KR20140064903A - X선 발생장치 및 x선 촬영장치 - Google Patents

X선 발생장치 및 x선 촬영장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140064903A
KR20140064903A KR1020147007465A KR20147007465A KR20140064903A KR 20140064903 A KR20140064903 A KR 20140064903A KR 1020147007465 A KR1020147007465 A KR 1020147007465A KR 20147007465 A KR20147007465 A KR 20147007465A KR 20140064903 A KR20140064903 A KR 20140064903A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
ray
substrate
conductive layer
electron
Prior art date
Application number
KR1020147007465A
Other languages
English (en)
Inventor
타카오 오구라
야스에 사토
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20140064903A publication Critical patent/KR20140064903A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/112—Non-rotating anodes
    • H01J35/116—Transmissive anodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • H01J35/18—Windows
    • H01J35/186—Windows used as targets or X-ray converters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

본 발명의 X선 발생장치는, 전자통로(8); 기판(9a) 위에 설치된 타겟(9c)을 구비하고, 전자통로(8)를 통과한 전자를 타겟(9c)에 방출해서 X선(11a)을 발생시키고, 상기 타겟(9c)은 기판(9a)의 중앙영역에 설치되어 있고; 타겟(9c)으로 덮어져 있지 않은 기판(9a)의 주변영역의 적어도 일부는, 타겟으로부터 반사한 전자(5b)가 전자통로(8)의 내벽에 입사될 때 생성된 X선(11b)에 대하여, 타겟(9c)으로 덮인 기판(9a)의 중앙영역보다 높은 투과율을 갖는다. 타겟(9c)에서 반사한 전자를 효과적으로 이용함으로써, X선 발생 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

X선 발생장치 및 X선 촬영장치{X-RAY GENERATOR AND X-RAY IMAGING APPARATUS}
본 발명은, 의료분야에 있어서의 진단, 산업기기 분야 및 기타의 용도에 있어서의 비파괴 검사 등을 위한 방사선 촬영에 적용 가능한, 투과형 X선 발생장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 이 투과형 X선 발생장치를 적용한 X선 촬영장치에 관한 것이다.
투과형 타겟에 전자를 방출해서 X선을 발생시키는 투과형 X선 발생 장치에서는, 일반적으로 X선의 발생 효율이 상당히 낮다. 전자를 고에너지로 가속하고, 투과형 타겟에 방출해서 X선을 발생시킬 때, X선이 되는 전자의 에너지의 비율은, 투과형 타겟에 충돌하는 전체 전자의 1%이하에 지나지 않고, 나머지의 그 전자의 약 99%이상이 열로 된다. 이 때문에, X선 발생효율의 향상이 요구되고 있다. 투과형 타겟에 전자가 충돌할 때, 반사된 전자가 발생된다. 이 반사 전자는 X선의 발생에 기여하지 않는 것이 알려져 있다.
특허문헌 1에는, X선 발생효율을 향상시킨 X선관(X-ray tube)이 개시되어 있다. X선 발생효율은 다음과 같이 향상된다: 전자원과 타겟의 사이에, 전자원로부터 타겟을 향해서 개구경을 좁힌 원추형 채널이 구비된 양극부재를 배치하고, 전자를 채널 표면에서 탄성적으로 산란시켜서 타겟에 입사한다.
특허문헌 2에는, 세라믹 또는 유리의 X선 투과창 기재(substrate) 위에, 타겟 금속을 형성한 투과형 X선 타겟이 개시되어 있다.
일본국 공개특허공보 특개평 9-171788호 일본국 공개특허공보 특개 2002-352754호
특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 타겟에 입사하는 전자의 수를 실질적으로 증가시킨 미소 초점 X선관이 제공된다. 그렇지만, 이 기술은, X선 촬영장치로서 이용하기 위해서는, X선관의 X선 발생효율에 있어서 반드시 충분하지는 않다. 특허문헌 2에 기재된 기술은, 타겟의 챠지 업(charge-up)을 방지하지만, X선 발생효율을 향상시키지 않는다.
본 발명에 따른 X선 발생장치는, 전자통로의 주변을 둘러싸는 전자통로 형성부재에 의해 형성된 상기 전자통로; 및 절연성의 기판 위에 설치된 타겟을 구비하고, 상기 전자통로를 통과한 전자를 상기 타겟에 방출해서 X선을 발생시키는 X선 발생장치로서, 상기 타겟이 상기 기판의 중앙영역에 설치되어 있고, 상기 타겟으로 덮어져 있지 않은 상기 기판의 주변영역의 적어도 일부는, 상기 타겟으로부터 반사한 전자가 상기 전자통로의 내벽에 조사될 때 발생된 X선에 대하여, 상기 타겟으로 덮힌 상기 기판의 중앙영역보다 높은 투과율을 갖는다.
본 발명에 의하면, 투과형 타겟에서 발생된 X선에 더하여, 투과형 타겟에서 발생된 반사 전자로부터 발생된 X선을, 효율적으로 외부에 추출할 수 있다. 이 때문에, X선 발생효율을 향상시킬 수도 있고, 방사선 촬영에 적합한 고출력의 투과형 X선 발생장치를 제공할 수도 있다.
도 1a는 본 실시예의 제1실시예에 따른 X선 발생장치의 구성의 모식도다.
도 1b는 상기 X선 발생장치를 구성하는 애노드의 구성의 모식도다.
도 1c는 상기 X선 발생장치를 구성하는 타겟부의 구성의 모식도다.
도 2a 및 2b는 본 발명의 제2실시예에 따른 타겟부의 다른 구성의 모식도다.
도 2c 및 2d는 본 발명의 제3실시예에 따른 상기 타겟부의 다른 구성의 모식도다.
도 3a 및 3b는 본 발명의 제4실시예에 따른 상기 타겟부의 다른 구성의 모식도다.
도 3c 및 3d는 본 발명의 제5실시예에 따른 상기 타겟부의 다른 구성의 모식도다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 제6실시예에 따른 상기 타겟부의 다른 구성의 모식도다.
도 4c 및 4d는 본 발명의 제7실시예에 따른 상기 타겟부의 다른 구성의 모식도다.
도 4e 및 4f는 본 발명의 제8실시예에 따른 상기 타겟부의 다른 구성의 모식도다.
도 5는 본 발명에 따른 투과형 X선 발생장치를 적용한 X선 촬영장치의 구성도다.
본 발명의 타겟부(9)는, 타겟 지지 기저부(이하, "기판")(9a)와, 그 기판 위에 배치된 투과형 타겟(이하, "타겟")(9c)으로 이루어진다.
제1실시예
도 1a는 본 실시예에 따른 투과형 X선 발생장치(이하, "X선 발생장치")(18)의 구성 예의 단면도다. 도 1b는, 도 1a에 나타낸 애노드(10)의 확대 단면도다. 도 1c는, 도 1a에 나타낸 타겟부(9)를 타겟측에서 본 평면도다.
X선 발생장치(18)는, 외위기(16)내에 배치된 X선원(1) 및 구동전원(15)과, 외위기(16)내의 여유 공간을 채우는 절연유(14)로 이루어진다. 외위기(16)에는, X선 추출창(17)이 구비되어 있다.
X선원(1)은, 전자원(3), 애노드(10), 게터(12) 및 진공용기(6)로 이루어진다.
전자원(3)은, 전류도입 단자(4)와 전자방출부(2)로 이루어진다. 전자원(3)의 전자방출기구는, 진공용기(6) 외부로부터 방출된 전자량을 제어가능한 어떠한 전자원이어도 된다. 예를 들면, 열음극형 전자원과 냉음극형 전자원이 사용되어도 된다. 전자원(3)은, 진공용기(6)를 관통하도록 배치한 전류도입 단자(4)를 거쳐, 전자방출량 및 전자방출의 온, 오프 상태를 제어 가능하게, 진공용기(6)의 외부에 배치한 구동전원(15)에 전기적으로 접속된다.
전자방출부(2)로부터 방출된 전자는, 미도시된 인출 그리드와 미도시된 가속 전극을 거쳐, 10ｋｅＶ∼200ｋｅＶ정도의 에너지를 가지는 전자빔(5)이 된다. 그 전자빔(5)은, 전자방출부(2)에 대향시키도록 배치한 타겟(9c)에 입사 가능하다. 또한, 상기 인출 그리드와 가속 전극은, 열음극의 전자총관에 내장되어도 된다. 또한, 상기 인출 그리드와 가속 전극은, 전자빔의 조사 스폿 위치의 조정 및 전자빔의 비점수차 조정을 위한 보정전극을 전자원(3)에 부가한 상태에서, 미도시된 외부의 보정회로에 전기적으로 접속되어도 된다.
애노드(10)는, 기판(9a)과, 도전층(9b)과, 타겟(9c)과, 전자통로 형성부재(7)로 구성된다. 상기 기판(9a)은 X선 투과창으로서도 기능한다.
기판(9a)은, 방사선 투과성이 높고, 열전도성이 좋고, 진공밀봉에 잘 견딜 수 있을 필요가 있다. 예를 들면, 상기 기판(9a)은, 다이아몬드, 질화 규소, 탄화 규소, 탄화 알루미늄, 질화 알루미늄, 그래파이트 및 베릴륨으로 제조되어도 된다. 특히, 이들 재료가 방사선 투과성이 알루미늄보다도 낮고 열전도성이 텅스텐보다도 높기 때문에, 다이아몬드, 질화 알루미늄 및 질화 규소가 바람직하다. 또한, 절연성 재료를 사용해도 된다. 기판(9a)의 두께는, 상기의 기능을 실행하면, 임의로 결정되어도 된다: 그 재료에 따라 0.3mm이상 2mm이하가 바람직하다. 이들 중에서, 다이아몬드는, 고 열전도성, 고 방사선 투과성, 고 진공상태 유지능력에 보다 적합하다. 이것들의 재료는, 온도가 상승함에 따라서, 열전도성이 상당히 저하하기 때문에, 기판(9a)은, 가능한 한 온도상승을 억제하는 것이 필요하다.
도전층(9b)은, 전자빔(5)이 타겟(9c)에 조사될 때, 전자에 의한 타겟부(9)의 챠지 업을 막을 목적으로 설치된다. 이 때문에, 도전층(9b)은, 여러 가지 종류의 금속재료, 탄화물 및 산화물을 포함하는 도전재이면 어떠한 도전재로 제조되어도 된다. 도전층(9b)은 스퍼터링, 증착 또는 기타의 방법에 의해 상기 기판(9a)과 일체화되어도 된다. 상기 기판(9a)이 그래파이트나 베릴륨과 같은 도전재, 또는 첨가물에 의해 도전성이 부여될 수 있는 절연재이면, 도전층(9b)을 설치할 필요가 없다. 그러나, 다이아몬드와 같은 시판의 절연재는, 일반적으로 도전성이 없기 때문에, 도전층(9b)을 설치할 필요가 있다. 도전층(9b)을 설치하면, 도전층(9b)을 거쳐서 타겟(9c)에 전압을 공급할 수 있다.
도전층(9b)이 타겟부(9)의 챠지 업을 막을 목적으로만 설치되면, 도전층(9b)은 도전성을 가지고 있으면 임의의 두께의 임의의 재료이어도 된다. 그러나, 본 발명에서는, 도전층(9b)은, 전자통로 형성부재(7)에 의해 형성된 전자통로(8)의 내벽면에서 발생된 X선을 추출하기 위한 기능을 갖게 하는 것을 목적으로 하기 때문에, 그 도전층(9b)의 재료의 종류와 두께는 중요하다. 전자통로(8)의 내벽면에 있어서의 X선의 발생과, 그 X선 추출 방법, 및 도전층(9b)의 재료와 종류에 관해서는 후술한다.
타겟(9c)은, 통상, 원자 번호 26이상의 금속재료로 제조되어도 된다. 열전도성이 보다 크고 융점이 보다 높은 재료가 보다 적합하다. 즉, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 구리, 코발트, 철, 로듐, 레늄 등의 금속재료, 또는 이것들의 합금을 적합하게 사용할 수도 있다. 타겟(9c)의 두께는 1μm∼15μm이긴 하지만, 그 두께의 최적 값은 타겟(9c)에의 전자빔의 투과 깊이, 즉 X선이 발생한 영역에 영향을 미치는 가속 전압에 좌우된다. 타겟(9c)은, 스퍼터링, 증착 또는 기타의 방법에 의해 도전층(9b)과 일체화되어도 된다. 도전층(9b)을 설치하지 않은 구성에서도, 타겟(9c)은, 스퍼터링, 증착 또는 기타의 방법에 의해 상기 기판(9a)과 일체화되어도 된다. 또 다른 일체화 방법은, 압연이나 연마에 의해 소정의 두께의 타겟(9c)의 박층을 제작하고 나서, 기판(9a)에 고온, 고압하에서, 확산 접합하는 것으로 이루어진다.
전자통로 형성부재(7)에는, 양단에 열려 있는 전자통로(8)가 구비되어 있다. 전자통로(8)의 일단(즉, 전자원(3)측의 개구)에서 전자가 입사하고, 전자통로(8)의 타단(즉, 전자원(3)과 반대측)에 설치된 타겟(9c)에 전자가 조사되어서, X선이 발생한다. 전자통로(8)는, 타겟(9c)보다도 더욱 전자원(3)쪽으로 향하는 영역에서, 전자빔(5)을 타겟(9c)의 전자빔 조사영역(즉, X선 발생영역)으로 이끌기 위한 통로로서 기능한다. 전자통로 형성부재(7)가 X선을 차폐 가능한 재료로 제조되는 경우, 타겟(9c)으로부터 전자원(3)쪽(즉, 후방측)으로 방출된 X선 대부분은, 전자통로(8)의 내벽(즉, 전자통로(8)의 주변을 둘러싸는 전자통로 형성부재(7))으로 차폐된다. 전자통로 형성부재(7)는, 타겟(9c)보다도 더욱 X선 추출창(17)측에, 원통형의 X선통로를 형성한다. 전자통로 형성부재(7)가 X선을 차폐 가능한 재료로 제조되는 경우, 타겟(9c)으로부터 X선 추출창(17)쪽(즉, 전방측)으로 방출된 X선 중 불필요한 X선은, X선 통로의 내벽으로 차폐된다. 전자원(3)측으로부터 보았을 때 전자통로(8)의 형상은, 예를 들면, 원형, 사각형 또는 타원형 중에서 적절하게 선택될 수도 있다. 전자통로 형성부재(7)는, 상세한 것은 후술하지만, 타겟(9c)에 충돌한 전자가 반사한 후 전자통로(8)의 내벽면에 충돌할 때 X선을 발생시키는 기능을 한층 더 갖는다. 전자통로 형성부재(7)는, 절연유(14)와 접촉하고 있다. 이 때문에, 전자통로 형성부재(7)는, 타겟(9c)에서 발생한 열을 절연유(14)에 전달해 X선원(1) 외부에 배출하는 기능을 한층 더 갖는다.
전자통로 형성부재(7)는, 30kV∼150kV에서 발생된 X선을 차폐 가능한 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 텅스텐 및 탄탈외에, 몰리브덴, 지르코늄 및 니오븀, 및 이것들의 합금을 사용할 수도 있다. 전자통로 형성부재(7)는, 전자가 충돌될 때 X선을 발생하는 재료로 제조되어도 된다. 또한, 전자통로 형성부재(7)는, 전자가 충돌될 때 X선을 발생하지 않는 재료로 제조되어도 된다. 이러한 구성에서는, 전자통로(8)의 내벽면의 적어도 일부에, 전자가 충돌될 때 X선을 발생하는 재료를 배치한다. 전자통로 형성부재(7)는 타겟(9c)과 같은 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 적어도 전자통로(8)의 내벽면을 구성하는 전자통로 형성부재(7)의 재료는, 타겟(9c)과 같은 재료로 제조되는 것이 바람직하다. 이것은, 전자방출부(2)로부터 방출된 전자가 직접 타겟(9c)에 충돌할 때 발생하는 X선과, 타겟(9c)으로부터 반사한 전자가 전자통로(8)의 내벽면에 충돌할 때 발생하는 X선이, 같은 특성을 갖기 때문이다.
전자통로 형성부재(7)와 타겟부(9)의 접합은, 납땜 등에 의해 행할 수도 있다. 납땜에서는, 진공용기(6)의 내부를 진공상태로 유지하는 것이 중요하다. 납땜의 재료는, 전자통로 형성부재(7)의 재료나 내열온도등에 따라 적절하게 선택되어도 된다.
진공용기(6)는 유리, 세라믹 또는 기타의 재료로 제조되어도 된다. 진공용기(6)의 내부는, 진공배기(감압)된 내부공간(13)으로서 형성된다. 내부공간(13)에서의 진공도는, 전자원(3)과 X선을 방출하는 타겟(9c)과의 사이의 거리, 즉 전자의 평균 자유 행정에서, 전자가 비상하도록 결정되는 것이 필요할 뿐이다: 예를 들면, 그 진공도는 1×10-4Ｐａ이하이어도 된다. 그 진공도는, 사용된 전자원과 동작하는 온도에 따라 적절하게 결정되어도 된다. 예를 들면, 냉음극형 전자원이 사용되는 경우에, 그 진공도는 1×10-6Ｐａ이하인 것이 바람직하다. 상기 진공도를 유지하기 위해, 게터(12)를 내부공간(13)에 설치하거나, 혹은 내부공간(13)과 연통하고 있는 미도시된 보조공간에 설치하는 것도 가능하다.
이하, 도 1b를 참조하여 애노드(10)의 구성을 상세하게 설명한다. 애노드(10)는, 타겟부(9)와, 전자통로 형성부재(7)로 이루어진다. 타겟부(9)는, 도 1b와 같이, 기판(9a) 위에 도전층(9b)을 설치하고, 도전층(9b)상의 중앙영역에 타겟(9c)을 설치하도록 구성된다. 도 1b 및 도 1c에 있어서, d1은 타겟(9c)의 지름을 나타내고, d2는 전자통로(8)의 내경을 나타낸다. 타겟부(9)와 전자통로 형성부재(7)는 미도시된 납땜재에 의해 서로 납땜되므로, 진공용기(6)의 내부가 진공상태로 유지되어 있다. 기판(9a) 및 도전층(9b)도 전자통로 형성부재(7)에 납땜되어 있다. 도 1c에 있어서의 파선보다 외측의 영역의 도전층(9b)은, 타겟부(9)와 전자통로 형성부재(7)가 서로 접합될 때 전자통로 형성부재(7)에 의해 덮어진다.
전자원(3)에서 발생한 전자빔(5a)은 전자통로 형성부재(7)로 구성된 전자통로(8)를 거쳐 타겟(9c)에 충돌하고, X선(11a)은 타겟(9c)에서 발생된다. X선(11a)의 일부는 타겟(9c)의 자기흡수에 의해 감쇠되고, 또한 X선 투과창으로서도 기능하는 상기 기판(9a)에 의해서도 감쇠된다. 그렇지만, 이러한 감쇠의 정도는 적으므로, 실질적으로 허용된다. 타겟(9c)의 지름d1은, 전자빔(5a)의 단면의 지름과 거의 같은 것이 바람직하다. 지름이 약간 차이가 있는 경우에, 효과는 한정되지만, 본질적으로는 변화되지 않는다.
타겟(9c)에 충돌한 전자빔(5a) 중 일부의 전자는 반사되고, 반사 전자(5b)로서 전자통로(8)의 내벽면에 충돌하고, 거기에서 X선(11b)(이하, "부 X선")을 발생한다. 타겟(9c)에 충돌하는 전자 중 반사 전자(5b)의 양의 비율은, 타겟(9c)의 재료나 표면상태에 따라 약 50%만큼 크다. 반사 전자(5b)가 전자통로(8)의 내벽면에 충돌할 때의 가속 전압은, 전자원(3)으로부터 발생된 전자빔(5a)의 가속 전압보다 낮다. 이 정도는, 예를 들면, 타겟(9c)의 재료와 표면상태와, 전자가 반사되는 방향에 따라 달라진다. 이 때문에, X선 11b의 에너지는 X선 11a의 에너지보다 작다. X선 11b는, 반사 전자(5b)가 충돌한 전자통로(8)의 내벽면으로부터 모든 방향으로 방출된다. 전자통로 형성부재(7)가 그 X선을 차폐할 수 있는 재료로 제조되는 경우, 후방측으로 방출된 X선 11b의 대부분은, 전자통로(8)의 내벽으로 차폐된다.전방측으로 방출된 X선 11b는, 타겟(9c)을 투과하고, 방출되기 때문에, X선 11a와 함께 외부에 추출될 수도 있다. X선원(1)의 외부에, X선 필드를 제한하기 위한 콜리메이터를 설치하여도 된다.
전자통로(8)의 내벽면이 부 X선 발생부가 되는 바람직한 범위에 관하여 설명한다. 부 X선 발생부는 평탄한 형상으로 배치되어 있으므로, 이하에서는, "부 X선 발생면"이라고 한다. 전자통로 형성부재(7)의 개구의 크기(즉, 전자통로(8)의 직경)2R과 전자통로(8)의 거리Z(즉, 부 X선 발생면의 타겟(9c)으로부터의 형성 거리)의 바람직한 범위에 대해서 서술한다. 거리Z의 바람직한 범위는, 반사 전자의 주변에의 도달 밀도분포를 고려해서 결정되어도 된다. 이 도달 밀도분포에 의하면, 타겟(9c)에서 반사한 반사 전자의 도달점은, 타겟(9c)으로부터의 거리(좌표)Z가 2Ｒ이하의 전자통로의 주변 표면에 많이, 즉 전체의 80%정도가 존재한다. 거리Z가 4Ｒ이하이면, 도달점의 95%정도가 존재한다. 상기 거리Z가 20R이면, 반사 전자의 도달 밀도는, 거의 제로에 집속한다. 따라서, 전자통로 형성부재(7)의 개구의 크기를 2R로 설정할 때에, 거리(크기)Z가 적어도 2Ｒ이하, 바람직하게는 4Ｒ이하인 영역에는 부 X선 발생면이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 전자통로 형성부재(7)의 개구의 크기 2R과 전자통로의 거리Z간의 관계에 관하여 다음의 관계식 2R≤Z≤20R을 충족시키는 것이 바람직하다. 이하의 관계식 4R≤Z≤20R을 충족시키는 것이 더욱 바람직하다. 본 실시예에서는, 거리Z는 전자통로 형성부재(7)의 내벽의 길이와 같다.
전자통로 형성부재(7)의 개구의 크기는, 적어도 전자빔(5)이 이 개구내에 들어가도록 결정되는 것이 필요하다. 이 개구의 크기는, 전자원(3)의 종류나 집속 전극의 종류에 따라 전자빔(5)의 집속 상태가 달라지기 때문에 독특하게 결정되지 않는다. 개구의 형상이 원형인 경우에, 그 개의 직경은, 0.5mm∼5.0mm인 것이 바람직하다. 전자통로(8)의 거리Z는, X선의 차폐 효과를 얻기 위해서는 1mm이상은 필요하다. 그러므로, 상기 거리Z는, 1mm∼25mm가 바람직하다.
X선(11b)이 타겟부(9)를 투과할 때, X선(11b)의 일부는 도전층(9b)과 기판(9a)의 2층을 투과하고, X선(11b)의 다른 부분은 타겟(9c), 도전층(9b) 및 기판(9a)의 3층을 투과한다. 타겟(9c)은, 전자빔(5a)을 충돌시켜서 X선을 효율적으로 발생시키는 재료로 제조될 필요가 있고, 두께가 적절할 필요가 있다. 그러므로, 타겟(9c)은 사용 조건에 따라 최적화될 필요가 있다. 전자빔(5a)이 충돌해서 X선을 도전층(9b)에 발생시키는 것이 거의 없으므로, 도전층(9b)에 관해서, 본래의 특성인 도전성과 방사선 투과성을 고려하면 좋다. 상기한 바와 같이 X선 11b의 에너지가 X선 11a의 에너지보다 작다. 이 때문에, 도전층(9b)과 타겟(9c)이 같은 재료로 제조되고 같은 두께이면, X선의 흡수가 커져, 충분히 X선(11b)을 추출하지 못한다. 방사선 투과성의 관점에서 보면, 도전층(9b)이 설치되지 않는 것이 바람직하다. 그렇지만, 상술한 챠지 업 방지의 관점에서 보면, 가능한 한 아주 얇은 도전층(9b)이 필요하다.
도전층(9b)에 사용할 수도 있는 방사선 투과성이 높은 바람직한 재료로서는, 경원소, 이를테면 알루미늄, 티타늄, 질화 규소, 실리콘 및 그래파이트가 있다. 타겟(9c)에 비해서 질량이 가벼운 이것들의 원소를 결정하여 그것의 전도성을 유지하는 경우의 도전층(9b)의 두께는, 재료에 따라 대략 0.1ｎｍ이상 1μｍ이하이면 된다. 도전층(9b)과 타겟(9c)의 재료는 같은 재료로 제조되어도 된다. 도전층(9b)과 타겟(9c)의 재료가 같은 재료로 제조되는 경우, 도전층(9b)은, X선의 투과를 실질적으로 방해하지 않을 정도로 얇으면 된다. 원자 번호 26이상의 금속재료는, 그 두께가 충분히 얇으면, 타겟(9c)으로서 사용되어도 되므로, X선의 투과율이 높다. 예를 들면, 텅스텐을 사용하는 경우에는, 그 텅스텐층의 두께가 0.1ｎｍ이상 0.2μｍ정도이하이면, 그 텅스텐층은, X선을 약간만 차단하므로, 경원소의 경우와 마찬가지로 사용되어도 된다. 이러한 구성에 있어서, 타겟(9c)으로부터 반사한 전자가 전자통로(8)의 내벽면에 입사될 때 발생된 X선(즉, 부 X선)에 대하여, 타겟(9c)으로 덮인 기판(9a)의 중앙영역에서의 투과율은, 타겟(9c)으로 덮어져 있지 않은 기판(9a)의 주변영역의 투과율과 비교하여, 30%∼70%이다.
도 1b의 예에서는, 기판(9a) 위에 도전층(9b)을 설치하고, 그 도전층(9b) 위에 타겟(9c)을 설치하고 있지만, 이 구성으로 한정되지 않는다.
도전층(9b) 위에 타겟(9c)을 설치하도록 타겟부(9)가 구성된 경우에, 타겟(9c)으로 덮인 영역에 있어서의 도전층(9b)의 두께가 0.1ｎｍ이상 0.1μｍ이하인 것이 바람직하다. 이것은, 그 두께가 이 범위에 있는 경우, X선 방출시의 양호한 선형성과 출력 안정성을 제공하기도 하기 때문이다. 이때, 도전층(9b)의 두께는, 타겟(9c)으로 덮이지 않은 영역에서의 상기 범위가 아니어도 좋다. 도전층(9b)과 타겟(9c)이 같은 재료로 제조된 경우에는, 타겟(9c)으로 덮인 영역에 있어서의 도전층(9b)의 두께는 상기 범위가 아니어도 좋다.
타겟(9c) 위에 도전층(9b)을 설치하도록 타겟부(9)를 구성하는 경우에는, 타겟(9c)을 덮는 도전층(9b)의 두께가 0.1ｎｍ이상 0.1μｍ이하인 것이 바람직하다. 도전층(9b)이 이 두께를 갖는 경우, 전자가 도전층(9b)에 직접 충돌할 때 발생된 X선량이 허용범위내이다. 도전층(9b)의 두께는, 타겟(9c)을 덮는 영역이외에서는 전자가 도전층(9b)에 직접 충돌하지 않기 때문에 상기 범위가 아니어도 좋다. 도전층(9b)과 타겟(9c)이 같은 재료로 제조된 경우에, 타겟(9c)을 덮는 영역의 도전층(9b)의 두께는 상기 범위가 아니어도 좋다.
제2실시예
도 2a 및 2b를 참조하여 제2실시예에 관하여 설명한다. 도 2a는 본 실시예의 투과형 X선 발생장치에 있어서의 타겟부의 단면도다. 도 2b는 도 2a의 타겟부를 타겟측에서 본 평면도다.
본 실시예의 X선 발생장치는, 타겟부(9)이외는, 상기 제1실시예와 같은 부품을 구비하고, 상기 제1실시예와 같은 구성을 갖는다. 타겟부(9)는, 도 2a와 같이, 기판(9a) 상의 중앙영역에 타겟(9c)을 설치하고, 기판(9a) 상의 중앙영역이외의 영역에 도전층(9b)을 설치하도록 구성되어 있다. 타겟(9c)은 도전층(9b)에 접속되어 있다. 기판(9a), 도전층(9b) 및 타겟(9c)의 재료는, 제1실시예와 마찬가지로 선택되어도 된다.
제3실시예
도 2c는 본 실시예의 X선 발생장치에 있어서의 타겟부의 단면도다. 도 2d는 도 2c의 타겟부를 타겟측에서 본 평면도다.
본 실시예의 X선 발생장치는, 타겟부(9)이외는, 상기 제1실시예와 같은 부품을 구비하고, 상기 제1실시예와 같은 구성을 갖는다. 본 실시예에 있어서의 타겟부(9)는, 도 2c와 같이, 기판(9a) 상의 중앙영역에 타겟(9c)을 설치하고, 기판(9a) 상의 중앙영역이외의 영역 및 타겟(9c) 위에 도전층(9b)을 설치하도록 구성되어 있다. 타겟(9c)은 도전층(9b)으로 덮어져 있다. 기판(9a), 도전층(9b) 및 타겟(9c)의 재료는, 제1실시예와 마찬가지로 선택되어도 된다.
제4실시예
도 3a는 본 실시예의 X선 발생장치에 있어서의 타겟부의 단면도다. 도 3b는 도 3a의 타겟부를 타겟측에서 본 평면도다.
본 실시예의 X선 발생장치는, 타겟부(9)이외는, 상기 제1실시예와 같은 부품을 구비하고, 상기 제1실시예와 같은 구성을 갖는다. 본 실시예에 있어서의 타겟부(9)는, 도 3a와 같이, 기판(9a) 상의 중앙영역에 타겟(9c)을 설치하고, 기판(9a) 상의 중앙영역이외의 영역의 일부에 중앙영역으로부터 타겟부(9)의 주변쪽으로 연장되는 도전층(9b)을 설치하도록 구성된다. 타겟(9c)은 도전층(9b)에 접속되어 있다. 타겟(9c)으로 덮어져 있지 않은 기판(9a) 상의 주변영역에 있어서, 도전층(9b)은 이 주변영역의 일부에 설치되어 있고, 이 주변영역의 나머지 부분은 기판(9a)의 노출면이다. 기판(9a), 도전층(9b) 및 타겟(9c)의 재료는 제1실시예와 마찬가지로 선택되어도 된다.
제5실시예
도 3c는 본 실시예의 X선 발생장치에 있어서의 타겟부의 단면도다. 도 3d는 도 3c의 타겟부를 타겟측에서 본 평면도다.
본 실시예의 X선 발생장치는, 타겟부(9)이외는, 상기 제1실시예와 같은 부품을 구비하고, 상기 제1실시예와 같은 구성을 갖는다. 본 실시예에 있어서의 타겟부(9)는, 도 3c와 같이, 기판(9a) 상의 중앙영역에 타겟(9c)을 설치하고, 도전층(9b)을 설치하지 않도록 구성되어 있다. 이 경우에는, 기판(9a)이 조금 도전성을 갖는 것이 바람직하다. 도전성이 불충분한 경우에는, 챠지 업하지 않도록, 사용 조건등을 제한하는 것이 바람직하다. 기판(9a)과 타겟(9c)의 재료는, 제1실시예와 마찬가지로 선택되어도 된다.
제6실시예
도 4a는 본 실시예의 X선 발생장치에 있어서의 타겟부의 단면도다. 도 4b는 도 4a의 타겟부를 타겟측에서 본 평면도다.
본 실시예의 X선 발생장치는, 타겟부(9)이외는, 상기 제1실시예와 같은 부품을 구비하고, 상기 제1실시예와 같은 구성을 갖는다. 본 실시예에 있어서의 타겟부(9)는, 도 4a와 같이, 기판(9a) 상의 중앙영역에 도전층(9b)을 설치하고, 기판(9a) 상의 중앙영역이외의 영역의 일부에도 중앙영역으로부터 기판(9a)의 주변쪽으로 연장되는 도전층(9b)을 설치하도록 구성된다. 기판(9a) 상의 중앙영역에 위치된 도전층(9b) 위에 타겟(9c)이 설치된다. 타겟(9c)으로 덮어져 있지 않은 기판(9a) 상의 주변영역에 있어서, 도전층(9b)은 이 주변영역의 일부에 설치되어 있고, 이 주변영역의 나머지 부분은 기판(9a)의 노출면이다. 기판(9a), 도전층(9b) 및 타겟(9c)의 재료는, 제1실시예와 마찬가지로 선택되어도 된다.
제7실시예
도 4c는 본 실시예의 X선 발생장치에 있어서의 타겟부의 단면도다. 도 4d는 도 4c의 타겟부를 타겟측에서 본 평면도다.
본 실시예의 X선 발생장치는, 타겟부(9)이외는, 상기 제1실시예와 같은 부품을 구비하고, 상기 제1실시예와 같은 구성을 갖는다. 본 실시예에 있어서의 타겟부(9)는, 도 3a와 같이, 기판(9a) 상의 중앙영역에 타겟(9c)을 설치하고, 기판(9a) 상의 중앙영역이외의 영역 및 타겟(9c)의 주변영역에 도전층(9b)을 설치하도록 구성되어 있다. 기판(9a), 도전층(9b) 및 타겟(9c)의 재료는, 제1실시예와 마찬가지로 선택되어도 된다.
제8실시예
도 4e는 본 실시예의 X선 발생장치에 있어서의 타겟부의 단면도다. 도 4f는 도 4e의 타겟부를 타겟측에서 본 평면도다.
본 실시예의 X선 발생장치는, 타겟부(9)이외는, 상기 제1실시예와 같은 부품을 구비하고, 상기 제1실시예와 같은 구성을 갖는다. 본 실시예에 있어서의 타겟부(9)는, 도 4e와 같이, 기판(9a) 상의 중앙영역이외의 영역에 도전층(9b)을 설치하고, 기판(9a) 상의 중앙영역 및 그 중앙영역의 주변의 도전층(9b) 위에 타겟(9c)을 설치하도록 구성되어 있다. 도전층(9b)의 일부는 타겟(9c)으로 덮어져 있다. 기판(9a), 도전층(9b) 및 타겟(9c)은, 제1실시예와 같은 재료로 제조되어도 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 상기 어떤 실시예에 의해서도, 전자통로(8)의 내벽면에서 부 X선을 발생시킬 수도 있다. 타겟(9c)으로 덮어져 있지 않은 기판(9a)의 주변영역을, 도전층(9b)으로 덮고 있기 때문에, 이 주변영역에서는 중앙영역보다 부 X선의 투과율이 높다. 이 때문에, 타겟(9c)에서 발생된 X선외에, 타겟(9c)에서 발생된 반사 전자(5b)로부터 발생된 부 X선도, 효율적으로 외부에 추출될 수도 있다. 이에 따라 X선 발생효율을 향상시키는 것이 가능하다.
제9실시예
도 5는, 제9 실시예의 X선 발생장치를 적용한 X선 촬영장치의 모식도다. X선 촬영장치는, X선 발생장치(18), X선 검출장치(19), 신호 처리부(20), 장치제어부(이하, "제어부")(21) 및 표시부(22)를 구비하고 있다. X선 검출장치(19)는 신호 처리부(20)를 거쳐 제어부(21)에 접속된다. 제어부(21)는 표시부(22) 및 구동전원(15)에 접속되어 있다. X선 발생장치(18)로서는, 제1∼제8 실시예의 어떠한 투과형 X선 발생장치도 적합하다.
제어부(21)는, X선 발생장치(18)와 X선 검출장치(19)를 서로 연계하여 제어한다. X선 발생장치(18)로부터 방출된 X선은, 피검체(23)를 거쳐 X선 검출장치(19)에 의해 검출되고, 그 피검체(23)의 X선 투과 화상이 촬영된다. 촬영된 X선 투과 화상은 표시부(22)에 표시된다. 예를 들면, 제어부(21)는 X선 발생장치(18)의 구동을 제어하고, 구동전원(15)을 통해 X선원(1)에 인가된 전압신호를 제어한다.
본 실시예에 의하면, X선 발생효율을 향상시킨 X선 발생장치를 적용하기 때문에, 소형으로 고해상도의 X선 촬영장치를 제공할 수도 있다.
이하, 본 발명을 예시 및 비교 예를 참조하여 상세히 설명한다.
예시 1
예시 1의 X선 발생장치는, 도 1b의 타겟부(9)가 구비된 X선 발생장치다. 우선, 기판(9a)으로서 두께 1mm, 직경 5mm의 단결정 다이아몬드 기판을 준비하고, 다이아몬드 기판의 표면(즉, 전자가 입사되는 면)의 전체면에, 도전층(9b)으로서 티타늄층을 두께 0.1μm로 형성하고; 그 후, 다이아몬드 기판의 표면에 상기 티타늄층을 형성한 중앙영역에, 타겟(9c)으로서 직경 1mm의 텅스텐층을 5μm 두께로 형성하여, 도 1b의 타겟부(9)를 제작했다. 계속해서, 전자통로 형성부재(7)로서 상기 텅스텐층을 사용하고, 전자통로 형성부재(7)에 직경 1.5mm의 전자통로(8)를 형성한다. 그 후, 전자통로 형성부재(7)에 상기 기판(9a)과 도전층(9b)을 납땜해서, 도 1b의 애노드(10)를 제작한다. 이 애노드(10)를 사용해서 도 1a의 X선 발생장치를 제작한다.
예시 2
예시 2의 X선 발생장치는, 도 2a의 타겟부(9)가 구비된 X선 발생장치다. 우선, 기판(9a)으로서 두께 1mm, 직경 5mm의 단결정 다이아몬드 기판을 준비하고; 그 다이아몬드 기판의 표면의 중앙영역에, 타겟(9c)으로서 직경 1mm의 텅스텐층을 5μm 두께로 형성하고 나서; 상기 다이아몬드 기판의 표면에 있어서의 텅스텐층을 형성한 영역이외의 전체면에, 도전층(9b)으로서 티타늄층을 0.1μm 두께로 형성하여, 도 2a의 타겟부(9)를 제작한다. 그 후, 예시 1과 같은 방법으로 애노드(10)를 제작하고, 이 애노드(10)를 적용해서 예시 1과 같은 방법으로 X선 발생장치를 제작했다.
예시 3
예시 3의 X선 발생장치는, 도 2c의 타겟부(9)가 구비된 X선 발생장치다. 우선, 기판(9a)으로서 두께 1mm, 직경 5mm의 단결정 다이아몬드 기판을 준비하고; 상기 다이아몬드 기판의 표면의 중앙영역에, 타겟(9c)으로서 직경 1mm의 텅스텐층을 5μm 두께로 형성하고 나서; 상기 다이아몬드 기판의 표면에 있어서의 텅스텐층을 형성한 영역을 포함하는 전체면에, 도전층(9b)으로서 티타늄층을 0.1μm 두께로 형성하여, 도 2c의 타겟부(9)를 제작한다. 그 후, 예시 1과 같은 방법으로 애노드(10)를 제작하고, 이 애노드(10)를 적용해서 예시 1과 같은 방법으로 X선 발생장치를 제작한다.
예시 4
예시 4의 X선 발생장치는, 도 2c의 타겟부(9)가 구비된 X선 발생장치다. 예시 4의 X선 발생장치는, 도전층(9b)으로서 텅스텐을 사용한다는 점에서 예시 3과 다르다. 우선, 기판(9a)으로서 두께 1mm, 직경 5mm 단결정 다이아몬드 기판을 준비하고; 상기 다이아몬드 기판의 표면의 중앙영역에, 타겟(9c)으로서 직경 1mm의 텅스텐층을 5μm 두께로 형성하고 나서; 그 다이아몬드 기판의 표면에 있어서의 텅스텐층을 형성한 영역을 포함하는 전체면에, 도전층(9b)으로서 텅스텐을 0.1μm 두께로 형성하여, 도 2c의 타겟부(9)를 제작한다. 그 후, 예시 1과 같은 방법으로 애노드(10)를 제작하고, 이 애노드(10)를 적용해서 예시 1과 같은 방법으로 X선 발생장치를 제작한다.
예시 5
예시 5의 X선 발생장치는, 도 3a의 타겟부(9)가 구비된 X선 발생장치다. 우선, 기판(9a)으로서 두께 1mm, 직경 5mm의 단결정 다이아몬드 기판을 준비하고; 상기 다이아몬드 기판의 표면의 중앙영역에, 타겟(9c)으로서 직경 1mm의 텅스텐층을 5μm 두께로 형성하고 나서; 상기 다이아몬드 기판의 표면에 있어서의 텅스텐층을 형성한 영역이외에, 텅스텐층에 접하여, 티타늄층을 폭 0.3mm, 두께 0.1μm로 상기 다이아몬드 기판의 표면의 주변까지 연장하도록 형성하여, 도 3a의 타겟부(9)를 제작한다. 그 후, 예시 1과 같은 방법으로 애노드(10)를 제작하고, 이 애노드(10)를 적용해서 예시 1과 같은 방법으로 X선 발생장치를 제작한다.
예시 6
예시 6의 X선 발생장치는, 도 3c의 타겟부(9)가 구비된 X선 발생장치다. 우선, 기판(9a)으로서 두께 1mm, 직경 5mm의 단결정 다이아몬드 기판을 준비하고; 상기 다이아몬드 기판의 표면의 중앙영역에, 타겟(9c)으로서 직경 1mm의 텅스텐층을 5μm 두께로 형성하여, 도 3c의 타겟부를 제작한다. 도전층(9b)은 설치하지 않는다. 그 후, 예시 1과 같은 방법으로 애노드(10)를 제작하고, 이 애노드(10)를 적용해서 예시 1과 같은 방법으로 X선 발생장치를 제작한다.
비교예
비교 예로서, 기판(9a)의 표면의 전체면에 타겟(9c)을 설치한 타겟부(9)를 가지는 X선 발생장치를 제작한다. 우선, 기판(9a)으로서 두께 1mm, 직경 5mm의 단결정 다이아몬드 기판을 준비하고; 다이아몬드 기판의 전체면에, 타겟(9c)으로서 텅스텐층을 5μm 두께로 형성하여, 비교 예의 타겟부(9)를 제작한다. 그 후, 예시 1과 같은 방법으로 애노드(10)를 제작하고, 이 애노드(10)를 적용해서 예시 1과 같은 방법으로 본 비교 예의 X선 발생장치를 제작한다.
시험 방법
상기 예시들과 비교 예에서 제작한 X선 발생장치의 X선원(1)으로부터 얻어진 X선량을 비교하기 위해서, 전리상자 방식의 X선 측정기에 의해 측정한다. X선원(1)에의 인가전압을 60kV와 100kV, 전류를 1mA, 작동 시간을 0.1초로 하는 조건하에서, 각 X선원(1)을 작동한다. 타겟부(9)의 위치로부터 1m 떨어진 위치에서 X선 측정기를 설치해서 X선량을 측정한다.
측정 결과 및 평가
상기 예시와 비교 예에 있어서, 상기 시험 방법에 따라 X선원(1)으로부터 얻어진 X선량의 측정 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1에서는, 예시 1∼6에 있어서의 60kV, 100kV에서의 X선량을 100의 지수의 값으로 나타내고, 그 100은 60kV, 100kV에서의 비교 예의 X선량을 나타낸다. 60kV에서의 예시 1∼6의 X선량은 114∼118, 100kV에서의 예시 1∼6의 X선량은 108∼110이다.각 예시에서는, 비교 예와 비교하여 보다 많은 X선량을 얻는다. 전압인가 60kV하에 얻어진 X선량이 그 100kV의 경우보다도 큰 이유는, X선의 에너지가 낮기 때문에, 전자빔이 직접 조사되는 영역에서의 상기 층이 생략되거나 얇게 되는 구성에 의해, 흡수되는 X선량이 적기 때문이라고 생각된다.
Figure pct00001
본 발명을 예시적 실시예들을 참조하여 기재하였지만, 본 발명은 상기 개시된 예시적 실시예들에 한정되지 않는다는 것을 알 것이다. 아래의 청구항의 범위는, 모든 변형예, 동등한 구조 및 기능을 포함하도록 폭 넓게 해석해야 한다.
본 출원은, 여기서 전체적으로 참고로 포함된, 2011년 8월 31일에 제출된 일본국 특허출원번호 2011-189111의 이점을 청구한다.
1 X선원
7 전자통로 형성부재
8 전자통로
9 타겟부
9a 기판
9b 도전층
9c 타겟
18 투과형 X선 발생장치

Claims (9)

  1. 전자통로의 주변을 둘러싸는 전자통로 형성부재에 의해 형성된 상기 전자통로; 및
    절연성의 기판 위에 설치된 타겟을 구비하고,
    상기 전자통로를 통과한 전자를 상기 타겟에 방출해서 X선을 발생시키고,
    상기 타겟이 상기 기판의 중앙영역에 설치되어 있고,
    상기 타겟으로 덮어져 있지 않은 상기 기판의 주변영역의 적어도 일부는, 상기 타겟으로부터 반사한 전자가 상기 전자통로의 내벽에 조사될 때 발생된 상기 X선에 대하여, 상기 타겟으로 덮인 상기 기판의 상기 중앙영역보다 높은 투과율을 갖는, 투과형 X선 발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟으로부터 반사한 전자가 상기 전자통로의 내벽에 입사될 때 발생된 상기 X선에 대하여, 상기 타겟으로 덮인 상기 기판의 중앙영역의 투과율은, 상기 타겟으로 덮어져 있지 않은 상기 기판의 주변영역에서의 투과율의 30%∼70%인, X선 발생장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전자통로와 상기 타겟은, 상기 타겟에 직접 전자가 조사될 때 발생된 상기 X선과, 상기 타겟으로부터 반사된 전자가 상기 전자통로의 내벽면에 입사될 때 발생된 X선이, 외부에 방출되도록, 배치되는, X선 발생장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    적어도, 상기 타겟으로 덮어져 있지 않은 상기 기판의 주변영역의 일부에, 상기 타겟에 접속된 도전층이 설치되는, X선 발생장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 도전층의 두께가 상기 타겟의 두께보다 두꺼운, X선 발생장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 도전층이, 상기 타겟에 비해서 질량이 가벼운 원소로 구성되는, X선 발생장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 도전층이, 상기 타겟으로 덮어져 있지 않은 상기 기판의 주변영역의 일부에 설치되어 있고, 상기 타겟으로 덮어져 있지 않은 상기 기판의 주변영역의 나머지의 부분이 상기 기판의 노출면인, X선 발생장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 전자통로의 내벽면을 구성하는 전자통로 형성부재의 재료가 상기 타겟과 같은 재료인, X선 발생장치.
  9. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 따른 X선 발생장치;
    상기 X선 발생장치로부터 방출되어 피검체를 투과한 X선을 검출하는 X선 검출장치; 및
    상기 X선 발생장치와 상기 X선 검출장치를 서로 연계하여 제어하는 제어부를 구비한, X선 촬영장치.
KR1020147007465A 2011-08-31 2012-08-29 X선 발생장치 및 x선 촬영장치 KR20140064903A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011189111A JP5901180B2 (ja) 2011-08-31 2011-08-31 透過型ｘ線発生装置及びそれを用いたｘ線撮影装置
JPJP-P-2011-189111 2011-08-31
PCT/JP2012/072515 WO2013032015A1 (en) 2011-08-31 2012-08-29 X-ray generator and x-ray imaging apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140064903A true KR20140064903A (ko) 2014-05-28

Family

ID=46939913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147007465A KR20140064903A (ko) 2011-08-31 2012-08-29 X선 발생장치 및 x선 촬영장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9570264B2 (ko)
EP (1) EP2751827B1 (ko)
JP (1) JP5901180B2 (ko)
KR (1) KR20140064903A (ko)
CN (1) CN103765547B (ko)
WO (1) WO2013032015A1 (ko)

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5871529B2 (ja) * 2011-08-31 2016-03-01 キヤノン株式会社 透過型ｘ線発生装置及びそれを用いたｘ線撮影装置
JP5871528B2 (ja) * 2011-08-31 2016-03-01 キヤノン株式会社 透過型ｘ線発生装置及びそれを用いたｘ線撮影装置
JP5901180B2 (ja) * 2011-08-31 2016-04-06 キヤノン株式会社 透過型ｘ線発生装置及びそれを用いたｘ線撮影装置
US20150117599A1 (en) * 2013-10-31 2015-04-30 Sigray, Inc. X-ray interferometric imaging system
JP6140983B2 (ja) * 2012-11-15 2017-06-07 キヤノン株式会社 透過型ターゲット、ｘ線発生ターゲット、ｘ線発生管、ｘ線ｘ線発生装置、並びに、ｘ線ｘ線撮影装置
US9008278B2 (en) * 2012-12-28 2015-04-14 General Electric Company Multilayer X-ray source target with high thermal conductivity
JP6100036B2 (ja) * 2013-03-12 2017-03-22 キヤノン株式会社 透過型ターゲットおよび該透過型ターゲットを備える放射線発生管、放射線発生装置、及び、放射線撮影装置
JP2015028879A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 東京エレクトロン株式会社 Ｘ線発生用ターゲット及びｘ線発生装置
US9368316B2 (en) * 2013-09-03 2016-06-14 Electronics And Telecommunications Research Institute X-ray tube having anode electrode
US20150092924A1 (en) * 2013-09-04 2015-04-02 Wenbing Yun Structured targets for x-ray generation
US9448190B2 (en) 2014-06-06 2016-09-20 Sigray, Inc. High brightness X-ray absorption spectroscopy system
US10269528B2 (en) 2013-09-19 2019-04-23 Sigray, Inc. Diverging X-ray sources using linear accumulation
US9570265B1 (en) 2013-12-05 2017-02-14 Sigray, Inc. X-ray fluorescence system with high flux and high flux density
US10416099B2 (en) 2013-09-19 2019-09-17 Sigray, Inc. Method of performing X-ray spectroscopy and X-ray absorption spectrometer system
US9449781B2 (en) 2013-12-05 2016-09-20 Sigray, Inc. X-ray illuminators with high flux and high flux density
US10297359B2 (en) 2013-09-19 2019-05-21 Sigray, Inc. X-ray illumination system with multiple target microstructures
US10295485B2 (en) 2013-12-05 2019-05-21 Sigray, Inc. X-ray transmission spectrometer system
JP6362979B2 (ja) * 2013-09-27 2018-07-25 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Ｘ線源及びこれを用いるｘ線照射装置並びにｘ線光電子分光装置
JP2015078950A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 キヤノン株式会社 Ｘ線検査装置
USRE48612E1 (en) 2013-10-31 2021-06-29 Sigray, Inc. X-ray interferometric imaging system
US10304580B2 (en) 2013-10-31 2019-05-28 Sigray, Inc. Talbot X-ray microscope
US9594036B2 (en) 2014-02-28 2017-03-14 Sigray, Inc. X-ray surface analysis and measurement apparatus
US9823203B2 (en) 2014-02-28 2017-11-21 Sigray, Inc. X-ray surface analysis and measurement apparatus
US10401309B2 (en) 2014-05-15 2019-09-03 Sigray, Inc. X-ray techniques using structured illumination
US11266006B2 (en) 2014-05-16 2022-03-01 American Science And Engineering, Inc. Method and system for timing the injections of electron beams in a multi-energy x-ray cargo inspection system
WO2015175751A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 American Science And Engineering, Inc. Source for intra-pulse multi-energy x-ray cargo inspection
JP6452334B2 (ja) * 2014-07-16 2019-01-16 キヤノン株式会社 ターゲット、該ターゲットを備えたｘ線発生管、ｘ線発生装置、ｘ線撮影システム
JP6456172B2 (ja) 2015-02-04 2019-01-23 キヤノン株式会社 陽極及びこれを用いたｘ線発生管、ｘ線発生装置、ｘ線撮影システム
US10352880B2 (en) 2015-04-29 2019-07-16 Sigray, Inc. Method and apparatus for x-ray microscopy
JP6573380B2 (ja) * 2015-07-27 2019-09-11 キヤノン株式会社 Ｘ線発生装置及びｘ線撮影システム
US10295486B2 (en) 2015-08-18 2019-05-21 Sigray, Inc. Detector for X-rays with high spatial and high spectral resolution
US10490385B2 (en) 2016-07-26 2019-11-26 Neil Dee Olsen X-ray systems and methods including X-ray anodes
US10438768B2 (en) 2016-07-26 2019-10-08 Neil Dee Olsen X-ray systems and methods including X-ray anodes with gradient profiles
US10032598B2 (en) * 2016-07-26 2018-07-24 Neil Dee Olsen X-ray systems and methods including X-ray anodes
US11152130B2 (en) * 2016-08-16 2021-10-19 Massachusetts Institute Of Technology Nanoscale X-ray tomosynthesis for rapid analysis of integrated circuit (IC) dies
US11145431B2 (en) * 2016-08-16 2021-10-12 Massachusetts Institute Of Technology System and method for nanoscale X-ray imaging of biological specimen
US10247683B2 (en) 2016-12-03 2019-04-02 Sigray, Inc. Material measurement techniques using multiple X-ray micro-beams
US10600609B2 (en) 2017-01-31 2020-03-24 Rapiscan Systems, Inc. High-power X-ray sources and methods of operation
JP6324561B2 (ja) * 2017-02-22 2018-05-16 キヤノン株式会社 透過型ｘ線ターゲットおよび透過型ｘ線ターゲットの製造方法
US11094497B2 (en) 2017-02-24 2021-08-17 General Electric Company X-ray source target
CN107195517A (zh) * 2017-06-02 2017-09-22 重庆涌阳光电有限公司 具有高真空的场发射x射线管
KR101966794B1 (ko) * 2017-07-12 2019-08-27 (주)선재하이테크 전자 집속 개선용 엑스선관
US10578566B2 (en) 2018-04-03 2020-03-03 Sigray, Inc. X-ray emission spectrometer system
JP6516896B2 (ja) * 2018-04-04 2019-05-22 キヤノン株式会社 Ｘ線ターゲット
US10989822B2 (en) 2018-06-04 2021-04-27 Sigray, Inc. Wavelength dispersive x-ray spectrometer
JP7117452B2 (ja) 2018-07-26 2022-08-12 シグレイ、インコーポレイテッド 高輝度反射型ｘ線源
PT3605778T (pt) * 2018-07-30 2021-08-24 Belenos Clean Power Holding Ag Unidade e sistema de balanceamento sem fios para célula de bateria
US10656105B2 (en) 2018-08-06 2020-05-19 Sigray, Inc. Talbot-lau x-ray source and interferometric system
US10962491B2 (en) 2018-09-04 2021-03-30 Sigray, Inc. System and method for x-ray fluorescence with filtering
DE112019004478T5 (de) 2018-09-07 2021-07-08 Sigray, Inc. System und verfahren zur röntgenanalyse mit wählbarer tiefe
US11152183B2 (en) 2019-07-15 2021-10-19 Sigray, Inc. X-ray source with rotating anode at atmospheric pressure
US11437218B2 (en) 2019-11-14 2022-09-06 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and method for nanoscale X-ray imaging

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3840748A (en) * 1973-06-04 1974-10-08 Bendix Corp Electron and x-ray generator
FR2355428A1 (fr) * 1976-06-14 1978-01-13 Elf Aquitaine Dispositif d'irradiation a haut rendement comportant un tube generateur de rayons x avec anode fenetre
JPS60214528A (ja) * 1984-04-11 1985-10-26 Canon Inc Ｘ線発生装置
JPH0750594B2 (ja) * 1989-02-20 1995-05-31 浜松ホトニクス株式会社 Ｘ線発生管用ターゲットおよびｘ線発生管
EP0553912B1 (en) * 1992-01-27 1998-01-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray tube with improved temperature control
DE19544203A1 (de) 1995-11-28 1997-06-05 Philips Patentverwaltung Röntgenröhre, insbesondere Mikrofokusröntgenröhre
JPH11144653A (ja) * 1997-11-06 1999-05-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Ｘ線発生装置
US6151384A (en) 1998-07-14 2000-11-21 Sandia Corporation X-ray tube with magnetic electron steering
CN1129164C (zh) 1998-10-22 2003-11-26 沈阳师范学院 透射式阳极x线机
JP2002352754A (ja) 2001-05-29 2002-12-06 Shimadzu Corp 透過型ｘ線ターゲット
US6661876B2 (en) 2001-07-30 2003-12-09 Moxtek, Inc. Mobile miniature X-ray source
CA2464712A1 (en) * 2002-01-31 2003-08-07 The Johns Hopkins University X-ray source and method for producing selectable x-ray wavelength
JP4174626B2 (ja) * 2002-07-19 2008-11-05 株式会社島津製作所 Ｘ線発生装置
CN100394529C (zh) * 2002-09-13 2008-06-11 莫克斯泰克公司 辐射窗及其制造方法
US7130379B2 (en) * 2003-05-28 2006-10-31 International Business Machines Corporation Device and method for generating an x-ray point source by geometric confinement
JP5128752B2 (ja) * 2004-04-07 2013-01-23 日立協和エンジニアリング株式会社 透過型ｘ線管及びその製造方法
US7274772B2 (en) 2004-05-27 2007-09-25 Cabot Microelectronics Corporation X-ray source with nonparallel geometry
JP2006236656A (ja) 2005-02-23 2006-09-07 Hitachi Zosen Corp 冷却手段を備えたｘ線ターゲット部材の製造方法およびこれにより製造されたｘ線ターゲット部材を備えた重金属類検出用の高出力ｘ線発生装置
US7382862B2 (en) * 2005-09-30 2008-06-03 Moxtek, Inc. X-ray tube cathode with reduced unintended electrical field emission
DE102005053386A1 (de) 2005-11-07 2007-05-16 Comet Gmbh Nanofocus-Röntgenröhre
JP4878311B2 (ja) 2006-03-03 2012-02-15 キヤノン株式会社 マルチｘ線発生装置
EP2006880A1 (en) 2007-06-19 2008-12-24 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Miniature X-ray source with guiding means for electrons and / or ions
JP4956701B2 (ja) * 2007-07-28 2012-06-20 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 Ｘ線管及びｘ線分析装置
JP5135602B2 (ja) * 2007-07-28 2013-02-06 エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 Ｘ線管及びｘ線分析装置
JP4886713B2 (ja) * 2008-02-13 2012-02-29 キヤノン株式会社 Ｘ線撮影装置及びその制御方法
JP5294653B2 (ja) 2008-02-28 2013-09-18 キヤノン株式会社 マルチｘ線発生装置及びｘ線撮影装置
US7869572B2 (en) 2008-05-07 2011-01-11 General Electric Company Apparatus for reducing kV-dependent artifacts in an imaging system and method of making same
JP5221215B2 (ja) * 2008-06-13 2013-06-26 浜松ホトニクス株式会社 Ｘ線発生装置
JP2010027302A (ja) 2008-07-16 2010-02-04 Bruker Axs Kk Ｘ線発生装置
JP5687001B2 (ja) * 2009-08-31 2015-03-18 浜松ホトニクス株式会社 Ｘ線発生装置
JP5670111B2 (ja) * 2009-09-04 2015-02-18 東京エレクトロン株式会社 Ｘ線発生用ターゲット、ｘ線発生装置、及びｘ線発生用ターゲットの製造方法
JP5641916B2 (ja) 2010-02-23 2014-12-17 キヤノン株式会社 放射線発生装置および放射線撮像システム
JP4981959B2 (ja) 2010-11-04 2012-07-25 株式会社大都技研 遊技台
JP2013051165A (ja) * 2011-08-31 2013-03-14 Canon Inc 透過型ｘ線発生装置
JP5901180B2 (ja) * 2011-08-31 2016-04-06 キヤノン株式会社 透過型ｘ線発生装置及びそれを用いたｘ線撮影装置
JP5871529B2 (ja) * 2011-08-31 2016-03-01 キヤノン株式会社 透過型ｘ線発生装置及びそれを用いたｘ線撮影装置
JP5854707B2 (ja) * 2011-08-31 2016-02-09 キヤノン株式会社 透過型ｘ線発生管及び透過型ｘ線発生装置
JP6224580B2 (ja) * 2012-05-11 2017-11-01 浜松ホトニクス株式会社 Ｘ線発生装置及びｘ線発生方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20140211919A1 (en) 2014-07-31
WO2013032015A1 (en) 2013-03-07
JP5901180B2 (ja) 2016-04-06
US9570264B2 (en) 2017-02-14
CN103765547A (zh) 2014-04-30
EP2751827B1 (en) 2017-03-15
EP2751827A1 (en) 2014-07-09
JP2013051156A (ja) 2013-03-14
CN103765547B (zh) 2016-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140064903A (ko) X선 발생장치 및 x선 촬영장치
US9595415B2 (en) X-ray generator and X-ray imaging apparatus
JP5854707B2 (ja) 透過型ｘ線発生管及び透過型ｘ線発生装置
US9281158B2 (en) X-ray emitting target and X-ray emitting device
US6333968B1 (en) Transmission cathode for X-ray production
US7664230B2 (en) X-ray tubes
EP2849202A1 (en) X-ray generation device and x-ray generation method
US20100046716A1 (en) X-ray tube with backscatter protection
US20140362972A1 (en) X-ray generator and x-ray imaging apparatus
US9431206B2 (en) X-ray generation tube, X-ray generation device including the X-ray generation tube, and X-ray imaging system
US9761406B2 (en) Radiation tube and radiation inspection apparatus
US20140126701A1 (en) X-ray emitting target and x-ray emitting device
US20150036801A1 (en) Radiation generating apparatus and radiation imaging system
US20130266119A1 (en) Micro-focus x-ray generation apparatus and x-ray imaging apparatus
US10014150B2 (en) X-ray generator with a built-in flow sensor
JP2019009122A (ja) 放射線管、放射線源及び放射線検査装置
JP2017212229A (ja) 透過型ターゲットおよび該透過型ターゲットを備える放射線発生管、放射線発生装置、及び、放射線撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application