JP3622158B2

JP3622158B2 - X-ray generator

Info

Publication number: JP3622158B2
Application number: JP16009895A
Authority: JP
Inventors: 渉林田; 友弘茶木
Original assignee: Rigaku Corp
Current assignee: Rigaku Corp
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 2005-02-23
Anticipated expiration: 2020-02-23
Also published as: JPH08329869A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、フィラメントから放出された電子をターゲットに衝突させてそこからＸ線を発生するＸ線発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなＸ線発生装置は、Ｘ線回折装置その他のＸ線利用機器のためのＸ線源として用いられるものであり、一般的には、密封型と開放型の２種類がある。密封型というのは、フィラメント及びターゲットのまわりが開放不能に真空状態に密封された形式のＸ線発生装置である。一方、開放型というのは、真空ポンプ等の排気手段によってフィラメント及びターゲットのまわりを真空排気する形式のＸ線発生装置である。密封型Ｘ線発生装置は比較的低出力、すなわち強度の低いＸ線を出力し、一方、開放型Ｘ線発生装置は高出力、すなわち強度の高いＸ線を出力しようとする場合に用いられる。
【０００３】
上記のような開放型Ｘ線発生装置は、通常、フィラメント及びそれに対向するターゲットを密封状態に格納したケーシングと、そのケーシングの内部を排気する排気ポンプ等の排気手段とを有している。そして、排気ポンプ等によってケーシング内部を真空に排気した状態で、フィラメントから電子を放出し、その放出された電子をターゲットに衝突させてそのターゲットからＸ線を放射する。ケーシング内部、すなわちフィラメント及びターゲットのまわりを真空状態に設定する理由は、▲１▼ケーシング内で放電が生じることを防止するため、▲２▼フィラメントの酸化を防止するため、▲３▼できるだけ低いフィラメント温度で電子を十分に放出できるようにするため等である。
【０００４】
ケーシング内部を排気するための排気手段として、従来、ターボ分子ポンプ及びロータリーポンプの２個のポンプを互いに直列接続して用いたものが知られている。この排気手段では、ロータリーポンプによってケーシング内部を粗く排気した上で、ターボ分子ポンプによってケーシング内部を高精度の真空状態に排気する。この排気手段では、フィラメント及びターゲットを格納したケーシングの直ぐ後段位置にターボ分子ポンプを設置し、そのターボ分子ポンプの後段位置にロータリーポンプを設置することが多い。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近のターボ分子ポンプでは、セラミック製のボールを用いたベアリングによってタービン羽根を支持することが多い。これは、主に、グリスによって十分に円滑な回転を確保できるのでオイルの補充が不要であるという長所を有しているからである。しかしながら、このセラミックボールは電気絶縁性が高いので、タービン羽根は電気的に見てアースされない状態になっている。このような従来のＸ線発生装置においてＸ線の発生作業を行うと、フィラメントから放出されてケーシング内で散乱する電子がターボ分子ポンプの回転部分に蓄積してその回転部分が徐々に帯電し、その帯電量が許容値を越えると、ターボ分子ポンプ内で放電が発生してモータ等の駆動源に過電流が流れ、これに対して電流遮断装置等の安全装置が作動してターボ分子ポンプが停止してしまうという問題がある。ターボ分子ポンプの駆動源が停止すると、ケーシング内の真空度が低下するので、Ｘ線発生装置を正常に稼働することができなくなる。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解消するためになされたものであって、ケーシング内で散乱する電子に起因して排気手段の回転部分等が帯電するのを防止することにより、排気手段を長時間にわたって正常に稼働できるようにし、これにより、長時間にわたって安定してＸ線を発生できる信頼性の高いＸ線発生装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るＸ線発生装置は、電子を放出するフィラメントと、フィラメントに対向して配置されたターゲットと、フィラメント及びターゲットを気密に格納するケーシングと、ケーシングの内部を排気する排気手段とを有するＸ線発生装置において、ケーシングと排気手段との間に、気体の通流を許容ししかし電子の通過を阻止する電子遮蔽部を設けたことを特徴とする。
【０００８】
電子遮蔽部は種々の構造によって構成できるが、例えば、ケーシングの内周壁面、排気手段の内周壁面又はケーシングと排気手段とを結ぶ気体通路の内周壁面に気密に設けられると共に気体を通過させるための排気用開口を備えた隔壁板と、上記排気用開口のまわりに配置された支持ピンと、そして、その支持ピンによって支持されていて上記排気用開口よりも面積の広い遮蔽板とを有する構造によって構成できる。
【０００９】
また、電子遮蔽部は、複数の切り起こし片及びそれらの切り起こし片と対を成す排気用開口を備えた隔壁板によって構成することもできる。この構成を採用する場合は、複数の切り起こし片及びそれと対を成す排気用開口は複数の同心円軌跡の円周方向に沿って並べられることが望ましい。
【００１０】
【作用】
フィラメントから放出された電子はターゲットに高速で衝突し、その衝突部分からＸ線が放射される。フィラメントから放出された電子はケーシング内で散乱し、そのケーシングに接続された排気手段、例えばターボ分子ポンプの内部へ向けて進行する。しかしながら、その電子の進行は電子遮蔽部によって阻止されるので、ターボ分子ポンプ等の内部に電子が飛び込むことが完全に防止される。よって、ターボ分子ポンプ等の回転部分がセラミックボール等の電気絶縁性の高いベアリング部材によって支持される場合でも、その回転部分が電子の衝突によって帯電することが確実に防止される。電子遮蔽部には、排気用開口等といった気体の通流を許容する部分が設けられるので、排気手段によるケーシング内の排気処理は支障なく行われる。
【００１１】
【実施例】
図１は、本発明に係るＸ線発生装置の一実施例を示している。このＸ線発生装置１２はケーシング１を有しており、そのケーシング１は、電子銃２及び円筒形状のロータターゲット３を格納した角筒部１ａと、テーブル１０に固着された円筒部１ｂとによって構成されている。テーブル１０の上には、Ｘ線回折装置等といったＸ線利用機器（図示せず）が設置される。電子銃２は、図２に示すように、直方体形状のケース１３内に配置されたフィラメント８と、そのフィラメント８を取り囲むウエネルト１４とを有している。フィラメント８の両端はケース１３の下方外部へ突出する電極端子１５に接続されている。電子銃２は、フィラメント８が図１においてターゲット３に対向するように配設される。
【００１２】
図１に戻って、ターゲット３はターゲット本体部分７によって回転可能に支持されており、そのターゲット本体部分７はケーシング１の角筒部１ａの一側面１ｃに固定され、その側面を貫通している。ターゲット本体部分７の内部には、ターゲット３を回転駆動するための回転駆動装置、例えばダイレクトモータ及びターゲット３の内部に冷却水を循環して通水させるための通水機構が格納される。ターゲット３は、その回転駆動装置によって駆動されて中心軸線Ｌ１を中心として矢印Ａのように回転する。
【００１３】
ケーシング１の円筒部１ｂの側面には電力導入端子４が固定され、その端子４を介してフィラメント８、ウエネルト１４、ターゲット３へ電力が供給される。具体的には、フィラメント８を加熱してそこから電子を放出するためにそのフィラメント８に電流が供給され、フィラメント８のまわりに電場を形成して電子の進行方向を制御するためにフィラメント８とウエネルト１４との間にバイアス電圧を印加し、さらに放出された電子を加速するためにフィラメント８とターゲット３との間に管電圧を印加する。
【００１４】
ケーシング１の角筒部１ａの両側面には、例えば、ベリリウム等の金属によって２個のＸ線取出し用窓１７ａ及び１７ｂが形成されている。通電によって加熱されたフィラメント８から放出された電子は、ウエネルト１４によって形成された電場によって進行方向が制御され、さらにフィラメント８とターゲット３との間に印加された管電圧によって高速に加速された状態でターゲット３の外周側面に衝突してＸ線焦点Ｆを形成する。この衝突によりＸ線焦点ＦからＸ線が放射され、そのＸ線が各Ｘ線取出し用窓１７ａ及び１７ｂを通して外部へ取り出される。この場合、ターゲット３に対して横方向に位置する２個のＸ線取出し用窓１７ａ及び１７ｂからラインフォーカスのＸ線が取り出される。
【００１５】
ケーシング１の円筒部１ｂの下部には、排気手段としてのターボ分子ポンプ２１が固定されている。このターボ分子ポンプ２１は、図３に示すように、モータ２８、多数のタービン羽根２９及びそれらを格納したハウジング３０を有している。多数のタービン羽根２９は、モータ２８の出力軸２８ａに固着される回転羽根とハウジング３０の内周面に固着される固定羽根とを交互に配置することによって構成されている。モータ２８が作動すると、その出力軸２８ａに取り付けられたタービン回転羽根が高速回転する。
【００１６】
タービン羽根２９の回転羽根部分又はそれと一体なモータ出力軸２８ａは、セラミックボールを用いたベアリング３１ａ及び３１ｂによってハウジング３０に回転自在に支持されている。転動要素としてセラミックボールを用いれば、グリスだけで十分な潤滑が確保でき、潤滑オイルを供給するという保守作業が必要なくなるので有利である。また、ハウジング３０の側面には、エア配管２２を通してロータリーポンプ２３が接続される。ケーシング１の内部、すなわち電子銃２及びターゲット３のまわりは、ロータリポンプ２３によって粗く排気されながら、さらにターボ分子ポンプ２１によって高精度の真空状態に排気される。
【００１７】
ケーシンク１とターボ分子ポンプ２１との間には、両者の内部空間を仕切るための電子遮蔽部２０が設けられている。この電子遮蔽部２０は、図４にも示すように、ターボ分子ポンプ２１のハウジング３０の内周壁面に気密に設けられると共に気体を通過させるための円形状の排気用開口２５ａを備えた隔壁板２５と、その排気用開口２５ａのまわりに配置された複数個の支持ピン２６と、そして、それらの支持ピン２６の上端に固着した円形状の遮蔽板２７とによって構成されている。隔壁板２５及び遮蔽板２７は、例えば、ステンレスによって形成される。また、遮蔽板２７は、隔壁板２５の排気用開口２５ａよりも広い面積を有している。また、隔壁板２５は、ターボ分子ポンプ２１のハウジング３０の内周壁面に設けられることに限られず、ケーシング１の内周壁面に設けることもでき、あるいはケーシング１とターボ分子ポンプ２１との間にそれらを結ぶ気体通路が設けられる場合にはその気体通路の内周壁面にその隔壁板２５を設けることもできる。
【００１８】
以上の構造により、フィラメント８から出てケーシング１内で散乱する電子は、遮蔽板２７又は隔壁板２５にぶつかって排気用開口２５ａには入らないが、ターボ分子ポンプ２１によって吸引される空気は支持ピン２６と遮蔽板２７との間を自由に通り抜けることができる。支持ピン２６の高さ及び数は、ターボ分子ポンプ２１の能力や機械的強度等に応じて適宜に決められる。
【００１９】
本実施例のＸ線発生装置は以上のように構成されているので、図３において、フィラメント８から放出された電子が高速でターゲット３に衝突するときに、そのターゲット３の表面からＸ線が発生する。フィラメント８から放出されてケーシング１内で散乱する電子はターボ分子ポンプ２１の方向へ進行するが、ケーシング１とターボ分子ポンプ２１との間には隔壁板２５及び遮蔽板２７が配設されているので、ターボ分子ポンプ２１内への電子の進行はそれらの隔壁板２５及び遮蔽板２７によって阻止される。そのため、タービン羽根２９あるいはその他の回転部分が電子によって帯電することがなくなり、その結果、過剰帯電に起因して放電が発生する等といった不都合が回避でき、ターボ分子ポンプ２１を長時間にわたって正常に稼働できる。
【００２０】
通常、ケーシング１は電位的にアースされるから、電子遮蔽部２０も必然的にアースされことが多い。また、隔壁板２５とハウジング３０との間に絶縁物を介在させた上で隔壁板２５の電位を負電位に設定すれば、電子を反撥できるようになるので、電子の進行を阻止する上で更に効果的である。
【００２１】
図５は、ケーシング１とターボ分子ポンプ２１との間に設けられる電子遮蔽部の改変例を示している。ここに示した電子遮蔽部４０は、多数の切り起こし片４１及びそれらの切り起こし片４１と対を成す排気用開口４２を備えた円盤状の隔壁板４５によって構成されている。切り起こし片４１と排気用開口４２との対は、図６に示すように、複数、実施例の場合は４個の同心円軌跡Ｃ１〜Ｃ４の円周方向に沿って並べられる。また図７に示すように、切り起こし片４１は隔壁板４５を三角形状に切り起こすことによって形成されており、一方、排気用開口４２は切り起こし片４１が切り起こされた跡として形成される。本実施例によれば、特に、電子がある角度で直進して来る場合に有効である。
【００２２】
切り起こし片４１の寸法は場合に応じて種々設定できるが、例えば、厚さ０．５ｍｍ程度のアルミニウム製又はステンレス製の隔壁板４５を高さ１〜３ｍｍ程度で切り起こすことによって形成する。切り起こし片４１の切り起こし角度は、散乱電子の入射角度に応じて適切に決められる。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１記載のＸ線発生装置によれば、ターボ分子ポンプ等の排気手段とケーシングとの間に電子遮蔽部を設けたので、ケーシング内で散乱する電子が排気手段の内部に侵入することを確実に防止できる。それ故、排気手段の回転部分をセラミックボール等の絶縁性材料を用いたベアリングで支持する場合でも、その回転部分が帯電して排気手段の回転駆動源に過剰電流が流れることを防止できる。この結果、Ｘ線発生装置を長時間にわたって保守作業を行うことなく正常に稼働させることができる。
【００２４】
請求項２記載のＸ線発生装置によれば、簡単な構成で電子遮蔽板を製造できる。
【００２５】
請求項３及び請求項４記載のＸ線発生装置によれば、電子遮蔽板を簡単に製造できると共に、切り起こし片の切り起こし角度を個々の切り起こし片ごとに適切に設定することにより、あらゆる角度で散乱する電子の進行を確実に阻止できる。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線発生装置の一実施例を示す斜視図である。
【図２】電子銃の一例を示す斜視図である。
【図３】図１のＸ線発生装置の正面断面図である。
【図４】電子遮蔽部の一実施例を示す斜視図である。
【図５】電子遮蔽部の他の一実施例を示す斜視図である。
【図６】図５に示す電子遮蔽部の平面図である。
【図７】図５に示す電子遮蔽部の要部を拡大して示す斜視図である。
【符号の説明】
１ケーシング
１ａケーシングの角筒部
１ｂケーシングの円筒部
２電子銃
３ロータターゲット
４電力導入端子
７ターゲット本体部
８フィラメント
１０テーブル
１２Ｘ線発生装置
２０，４０電子遮蔽部
２１ターボ分子ポンプ
２２エア配管
２３ロータリポンプ
２５，４５隔壁板
２５ａ，４２排気用開口
２６支持ピン
２７遮蔽板
２８モータ
２９タービン羽根
３０ハウジング
３１ａ，３１ｂベアリング
４１切り起こし片[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an X-ray generation apparatus that collides electrons emitted from a filament with a target and generates X-rays therefrom.
[0002]
[Prior art]
The X-ray generator as described above is used as an X-ray source for an X-ray diffractometer or other X-ray utilization equipment, and generally has two types, a sealed type and an open type. The sealed type is an X-ray generator of the type in which the filament and the target are sealed in a vacuum state so that they cannot be opened. On the other hand, the open type is an X-ray generator of the type that evacuates around the filament and the target by an evacuation means such as a vacuum pump. The sealed X-ray generator outputs X-rays having a relatively low output, that is, low intensity, while the open X-ray generator is used when high output, that is, high-intensity X-rays are to be output.
[0003]
The open X-ray generator as described above usually includes a casing in which a filament and a target facing the filament are stored in a sealed state, and an exhaust means such as an exhaust pump that exhausts the inside of the casing. Then, in a state where the inside of the casing is evacuated by an exhaust pump or the like, electrons are emitted from the filament, and the emitted electrons collide with the target to emit X-rays from the target. The reason for setting the vacuum inside the casing, that is, around the filament and the target, is as follows: (1) To prevent discharge in the casing, (2) To prevent oxidation of the filament, (3) As low as possible filament For example, electrons can be sufficiently emitted at a temperature.
[0004]
As an exhaust means for exhausting the inside of the casing, there is conventionally known an exhaust means using two turbo molecular pumps and a rotary pump connected in series with each other. In this exhausting means, the inside of the casing is roughly exhausted by a rotary pump, and then the inside of the casing is exhausted to a highly accurate vacuum state by a turbo molecular pump. In this exhausting means, a turbo molecular pump is often installed immediately after the casing containing the filament and the target, and a rotary pump is installed at a subsequent stage of the turbo molecular pump.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent turbo molecular pumps, turbine blades are often supported by bearings using ceramic balls. This is mainly because there is an advantage that oil can be replenished because sufficiently smooth rotation can be ensured by the grease. However, since this ceramic ball has high electrical insulation, the turbine blade is electrically ungrounded. When the X-ray generation operation is performed in such a conventional X-ray generator, electrons emitted from the filament and scattered in the casing accumulate in the rotating part of the turbo molecular pump, and the rotating part is gradually charged. When the charge amount exceeds the allowable value, a discharge occurs in the turbo molecular pump, and an overcurrent flows to the driving source such as a motor. On the other hand, a safety device such as a current interrupting device is activated to activate the turbo molecular pump. There is a problem of stopping. When the drive source of the turbo molecular pump is stopped, the degree of vacuum in the casing is lowered, so that the X-ray generator cannot be operated normally.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents the rotating part of the exhaust means from being charged due to electrons scattered in the casing, thereby extending the exhaust means. An object of the present invention is to provide a highly reliable X-ray generator capable of operating normally over time and thereby generating X-rays stably over a long period of time.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an X-ray generator according to the present invention includes a filament that emits electrons, a target disposed opposite to the filament, a casing that hermetically stores the filament and the target, and an interior of the casing. An X-ray generator having an exhaust means for exhausting air is characterized in that an electron shielding portion that allows gas flow but prevents passage of electrons is provided between the casing and the exhaust means.
[0008]
The electron shielding part can be configured by various structures. For example, the electron shielding part is airtightly provided on the inner peripheral wall surface of the casing, the inner peripheral wall surface of the exhaust means, or the inner peripheral wall surface of the gas passage connecting the casing and the exhaust means, and allows gas to pass therethrough. A structure having a partition plate having an exhaust opening, a support pin disposed around the exhaust opening, and a shielding plate supported by the support pin and having a larger area than the exhaust opening Can be configured.
[0009]
Further, the electron shielding portion can be constituted by a partition plate provided with a plurality of cut-and-raised pieces and an exhaust opening that is paired with the cut-and-raised pieces. In the case of adopting this configuration, it is desirable that the plurality of cut-and-raised pieces and the exhaust openings paired therewith are arranged along the circumferential direction of the plurality of concentric circular trajectories.
[0010]
[Action]
Electrons emitted from the filament collide with the target at a high speed, and X-rays are emitted from the collision portion. The electrons emitted from the filament are scattered in the casing and travel toward the inside of the exhaust means connected to the casing, for example, a turbo molecular pump. However, since the progress of the electrons is blocked by the electron shielding portion, the electrons are completely prevented from jumping into the turbo molecular pump or the like. Therefore, even when the rotating part of the turbo molecular pump or the like is supported by a highly electrically insulating bearing member such as a ceramic ball, the rotating part is reliably prevented from being charged by the collision of electrons. Since the electronic shielding portion is provided with a portion that allows gas flow, such as an exhaust opening, exhaust processing in the casing by the exhaust means is performed without any trouble.
[0011]
【Example】
FIG. 1 shows an embodiment of an X-ray generator according to the present invention. The X-ray generator 12 has a casing 1, and the casing 1 includes a rectangular tube portion 1 a storing an electron gun 2 and a cylindrical rotor target 3, and a cylindrical portion 1 b fixed to a table 10. It is configured. On the table 10, an X-ray using device (not shown) such as an X-ray diffractometer is installed. As shown in FIG. 2, the electron gun 2 has a filament 8 disposed in a rectangular parallelepiped case 13 and a Wehnelt 14 surrounding the filament 8. Both ends of the filament 8 are connected to electrode terminals 15 protruding downward from the case 13. The electron gun 2 is disposed so that the filament 8 faces the target 3 in FIG.
[0012]
Returning to FIG. 1, the target 3 is rotatably supported by the target main body portion 7, and the target main body portion 7 is fixed to one side surface 1 c of the rectangular tube portion 1 a of the casing 1 and penetrates the side surface. . Inside the target main body portion 7, a rotation driving device for rotating the target 3, for example, a direct motor and a water passing mechanism for circulating cooling water through the target 3 are stored. The target 3 is driven by the rotation driving device and rotates as indicated by an arrow A around the central axis L1.
[0013]
A power introduction terminal 4 is fixed to the side surface of the cylindrical portion 1 b of the casing 1, and power is supplied to the filament 8, Wehnelt 14, and the target 3 through the terminal 4. Specifically, an electric current is supplied to the filament 8 in order to heat the filament 8 and emit electrons therefrom, and an electric field is formed around the filament 8 to control the traveling direction of the electrons. A bias voltage is applied between the Wehnelt 14 and a tube voltage is applied between the filament 8 and the target 3 in order to accelerate the emitted electrons.
[0014]
Two X-ray extraction windows 17a and 17b are formed on both side surfaces of the rectangular tube portion 1a of the casing 1, for example, with a metal such as beryllium. The electrons emitted from the filament 8 heated by energization are controlled in the traveling direction by the electric field formed by the Wehnelt 14 and further accelerated at high speed by the tube voltage applied between the filament 8 and the target 3. The X-ray focal point F is formed by colliding with the outer peripheral side surface of the target 3. Due to this collision, X-rays are emitted from the X-ray focal point F, and the X-rays are extracted to the outside through the X-ray extraction windows 17a and 17b. In this case, line-focused X-rays are extracted from the two X-ray extraction windows 17 a and 17 b positioned in the lateral direction with respect to the target 3.
[0015]
A turbo molecular pump 21 as an exhaust means is fixed to the lower portion of the cylindrical portion 1b of the casing 1. As shown in FIG. 3, the turbo molecular pump 21 includes a motor 28, a large number of turbine blades 29, and a housing 30 that stores them. The many turbine blades 29 are configured by alternately arranging rotating blades fixed to the output shaft 28 a of the motor 28 and fixed blades fixed to the inner peripheral surface of the housing 30. When the motor 28 operates, the turbine rotary blade attached to the output shaft 28a rotates at a high speed.
[0016]
The rotating blade portion of the turbine blade 29 or the motor output shaft 28a integrated therewith is rotatably supported by the housing 30 by bearings 31a and 31b using ceramic balls. Use of ceramic balls as rolling elements is advantageous because sufficient lubrication can be ensured with only grease and maintenance work for supplying lubricating oil is not necessary. A rotary pump 23 is connected to the side surface of the housing 30 through an air pipe 22. The inside of the casing 1, that is, around the electron gun 2 and the target 3, is exhausted into a highly accurate vacuum state by the turbo molecular pump 21 while being exhausted roughly by the rotary pump 23.
[0017]
Between the case sink 1 and the turbo-molecular pump 21, an electron shielding part 20 is provided for partitioning the internal space between the two. As shown in FIG. 4, the electron shielding portion 20 is airtightly provided on the inner peripheral wall surface of the housing 30 of the turbo molecular pump 21 and has a partition plate having a circular exhaust opening 25 a for allowing gas to pass therethrough. 25, a plurality of support pins 26 arranged around the exhaust opening 25a, and a circular shielding plate 27 fixed to the upper ends of the support pins 26. The partition plate 25 and the shielding plate 27 are made of stainless steel, for example. Further, the shielding plate 27 has a larger area than the exhaust opening 25 a of the partition plate 25. Further, the partition plate 25 is not limited to being provided on the inner peripheral wall surface of the housing 30 of the turbo molecular pump 21, but can be provided on the inner peripheral wall surface of the casing 1, or between the casing 1 and the turbo molecular pump 21. When a gas passage connecting them is provided, the partition plate 25 can be provided on the inner peripheral wall surface of the gas passage.
[0018]
With the structure described above, electrons scattered from the filament 8 in the casing 1 collide with the shielding plate 27 or the partition plate 25 and do not enter the exhaust opening 25a, but support the air sucked by the turbo molecular pump 21. It is possible to freely pass between the pin 26 and the shielding plate 27. The height and the number of the support pins 26 are appropriately determined according to the capability and mechanical strength of the turbo molecular pump 21.
[0019]
Since the X-ray generator of this embodiment is configured as described above, when electrons emitted from the filament 8 collide with the target 3 at a high speed in FIG. 3, X-rays are emitted from the surface of the target 3. Occur. Electrons emitted from the filament 8 and scattered in the casing 1 travel toward the turbo molecular pump 21, and a partition plate 25 and a shielding plate 27 are disposed between the casing 1 and the turbo molecular pump 21. Therefore, the progression of electrons into the turbo molecular pump 21 is blocked by the partition plate 25 and the shielding plate 27. Therefore, the turbine blades 29 or other rotating parts are not charged by electrons, and as a result, it is possible to avoid problems such as discharge due to excessive charging, and the turbo molecular pump 21 operates normally for a long time. it can.
[0020]
Usually, since the casing 1 is grounded in terms of potential, the electron shield 20 is inevitably grounded in many cases. In addition, if an insulating material is interposed between the partition plate 25 and the housing 30 and the potential of the partition plate 25 is set to a negative potential, electrons can be repelled. It is more effective.
[0021]
FIG. 5 shows a modified example of the electron shielding portion provided between the casing 1 and the turbo molecular pump 21. The electron shielding part 40 shown here is constituted by a disk-shaped partition plate 45 having a large number of cut-and-raised pieces 41 and exhaust openings 42 that are paired with the cut-and-raised pieces 41. As shown in FIG. 6, a plurality of pairs of cut and raised pieces 41 and exhaust openings 42 are arranged along the circumferential direction of a plurality of concentric tracks C1 to C4 in the case of the embodiment. As shown in FIG. 7, the cut-and-raised piece 41 is formed by cutting and raising the partition plate 45 in a triangular shape, while the exhaust opening 42 is formed as a trace of the cut-and-raised piece 41 being cut and raised. . According to the present embodiment, it is particularly effective when the electrons travel straight at an angle.
[0022]
The dimensions of the cut-and-raised piece 41 can be variously set according to circumstances. For example, the cut-and-raised piece 41 is formed by cutting and raising an aluminum or stainless steel partition plate 45 having a thickness of about 0.5 mm at a height of about 1 to 3 mm. The cut and raised angle of the cut and raised piece 41 is appropriately determined according to the incident angle of the scattered electrons.
[0023]
【The invention's effect】
According to the X-ray generator of the first aspect, since the electron shielding portion is provided between the exhaust means such as the turbo molecular pump and the casing, it is possible that electrons scattered in the casing enter the inside of the exhaust means. It can be surely prevented. Therefore, even when the rotating portion of the exhaust means is supported by a bearing using an insulating material such as a ceramic ball, the rotating portion can be prevented from being charged and an excess current flowing to the rotational drive source of the exhaust means. As a result, the X-ray generator can be operated normally without performing maintenance work for a long time.
[0024]
According to the X-ray generator of claim 2, the electronic shielding plate can be manufactured with a simple configuration.
[0025]
According to the X-ray generator of claim 3 and claim 4, the electronic shielding plate can be easily manufactured, and by appropriately setting the cut-and-raised angle of the cut-and-raised pieces for each individual cut-and-raised piece, The progress of electrons scattered at an angle can be reliably prevented.
[0026]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an X-ray generator according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of an electron gun.
3 is a front sectional view of the X-ray generator in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of an electron shielding unit.
FIG. 5 is a perspective view showing another embodiment of the electron shielding unit.
6 is a plan view of the electron shielding unit shown in FIG. 5. FIG.
7 is an enlarged perspective view showing a main part of the electron shielding part shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Casing 1a Square tube part 1b Casing cylindrical part 2 Electron gun 3 Rotor target 4 Power introduction terminal 7 Target main body part 8 Filament 10 Table 12 X-ray generator 20, 40 Electron shielding part 21 Turbo molecular pump 22 Air piping 23 Rotary pumps 25, 45 Bulkhead plates 25a, 42 Exhaust openings 26 Support pins 27 Shield plates 28 Motors 29 Turbine blades 30 Housings 31a, 31b Bearings 41 Cut and raised pieces

Claims

電子を放出するフィラメントと、そのフィラメントに対向して配置されたターゲットと、フィラメント及びターゲットを気密に格納するケーシングと、ケーシングの内部を排気する排気手段とを有するＸ線発生装置において、上記ケーシングと上記排気手段との間に、気体の通流を許容ししかし電子の通過を阻止する電子遮蔽部を設けたことを特徴とするＸ線発生装置。An X-ray generator comprising: a filament that emits electrons; a target disposed opposite to the filament; a casing that hermetically stores the filament and the target; and an exhaust unit that exhausts the inside of the casing. An X-ray generator characterized in that an electron shielding part that allows gas flow but prevents passage of electrons is provided between the exhaust means.

請求項１記載のＸ線発生装置において、上記電子遮蔽部は、ケーシングの内周壁面、排気手段の内周壁面又はケーシングと排気手段とを結ぶ気体通路の内周壁面に気密に設けられると共に気体を通過させるための排気用開口を備えた隔壁板と、
上記排気用開口のまわりに配置された支持ピンと、
その支持ピンによって支持されていて上記排気用開口よりも面積の広い遮蔽板とを有することを特徴とするＸ線発生装置。2. The X-ray generator according to claim 1, wherein the electron shielding portion is provided in an airtight manner on an inner peripheral wall surface of the casing, an inner peripheral wall surface of the exhaust means, or an inner peripheral wall surface of a gas passage connecting the casing and the exhaust means. A partition plate provided with an exhaust opening for allowing the air to pass through;
A support pin disposed around the exhaust opening;
An X-ray generator having a shielding plate supported by the support pin and having a larger area than the exhaust opening.

請求項１記載のＸ線発生装置において、上記電子遮蔽部は、複数の切り起こし片及びそれらの切り起こし片と対を成す排気用開口を備えた隔壁板によって構成されることを特徴とするＸ線発生装置。2. The X-ray generator according to claim 1, wherein the electron shielding portion is constituted by a partition plate having a plurality of cut-and-raised pieces and an exhaust opening that is paired with the cut-and-raised pieces. Line generator.

請求項３記載のＸ線発生装置において、複数の切り起こし片及びそれと対を成す排気用開口は複数の同心円軌跡の円周方向に沿って並べられることを特徴とするＸ線発生装置。4. The X-ray generator according to claim 3, wherein the plurality of cut-and-raised pieces and the exhaust openings that are paired with the cut-and-raised pieces are arranged along a circumferential direction of a plurality of concentric circular trajectories.

請求項１から請求項４のうちのいずれか１つに記載のＸ線発生装置において、電子遮蔽部は負電位に設定されることを特徴とするＸ線発生装置。The X-ray generator according to any one of claims 1 to 4, wherein the electron shielding part is set to a negative potential.