X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法专利检索- 等离子体技术专利检索查询-专利查询网

X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法
申请号	CN201280018764.2	申请日	2012-01-24	公开(公告)号	CN103493604A	公开(公告)日	2014-01-01
申请人	三菱重工业株式会社;			发明人	宫本明启; 神纳祐一郎; 石井伸也; 青井辰史; 渡部聪;
摘要	本发明提供一种 X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法。X射线产生装置(10)具备：电子枪(12)，其产生电子束；线性加速器(14)，其通过微波对由电子枪(12)产生出的电子束进行加速；X射线靶(16)，其通过被照射由线性加速器(14)进行加速后的电子束，从而产生X射线；微波产生装置，其产生导入线性加速器(14)的微波；和脉冲调制器，其对微波产生装置进行控制，以使得微波功率发生变化。由于线性加速器(14)具有多个聚束腔(40)，因此即使由于微波功率降低而产生从加速相位偏离了的电子，也能够使该电子在下一个时间周期的加速相位进行加速，因此即使微波功率降低，也能控制射出的电子束的强度降低。
权利要求	1.一种X射线产生装置，其特征在于，具备：电子束产生单元，其产生电子束；线性加速器，其具有多个聚束腔和多个加速腔，该线性加速器通过微波使由所述电子束产生单元产生出的电子束加速；靶，其通过被照射由所述线性加速器进行加速后的电子束，从而产生X射线；微波产生单元，其产生导入所述线性加速器的微波；和控制单元，其对所述微波产生单元进行控制，以使得微波功率发生变化。 2.根据权利要求1所述的X射线产生装置，其特征在于，所述控制单元根据从所述微波产生单元导入到所述线性加速器的微波的功率大小，来改变将该微波以脉冲状而反复导入的频率。 3.根据权利要求1或2所述的X射线产生装置，其特征在于，所述控制单元通过将额定运行中的微波功率，从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，从而产生高能量的X射线，通过将比所述额定运行中的微波功率低的微波功率从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，从而产生低能量的X射线。 4.一种X射线产生装置，其特征在于，具备：电子束产生单元，其产生电子束；线性加速器，其通过微波来使由所述电子束产生单元产生出的电子束加速；靶，其通过被照射由所述线性加速器进行加速后的电子束，从而产生X射线；微波产生单元，其产生导入所述线性加速器的微波；和控制单元，其对所述微波产生单元进行控制，以使得微波功率发生变化，所述控制单元根据从所述微波产生单元导入到所述线性加速器的微波的功率大小，来改变将该微波以脉冲状反复导入的频率。 5.一种X射线产生装置的控制方法，其特征在于，该X射线产生装置具备：电子束产生单元，其产生电子束；线性加速器，其具有多个聚束腔和多个加速腔，该线性加速器通过微波使由所述电子束产生单元产生出的电子束加速；靶，其通过被照射由所述线性加速器进行加速后的电子束，从而产生X射线；微波产生单元，其产生导入所述线性加速器的微波；和控制单元，其对所述微波产生单元进行控制，以使得微波的功率发生变化，所述X射线产生装置的控制方法包括：第1工序，工序将第1大小的微波功率从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，使通过所述电子束产生单元产生出的电子束加速，并照射至所述靶来产生X射线；和第2工序，工序将功率大小与所述第1大小的微波功率不同的微波，从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，使通过所述电子束产生单元产生出的电子束加速，并照射至所述靶来产生X射线。
说明书全文	X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法技术领域 [0001] 本发明涉及一种X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法。背景技术 [0002] 例如，在利用了用于在机场的行李检查等的X射线的非破坏检查装置中，搭载着由数十到数百千伏左右的管电压驱动的X射线管。这样的非破坏检查装置，将从X射线管输出的X射线照射行李等的检查对象物，根据透过了检查对象物的X射线的线量的空间分布，将检查对象物的体积密度(物质的比重与密度的积)的浓淡作为图像而构成。 [0003] 此外，上述非破坏检查装置有些情况下利用不同元素对X射线衰减(放射线源衰弱系数)的X射线能量依赖性不同的原理，进行检查对象物的原子序号的确定(元素特定)。以这样的元素特定为目的，上述非破坏检查装置使X射线管的管电压发生变化，并照射X射线，或者采用多个X射线管，来进行不同管电压的X射线的照射，得到例如2个不同的管电压、即2个不同的X射线的能量下的透视图像，从而对检查对象物的原子序号进行确定。 [0004] 另一方面，在针对港湾、国境的集装箱(container)等体积密度大的行李进行利用X射线的非破坏检查中，由以数百千伏左右的管电压进行驱动的X射线管所产生的X射线，其透过能力不足，因此进行使用了更高能量的X射线的非破坏检查。 [0005] 为了得到高能量的X射线，主要使用被称为线性加速器(Linear Accelerator：LINAC)的加速器，通过将在线性加速器的作用下被加速到高能量(3MeV到9MeV左右)的电子照射至靶(target)材料，通过轫致辐射从靶材料产生高能量的X射线。这样，使用了线性加速器的非破坏检查装置，由于能够得到比由X射线管产生的X射线更高能量的X射线，因此对于集装箱等相对体积密度大的检查对象物而言，也能够使X射线透过，得到透视图像。 [0006] 这里，对于使用了线性加速器的X射线产生装置进行说明。 [0007] 使用了线性加速器的X射线产生装置，具备：电子枪、聚束器(buncher)、加速管、X射线靶、脉冲调制器、以及微波产生装置。通过电子枪产生出的电子束，通过聚束器以及加速管进行加速，并照射至X射线靶。 [0008] 更具体来讲，脉冲调制器产生高电压脉冲，产生出的高电压脉冲被施加到电子枪和微波产生装置。 [0009] 如果电子枪被施加来自脉冲调制器的高电压脉冲，则产生电子束，并将产生出的电子束入射到聚束器。另外，入射到聚束器的电子束的电子密度，在整个高电压脉冲宽度中，在时间上是一样的。 [0010] 另一方面，如果微波产生装置被施加来自脉冲调制器的高电压脉冲，则产生数兆瓦特(MW)的大功率的微波。另外，高电压脉冲的脉冲宽度，比通过微波产生装置产生的微波的周期长足够多。 [0011] 并且，通过微波产生装置产生出的微波，入射到由多个共振腔连结构成的加速管。另外，构成加速管的共振腔称为加速腔。入射到了加速管的微波，通过各加速腔产生共振，在各加速腔，激励根据微波的频率而产生振动的向着中心轴方向的、用于使电子束加速的加速电场。另外，在相邻的加速腔被激励的加速电场之间的相位差是180度。 [0012] 此外，聚束器也由共振腔构成，入射到加速管的微波，沿着加速管内部，也被聚束器激励加速电场。并且，从电子枪入射到聚束器的电子束，通过由聚束器激励起的加速电场，接受速度调制。也就是说，在聚束器的加速电场为正的定时，入射到聚束器的电子束速度增加，另一方面在加速电场为负的定时，入射到聚束器的电子束速度减小。 [0013] 因此，在入射到聚束器的时刻，在高电压脉冲宽度内在时间上相同的电子束的电子密度，受到上述速度调制的影响，慢慢被聚束(bunching)，在由微波的频率决定的时间周期，变得有疏有密。 [0014] 聚束器中的共振腔的形状，设计为使得被聚束后的电子束的电子密度高的部分入射到加速管的定时，与加速管最初的加速腔的加速电场为正的定时同步，通过这样的同步，使电子能够被正的加速电场有效率地加速，并且能够使由于负的加速电场而向电子枪侧逆行加速的电子减少。 [0015] 另外，虽然加速管中各个相邻的加速腔的加速电场的相位差为180度，但加速腔的形状被设计为使通过加速管的最初的加速腔而被加速的电子到达相邻的加速腔的定时，与相邻的加速腔的加速电场为正的定时同步，通过这样的同步，电子进一步被加速。线性加速器同样地即使在多个加速腔，通过在加速电场为正的定时被同步的同时，使电子加速，从而产生目的的高能量的电子束。 [0016] 并且，通过将被加速了的高能量的电子束照射至X射线靶，从而能得到高能量的轫致辐射X射线。 [0017] 进一步地，在使用了线性加速器的非破坏检查装置中，在进行元素特定的情况下，与X射线管的情况相同，需要具有2个不同的电子束能量的线性加速器。 [0018] 例如，在用于进行行李检查的非破坏检查装置中使用的X射线管的情况下，通过使X射线管的管电压发生变化，能够容易地得到不同能量的X射线。此外，由于X射线管价格比较便宜，因此将2个X射线管搭载在非破坏检查装置中在经济方面上能够成立。 [0019] 但是，线性加速器价格比X射线管高，为了得到2个不同的电子能量，将2个不同的线性加速器搭载在非破坏检查装置中，是成本大大增加的原因。 [0020] 这里，专利文献1中，将入射到加速管的微波的功率(下面，称为“微波功率”)设为P，将电子束的电流值设为I，电子束的能量设为E，下面的式(1)中所示的关系式成立。另外，A和B为常数。 [0021] [式1] [0022] [0023] 因此，如果降低导入到加速管的微波功率，并增加电子束的电流，则电子束的能量降低。 [0024] 线性加速器利用(1)式所示的关系，通过将高电压脉冲的电压波高值相对于额定值降低，从而降低从微波放大器输出的微波功率，通过将电子枪的栅极电压相对于额定值提高，从而提高由电子枪产生的电子束的电流值，由此能够输出比额定值低的加速能量的电子束。并且，线性加速器通过将这样的控制按脉冲调制器的高电压脉冲的每个脉冲进行切换，从而能够产生2个不同的加速能量的电子束。 [0025] 在先技术文献 [0026] 专利文献 [0027] 专利文献1：美国专利第7646851号说明书 [0028] 发明要解决的课题 [0029] 但是，根据专利文献1所述的控制方法，如果将导入到加速管的微波功率降低，则会产生下面的问题。 [0030] 如果使入射到加速管的微波功率比额定值低，则在加速腔中被激励的加速电场变小。由此，由于被加速的电子的速度，与基于额定的微波功率而进行运转的额定工作时相比变慢，因此通过1个加速腔所需要的时间与额定工作时相比变长。 [0031] 因此，电子到达下一个加速腔的定时，与额定工作时相比变迟。由于该定时变迟，因此在电子到达下次共振驱动的时刻，下一个加速腔的加速电场的相位从正变为负。也就是说，如果到达下一个加速腔的定时变迟，则电子不能通过适当的正的加速电场加速，导致在加速管适当地被加速且到达X射线靶的电子束的电流变小。 [0032] 上述的电子落后于加速电场的正相位的问题，在加速管中入射了电子的最初的加速腔中最成问题。理由如下。 [0033] 一般，高能量的电子的速度v和加速能量E，以下面的(2)式所示的关系成立。 [0034] [式2] [0035] [0036] [0037] c：光速度 [0038] EO：电子的静止能量(0.511MeV) [0039] 根据式(2)，如果电子从静止状态被加速到1MeV，则电子到达光速的94％的速度。并且，如果电子能量超过1MeV左右，则越加速越接近于速度的上限即光速。因此，电子速度的变化(上升)的大部分发生到被加速到1MeV左右为止，若超过1MeV左右，则速度变化变缓。 [0040] 因此，在微波功率降低时，电子落后于加速电场的正的相位的问题，在加速管中入射了电子的最初的加速腔变得显著。并且，由于这个问题，在加速管中被加速、并照射至X射线靶的电子束的电流值变小，结果，产生的X射线的线量也变小。 [0041] 此外，一般，电子束照射至X射线靶，通过轫致辐射产生的X射线的线量，随着电子束的能量变低而变小。因此，电子束的能量越低，透过检查对象物的X射线的线量也越小，在产生低能量的X射线的情况下，得不到用于获得充分图像的S/N比，此外，需要确保X射线检测器的灵敏度区域较广。发明内容 [0042] 本发明鉴于这种情况而作出，其目的在于，提供一种即使从线性加速器射出的电子束的能量不同，也能够对产生的X射线的线量的变动进行抑制的X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法。 [0043] 解决课题的手段 [0044] 为了解决上述课题，本发明的X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法采用下面的技术手段。 [0045] 与本发明的第一方式有关的X射线产生装置，具备：电子束产生单元，其产生电子束；线性加速器，其具有多个聚束腔和多个加速腔，该线性加速器通过微波对由所述电子束产生单元产生出的电子束进行加速；靶，其通过被照射由所述线性加速器进行加速后的电子束，从而产生X射线；微波产生单元，其产生导入所述线性加速器的微波；和控制单元，其对所述微波产生单元进行控制，以使得微波功率发生变化。 [0046] 根据上述结构，通过电子束产生单元产生电子束，通过具有多个聚束腔和多个加速腔的线性加速器，采用微波使由电子束产生单元产生出的电子束加速，通过将由线性加速器加速后的电子束照射至靶，从而产生X射线。这样产生出的X射线，通过照射至检查对象物，从而进行非破坏检查。 [0047] 此外，通过控制单元对微波产生单元进行控制，以使得导入到线性加速器的微波功率发生变化。通过使微波功率发生变化，由于被线性加速器加速的电子束的能量发生变化，因此，从靶产生的X射线的能量也能够发生变化，从而能够进行使用了不同能量的X射线的检查对象物的元素特定。 [0048] 这里，如果使微波功率比额定工作时低，则由于电子束的速度变慢，因此到达加速腔的定时与额定工作时相比变迟，从加速相位偏离，不能通过适当的正的加速电场加速电子。因此，从线性加速器射出的电子束的强度，与额定运行中被加速的情况相比，大幅度降低。 [0049] 但是，如果线性加速器具有多个聚束腔，则即使电子束从加速相位偏离，也能够在下一个时间周期的加速相位被加速。并且，通过了多个聚束器的电子束，由于加速到大约光速，因此能够以与额定运行几乎相同的时间，通过位于聚束腔下游侧的加速腔。 [0050] 这样，本发明，因线性加速器具有多个聚束器，故而即使由于微波功率降低而产生从加速相位偏离了的电子，也能在下一个时间周期的加速相位被加速。因此，由于即使降低微波功率，也能抑制射出的电子束的强度的降低，故而即使从线性加速器射出的电子束的能量不同，也能够抑制产生的X射线的线量的变动。 [0051] 此外，在上述第一方式中，所述控制单元根据从所述微波产生单元导入到所述线性加速器的微波的功率大小，来改变将该微波以脉冲状而反复导入的频率。 [0052] 从线性加速装置射出的电子束的强度，根据电子束的能量而发生变化，与高能量的X射线的线量相比，如果低能量的X射线的线量变小，则需要采用灵敏度区域广的X射线检测器。 [0053] 因此，采用上述结构，由于能够根据导入线性加速器的微波功率的大小，来改变将该微波以脉冲状反复导入的频率，因此能够根据微波功率，来使电子束的电流量增加或减少。因此，在产生高能量的X射线的情况和产生低能量的X射线的情况下，由于能够使照射至检查对象物的X射线的线量相同，因此不需要扩大X射线检测器的灵敏度区域。 [0054] 此外，在上述第一方式中，所述控制单元最好将额定运行中的微波功率，从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，从而产生高能量的X射线，通过将比所述额定运行中的微波功率低的微波功率从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，从而产生低能量的X射线。 [0055] 根据上述结构，由于以额定运行中的微波的功率为基准产生高能量的X射线以及低能量的X射线，因此能够容易地产生不同能量的X射线。 [0056] 与本发明的第二方式有关的X射线产生装置，具备：电子束产生单元，其产生电子束；线性加速器，其通过微波使由所述电子束产生单元产生出的电子束进行加速；靶，其通过被照射由所述线性加速器进行加速后的电子束，从而产生X射线；微波产生单元，其产生导入所述线性加速器的微波；和控制单元，其对所述微波产生单元进行控制，以使得微波的功率发生变化，所述控制单元根据从所述微波产生单元导入到所述线性加速器的微波的功率大小，来改变将该微波以脉冲状反复导入的频率。 [0057] 与本发明的第三方式有关的X射线产生装置的控制方法，该X射线产生装置具备：电子束产生单元，其产生电子束；线性加速器，其具有多个聚束腔和多个加速腔，该线性加速器通过微波使由所述电子束产生单元产生出的电子束加速；靶，其通过被照射由所述线性加速器进行加速后的电子束，从而产生X射线；微波产生单元，其产生导入所述线性加速器的微波；和控制单元，其对所述微波产生单元进行控制，以使得微波的功率发生变化，所述X射线产生装置的控制方法包括：第1工序，将第1大小的微波的功率从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，使通过所述电子束产生单元产生出的电子束加速，并照射至所述靶来产生X射线；和第2工序，将功率大小与所述第1大小的微波功率不同的微波，从所述微波产生单元导入到所述线性加速器，使通过所述电子束产生单元产生出的电子束进行加速，并照射至所述靶来产生X射线。 [0058] 发明效果 [0059] 根据本发明，具有即使从线性加速器射出的电子束的能量不同，也能够抑制所产生的X射线的线量的变动这样优良的效果。附图说明 [0060] 图1是与本发明的第1实施方式有关的X射线产生装置的结构图。 [0061] 图2是与本发明的第1实施方式有关的线性加速器的剖面图。 [0062] 图3是表示与本发明的第1实施方式有关的线性加速器的加速电场分布的曲线图。 [0063] 图4是表示由与本发明的第1实施方式有关的线性加速器实现的电子群的加速状态的示意图。 [0064] 图5是表示通过与本发明的第1实施方式有关的X射线产生装置产生的X射线的能量波谱分布的曲线图。 [0065] 图6是通过与本发明的第2实施方式有关的X射线产生装置产生的X射线的线量的时间分布。具体实施方式 [0066] 下面，对与本发明有关的X射线产生装置以及X射线产生装置的控制方法的一个实施方式，参照附图进行说明。 [0067] (第1实施方式) [0068] 下面，对本发明的第1实施方式进行说明。 [0069] 图1是与本第1实施方式有关的X射线产生装置10的结构图。 [0070] 如图1所示，X射线产生装置10具备：电子枪12、线性加速器14、X射线靶16、微波产生装置18、以及脉冲调制器20。 [0071] 电子枪12产生电子束，产生出的电子束通过线性加速器14而被加速，并照射到X射线靶16上。并且，X射线靶16通过轫致辐射，产生与电子束的能量相应的X射线，该X射线被照射到检查对象物22上。并且，透过了检查对象物22的X射线通过X射线检测器24而被检测，从而得到X射线透视图像。 [0072] 此外，脉冲调制器20产生高电压脉冲，产生出的高电压脉冲被施加到电子枪12和微波产生装置18上。脉冲调制器20通过使高电压脉冲的大小发生变化，从而使从微波产生装置18产生的微波功率发生变化。 [0073] 如果从脉冲调制器20对电子枪12施加高电压脉冲，则使之产生电子束，并入射到线性加速器14。另一方面，如果从脉冲调制器20对微波产生装置18施加高电压脉冲，则产生与高电压脉冲相对应的大功率(数兆瓦特(MW))的微波，并导入到线性加速器14。 [0074] 图2是与本第1实施方式有关的线性加速器14的剖面图。 [0075] 线性加速器14具备：微波导入窗30、加速管32、聚束器部34。加速管32在由多个加速腔36连结而构成的同时，还具有多个侧面耦合(side couple)腔38。聚束器部34具有多个聚束腔40-1～40-5。另外，在下面的说明中，在区别各聚束腔40的情况下，在符号的末尾附加1～5的某一个，在不区别各聚束腔40的情况下，省略1～5。 [0076] 电子束通过聚束器部34而被加速到1MeV左右，也就是大约光速，并通过加速管32进一步加速。 [0077] 由微波产生装置18产生的微波，从微波导入窗30被导入到加速管32。从微波导入窗30被导入的微波，通过加速腔36和侧面耦合腔38，在所有的加速腔36中激励加速电场。 [0078] 然后，传播到与电子枪12最接近的上游侧的加速腔36的微波，经由侧面耦合腔38，使聚束腔40-5激励加速电场。 [0079] 传送到聚束腔40-5的微波，进一步经由射束孔道(beam hole)，按照聚束腔40-4、聚束腔40-3、聚束腔40-2、聚束腔40-1的顺序被传递，并在各聚束腔40中激励加速电场。 [0080] 图3是表示与本第1实施方式有关的线性加速器14的加速电场分布的一个例子的曲线图。横轴表示加速管32的中心轴上的位置(z)，纵轴表示加速电场的强度(Ez)。图3中的各加速电场A表示被加速腔36激励的加速电场，加速电场B-5表示被聚束腔40-5激励的加速电场，加速电场B-3表示被聚束腔40-3激励的加速电场，加速电场B-1表示被聚束腔40-1激励的加速电场。另外，加速电场根据微波的频率而随着时间进行振动。 [0081] 如图3所示，相邻的加速腔36之间，被加速腔36激励的加速电场A的相位相差180度。 [0082] 此外，由于在与本第1实施方式有关的聚束腔40中，π/2(2分之π)模式的驻波被激励，因此在聚束腔40-1、40-3、40-5中加速电场被激励，另一方面在聚束腔40-2、40-4中未激励加速电场。 [0083] 并且，在聚束器部34以及加速管32中激励了加速电场的状态下，线性加速器14将通过电子枪12产生的电子束入射到聚束器部34的聚束腔40-1中。 [0084] 入射到聚束腔40-1的电子束在通过从聚束腔40-2到聚束腔40-5的期间，通过加速电场而被聚束，并且被加速到大约光速，并入射到加速腔36中。入射到加速腔36中的电子束，与加速腔36的加速电场的加速相位同步，进一步被加速到高能量。 [0085] 并且，从加速腔36射出的电子束照射到X射线靶16，从X射线靶16产生X射线。 [0086] 接下来，对因线性加速器14具备多个聚束腔40而实现的作用进行说明。 [0087] 由于聚束器部34由多个聚束腔40构成，从而与线性加速器14的额定工作时相比，能够不必大幅降低低能量的电子束的强度，而只降低所导入的微波功率。理由如下。 [0088] 如上所述，从电子枪12入射到聚束器部34的电子束，通过被聚束腔40激励的加速电场B-1、B-3、B-5而被进行电子束聚束，并在加速到大约光速后，入射到加速腔36中。 [0089] 这里，如果与本第1实施方式有关的加速管32的聚束器部34，使导入到加速管32的微波功率降低，则由于由聚束器部34加速的电子的能量降低，故而会导致电子速度降低，产生落后于加速电场B-3、加速电场B-5的加速相位的电子。 [0090] 例如，在加速电场B-3(n)(n是被导入的微波的周期)中落后的电子，或者在聚束腔40-3附近滞留，或者向聚束腔40-1方向逆行。 [0091] 然后，如图4所示，在聚束腔40-3附近滞留的电子能够在加速电场B-3的下一个时间周期的加速相位(n+1)再次被加速(再次捕捉)，并加入到以光速聚束的电子群中。此外，向聚束腔40-1方向逆行的电子也可以在被聚束腔40-1激励的加速电场B-1的加速相位，再次被加速(再次捕捉)，并加入到以光速聚束的电子群中。 [0092] 另外，对于落后于加速电场B-5的加速相位的电子也是同样的。 [0093] 这样，聚束器部34通过由多个聚束腔40构成，从而即使使导入到线性加速器14的微波功率低于额定值(额定工作时的微波功率)，也能够高效率地聚束电子，并加速到大约光速，并使电子入射到加速腔36中。 [0094] 进一步地，即使微波功率低于额定值，由于入射到了加速腔36中的电子束(电子群)，通过聚束器部34中的加速，已经加速到大约光速，因此能够以与额定工作时大约相同的时间，通过位于聚束腔的下游侧的加速腔36。因此，即使降低被导入的微波功率，线性加速器14也能够在不大幅偏离加速电场A的加速相位的前提下，使电子束加速。 [0095] 这样，即使从电子枪12入射的电子束偏离聚束器部34的加速相位，由于与本第1实施方式有关的线性加速器14，能够再次赶上加速相位，因此只改变作为运行条件的微波功率，就能够不降低从线性加速器14射出的电子束的强度(电子束电流)地、由1个加速管32使具有不同能量的电子束射出。 [0096] 此外，由于不需要根据从线性加速器14射出的电子束的能量，对由电子枪12产生的电子束的能量进行最佳化，因此与本第1实施方式有关的X射线产生装置10能够通过简单的控制，就能够改变电子束的能量。 [0097] 这样，由于即使改变从线性加速器14射出的电子束的能量，也能够避免电子束电流的降低，因此与本第1实施方式有关的X射线产生装置10能够得到足够线量的X射线，不需要扩大X射线检测器的灵敏度区域。 [0098] 进一步地，如上述说明，在导入的微波功率与额定工作时相比降低了的情况下，由于通过多个聚束腔40，对从加速相位偏离了的电子进行再次补给，因此电子群在加速轴方向的宽度(相位的宽度)，与额定工作时相比变大。 [0099] 因此，以比额定工作时低的微波功率而被加速的电子束的能量波谱比额定工作时的能量波谱宽，包含更多低能量侧的成分，实效上，成为具有比微波功率的1/2乘方(2分之1乘方)还低的实效能量的电子束。 [0100] 并且，如图5所示，通过以比额定工作时更低的微波功率而被加速的电子束所产生的X射线的能量波谱(具有多个聚束器的低能量的X射线)的能量比额定运行中产生的高能量的X射线的能量低。 [0101] 进一步地，X射线的实效能量，与现有的低能量的X射线(没有多个聚束器)的能量波谱相比变低(变不灵敏)。因此，通过与本实施方式有关的X射线产生装置10得到的高能量的X射线与低能量的X射线两者能量的实效差，与现有技术相比变大。另外，这里所谓的现有技术的产生低能量的X射线的X射线产生装置，是例如对于具有一个聚束腔的线性加速器，使导入的微波功率比额定工作时低，而产生低能量的X射线的装置。 [0102] 结果，在与本第1实施方式有关的X射线产生装置10中，能够得到对确定检查对象物22的原子序号的元素特定有用的，对比度更大的X射线的透过图像。因此，将X射线产生装置10用于集装箱等的非破坏检查装置，在实施元素特定的检查时，能够同时实现作为非破坏检查装置的性能的提高和成本的降低。 [0103] 另外，例如将集装箱等的体积密度大的行李作为检查对象物22，与本第1实施方式有关的X射线产生装置10通过下面的方法执行非破坏检查。 [0104] X射线产生装置10将额定工作时的微波功率从微波产生装置18导入到线性加速器14，使通过电子枪12产生的电子束加速，照射到X射线靶16，并产生高能量的X射线。将产生的高能量的X射线照射至检查对象物22，通过X射线检测器24对透过了检查对象物22的X射线进行检测，并作为透过图像进行处理。 [0105] 然后，X射线产生装置10将比额定工作时微波功率的大小更低的功率的微波，从微波产生装置18导入到线性加速器14，使通过电子枪12产生的电子束加速，并使之照射到X射线靶16后产生X射线。将产生的低能量的X射线照射至上述检查对象物22，通过X射线检测器24对透过了检查对象物22的X射线进行检测，并作为透过图像进行处理。 [0106] 然后，基于通过X射线检测器24检测出的2种不同的X射线的透过图像，进行检查对象物22的元素特定。 [0107] 如上说明，与本第1实施方式有关的X射线产生装置10具备：电子枪12，其使电子束产生；线性加速器14，其将通过电子枪12产生的电子束通过微波而加速；X射线靶16，其通过被照射由线性加速器14加速后的电子束从而产生X射线；微波产生装置18，其产生导入线性加速器14的微波；和脉冲调制器20，其对微波产生装置18进行控制，以使得微波功率发生变化。 [0108] 并且，由于线性加速器14具有多个聚束腔40，因此即使通过使微波功率降低从而产生从加速相位偏离的电子，也能够使该电子在下一个时间周期的加速相位加速。因此，即使使微波功率降低，由于能够抑制射出的电子束的强度的降低，因此即使使从线性加速器14射出的电子束的能量不同，也能够抑制所产生的X射线的线量的变动。 [0109] 此外，在产生不同能量的X射线的情况下，与本第1实施方式有关的X射线产生装置10通过将额定运行中的微波功率从微波产生装置18导入到线性加速器14，产生高能量的X射线，通过将比额定运行中的微波功率低的微波功率从微波产生装置18导入到线性加速器14，从而产生低能量的X射线。 [0110] 也就是说，与本第1实施方式有关的X射线产生装置10，由于产生以额定运行中的微波功率为基准的高能量的X射线以及低能量的X射线，因此能够容易地产生不同能量的X射线。 [0111] (第2实施方式) [0112] 下面，对本发明的第2实施方式进行说明。 [0113] 与本第2实施方式有关的X射线产生装置10的结构，与图1所示的与第1实施方式有关的X射线产生装置10的结构相同。但是，与本第2实施方式有关的线性加速器14也可以没有多个聚束腔40。 [0114] 并且，与本第2实施方式有关的脉冲调制器20，根据导入线性加速器14的微波功率的大小，能够通过对输出到微波产生装置18的高电压脉冲进行控制，来使以脉冲状反复导入该微波的频率(周期)产生变化。 [0115] 通过使导入到线性加速器14的微波功率从额定值降低而得到不同能量的X射线的X射线产生装置10，根据从线性加速器14射出的电子束的能量而变化，与高能量的X射线的线量相比，存在低能量的X射线的线量变小的情况。 [0116] 在这种情况下，由于入射到X射线检测器24的X射线的线量在高能量时与低能量时各不同，因此需要增大X射线检测器24进行X射线检测的灵敏度区域。 [0117] 因此，在与本第2实施方式有关的X射线产生装置10中，由于能够根据导入线性加速器14的微波功率的大小，改变将该微波以脉冲状反复导入的频率，因此能够根据微波功率的大小，使电子束的电流量增加或减少。因此，X射线产生装置10能够在产生高能量的X射线的情况和产生低能量的X射线的情况下，使照射至检查对象物22的X射线的线量相同。 [0118] 例如，在低能量的X射线的线量为高能量的X射线的线量的1/6(6分之1)的情况下，通过将低微波功率的脉冲设为120Hz，将高微波功率的脉冲设为20Hz，来导入至线性加速器14，从而得到如图6所示的X射线的线量的时间分布，能够得到在低能量的X射线与高能量的X射线的情况下相同程度的X射线的线量。 [0119] 因此，在与本第2实施方式有关的X射线产生装置10中，不需要扩大X射线检测器24的灵敏度区域，就能够得到高精度的X射线检测系统。 [0120] 以上使用上述各实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限定在上述实施方式记载的范围。在不脱离本发明的主旨的范围内，能够对上述各实施方式加以各种变更或者改良，加以该变更或者改良之后的方式也包含在本发明的技术范围中。 [0121] 例如，在上述各实施方式中，对加速管32、以及聚束腔40激励π/2模式的驻波的方式进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以是聚束腔40根据π模式在所有聚束腔40激励加速电场，或者根据其他模式在聚束腔40激励加速电场的方式。 [0122] 此外，在上述各实施方式中，对从线性加速器14射出的电子束的能量为2种的方式进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以是从线性加速器14射出的电子束的能量为3种以上的方式。 [0123] 符号说明： [0124] [0125]

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