JPS6047355A - Ｘ線発生管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （１＆術分野） ５・１：発明は、光電子銃を用いたＸ線発生管に関する
。

（１）゛Ｌ来技術の説明） 第１回は従来のＸ線発生管の構成例を示す図、第１！図
は従来のＸ線発生管のさらに他の構成例を示４′図であ
る。

第１図に示す従来のＸ線発生管では、カッ−１２をヒー
タ１で加熱し、熱電子をグ１８生させろ。

この！Ｊ！電子は電極３〜６よりなる静電集束系でイ用
いビーム１０に収束される。

真空容器９のＢｅ窓８に取りつりたＴｉ映などターリ“
ノド７４；ｌ前記電子ビーＪｈ　ｌ　Ｏにより照射され
、発生したＸ線はＢｅ窓８を通し夕（部に放射さ・Ｕら
れる。

第２図に示す従来のＸ線発生管は前記Ｘ線発）：ｌ−管
より高いエネルギーのＸ線（３（ｌ　ｋ　ｅ　ｖ　−１
０（１ｋｅｖ）を発生ずるＸ線発生管である。

前例同様にして発生させられたタノ（電子４Ｊ電極３゜
４により電子ビーム１０のように収束さ廿ら相る。

真空容器９内に支持され通電冷却されている（い」など
のターゲソ］−１２は前記電−ｒビーム１０により照射
される。

前記照射により発生したＸ線はエネルギーかｊｒらいた
め通常用いられるカラス真空容器９を透過し′（外部に
出てくる。

近時、鋭いパルス状のＸ線をｉ縁だいと言う強い要請が
あるが、前述した熱陰極により電子を得る１１多式のＸ
線発生管ではそのよう）、（Ｘ線を発４Ｖするにと番Ｊ
困難である。

ト来メ；ＪＩＦ陰極形の電極構造は高い周波数応答に適
さｌ′イい。

上た油密用いられる酸化物陰極は大電力を発生さ（上る
と寿命が極端に短くなる。

、１：、た面積を大きくすれば熱電子を大量に発生でき
乙のであるが、広いカソードを均一に加熱し、発生した
熱電子を効率良く収束することＧＪ容易では〕、ジ：い
。

（発明の詳細な説明） 本発明の目的は持続時間の短い大振幅のＸ線の゛竜刈に
通したＸ線発生管を提供］−ることにある。

（構成と作用） 前記目的を達成するために、本発明によるＸ線’ｉＱ　
ｉｆ管は、真空容器と、前記真空容器内に形成された光
電子放出層と、前記光電子放出層の発生し１、−光′電
子を収束して一定方向に投射する電子レン（と、前記真
空容器内に配置され前記電子レンズにより形成された電
子ビームに照射されてＸ線を発生ずるＸ線ターゲットと
、ｉ５１記光電子放出層を照射する光源から構成されて
いる。

１ｊ：１記構成によれば、光電子放出１耐の面積を大き
くして光パルスにより光電子を放出させることにより持
続時間の短い振幅の大きいＸ線を発生さ１！′るごとか
できる。

（実施例の説明） 以下図面等を参照して本発明によるＸ線発生管をさらに
詳しく説明する。

第３図は本発明によるＸ線発生もの第１の実施例、低エ
ネルギーＸ線（〜１０ｋｅｖ）発生用のＸ線発生管を示
す図である。

真空容器の一部を形成するガラス面板１３の内面に光電
子放出層１４が形成されている。

電子レンズは基部で前記光電子放出層の外側に固定され
前記真空容器の一部を形成する椀状のビーム形成電極１
５と中央に開口をイ１する椀状のア７ノード１６から形
成されている。

Ｘ線発生用のターゲット１８は１０μｍ程度厚さのＴ　
ｉ膜で、真空容器１７の一部を形成するＢｅ呑】９に固
定されている。

図示されていない光源は真空容器の外側からガラ（面板
１３を介して前記光電イ放出層１４を照射して光電子を
発生させる。

光電子放出ＭＩ４の直ｉ￥は１０ｒｎｍであり、ヒー１
、犯成電′１ｆＡ１５と椀状のアノード１６間の距離（
ｉ−２０ｍｍ、椀状のアノード１６の中央部の開口から
、Ｘ線発生用のターゲット１８までの距離は約２４　ｒ
ｎ　ｍである。

第４図は本発明によるＸ線発生管の第２の実施例を；Ｒ
ず図である。この実施例は高エネルギーＸ１！ｉｔ　（
：（Ｏｋ　ｖ　−１００ｋ　ｖ　）を発生ずるように構
成したものである。

ノアラス面板１３、光電子放出層１４、電子レンズ’′
、：：の形状は前述した第１の実施例と異ならない。

Ｋ線光牛用のターゲノｌ−２２はＣｕブ１．１　ｙり等
を用い、温度上昇を防止するために冷却されている。

１１了ヒーム１０の加速電圧を大きくして、高工不＋１
ツギーＸ線を発生さ−Ｕる。

ターゲ、（・２２の発生したＸ線はガラス容器１゛ｌを
突き抜けて外部に放射される。

第５図は本発明によるＸ線発生管の第３の実ｈ１１！例
を示す図である。

この実施例装置において、ガラス面板１３、光？ｌｉｌ
成子ｊｍ１１４等の構成は前述の２例と異ならない。

電子レンズは、光電子放出層１４に平行に配置３゛・れ
た加速メソシス２５、および円↑Ｉ′ｌＪ状の柴東電＋
４１４２６から形成されている。

Ｘ線発生用のターゲット１８等の構成は前述し）・第１
の実施例と同様であ茗、。

第６図は本発明によるＸ線発生管の第４の実Ｊｉ２例を
示す図である。

この実施例は真空容器の試料が挿入されているｉｌ（利
室３６も含めて形成される形式のものである。

光電７銃の部分とＸ線発生部は試料室３６に対ｔて着脱
可能であり、光電了銃の部５ｊ・とＸわに発生「；ＩＩ
を試料室３６に固定してから排気する。

光電子放出層３０として、人気にさらしても比４！、１
２的安定な層を用いる。

、−の場合、Ａｕ、Ｃｓ　Ｉ、　Ａｌ２Ｏ２の光電予成
１１１１袖が適しでいる。

革電子放出層３０はガラス面板２８に形成されている。

電子レンズは基部で前記光電子放出層３０の外側に固定
されている椀状のビーム形成電極３１と中央に開［１を
有する椀状のアノード３２から形成さ１′１．ている。

Ｋ　ｉｌ＋ターゲット２７としては前述したＴｉクーゲ
・１・の他に”Ｉ゛ａ、Ｗ、Ａｕ等のターゲノ１−を用
い【」ことかできる。これ等のＸ線ターゲットは、ター
ゲソトザボート３５により、光電了銃１！１１１に支持
される。

、′、ｆ＋等光電子銃とＸ線ターゲット２７の、ｔＪＩ
立は、２ランク部３５で試料室３６に気密に固定される
。

第７図は本発明によるＸ線発生管の動作例を説；リドＪ
るための図である。

１（３３図に示した第１の実施例装置の光電子放出層１
４を５−２０の光電子放出ｊ響で形成する。

光源からの励起光パルス３９はＹΔＧレーザ１．０６メ
！ｍの倍高ｇｌｌ＋Ｉ波（５３０ｎａｎｏ　ｍ）で、パ
ルスはｔｏｐｓ以下の半値幅をもつものである。

光電子ｊＩｋ　ｌ旧偕から前記励起光とほぼ同様の時間
ブロワ、「ルを持つ光電子パルスが発生させられイ）。

ビーム形成電極１５およびアノードＩ６により光電子は
集束され、Ｔｉターゲット１Ｂにｉ！Ｉｔｉ突さＵられ
る。

この電子はエネルギーが高いので、ターゲノ１（Ｄ材料
原子の深いレベルから電子を）にＪ起する。この電子は
再び深いレベルにもどる際Ｘ線を発ηユず６゜波長分布
は、制動輻射にともな・）ブローｌなスくり（・ルとタ
ーゲツト材による特性Ｘ線ラインとが重なったものとな
る。

Ｘ線発生の時定数は明らかでないが、だいたい人力電Ｙ
パルスの時間分布に対応するとり−えられ心。

（発明の効果） 本発明によれば、Ｘ線発生管の電子源を面積の大きな光
電面とし、電子源の駆動を光（レーデパルス）で行うと
したために、従来技術ではできなかった持続時間の短い
、高いエネルギーのＸ線パルスを発生さ−Ｕることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のＸ線発生管の構成例を示す図である〇 ：・１へ２図は従来のＸ線発生管のさらに他の構成例を
１＜１図である。 第３図は本発明によるＸ線発生管の第１の実施例１１：
示す図である。 ・「５４図は本発明によるＸ線発／１４−惜の第２の実
施列・１・示Ｊ−図である。 １１３５図は本発明によるＸ線発生伯の第３の実施例（
示Ｊ゛図である。 ：１１，６図は本発明によるＸ線発生管の第４の実施例
、・−示・ｊ−図である。 ４１５７１′）、し３本発明に、ＬるＸ線発生管の動作
例を説明、するための図である。 １・・・ヒータ　２・・カソード ′１８４．５．６・・静電集束系 ′１・・・９−ケノト　８・・・Ｂｅ窓９・・・真空容
器　１０・・・電子ビーム１１・・・Ｘ線　１２・・・
ターゲット１３・・・ガラス面板　Ｉ４・・・光電子放
出ｊ−１５・・・ビーム形成電極　１６・・・アノード
１７・・・真空容器　１８・・Ｔｉ１ｌ央１９・・・Ｂ
ｅ窓　２０・・・電子ビーム２１−励起光　２２−Ｘ−
ｒａｙ ２３・・クーゲノＩ−２４−・アノ−１２５・・加速ツ
ノシュ　２６・・集束電極２７・・クーゲット　２８・
・入力窓 ２９・・・励起光　３０・・・ＵＶ光電面３１・・・ビ
ーム形成電極　３２−アノード３３・・・真空壁 ３４・・・ターケソトザボート ３５・・・フランジ　３Ｇ・・チェンバー３７・・・Ｘ
線　３８・−・Ｘ線パルス３９・・１ｉａＪ起光パルス 特許出願人　浜松ホトニクス株式会社 代理人　弁理士　井　ノ　ロ　４ 牙１図 ２・２図 オ・３図 １ ｘ′４″’　１７ ２５図 り・６図 ｘ−７図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）真空容器と、前記真空容器内に形成された光電子
   放出層と、前記光電子放出層の発生した光電子を収束し
   て一定方向に投射する電子レンズと、ｉｉｉ記真空容器
   内に配置され前記電子レンズに、Ｌり形成された電子ビ
   ームに照射されてＸ線を発什するＸ線ターゲ／１・と、
   前記光電子放出層を照射４−る光源から構成されたＸ線
   発生管。
2. （２）前記電子レンズは基部で前記光電子発生層の外側
   に固定され前記真空容器の一部を形成する椀状のビーム
   形成電極と中央に開口を有するアノ−）から形成されて
   いる特許請求の範囲第１項記載のＸ線発生管。
3. （３）前記電子レンズは前記光電子放出層に平行に配置
   された加速用のメソシュ電極と円筒状の収束電極から形
   成されている特許請求の範囲第１碩記載のＸ線発生管。
4. （４）前記Ｘ線ターゲットは透過形のＸ線ターケソ１−
   〇ある特許請求の範囲第１項記載のＸ線発生管。
5. （５）　前記Ｘ線ターゲットは反射形のＸ線ターゲソ１
   −（：ある特許請求の範囲第１項記載のＸ線発生管。
6. （６）前記光電子放出層はｉｉｌ記真空容器の一部を形
   成・１−る透明窓の内面に形成された透過形の光電子発
   生層である特許請求の範囲第１項記載のＸ線発生’ｌ’
   ｌ’。
7. （７）前記光源はパルス光を発生ずるレーザ光源である
   特許請求の範囲第１項記載のＸ線発生管。
8. （８）前記真空容器はＸ線により照射される試料が収容
   されている部屋に着脱可能に構成されている特許請求の
   範囲第１項記載のＸ線発生管。