JP5436131B2 - X-ray tube and X-ray generator - Google Patents

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本発明は、Ｘ線管およびＸ線発生装置に関し、特に医療機器および産業機器分野における診断応用や非破壊Ｘ線撮影等に適用できる非蒸発型ゲッターを備えたＸ線管、これを搭載したＸ線発生装置に関するものである。   The present invention relates to an X-ray tube and an X-ray generator, and more particularly to an X-ray tube equipped with a non-evaporable getter that can be applied to diagnostic applications and non-destructive X-ray imaging in the fields of medical equipment and industrial equipment. The present invention relates to a line generator.

電子線管やＸ線管では、部材からの放出ガスによる真空度低下を回避するために、真空容器内にゲッター・ポンプ等が配設されている。
ゲッターには蒸発型ゲッターと非蒸発型ゲッターがあるが、何れも活性金属表面の化学吸着による排気作用を利用したものである。
蒸発型ゲッターは、種々の加熱手段によってＢａＡｌ4等のゲッター材料の蒸着膜を形成して使用されるが、本来的に再生不能であることや、広い蒸着面積を得るためにスペースが必要であること、等に問題点を有している。
また、非蒸発型ゲッターは、種々の加熱手段によってＴｉやＺｒ合金等のゲッター材料の表面を活性化させて使用されるが、材料コストや、ゲッター効率を向上させること、等に問題点を有している。 In an electron beam tube or an X-ray tube, a getter pump or the like is disposed in a vacuum vessel in order to avoid a decrease in the degree of vacuum due to gas released from a member.
There are two types of getters: an evaporable getter and a non-evaporable getter, both of which utilize the exhaust action of chemical adsorption on the active metal surface.
The evaporative getter is used by forming a vapor deposition film of a getter material such as BaAl 4 by various heating means, but it is inherently impossible to reproduce and requires a space to obtain a wide vapor deposition area. And so on.
Non-evaporable getters are used by activating the surface of a getter material such as Ti or Zr alloy by various heating means. However, there are problems in improving material costs and getter efficiency. doing.

従来において、特許文献１ではグリッド電極表面に非蒸発型ゲッターを配設した電子線管（陰極線管）が提案されている。
この電子線管では、封止前のベーキングによってゲッターの活性化を行うと共に、動作中の電子線により活性化を行いながら連続的にゲッター機能を発現させるように構成されている。 Conventionally, Patent Document 1 proposes an electron beam tube (cathode ray tube) in which a non-evaporable getter is disposed on a grid electrode surface.
This electron beam tube is configured to activate the getter by baking before sealing and to continuously develop the getter function while being activated by the electron beam during operation.

特開２００３−３３１７５１号公報JP 2003-331751 A

上記した非蒸発型ゲッターは、機能させるときの温度よりも十分高い温度で活性化した後に、使用するのがより好ましい使用方法である。
上記特許文献１の電子線管では、封止前のベーキングによってゲッターの活性化を行うと共に、動作中の電子線により活性化を行いながら連続的にゲッター機能を発現させている。
しかしながら、このような方法はゲッター効率の向上を図る上で、必ずしも好ましい方法とは言えない。 The non-evaporable getter described above is more preferably used after being activated at a temperature sufficiently higher than the temperature at which it functions.
In the electron beam tube of Patent Document 1, the getter is activated by baking before sealing, and the getter function is continuously developed while being activated by the electron beam during operation.
However, such a method is not necessarily a preferable method for improving the getter efficiency.

本発明は、上記課題に鑑み、非蒸発型ゲッターの効率の向上を図ることができ、長期にわたって均一で安定な特性を有するＸ線管およびＸ線発生装置を提供することを目的とするものである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an X-ray tube and an X-ray generator that can improve the efficiency of a non-evaporable getter and have uniform and stable characteristics over a long period of time. is there.

本発明は、つぎのように構成したＸ線管およびＸ線発生装置を提供するものである。
本発明のＸ線管は、電子放出部から放出させた電子を該電子放出部と対向するグリッド電極を透過させ、該電子を陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線管であって、
前記電子放出部と前記グリッド電極との間に、前記グリッド電極と電気的に絶縁され、前記電子放出部と対向して配置されたゲッター電極を備え、
前記ゲッター電極の前記電子放出部との対向面の少なくとも一部に、非蒸発型ゲッターが形成されていることを特徴とする。
また、本発明のＸ線発生装置は、上記したいずれかに記載のＸ線管と、該Ｘ線管における前記第一の電界形成モードと前記第二の電界形成モードを制御する高圧駆動電源と、を備えていることを特徴とする。





The present invention provides an X-ray tube and an X-ray generator configured as follows.
X-ray tube of the present invention, electrons are emitted from the electron emission portion is transmitted through the grid electrode which faces the electron emitting portion, there the electron in X-ray tube for generating X-rays collide with the anode target And
Between the electron emission portion and the grid electrode, comprising a getter electrode that is electrically insulated from the grid electrode and disposed opposite the electron emission portion,
A non-evaporable getter is formed on at least a part of a surface of the getter electrode facing the electron emission portion.
An X-ray generator of the present invention includes any one of the X-ray tubes described above, a high-voltage drive power source that controls the first electric field formation mode and the second electric field formation mode in the X-ray tube, It is characterized by providing.





本発明によれば、非蒸発型ゲッターの効率の向上を図ることができ、長期にわたって均一で安定な特性を有するＸ線管およびＸ線発生装置を実現することができる。   According to the present invention, the efficiency of the non-evaporable getter can be improved, and an X-ray tube and an X-ray generator having uniform and stable characteristics over a long period of time can be realized.

本発明の実施形態及び実施例１におけるＸ線管の構成を説明する模式図。The schematic diagram explaining the structure of the X-ray tube in embodiment and Example 1 of this invention. 本発明の実施形態及び実施例１におけるＸ線管の電子放出部とグリッド電極との間の構成例について説明する断面模式図。The cross-sectional schematic diagram explaining the structural example between the electron emission part and grid electrode of the X-ray tube in embodiment and Example 1 of this invention. 本発明と従来例における非蒸発型ゲッターの活性化方法を説明する図。図３（ａ）は従来例の電子線管の非蒸発型ゲッターの活性化方法を説明する図であり、図３（ｂ）は本発明のＸ線管に係わる非蒸発型ゲッターの活性化方法を説明する図。The figure explaining the activation method of the non-evaporable getter in this invention and a prior art example. FIG. 3A is a diagram for explaining a conventional method for activating a non-evaporable getter of an electron beam tube, and FIG. 3B is a diagram showing a method for activating a non-evaporable getter according to the X-ray tube of the present invention. FIG. 本発明の実施例２におけるＸ線管の電子放出部とグリッド電極との間の構成例について説明する断面模式図。The cross-sectional schematic diagram explaining the structural example between the electron emission part and grid electrode of the X-ray tube in Example 2 of this invention.

本発明の実施形態におけるＸ線管およびＸ線発生装置について説明する。
なお、本実施形態について記載されている部材の材質、寸法、形状、相対配置、等を含むこれらの構成によって、本発明は何ら限定されるものではない。
まず、図１を用いて本実施形態におけるＸ線管の構成例について説明する。
本実施形態のＸ線管では、真空容器１２内に電子源が配置されている。
この電子源は、複数の電子源が配置されるようにしてもよく、その際、各電子源は独立に駆動制御を行うように構成することができる。
以下では、一つの電子源（Ｘ線源）に着目して構成の概略を説明する。
電子源としては電界によって電子放出を制御できるものであればよく、例えば冷陰極型電子源や傍熱型電子源等を好ましく用いることができる。
冷陰極型電子源は、円柱形状の基材２の上面に、電子放出部１を形成したものを使用することができる。
また、傍熱型電子源は、酸化バリウム等を含浸した多孔質タングステンペレットをヒーターによって加熱できる構成としたものを使用することができる。
このような電子源は、電子放出部１とグリッド電極３のギャップを規定するための突き当て部となるセラミック台座に固定され、グリッド電極３に近接して配設される。
電子放出部１とこの電子放出部と対向するグリッド電極３との間には、ゲッターを活性化するための構成部７が配設されている。
このゲッターを活性化するための構成部７は、後述する図２に示されるように、ゲッター電極５の電子放出部１との対向面の少なくとも一部に、非蒸発型ゲッター６を形成することにより構成される。
これにより、Ｘ線を発生させるモード（第一の電界形成モード）と、ゲッターの活性化を行うモード（第二の電界形成モード）とを、独立に制御して行うことができるように構成される。これらの詳細については後述する。
電子放出部１から電界電子放出された電子線はグリッド電極３を透過し、補助レンズ的なグリッド電極支持部材（上部）８およびレンズ電極９によって集束され、陽極ターゲット１０に加速衝突してＸ線を発生する。
陽極ターゲット１０は上下方向から重金属製のＸ線遮蔽板１１によって挟持されており、ここで不要なＸ線が遮蔽される。
さらに、真空容器にはＸ線取り出し方向にＸ線透過窓１３が形成され、ここからＸ線を真空容器外部に取り出す。 An X-ray tube and an X-ray generator in an embodiment of the present invention will be described.
In addition, this invention is not limited at all by these structures including the material of the member described about this embodiment, a dimension, a shape, relative arrangement | positioning, etc.
First, a configuration example of the X-ray tube in the present embodiment will be described with reference to FIG.
In the X-ray tube of this embodiment, an electron source is disposed in the vacuum vessel 12.
A plurality of electron sources may be arranged in this electron source, and at that time, each electron source can be configured to perform drive control independently.
Hereinafter, an outline of the configuration will be described focusing on one electron source (X-ray source).
Any electron source can be used as long as it can control electron emission by an electric field. For example, a cold cathode electron source or an indirectly heated electron source can be preferably used.
As the cold cathode type electron source, the one in which the electron emission portion 1 is formed on the upper surface of the columnar substrate 2 can be used.
As the indirectly heated electron source, a porous tungsten pellet impregnated with barium oxide or the like can be heated with a heater.
Such an electron source is fixed to a ceramic pedestal serving as an abutting portion for defining a gap between the electron emitting portion 1 and the grid electrode 3, and is disposed close to the grid electrode 3.
A component 7 for activating the getter is disposed between the electron emitting portion 1 and the grid electrode 3 facing the electron emitting portion.
As shown in FIG. 2, which will be described later, the component 7 for activating the getter forms a non-evaporable getter 6 on at least a part of the surface of the getter electrode 5 facing the electron emission portion 1. Consists of.
Thus, the mode for generating X-rays (first electric field forming mode) and the mode for performing getter activation (second electric field forming mode) can be controlled independently. The Details of these will be described later.
The electron beam emitted from the electron emission unit 1 through the grid electrode 3 passes through the grid electrode 3 and is focused by the auxiliary lens-like grid electrode support member (upper part) 8 and the lens electrode 9, and acceleratedly collides with the anode target 10 to cause X-rays Is generated.
The anode target 10 is sandwiched by a heavy metal X-ray shielding plate 11 from above and below, and unnecessary X-rays are shielded here.
Further, an X-ray transmission window 13 is formed in the vacuum container in the X-ray extraction direction, and X-rays are extracted from this to the outside of the vacuum container.

つぎに、図２を用いて、本実施形態のＸ線管における電子放出部１とグリッド電極３との間の構成の一例について説明する。
図２においては、図１に示した構成と同様の構成には同一の符号が付されている。
電子放出部１は、例えば冷陰極型電子源としてカーボンナノチューブやグラファイトナノファイバー等の炭素を主成分とするファイバーを好ましく使用することができる。
特に、ナノサイズの直径を有し、ファイバー径に対する長さの比が１０以上、より好ましくは１００以上のものを好適に使用することができる。
基材２は導電性を有することが必要であり、さらに真空容器内部材として、低蒸気圧（高融点）、低放出ガスを満足する材料であることが必要であり、例えばモリブデン、タンタル、タングステン等の金属材料を好適に使用することができる。
グリッド電極は基材と同様の材料を好ましく使用でき、さらに電子放出効率（利得）、印加電界の均一性、熱伝導等に注意して構造設計することが必要である。４はグリッド電極３とゲッター電極５を電気的に分離する絶縁層であり、グリッド電極３とゲッター電極５間の最大電圧差を考慮して、絶縁層の膜厚および沿面距離が決められる。
例えば、スクリーン印刷法により絶縁材料の厚膜をパターニングしたものを好適に使用することができる。
ゲッター電極はこれもスクリーン印刷法によりパターニングした導電性厚膜や、マスク蒸着等によりパターニングした導電性薄膜を好適に使用することができる。
６はチタンやジルコニウム合金等からなる非蒸発型ゲッターであり、材料の厚さや表面積等の排気速度に係わる設計項目は所望真空度から計算して決められる。 Next, an example of a configuration between the electron emission unit 1 and the grid electrode 3 in the X-ray tube of the present embodiment will be described with reference to FIG.
In FIG. 2, the same components as those shown in FIG.
The electron emission part 1 can preferably use, for example, a fiber mainly composed of carbon such as a carbon nanotube or a graphite nanofiber as a cold cathode type electron source.
Particularly, those having a nano-sized diameter and a ratio of length to fiber diameter of 10 or more, more preferably 100 or more can be suitably used.
The base material 2 needs to have electrical conductivity, and further needs to be a material satisfying a low vapor pressure (high melting point) and a low emission gas as a member in a vacuum vessel. For example, molybdenum, tantalum, tungsten A metal material such as can be suitably used.
The grid electrode can be preferably made of the same material as the base material, and it is necessary to design the structure while paying attention to the electron emission efficiency (gain), the uniformity of the applied electric field, heat conduction, and the like. 4 is an insulating layer that electrically separates the grid electrode 3 and the getter electrode 5, and the film thickness and creepage distance of the insulating layer are determined in consideration of the maximum voltage difference between the grid electrode 3 and the getter electrode 5.
For example, a material obtained by patterning a thick film of an insulating material by a screen printing method can be suitably used.
As the getter electrode, a conductive thick film patterned by a screen printing method or a conductive thin film patterned by mask vapor deposition can be preferably used.
Reference numeral 6 denotes a non-evaporable getter made of titanium, a zirconium alloy, or the like, and design items related to the exhaust speed such as the thickness and surface area of the material are determined by calculation from the desired degree of vacuum.

つぎに、図３を用いて、本実施形態のＸ線管に係わる非蒸発型ゲッターの活性化方法を、特許文献１に記載されている従来の電子線管との比較により説明する。
従来の電子線管では、非蒸発型ゲッターはグリッド電極表面の電子線透過孔を含む周辺部に形成されており、主電子線を発生すると同時に電子線加熱による活性化を行っていた（図３（ａ））。
しかしながら、この方法では活性化とガス吸着を同時に行うことになり、ゲッターの吸着能の一部を消尽してしまうことになるので効率が悪く、また主電子線束の外周部の電子線を利用した活性化では温度も十分高く設定することができない。そのため、ガス吸着性能（総量）に関しても十分とは言えない。 Next, a method for activating the non-evaporable getter related to the X-ray tube of the present embodiment will be described with reference to FIG. 3 by comparison with a conventional electron beam tube described in Patent Document 1.
In the conventional electron beam tube, the non-evaporable getter is formed in the peripheral part including the electron beam transmission hole on the surface of the grid electrode, and is activated by electron beam heating at the same time as generating the main electron beam (FIG. 3). (A)).
However, in this method, activation and gas adsorption are performed at the same time, and the adsorption ability of the getter is exhausted, so the efficiency is low, and the electron beam on the outer periphery of the main electron beam bundle is used. In activation, the temperature cannot be set sufficiently high. Therefore, it cannot be said that the gas adsorption performance (total amount) is sufficient.

一方、本実施形態のＸ線管では、前述したゲッターを活性化するための構成部７が、ゲッター電極の電子放出部との対向面の少なくとも一部に、非蒸発型ゲッターを形成することにより構成されている。
そして、これらが電子放出部１とグリッド電極３との間に配設されている。
これにより、Ｘ線を発生させるモード（第一の電界形成モード）と、ゲッターの活性化を行うモード（第二の電界形成モード）とを、全く独立に制御して駆動可能とすることができる。
その際、図３（ｂ）に示されるように、Ｘ線を発生させるモードとゲッターの活性化を行うモードとは、全く時間的な重なりがなく制御して駆動することができる。
したがって、Ｘ線を発生していない状況のもとで、すなわち真空度が悪化していない状況のもとで、ゲッターを活性化することができることから、ゲッター効率を大きく向上させることが可能となる。
さらに、十分な電子線をゲッターに照射することが可能になるので、ゲッターの活性化温度も十分高く設定することができ、ガス吸着性能も大幅に向上させることが可能となる。 On the other hand, in the X-ray tube according to the present embodiment, the component 7 for activating the getter described above forms a non-evaporable getter on at least a part of the surface of the getter electrode facing the electron emission portion. It is configured.
These are disposed between the electron emission portion 1 and the grid electrode 3.
Thereby, the mode in which X-rays are generated (first electric field formation mode) and the mode in which getter activation is performed (second electric field formation mode) can be controlled and driven completely independently. .
At that time, as shown in FIG. 3B, the mode for generating X-rays and the mode for activating the getter can be controlled and driven without any time overlap.
Therefore, the getter can be activated under a situation where X-rays are not generated, that is, under a situation where the degree of vacuum is not deteriorated, so that the getter efficiency can be greatly improved. .
Furthermore, since it is possible to irradiate the getter with a sufficient electron beam, the activation temperature of the getter can be set sufficiently high, and the gas adsorption performance can be greatly improved.

以上の本実施形態の構成によれば、電界放出型陰極を用いた電子線管において電子線による非蒸発型ゲッターの活性化とそのゲッタリング動作を独立に制御して行うことにより、ゲッター効率を向上させることが可能となる。
本実施形態においては、これらのＸ線管と、該Ｘ線管における上記した第一の電界形成モードと第二の電界形成モードを制御する高圧駆動電源と、を備えたＸ線発生装置を構成することができる。
そして、Ｘ線管部材からの放出ガスを効率よく排気して高真空を維持できるので、長期にわたり高真空を維持し、均一で安定な特性を有するＸ線管及びＸ線発生装置を実現することができる。
さらに、適宜選択可能な非蒸発型ゲッターの種類が増え、また量的な削減も可能になるので、良好な特性を有するＸ線管およびＸ線発生装置を低コストで実現することができる。 According to the configuration of the present embodiment, the getter efficiency is increased by independently controlling the activation of the non-evaporable getter by the electron beam and the gettering operation in the electron beam tube using the field emission cathode. It becomes possible to improve.
In the present embodiment, an X-ray generator comprising these X-ray tubes and a high-voltage drive power source for controlling the first electric field formation mode and the second electric field formation mode in the X-ray tube is configured. can do.
And, since the exhaust gas from the X-ray tube member can be efficiently exhausted and a high vacuum can be maintained, a high vacuum can be maintained over a long period of time, and an X-ray tube and an X-ray generator having uniform and stable characteristics can be realized. Can do.
Furthermore, since the number of types of non-evaporable getters that can be selected as appropriate increases and the quantity can be reduced, an X-ray tube and an X-ray generator having good characteristics can be realized at low cost.

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１においては、Ｘ線管およびＸ線管における電子放出部とグリッド電極との間の構成として、上記実施形態における図１および図２に示されたものと、基本構成において同様のものを用いた例について説明する。
基材２には円柱形状のモリブデン製ピンが使用され、この上面にＸｉｎｔｅｋ社製カーボンナノチューブからなる電子放出部１が製膜される。
Ｘｉｎｔｅｋ社製カーボンナノチューブは電子放出の閾値電界が略２Ｖ／μｍであり、Ｘ線源用電子源として好適に用いることができる。
グリッド電極３は板厚２００μｍのタングステン板に開口率６０％で電子線透過孔を形成したものである。
グリッド電極片面にはスクリーン印刷により厚さ１００μｍの絶縁層、さらにゲッター電極が形成され、このゲッター電極の少なくとも一部にジェットプリンティングにより非蒸発型ゲッターが形成される。
本実施例ではジルコニウムとバナジウムを９９．５：０．５の重量比で合金化した材料が使用されている。
電子放出部（カソード）とグリッド電極間のギャップは２００μｍで固定され、さらにレンズ電極９、Ｘ線遮蔽部材１１で挟持された陽極ターゲット１０等を真空容器内に配設して、本実施例のＸ線管が形成される。
なお、後述する比較評価のためにＸ線管内部の圧力を計測するための真空計（不図示）も併せて設置されている。 Examples of the present invention will be described below.
[Example 1]
In Example 1, as the configuration between the X-ray tube and the electron emission portion in the X-ray tube and the grid electrode, the same basic configuration as that shown in FIGS. 1 and 2 in the above embodiment is used. The used example will be described.
A cylindrical molybdenum pin is used for the substrate 2, and an electron emission portion 1 made of a carbon nanotube made by Xintek is formed on the upper surface.
Carbon nanotubes manufactured by Xintek have an electron emission threshold electric field of approximately 2 V / μm, and can be suitably used as an electron source for an X-ray source.
The grid electrode 3 is formed by forming an electron beam transmission hole on a tungsten plate having a thickness of 200 μm with an aperture ratio of 60%.
An insulating layer having a thickness of 100 μm and a getter electrode are formed on one surface of the grid electrode by screen printing, and a non-evaporable getter is formed by jet printing on at least a part of the getter electrode.
In this embodiment, a material obtained by alloying zirconium and vanadium at a weight ratio of 99.5: 0.5 is used.
The gap between the electron emission portion (cathode) and the grid electrode is fixed at 200 μm, and the anode target 10 and the like sandwiched between the lens electrode 9 and the X-ray shielding member 11 are disposed in the vacuum container. An x-ray tube is formed.
A vacuum gauge (not shown) for measuring the pressure inside the X-ray tube is also installed for comparative evaluation described later.

（比較例）
比較例として、グリッド電極表面に非蒸発型ゲッターを直接形成したものを作製した。
そして、これらを同一の真空容器内に設置して同様の条件〔カソード電流５ｍＡ（ＤＣ）で１分保持〕で電子放出させたときの最大圧力からの圧力減少率（ゲッターの吸着速度）を評価した。
ここで、本実施例では、第一の電界形成モードによりＸ線を発生させる電子放出に先立ち、第二の電界形成モードにより非蒸発型ゲッターの活性化を行っている。
すなわち、電子放出部とグリッド電極との間の電界を電子放出閾値電界より低く、且つ、電子放出部と前記ゲッター電極との間の電界を電子放出閾値電界より高く設定し、活性化を行っている。
具体的には、カソード−グリッド電極間電界を０に設定し、且つ、カソード−ゲッター電極間電界を５Ｖ／μｍに設定し、２ｍＡ（１Ｗ）の電子線により１０分間の活性化を行っている。
このとき非蒸発型ゲッターの温度は約６００℃以上にまで上昇する。
この後、ゲッター温度が室温まで低下して真空度も十分に安定した時点で、
第一の電界形成モードに制御してＸ線を発生させるに当たり、前記電子放出部と前記グリッド電極との間の電界を電子放出閾値電界より高く、且つ、前記電子放出部と前記ゲッター電極との間の電界を前記電子放出閾値電界より低く設定した。
具体的には、カソード−グリッド電極間電界を５Ｖ／μｍに設定し、且つ、カソード−ゲッター電極間電界を０に設定し、５ｍＡ（５Ｗ）の電子線を出した。
これを、さらに電界によって加速し、陽極ターゲットに衝突させることによりＸ線を発生させた。 (Comparative example)
As a comparative example, a non-evaporable getter was directly formed on the grid electrode surface.
Then, the rate of decrease in pressure from the maximum pressure (getter adsorption rate) when these were placed in the same vacuum vessel and electrons were emitted under the same conditions (held at a cathode current of 5 mA (DC) for 1 minute) was evaluated. did.
Here, in this embodiment, prior to electron emission for generating X-rays in the first electric field forming mode, the non-evaporable getter is activated in the second electric field forming mode.
That is, the electric field between the electron emission portion and the grid electrode is set lower than the electron emission threshold electric field, and the electric field between the electron emission portion and the getter electrode is set higher than the electron emission threshold electric field, and activation is performed. Yes.
Specifically, the electric field between the cathode and the grid electrode is set to 0, the electric field between the cathode and the getter electrode is set to 5 V / μm, and activation is performed for 10 minutes with an electron beam of 2 mA (1 W). .
At this time, the temperature of the non-evaporable getter rises to about 600 ° C. or higher.
After this, when the getter temperature drops to room temperature and the degree of vacuum is sufficiently stable,
In generating X-rays by controlling to the first electric field formation mode, the electric field between the electron emission portion and the grid electrode is higher than the electron emission threshold electric field, and the electron emission portion and the getter electrode The electric field between them was set lower than the electron emission threshold electric field.
Specifically, the electric field between the cathode and the grid electrode was set to 5 V / μm, the electric field between the cathode and the getter electrode was set to 0, and an electron beam of 5 mA (5 W) was emitted.
This was further accelerated by an electric field and caused to collide with the anode target to generate X-rays.

これらの結果から、本実施例における非蒸発型ゲッターの吸着速度が０．３ｌ／ｓｅｃ・ｃｍ2であるのに対し、比較例では０．２ｌ／ｓｅｃ・ｃｍ2であり、本実施例は比較例に対して大幅にゲッタリング効率が向上していることが明らかとされた。 These results, while the adsorption rate of non-evaporable getter according to the present embodiment is 0.3l / sec · cm 2, in the comparative example was 0.2l / sec · cm 2, the present embodiment compares It was clarified that the gettering efficiency was greatly improved compared to the example.

［実施例２］
本実施例２では、図４を用いて、電子放出部を第一の電子放出部と第二の電子放出部に分離し、位置的に画されるように構成した場合の例について説明する。図４に示されているとおり、実施例１と異なるのは電子放出部１をＸ線発生に作用する電子を電界電子放出する第一の電子放出部１−ａと、非蒸発型ゲッターの活性化に作用する電子を電界電子放出する第二の電子放出部１−ｂに分離した点である。
第一の電子放出部と第二の電子放出部は異なる材料や形態であっても構わないが、本実施例では同じ材料を使用している。
このようにして電子放出部の機能分離をすることにより、第一の電子放出部への駆動負荷が減少し、さらに安定した性能を有する長寿命のＸ線管を実現することができる。 [Example 2]
In the second embodiment, an example in which the electron emission portion is separated into a first electron emission portion and a second electron emission portion and is configured to be positioned is described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the first embodiment is different from the first embodiment in that the electron emission section 1 has a first electron emission section 1-a for emitting electrons acting on X-ray generation, and the activity of the non-evaporable getter. This is the point where the electrons that act on the crystallization are separated into the second electron emission portion 1-b that emits field electrons.
The first electron emission portion and the second electron emission portion may have different materials and forms, but the same material is used in this embodiment.
By separating the function of the electron emission portion in this manner, the driving load on the first electron emission portion is reduced, and a long-life X-ray tube having more stable performance can be realized.

１：電子放出部
１−ａ：第一の電子放出部
１−ｂ：第二の電子放出部
２：基材
３：グリッド電極
４：絶縁層
５：ゲッター電極
６：非蒸発型ゲッター
７：ゲッターを活性化するための構成部
８：グリッド電極支持部材
９：レンズ電極
１０：陽極ターゲット
１１：Ｘ線遮蔽板
１２：真空容器
１３：Ｘ線透過窓 1: electron emission part 1-a: first electron emission part 1-b: second electron emission part 2: base material 3: grid electrode 4: insulating layer 5: getter electrode 6: non-evaporable getter 7: getter Configuration part 8 for activating: grid electrode support member 9: lens electrode 10: anode target 11: X-ray shielding plate 12: vacuum vessel 13: X-ray transmission window

Claims (6)

電子放出部から放出させた電子を該電子放出部と対向するグリッド電極を透過させ、該電子を陽極ターゲットに衝突させてＸ線を発生させるＸ線管であって、
前記電子放出部と前記グリッド電極との間に、前記グリッド電極と電気的に絶縁され、前記電子放出部と対向して配置されたゲッター電極を備え、
前記ゲッター電極の前記電子放出部との対向面の少なくとも一部に、非蒸発型ゲッターが形成されていることを特徴とするＸ線管。 Electrons are emitted from the electron emission portion is transmitted through the grid electrode which faces the electron emitting portion, the electronic an X-ray tube for generating X-rays collide with the anode target,
Between the electron emission portion and the grid electrode, comprising a getter electrode that is electrically insulated from the grid electrode and disposed opposite the electron emission portion,
An X-ray tube, wherein a non-evaporable getter is formed on at least a part of a surface of the getter electrode facing the electron emission portion. 前記陽極ターゲットに電子を衝突させてＸ線を発生させる第一の電界形成モードと、
前記非蒸発型ゲッターに電子を衝突させてゲッターの活性化を行う第二の電界形成モードと、
を独立に制御して駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線管。 A first electric field forming mode for generating X-rays by colliding electrons with the anode target;
A second electric field forming mode for activating the getter by causing electrons to collide with the non-evaporable getter;
The X-ray tube according to claim 1, wherein the X-ray tube is configured to be able to be driven by being independently controlled. 前記第一の電界形成モードに制御してＸ線を発生させるに当たり、前記電子放出部と前記グリッド電極との間の電界を電子放出閾値電界より高く、且つ、前記電子放出部と前記ゲッター電極との間の電界を前記電子放出閾値電界より低く設定し、
前記第二の電界形成モードに制御してゲッターの活性化を行うに当たり、前記電子放出部と前記グリッド電極との間の電界を電子放出閾値電界より低く、且つ、前記電子放出部と前記ゲッター電極との間の電界を前記電子放出閾値電界より高く設定し、
前記第一の電界形成モードと前記第二の電界形成モードとを、独立に制御して駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線管。 In generating X-rays by controlling to the first electric field forming mode, the electric field between the electron emission portion and the grid electrode is higher than an electron emission threshold electric field, and the electron emission portion and the getter electrode The electric field between is set lower than the electron emission threshold electric field,
When the getter is activated by controlling to the second electric field forming mode, the electric field between the electron emission portion and the grid electrode is lower than an electron emission threshold electric field, and the electron emission portion and the getter electrode And set the electric field between and above the electron emission threshold electric field,
The X-ray tube according to claim 2, wherein the first electric field forming mode and the second electric field forming mode are configured to be independently controlled and can be driven. 前記第一の電界形成モードと前記第二の電界形成モードとは、時間的な重なりがなく駆動可能に構成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＸ線管。   4. The X-ray tube according to claim 2, wherein the first electric field formation mode and the second electric field formation mode are configured to be drivable without overlapping in time. 前記電子放出部は、位置的に分離した第一の電子放出部と第二の電子放出部に画されており、
前記第一の電子放出部から放出された電子によって、前記第一の電界形成モードでのＸ
線を発生させると共に、
前記第二の電子放出部から放出された電子によって、前記第二の電界形成モードでの前記非蒸発型ゲッターを活性化させる、
ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のＸ線管。 The electron emission portion is divided into a first electron emission portion and a second electron emission portion that are separated in position,
X in the first electric field forming mode is generated by electrons emitted from the first electron emitting portion.
Generate lines,
Activating the non-evaporable getter in the second electric field formation mode by electrons emitted from the second electron emission unit;
The X-ray tube according to any one of claims 2 to 4, wherein the X-ray tube is provided. 請求項２乃至５のいずれか１項に記載のＸ線管と、該Ｘ線管における前記第一の電界形成モードと前記第二の電界形成モードを制御する高圧駆動電源と、を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。 An X-ray tube according to any one of claims 2 to 5, and a high-voltage drive power source for controlling the first electric field forming mode and the second electric field forming mode in the X-ray tube. An X-ray generator characterized by that.
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