200931486 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電子射線照射裝置、X射線照射裝置、 作爲電子顯微鏡等的線源來使用之電子射線源及其製造方 法。 【先前技術】 Φ 以往，作爲電子射線源，具備有被賦予電位之給電構 件；以覆蓋給電構件的至少一部分之方式設置於給電構件 ，用以釋出電子之電子釋出構件者爲眾所皆知（例如，參 照專利文獻1〜3 )。在專利文獻1所記載的電子射線源， 在由鎢所構成之給電構件（陰極本體）的凹部，嵌合由鉬 所構成之板狀的電子釋出構件（電子釋出材料）。又，在 專利文獻2所記載的電子射線源，電子釋出構件被覆於給 電構件（鎢絲）（碳化钽）。又，在專利文獻3所記載的 φ 電子射線源，電子釋出構件（線材）呈線圈狀地捲繞於給 電構件（芯材）。 又，作爲電子射線源的製造方法，例如專利文獻4所 記載，用來製造具備被供給有電位之給電構件、及設置於 給電構件並用以釋出電子之電子釋出構件的電子射線源的 製造方法爲眾所皆知。在這樣的電子射線源的製造方法， 藉由對由高溫耐性優良之鎢所構成之基材，形成工作函數 小的碳化鉬的皮膜，來將基材形成作爲給電構件，並且將 皮膜形成作爲電子釋出構件。藉此，可謀求電子射線源的 -4- 200931486 電子放射效率的提昇及長壽命化。 [專利文獻1]日本特開平5-174 699號公報 [專利文獻2]日本特開昭50-87774號公報 [專利文獻3]日本特開平1-151143號公報 [專利文獻4]日本特開平8-641 1 0號公報 【發明內容】 φ [發明所欲解決之課題] 近年，被期待電子射線照射裝置、X射線照射裝置等 更進一步之高輸出化。 又，在這些輸出予以高輸出化之際，使來自於電子源 之發射量（所釋出的電子量）增加一事爲重要因素之一。 因此，爲了使由上述電子源之發射量增加，期望增加電子 釋出構件之電子釋出面的面積，且使電子釋出構件之通電 性提昇。又，在上述這種的電子射線的製造方法，由於碳 φ 化鉬爲高熔點化合物，故，碳化鉬的附著強度容易不足， 因此，會有皮膜從基材剝離之虞。在此，爲了抑制因碳化 钽的附著強度不足所致之壞影響，考量將包含碳化鉬之線 材捲繞於基材。但，在此情況，由於碳化鉬的硬度高，故 ，不易將線材捲繞於基材。因此，在上述這種的電子射線 的製造方法，會有無法達到電子射線源的電子放射效率及 長壽命化之虞。 因此，本發明之課題係在於提供，可達到高輸出之電 子射線源及其製造方法。更具體而言，本發明之課題在於 -5- 200931486 提供’可提昇電子釋出構件的通電性，並且增加電子釋出 構件之電子釋出面的面積之電子射線源；及能夠提昇電子 放射效率並且達到長壽命化之電子射線源的製造方法。 [用以解決課題之手段] 爲了解決上述課題，本發明之電子源係具備有被賦予 電位之給電構件；及以覆蓋給電構件的至少一部分的方式 〇 設置於給電構件’釋出電子之電子釋出構件，給電構件係 以包含鎢的材料來形成，電子釋出構件爲以包含鉅之材料 所形成的線材，以隣接的電子釋出構件的外面相互接觸之 方式捲繞於給電構件。 在此電子射線源，以隣接的電子釋出構件的外面相互 接觸之方式電子釋出構件捲繞於給電構件。因此，在電子 釋出構件，不僅是電流沿著該捲繞之捲繞方向流動，電流 亦會沿著捲繞行進方向流動。其結果，能夠提昇電子釋出 φ 構件的通電性。並且，由於被捲繞之電子釋出構件所露出 之表面作爲電子釋出面來發揮功能，因電子釋出構件爲線 材，故，電子釋出面成爲凹凸連續之波狀曲面。因此，能 夠增加電子釋出面的面積，而可提昇發射量。 又，給電構件具有沿著預定的方向延伸之延伸部，電 子釋出構件被捲繞於延伸部爲佳。在此情況，在被捲繞於 給電構件的延伸部之電子釋出構件，相鄰的電子釋出構件 的外面可相互確實地接觸。 又，給電構件係具有限制部，該限制部用來限制電子 -6- 200931486 釋出構件移動於沿著電子釋出構件的捲繞行進方向之方向 爲佳。當給電構件及電子釋出構件被作成爲高溫時，鉬的 熱膨脹率會較鎢的熱膨脹率大，故，被捲繞之電子釋出構 件會因熱膨脹朝沿著該捲繞行進方向之方向移動（偏移） ，造成產生相鄰的電子釋出構件的外面彼此變得無法接觸 之虞。關於這一點，在本發明，由於如上述具有限制部， 故，能夠以限制部限制已熱膨脹之電子釋出構件的移動。 0 因此，能夠理想地維持相鄰的電子釋出構件的外面相互確 實地接觸之狀態。 此時，限制部係將給電構件彎曲所形成之彎曲部爲佳 。在此情況，由於給電構件本身成爲限制部，來卡止電子 釋出構件，故，能夠即使在高溫下以彎曲部穩定地限制產 生了熱膨脹之電子釋出構件的移動。 又，給電構件及電子釋出構件爲斷面呈圓形的線材， 給電構件的徑較電子釋出構件的徑大爲佳。在此情況，容 〇 易將電子釋出構件捲繞於給電構件。 又，在電子釋出構件實施有碳化處理爲佳。在此情況 ，藉由碳化處理，使得在電子釋出構件含有碳化鉬。在此 ，碳化鉅具有比起通常的鉬，工作函數小且熔點高之特性 。因此，電子釋出構件的工作函數降低而發射量增加，且 ，電子釋出構件的熔點提昇，而其消耗減低。其結果，可 達到電子射線源的長壽命化。 又，爲了解決上述課題，本發明之電子射線源的製造 方法係用來製造具備被賦予電位之給電構件；設置成覆蓋 200931486 給電構件的至少一部分並釋出電子之電子釋出構件之電子 射線源的製造方法’其特徵爲：包含下述製程：對含有鎢 之基材’捲繞含有钽之線材的製程：及在捲繞線材後，藉 由對線材實施碳化處理，將基材形成作爲給電構件，並且 將線材形成作爲電子釋出構件之製程。 在此電子射線源的製造方法，在將含有鉬之線材捲繞 於基材後，對此線材實施碳化處理。因此，能夠將含有碳 0 化鉬之線材設置成捲繞於基材。即，能夠對含有優良之高 溫耐性的鎢之基材，穩定地固定含有工作函數小的碳化鉬 之線材。因此，能夠獲得電子放射效率高且長壽命之電子 射線源。 在此，進一步包含：在捲繞線材後且實施碳化處理前 ，將捲繞有線材之基材形成爲預定的形狀之製程爲佳。在 此情況，由於在對捲繞有線材之基材進行成形之際，在線 材中並未含有硬度高、加工困難的碳化鉅，故，容易進行 〇 成形作業。 又，電子釋出構件係以隣接的電子釋出構件的外面相 互接觸之方式，捲繞於給電構件爲佳。在此情況，在電子 釋出構件，不僅是電流沿著該捲繞之捲繞方向流動，電流 亦會沿著捲繞行進方向流動。因此，能夠提昇電子釋出構 件的通電性。 又，電子釋出構件係以在相鄰的電子釋出構件的外面 之間形成有間隙的方式，捲繞於給電構件爲佳。在此情況 ，容易將電子釋出構件捲繞於給電構件。 -8- 200931486 [發明效果] 若根據本發明的話’能夠提供可達到高輸出之電子射 線源及其製造方法。更具體而言，由於能夠提昇電子釋出 構件的通電性’並且增加電子釋出構件之電子釋出面的面 積，故’能夠使發射量增加。又，能夠獲得電子放射效率 高且長壽命之電子射線源。 〇 【實施方式】 以下’參照圖面詳細地說明本發明之理想實施形態。 再者，在各圖中’針對相同或相當要素賦予相同符號，並 省略重複的說明。 (第1實施形態） 圖1係包含本發明之第1實施形態的電子射線源之電 〇 子射線照射裝置的斷面圖。如圖1所示，電子射線照射裝 置1 1係所謂分批式（batch type )之裝置，例如進行被照 射物Ml的乾燥、殺菌或表面改質等用之裝置。此電子射 線照射裝置11具備有：室110、收容容器120、電子槍 1 3 0及控制部1 4 0。 室110具有：安裝有電子槍130之第1室部ηι;及 安裝有收容容器120之第2室部112。第1室部ill係藉 由金屬形成爲圓柱狀的構件。在此第1室部U丨，設有沿 著其軸線方向（圖示上下方向·；以下稱爲方向」）延 -9- 200931486 伸之斷面圓形狀的電子射線通過孔113。此電子射線通過 孔1 1 3呈小徑部1 1 3 a與大徑部1 1 3 b連續的形狀。 第2室部112係藉由金屬形成爲梯形板狀，以螺栓固 定於第1室部1 1 1的小徑部1 1 3 a側。在此第2室部1 1 2， 設有連通於電子射線通過孔113並且在Z方向視角斷面呈 矩形狀的電子射線通過孔114。又，此電子射線通過孔 1 1 4呈朝外側（圖示下側）末端變廣之形狀。又，在室 φ H0的電子射線通過孔113、114，連結有將該電子射線通 過孔113、114內予以真空吸引用之真空泵浦（未圖示） 〇 收容容器120係將被照射物Ml收容於其內部。此收 容容器120係在設置於外壁120a之連結口 121，氣密地連 結著第2室部112。藉此，收容容器120的內部與電子射 線通過孔114成爲相互連通。又，在收容容器120，連接 有將收容容器120內予以真空吸引用之真空泵浦（未圖示 ❿ )。 電子槍130爲將電子射線EB1朝Z方向射出者，具有 外殻131、基部132及連接器133。外殼131係藉由金屬 形成爲長方體狀，氣密地連結於第1室部111。基部132 被收容於外殼131內，並朝電子射線通過孔113的大徑部 113b內突出。又’此基部132被配設成，其前端部與電子 射線通過孔1 1 3的小徑部1 1 3 a相對向。 連接器133係用來從外部的電源裝置（未圖示）對陰 極153 (後述）供給高電壓者。此連接器133係由在外殼 -10- 200931486 131的外壁131a，與2方向交叉的方向（圖示左右方向； 以下稱爲「X方向」）側插入，埋入至基部1 3 2中並加以 固定。在連接器133的前端，連接有一對的內部配線134 、134 ° 內部配線134、134係由連接器133的前端朝基部132 的中心延伸於X方向，並且在基部132的中心折彎後，延 伸至前端部爲止。在此內部配線134、134，經由埋設於基 Q 部132的前端部之插座135、135，連結於電子射線釋出單 元 1 50。 圖2係顯示電子射線釋出單元之斷面圖。如圖2所示 ，電子射線釋出單元150係以對基部132的前端部可自由 裝卸地設置者，隨著各構件的消耗等能夠進行更換。此電 子射線釋出單元150係具備有：絕緣基體151、給電導體 152、152、陰極（電子射線源）153、包圍構件156、及蓋 構件1 5 7。 ❹ 絕緣基體1 5 1係以例如陶瓷等的絕緣性材料所形成， 支承：給電導體152、152、陰極153、包圍構件156及蓋 構件157。給電導體152、152爲以例如科伐（kovar)金 屬所構成之大致呈圓柱狀的給電用銷，以朝作爲電子釋出 方向之Z方向突出的方式，貫通保持於絕緣基體151。這 些給電導體152、152的一端部係經由插座135、135，電 性連結於內部配線134、134。給電導體152的另一端部（ 前端部）呈其一部分被切除之半圓柱狀。且，在給電導體 152的另一端部，作爲連結陰極153者’形成有沿著陰極 -11 - 200931486 153的支承部158a (後述）的軸線之面即平坦面152a( 照圖4)。換言之’以與支承部158a線接觸或面接觸的 式’平坦面152a形成於給電導體152的另一端部。 陰極153係產生成爲電子射線EB1之電子並加以釋 者。陰極153係形成爲掛設於給電導體152、152的前 部。在此陰極153的周圍’設有作爲所謂柵極之中間電 154。中間電極154係與陰極153的一端電性連接，成 ❹ 與 陰極153的一端相同之電位。此中間電極154係藉由 其中心側的開口傾斜之凹構造，來產生電子集束之電場 並且將電子射線釋出單元15〇按壓於基部132的方式予 固定。又，能夠因應需要，將受到偏壓電阻所誘導之預 偏壓電壓施加於中間電極154，能夠形成期望的電場。 此陰極153的絕緣基體151側，亦可配設有被支承於一 的給電導體152之反射板155。反射板155能夠藉由將 陰極1 5 3所釋出之電子朝Z方向側反射，來增加電子射 〇 EBI的線量。 又，在絕緣基體151上，固定有包圍給電導體152 152的前端部並由導電體所構成之包圍構件156。在包 構件156的前端面，配置有用來覆蓋封住包圍構件156 開口並由導電體所構成之薄板狀的蓋構件157。在蓋構 157，設有長方形狀的孔157a(參照圖3)。此孔157a 成爲當由Z軸方向觀看時，包含陰極153。包圍構件1 及蓋構件157係與中間電極154接觸’作成爲與中間電 154相同電位。 參 方 出 端 極 爲 朝 5 以 定 在 方 由 線 圍 的 件 構 56 極 -12- 200931486 又如圖1所示，控制部1 40係用來控制電子射線照射 裝置1 1的全體之構件，由例如CPU、ROM、及RAM等所 構成。 其次，詳細說明關於上述的陰極153。圖3係顯示陰 極之局部斷面放大圖，如圖4係顯示陰極的連接部分之放 大圖。如圖3所示，陰極153爲呈3字狀的銷形狀，具備 有被賦予電位之給電構件158;及無間隙地捲繞於此給電 @ 構件158(緊密捲繞）並釋出電子之電子釋出構件159。 給電構件158係以鎢來形成的，呈圓形斷面的線狀。 在此，給電構件158的徑設爲150 μιη。此給電構件158係 屈曲（彎曲）成3字狀來形成的。具體而言，給電構件 158係具有：延伸於Ζ方向且連接於給電導體152之支承 部158a、158a;及延伸於與Ζ方向正交之方向（即，在電 子射線釋出單元150中，沿著蓋構件157的前面之方向（ 預定的方向））的延伸部1 58b。經由給電構件1 5 8的大致 φ 呈直角之角部即彎曲部（限制部）158c、158c，支承部 158a、158a及延伸部158b連續著。 電子釋出構件159係以鉅形成，呈圓形斷面的線狀。 在此，電子釋出構件159的徑設爲100μιη。即，作爲此電 子釋出構件159，使用其徑較給電構件158的徑小者（給 電構件158的徑較電子釋出構件159的徑大）。 又，電子釋出構件159係以覆蓋給電構件158(支承 部158a、158a及延伸部158b)的方式設置於該給電構件 158。具體而言，如圖5(a)所示，電子釋出構件159係 -13- 200931486 由給電構件158的一端朝另一端依次捲繞，使其外周面 S1中相鄰的電子釋出構件159的外周面（外面）S11相互 接觸。又，覆蓋延伸部158b之電子釋出構件159係作爲 電子釋出源的主要部來發揮功能。 又，在此電子釋出構件1 59，亦可實施利用例如碳化 氫系氣體之碳化處理。在此，在電子釋出構件159，外周 面S1中包含所露出之外周面S12的預定區域成爲碳化鉬 Q 。再者，作爲碳化處理，亦可在使碳附著（浸碳）後在真 空中予以通電。 又，如圖4所示，陰極153的端部係以與平坦面152a 相對向之部分的全體成爲接合部G1的方式連結於給電導 體152。具體而言，藉由例如電阻熔接、雷射熔接等，使 平坦面152a之接合部G1區域熔融，將陰極153埋入的方 式熔接並接合。即，藉由給電導體152具有平坦面152a’ 陰極153經由面狀的接合部G1被接合於給電導體152° φ 藉此，在陰極153，電性、強度均穩定地連接於給電導體 152，而被保持於給電導體152。且，在接合部G1小之情 況，會有當通電時，因接合部G1的電阻（接觸電阻）變 大會產生熱，造成接合部G1熔融，使得給電導體152與 陰極153相互分離之虞，但在本實施形態，由於充分地採 取大的接合部G1，故能夠達到穩定的保持。 其次，說明關於上述的電子射線照射裝置Π的動作 〇 首先，將被照射物Ml配置於收容容器120的內部’ -14- 200931486 以真空栗浦對此收容容器120的內部及電子射線通過孔 113、114內進行真空吸引。接著，經由內部配線134、 134、插座135、135及給電導體152、152，對陰極153施 加電壓。 藉由對陰極153施加電壓，使給電構件158被通電加 熱，該熱傳達至電子釋出構件159，將電子釋出構件159 加熱至可釋出電子之預定溫度。然後，藉由對內部配線 0 134的一方施加高電壓，使得電流流動於電子釋出構件 159，由電子釋出構件159釋出電子。具體而言，在電子 釋出構件159，電流經由給電導體152、152流動，並且， 電流經由給電構件1 5 8與電子釋出構件1 5 9之接觸面流動 。藉此，從電子釋出構件159中所露出之外周面S12釋出 電子。 該被釋出之電子受到在中間電極154所產生的電場所 加速及集束，作爲電子射線EB1由電子槍130被射出。然 ❹ 後，電子射線EB 1依次通過電子射線通過孔1 1 3、1 1 4， 照射至被照射物Μ 1。 如圖5 (b)所示，在電子釋出構件159爲線圈狀之以 往的陰極153a，流動於電子釋出構件159之電流係沿著該 捲繞之捲繞方向（電子釋出構件159的軸線方向、圖示 B1方向）流動。 相對於此，在本實施形態，如圖5(a)所示，電子釋 出構件159被捲繞於給電構件158，使相鄰的電子釋出構 件159的外周面S11相互接觸。因此，在電子釋出構件 -15-
200931486 159，電流不僅沿著捲繞方向流動，且電流也會 行進方向（圖示A1方向）流動。其結果，能麥 釋出構件159的通電性。再者，構成電子釋出構 钽，由於具有柔軟性，故較容易進行無間隙捲竊 給電構件158之鎢，由於其熔點溫度非常高且1 變形，故，能夠穩定地保持相鄰的電子釋出構件 周面S 1 1相互接觸的狀態。 且，由於電子釋出構件159中所露出的外ϋ 爲電子釋出面來發揮功能，，電子釋出構件159 因此，電子釋出面S12呈凹凸連續之波狀曲面。 起以往的以平面構成陰極153a、電子釋出面之電 夠更進一步增加一定的平面面積中電子釋出面S 面積。因此，若根據本實施形態的話，能夠提昇 進而提昇發射特性（電子釋出能）。 又，在本實施形態，如上述般，給電構件1 伸部158b，電子釋出構件159被捲繞於延伸部 此情況，在作爲電子釋出源的主要部來發揮功能 於延伸部158b之電子釋出構件159，相鄰的電子 159的外周面S11可相互確實地接觸。 又，當對陰極153施加電壓，給電構件158 出構件159被高溫化時，由於鉬的熱膨脹率較鷄 率大，故，會有電子釋出構件159朝該捲繞行進 (偏移）之虞。相對於此，在本實施形態，如上 曲部158c形成於延伸部158b的兩端。因此，熱 r沿著捲繞 5提昇電子 丨件1 5 9之 !，且構成 =易引起熱 1 5 9的外 3面S2作 呈線狀， 因此，比 i子源，能 1 2所佔的 -發射量， 58具有延 158b ° 在 :並被捲繞 釋出構件 及電子釋 ί的熱膨脹 [方向移動 .述般，彎 i膨脹後的 -16- 200931486 電子釋出構件159係以兩端的彎曲部158c卡止成夾入於 沿著該捲繞行進方向之方向。因此’能以彎曲部158c限 制熱膨脹後的電子釋出構件159的移動’可良好地維持相 鄰的電子釋出構件159的外周面S11相互確實地接觸之狀 離。 再者，由於電子釋出構件159的捲繞程度會因時間變 化或使用頻度變得鬆弛的情況，故，維持相鄰的電子釋出 Q 構件159的外周面S11相互確實地接觸之捲繞狀態的上述 效果特別有效。且，在形成彎曲部158c之際，彎曲給電 構件158即可，不需要藉由其他構件來設置限制部。因此 ，能夠即使在高溫環境下也不會有限制部的破損、脫落之 虞，可穩定、低廉且簡單地達到該效果。 又，在本實施形態，如上述般，給電構件158及電子 釋出構件1 5 9爲圓形斷面的線材，給電構件1 5 8的徑較電 子釋出構件159的徑更大。因此，能容易將電子釋出構件 ❹ 159捲繞於給電構件158，並且可更進一步增加電子釋出 面S12的面積。 在此，在以往的陰極，有以由鎢所構成之合金，將給 電構件158與電子釋出構件159無區別地一體形成之情況 。在此情況，爲了增加發射量，必須使動作溫度成爲高溫 (例如’大約2300°C )。因此，當在陰極產生局部性消耗 之情況’因消耗部的電阻値變大，造成消耗部高溫化，因 電子釋出集中於高溫化後之消耗部，造成局所性消耗更行 進。然後’在此情況，最終會到達陰極本體斷裂，陰極的 -17- 200931486 壽命變短之虞產生。 針對這一點’在本實施形態，由於將由鉬所構成之電 子釋出構件159捲繞於由鎢所構成之給電構件158來形成 陰極153，故’可達到下述效果。即，如下表i所示，比 起以往作爲陰極的電子釋出部所使用之鎢，電子釋出構件 1 5 9的工作函數降低，因此，能夠使動作溫度降低至大約 205 0 °C。其結果，即使在相同的動作溫度也能增加發射量 〇 ，能夠提昇發射特性。又，由於獲得相同發射量用之動作 溫度降低’故，能夠抑制給電構件1 5 8及電子釋出構件 1 5 9的再結晶化，並且藉由抑制來自於給電構件〗5 8之電 子釋出，可抑制因電子釋出所致之給電構件1 58的消耗， 因此，能夠抑制陰極1 5 3自體的斷裂，達到陰極1 5 3的長 壽命化。從動作溫度越高，電子釋出構件159的硬度越降 低變得越脆之觀點來看，動作溫度降低之上述效果特別有 效。 〇 又，在本實施形態，在對電子釋出構件159實施有碳 化處理之情況，於電子釋出構件1 5 9含有碳化鉅。碳化鉬 具有工作函數更小且熔點更高之特性（參照下表1)。因 此，能夠使陰極153更長壽命化。且’碳化鉬之氣體被毒 特性高，故即使在真空度低的環境下’也能理想地使用陰 極1 5 3。因此，對於在每次更換被照射物時進行真空排氣 這樣的情況特別理想。 -18- 200931486 [表i] 物性値 W(鎢） Ta(鉬） TaC(碳化钽） 工作函數(eV) 4.55 4.10 3.61 ^(°C) 3420 3020 3980 又，在本實施形態，如上述般，由於電子釋出構件 159被緊密捲繞於給電構件158，故可進一步達到以下效 果。即’即使在電子釋出構件159的一部分斷裂之情況， © 也可經由相鄰的電子釋出構件159的外周面S11進行通電 ，因此，在電子釋出構件159中之電流之流動不會被遮斷 ，能夠持續地進行電子釋出。且，即使電子釋出構件1 5 9 的一部分斷裂’電子釋出構件159也在被捲繞於給電構件 158的狀態下被保持著，因此，能夠防止電子釋出構件 159脫落。可抑制給電構件158的露出面積，並能抑制給 電構件158的氧化反應。因僅將電子釋出構件159捲繞於 給電構件1 5 8，所以能夠達到低成本化。 ❹ 又，如上述般，由於電子釋出構件159對給電構件 1 5 8以無間隙密接的方式捲繞，故，電氣電阻被均等化， 所產生之焦耳熱形成爲均等之結果，能夠將電子釋出構件 159的全體予以均等地加熱，可由電子釋出構件159的各 部均等地釋出電子。 在此，針對作過說明之陰極153，和與陰極153相同 構造但以鎢形成電子釋出構件之以往的陰極，實際測定發 射量與動作溫度之關係進行比較。其結果，可確認在陰極 153於2050 °C時，在以往的陰極於23 00 °C時，獲得相同發 -19- 200931486 射量。藉此，能夠確認到動作溫度之減低等的上述效果。 以上，針對本發明之理想實施形態進行了說明’但本 發明不限於上述實施形態。例如’在上述實施形態，將陰 極1 5 3用於電子射線照射裝置1 1 ’但亦可用於X射線管 (X射線照射裝置）。 圖6係包含本發明之一實施形態的電子射線源的X射 線管的斷面圖。如圖6所示’ x射線管16 0係施加電壓爲 φ lOkeV左右之低電力用者，具有圓筒狀的閥161。在此閥 161的基端，形成有桿162，另外在閥161的開放端，形 成有輸出窗163。在輸出窗163’蒸鍍有用來使X射線產 生之標靶164。在桿162，固定有2支給電導體152、152 ，在這些給電導體152、152的前端部掛設有陰極153。陰 極153係被電阻熔接於給電導體152。又’構成陰極153 之給電構件係將徑50 μιη之圓形斷面的線狀的鎢作成爲：3 字狀的銷形狀者，構成陰極153之電子釋出構件係將徑 〇 25 μηι的圓形斷面的線狀的钽捲繞於給電構件所構成者， 因應需要可實施碳化處理。 在此X射線管160，也能達到與上述效果相同的效果 ，即，能夠達到提昇電子釋出構件159的通電性並且增加 電子釋出面S12的面積之效果。又，在此X射線管160, 能夠防止因電子放射的影響使陰極153的徑變細而陰極 1 5 3斷裂之情況產生。 又，在上述實施形態，在由給電構件158的一端至另 一端之全區域，以相鄰的電子釋出構件159的外周面S11 -20- 200931486 相互確實地接觸的方式捲繞有電子釋出構件159,但不限 於此。若至少在作爲電子釋出源的主要部來發揮功能的延 伸部1 5 8b (給電構件1 5 8的至少一部分），捲繞成相鄰的 電子釋出構件159的外周面S11相互確實地接觸的話，亦 能以支承部158a露出的方式捲繞電子釋出構件，亦可不 將電子釋出構件捲繞於支承部15 8a。又，在上述實施形態 ，對電子釋出構件159實施了碳化處理，但會有不實施該 @ 碳化處理之情況。 又，在上述實施形態，將給電構件158及電子釋出構 件159的斷面作成爲圓形，但這些斷面亦可爲橢圓形，亦 可爲多角形。又，將給電構件1 5 8作成爲線狀，但亦可爲 薄板狀。 又，在上述實施形態，以鎢形成給電構件1 5 8，以钽 形成電子釋出構件1 5 9，但，亦能以含有鎢之合金（材料 )來形成給電構件1 5 8，又，亦能以含有鉬之合金來形成 φ 電子釋出構件159。 又，在上述實施形態，在陰極153的端部，藉由熔接 來將陰極153與給電導體152直接接合，使與平坦面152a 相對向之部分成爲接合部Gl(參照圖4)，但亦可如圖7 及圖8所示，使用管181來將陰極153與給電導體152予 以接合。具體而言，管181係由圓筒狀的導電材料所構成 ’以與陰極153的端部電性連接的方式覆蓋該陰極153的 端部。構成管181之導電材料係鎳、科伐合金等熔點較構 成陰極153之材料低的金屬。又，在進行接合之際，與給 -21 - 200931486 電導體152同樣地將管181熔融。藉此，能夠將給電導體 152與陰極153更強力地接合。 (第2實施形態） 其次，說明關於本發明之第2實施形態的電子射線照 射裝置。圖9係本發明之第2實施形態的電子射線照射裝 置的斷面圖。如圖9所示，電子射線照射裝置21爲所謂 @ 分批式，例如進行被照射物M2的乾燥、殺菌或表面改質 等用之裝置。此電子射線照射裝置21具備有室210、收容 容器220、電子槍23 0及控制部240。 室210具有：安裝有電子槍230之第1室部211;及 安裝有收容容器220之第2室部212。第1室部211係藉 由金屬形成爲圓柱狀的構件。在此第1室部211，設有沿 著其軸線方向（圖示上下方向；以下稱爲「Z方向」）延 伸之斷面圓形狀的電子射線通過孔213。此電子射線通過 Φ 孔213呈小徑部213a與大徑部213b連續的形狀。 第2室部212係藉由金屬形成爲梯形板狀，以螺栓固 定於第1室部21 1的小徑部213a側。在此第2室部212， 設有連通於電子射線通過孔213並且在Z方向視角斷面呈 矩形狀的電子射線通過孔2 1 4。又，此電子射線通過孔 214呈朝外側（圖示下側）末端變廣之形狀。又，在室 2 1 0的電子射線通過孔2 1 3、2 1 4，連結有將該電子射線通 過孔213、214內予以真空吸引用之真空栗浦（未圖示） -22- 200931486 收容容器220係將被照射物M2收容於其內部。此收 容容器220係在設置於外壁220a之連結口 221，氣密地連 結著第2室部212。藉此，收容容器22 0的內部與電子射 線通過孔214成爲相互連通。又，在收容容器220，連接 有將收容容器2 20內予以真空吸引用之真空泵浦（未圖示 )° 電子槍230爲將電子射線EB2朝Z方向射出者，具有 〇 外殼231、基部232及連接器233。外殼231係藉由金屬 形成爲長方體狀，氣密地連結於第1室部211。基部232 被收容於外殼231內，並朝電子射線通過孔213的大徑部 213b內突出。又，此基部232被配設成，其前端部與電子 射線通過孔2 1 3的小徑部2 1 3 a相對向。 連接器233係用來從外部的電源裝置（未圖示）對陰 極25 3 (後述）供給高電壓者。此連接器23 3係由在外殼 231的外壁231a，與Z方向交叉的方向（圖示左右方向； 〇 以下稱爲「X方向」）側插入，埋入至基部232中並加以 固定。在連接器23 3的前端，連接有一對的內部配線234 、234 〇 內部配線234、234係由連接器233的前端朝基部232 的中心延伸於X方向，並且在基部232的中心折彎後，延 伸至前端部爲止。在此內部配線234、234，經由埋設於基 部232的前端部之插座235、235，連結於電子射線釋出單 元 250。 圖10係顯示電子射線釋出單元之斷面圖。如圖10所 -23- 200931486 示，電子射線釋出單元250係以對基部232的前端部可自 由裝卸地設置者，隨著各構件的消耗等能夠進行更換。此 電子射線釋出單元25 0係具備有：絕緣基體25丨、給電導 體252、252、陰極（電子射線源）253、包圍構件256、 及蓋構件257。 絕緣基體2 5 1係以例如陶瓷等的絕緣性材料所形成， 支承：給電導體252、252、陰極253、包圍構件256及蓋 ❹ 構件257。給電導體252、252爲以例如科伐（kovar )金 屬所構成之大致呈圓柱狀的給電用銷，以朝作爲電子釋出 方向之Z方向突出的方式，貫通保持於絕緣基體251。這 些給電導體252、252的一端部係經由插座23 5、235，電 性連結於內部配線234、234。給電導體152的另一端部（ 前端部）呈其一部分被切除之半圓柱狀。且，在給電導體 252的另一端部，作爲連結陰極253者，形成有沿著陰極 253的支承部258a (後述）的軸線之面即平坦面252a (參 〇 照圖12)。換言之，以與支承部258a線接觸或面接觸的 方式，平坦面252a形成於給電導體252的另一端部。 陰極253係產生成爲電子射線EB2之電子並加以釋出 者。陰極253係形成爲掛設於給電導體252、252的前端 部。在此陰極253的周圍，設有作爲所謂柵極之中間電極 254。中間電極154係與陰極153的一端電性連接，成爲 與陰極153的一端相同之電位。此中間電極254係藉由朝 其中心側的開口傾斜之凹構造，來產生電子集束之電場， 能夠形成期望的電場，並且將電子射線釋出單元250按壓 -24- 200931486 於基部23 2的方式予以固定。又，亦可因應需要，來與陰 極25 3電性連接，作成與陰極253相同電位。 又，在絕緣基體251上，固定有包圍給電導體252、 252的前端部並由導電體所構成之包圍構件25 6。在包圍 構件25 6的前端面，配置有用來覆蓋封住包圍構件256的 開口並由導電體所構成之薄板狀的蓋構件257。在蓋構件 257，設有圓形狀的孔157a(參照圖11)。此孔257a構 φ 成爲當由Z軸方向觀看時，包含陰極253。包圍構件256 及蓋構件257係與中間電極254接觸，作成爲與中間電極 254相同電位。
又如圖9所示，控制部2 1 40係用來控制電子射線照 射裝置21 1的全體之構件，由例如CPU、ROM、及RAM 等所構成。 其次，詳細說明關於上述的陰極253。圖11係顯示陰 極之局部斷面圖，圖12係顯示陰極的連接部分之放大圖 〇 。如圖11所示，陰極25 3爲所謂髮夾型者，呈具有尖頭 部253x之大致倒V字狀的銷形狀。此陰極253，如圖12 所示，在給電導體252的平坦面252a，經由接合部G2， 將陰極253的端部予以接合並保持。此陰極253爲具備有 被賦予電位之給電構件258;及無間隙地捲繞於此給電構 件258 (緊密捲繞）並釋出電子之電子釋出構件259。 給電構件258係以鎢來形成的，呈圓形斷面的線狀。 在此，給電構件258的徑設爲150//m。此給電構件158 係屈曲（彎曲）成大致倒V字狀來形成的。具體而言，給 -25- 200931486 電構件158係包含：對折而形成尖銳狀之尖部25 8b ;及連 續於此尖部258b的兩端，下擺擴大之下擺部258a來構成 的。 電子釋出構件259係以鉅形成，呈圓形斷面的線狀。 在此，電子釋出構件259的徑設爲ΙΟΟμιη，其徑較給電構 件25 8的徑小者（給電構件2 5 8的徑較電子釋出構件259 的徑大）。又’此電子釋出構件159係以覆蓋給電構件 0 258的至少一部分的方式設置於該給電構件25 8。又，電 子釋出構件259實施有碳化處理，進一步含有碳化鉅（詳 細如後述）。又，覆蓋尖部258b之電子釋出構件259作 爲電子釋出源的主要部來發揮功能。 在使用此電子射線照射裝置21，將電子射線EB2照 射於被照射物M2之情況時，在將配置有被照射物M2之 收容容器2 20內及電子射線通過孔213、214內作成爲真 空之狀態下，經由內部配線234、234、插座235、235及 〇 給電導體252、252，對陰極253施加電壓。藉此，給電構 件25 8被通電加熱，該熱傳達至電子釋出構件259，電子 釋出構件259被加熱至可釋出電子之預定溫度。 然後，藉由對內部配線234、234中的其中一方施加 高電壓，使得電流經由給電導體252、252流動於電子釋 出構件259，藉此，從電子釋出構件259的外周面S2中 所露出之外周面S22釋出電子。然後，被釋出之電子作爲 電子射線EB2，由電子槍23 0射出，被射出之電子射線 EB2依次通過電子射線通過孔2 1 3、2 1 4照射至被照射物 -26- 200931486 M2。 其次，依據圖13，說明關於上述的陰極253的製造方 法。 首先，圖13(a)所示，將由钽所構成且呈線狀之線 材259P，對由鎢所構成且呈線狀之基材25 8P以該基材 258P被覆蓋的方式捲繞。具體而言，隣接的線材259P的 外周面相互接觸的方式，由基材258P的一端朝另一端無 φ 間隙地捲繞線材259P。在此，基材258P的徑設爲0.15mm ，線材259P的徑設爲0.10mm。又，將線材259P密接於 基材258P的方式予以捲繞。 接著，如圖13(b)所示，切斷呈預定的長度（例如 18mm)，形成將線材259P捲繞於基材25 8P之桿狀的複 合構造體253。 接著，如圖13(c)所示，屈曲複合構造體253P， 將該複合構造體25 3P成形爲預定的形狀（在此爲大致呈 Q 倒v字狀）（成形製程）。此時，爲了在該屈彎曲部，可 確實地通電至成爲主要之電子釋出部的尖頭部253x之前 端部分，成形爲複合構造體253P相對向部分彼此不會相 互接觸。 然後’如圖13(d)所示，在無氧環境中（氮環境） ’將固定於絕緣基體251之給電導體2 52的複合構造體 25 3P的端部，以與平坦面252a相對向的部分全體成爲接 合部G2之方式抵接於平坦面252a，對該抵接的部分，實 施利用例如電阻熔接、雷射等之電氣熔接。藉此，平坦面 -27- 200931486 25 2a之接合部G2區域被熔融，陰極253被埋入地熔接並 接合。其結果，經由面狀的接合部G2’將複合構造體 25 3 P電性接合於給電導體252。如此，藉由將複合構造體 253P與給電導體252接合，藉此，複合構造體253P電性 、強度均穩定地連接於給電導體2 52，而複合構造體253P 被理想地保持於給電導體252。且，在接合部G2小之情 況，會有當通電時，因接合部G2的電阻（接觸電阻）變 H 大會產生熱，造成接合部G2熔融，使得給電導體252與 複合構造體253P (陰極253)相互分離之虞，但在本實施 形態，由於充分地採取大的接合部G2，故能夠達到穩定 的保持。 接著，對複合構造體253P的線材259P實施碳化處理 (碳化製程）。即，首先，。具體而言，在給電導體252 ，與連結有複合構造體25 3P之側相反側的前端252b露出 於真空裝置23外之大氣中的方式，將保持有複合構造體 〇 253P之絕緣基體251收容於真空裝置23內。然後，將通 電加熱用電源25電性連接於此前端252b。 然後，以閥遮斷真空裝置23內與大氣系，利用真空 泵浦24將真空裝置23內作成真空後，對此真空裝置23 內導入碳化氫系的氣體（例如，乙烯氣體等）。再者，除 了此碳化氫系氣體，亦可導入用來還原複合構造體253P 的表面之作爲還原劑的氨氣體、抑制金屬材料蒸發用之稀 有氣體（例如，氬氣等）。 與此同時，以通電加熱用電源25,對複合構造體 -28- 200931486 253 P通電加熱預定的時間，將複合構造體2 53 P的動作溫 度作成例如2 0 0 0 °C以上。其結果，線材2 5 9 P被碳化（形 成碳化反應區域）。在此，將在線材259P中包含露出的 外周面之預定區域碳化成碳化鉅。藉此，實施有碳化處理 之線材25 9P形成作爲電子釋出構件259，以基材25 8P作 爲給電構件258之複合構造體253P形成作爲陰極253。 再者，利用通電加熱用電源25進行通電加熱之複合 φ 構造體253P的溫度，理想爲2000°C至2500°C之間，更理 想爲22〇0°C左右。這是由於，一般從2000°C起，會產生 複合構造體25 3P的碳化反應，越提昇溫度，則碳化反應 的產生速度越快，但當過於高溫（25 0(TC以上）時，則會 促進基材258P的鎢的再結晶化而變脆之故。又，在本實 施形態，爲了或額期望之碳化反應區域的深度，能適宜調 整通電加熱用電源25之通電時間的長度。 以上，在本實施形態，將鉅的線材259P捲繞於基材 ❹ 25 8P後，對此線材259P實施碳化處理。因此，能夠設置 成，將含有碳化鉬之線材25 9P捲繞於基材2 5 8P。即，能 夠將含有工作函數小的碳化钽之線材2 59P穩定地固定於 具優良高溫耐性之鎢的基材258P。因此，若根據本實施 形態的話，能夠獲得電子放射效率高且長壽命之陰極253 〇 又，在本實施形態，如上述般，在捲繞線材25 9P後 且實施碳化處理前，將捲繞有線材259P之基材258P (複 合構造體53P)成形爲預定的形狀。因此，在進行複合構 -29- 200931486 造體253P的成形之際，硬度高、加工困難的碳化钽未含 於線材259P，因此容易進行複合構造體253P的成形。 又，如上述般，由於電流經由給電構件25 8與電子釋 出構件259之接觸面流動於電子釋出構件259，故，當在 此接觸面存在有碳化物時，會有電氣電阻値增加而發射量 降低之問題。針對這一點，在本實施形態，藉由在將線材 259P捲繞於基材258P後再對線材259P實施碳化處理， φ 形成給電構件25 8及電子釋出構件259。因此，能夠抑制 碳化物附著至給電構件258與電子釋出構件259之接觸面 ，能夠防止該問題產生。 又，在本實施形態，如上述般，由於電子釋出構件 2 5 9被捲繞於給電構件2 5 8，故可達到以下的效果。即， 即使電子釋出構件25 9的一部分斷裂，也由於電子釋出構 件259被保持於給電構件258，故，能夠防止電子釋出構 件259脫落。因僅將電子釋出構件259捲繞於給電構件 Φ 25 8，所以能夠達到低成本化。 又，在本實施形態，如上述般，由於基材25 8P及線 材259P呈圓形斷面，基材25 8P的徑較線材259P的徑大 ，故，能夠容易將線材259P捲繞於基材258P。且，由於 將由於線材259P以密接於基材25 8P的方式加以捲繞，故 ，能夠以給電構件25 8將電子釋出構件259的全體予以均 等地加熱，可由電子釋出構件25均等地釋出電子。 又’在本實施形態，由於在線材2 5 9P含有鉬進而含 有碳化鉬，故可達到以下的效果。即，如下表2所示，比 -30- 200931486 起在以往的陰極的電子釋出構件所使用的鎢，電子釋出構 件2 5 9的工作函數降低，故能夠使動作溫度降低。因此， 即使相同動作溫度也能增加發射量，可提昇發射特性。又 ’可使用來獲得相同發射量之動作溫度降低，抑制電子釋 出構件259的再結晶化’而能達到陰極253的長壽命化。 從動作溫度越高，電子釋出構件159的硬度越降低變得越 脆之觀點來看’動作溫度降低之上述效果特別有效。且， 0 由於電子釋出構件259的熔點上昇（參照下表2)，故能 夠抑制電子釋出構件2 5 9的消耗，藉由此作用也能達到陰 極25 3的長壽命化。且，由於碳化钽之氣體被毒特性高， 故’故即使在真空度低的環境下，也能理想地使用陰極 253。因此’對於在每次更換被照射物時進行真空排氣這 樣的情況特別理想。 [表2] 物性値 W(鎢） Ta(钽） TaC(碳化鉬） 工作函數(eV) 4.55 4.10 3.61 熔敏。〇 3420 3020 3980 (第3實施形態） 其次，說明關於本發明之第3實施形態的電子射線照 射裝置。 圖1 4係顯示本發明之第3實施形態的電子射線照射 裝置的陰極之局部斷面圖。如圖14所示，本實施形態的 電子射線照射裝置270 ’與上述第2實施形態的電子射線 照射裝置21之不同點係具備具有〕字狀的銷形狀的陰極 -31 - 200931486 273之電子射線釋出單元271，來代替具有陰極253之電 子射線釋出單元250 (參照圖11)。 陰極273具備有：給電構件278 ;及無間隙地捲繞於 此給電構件278之電子釋出構件279。 給電構件2 78爲被賦予電位之構件，以鎢所形成。又 ’給電構件278呈圓形斷面的線狀。此給電構件278係屈 曲（彎曲）成3字狀來形成的。具體而言，給電構件278 φ 係具有：延伸於Z方向且連接於給電導體252之支承部 278a、278a;及延伸於與Z方向正交之方向（即，在電子 射線釋出單元2 7 1中，沿著蓋構件2 5 7的前面之方向（預 定的方向））的延伸部278b。經由給電構件278的大致呈 直角之角部即彎曲部（限制部）278c、278 c ，支承部 278a、278a及延伸部278b連續著。 電子釋出構件279係用來釋出電子之構件，以鉬所形 成。又，電子釋出構件279呈圓形斷面的線狀。此電子釋 G 出構件279係以覆蓋給電構件278 (支承部278a，278a及 延伸部27 8b)的方式捲繞於該給電構件278。具體而言， 如圖16所示，電子釋出構件279，係以其外周面S2中所 隣接之外周面（外面）S21相互接觸之方式，由給電構件 278的一端朝另一端依次地捲繞。又，覆蓋延伸部278b之 電子釋出構件2 79作爲電子釋出源的主要部來發揮功能。 又，電子釋出構件2 79實施有碳化處理，進一步含有 碳化钽。在此，在電子釋出構件27 9包含外周面S2中所 露出之外周面S 22的預定區域成爲碳化鉅（詳細如後述） -32- 200931486 其次，根據圖15，說明關於上述的陰極2 73的 法。 首先，與上述第2實施形態同樣地，將由鉬所 線狀的線材捲繞於由鎢所構成之線狀的基材。具體而 隣接之線材的外周面相互接觸的方式，由基材的一端 一端無間隙地捲繞線材。藉此，形成具有預定的長度 0 如20mm)以上的長度之長桿狀的複合構造體。再者 於鉬具有柔軟性，故比較容易無間隙地捲繞，並且， 鎢之熔點溫度非常高、不易引起熱變形，故能夠穩定 持無間隙捲繞之狀態。 接著，如圖15 (a)所示，對複合構造體273P之 ，實施碳化處理（碳化製程）。即，將複合構造體 收容於真空裝置23內，以夾具等的保持手段26保持 構造體273P的兩端部，然後，將通電加熱用電源25 φ 連接於保持手段26。然後，以閥遮斷真空裝置23內 氣系，以真空泵浦24將真空裝置23內作成真空後， 化氫系的氣體導入至真空裝置23內。與此同時，藉 電加熱用電源25，經由保持手段26對複合構造體 進行通電加熱。其結果，線材被碳化。 接著，如圖15(b)所示，將複合構造體273P 切斷並屈曲，用來將複合構造體273P成形爲預定的 (在此大致呈3字狀）（成形製程）。然後，將此所 之複合構造體273P經由接合部G2，電氣熔接於電子 造方 成之 言， 朝另 (例 ，由 由於 地保 線材 273P 複合 電性 與大 將碳 由通 273P 予以 形狀 成形 射線 -33- 200931486 釋出單元250的給電導體252。藉此，複合構造I 被形成作爲陰極273。 以上，即使在本實施形態，也能達到與上述效 的效果、即，能夠獲得電子放射效率高且長壽命 273之效果。 又，如上述般，電子釋出構件279以相鄰的電 構件279的外周面S21相互接觸之方式捲繞於給 φ 2 78。因此，能達到以下的效果。即，在電子釋出構 ，電流不僅沿著電子釋出構件279被捲繞之捲繞方 子釋出構件279的軸線方向）流動，且如圖16所 流也會沿著電子釋出構件279之捲繞行進方向（圍 方向）。因此，能夠提昇電子釋出構件279的通電1 且，由於電子釋出構件279中所露出的外周面 爲電子釋出面來發揮功能，電子釋出構件279爲線 ，電子釋出面S 22呈凹凸連續之波狀曲面。因此， 往的陰極、電子釋出面爲平面所構成之陰極，能夠 子釋出面S22佔於一定的平面面積中之面積。藉此 提昇發射量，進而提昇發射特性（電子釋出能）。 在此，當對陰極273施加電壓，給電構件278 釋出構件279被高溫化時，由於钽的熱膨脹率較鎢 脹率大，故，會有電子釋出構件279朝其捲繞行進 動（偏移）之虞。相對於此，在本實施形態，如上 給電構件278被屈曲，使彎曲部278 c形成於延伸: 的兩端。因此，熱膨脹後的電子釋出構件279會以 I 273P 果相同 之陰極 子釋出 電構件 件2 7 9 向（電 示，電 丨示 A2 生。 S22作 材，故 比起以 增加電 ，能夠 及電子 的熱膨 方向移 述般， 部 278b 被兩端 -34- 200931486 的彎曲部278 c所夾持的方式卡止於沿著該捲繞行進方向 之方向。因此，能夠以彎曲部278 c限制熱膨脹後的電子 釋出構件279的移動，能夠理想地維持相鄰的電子釋出構 件2 79的外周面S21相互確實地接觸之狀態。因此，彎曲 部278 c作爲用來限制該電子釋出構件279朝沿著電子釋 出構件279的捲繞行進方向移動之限制部來發揮功能。 再者，電子釋出構件2 79的捲繞程度會因時間變化或 0 使用頻度變成鬆弛（鬆動），故，維持捲繞成相鄰的電子 釋出構件279的外周面S21相互確實地接觸之狀態的上述 效果特別有效。且，在形成彎曲部278 c之際，以折彎給 電構件278即使，不需要藉由另外構件來設置限制部。因 此，因此，能夠即使在高溫環境下也不會有限制部的破損 、脫落之虞，可穩定、低廉且簡單地達到該效果。 (第4實施形態） φ 其次，說明關於本發明之第4實施形態的電子射線照 射裝置。 圖1 7係顯示發明之第4實施形態的電子射線照射裝 置的陰極之局部斷面圖。如圖17所示，本實施彤態的電 子射線照射裝置290，與上述第3實施形態的電子射線照 射裝置270不同點在於，具備具有將電子釋出構件279隔 著間隙B2捲繞於給電構件278 (疏捲繞）之陰極293的 電子射線釋出單元291，來代替具有電子釋出構件279無 間隙地被捲繞於給電構件278之陰極273的電子射線釋出 -35- 200931486 單元271 (參照圖14 )。 具體而言，如圖17所示，電子釋出構 其外周面S2中隣接之外周面（外面）S21 隙B2的方式，由給電構件278的一端朝另 。換言之，電子釋出構件279係以覆蓋給電 少一部分之方式設置於該給電構件27 8。 即使在此陰極2 93，也藉由與上述第3 0 極273相同的製造方法來製造。即，在製造 況，藉由將由鉅所構成之線狀的線材捲繞於 線狀的基材，形成長桿狀的複合構造體，對 實施碳化處理，然後，將複合構造體成形爲 以上，在本實施形態，能夠達到與上述 果，即，達到能夠獲得電子放射效率高且 293。又，在此情況，容易將電子釋出構件 電構件278。 〇 又，在本實施形態，藉由碳化處理，使 被碳化，但由於碳化鎢的硬度較碳化鉬的硬 將碳化鉅疏捲繞之本實施形態的複合構造體 將碳化钽緊密捲繞者，屈曲等的加工部之碳 率小，又，加工自由度高。因此，若根據本 ，能夠提昇成形時之加工性。特別是在大量 陰極之情況，比起在一個個成形複合構造體 在將長條狀的複合構造體碳化後再予以個別 。因此，在此情況，加工性高之本實施形態 件279係以在 之間形成有間 丨一端依次捲繞 構件278的至 實施形態的陰 陰極293之情 由鎢所構成之 此複合構造體 預定的形狀。 效果相同的效 長壽命之陰極 279捲繞於給 得鎢與鉬一同 度低，故，在 ，其成爲比起 化鉬所佔的比 實施形態的話 地製作小形的 後進行碳化， 地成形較理想 特別有效。 -36- 200931486 以上，說明了關於本發明之理想實施形態，但本發明 不限於上述實施形態。例如，在上述實施形態，將陰極（ 電子射線源）2 5 3、273、293用於電子射線照射裝置21、 270、290，但亦可用於X射線管（X射線照射裝置）。 圖18係本發明之其他實施形態的X射線管的斷面圖 。如圖18所示，X射線管260爲施加電壓l〇keV左右之 低電力用者，具有圓筒狀的閥261。在此閥261的基端， ❹ 形成有桿262，另外在閥261的開放端，形成有輸出窗 263。在輸出窗263，蒸鍍有使X射線產生用之標靶264。 在桿262固定有2支的給電導體252、252，在這些給電導 體252' 252的前端部，掛設有陰極253。陰極253被電阻 熔接於給電導體252。 若根據此X射線管260的話，能夠防止因電子放射的 影響，使得陰極253的徑變細而造成陰極25 3斷裂之情況 產生。 〇 又，在上述第2實施形態，於成形製程後實施碳化製 程，但亦可在碳化製程後實施成形製程，又在上述第3、4 實施形態，於碳化製程後實施成形製程，但亦可在成形製 程後實施碳化製程。再者，作爲碳化處理，亦會有在附著 碳附著（浸碳）後，在真空中進行通電之情況。 又，在上述實施形態，將基材及線材的斷面作成爲圓 形，但這些斷面，亦可爲橢圓形，亦可爲多角形。又，在 上述實施形態，將基材作成爲線狀，但亦可爲薄板狀。 又，在上述實施形態，以鎢形成給電構件25 8，278、 -37- 200931486 以钽形成電子釋出構件2 5 9，2 7 9 ’但亦能以含有鎢之合金 (材料）來形成給電構件，又，亦能以含有钽之合金來形 成電子釋出構件。 又’在上述實施形態，藉由熔接將陰極253與給電導 體252直接接合，使得在陰極253、273、293的端部，與 平坦面252a相對向之部分成爲接合部G2，但，亦可使用 金屬管，來將陰極253、273、293與給電導體252予以接 0 合。例如，上述第3實施形態所示，如圖19及圖20所示 ’會有使用管281，將陰極2 73與給電導體252接合之情 況。具體而言，管281係由圓筒狀的導電材料所構成，以 與陰極273的端部電性連接的方式覆蓋該陰極273的端部 。構成管281之導電材料，熔點爲較鎳、科伐等構成陰極 2 73之材料低的金屬。又，在接合之際，與給電導體252 同樣地，管281被熔融。藉此，可將給電導體252與陰極 273更強固地接合。 〇 又，在上述第2實施形態之髮夾型的陰極253，將成 爲主要的電子釋出部之尖頭部253x之形狀作成銳利狀的 話，能夠使輝度（每預定單位區域之電子釋出量）更進一 步提高，故，亦可在尖頭部25 3x實施電場硏磨等的硏磨 處理，將該尖頭部253x之形狀作成爲銳利狀後’再實施 碳化處理。 (變形例） 以上，在各實施形態’以將本發明之電子射線源適用 -38- 200931486 於電子射線照射裝置之例進行了說明，但本發明之電子射 線源亦可適用於使用有X射線管之X射線產生裝置等的 各種用途。 圖21係配置有具備本發明之電子射線源的X射線管 之X射線產生裝置的分解斜視圖。又，圖22係沿著圖21 所示的X射線產生裝置的XXII-XXII線之斷面圖。X射線 產生裝置301係具有由保護外殼3 02，該保護外殼由四角 Q 柱形狀的外殼本體部304、平板狀的前面面板305、和平 板狀的背面面板3 06所構成。在保護外殻3 02，螺絲固定 有安裝用基台3 07。在保護外殻3 02內，配置有使軟X射 線產生而被利用於静電除去等之X射線管3 08。在此X射 線管3 08，能夠適用與圖6所示的X射線管160相同之結 構者。 在保護外殼302內，收容有已被搭載於電路基板320 上之電壓產生部321。此電壓產生部321係用來將高電位 ❿ 供給至桿銷315，來驅動X射線管308者。由電壓產生部 321的高電壓產生部位所延伸之配線321a被連結於X射 線管308的桿銷315，在X射線管308，固定有覆蓋桿銷 315之圓筒狀的蓋319。X射線管308被固定於由鋁所構 成之前面面板3 05後再固定於保護外殼3 02。X射線管 308具有用來保持輸出窗之輸出窗保持部312。藉由使電 子光束與蒸鍍在該輸出窗的內面側之標靶衝撞，能夠產生 X射線。 -39- 200931486 [產業上的利用可能性] 本發明係可提供提昇電子釋出構件的通電性、並且能 增加電子釋出構件之電子釋出面的面積之電子射線源。又 ，本發明係可提供能夠獲得電子放射效率高且長壽命之電 子射線源的電子射線源的製造方法。 【圖式簡單說明】 ❹ 圖1係包含本發明之第1實施形態的電子射線源之電 子射線照射裝置的斷面圖。 圖2係顯示電子射線釋出單元之斷面圖。 圖3係顯示陰極之局部斷面放大圖。 圖4係顯示陰極的連接部分之放大圖。 圖5係說明在陰極中電流的流動之圖。 圖6係包含本發明之第1實施形態的電子射線源之X 射線管的斷面圖。 G 圖7係顯示陰極的連接部分的其他例之放大圖。 圖8係沿著圖7的VIII-VIII線之局部斷面圖。 圖9係本發明之第2實施形態的電子射線照射裝置的 斷面圖。 圖10係顯示圖9的電子射線照射裝置之電子射線釋 出單元的斷面圖。 圖11係顯示圖9的電子射線照射裝置之陰極的局部 斷面放大圖。 圖12係顯示圖9的電子射線照射裝置之陰極的連接 -40- 200931486 部分之放大圖。 圖1 3係說明圖9的電子射線照射裝置之陰極的製造 方法之圖。 圖14係顯示本發明之第3實施形態的電子射線照射 裝置之陰極的局部斷面放大圖。 圖15係說明圖14的電子射線照射裝置之陰極的製造 方法之圖。 Q 圖1 6係說明圖1 4的電子射線照射裝置之陰極的電流 之流動的圖。 圖17係顯示本發明之第4實施形態的電子射線照射 裝置之陰極的局部斷面放大圖。 圖1 8係本發明之其他實施形態的X射線管的斷面圖 〇 圖19係顯示陰極的連接部分的其他例之放大圖。 圖20係沿著圖19的XX-XX線之局部斷面圖。 Θ 圖21係配置有使用了本發明之電子射線源之X射線 管的X射線產生裝置的分解斜視圖。 圖22係圖21所示的X射線產生裝置的沿著χχπ_ XXII線之斷面圖。 【主要元件符號說明】 153、253、273、293 :陰極（電子射線源） 158，258，278:給電構件 158b :延伸部 -41 - 200931486 158c ：彎由 SI 1 :外周 159 ， 259 ， 2 5 8P ：基木 S 2 1 :外周 259P ：線本 B2 :間隙 〇 3部（限制部） 面（外面） 279 :電子釋出構件 面（外面）
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