源（陰極）
　２　ターゲット（陽極）
　３　外囲器
　４　磁場発生器
　４ａ　コア
　４ｂ　磁極
　４ｃ　コイル
　５、１０５、２０５、３０５　電界緩和電極
　５ａ　外表面
　３１ａ　外周面
　３２ａ　傾斜面
　４１　先端面
　４２　角部
　４３　側面
　５１、１５１　円弧状部分
　５３　凹部
　１５２　傾斜部分
　１００、２００　Ｘ線管装置

Claims (20)

1. 　電子ビームを発生させる陰極と、
   　前記陰極からの電子ビームが衝突することによりＸ線を発生させる陽極と、
   　前記陰極および前記陽極を内部に収容する外囲器と、
   　前記外囲器と対向するように配置された磁極を含み、前記陰極から前記陽極に向かう電子ビームを集束、偏向させるための磁場を発生させる磁場発生器と、
   　前記磁極と前記外囲器との間に配置され、丸みを帯びた形状の外表面を有する電界緩和電極とを備える、Ｘ線管装置。
2. 　前記電界緩和電極の丸みを帯びた形状の外表面は、前記磁極の先端近傍に配置されている、請求項１に記載のＸ線管装置。
3. 　前記磁極の先端は、角部を有する形状であり、
   　前記電界緩和電極は、丸みを帯びた形状の外表面が少なくとも前記磁極の先端の角部を覆うように設けられている、請求項２に記載のＸ線管装置。
4. 　前記電界緩和電極は、前記磁極の先端の角部と、前記磁極の角部において互いに交差する先端面および側面とを覆うように設けられている、請求項３に記載のＸ線管装置。
5. 　前記電界緩和電極は、前記磁極の先端の角部および前記先端面を隙間なく取り囲んで覆うように設けられている、請求項４に記載のＸ線管装置。
6. 　前記電界緩和電極は、非磁性の金属により形成されている、請求項１に記載のＸ線管装置。
7. 　前記外囲器は、前記陰極および前記陽極を収容する筒状形状を有し、
   　前記電界緩和電極は、筒状形状の前記外囲器の周囲を取り囲むように環状に設けられている、請求項１に記載のＸ線管装置。
8. 　前記筒状の外囲器の中心軸線に沿った方向の縦断面において、環状の前記電界緩和電極の先端の外表面は、凸形状の丸みを帯びた形状に形成され、
   　前記外囲器の中心軸線と直交する方向の横断面において、環状の前記電界緩和電極の先端の外表面は、円状の内周面により形成されている、請求項７に記載のＸ線管装置。
9. 　前記磁極は、前記外囲器の周囲に所定の角度間隔で複数設けられており、
   　前記電界緩和電極は、複数の前記磁極を覆うように設けられた１つの環状の前記電界緩和電極を含む、請求項７に記載のＸ線管装置。
10. 　前記磁場発生器は、環状のコアと、前記環状のコアから内側に突出するように配置された複数の前記磁極とを含み、
    　前記環状の電界緩和電極の外周部には、前記複数の磁極の先端部分を挿入するための複数の凹部が設けられており、
    　前記環状の電界緩和電極の複数の凹部に、それぞれ、前記複数の磁極が挿入されることにより、前記磁極の先端部分が前記環状の電界緩和電極により覆われるように構成されている、請求項９に記載のＸ線管装置。
11. 　前記環状の電界緩和電極は、前記外囲器の周囲を取り囲むように、前記外囲器に対して同心状に配置されている、請求項７に記載のＸ線管装置。
12. 　前記環状の電界緩和電極の内周面は、前記外囲器の外周面との距離が略一定になるように配置されている、請求項７に記載のＸ線管装置。
13. 　前記筒状の外囲器は、前記外囲器の中心軸線と直交する方向の横断面において、円状の外周面を有し、
    　前記環状の電界緩和電極の内周面は、円形状を有するとともに、前記外囲器の外周面との距離が略一定になるように配置されている、請求項１２に記載のＸ線管装置。
14. 　前記電界緩和電極は、凸形状の外表面を有し、
    　前記電界緩和電極の凸形状の外表面は、前記磁極の先端面を覆う円弧状部分を含む、請求項１に記載のＸ線管装置。
15. 　前記電界緩和電極の円弧状部分は、電子ビームの向きに沿った方向における前記磁極の長さの２分の１よりも大きい曲率半径を有する、請求項１４に記載のＸ線管装置。
16. 　前記電界緩和電極の先端の外表面は、電子ビームの向きに沿った方向における前記外囲器の外形形状に対応する形状を有する、請求項１に記載のＸ線管装置。
17. 　前記外囲器は、円形断面の筒状形状を有するとともに、中心軸線に沿った方向の外側の直径が大きくなるように傾斜した傾斜面を有し、
    　前記電界緩和電極の先端の外表面は、前記外囲器の中心軸線に沿った方向の縦断面において、前記磁極の先端面を覆う円弧状部分と、前記傾斜面と略平行に延びる傾斜部分とが滑らかに連続した断面形状を有する、請求項１６に記載のＸ線管装置。
18. 　前記磁極の根元部側には、コイルが巻回されており、
    　前記電界緩和電極は、前記コイルが巻回されていない前記磁極の先端部分を覆うように構成されている、請求項１に記載のＸ線管装置。
19. 　前記電界緩和電極は、少なくとも前記磁極の先端面を覆うように配置され、
    　前記電界緩和電極の外表面と前記磁極の先端面との間の距離は、電子ビームの向きに沿った方向における前記磁極の長さ以下である、請求項１に記載のＸ線管装置。
20. 　前記外囲器は、前記陰極および前記陽極を軸中心に収納する筒状形状を有し、前記陽極と一体となって回転するように構成されている、請求項１に記載のＸ線管装置。

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