X射线是对物体具有良好的透过性的电磁波，大多用于物体的内 部构造的非破坏/非接触的观察。目前，作为可以适用于这种领域的X 射线照射装置，已知有以下专利文献1所述的X射线管。该专利文献 1所述的X射线管的X射线产生部，具备将标靶(target)收纳的筒状 框体。在该框体上安装有与内部空间连通的排气管(参照专利文献1 的图4)。在制造X射线管时，框体的内部空间经由该排气管被抽成真 空。接着，在抽成真空后，该排气管被封闭，收纳有标靶的内部空间 成为真空状态(减压至规定的真空度的状态)。

发明者们对已知的X射线管进行研究，结果发现以下的问题。即， 已知的X射线管中，在安装有排气管的框体的内壁面上，形成有用于 抽真空的排气口，在排气口的缘部即与框体内壁面的边界，存在着前 端锐利的角部。驱动X射线管时，在框体与阳极间产生高电位差，这 时，该角部的影响使得在框体和阳极之间的电场有可能紊乱。所以， 因排气口的形成而必然形成的角部的存在，使得在框体和阳极的前端 部之间产生放电的可能性升高。但是，已知的X射线管中，并没有采 取用于抑制这样的放电的对策，这样的放电有可能使得X射线输出不 稳定。
本发明是为了解决上述问题而提出的，目的在于提供一种X射线 管以及包含其的X射线源。为了产生X射线，该X射线管具备用于有 效地抑制被电子照射的阳极的前端部的放电的构造。
本发明涉及的X射线管，通过使从电子枪出射的电子入射到阳极 的X射线标靶，从而向外部照射在该X射线标靶产生的X射线。该X 射线管具备，框体、设该框体上的照射窗(X射线出射窗)、排气口、 以及遮蔽构造。框体规定收纳被电子照射的阳极的前端部的内部空间。 为了将在X射线标靶产生的X射线取出至框体的外部，照射窗被设在 规定内部空间的框体上。排气口，用于对内部空间抽真空，被设在框 体的内壁面上。尤其是遮蔽构造，以对阳极前端部隐藏排气口的方式 被设在框体的内部空间。
在此，作为第1实施方式，优选上述遮蔽构造包括遮蔽构件，该 遮蔽构件具有面对阳极的前端部的内侧面和与该内侧面相对的外侧 面，并由导电性材料形成。
具有上述构造的X射线管中，在框体的内壁面上设有排气口。所 以，形成有前端锐利的角部作为该排气口的缘部和框体内壁面的边界。 因此，该X射线管中，设有，由遮蔽构件对阳极的前端部隐藏排气口 的构造。因此，该X射线管中，驱动时的阳极和排气口的缘部之间的 电场的紊乱被缓和，阳极的前端部的放电被有效地抑制。
另外，为了有效地起到上述作用，优选遮蔽构件在从框体的排气 口侧的内壁面离开规定距离的状态下，被配置在阳极的前端部和排气 口之间。此外，优选面对阳极的前端部的遮蔽构件的至少内侧面具有 比排气口的开口面积大的面积。根据这样的构成，可以可靠地覆盖排 气口的缘部(前端锐利的角部)。另外，制造X射线管时，可以以遮蔽 构件和排气口侧的内壁面之间的间隙作为空气的通道而进行内部空间 的抽真空。
遮蔽构件，在从框体的照射窗侧内壁面离开规定距离的状态下， 也可以被配置在内部空间。根据这样的构成，在制造X射线管时，可 以以遮蔽构件和照射窗侧的内壁面之间的间隙作为空气的通道而进行 内部空间的抽真空。
遮蔽构件上，可以设有将面对阳极的前端部的内侧面和与该内侧 面相对的外侧面连通的多个贯通孔。该情况下，在制造X射线管，对 内部空间抽真空时，这些贯通孔成为来自内部空间的空气的通道，因 而可以效率良好地进行抽真空。
遮蔽构件，可以为从框体的内壁面向内部空间延伸的该框体的一 部分。该情况下，面对阳极的前端部的遮蔽构件的内侧面与该一部分 的内壁面一致。根据该构成，可以使遮蔽构件的表面和框体的内壁面 光滑地连接。所以，电场的紊乱能够被缓和，阳极的前端部的放电能 够被抑制。
遮蔽构件具有分别连通内侧面和外侧面的多个贯通孔，并被配置 为，面对阳极的前端部的该内侧面与框体的内壁面一致。该情况下， 由于排气口被遮蔽构件堵塞，因而，在该遮蔽构件上必须具有作为抽 真空时的空气通道的多个贯通孔。根据这样的X射线管，由于堵塞排 气口的遮蔽构件形成为，与形成有排气口的框体的内壁面成为同一个 面，因而，在排气口的缘部不存在前端锐利的角部，阳极的前端部和 排气口之间的电场的紊乱被缓和。结果，阳极前端部的放电被有效地 抑制。而且，由于在遮蔽构件上形成的多个连通孔成为空气的通道， 因而制造时可以无碍地进行内部空间的抽真空。
另外，本发明涉及的X射线管中，上述遮蔽构造可以由与上述第 1实施方式不同的第2实施方式实现。具体而言，框体由第1阳极收容 部和第2阳极收容部构成，而且，在框体内部空间可以配置有内筒构 件作为遮蔽构造。并且，第1阳极收容部是包围阳极的前端部的由导 电性材料形成的中空构件，在其内壁面上设置有排气口，并具有照射 窗。第2阳极收容部，通过与第1阳极收容部接合，从而与该第1阳 极收容部共同规定用于收纳阳极的内部空间。第2实施方式的遮蔽构 造即内筒构件是在框体的内部空间以至少包围阳极的前端部的方式而 被配置的中空构件，通过在从第1阳极收容部的内壁面离开规定距离 的状态下，其一部分位于该第1阳极收容部的内壁面和阳极的前端部 之间，从而发挥出对阳极的前端部隐藏排气口的功能。
如上所述地具有第2实施方式的遮蔽构造的X射线管中，设在第 1阳极收容部的内壁面的排气口，由至少一部分位于阳极的前端部和第 1阳极收容部的内壁面之间的内筒构件而对阳极的前端部隐藏。所以， 该X射线管中，即使出现角部作为排气口的缘部和第1阳极收容部的 内壁面的边界的情况下，通过内筒构件，缓和了驱动时的阳极和排气 口的缘部之间的电场的紊乱。此外，阳极的前端部的放电被有效地抑 制，结果抑制了该X射线管的X射线输出的不稳定化。而且，制造X 射线管时，可以以内筒构件和第1阳极收容部的内壁面之间的间隙作 为空气的通道而进行内部空间的抽真空。
作为第2实施方式的遮蔽构造，即使在采用上述的内筒构件的情 况下，也优选在该内筒构件的端部和第1阳极收容部的照射窗侧内壁 面之间形成有间隙。根据该构成，X射线管制造时，可以以内筒构件 和第1阳极收容部的照射窗侧的内壁面之间的间隙作为空气的通道而 进行内部空间的抽真空。
另外，在内筒构件上，优选至少在位于第1阳极收容部的内壁面 和阳极的前端部之间的部分设有多个贯通孔。该情况下，在进行制造 时的内部空间的抽真空时，由于这些贯通孔本身成为来自内部空间的 空气的通道，因而可以效率良好地进行内部空间的抽真空。
本发明涉及的X射线管中，优选第1阳极收容部具有由导电性材 料形成的头部，第2阳极收容部具有由绝缘性材料形成的壳体部、以 及接合于该真空管的端部并接合于第1阳极收容部的头部的由导电性 材料形成的连接部。这样的构成中，内筒构件具有在内部空间内向第2 阳极收容部侧延伸的形状，从而对阳极隐藏真空管和连接部的接合部 分。即，该X射线管中，电绝缘性材料的真空管和导电性材料的连接 部的接合部分，在其和阳极之间比较容易产生放电。在此，该X射线 管中，通过采用上述构造的内筒构件，从而对阳极隐藏接合部分。因 此，接合部分和阳极之间的电场的紊乱被缓和，接合部分和阳极之间 的放电能够被有效地抑制。结果，该X射线管的X射线输出的不稳定 化被抑制。
本发明涉及的X射线管中，第2阳极收容部具有电绝缘性材料的 真空管，第1阳极收容部具有，导电性材料的头部、以及设在该头部 的端部并接合于第2阳极收容部的真空管的导电性材料的连接部。另 外，优选内筒构件具有在内部空间向第2阳极收容部侧延伸的形状， 从而对阳极隐藏真空管和连接部的接合部分。具有这样的构造的X射 线管中，电绝缘性材料的真空管和导电性材料的连接部的接合部分， 在其和阳极之间比较容易产生放电。在此，该X射线管中，通过采用 上述构造的内筒构件，从而对阳极隐藏接合部分。因此，接合部分和 阳极之间的电场的紊乱被缓和，接合部分和阳极之间的放电能够被有 效地抑制。结果，该X射线管的X射线输出的不稳定化被抑制。
另外，内筒构件可以具有第2阳极收容部侧的端部被弯折成R形 状的弯折部。该情况下，优选弯折部的前端接合于第1阳极收容部， 在弯折部上形成有贯通孔。根据这样的构成，由于内筒构件的第2阳 极收容部侧的端部具有R形状，因而未形成前端锐利的角部。因此， 该端部和阳极之间的电场的紊乱被有效地抑制。结果，该端部和阳极 之间的放电被能够抑制，该X射线管的X射线输出的不稳定能够被抑 制。另外，该情况下，在被弯折的内筒构件和第1阳极收容部包围的 区域形成有空间。然而，在进行制造该X射线管时的内部空间的抽真 空时，由于在弯折部形成的贯通孔成为空气的通道，因而防止空气残 留在该空间。
而且，本发明涉及的X射线源具备，具有上述构造的X射线管(本 发明涉及的X射线管)，同时，具备电源部，该电源部对配置有该X 射线标靶的阳极供给用于在X射线标靶产生X射线的电压。
另外，本发明涉及的各实施例通过下面的详细说明和附图而能够 被更加充分地理解。这些实施例仅作为示例，并不能被认为是限定本 发明。
并且，本发明的更大的应用范围可通过以下的详细说明而变得明 显。然而，虽然详细的说明和特定的示例示意了本发明的优选实施例， 但其是仅为了示范而被提出的，很明显的是，根据该详细的说明，本 发明的要旨和范围内的各种变形和改进，对于本领域的技术人员来说 是不言而喻的。
根据本发明涉及的X射线管，通过在框体内部采用特殊的遮蔽构 造，有效地抑制了阳极的前端部分的放电。

图1是本发明的X射线管的第1实施例的构成的立体示意图。
图2是图1所示的第1实施例涉及的X射线管的垂直截面图。
图3是图1所示的第1实施例涉及的X射线管的水平截面图。
图4是第1实施例涉及的X射线管的第1变形例的构成的立体示 意图。
图5是图4所示的X射线管(第1实施例涉及的X射线管的第1 变形例)的截面图。
图6是第1实施例涉及的X射线管的第2变形例的构成斜视图。
图7是图6所示的X射线管(第1实施例涉及的X射线管的第2 变形例)的截面图。
图8是第1实施例涉及的X射线管的第3变形例的构成的立体示 意图。
图9是图8所示的X射线管(第1实施例涉及的X射线管的第3 变形例)的截面图。
图10是本发明涉及的X射线管的第2实施例的构成的立体示意 图。
图11是图10所示的第2实施例涉及的X射线管的分解立体图。
图12是图10所示的第2实施例涉及的X射线管的截面图。
图13是图10所示的第2实施例涉及的X射线管的通过排气管的 中心轴的截面图。
图14是图10所示的第2实施例涉及的X射线管的排气管的安装 部分附近的截面图。
图15是第2实施例涉及的X射线管的第1变形例的构成的截面示 意图。
图16是作为图15所示的X射线管(第2实施例涉及的X射线管 的第2变形例)的变形例的第2实施例涉及的X射线管的第3变形例 的主要部分的截面图。
图17是第2实施例涉及的X射线管的第3变形例的构成的截面示 意图。
图18是本发明涉及的X射线源的一个实施例的构成的分解立体 图。
图19是本实施例涉及的X射线源的内部构造的截面示意图。
图20是说明被组装于非破坏检测装置的X射线产生装置的X射 线源(包含本实施例涉及的X射线管)的作用的正面图。
符号说明
1A、1B、1C、1D、2A、2B、2C、2D：X射线管；3：电子枪；5： 阳极；5a：阳极前端部；9：筒部(第2阳极收容部)；9a：真空管； 9b：连接部；9c：熔接部分(接合部分)；13：头部(第1阳极收容部)； 14：电子枪收容部；15：照射窗；17、57：排气口；19、59：排气口 侧的内壁面；25、61、63、65：遮蔽构件；29：照射窗侧的内壁面； 31、33、35：内筒构件；31d：弯折部；31e：弯折部的浮游端；31f： 贯通孔；31k：连通孔；58：内壁面；61a、63a：遮蔽构件的表面；63f、 65f：连通孔；R：内部空间；d1、d2、d3、d4、S1、S2：间隙；100： X射线源；102：电源部；102A：绝缘块；102B：高电压产生部；102C： 高电压线；102D：插座；103：第1板构件；103A：螺丝插通孔；104： 第2板构件；104A：螺丝插通孔；105：连结间隔构件；105A：螺丝 孔；106：金属制筒构件；106A：安装凸缘；106B：回避面；106C： 插通孔；108：导电性涂料；109：连结螺丝；110：高压绝缘油；XC： X射线摄像机；SP：样品板；P：观察点；XP：X射线产生点。

以下，参照图1～图20，说明本发明涉及的X射线管以及包含其的 X射线源的各实施例。此外，在附图的说明中，用相同的符号标注相 同部位、相同要素，并省略重复的说明。
(第1实施例)
首先，参照图1～图3，说明本发明涉及的X射线管的第1实施例。 图1是本发明涉及的X射线管的第1实施例的构成的立体示意图。图 2是图1所示的第1实施例涉及的X射线管的垂直截面图。图3是图1 所示的第1实施例涉及的X射线管的水平截面图。
如图1～图3所示，X射线管1A，使从电子枪3出射的电子入射到 设在真空中的阳极5的前端部5a的电子入射部位(X射线产生部位) 即标靶5d，然后向外部照射因该入射而产生的X射线。X射线管1A 具备，将棒状的阳极5保持为绝缘状态的玻璃制的真空管部9、以及收 纳阳极前端部5a并产生X射线的X射线产生部11。
X射线产生部11，具有收纳阳极前端部5a的金属框体即头部13， 阳极5以与头部13绝缘的状态，几乎全体被收纳于由该头部13与真 空管部9隔成的密封状态的内部空间R。而且，阳极前端部5a在其端 面上设有倾斜面5c，在该倾斜面5c上配置有标靶5d，该标靶5d因电 子的入射而产生具有所期望的能量的X射线。这样的阳极前端部5a被 构成与阳极5同轴的圆柱面的头部13的内壁面19包围。在安装于头 部13的电子枪收容部14内收纳有电子枪3，该电子枪3的前端朝向阳 极前端部5a的方位。即，电子枪3的轴线与阳极5的轴线大致正交， 使得从电子枪3出射的电子入射到与该电子枪3相对地形成的倾斜面 5c上的标靶5d。而且，为了使在标靶5d产生的X射线透过，照射到 外部，在头部13的阳极前端部5a侧的端部设有由X射线透过率高的 材料形成的圆形的照射窗15(X射线出射窗)。
为使该内部空间R为真空状态(减压至规定的真空度的状态)，在 头部13的内壁面19上设有用于对内部空间R内的空气进行排气的排 气口17。另一方面，在头部13的外壁面上，安装有经由排气口17连 通于内部空间R的排气管21。在制造X射线管时，通过排气口17和 排气管21对内部空间R抽真空之后，通过堵住该排气管21等而封闭 管口，从而以真空状态密封内部空间R。这时，排气口17，在X射线 管的组装完成后仍残留着在内部空间R开口的状态。
这样的X射线管1A中，从真空管部9露出的阳极5的基端部5b (高电压施加部)连接于高压供给电路。驱动时，从该高压供给电路 经由基端部5b向阳极5施加100kV左右的高电压。如果在该状态下， 从电子枪3出射的电子入射到标靶5d，则通过该入射而从标靶5d产生 X射线。接着，所产生的X射线透过照射窗15，照射到外部。
由于像这样在驱动时向阳极5施加高电压，因而，在阳极5与金 属框体即头部13之间产生高电位差。特别是由于阳极前端部5a以被 头部13包围的方式而被收纳，因而，在阳极前端部5a和头部13的内 壁面19之间有可能产生放电。在此，在形成于内壁面19的排气口17 的缘部，存在着前端锐利的角部作为与内壁面19的边界。这样的角部 的影响使得阳极5和头部13之间的电场紊乱。结果，在排气口17的 缘部和阳极前端部5a之间，放电的可能性特别高。在放电产生的情况 下，产生X射线管1A的X射线输出不稳定等的问题，因而必须抑制 这样的放电。
因此，为了在X射线管1A中抑制排气口17的缘部和阳极前端部 5a之间的放电，采用特殊的遮蔽构造(第1实施方式)。即，在排气口 17和阳极前端部5a之间设置对阳极前端部5a隐藏排气口17的直立状 的遮蔽构件25。遮蔽构件25是由导电性材料形成的被加工成矩形的平 板构件，具有大于排气口17的开口径的面积。另外，遮蔽构件25被 配置为，相对的2边被固定在内壁面19上，在中央部，在与内壁面19 之间具有间隙d1而覆盖排气口17。另外，遮蔽构件25延伸至内壁面 29的附近，从而在该遮蔽构件25和设有照射窗15的内壁面29之间也 形成有微小的间隙d2。这样的遮蔽构件25，使得从阳极前端部5a看 时，看不到排气口17的缘部。
X射线管1A中，通过设置这样的遮蔽构件25，缓和了阳极前端 部5a和排气口17的缘部之间的电场的紊乱。因此，抑制了阳极前端 部5a和排气口17的缘部之间的放电。并且，间隙d1、d2使得排气管 21内部和内部空间R连通，该间隙d1、d2作为空气的通道而起作用， 因而，在制造X射线管时，可以无碍地经由排气口17进行内部空间R 的抽真空。此外，虽然在抽真空时稍微需要点时间，但是也可以以不 产生间隙d2的方式配置遮蔽构件25。这种情况下，可以仅以间隙d1 作为空气的通道，进行抽真空。另外，遮蔽构件25不限定于平板状构 件，也可以为曲率大于头部13的内壁面的曲板状构件。
(第1实施例涉及的X射线管的第1变形例)
接着，参照图4和图5，说明第1实施例涉及的X射线管的第1 变形例。图4是第1实施例涉及的X射线管的第1变形例的构成的立 体示意图。图5是图4所示的X射线管1B的截面图。
与第1实施例的X射线管1A相比，图4和图5所示的X射线管 1B中，对阳极前端部5a隐藏排气口57的遮蔽构件的构造不同。该X 射线管1B中，排气口57位于，从内壁面58起向着头部13的外壁面 方向浅浅地向下挖一部分而形成的内壁面59上。在排气口57和阳极 前端部5a之间设有用于对阳极前端部5a隐藏排气口57的遮蔽构件61。 该遮蔽构件61的面对阳极前端部5a的内壁面61a与内壁面58一致(该 变形例中，实质上为头部13的一部分)，具有大于排气口57的开口径 的面积的矩形形状。遮蔽构件61被设置为，在与排气口57之间形成 有间隙d3。而且，遮蔽构件61延伸至内壁面29的附近，从而在遮蔽 构件61和设有照射窗15的内壁面29之间也形成有微小的间隙d4。这 样的遮蔽构件61，使得从阳极前端部5a看时，看不到排气口57的缘 部。
此外，这样的构造的遮蔽构件61和排气口57的制作，通过一边 保留遮蔽构件61，一边切削被头部13的遮蔽构件61和内壁面59夹着 的长方体形状的区域，然后形成排气口57及间隙d4而进行。或者， 也可以深挖内壁面58，形成内壁面59，在该内壁面59上形成排气口 57，然后将另外的遮蔽构件61的内侧面与内壁面58一致地设置。
X射线管1B中，通过设置上述的遮蔽构件61，缓和了阳极前端 部5a和排气口57的缘部之间的电场的紊乱。结果，抑制了阳极前端 部5a和排气口57的缘部之间的放电。并且，间隙d3、d4使得排气管 21内部和内部空间R连通，该间隙d3、d4作为空气的通道而起作用， 因而，在制造时，可以无碍地经由排气口57进行内部空间R的抽真空。 另外，由于遮蔽构件61的内侧面61a与包围阳极前端部5a的内壁面 58一致地形成，因而遮蔽构件61的内侧面61a和内壁面58平滑地连 接。这样的构造将因遮蔽构件61而引起的标靶前端部5a周围的电场 的紊乱抑制到最低限。
(第1实施例涉及的X射线管的第2变形例)
接着，参照图6和图7，说明第1实施例涉及的X射线管的第2 变形例。图6是第1实施例涉及的X射线管的第2变形例的构成的立 体示意图。图7是图6所示的X射线管1C的截面图。
与第2实施例的X射线管1B相比，图6和图7所示的X射线管 1C中，遮蔽构件63的构造不同。该遮蔽构件63为设有多个贯通孔63f 的网格状的导电性构件，具有与上述的遮蔽构件61相同的形状。该遮 蔽构件63的面对阳极前端部5a的内壁面63a与包围阳极前端部5a的 内壁面58一致地形成。
通过这样的遮蔽构件63，如果贯通孔63f较细，则与上述的X射 线管1B的遮蔽构件61相同，缓和了阳极前端部5a和排气口57的缘 部之间的电场的紊乱。所以，通过该X射线管1C，能够有效地抑制阳 极前端部5a和排气口57的缘部之间的放电。另外，在制造时的内部 空间R的抽真空时，不仅是间隙d3、d4，贯通孔63f也可以作为空气 通道而起作用，因而，能够顺利地进行抽真空。此外，为了缓和电场 的紊乱且顺利地进行抽真空，优选贯通孔63f的孔径为0.1～1mm。
(第1实施例涉及的X射线管的第3变形例)
接着，参照图8和图9，说明第1实施例涉及的X射线管的第3 变形例。图8是第1实施例涉及的X射线管的第3变形例的构成的立 体示意图。图9是图8所示的X射线管1D的截面图。
与第1实施例的X射线管1A相比，图8和图9所示的X射线管 1D中，对阳极前端部5a隐藏排气口17的遮蔽构件65的构造不同。 遮蔽构件65是网格状的导电性构件，在面对阳极5的内侧面与内壁面 19一致的状态下，以堵住排气口17的方式而被设置，并设有多个贯通 孔65f。
根据这样的遮蔽构件65，在排气口17的缘部，端部不出现于内壁 面19，因而缓和了阳极前端部5a和排气口57的缘部之间的电场的紊 乱。结果，能够抑制阳极前端部5a和排气口17的缘部之间的放电。 另外，设在遮蔽构件65上的多个贯通孔65f，使得排气管21内部和内 部空间R连通，贯通孔65f作为空气的通道而起作用。因此，制造时 能够经由排气口17无碍地进行内部空间R的抽真空。此外，为了缓和 电场的紊乱且顺利地进行抽真空，优选贯通孔65f的孔径为0.1～1mm。
另外，本发明不限定于上述的第1实施例及其变形例，可以进行 各种变形。例如，虽然在阳极5的倾斜面5c上另外设置标靶5d，但是 也可以通过阳极5和标靶5d一体地构成，使得倾斜面5c的一部分构 成标靶。另外，虽然阳极5具有在圆柱的前端设有倾斜面5c的形状， 但是，也可以通过各种切削而在阳极5的前端具有其它的形状。这种 情况下，即使在阳极的前端部存在角形的部位，也能够通过遮蔽构件 来有效地抑制阳极前端部和排气口之间的放电。
(第2实施例)
接着，参照图10～图14，说明本发明涉及的X射线管的第2实施 例。图10是本发明涉及的X射线管的第2实施例的构成的立体示意图。 图11是图10所示的第2实施例涉及的X射线管2A的分解立体图。 图12是图10所示的第2实施例涉及的X射线管2A的截面图。图13 是图10所示的第2实施例涉及的X射线管2A的通过排气管的中心轴 的截面图。图14是图10所示的第2实施例涉及的X射线管2A的排 气管的安装部分附近的截面图。
如图10～图13所示，与第1实施例涉及的X射线管1A相同，X 射线管2A，使从电子枪3出射的电子入射到设在真空中的阳极5的前 端部5a上的电子入射部位(X射线产生部位)即标靶5d，向外部照射 因该入射而产生的X射线。X射线管2A具备，将棒状的阳极5保持 为绝缘状态的筒部(第2阳极收容部)9，以及包围阳极前端部5a的 金属框体即头部(第1阳极收容部)13。筒部9，由电绝缘性材料即玻 璃制的真空管9a以及连接真空管9a和头部13的连接部9b构成。真 空管9a的一端侧开口，另一端侧保持为阳极5。金属制的圆筒状连接 部9b的一端，通过熔接而与该真空管9a的开口侧接合。而且，在连 接部9b的另一端设有向外方延伸的凸缘，在该凸缘上，连接部9b被 熔接于头部13。即，真空管9a和头部13通过连接部9b连接。如此地 连接的真空管9a、头部13、以及连接部9b，规定了密封的内部空间R。 阳极5，在该内部空间R内，以与头部13和连接部9b绝缘的状态而 几乎全体被收纳。在阳极前端部5a上设有倾斜面5c，在该倾斜面5c 上配置有标靶5d，该标靶5d因电子的入射而产生具有所期望的能量的 的X射线。
另外，作为其他的示例，第1阳极收容部可以通过将用于与真空 管9a熔接的筒状的连接部9b一体地设于头部13的端部而构成。这种 情况下，真空管9a构成第2阳极收容部。
头部13，具有构成与阳极5同轴的圆柱面的内壁面19和20，阳 极前端部5a被内壁面19和20包围。在头部13的侧壁上贯通地设置 的安装孔13a上，安装有收纳电子枪3的电子枪收容部14。这时，电 子枪3以该电子枪3的轴线和阳极5的轴线大致正交的状态配置。即， 电子枪3的前端朝向阳极前端部5a的方位，使得从电子枪3出射的电 子入射到与电子枪3相对地形成的倾斜面5c上的标靶5d。另外，为了 使在标靶5d产生的X射线透过并照射到外部，在金属框体即头部13 的阳极前端部5a侧的端部，设有由X射线透过率高的材料形成的圆形 的照射窗(X射线出射窗)15。
为使内部空间R为真空状态(减压至规定的真空度的状态)，在头 部13的内壁面19上设有用于对内部空间R内的空气进行排气的排气 口17。而且，在头部13的外壁面上，安装有经由排气口17连通于内 部空间R的排气管21。在制造X射线管时，通过排气口17和排气管 21对内部空间R抽真空后，通过堵住该排气管21等而封闭管口，从 而以真空状态密封内部空间R。这时，排气口17，在X射线管的组装 完成后仍保留着在内部空间R开口的状态。另外，本实施例中，从安 装孔13a看时，排气口17形成于斜前方的内壁面19上的位置，但是， 排气口17可以形成于内壁面19和20上的任意位置。
这样的X射线管2A中，从真空管9a露出的阳极5的基端部5b (高电压施加部)连接于高压供给电路。驱动时，从该高压供给电路 经由基端部5b向包含标靶5d的阳极5施加约100kV左右的高电压。 如果在状态下，从电子枪3出射的电子入射到标靶5d，则通过该入射 而在标靶5d产生X射线。接着，所产生的X射线透过照射窗15，照 射到外部。另外，该第2实施例中，与上述第1实施例相同，“上”、“下” 等的用语，在说明中以照射窗部15侧为上，以阳极5的基端部5b侧 为下。
由于像这样在驱动时向阳极5施加高电压，因而，在阳极5与头 部13之间产生高电位差。特别是阳极前端部5a以被头部13包围的方 式而被收纳。因此，在阳极前端部5a和头部13的内壁面19之间有可 能产生放电。在此，如图14所示，在形成于内壁面19的排气口17的 缘部，出现了峭立在排气管21的内壁面21a和与排气管21的端面21b 的边界的角部17e，和峭立在排气口17与内壁面19的边界的角部17f。 这样的角部17e、17f的影响，使得阳极5与头部13之间的电场紊乱。 因此，在排气口17的缘部和阳极前端部5a之间，放电的可能性特别 高。在放电产生的情况下，产生X射线管2A的X射线输出不稳定等 的问题，因而必须抑制这样的放电。
因此，为了在X射线管2A中抑制排气口17的缘部与阳极前端部 5a之间的放电，采用特殊的遮蔽构造(第2实施方式)。即，在头部 13的内壁面19和阳极前端部5a之间设有内筒构件31。该内筒构件31 是厚度比头部31薄的金属性的导电性构件，具有包围阳极前端部5a 的圆筒形状。通过设置这样的内筒构件31，在X射线管2A中，对阳 极前端部5a隐藏排气口17。即，从阳极前端部5a看时，看不到排气 口17的缘部。
在头部13的内壁面19的下方，形成有内壁面20，该内壁面20 与内壁面19同轴且成为直径稍小于内壁面19的圆柱面。与此相对地， 内筒构件31的外径被设置为与内壁面20的头部13的内径大致相同。 而且，通过圆筒部31的外壁面31a在整个圆周上与该内壁面20相接， 圆筒部31被配置为，与阳极5和头部13的内壁面19同轴。这样的位 置关系，使得在该内筒构件31的外壁面31a和头部13的内壁面19之 间形成有微小的间隙S1。而且，内筒构件31延伸至内壁面29的附近， 使得在该内筒构件31的上端31b和设有照射窗15的内壁面29之间也 形成有微小的间隙S2。以上的构造，使得内部空间R经由间隙S1、S2 连通于排气管21内部，在对内部空间R抽真空时，间隙S1、S2作为 空气的通道而起作用。
该内筒构件31的下端31c侧，从头部13的下端突出，延伸至真 空管9a和连接部9b的熔接部分(接合部分)9c的更下方。这样的构 造，使得内筒构件31存在于熔接部分9c与标靶5之间。即，熔接部 分9c被内筒构件31隐藏，使得从阳极5看时，看不到熔接部分9c。 而且，内筒构件31的下端31c，被弯折成具有曲面的R形状，面向真 空管9a侧的弯折部31d的浮游端31e通过熔接而接合于头部13的下 端面13c。
如上所述，内筒构件31的下端31c被弯折成为R形状，因而在内 筒构件31的下端未出现角部。所以，能够抑制内筒构件下端31c和阳 极5之间的电场的紊乱，有效地抑制内筒构件的下端31c和阳极5之 间的放电。此外，通过像这样弯折内筒构件的下端31c，从而形成了被 所弯折的内筒构件31和头部13的下端面13c包围的小空间Q。于是， 在弯折部31d上形成有用于将该小空间Q连通于内部空间R的贯通孔 31f。因此，对内部空间R抽真空时，该贯通孔31f成为空气的通道， 防止在小空间Q内残留有空气。
另外，在该内筒构件31上，在对应于电子枪3的位置形成有插通 孔31h，收纳电子枪3的收纳容器的前端3a插通于该插通孔31h，在 阳极前端部5a侧露出。此外，在内筒构件31上形成有与电子枪3的 轴线平行的一对平面部31p。该平面部31p以在其间夹着插通孔31h 的方式而对称地配置，具有从内壁面31j向阳极前端部5a侧隆起的形 状。该平面部31p，作为使从电子枪3出射的电子到达标靶5d之前的 电场为所期望的状态的电极而起作用。
X射线管2A中，通过设置上述的内筒构件31，缓和了阳极前端 部5a和排气口17的缘部之间的电场的紊乱。所以，抑制了阳极前端 部5a和排气口17的缘部之间的放电。结果，X射线管2A中，抑制了 因放电而引起的X射线输出的不稳定化，能够进行稳定的X射线照射。 此外，间隙S1、S2，使得排气管21内部和内部空间R连通，该间隙 S1、S2作为空气的通道而起作用，因而在制造X射线管2A时，可以 无碍地经由排气口17进行内部空间R的抽真空。
此外，平面部31p的背侧被加工为从外壁面31a凹陷的形状。所 以，在从外壁面31a凹陷的部分、从头部13的内壁面19和平面部31p 的背侧之间形成有较宽广的空间。而且，由于排气口17位于内壁面19 和平面部31p的背侧之间的较宽广的上述空间，与平面部31p的背侧 的一方相对，因而，该空间使空气的流通良好，在制造X射线管2A 时，能够容易地经由排气口17进行内部空间R的抽真空。
在将内筒构件31安装于头部13时，通过弯折部前端31e与头部 13的下端面13c相接，能够进行在阳极5的延伸方向上的定位。而且， 与阳极5的延伸方向正交的面内的定位，通过内筒构件31的外壁面31a 与头部13的内壁面20相接而进行。通过这样的使头部13的内壁面20 和下端面13c的两面相接的内筒构件31的定位，能够精度良好地形成 连通内部空间R与排气管21内部的间隙S1、S2。
由于内筒构件31是区别于头部13的物体，可以独立地制作内筒 构件31，因而能够得到高精度的光滑的内壁面31j。即，用于对阳极前 端部5a隐藏排气口17的加工，与直接实施于头部13的情况相比，由 于可以容易地使与阳极前端部5a相对的内壁面31j光滑，因而能够有 效地抑制阳极前端部5a与内筒构件31之间的放电。
此外，该X射线管2A的真空管9a中，在该熔接部分9c上形成有 绝缘性的构件与导电性的构件的边界。所以，比较容易引起与阳极5 之间的放电。但是，上述的内筒构件31延伸至真空管9a侧，由该内 筒构件31对阳极5隐藏真空管9a与连接部9b的熔接部分9c。通过该 构造，抑制了熔接部分9c与阳极5之间的电场的紊乱，有效地抑制了 熔接部分9c与阳极5之间的放电。
如上所述，根据具备第2实施方式的X射线管2A，能够有效地抑 制阳极5的放电，因而抑制了因放电而引起的X射线输出的不稳定化 (可进行稳定的X射线照射)。
(第2实施例涉及的X射线管的第1变形例)
接着，参照图15，说明第2实施例涉及的X射线管的第1变形例。 图15是第2实施例涉及的X射线管的第1变形例的构成的截面示意图。
如图15所示，X射线管2B(第2实施例涉及的X射线管的第1 变形例)具备内筒构件33以代替X射线管2A的内筒构件31。该内筒 构件33的比头部13的下端面13c更向下突出的部分延伸至真空管9a 和连接部9b之间的熔接部分9c的更下方，并以比其它部分更厚的方 式形成。由这样的较厚部33d隐藏熔接部分9c，使得从阳极5看时， 看不到该熔接部分9c。而且，为了抑制与阳极5之间的放电，该较厚 部33d的下端33c，被加工成R形状。
而且，在将内筒构件33组装于头部13时，通过使较厚部33d的 台阶33e接触于头部13的下端面13f来进行在阳极5的延伸方向上的 定位。所以，这样的内筒构件33中，通过使头部13的内壁面20和下 端面13f的两面相接的内筒构件31的定位，能够高精度地形成连通内 部空间R与排气管21内部的间隙S1、S2。此外，该X射线管2B中， 排气管21设在与电子枪3相对的位置。
通过以上的X射线管2B，可以起到与X射线管2A相同的效果。
(第2实施例涉及的X射线管的第2变形例)
另外，图16作为如图15所示的X射线管2B的变形例，是第2 实施例涉及的X射线管的第3变形例的重要部分的截面图。如图16所 示，X射线管2C(第2实施例涉及的X射线管的第2变形例)中，在 内筒构件31上，可以在排气口17的前方的位置形成直径小于排气口 17的多个贯通孔31k。或者，可以在排气口17的前方的位置将具有多 个贯通孔的网格状的构件嵌入到内筒构件31。通过该构造，在对内部 空间R抽真空时，不仅间隙S1、S2，该贯通孔31k也成为空气的通道， 因而能够效率良好地抽真空。
(第2实施例涉及的X射线管的第3变形例)
接着，参照图17，说明第2实施例涉及的X射线管的第3变形例。 图17是第2实施例涉及的X射线管的第3变形例的构成的截面示意图。
如图17所示，X射线管2D(第2实施例涉及的X射线管的第3 变形例)具备内筒构件35以代替X射线管2A的内筒构件31。该内筒 构件35具有直径略小于内壁面19的头部13的内径的圆筒形，以包围 阳极前端部5a的方式位于头部13的内壁面19和阳极前端部5a之间。 该内筒构件35在形成于头部13的内壁面19的下方的台阶部13b被定 位。通过设置这样的内筒构件35，从而对阳极前端部5a隐藏排气口 17，从阳极前端部5a看时，看不到排气口17的缘部。
该内筒构件35的内壁面35j与头部13的内壁面13c一致地形成。 因此，在内筒构件35的内壁面35j和头部13的内壁面13c的边界不出 现角部，抑制了内壁面35j以及内壁面13c和阳极5之间的放电。
另外，头部13具有，在内部空间R内延伸至真空管9a和连接部 9b的熔接部分9c的更下方的环状的壁部13e。通过该环状的壁部13e 来隐藏熔接部分9c，从而从阳极5看时，看不到该熔接部分9c。而且， 为了抑制与阳极5之间的放电，该环状的头部13的下端13d，被加工 成R形状。
根据以上的X射线管2D，可以起到与X射线管2A相同的效果。
此外，本发明不限定于上述的第2实施例和各种变形例，能够进 行各种变形。例如，虽然在内筒构件31上设有平面部31p，但是，也 可以省略该平面部31p。另外，虽然真空管9a和头部13经由连接部 9b接合，但是，真空管9a和头部13也可以直接接合。另外，虽然在 阳极5的倾斜面5c上另外设置有标靶5d，但是，阳极5与标靶5d可 以一体化，倾斜面5c的一部分可以构成标靶。另外，虽然阳极5具有 在圆柱前端上设有倾斜面5c的形状，但是，阳极5的前端可以通过各 种切削而形成有其它的形状。这种情况下，即使在阳极的前端部存在 着角状的部位，也可以通过内筒构件31来有效地抑制阳极前端部和排 气口之间的放电。
接着，参照图18和图19，说明使用具有上述构造的X射线管(本 发明涉及的X射线管)的本发明涉及的X射线源100。图18是本发明 涉及的X射线源的一个实施例的构成的分解立体图。图19是本实施例 涉及的X射线源的内部构造的截面示意图。虽然上述的第1实施例涉 及的X射线管1A～1D和第2实施例涉及的X射线管2A～2D的任何 一个均能适用于本发明涉及的X射线源100，但是，为了简单起见， 在以下的说明及相关的附图中，能够适用于该X射线源100的X射线 管全部以“X射线管1”表示。
如图18和图19所示，X射线源100具备，电源部102、电源部 102、配置在绝缘块102A的上面侧的第1板构件103、配置在绝缘块 102A的下面侧的第2板构件104、设置在第1板构件103和第2板构 件104之间的4个连结间隔构件105、以及经由金属制筒构件106固定 在第1板构件103上的X射线管1。另外，电源部102具有在由环氧 树脂形成的绝缘块102A中使高电压产生部102B、高电压线102C、插 座102D等(参照图19)模块化的构造。
电源部102的绝缘块102A具有大致正方形的上面与下面相互平行 的短角柱形状。在其上面的中心部配置有，经由高电压线102C连接于 高电压产生部102B的圆筒状的插座102D。另外，在绝缘块102A的上 面，设有被配置为与插座102D同芯状的环状的壁部102E。而且，在 绝缘块102A的周面上，涂布有将其电位作为GND电位(接地电位) 导电性涂料108。另外，也可以粘贴导电性胶带以代替导电性涂料的涂 布。
第1板构件103和第2板构件104为，与例如4个连结间隔构件 105和8个连结螺丝109协作，从图示的上下方向挟持电源部102的绝 缘块102A的构件。这些第1板构件103和第2板构件104，形成为比 绝缘块102A的上面和下面大的大致正方形。在第1板构件103和第2 板构件104的4角，分别形成有使各连结螺丝109插通的螺丝插通孔 103A、104A。此外，在第1板构件103上，形成有将在绝缘块102A 的上面突出设置的环状的壁部2E包围的圆形的开口103B。
4个连结间隔构件105，形成为角柱状，被配置在第1板构件103 和第2板构件104的4角。各连结间隔构件105的长度，比绝缘块102A 的上面和下面的间隔稍短，即，被设定成短了相当于绝缘块102A的压 缩变形的量。在各连结间隔构件105的上下的端面，分别形成有拧入 有连结螺丝109的螺丝孔105A。
金属制筒构件106形成为圆筒状，在其基端部上形成的安装凸缘 106A，经由密封构件被螺丝固定在第1板构件103的开口103B的周 边。该金属制筒构件6的前端部的周面形成为锥形面106B。该锥形面 106B使得金属制筒构件106构成为在前端部无角部的前端变细状。此 外，在与金属制筒构件106的锥形面106B连接的平坦的前端面，形成 有使X射线管1的真空管7插通的开口106C。
X射线管1具备，将阳极5保持为绝缘状态并收纳的真空管7、将 与阳极5导通并构成为其内端部的反射型的标靶5d收纳的头部9的上 部9c、以及将向着标靶5d的电子入射面(反射面)出射电子束的电子 枪15收纳的电子枪收容部11。此外，由真空管7和头部9构成标靶收 容部。
真空管7和头部9的上部9c被配置成管轴一致，电子枪收容部11 的管轴相对于这些管轴大致正交。而且，在真空管7和头部9的上部 9c之间，形成有用于在金属制筒构件106的前端面上进行固定的凸缘 9a。此外，阳极5的基端部5a(由电源部102施加高电压的部分)从 真空管7的中心部向下方突出(参照图19)。
另外，在X射线管1，还设有排气管，经由该排气管将真空管7、 头部9的上部9c、以及电子枪收容部11的内部减压至规定的真空度， 从而构成真空密封容器。
这样的X射线管1中，在电源部102的绝缘块102A内模块化的 插座102D上嵌合有基端部5a(高电压施加部)。由此，基端部5a经由 高电压线102C从高电压产生部102B接受高电压的供给。此外，如果 在该状态下，内置于电子枪收容部11的电子枪15向着标靶5d的电子 入射面出射电子，那么，因来自该电子枪15的电子入射到标靶5d而 产生的X射线，从安装于头部9的上部9c的开口部的X射线出射窗 10出射。
在此，X射线源100，依照例如以下的顺序被组装。首先，插通于 第2板构件104的各螺丝插通孔104A的4个连结螺丝109，被拧入4 个连结间隔构件105的下端面的各螺丝孔105A。然后，插通于第1板 构件103的各螺丝插通孔103A的4个连结螺丝109，被拧入4个连结 间隔构件105的上端面的各螺丝孔105A，于是，第1板构件103和第 2板构件104以从上下方向挟持绝缘块102A的状态相互连结。此时， 在第1板构件103和绝缘块102A的上面之间设有密封构件，同样地， 在第2板构件104和绝缘块102A的下面之间也设有密封构件。
接着，从固定在第1板构件103上的金属制筒构件106的开口 106C，向该金属制筒构件106的内部注入液体状绝缘物质即高压绝缘 油110。随后，X射线管1的真空管7从金属制筒构件106的开口106C 插入到金属制筒构件106的内部，并浸渍于高压绝缘油110中。此时， 从真空管7的中心部向下方突出的基端部5a(高电压施加部)嵌合于 电源部102的插座102D。然后，X射线管1的凸缘9a经由密封构件 被拧紧固定在金属制筒构件106的前端面上。
经以上的工序而组装的X射线源100中，如图19所示，相对于X 射线管1的阳极5，在电源部102的绝缘块102A的上面突出设置的环 状的壁部102E和金属制筒构件106被配置成同芯状。此外，环状的壁 部102E，包围从X射线管1的真空管7突出的基端部5a(高电压施加 部)的周围，并突出到将其与金属制筒构件106之间遮蔽的高度。
X射线源100中，如果从电源部102的高电压产生部102B经由高 电压线102C和插座102D向X射线管1的基端部5a施加高电压，则 经由阳极5向标靶5d供给高电压。如果在该状态下，在电子枪收容部 11收纳的电子枪15向在头部9的上部9c收纳的标靶5d的电子入射面 出射电子，则该电子入射到标靶5d。由此，在标靶5d产生的X射线 经由安装在头部9的上部9c的开口部的X射线出射窗10出射到外部。
在此，X射线源100中，以将X射线管1的真空管7浸渍于高压 绝缘油110的状态进行收纳的金属制筒构件106，在电源部2的绝缘块 102A的外部即第1板构件103上突出设置且被固定。因此，散热性良 好，可以促进金属制筒构件106的内部的高压绝缘油110和X射线管 1的真空管7的散热。
另外，金属制筒构件106具有将阳极5配置于中心的圆筒形状。 在该情况下，由于从阳极5至金属制筒构件106的距离均等，因而， 可以稳定在阳极5和标靶5d的周围形成的电场。而且，该金属制筒构 件106可以使带电的高压绝缘油110的电荷有效地放电。
而且，在电源部102的绝缘块102A上面突出设置的环状的壁部 102E，包围从X射线管1的真空管7突出的基端部5a(高电压施加部) 的周围，从而将其与金属制筒构件106之间遮蔽。所以，能够有效地 防止从基端部5a向金属制筒构件106的异常放电。
另外，X射线源100具备，在经由4个连结间隔构件105相互连 结的第1板构件103和第2板构件104之间把持有电源部102的绝缘 块102A的构造。这意味着，在绝缘块102A内不存在引发放电的导电 性异物或引发电场的紊乱的带电性异物。因此，通过本发明的X射线 源100，有效地抑制了在电源部102的无用的放电现象和电场的紊乱。
在此，X射线源100，例如在将样品的内部构造作为透视图像进行 观察的非破坏检测装置中，被组装在向样品照射X射线的X射线产生 装置内使用。作为该X射线源100的使用例，图20是说明组装在非破 坏检测装置的X射线产生装置的X射线源(包含本实施例涉及的X射 线管)的作用的正面图。
X射线源100，向配置在其与X射线摄像机XC之间的样品板SP 照射X射线。即，X射线源100，从标靶5d的X射线产生点XP通过 X射线出射窗10向样品板SP照射X射线，该标靶5d内置于在金属制 筒构件106的上方突出的头部9的上部9c。
这样的使用例中，由于从X射线产生点XP至样品板SP的距离越 近，利用X射线摄像机XC得到的样品板SP的透视图像的扩大率就越 大，因而样品板SP通常以接近X射线产生点XP的方式配置。此外， 在立体地观察样品板SP的内部构造的情况下，使样品板SP向着与X 射线照射方向正交的轴周围倾斜。
在此，如图20所示，在使样品板SP向着与X射线的照射方向正 交的轴周围倾斜的状态下，使样品板SP的观察点P接近X射线产生 点XP，立体地进行观察时，如果在X射线源100的金属制筒构件106 的前端部残留有以二点划线所示的角部，那么，使样品板SP的观察点 P接近X射线产生点XP只能达到样品板SP接触于金属制筒构件6的 前端角部的距离，即，从X射线产生点XP至观察点P的距离成为D1 的距离。
与此相对地，在金属制筒构件106的前端部如图18和图19所示 地由锥形面106B构成为无角部的前端变细状的X射线源100中，如 图20中的实线所示，使样品板SP的观察点P接近X射线产生点XP 可以达到样品板SP接触于金属制筒构件106的锥形面106B的距离， 即，从X射线产生点XP至观察点P的距离成为D2的距离。结果，能 够更加放大样品板SP的观察点P的透视图像，更加精密地进行观察点 P的非破坏性检测。
本发明涉及的X射线源100不限于上述实施例。例如，虽然优选 金属制筒构件106的内周面的截面形状为圆形，但其外周面的截面形 状不限于圆形，可以为四边形或其它的多边形。这种情况下，金属制 筒构件的前端部的周面可以形成为斜面状。
另外，电源部102的绝缘块102A可以具有短圆柱形状，与此相对 应地，第1板构件103和第2板构件104可以具有圆板形状。而且， 连结间隔构件105可以为圆柱形状，其个数也不限定于4个。
而且，X射线管1的构造可以具备在真空管7内配置有电子枪的 构造。
从以上的本发明的说明可知，本发明可以进行各种变形。这些变 形不能被认为是脱离本发明的要旨和范围，对于所有的本领域技术人 员来说不言而喻的改良被包含在权利要求书的范围内。
(产业上可利用性)
本发明涉及的X射线管，可以作为X射线产生源适用于非破坏、 非接触性观察中被大量使用的各种X射线图像摄像装置中。
专利文献1：美国专利第6229876号