JP6061692B2 - 放射線発生管及び放射線発生装置及びそれらを用いた放射線撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、ターゲットに電子を照射することで放射線を発生させ、Ｘ線撮影等に適用できる放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影装置に関する。

放射線源として用いられる放射線発生装置では、真空維持された放射線発生管内部で、電子源から電子を放出させ、タングステン等の原子番号が大きい金属材料で構成されるターゲットに電子を衝突させることにより放射線を発生させている。

ところで、電子源から電子を効率良く発生させ、放射線発生装置の長寿命化を図るためには、放射線発生管内部を長期間にわたって真空に維持する必要がある。また、放射線発生装置では、ターゲットで発生した放射線が全方向へ発せられるため、後方遮蔽体を設けることにより撮影に必要となる放射線以外の不要な放射線を遮蔽するのが一般的である。特許文献１には、透過型ターゲットを用いた放射線発生装置において、ターゲット層が形成された透過基板の周囲を放射線発生管の遮蔽体にろう付けすることによって放射線発生管内部を真空に維持する技術が開示されている。

特開２０１２−１２４０９８号公報

放射線発生装置の真空維持と不要放射線遮蔽の実現方法として、上述したような後方遮蔽体にターゲットをろう接することで放射線発生管を真空封止する方法がある。ここで、接合に用いるろう材はターゲット材料や周辺の後方遮蔽体より融点が低い低融点材料を用いる。そのため、ターゲットの周縁部と遮蔽体とを接合するろう材が放射線発生管の動作時の発熱により軟化溶融し、ターゲット層形成領域、または、電子通過路に流れ出す場合があった。この場合、流れ出したろう材に電子線があたると、ターゲット材料に由来する線質とは異なる線質の放射線を前方に放出し線質を低下させるという問題を引き起こすこととなる。

そこで、本発明は、流れ出したろう材による線質の低下を起こすことなく、安定して放射線を発生させることができ、長時間連続使用可能とする放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影装置の提供を目的とする。

本発明は、電子を放出する電子放出源と、
前記電子の照射を受けて放射線を発生するターゲットと、
前記ターゲットよりも電子放出源側に位置し、ろう材を含む環状の接合部を介して前記ターゲットの周縁と接合され、管状の電子通過路を規定する後方遮蔽体
と、を備えた放射線発生管であって、
前記電子通過路とは分離された閉空間が前記ターゲットと前記後方遮蔽体との間に位置するように、管径方向における前記環状の接合部より内側において、前記ターゲットと当接する環状の分離部を前記後方遮蔽体が有することを特徴とする放射線発生管に関する。

また、本発明は、外囲器内に、上記構成の放射線発生管と駆動電源とが配置されてなる放射線発生装置に関する。

さらに、本発明は、上記構成の放射線発生装置と、前記放射線発生装置から放出され被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、を備えることを特徴とする放射線撮影装置に関する。

本発明によれば、後方遮蔽体とターゲットをろう接して作製するアノードの構造をろう材がターゲット形成領域または電子通過路まで流れ込まず、電子線がろう材に直接照射されない構造としたため、放射線の線質の低下を起こすことをなくすことができる。

本発明の放射線発生管及び放射線発生装置の一実施形態（実施例１）を示す模式図である。 本発明の放射線発生管及び放射線発生装置の実施例２のアノードの断面模式図である。 本発明の放射線発生管及び放射線発生装置の実施例３のアノードの断面模式図である。 本発明の放射線発生管及び放射線発生装置の実施例４のアノードの断面模式図である。 本発明の放射線発生管及び放射線発生装置の実施例５のアノードの断面模式図である。 本発明の放射線撮影装置の一実施形態（実施例６）を示す概念図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。尚、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。

図１を用いて本発明の放射線発生装置の構成について説明する。図１（ａ）は本発明の放射線発生装置の一実施形態を示す模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるアノードを拡大して表した断面図、図１（ｃ）は図１（ｂ）のアノードをターゲット９を除いた状態で放射線取り出し窓１８側から見た平面図である。

放射線発生装置１９は、放射線取り出し窓１８を有する外囲器１７内に、放射線発生管１、駆動電源１６が配置され、外囲器１７内の余空間を絶縁性液体１５で満たして構成されている。

放射線発生管１は、電子放出源３、アノード１０、真空容器６からなる。電子放出源３の動作安定性、寿命等の必要に応じて、真空容器６の真空度を維持するためにゲッタ１２を設けることも可能である。

電子放出源３は、電流導入端子４、電子放出部２からなる。電子放出源３の電子放出機構としては、真空容器６の外部から電子放出量を制御可能な電子放出源であれば良く、熱陰極型電子放出源、冷陰極型電子放出源等を適宜適用することが可能である。電子放出源３は、真空容器６を貫通するように配置した電流導入端子４を介して、電子放出量及び電子放出のオン・オフ状態を制御可能なように、真空容器６の外部に配置した駆動電源１６に電気的に接続される。

電子放出部２から放出された電子は、不図示の引き出しグリッド、不図示の加速電極により、１０ｋｅＶ乃至２００ｋｅＶ程度のエネルギーを有する電子線５となり、電子放出部２に対向させて配置したターゲット９に、入射可能となっている。引き出しグリッド、加速電極は、熱陰極の電子銃管に内蔵することも可能である。また、電子線の照射スポット位置及び電子線の非点収差の調整の為の補正電極を電子放出源３に付加した上で、外部に配置した不図示の補正回路と接続することも可能である。

アノード１０は、ターゲット基板９ａとターゲット層９ｂとからなるターゲット９と、後方遮蔽体７ｃとを少なくとも備え、後方遮蔽体７ｃとターゲット９の周縁とは、ろう材１４で接合された接合部を備えている。

ターゲット層９ｂは、図１（ｂ）に図示されるように、ターゲット基板９ａの一方の面において、ターゲット基板９ａに支持されている。ターゲット層９ｂは、通常、原子番号２６以上の金属材料をターゲット材料として含有する。より好適には、熱伝導率が大きく融点が高いものほど良い。具体的には、タングステン、モリブデン、クロム、銅、コバルト、鉄、ロジウム、レニウム等の金属材料、又はこれらの合金材料を好適に用いることができる。ターゲット層９ｂの厚さは、加速電圧によってターゲット層９ｂへの電子線の浸入深さ即ち放射線の発生領域が異なるため、最適な値は異なるが、１μｍ乃至１５μｍである。

ターゲット基板９ａへのターゲット層９ｂの一体化は、スパッタ、蒸着等によって得ることができる。また、別の方法としては、別途、圧延や研磨により所定の厚さのターゲット層９ｂの薄膜を作製し、ターゲット基板９ａに高温、高圧下で、拡散接合することにより得ることができる。

ターゲット基板９ａは、放射線の透過性が高く、熱伝導が良く、真空封止に耐える必要がある。例えば、ダイヤモンド、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミ、グラファイト、ベリリウム等を用いることができる。より好ましくは、放射線の透過率がアルミニウムよりも小さく熱伝導率がタングステンよりも大きい、ダイヤモンド、窒化アルミ、窒化ケイ素が望ましい。ターゲット基板９ａの厚さは、上記の機能を満足すれば良く、材料によって異なるが、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下が好ましい。特に、ダイヤモンドは、他の材料に比べて、熱伝導性が極めて大きく、放射線の透過性も高く、真空を保持しやすいため、より優れている。しかし、これらの材料は、温度が上昇するにつれて、熱伝導率の低下が大きいため、ターゲット基板９ａは、できるだけ温度上昇を抑制しておく必要がある。

後方遮蔽体７ｃは、管状の電子通過路８を有している。電子通過路８の一端（電子放出源３側の端部の開口部）から電子が入射し、電子通過路８の他端側（電子放出源３と反対側）に設けられたターゲット９に電子が照射されて放射線が発生する。電子通過路８は、ターゲット９よりも電子放出源３側では、電子線５をターゲット層９ｂの電子線照射領域（放射線発生領域）に導くための通過路になっており、ターゲット９よりも放射線取り出し窓１８側では放射線を外部に放出するための通過路になっている。ターゲット層９ｂから電子放出源３側へ向かって放射される放射線、ターゲット層９ｂから放射線取り出し窓１８側へ向かって放射される放射線のうち不要な放射線は、それぞれ電子通過路８の内壁で遮蔽される。

なお、本発明において、アノード１０を構成する後方遮蔽体７ｃは、ターゲット層９ｂよりも電子放出源３側に位置する部分を示す。後方遮蔽体とは別に、アノード１０は、ターゲット層９ｂより電子放出源３とは反対側に、前方遮蔽体７ｄを備えてもよい。前方遮蔽体７ｄと後方遮蔽体７ｃとは、ターゲット９を狭持するように互いに分離していても、一体的に結合していても良く、前方遮蔽体７ｄと後方遮蔽体７ｃとを合わせて遮蔽体７と称する。

電子通過路８は、図１（ｃ）に示すように放射線取り出し窓１８側から見た平面図では円形となっているが、四角や楕円形等適宜、選択することができる。また、後方遮蔽体７ｃは、絶縁性液体１５と接した形態とする場合には、ターゲット９で発生した熱を絶縁性液体に伝達し放射線発生管１の外部へ逃がす機能も有している。

本発明の放射線発生管１は、外囲器１７とアノード１０とが接続された形態とすることも含まれる。具体的には、前方遮蔽体７ｄ、または、後方遮蔽体７ｃの部分で、外囲器１７と接続することにより、遮蔽体７を介して、外囲器７外の雰囲気に放熱する効果を発現させることが可能である。

後方遮蔽体７ｃに用いることができる材料は、３０ｋＶ乃至１５０ｋＶの管電圧で発生する放射線を遮蔽できるものであれば良い。例えば、タングステン、タンタル、銅、銀の他、モリブデン、ジルコニウム、ニオブ等、又はこれらの合金を用いることができる。

後方遮蔽体７ｃとターゲット９の接合は、ろう付け等により行うことができる。ろう付けによる接合は、真空容器６の内部を真空状態に維持することが重要である。ろう付けのろう材としては、後方遮蔽体７ｃの材料や耐熱温度等により、適宜、選択することができる。例えば、ターゲット基板９ａが特に高温になるような場合には、高融点金属用ろう材として、Ｃｒ−Ｖ系合金、Ｔｉ−Ｔａ−Ｍｏ系合金、Ｔｉ−Ｖ−Ｃｒ−Ａｌ系合金、Ｔｉ−Ｃｒ系合金、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｂｅ系合金、Ｚｒ−Ｎｂ−Ｂｅ系合金等を選択できる。真空気密をより重視する場合には、高真空機器用のろう材として、Ａｕ−Ｃｕを主成分とするろう材を用いることができる。他に、ニッケルろう、黄銅ろう、銀ろう、パラジウムろう等を用いることができる。

真空容器６はガラスやセラミックス等で構成することができ、真空容器６の内部は、真空排気（減圧）された内部空間１３となっている。内部空間１３は、電子の平均自由行程として、電子放出源３と放射線を放出するターゲット層９ｂの間の距離を、少なくとも電子が飛翔可能なだけの真空度であれば良く、１×１０^-4Ｐａ以下の真空度が適用可能である。使用する電子放出源や、動作する温度等を考慮して適宜選択することが可能であり、冷陰極型電子放出源等の場合は、１×１０^-6Ｐａ以下の真空度とするのがより好ましい。真空度の維持の為に、ゲッタ１２を内部空間１３に配置するか、もしくは内部空間１３に連通している不図示の補助スペースに設置することも可能である。

以下、図１（ｂ）を用いて、アノード１０の構成を詳細に説明する。アノード１０は、電子通過路８を有する後方遮蔽体７ｃと、放射線透過窓を兼ねるターゲット基板９ａとターゲット基板９ａの電子放出源３側の表面に配置されたターゲット層９ｂとからなるターゲット９とから構成される。

ターゲット９及び後方遮蔽体７ｃはターゲット９の側面部またはターゲット９の電子照射面側（電子放出源３側）の周縁部の両者もしくは一方でろう材１４によって接合されている。この際、ターゲット９は後方遮蔽体の分離部７ａによって支持されている。ろう材による接合は、真空容器６内の真空を維持するため、図１（ｃ）に示すようにターゲットの全周にわたってろう材が存在し接合されている。

また、図１（ｃ）中において、管状の電子通過路８のターゲット９と面する方の面の位置における、後方遮蔽体７ｃの断面の概略が示されている。管状後方遮蔽体７ｃは、管の半径方向において、管の中心側から順に、電子通過路８、分離部７ａ、離間部７ｂ、ターゲット９と後方遮蔽体７ｃとの接合部を備えている。

分離部７ａは、ターゲット９の後方側と当接する後方遮蔽体７ｃの部分であり、閉空間２０と電子通過路８とを分離する機能を有する。離間部７ｂは、ターゲット９との間に間隙を介して、即ち離間して位置する後方遮蔽体７ｃの部分であり、分離部７ａ、ターゲット９、および、接合部とともに、閉空間２０の範囲を規定する機能を有する。

このような配置とすることにより、アノード１０は、ターゲット９のターゲット層９ｂ側において、ターゲット９と後方遮蔽体７ｃとの間に、少なくとも、ろう材１４を備えた接合部と、ターゲット９と、離間部７ｂとにより囲まれた閉空間２０を備えている。

図１（ｂ）に示すように、閉空間２０は、分離部７ａを介して位置し、電子通過路８から独立している。閉空間２０は、アノード１０の温度上昇により、ろう材１４の一部が軟化溶融して接合部からはみ出され、ターゲット９の後方側に漏出した場合に、かかる漏出したろう材１４を収納する機能を有する。閉空間２０を備えた放射線発生管１は、ろう材１４の電子通過路８へのはみ出しを防止し、以って、ろう材起因の放射線の発生を防止する機能を有する。

なお、本発明において、接合部とは、接合材により接合された部分であって、接合材の厚みを介して対向する２つの接合面と、該対向する２つの接合面の間に位置する接合材とからなる部分を意味する。

ターゲット９と後方遮蔽体７ｃのろう付けにあたっては、予め、ターゲット９の周囲に不図示のメタライズ層を設ける。メタライズ層は、例えば、Ｔｉ、Ｚｒ、或いはＨｆから選ばれた少なくとも１種の元素を含んだ化合物を活性金属成分として含むメタライズ組成物粉末と、樹脂結合材や分散媒を添加してペーストを作製する。その後、メタライズする箇所に塗工し、所定の温度で焼成することにより得られる。次に、ターゲット９の周囲のメタライズした表面に、活性金属ろうを付着させる。例えば、Ｔｉ入り銀銅ろう材を用いることができる。この活性金属ろうを付着させたターゲット９を、予め所定の寸法に形成した後方遮蔽体７ｃに設けられた分離部７ａにセットし、所定の温度、時間で焼成する。この焼成条件は、金属活性ろうの種類によって異なる。前述のＴｉ入り銀銅ろう材の場合、約８５０℃で処理するのが好ましい。

本発明では、ターゲット９のターゲット層９ｂ側のろう材による接合部に隣接した領域を電子通過路とは、分離部７ａを介して分離された、閉空間とした。そのため、放射線発生管の動作時の発熱によりろう材が軟化溶融して流れ出した場合でも、閉空間内に留まり、電子線通過路のターゲット層形成領域までろう材が流れ込むことはない。従って、流れ出したろう材に電子線があたり、ターゲット材料とは異なる線質の放射線を前方に放出し線質を低下させるという問題も発生しない。

本発明のターゲット９と後方遮蔽体７ｃとの接続に関する態様は、図１（ｂ）に示す構成が少なくとも備える「電子通過路８とろう材１４との分離作用」以外に、分離部７ａの当接圧、動作時の熱変形等を考慮して、接続形態を適宜変形した実施形態を本発明は含む。

例えば、図１（ｂ）は、後方遮蔽体が有する隔壁とターゲットとの当接により、分離部７ａと、離間部７ｂとを形成している。これに対して、図２のように、ターゲット９の周縁にテーパー部を持たせて、ターゲット９の電子放出源側に分離部７ａを形成し、ターゲット９の周縁に閉空間を形成する実施形態とすることにより、分離部の当接圧を緩和した変形例を本発明は含む。更に、図３乃至図５に示す実施形態も本発明は含み、後述の実施例でその詳細を示す。

本発明の放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影装置は、ターゲットと遮蔽体を接合するろう材が流出した場合でも、ろう材が電子通過路に到達しないような構成をとることで、線質の低下を起こすことのないものである。そのため、安定して放射線を発生させることができ、長時間連続使用可能な良好な性能の装置である。

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

＜実施例１＞
図１に基づいて、本発明の第一の実施例を説明する。本実施例では、図１（ａ）乃至（ｃ）に示す放射線発生装置を作製した。作製方法を以下に示す。

高圧合成ダイヤモンドをターゲット基板９ａとして用意した。高圧高温ダイヤモンドは、直径５ｍｍ、厚さ１ｍｍのディスク状（円柱状）の形状である。予め、ＵＶ−オゾンアッシャにより、ダイヤモンドの表面にある有機物を除去した。このダイヤモンド基板の直径１ｍｍの面の一方の面上に、スパッタ法により、Ａｒをキャリアガスとして、予め、チタン層を形成し、その後、ターゲット層９ｂとして８μｍの厚さのタングステン層を形成した。このようにして、ターゲット９を得た。このターゲット９の周囲にチタンを活性金属成分としたメタライズ層を形成し、その上に、銀、銅、チタンからなるろう材を付けた。一方、後方遮蔽体７ｃとしてタングステンを用意し、図１（ｂ）のように、分離部７ａ、離間部７ｂ、及び電子通過路８を形成した。離間部７ｂの外周側の直径は５．３ｍｍ、内周側の直径は３．６ｍｍ、電子通過路８の断面の径は２．０ｍｍとした。分離部７ａに対して離間部７ｂは１．０ｍｍ低くなるようにした。ろう材を付けたターゲット９を、上記のような形状に加工した後方遮蔽体７ｃにセットして、８５０℃で焼成し、アノード１０を作製した。

次に、図１に示すように、ターゲット９と後方遮蔽体７ｃを一体としたアノード１０を、電子放出部２を有する含浸型の熱電子銃を電子放出源３と対向させて、電子線５が電子通過路８の中に入るように位置決めし、真空封止し、放射線発生管１とした。真空容器６内にはゲッタ１２も配置した。

最後に上記の放射線発生管１を用いて放射線発生装置１９とした。放射線発生装置１９は、放射線取り出し窓１８を有する外囲器１７内に、放射線発生管１、駆動電源１６が配置され、外囲器１７内の余空間を絶縁性液体１５で満たして構成とした。

本実施例の放射線発生装置から発生した放射線のスペクトルを測定したところ、ろう材に含まれる銀のスペクトルは観察されなかった。また、印加電圧１００ｋＶ、電流１０ｍＡ、パルス幅１００ｍｓｅｃ、Ｄｕｔｙ １／１００の駆動条件で約５６時間（２００００回の曝射相当）の評価を行なったが線質の低下は観察されず、安定して放射線を発生させるこが確認された。即ち、長時間連続使用した場合でも良好な性能を発揮できるものであった。

＜実施例２＞
図２を用いて本発明の第二の実施例について説明する。図２は放射線発生装置のアノード１０を拡大した断面図である。本実施例のアノード１０も、ターゲット９のターゲット層９ｂ側に、接合部に隣接してターゲット９と後方遮蔽体７ｃとろう材１４に囲まれ、電子通過路から独立した閉空間２０を有している。本実施例では、実施例１と異なり、後方遮蔽体７ｃの分離部７ａと離間部７ｂは同一平面上に位置し、ターゲット９がターゲット９の中央から周縁に向かって離間部７ｂから遠ざかるテーパー部を有していることで閉空間２０が形成されている。本実施例は、後方遮蔽体７ｃとターゲット層９ｂ面で接触するため放射線発生管の動作時のターゲット９と後方遮蔽体７ｃとの線膨張率差起因の当接部のずれによるターゲット層９ｂの損傷を低減することができる。また、後方遮蔽体の加工もより容易なものである。

上記後方遮蔽体とターゲット層との接続形態が異なる以外は、実施例１と同様に放射線発生装置を作製した。本実施例の放射線発生装置から発生した放射線のスペクトルを測定したところ、ろう材に含まれる銀のスペクトルは観察されなかった。また、実施例１と同様に長時間連続使用した場合でも線質の低下を起こすことなく、安定して放射線を発生させることができる良好な性能のものであった。

＜実施例３＞
図３を用いて本発明の第三の実施例について説明する。図３は放射線発生装置のアノード１０を拡大した断面図である。本実施例では、実施例１と比較して、ターゲット９のターゲット基板９ａは、その電子通過路８と面する側において凹部を有しており、かかる凹部が、後方遮蔽体７ｃの分離部７ａとはめあい構造を形成している。そのため、ターゲット９の位置がより安定しやすい構造となっている。

上記後方遮蔽体とターゲット層との接続形態が異なる以外は、実施例１と同様に放射線発生装置を作製した。本実施例の放射線発生装置から発生した放射線のスペクトルを測定したところ、ろう材に含まれる銀のスペクトルは観察されなかった。また、実施例１と同様に長時間連続使用した場合でも線質の低下を起こすことなく、安定して放射線を発生させることができる良好な性能のものであった。

＜実施例４＞
図４を用いて本発明の第四の実施例について説明する。図４は放射線発生装置のアノード１０を拡大した断面図である。本実施例は、実施例１と比較して、電子通過路８のターゲット９側の径が電子放出源３側の径と比較して大な構造となっている。具体的には、電子放出源３側の直径２ｍｍに対して、ターゲット９側の直径は４ｍｍとし、広い部分の長さは１ｍｍとした。このような形態とすることで、分離部７ａを焦点から離間することにより、分離部７ａにおける後方遮蔽体７ｃとターゲット９との温度差を抑制することが可能となる。この結果、放射線発生装置の停止時／動作時間の温度変化に伴い接触部に生ずるせん断力を低減することが可能となる。

上記後方遮蔽体とターゲット層との接続形態が異なる以外は、実施例１と同様に放射線発生装置を作製した。本実施例の放射線発生装置から発生した放射線のスペクトルを測定したところ、ろう材に含まれる銀のスペクトルは観察されなかった。また、実施例１と同様に長時間連続使用した場合でも線質の低下を起こすことなく、安定して放射線を発生させることができる良好な性能のものであった。

＜実施例５＞
図５を用いて本発明の第五の実施例について説明する。図５は放射線発生装置のアノード１０を拡大した断面図である。本実施例ではターゲット層９ｂの直径は、後方遮蔽体７ｃの分離部７ａの内径よりも小さいものとなっていて、ターゲット層９ｂは直接後方遮蔽体７ｃと接触していない。そのため、放射線発生管が動作した際の発熱による熱変形でターゲットと後方遮蔽体がずれた場合でも、こすれることによるターゲット層の損傷は発生しない。なお、本実施例では、実施例４と同様に電子通過路８のターゲット９側の径が電子放出源３側の径と比較して広い構造としたが、これに限らず、ターゲット層９ｂの直径が後方遮蔽体７ｃの分離部７ａの内径よりも小さければ同様の効果が得られる。

上記後方遮蔽体とターゲット層との接続形態が異なる以外は、実施例１と同様に放射線発生装置を作製した。本実施例の放射線発生装置から発生した放射線のスペクトルを測定したところ、ろう材に含まれる銀のスペクトルは観察されなかった。また、実施例１と同様に長時間連続使用した場合でも線質の低下を起こすことなく、安定して放射線を発生させることができる良好な性能のものであった。

＜実施例６＞
本発明の第六の実施例は、放射線発生装置を用いた放射線撮影装置である。本実施例の放射線撮影装置は、図６に示すように、放射線発生装置１９、放射線検出器３１、信号処理部３２、装置制御部３３及び表示部３４を備えている。放射線検出器３１は信号処理部３２を介して装置制御部３３に接続され、装置制御部３３は表示部３４及び電圧制御部３５に接続されている。放射線発生装置１９としては、実施例１の放射線発生装置を用いた。放射線発生装置１９における処理は装置制御部３３によって統括制御される。例えば、装置制御部３３は放射線発生装置１９と放射線検出器３１による放射線撮影を制御する。放射線発生装置１９から放出された放射線１１は、被検体３６を介して放射線検出器３１で検出され、被検体の放射線透過画像が撮影される。撮影された放射線透過画像は表示部３４に表示される。また例えば、装置制御部３３は放射線発生装置１９の駆動を制御し、電圧制御部３５を介して放射線発生管に印加される電圧信号を制御することにより、放射線発生装置１９と、放線検出器３１とを連携して制御する。

本実施例の放射線撮影装置は、実施例１と同様に長時間連続使用した場合でも、安定した放射線画像を得ることのできる良好な性能のものであった。

１：放射線発生管、２：電子放出部、３：電子放出源、４：電流導入端子、５：電子線、６：真空容器、７：遮蔽体、７ａ：分離部、７ｂ：離間部、７ｃ：後方遮蔽体、７ｄ：前方遮蔽体、８：電子通過路、９：ターゲット、９ａ：ターゲット基板、９ｂ：ターゲット層、１０：アノード、１１：放射線、１２：ゲッタ、１３：内部空間、１４：ろう材、１５：絶縁性液体、１６：駆動電源、１７：外囲器、１８：放射線取り出し窓、１９：放射線発生装置、２０：閉空間、３１：放射線検出器、３２：信号処理部、３３：装置制御部、３４：表示部、３５：電圧制御部、３６：被検体

Claims (13)

1. 電子を放出する電子放出源と、
   前記電子の照射を受けて放射線を発生するターゲットと、
   前記ターゲットよりも電子放出源側に位置し、ろう材を含む環状の接合部を介して前記ターゲットの周縁と接合され、管状の電子通過路を規定する後方遮蔽体
   と、を備えた放射線発生管であって、
   前記電子通過路とは分離された閉空間が前記ターゲットと前記後方遮蔽体との間に位置するように、管径方向における前記環状の接合部より内側において、前記ターゲットと当接する環状の分離部を前記後方遮蔽体が有することを特徴とする放射線発生管。
2. 前記ターゲットは、ターゲット材料を備えたターゲット層と、前記ターゲット層を支持する支持基板とを有していることを特徴とする請求項１に記載の放射線発生管。
3. 前記閉空間は、前記電子通過路を囲む環状の空間であることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線発生管。
4. 前記電子通過路の一方の開口が前記電子放出源に離間して対向し、他方の開口が前記ターゲットに面しており、前記接合部が前記他方の開口からは離間していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線発生管。
5. 前記後方遮蔽体は、管の半径方向において、管の中心側から順に、前記電子通過路と、前記分離部と、前記ターゲットと離間して位置する離間部とを備え、前記閉空間は、少なくとも、前記ターゲットと前記接合部と前記離間部とにより囲まれてなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放射線発生管。
6. 前記分離部と前記離間部は同一平面上に位置し、前記ターゲットは、前記ターゲットの中央から周縁に向かって、前記離間部から遠ざかるテーパー部を有していることを特徴とする請求項５に記載の放射線発生管。
7. 前記支持基板は、その前記他方の開口と面する側において凹部を有し、前記凹部は、前記後方遮蔽体の分離部とはめあい構造を形成していることを特徴とする請求項４に記載の放射線発生管。
8. 前記他方の開口の直径が、前記一方の開口の直径より大であることを特徴とする請求項４に記載の放射線発生管。
9. 前記ターゲット層の直径が、前記分離部の内径よりも小であることを特徴とする請求項５に記載の放射線発生管。
10. 前記後方遮蔽体が、タングステン、タンタル、モリブデン、ジルコニウム、ニオブ、又はこれらの合金の少なくともいずれかを備えていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の放射線発生管。
11. 前記ろう材が、Ｃｒ−Ｖ系合金、Ｔｉ−Ｔａ−Ｍｏ系合金、Ｔｉ−Ｖ−Ｃｒ−Ａｌ系合金、Ｔｉ−Ｃｒ系合金、Ｔｉ−Ｚｒ−Ｂｅ系合金、Ｚｒ−Ｎｂ−Ｂｅ系合金、Ａｕ−Ｃｕ系合金、ニッケルろう、黄銅ろう、銀ろう、パラジウムろうから選択された材料であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の放射線発生管。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線発生管と、前記放射線発生管に電気的に接続されるとともに、該放射線発生管を駆動する駆動電源と、を備えることを特徴とする放射線発生装置。
13. 請求項１２に記載の放射線発生装置と、前記放射線発生装置から放出され被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、前記放射線発装置と前記放射線検出器とを連携して制御する装置制御部とを備えることを特徴とする放射線撮影装置。

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