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公開番号2025062899
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023172260
出願日2023-10-03
発明の名称X線発生装置
出願人浜松ホトニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01J 35/14 20060101AFI20250408BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】カソード電極と調整電極との間で放電が生じた場合であっても、適切なX線の発生を継続できるX線発生装置を提供する。
【解決手段】X線発生装置1は、電子Eを放出するカソード電極5と、カソード電極5からの電子放出量を調整する調整電極7と、カソード電極5からの電子Eの軌道を制御する制御電極8と、電子Eの入射によってX線Rを発生させるターゲット9と、カソード電極5と調整電極7との間の放電を検出する放電検出部21と、放電検出時におけるターゲット9での電子Eの焦点位置が通常動作時におけるターゲット9での電子Eの焦点位置から外れるように、ターゲット9に向かう電子Eの偏向状態を切り替える偏向切替部22と、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
電子を放出するカソード電極と、
前記カソード電極からの電子放出量を調整する調整電極と、
前記カソード電極からの前記電子の軌道を制御する制御電極と、
前記電子の入射によってＸ線を発生させるターゲットと、
前記カソード電極と前記調整電極との間の放電を検出する放電検出部と、
放電検出時における前記ターゲットでの前記電子の焦点位置が通常動作時における前記ターゲットでの前記電子の焦点位置から外れるように、前記ターゲットに向かう前記電子の偏向状態を切り替える偏向切替部と、を備える、Ｘ線発生装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記通常動作時及び前記放電検出時の少なくとも一方において、前記偏向切替部における駆動電力の調整が行われる、請求項１記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記偏向切替部は、前記通常動作時に前記カソード電極から前記ターゲットに向かう前記電子を直進させ、前記放電検出時に前記カソード電極から前記ターゲットに向かう前記電子を偏向させる、請求項１記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記偏向切替部は、前記通常動作時に前記カソード電極から前記ターゲットに向かう前記電子を偏向させ、前記放電検出時に前記カソード電極から前記ターゲットに向かう前記電子を直進させる、請求項１記載のＸ線発生装置。
【請求項５】
前記偏向切替部は、放電検出時における前記ターゲットでの前記電子の焦点位置が通常動作時における前記ターゲットでの前記電子の焦点位置から前記電子の焦点寸法以上の距離で外れるように、前記電子の偏向状態を切り替える、請求項１記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記偏向切替部は、偏向コイルによって構成されている、請求項１～５のいずれか一項記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記偏向切替部は、偏向電極によって構成されている、請求項１～５のいずれか一項記載のＸ線発生装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、Ｘ線発生装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線発生装置として、例えば特許文献１に記載の放射線発生ユニットがある。この従来の放射線発生ユニットは、ヒータによって加熱されるカソード電極と、加熱されたカソード電極から電子を引き出す引出電極と、ヒータに接続されたヒータ電源と、引出電極に接続された電極電源と、カソード電極からの電子を受けて放射線を発生させるターゲットと、を備えている。
【０００３】
上述のようなＸ線発生装置では、種々の要因で発生する放電が問題となる。例えば特許文献２に記載のＸ線発生装置では、ケーシング内で発生する放電に着目している。ケーシング内で放電が発生すると、カソード電極とターゲットとの間に印加される電圧（管電圧）が瞬間的に低下する。このとき、ウェネルトから印加されるバイアス電圧が一定値に保たれていると、ターゲットに形成されるＸ線の焦点面積が過剰に絞られ、ターゲットが損傷する。特許文献２のＸ線発生装置では、ケーシング内に発生する放電を検出する手段を備え、放電が検出された場合に、Ｘ線の焦点が許容限界より小さくならないように、ウェネルトから印加されるバイアス電圧を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１４―１３０７３２号公報
特開平８－９４５４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｘ線管における放電は、ケーシング内の更に特定の箇所でも生じ得る。例えばＸ線管内にカソード電極からの電子放出量を調整する調整電極が配置される場合、例えばヒータで加熱されたカソード電極から当該カソード電極を構成する材料の一部が飛来して調整電極に付着することが考えられる。調整電極に付着物が堆積すると、カソード電極と調整電極との間隔が狭まり、本来備えていた耐電圧特性が低下して放電が生じ易くなる。カソード電極と調整電極との間で放電が生じると、放電の最中はカソード電極と調整電極とが同電位となるため、カソード電極と調整電極との間の電位差によって行われていたカソード電極からの電子放出量の制御が一時的にできなくなる。この場合、カソード電極からの電子は、カソード電極とターゲットとの間の電位差に従って制御無く放出されるため、カソード電極から過剰な電子放出がなされるおそれがある。カソード電極から過剰な電子放出がなされると、ターゲットに過剰な電子が入射されることとなり、ターゲットが損傷してしまうおそれがある。
【０００６】
本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、カソード電極と調整電極との間で放電が生じた場合であっても、適切なＸ線の発生を継続できるＸ線発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面に係るＸ線発生装置は、電子を放出するカソード電極と、カソード電極からの電子放出量を調整する調整電極と、カソード電極からの電子の軌道を制御する制御電極と、電子の入射によってＸ線を発生させるターゲットと、カソード電極と調整電極との間の放電を検出する放電検出部と、放電検出時におけるターゲットでの電子の焦点位置が通常動作時におけるターゲットでの電子の焦点位置から外れるように、ターゲットに向かう電子の偏向状態を切り替える偏向切替部と、を備える。
【０００８】
このＸ線発生装置では、カソード電極と調整電極との間の放電を検出した場合に、ターゲットに向かう電子の偏向状態を切り替えることで、ターゲットでの電子の焦点位置が通常動作時のターゲットでの焦点位置から外れるように電子の軌道を制御する。これにより、カソード電極と調整電極との間の放電に起因してカソード電極から過剰な電子放出がなされた場合であっても、通常動作時の電子の焦点位置、つまり、通常動作時のＸ線発生領域となるターゲット領域への電子の過剰な入射によるターゲットの損傷を回避できる。したがって、このＸ線発生装置では、カソード電極と調整電極との間で放電が生じた場合であっても、適切なＸ線の発生を継続できる。
【０００９】
Ｘ線発生装置では、通常動作時及び放電検出時の少なくとも一方において、偏向切替部における駆動電力の調整が行われてもよい。この場合、ターゲットに向かう電子の偏向状態の切り替えを精密に行うことができる。
【００１０】
偏向切替部は、通常動作時にカソード電極からターゲットに向かう電子を直進させ、放電検出時にカソード電極からターゲットに向かう電子を偏向させてもよい。この場合、通常動作時におけるターゲットでの電子の焦点位置、つまり、通常動作時におけるＸ線の焦点位置の把握が容易となり、Ｘ線発生装置としての光軸の調整が容易となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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