X射线管
阅读：668发布：2020-05-11
专利汇可以提供X射线管专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的 X射线 管包括：设置有X射线出射窗的金属部；与金属部接合而与金属部一起形成 真空 区域的绝缘管；和收纳于真空区域的靶和 电子 枪。绝缘管具有：与金属部接合的低 电阻 玻璃部和固定包含靶的 阳极 的高电阻玻璃部。构成低电阻玻璃部的材料的体积电阻小于构成高电阻玻璃部的材料的体积电阻。依照该结构，由于能够抑制绝缘管的带电，因此能够抑制绝缘管的耐压能 力 的下降，并抑制因带电而发生的放电。，下面是X射线管专利的具体信息内容。
1.一种X射线管，其特征在于，包括：
设置有X射线出射部的金属部；
与所述金属部接合而与所述金属部一起形成真空区域的管部；和
收纳在所述真空区域的电子枪和靶，
所述管部具有与所述金属部接合的第1壁部以及将所述电子枪和所述靶中的任一者固定的第2壁部，
构成所述第1壁部的材料的体积电阻小于构成所述第2壁部的材料的体积电阻。
2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：
所述管部具有将所述第1壁部与所述第2壁部接合的壁接合部。
3.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于：
所述管部具有：包括所述第1壁部的第1圆筒部；配置在所述第1圆筒部的内部的、包括所述第2壁部的第2圆筒部；和将所述第1圆筒部与所述第2圆筒部连结的连结部。
4.如权利要求3所述的X射线管，其特征在于：
所述第1圆筒部包括所述壁接合部。
5.如权利要求3所述的X射线管，其特征在于：
所述连结部包括所述壁接合部。
6.如权利要求3所述的X射线管，其特征在于：
所述第2圆筒部包括所述壁接合部。
7.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于：
所述第1壁部的体积电阻随着从与所述金属部接合的端部去往所述壁接合部而变大。
8.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于：
所述第1壁部包括体积电阻彼此不同的多个第1壁片部，
所述多个第1壁片部以体积电阻随着从与所述金属部接合的端部去往所述壁接合部而变大的方式配置。
9.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于：
所述第2壁部的体积电阻随着从所述壁接合部去往与所述电子枪和所述靶中的任一者接合的端部而变大。
10.如权利要求2所述的X射线管，其特征在于：
所述第2壁部包括体积电阻彼此不同的多个第2壁片部，
所述多个第2壁片部以体积电阻随着从所述壁接合部去往与所述电子枪和所述靶中的任一者接合的端部而变大的方式配置。
11.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：
所述金属部具有覆盖所述金属部与所述第1壁部的接合部分的突出部。
12.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：
所述管部以体积电阻随着从所述第1壁部去往所述第2壁部而连续地变大的方式形成为一体。
13.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：
构成所述第1壁部的材料的体积电阻为构成所述第2壁部的材料的体积电阻的10-5倍以上10-2倍以下。
14.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：
构成所述第1壁部的材料和构成所述第2壁部的材料是玻璃。
X射线管
技术领域
背景技术
[0002] X射线管利用电子对靶的碰撞产生X射线。为了将电子引导至靶，例如对靶施加高电压。另一方面，施加至靶的电压，在与其他部件之间产生电位差。该电位差成为不需要的放电的原因。放电有时对构成X射线管的部件产生损伤。例如，日本专利第4876047号公报公开了抑制因尘埃的附着而发生的沿面放电的技术。日本特开2009-245806号公报公开了稳定地抑制因放电而引起的构成部件的破损的技术。日本专利第5800578号公报公开了提高耐压的技术。
[0003] 近年来，期望X射线管的高输出化。为了实现高输出化，存在提高提供给X射线管的电压的情况。其结果是，更容易发生不需要的放电。为了抑制不需要的放电的发生，提高构成部件间的耐压是重要的。进而，为了抑制不需要的放电，抑制构成部件所具有的耐压的下降也是重要的。
发明内容
[0004] 本发明的一个方面的目的是，提供能够抑制耐压的下降，并且不易发生放电的X射线管。
[0005] 发明的概要
[0006] 本发明的一个方面的X射线管包括：设置有X射线出射部的金属部；与金属部接合而与金属部一起形成真空区域的管部；和收纳于真空区域的电子枪和靶。管部具有与金属部接合的第1壁部和将电子枪和靶中的任一者固定的第2壁部。构成第1壁部的材料的体积电阻小于构成第2壁部的材料的体积电阻。附图说明
[0007] 图1是表示一个实施方式的X射线管的结构的截面图。
[0008] 图2是表示第1变形例的X射线管的结构的截面图。
[0009] 图3是表示第2变形例的X射线管的结构的截面图。
[0010] 图4是表示第3变形例的X射线管的结构的截面图。
[0011] 图5是表示解析模型的端面图。
[0012] 图6A是表示作为第1解析例的结果的等电位线的图。
[0013] 图6B是表示作为第2解析例的结果的等电位线的图。
[0014] 图6C是表示作为第3解析例的结果的等电位线的图。
[0015] 图6D是表示作为第4解析例的结果的等电位线的图。
[0016] 图6E是表示作为第5解析例的结果的等电位线的图。
[0017] 图6F是表示作为第6解析例的结果的等电位线的图。
[0018] 图7A是表示作为第7解析例的结果的等电位线的图。
[0019] 图7B是表示作为第8解析例的结果的等电位线的图。
[0020] 图7C是表示作为第9解析例的结果的等电位线的图。
[0021] 图7D是表示作为第10解析例的结果的等电位线的图。
[0022] 图7E是表示作为第11解析例的结果的等电位线的图。
[0023] 图8A是表示作为第12解析例的结果的等电位线的图。
[0024] 图8B是表示作为第5解析例的结果的等电位线的图。
具体实施方式
[0025] 本发明的一个方面的X射线管包括：设置有X射线出射部的金属部；与金属部接合而与金属部一起形成真空区域的管部；和收纳于真空区域的电子枪和靶。管部具有与金属部接合的第1壁部和将电子枪和靶中的任一者固定的第2壁部。构成第1壁部的材料的体积电阻小于构成第2壁部的材料的体积电阻。
[0026] 在X射线管的内部产生的电子入射至管部。其结果是管部带电。因管部的带电，使用管部的X射线管存在管部的耐压下降的情况。例如，从电子枪出射的电子入射至靶。入射至靶的电子的一部分，存在不会因X射线或热量而被转换地被靶反射的情况。被反射的电子存在入射至管部的情况。从X射线的利用効率的观点出发，靶多设置在X射线出射部的附近。在靶设置在X线出射部的附近的情况下，反射电子容易入射至管部中的与设置有X射线出射部的金属部接合的一侧。于是，X射线管的管部具有：与金属部接合的第1壁部；和将电子枪和靶中的任一者固定的第2壁部。进而，构成第1壁部的材料的体积电阻小于构成第2壁部的材料的体积电阻。其结果是，在第1壁部中，入射的电子容易移动。因此，能够抑制管部的带电。其结果是，能够抑制耐压的下降，并且不容易因带电而发生放电。
[0027] 管部也可以具有使第1壁部与第2壁部接合的壁接合部。依照该结构，能够在希望的位置将第1壁部接合于第2壁部。其结果是，能够在管部将可抑制带电的区域控制为希望的形态。
[0028] 也可以构成为，管部具有：包括第1壁部的第1圆筒部；配置在第1圆筒部的内部的、包括第2壁部的第2圆筒部；和将第1圆筒部与第2圆筒部连结的连结部。依照该结构，能够增加管部的全长。其结果是，能够抑制在管部的内壁发生沿面放电。
[0029] 也可以构成为，第1圆筒部包括壁接合部。连结部也可以包括壁接合部。依照这些结构，能够在管部将抑制了带电的区域控制为希望的方式。
[0030] 也可以构成为，第1壁部的体积电阻随着从与金属部接合的端部去往壁接合部而变大。依照该结构，能够容易地制作具有希望的体积电阻的管部。
[0031] 也可以构成为，第1壁部包括体积电阻彼此不同的多个第1壁片部。也可以构成为，多个第1壁片部以体积电阻随着从与金属部接合的端部去往壁接合部而变大的方式配置。依照该结构，也能够容易的制造具有希望的体积电阻的管部。
[0032] 也可以构成为，第2壁部的体积电阻随着从壁接合部去往与电子枪和靶中的任一者接合的端部而变大。依照该结构，也能够容易地制造具有希望的体积电阻的管部。
[0033] 也可以构成为，第2壁部包括体积电阻彼此不同的多个第2壁片部。也可以构成为，多个第2壁片部以体积电阻随着从壁接合部去往与电子枪和所述靶中的任一者接合的端部而变大的方式配置。依照该结构，也能够容易地制造具有希望的体积电阻的管部。
[0034] 也可以构成为，金属部具有覆盖金属部与第1壁部的接合部分的突出部。依照该结构，能够抑制在管部与金属部的接合部位产生的放电。
[0035] 也可以构成为，管部以体积电阻随着从第1壁部去往第2壁部而连续地变大的方式形成为一体。依照该结构，也能够容易地制造具有希望的体积电阻的管部。
[0036] 也可以构成为，构成第1壁部的材料的体积电阻，为构成第2壁部的材料的体积电阻的10-5倍以上10-2倍以下。依照该结构，能够稳定地抑制管部的带电。
[0037] 也可以构成为，构成第1壁部的材料和构成第2壁部的材料是玻璃。依照该结构，也能够容易地制造具有希望的体积电阻的管部。
[0038] 依照本发明的一个方面，能够提供一种能够抑制耐压的下降，并且不容易发生放电的X射线管。
[0039] 下面，参照附图对用于实施本发明的方式进行详细的说明。在附图的说明中，对于相同的要素赋予相同的附图标记，省略重复的说明。
[0040] 对X射线管3的结构进行说明。如图1所示，X射线管3是所谓的反射型X射线管。X射线管3包括真空壳体10、电子枪11和靶T。真空壳体10是将内部保持为真空的真空外壳。电子枪11是电子产生单元。电子枪11具有阴极C。阴极C例如具有：由高熔点金属材料等形成的基体；和浸渍在该基体中的电子发射材料。靶T的形状为板状。靶T例如由钨等高熔点金属材料形成。靶T的中心位置与X射线管3的管轴AX重合。电子枪11和靶T收纳在真空壳体10的内部。从电子枪11出射的电子入射至靶T。其结果是，靶T产生X射线。产生的X射线，经X射线出射窗
33a照射至外部。
33a照射至外部。
[0041] 真空壳体10具有绝缘管12(管部)和金属部13。绝缘管12由绝缘性材料形成。作为绝缘性材料，例如可列举玻璃。金属部13具有X射线出射窗33a(X射线出射部)。真空壳体10具有内部空间S。金属部13具有主体部31和电子枪收纳部32。主体部31收纳靶T。电子枪收纳部32收纳成为阴极的电子枪11。
[0042] 主体部31的形状为筒状。在主体部31的一个端部(外侧端部)，固定有盖板33。盖板33具有X射线出射窗33a。X射线出射窗33a的材料为X射线透射材料。作为X射线透射材料，例如能够列举铍和铝等。盖板33将内部空间S的一端侧封闭。主体部31具有凸缘部311、圆筒部
312和突出部313。凸缘部311设置在主体部31的外周。凸缘部311固定在未图示的X射线产生装置。圆筒部312形成于主体部31的一个端部一侧。圆筒部312的形状为圆筒状。突出部313与圆筒部312的另一个端部连接。突出部313沿X射线管3的管轴方向(Z方向)突出。突出部
313突出至内部空间S。突出部313将绝缘管12与环部件14的连接部和阳极61(靶支承部60)隔开。
312和突出部313。凸缘部311设置在主体部31的外周。凸缘部311固定在未图示的X射线产生装置。圆筒部312形成于主体部31的一个端部一侧。圆筒部312的形状为圆筒状。突出部313与圆筒部312的另一个端部连接。突出部313沿X射线管3的管轴方向(Z方向)突出。突出部
313突出至内部空间S。突出部313将绝缘管12与环部件14的连接部和阳极61(靶支承部60)隔开。
[0043] 电子枪收纳部32的形状为圆筒。电子枪收纳部32固定于主体部31的一个端部一侧的侧部。主体部31的中心轴线与电子枪收纳部32的中心轴线大致正交。换言之，X射线管3的管轴AX与电子枪收纳部32的中心轴线大致正交。在电子枪收纳部32的主体部31侧的端部设置有开口32a。电子枪收纳部32的内部，经开口32a与主体部31的内部空间S连通。
[0044] 电子枪11包括阴极C、加热器111、第1栅极112和第2栅极113。电子枪11能够缩小通过构成部件的协作而产生的电子束的束径。换言之，电子枪11能够实现电子束的微小焦点化。阴极C、加热器111、第1栅极112和第2栅极113通过多个供电销114安装于主基板115。多个供电销114彼此平行地延伸。阴极C、加热器111、第1栅极112和第2栅极113，经与各自对应的供电销114从外部接受电力。
[0045] 绝缘管12的形状为大致筒状。在绝缘管12的一个端部焊接有环部件14。环部件14由金属等形成。环部件14与主体部31接合。通过该接合，绝缘管12的一端侧经环部件14与主体部31连接。在绝缘管12的另一端侧设置有内筒部12a。内筒部12a朝向绝缘管12的内侧延伸。内筒部12a的形状为圆筒。绝缘管12的另一个端部遍及整圈地向内侧折回，使得在从Z方向看时在绝缘管12的中央部形成孔部。
[0046] 绝缘管12的内筒部12a借助于固定部15，保持阳极61(靶支承部60)。靶支承部60的形状为棒状。靶支承部60的形状为圆柱状。靶支承部60例如由铜材等形成。靶支承部60在Z方向延伸。在靶支承部60的前端形成有倾斜面60a。倾斜面60a以随着从绝缘管12侧向主体部31侧去远离电子枪11的方式倾斜。靶T埋设在靶支承部60的端部。靶T与倾斜面60a处于同一个面。
[0047] 靶支承部60的根端部60b与绝缘管12的下端部相比向外侧突出。换言之，阳极61的根端部60b，与折返位置相比向外侧突出。靶支承部60(阳极61)的根端部60b与电源连接。在本实施方式中，真空壳体10为接地电位。因此，金属部13为接地电位。阳极61(靶支承部60)从电源接受正的高电压。阳极61也可以从电源接收与正的高电压不同的形态的电压。
[0048] 固定部15由金属等形成。固定部15将靶支承部60固定于绝缘管12的另一个端部。换言之，固定部15将靶支承部60固定于内筒部12a的上端部72b。固定部15的一端侧固定于靶支承部60。固定部15的另一端侧焊接于内筒部12a的上端部72b。通过该焊接，靶支承部60(阳极61)以沿着管轴AX延伸的方式固定。进而，被真空密封。即，阳极61的轴线与管轴AX的轴线是同轴的。进而，利用固定部15进行真空密封。
[0049] 盖电极19是电极部件。盖电极19从外侧包围绝缘管12的内筒部12a与固定部15的焊接部分(接合部分)。盖电极19的形状是大致圆筒形。盖电极19具有前端部和根端部。前端部固定于靶支承部60。前端部的形状为大致圆锥台状。根端部的形状为圆筒状。前端部平滑地与根端部连接。由于对焊接部分的放电，存在绝缘管12损伤的情况。盖电极19防止该绝缘管12的损伤。
[0050] 下面，参照图1，对绝缘管12进行更详细的说明。绝缘管12为一体成型的构件。绝缘管12包括内筒部12a(第2圆筒部)、外筒部12b(第1圆筒部)和连结部12c。上述的靶T和支承靶T的靶支承部60构成阳极61。阳极61和电子枪11构成X射线产生部。进而，金属部13和绝缘管12形成真空区域(内部空间S)。
[0051] 内筒部12a的形状为圆筒。内筒部12a的直径在绝缘管12中沿管轴AX的方向是一定的。内筒部12a的形状为管状。内筒部12a比外筒部12b细。即，内筒部12a的外径比外筒部12b的内径小。内筒部12a的轴线与管轴AX重合。内筒部12a的一个端部配置在外筒部12b的内部。内筒部12a的另一个端部配置在盖电极19的内侧。内筒部12a焊接于固定部15。内筒部12a与连结部12c相连。内筒部12a的沿管轴AX的长度小于外筒部12b的沿管轴AX的长度。
[0052] 外筒部12b的形状为圆筒。外筒部12b为绝缘管12的外形形状。外筒部12b的直径在绝缘管12中沿管轴AX的方向是一定的。外筒部12b通过玻璃连结部74焊接于环部件14的一端。玻璃连结部74是可伐玻璃制。环部件14是金属制。外筒部12b通过环部件14与主体部31接合。环状的外筒部12b从玻璃连结部74沿管轴AX的方向延伸。
[0053] 与内筒部12a同样，外筒部12b的轴线也与管轴AX重合。在内筒部12a的外周面与外筒部12b的内周面之间形成有间隙。内筒部12a的直径和外筒部12b的直径，在绝缘管12中沿管轴AX的方向是一定。因此，依照同轴的配置，从内筒部12a的内周面至外筒部12b的外周面的距离(间隙)，沿管轴AX是一定的。换言之，内筒部12a的内周面与外筒部12b的外周面是平行的。在内筒部12a与外筒部12b之间配置有盖电极19。内筒部12a的外周面与外筒部12b的内周面不直接相对。
[0054] 连结部12c将外筒部12b与内筒部12a连结。在内筒部12a与外筒部12b之间形成有间隙。连结部12c封闭该间隙。连结部12c的形状为圆环面状。换言之，连结部12c的形状为圆环状。
[0055] 将绝缘管12分为内筒部12a、外筒部12b和连结部12c这3个部分，对其形状进行了说明。绝缘管12进而基于材料特性分为2个部分。
[0056] 绝缘管12具有低电阻玻璃部71(第1壁部)和高电阻玻璃部72(第2壁部)。低电阻玻璃部71在玻璃接合部73(壁接合部)与高电阻玻璃部72接合。关于绝缘管12，构成绝缘管12的材料自身具有体积电阻的不同。玻璃接合部73将低电阻玻璃部71的端部71b接合于高电阻玻璃部72的一个端部72a。低电阻玻璃部71的体积电阻与高电阻玻璃部72的体积电阻是不同的。“低电阻”和“高电阻”是指低电阻玻璃部71与高电阻玻璃部72之间的相对的体积电阻的不同。即，“低电阻”的意思是，低电阻玻璃部71的体积电阻比高电阻玻璃部72的体积电阻小。入射至低电阻玻璃部71的电子与入射至高电阻玻璃部72的电子相比容易移动。因此，低电阻玻璃部71与高电阻玻璃部72相比不容易带电。作为一例，低电阻玻璃部71的体积电阻为高电阻玻璃部72的体积电阻的10-5倍以上10-2倍以下。例如，低电阻玻璃部71由体积电阻为约1015[Ωcm]的硼硅酸盐玻璃形成。高电阻玻璃部72由体积电阻为1018[Ωcm]的硼硅酸盐玻璃形成。在图1等中，为了使得容易理解，使低电阻玻璃部71的厚度与高电阻玻璃部72的厚度彼此不同。该厚度是构成的玻璃部件的厚度。但是，该壁的厚度也可以是相同的，厚度的大小关系也可以反过来。
[0057] 外筒部12b包括低电阻玻璃部71整体和高电阻玻璃部72的一部分。外筒部12b包括玻璃接合部73。连结部12c和内筒部12a包括高电阻玻璃部72的剩余的部分。连结部12c全部由高电阻玻璃部72构成。内筒部12a也全部由高电阻玻璃部72构成。
[0058] 关注绝缘管12的体积电阻。绝缘管12在环部件14与固定部15之间包括具有彼此不同的体积电阻的2个部分。具体而言，金属部13侧的体积电阻比固定部15侧的体积电阻小。依照该结构，阳极61(靶支承部60)和盖电极19中的至少一部分被低电阻玻璃部71包围。换言之，阳极61(靶支承部60)和盖电极19与体积电阻相对较小的低电阻玻璃部71相对。
[0059] 这里，对阳极61(靶支承部60)施加直流电压。其结果是，在绝缘管12的内部形成直流电场。绝缘管12的内部包括：外筒部12b的内周面与阳极61(靶支承部60)的外周面之间的区域；和外筒部12b的内周面与盖电极19的外周面之间的区域。处于直流电场的绝缘体中的电场的强度取决于体积电阻的值。例如，在体积电阻大的区域，电场容易集中。在绝缘管12中，低电阻玻璃部71所占区域与高电阻玻璃部72所占区域的关系，对绝缘管12的内部产生的电场施加影响。低电阻玻璃部71所占区域和高电阻玻璃部72所占区域，由玻璃接合部73的位置表示。
[0060] 绝缘管12的玻璃接合部73设置于外筒部12b。更详细而言，玻璃接合部73设置在从与盖电极19的一端相对的位置至与盖电极19的另一端相对的位置之间。换言之，玻璃接合部73设置在从与对阳极61(靶支承部60)的固定部侧的端部相对的位置至与盖电极19的另一端相对的位置之间。该范围包括玻璃接合部73与盖电极19的一端相对的结构。同样地，该范围还包括玻璃接合部73与盖电极19的另一端相对的结构。依照这样的玻璃接合部73的位置，能够抑制绝缘管12的内壁面的带电的产生。因此，能够抑制耐压的下降，并抑制放电。
[0061] 下面，对绝缘管12带电的原因进行更详细的说明。绝缘管12的带电考虑有2个原因。第1原因是，反射电子对绝缘管12的入射。第2原因是，因电场电子发射(Field Emission：FE)而产生的电子对绝缘管12的入射。
[0062] [反射电子的入射]
[0063] 例如，入射至靶T的电子E1，不会被X射线或热量转换地以一定的比例被再次发射。再次发射的电子是反射电子E2。反射电子E2的一部分在绝缘管12的内部飞行。反射电子E2的一部分在进行该飞行期间被阳极61(靶支承部60)等反射。而且，反射电子E2的一部分入射至外筒部12b的内壁面。入射的电子是电子E3。
[0064] 电子E1在电子枪11中被希望的电位差加速。加速了的电子E1入射至靶T。通过使加速了的电子E1被靶T反射来产生反射电子E2。反射电子E2的一部分，在靶T的表面通过大致不损失动能地使电子E1反射而生成。反射电子E2在X射线管3的内部飞行。然后，反射电子E2入射至阳极61(靶支承部20)的侧壁。该入射进一步产生反射电子E2。所产生的反射电子E2入射至外筒部12b。入射至外筒部12b的电子为电子E3。电子E3有可能使外筒部12b产生带电。
[0065] 电子E3入射的外筒部12b，包括体积电阻相对较低的低电阻玻璃部71。其结果是，入射至低电阻玻璃部71的电子E3容易流向环部件14。因此，低电阻玻璃部71能够放掉电子E3。放掉电子E3的结果是绝缘管12不容易带电。因此，能够抑制绝缘管12的耐压的下降，并且抑制放电。
[0066] 基于该观点，优选外筒部12b中电子E3容易入射的区域由低电阻玻璃部71构成。外筒部12b的靶T侧的部分也可以是低电阻玻璃部71。
[0067] [基于电场电子发射的电子的入射]
[0068] 但是，使绝缘管12带电的电子，除了反射电子E2之外也存在。具体而言，使绝缘管12带电的电子是因电场电子发射而产生的电子。电场电子发射是，从相对于周围电场为负电位的部位发射电子的现象。具体而言，为相对于内部空间S的电位，真空壳体10相对地为负电位的情况。例如，该状态，如图1所示的X射线管3那样，在对阳极61施加正的高电压，并且使真空壳体10(金属部13)为接地电位的情况下产生。正的高电压例如为100kV。即，电场电子发射，在对阳极61施加正的高电压，并且使金属部13为接地电位的情况下产生。真空壳体10包括玻璃连结部74与环部件14接合的部分。在该接合部分，真空、绝缘物和金属彼此相接。换言之，在该接合部分，真空壳体10的内部、玻璃连结部74和环部件14彼此相接。这样的接合部分，被称为三重接头75。在三重接头75中，电场容易集中。因此，三重接头75的电场的强度与周围相比容易变得相对强。三重接头75通过电场电子发射向真空侧发射电子。换言之，三重接头75向绝缘管12的内部侧发射电子。该发射的电子E4，如电子E3那样，入射至外筒部12b的内壁面。其结果是，外筒部12b的内壁面带电。
[0069] 绝缘管12组合有体积电阻彼此不同的低电阻玻璃部71和高电阻玻璃部72。利用该组合，能够控制绝缘管12的内部产生的电场的分布。具体而言，利用低电阻玻璃部71和高电阻玻璃部72的组合，减弱三重接头75产生的电场的强度。电场容易集中于体积电阻高的部位。于是，绝缘管12将体积电阻相对较小的低电阻玻璃部71配置在三重接头75侧。利用该结构，能够减弱三重接头75的附近产生的电场的强度。因此，能够抑制电场电子发射。通过抑制电子对绝缘管12的入射，绝缘管12不容易带电。其结果是，能够抑制绝缘管12的耐压的下降，并抑制放电。
[0070] [作用效果]
[0071] 在使用绝缘管12的X射线管3中，存在在X射线管3的内部产生的电子入射至绝缘管12的情况。由于该电子的入射，绝缘管12带电。其结果是，存在绝缘管12的耐压下降的情况。
例如，从电子枪11出射的电子E1入射至靶T。入射至靶T的电子中，一部分电子E1不会因X射线或热量而被转换地被靶T反射。反射电子E2存在入射至绝缘管12的情况。从X射线的利用効率的观点出发，靶T多设置在X射线出射窗33a的附近。在靶T设置在X射线出射窗33a的附近的情况下，反射电子E2容易入射至绝缘管12中的、与设置有X射线出射窗33a的金属部13接合的一侧。于是，X射线管3的绝缘管12具有：与金属部13接合的低电阻玻璃部71；和固定靶T(阳极61)的高电阻玻璃部72。构成低电阻玻璃部71的材料的体积电阻比构成高电阻玻璃部72的材料的体积电阻小。依照该结构，入射至低电阻玻璃部71的电子E3容易移动。其结果是，能够抑制绝缘管12的带电。因此，能够抑制耐压的下降，并且不容易产生因带电而引起的放电。在与绝缘管12的金属部13接合的一侧，三重接头75存在产生电场电子发射的情况。在绝缘管12的三重接头75侧，配置有体积电阻相对较小的低电阻玻璃部71。其结果是，能够抑制在三重接头75的附近产生的电场的强度。因此，能够抑制电场电子发射。即，通过抑制电子对绝缘管12的入射，能够抑制绝缘管12的带电。其结果是，能够抑制耐压的下降，并且使得不容易发生因带电而引起的放电。在进行电场电子发射时会发热。该热会使得从附近部件释放气体。因此，真空壳体10的内部的真空度下降。其结果是，放电的可能性变高。
但是，通过抑制电场电子的发射，还能够抑制发热。其结果是，能够使得不容易发生因真空度的下降而引起的放电。
例如，从电子枪11出射的电子E1入射至靶T。入射至靶T的电子中，一部分电子E1不会因X射线或热量而被转换地被靶T反射。反射电子E2存在入射至绝缘管12的情况。从X射线的利用効率的观点出发，靶T多设置在X射线出射窗33a的附近。在靶T设置在X射线出射窗33a的附近的情况下，反射电子E2容易入射至绝缘管12中的、与设置有X射线出射窗33a的金属部13接合的一侧。于是，X射线管3的绝缘管12具有：与金属部13接合的低电阻玻璃部71；和固定靶T(阳极61)的高电阻玻璃部72。构成低电阻玻璃部71的材料的体积电阻比构成高电阻玻璃部72的材料的体积电阻小。依照该结构，入射至低电阻玻璃部71的电子E3容易移动。其结果是，能够抑制绝缘管12的带电。因此，能够抑制耐压的下降，并且不容易产生因带电而引起的放电。在与绝缘管12的金属部13接合的一侧，三重接头75存在产生电场电子发射的情况。在绝缘管12的三重接头75侧，配置有体积电阻相对较小的低电阻玻璃部71。其结果是，能够抑制在三重接头75的附近产生的电场的强度。因此，能够抑制电场电子发射。即，通过抑制电子对绝缘管12的入射，能够抑制绝缘管12的带电。其结果是，能够抑制耐压的下降，并且使得不容易发生因带电而引起的放电。在进行电场电子发射时会发热。该热会使得从附近部件释放气体。因此，真空壳体10的内部的真空度下降。其结果是，放电的可能性变高。
但是，通过抑制电场电子的发射，还能够抑制发热。其结果是，能够使得不容易发生因真空度的下降而引起的放电。
[0072] 绝缘管12利用构成绝缘管12的材料的特性控制表面电阻值。例如，作为绝缘管12的表面电阻值的控制，能够列举将控制表面电阻值的附加部件粘贴在绝缘管的表面的结构。但是，依照绝缘管12的结构，与上述的结构相比，能够排除不均匀的涂覆的影响和涂覆膜的剥落这样的不确定要素。因此，能够可靠地控制表面电阻值。
[0073] 绝缘管12具有将低电阻玻璃部71接合于高电阻玻璃部72的玻璃接合部73。依照该结构，能够将低电阻玻璃部71和高电阻玻璃部72接合在希望的位置。其结果是，在绝缘管12中，能够将抑制了带电的区域控制为希望的方式。进而，能够将在绝缘管12的内部产生的电场的分布控制为希望的方式。
[0074] 绝缘管12具有外筒部12b、内筒部12a和连结部12c。外筒部12b包括低电阻玻璃部71。内筒部12a配置在外筒部12b的内部。内筒部12a包括高电阻玻璃部72。连结部12c将外筒部12b与内筒部12a连结。依照该结构，绝缘管12的全长变长。因此，能够抑制在绝缘管12的内壁产生的沿面放电。
[0075] 外筒部12b包括玻璃接合部73。依照该结构，电子E3和电子E4可能入射的区域由低电阻玻璃部71形成。其结果是，能够抑制绝缘管12的带电。能够降低在绝缘管12与金属部13的接合部位产生的电场的强度。其结果是，能够抑制不需要的电子E4的产生。
[0076] 金属部13具有配置在绝缘管12与阳极61(靶支承部60)之间的突出部313。突出部313覆盖金属部13与低电阻玻璃部71的接合部分。依照该结构，能够适当地抑制反射电子E2对绝缘管12的入射。在绝缘管12与金属部13的接合部位，能够抑制放电。因此，能够减弱电场的强度。其结果是，能够抑制不需要的电子E4的产生。
[0077] 构成低电阻玻璃部71的材料的体积电阻，为构成高电阻玻璃部72的材料的体积电阻的10-5倍以上10-2倍以下。依照该结构，能够在靶支承部60与金属部13之间产生希望的电场分布。因此，能够稳定地抑制绝缘管12的带电。
[0078] 构成低电阻玻璃部71的材料和构成高电阻玻璃部72的材料是玻璃。依照该结构，也能够容易地制造具有希望的体积电阻的绝缘管12。
[0079] 上面，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于上述实施方式。本发明能够在不脱离其宗旨的范围内进行各种变形。即，X射线管的各部分的形状和材料等，并不限定于由上述实施方式表示的具体的形状和材料等。
[0080] [第1变形例]
[0081] 如图2所示，第1变形例的X射线管3A具有真空壳体10A。真空壳体10A具有绝缘管12A来代替绝缘管12。绝缘管12A的玻璃接合部73设置在连结部12c1。例如，玻璃接合部73也可以设置在连结部12c1的顶部。在该结构中，外筒部12b1全部由低电阻玻璃部71构成。内筒部12a1全部由高电阻玻璃部72构成。连结部12c1包括低电阻玻璃部71和高电阻玻璃部72。
连结部12c1的截面形状为圆弧状。连结部12c1的与外筒部12b1连接的部分，是低电阻玻璃部71。与内筒部12a1连接的部分是高电阻玻璃部72。依照该结构，电子E3或电子E4能入射的范围由低电阻玻璃部71构成。电子E3或电子E4能入射的范围是外筒部12b1。即，外筒部12b1由低电阻玻璃部71构成。因此，能够适当地抑制绝缘管12A的带电。
连结部12c1的截面形状为圆弧状。连结部12c1的与外筒部12b1连接的部分，是低电阻玻璃部71。与内筒部12a1连接的部分是高电阻玻璃部72。依照该结构，电子E3或电子E4能入射的范围由低电阻玻璃部71构成。电子E3或电子E4能入射的范围是外筒部12b1。即，外筒部12b1由低电阻玻璃部71构成。因此，能够适当地抑制绝缘管12A的带电。
[0082] [第2变形例]
[0083] 如图3所示，第2变形例的X射线管3B具有真空壳体10B。真空壳体10B具有绝缘管12B代替绝缘管12。第2变形例的绝缘管12B的玻璃接合部73设置在内筒部12a2。例如，玻璃接合部73被盖电极19覆盖。在玻璃接合部73与外筒部12b2之间配置有盖电极19。在该结构中，外筒部12b2全部由低电阻玻璃部71构成。连结部12c2全部由低电阻玻璃部71构成。内筒部12a2包括低电阻玻璃部71和高电阻玻璃部72。利用该结构，电子E3或电子E4能入射的范围由低电阻玻璃部71构成。换言之，外筒部12b2由低电阻玻璃部71构成。因此，能够适当地抑制绝缘管12B的带电。
[0084] [第3变形例]
[0085] 在上述实施方式中，作为X射线产生部例示了反射型的装置。如图4所示，第3变形例的X射线管3C具有真空壳体10C和X射线产生部80。真空壳体10C具有：包括主体部31A的金属部13A；和绝缘管12C。X射线产生部80是透射型的装置。透射型的X射线产生部80具有电子枪81和靶T1。电子枪81配置在真空壳体10C的内部。电子枪81在管轴AX的方向出射电子E5。例如，圆筒状的电子枪81的中心轴线与管轴AX重合。电子枪81的与出射部相反一侧的端部，通过固定部15A与绝缘管12C的内筒部12a连结。靶T1配置在X射线出射窗33a的背面。从电子枪81发射的电子E5入射至靶T1。通过电子E5的入射，产生X射线。
[0086] 在具有X射线产生部80的X射线管3C中，入射至靶T1的电子E5的一部分成为反射电子E6。反射电子E6的一部分成为入射至绝缘管12的外筒部12b的电子E7。通过电子E7的入射，在绝缘管12产生带电。
[0087] 利用具有透射型的X射线产生部80的X射线管3C，也能够抑制绝缘管12的带电，并且抑制放电。
[0088] [第4变形例]
[0089] 在实施方式的绝缘管12中，低电阻玻璃部71具有一定的体积电阻。但是，绝缘管具有的体积电阻，并不限定于这样的方式。低电阻玻璃部的体积电阻也可以不是一定的。也可以构成为，绝缘管从一个端部朝向另一个端部，其体积电阻不发生变化。例如，也可以构成为，低电阻玻璃部从与金属部13接合的端部朝向玻璃接合部73，体积电阻逐渐变大。也可以构成为，高电阻玻璃部72从玻璃接合部73朝向与阳极61(靶支承部60)接合的端部，其体积电阻逐渐变大。依照该结构，能够容易地制造具有希望的体积电阻的绝缘管。
[0090] [第5变形例]
[0091] 如第4变形例那样具有体积电阻的坡度的低电阻玻璃部例如也可以包括体积电阻不同的多个壁片部。多个壁片部也可以彼此接合。低电阻玻璃部包括体积电阻彼此不同的多个第1壁片部。也可以构成为，多个第1壁片部以从与金属部13接合的端部朝向玻璃接合部73去体积电阻变大的方式配置。高电阻玻璃部也同样。总而言之，高电阻玻璃部包括体积电阻彼此不同的多个第2壁片部。也可以构成为，多个第2壁片部以从玻璃接合部73朝向与阳极61(靶支承部60)接合的端部去体积电阻变大的方式配置。采用该结构，能够容易地得到具有希望的体积电阻的绝缘管。
[0092] [第6变形例]
[0093] 实施方式的绝缘管12是低电阻玻璃部71和高电阻玻璃部72之外的部件。而且，在绝缘管12中，低电阻玻璃部71与高电阻玻璃部72接合。但是，用于获得抑制放电的效果的结构，并不限定于该结构。在绝缘管中，使金属部13侧的体积电阻小于阳极61(靶支承部60)侧的体积电阻，能够获得抑制放电的效果。第6变形例的X射线管所具有的绝缘管是一体的玻璃品。进而，也可以构成为，第6变形例的X射线管所具有的绝缘管，从与金属部13接合的端部朝向与阳极61(靶支承部60)接合的端部去，体积电阻连续地变化。换言之，第6变形例的绝缘管包括低电阻玻璃部和高电阻玻璃部。而且，第6变形例的绝缘管是一体的。进而，第6变形例的绝缘管以从低电阻玻璃部向高电阻玻璃部去体积电阻连续变大的方式形成。第6变形例的绝缘管不具有玻璃接合部。利用该结构，能够容易地得到希望的体积电阻。
[0094] [解析例]
[0095] 通过数值解析确认了在绝缘管的内部形成的电场的情况。下面，说明数值解析的结果。通过该数值解析得到等电位线。依照数值解析的结果，可知在绝缘管的内部产生的电场的情况。因此，依照数值解析的结果，例如能够预测电场电子发射的程度。
[0096] 数值解析使用图5所示的模型。模型是将图1等所示的X射线管3简化而得到的。作为X射线管的结构，模型具有阳极91、电极盖92、绝缘管93和金属部94。进而，模型具有X射线管收纳部95作为金属制的X射线管收纳容器。电极盖92覆盖连接部96。连接部96是将绝缘管93与阳极91连接的部分。绝缘管93包括低电阻玻璃部93a和高电阻玻璃部94b。低电阻玻璃部93a通过可伐玻璃97与金属部94的圆筒部99连结。由阳极91、绝缘管93和金属部94包围的区域为区域S5。区域S5为真空。由X射线管收纳部95、金属部94、绝缘管93和阳极91包围的区域为区域S6。区域S6充满绝缘油。
[0097] 数值解析的模型是图5所示的图的截面，绕管轴AX为旋转对称。进而，作为输入条件，在金属部94与阳极91之间设置有电位差。具体而言，使X射线管收纳部95和金属部94的电压为0V。进而，使阳极91的电压为100kV。
[0098] 在数值解析中，设定了2个参数。第1参数是玻璃接合部73的位置。将玻璃接合部73的位置设置在彼此不同的6个位置。而且，关于各个结构，得到了等电位线。第2参数是低电阻玻璃部93a的体积电阻与高电阻玻璃部94b的体积电阻的比率。将体积电阻的比率设定为彼此不同的5个比率。而且，关于各个比率，得到了等电位线。
[0099] [玻璃接合部的位置]
[0100] 点P1表示第1解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置。在第1解析例中，将玻璃接合部73设定在电极盖92与阳极91相对的区域。在第1解析例中，内筒部12a包括低电阻玻璃部93a和高电阻玻璃部93b。图6A表示第1解析例的等电位线。
[0101] 点P2表示第2解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置。在第2解析例中，将玻璃接合部73设定为内筒部12a与连结部12c的边界位置。图6B表示第2解析例的等电位线。
[0102] 点P3表示第3解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置。在第3解析例中，将玻璃接合部73设定为连结部12c。具体而言，玻璃接合部73的位置为，在截面中观看连结部12c时展现的圆弧的顶部。图6C表示第3解析例的等电位线。
[0103] 点P4表示第4解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置。在第4解析例中，将玻璃接合部73设定在与电极盖92的端部相对的位置。该位置是外筒部12b与连结部12c的边界。第4解析例的绝缘管93的外筒部12b包括低电阻玻璃部93a。低电阻玻璃部93a面对阳极91、电极盖92和突出部98。图6D表示第4解析例的等电位线。
[0104] 点P5表示第5解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置。在第5解析例中，将玻璃接合部73设定在与电极盖92相对的位置。第5解析例的与绝缘管93的外筒部相当的部分，包括低电阻玻璃部93a和高电阻玻璃部94b。低电阻玻璃部93a面对阳极91、电极盖92和突出部98。图6E表示第5解析例的等电位线。
[0105] 点P6表示第6解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置。在第6解析例中，将玻璃接合部73设定为与突出部98相对的位置。第6解析例的绝缘管93的几乎全部由高电阻玻璃部94b构成。图6F表示第6解析例的等电位线。
[0106] 限定包括圆筒部99与可伐玻璃97的接合部的区域R1。即，区域R1包括图1所示的三重接头75。关注在从第1解析例至第6解析例的区域R1产生的等电位线。确认了图6A所示的第1解析例的等电位线、图6B所示的第2解析例的等电位线和图6C所示的第3解析例的等电位线。其结果是，能够在任意解析例中均确认到电场集中在区域R1的情况。即，可知，在第1、第2、第3解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置，产生电场电子发射的可能性较高。
[0107] 确认到图6D所示的第4解析例的等电位线、图6E所示的第5解析例的等电位线和图6F所示的第6解析例的等电位线。其结果是，在任意解析例中均能够确认到电场集中于区域R1的情况。可知，在第4、第5、第6解析例的模型具有的玻璃接合部73的位置，产生电场电子发射的可能性较低。因此可知，第4、第5、第6解析例的模型所示的玻璃接合部73的位置，能够抑制在三重接头75产生的电场电子的发射。
[0108] 绝缘管93的外筒部由低电阻玻璃部93a形成，能够抑制绝缘管93的带电。即，第1～第5解析例的模型所示的玻璃接合部73的位置，能够抑制绝缘管93的带电。
[0109] 可知，第4和第5解析例的模型所示的玻璃接合部73的位置，能够抑制电场电子发射，并且能够抑制带电。绝缘管93与第5解析例的模型对应。因此，绝缘管93能够抑制在三重接头75的附近产生的电场的集中。其结果是，能够确认到绝缘管93能够适当地抑制电场电子的发射。
[0110] [体积电阻的比率]
[0111] 确认到低电阻玻璃部93a的体积电阻与高电阻玻璃部94b的体积电阻的比率对等电位线施加的影响。在进行该确认时，使用了第5解析例的模型。低电阻玻璃部93a的体积电阻与高电阻玻璃部94b的体积电阻的比率，以低电阻玻璃部93a为基准，使高电阻玻璃部94b的体积电阻为1倍(第7解析例)、101倍(第8解析例)、102倍(第9解析例)、103倍(第10解析例)、104倍(第11解析例)。换言之，比率以高电阻玻璃部94b为基准，为低电阻玻璃部93a的-1 -2 -3 -4体积电阻的1倍、10 倍、10 倍、10 倍、10 倍。
[0112] 图7A是第7解析例的结果。图7B是第8解析例的结果。图7C是第9解析例的结果。图7D是第10解析例的结果。图7E是第11解析例的结果。
[0113] 在第7～第11解析例中，关注在由低电阻玻璃部93a构成的区域产生的等电位线的密度与在由高电阻玻璃部93b构成的区域产生的等电位线的密度的不同之处。此外可知，第9、第10、第11解析例，与第7、第8解析例相比较，在由高电阻玻璃部93b构成的区域中，等电位线的密度更高。即，能够确认到，第9、第10、第11解析例的等电位线，与第7、第8解析例的等电位线相比，出现了电场集中的情况。其结果是，能够确认到，依照第9、第10、第11解析例的模型，能够抑制在处于由低电阻玻璃部93a构成的区域侧的区域R1产生的电场集中。即，能够确认到，能够抑制在图1所示的三重接头75产生的电场集中。进而，其结果是，能够确认到，依照第9、第10、第11解析例的模型，能够抑制在处于由低电阻玻璃部93a构成的区域侧的区域R1产生的电场电子发射。将第10解析例的等电位线的密度与第11解析例的等电位线的密度向比较，未能确认到优越性的差。即，可知，超过必要地使体积电阻下降，不会对等电位线的密度施加大的影响。但是，使体积电阻下降，会增加流入低电阻玻璃部93a的电流量。
即，使体积电阻下降，会导致使低电阻玻璃部93a的绝缘性能下降。因此，可知，关于体积电阻的比率，综合考虑，以低电阻玻璃部93a为基准，优选使高电阻玻璃部94b的体积电阻为
102倍以上105倍以下。换言之，在以高电阻玻璃部94b为基准的情况下，将低电阻玻璃部93a的体积电阻设定为10-5倍以上10-2倍以下即可。
即，使体积电阻下降，会导致使低电阻玻璃部93a的绝缘性能下降。因此，可知，关于体积电阻的比率，综合考虑，以低电阻玻璃部93a为基准，优选使高电阻玻璃部94b的体积电阻为
102倍以上105倍以下。换言之，在以高电阻玻璃部94b为基准的情况下，将低电阻玻璃部93a的体积电阻设定为10-5倍以上10-2倍以下即可。
[0114] [突出部的作用]
[0115] 形成三重接头75的部分被突出部98覆盖。换言之，突出部98配置在形成三重接头75的部分与靶支承部60之间。通过数值解析，确认到突出部98的作用。
[0116] 第12解析例的模型从第5解析例的模型除去了突出部。图8A表示第12解析例的结果。图8A表示等电位线。图8B再次表示第5解析例的结果。
[0117] 关注三重接头75的附近的区域R1。在存在突出部98的情况下(第5解析例)，确认到没有形成强电场。对此，在不存在突出部98的情况下(第12解析例)，确认到形成有强电场。因此，能够确认到，突出部98具有减弱在三重接头75的附近的区域R1产生的电场的作用。
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