特許 6960153 Ｘ線発生装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6960153

(24)【登録日】2021年10月13日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】Ｘ線発生装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 35/10 20060101AFI20211025BHJP

【ＦＩ】

   H01J35/10 B

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-170242(P2017-170242)

(22)【出願日】2017年9月5日

(65)【公開番号】特開2019-46704(P2019-46704A)

(43)【公開日】2019年3月22日

【審査請求日】2019年9月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000250339

【氏名又は名称】株式会社リガク

(74)【代理人】

【識別番号】100093953

【弁理士】

【氏名又は名称】横川 邦明

(72)【発明者】

【氏名】山片 正明

(72)【発明者】

【氏名】茶木 友弘

(72)【発明者】

【氏名】栗林 勝

【審査官】 山本 一

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０３−０４０３４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０８−５０７６４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４５２３３２７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ３５／１０

Ｈ０５Ｇ １／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子を受けてＸ線を発生するターゲットと、
当該ターゲットの内部空間を冷媒流入路と冷媒流出路とに分けるセパレータと、
前記ターゲットを回転させるターゲット駆動手段と、
前記冷媒流入路へ冷媒を供給し前記冷媒流出路を通して冷媒を回収する冷却系と、
前記セパレータを当該セパレータの中心において回転可能に支持する中空の内管と、
前記内管と同軸に設けられた中空の外管と、
を有するＸ線発生装置において、
前記ターゲットは前記外管によって支持されており、
前記内管の中空部は前記冷媒流入路に連通し、前記外管の内面と前記内管の外面との間の中空部は前記冷媒流出路に連通しており、
前記内管が前記セパレータを支持する部分には前記セパレータの回転を許容するための隙間が設けられており、
前記隙間が設けられた所の前記内管における冷媒の速度を速めるための冷媒流速加速手段を有しており、
当該冷媒流速加速手段は、前記隙間の冷媒流入路側の開口の所の流速を前記内管の中空部の上流領域を流れる冷媒の流速よりも速くし、
前記セパレータは前記ターゲットが回転するときに当該ターゲットの回転方向と同じ方向へ回転する
ことを特徴とするＸ線発生装置。

【請求項2】

前記セパレータは前記ターゲットの回転速度と同じ速度で回転することを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。

【請求項3】

前記セパレータは突出するスペーサを有しており、
当該スペーサが前記ターゲットの内面に押圧されることにより、前記ターゲットが回転するときに前記セパレータが回転する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のＸ線発生装置。

【請求項4】

前記スペーサは前記冷媒の流れを案内するフィンであることを特徴とする請求項３記載のＸ線発生装置。

【請求項5】

前記冷媒流速加速手段は、前記内管の径が徐々に小さくなるテーパ管であることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。

【請求項6】

前記テーパ管の小面積側の端部開口である第１開口は前記隙間の一方の壁面に開口しており、
前記テーパ管の開口を出た冷媒を受けるための開口である第２開口が前記隙間の他方の壁面に開口しており、
前記第２開口の径をＤ２とし、前記第１開口の径をＤ１としたとき、
１．２Ｄ１≦Ｄ２≦１．２７Ｄ１
である
ことを特徴とする請求項５記載のＸ線発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転対陰極の内部に水のような冷媒を流して当該回転対陰極を冷却するようにしたＸ線発生装置に関する。特に、本発明は、回転対陰極の内部にセパレータを設けることにより、当該回転対陰極の内部に冷媒流入路と冷媒流出路を設けるようにしたＸ線発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、特許文献１にＸ線発生装置が開示されている。この従来のＸ線発生装置においては、内筒である仕切りパイプと外筒である回転シャフトが同軸状に設けられている。仕切りパイプも回転シャフトも中空の円筒である。仕切りパイプの先端にセパレータが取り付けられている。回転シャフトの先端にターゲットが取り付けられている。セパレータはターゲットの中に格納されている。

【0003】

ターゲットに電子が衝突すると、そのターゲットの電子が衝突した部分からＸ線が放射される。電子の衝突によりターゲットは高温に加熱される。ターゲットが許容限界以上に高温になることを防止するため、セパレータによって回転対陰極の内部に形成された冷媒流入路に冷媒、例えば水が供給される。供給された水は、ターゲットの裏側から当該ターゲットを冷却する。冷却後の水は冷媒流出路を通して回収される。

【0004】

上記従来のＸ線発生装置においては、ターゲットが高速で回転する。例えば、９０００ｒｐｍの高速で回転する。一方、ターゲットの内部に配置されたセパレータは回転しないように位置不動に固定されていた。また、電子が衝突する部分のターゲットとセパレータとの間隔は、例えば１．５ｍｍのように狭く設定されていた。この狭い間隔内を冷媒が流れるとき、ターゲットの内面に接する冷媒と、セパレータの外面に接する冷媒との速度差は非常に大きい。これにより水が効果的に攪拌され、その結果、ターゲットを内側から効率良く冷却することができた。

【0005】

しかしながら、特許文献１に開示されたＸ線発生装置においては、ターゲットの内面とセパレータの外面との間で冷媒の速度差が大きくなり、そのため、ターゲットを回転させるための駆動源、例えば電動モータのトルクが大きくなければならないという問題があった。また、ターゲットの内面とセパレータの外面との間で冷媒が激しく攪拌されるので、振動が大きくなるという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００６−１７９２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、従来装置における上記の問題点に鑑みて成されたものであって、回転ターゲットの内部にセパレータによって冷媒流入路と冷媒流出路とを設けるようにしたＸ線発生装置において、トルクの負担を軽減すること、及び振動を軽減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るＸ線発生装置は、電子を受けてＸ線を発生するターゲットと、当該ターゲットの内部空間を冷媒流入路と冷媒流出路とに分けるセパレータと、前記ターゲットを回転させるターゲット駆動手段と、前記冷媒流入路へ冷媒を供給し前記冷媒流出路を通して冷媒を回収する冷却系と、前記セパレータを当該セパレータの中心において回転可能に支持する中空の内管と、前記内管と同軸に設けられた中空の外管と、を有するＸ線発生装置において、前記ターゲットは前記外管によって支持されており、前記内管の中空部は前記冷媒流入路に連通し、前記外管の内面と前記内管の外面との間の中空部は前記冷媒流出路に連通しており、前記内管が前記セパレータを支持する部分には前記セパレータの回転を許容するための隙間が設けられており、前記隙間が設けられた所の前記内管における冷媒の速度を速めるための冷媒流速加速手段を有しており、当該冷媒流速加速手段は、前記隙間の冷媒流入路側の開口の所の流速を前記内管の中空部の上流領域を流れる冷媒の流速よりも速くし、前記セパレータは前記ターゲットが回転するときに当該ターゲットの回転方向と同じ方向へ回転することを特徴とする。

【0009】

本発明に係るＸ線発生装置の第２の発明態様において、前記セパレータは前記ターゲットの回転速度と同じ速度で回転する。

【0010】

本発明に係るＸ線発生装置の第３の発明態様において、前記セパレータは突出するスペーサを有しており、当該スペーサが前記ターゲットの内面に押圧されることにより、前記ターゲットが回転するときに前記セパレータが回転する。

【0011】

本発明に係るＸ線発生装置の第４の発明態様において、前記スペーサは前記冷媒の流れを案内するフィンである。

【0014】

本発明に係るＸ線発生装置の第５の発明態様において、前記冷媒流速加速手段は、前記内管の径が徐々に小さくなるテーパ管である。

【0015】

本発明に係るＸ線発生装置の第６の発明態様において、前記テーパ管の小面積側の端部開口である第１開口は前記隙間の一方の壁面に開口しており、前記テーパ管の開口を出た冷媒を受けるための開口である第２開口が前記隙間の他方の壁面に開口しており、前記第２開口の径をＤ２とし、前記第１開口の径をＤ１としたとき、
１．２Ｄ１≦Ｄ２≦１．２７Ｄ１
である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ターゲットとセパレータが一緒に同じ方向へ回転するので、冷却領域においてターゲットの内面とセパレータの外面との間で水の速度差がなくなる。このため、ターゲットを回転させるための駆動手段のトルクを小さくできる。また、ターゲットの内面とセパレータの外面との間で水が激しく攪拌されることがないので、Ｘ線発生装置の振動が小さい。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係るＸ線発生装置の一実施形態の全体的な構成を示す図である。

【図2】図１のＸ線発生装置の断面図である。

【図3】図２のＸ線発生装置で用いられる主要部品であるセパレータの正面図である。

【図4】図３のＦ−Ｆ線に従った断面図である。

【図5】図２において符号Ａで示す部分の拡大図である。

【図6】図２におけるターゲットのＸ線発生部分を拡大して示す断面図である。

【図7】図５の主要部を拡大して示す断面図である。

【図8】本発明に係るＸ線発生装置の他の実施形態の主要部の断面構造を示す断面図である。

【図9】本発明に係るＸ線発生装置のさらに他の実施形態の主要部の断面構造を示す断面図である。

【図10】冷媒流入路の断面径と短絡量率との関係を示すグラフである。

【図11】冷媒流入路の断面径と短絡量率との他の関係を示すグラフである。

【図12】冷媒流入路に設けられるフィンの配置位置と短絡量率との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明に係るＸ線発生装置を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、本明細書に添付した図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。

【0019】

（Ｘ線発生装置の第１の実施形態）
図１は、本発明に係るＸ線発生装置の一実施形態の全体的な構成を示している。同図においてＸ線発生装置１は、真空容器２と、対陰極組立体３とを有している。真空容器２の内部は真空吸引装置４によって真空状態に保持される。図２において、対陰極組立体３は概ね円筒状のケーシング５を有している。ケーシング５に設けられたフランジ６が真空容器２に固定されている。

【0020】

ケーシング５の内部の中心部に内管８が設けられている。内管８は中空で円筒状の管である。内管８は、ケーシング５の左端部に固定され、ケーシング５の中心線Ｘ０に沿って延びている。内管８は回転もせず、位置移動もしない状態に固定されている。内管８の中空部は冷媒流入路８ａとして機能する。冷媒流入路８ａの左端部は入口用継手９につながっている。入口用継手９は図１において冷媒供給装置１３から延びる冷媒供給管４２につなげられている。

【0021】

図２において、内管８の外側に外管１０が設けられている。外管１０は中空で円筒状の管である。外管１０は２つの軸受１１ａ，１１ｂによって中心線Ｘ０を中心として回転自在に支持されている。内管８と外管１０は共通の中心線Ｘ０に沿って図２の左右方向へ延びている。内管８と外管１０との間の空間は冷媒流出路１０ｂとして機能する。冷媒流出路１０ｂの左端部は出口用継手１２につながっている。出口用継手１２は図１において冷媒供給装置１３から延びる冷媒回収管４３につなげられている。

【0022】

図２において、内管８の右側の先端にセパレータ１５が取付けられている。セパレータ１５は、図３及び図４に示すように、円板部１６と、傾斜部１７と、流入側スペーサとして機能する複数のフィン（すなわち、ヒレ部材又は羽根部材）１８とを有している。傾斜部１７は円板部１６の周縁部に設けられている。フィン１８は本実施形態では４個設けられている。４つのフィン１８は角度９０°の等配間隔で円板部１６の中心点から放射状に延びている。円板部１６の中心部の裏面に凹部１９が設けられている。

【0023】

図５は、図２におけるターゲット２２の下半分の部分であるＡ部分を拡大して示している。図５において、内管８の右側の先端部は半径方向（すなわち中心線Ｘ０と直角の方向）へ膨らみ出た円盤形状の膨出部８ｂとなっている。この膨出部８ｂがセパレータ１５の裏面の凹部１９に入った状態で内管８とセパレータ１５とがつながっている。

【0024】

図２において、外管１０の右側の先端にターゲット２２が設けられている。ターゲット２２は、ターゲット底部２３とターゲット本体２４とを有している。ターゲット底部２３及びターゲット本体２４は、いずれも、図２の左側端部が開放端であり、右側端部が閉じた端部であり、左側端部と右側端部の間の側面部が円筒状である形状、すなわちカップ状となっている。ターゲット底部２３は外管１０と一体に形成されている。

【0025】

ターゲット本体２４の周面の１ヶ所に対向して電子銃２１が設けられている。電子銃２１はフィラメント２７を有している。図１において、高圧電源２０によりフィラメント２７とターゲット２２との間に管電圧Ｖ（例えばマイナス６０ｋＶ）が印加される。管電圧Ｖが印加されたフィラメント２７には管電流Ｉが流れる。このときフィラメント２７は発熱して熱電子ｅを発生する。この熱電子ｅがターゲット２２の表面に衝突し、熱電子ｅが衝突した領域からＸ線Ｒが発生する。熱電子ｅが衝突した領域、すなわちＸ線が発生する領域がＸ線焦点である。Ｘ線焦点は、例えば縦×横＝４０μｍ×４００μｍの大きさである。ここで、縦方向は図２の紙面に対して直角の方向であり、横方向は図２の紙面に平行の方向である。この大きさの焦点は、面積が小さいということから、マイクロフォーカスと呼ばれている。このＸ線焦点から発生したＸ線はマイクロフォーカスのＸ線と呼ばれている。

【0026】

図５において、ターゲット底部２３の開放端の外周面に雄ネジ２５が形成されている。一方、ターゲット本体２４の開放端の内周面に雌ネジ２６が形成されている。これらの雄ネジ２５と雌ネジ２６とを嵌合させることにより、ターゲット底部２３とターゲット本体２４が一体に組付けられてターゲット２２が形成されている。ターゲット底部２３の閉じた端部の表面には流出側スペーサ２９が設けられている。流出側スペーサ２９は、図３及び図４で示した流入側スペーサとしてのフィン１８と同様に細長い突起として形成されている。また、流出側スペーサ２９も複数個設けられている。複数の流出側スペーサ２９もフィン１８と同様に中心線Ｘ０に対して対称に配置されることが好ましい。

【0027】

ネジ２５，２６のところでターゲット底部２３をターゲット本体２４にネジ込むことにより、ターゲット底部２３の流出側スペーサ２９がセパレータ１５のフィン（すなわち流入側スペーサ）１８をターゲット本体２４の閉じている端部の裏面に押付ける。この状態において、図５に示すように、内管８の先端の膨出部８ｂとセパレータ１５の裏面の凹部１９の壁との間にカップ形状の隙間３０が形成されている。符号３０ａは隙間３０の上流側であり、符号３０ｂは隙間３０の下流側である。セパレータ１５のフィン１８はターゲット本体２４に押付けられているので、ターゲット２２が中心線Ｘ０を中心として回転する際にはセパレータ１５もターゲット２２と一緒に回転する。内管８の先端の膨出部８ｂとセパレータ１５の凹部１９の壁との間に隙間３０が形成されるので、セパレータ１５は、固定されている内管８に対して回転することができる。

【0028】

図２において、ケーシング５の内部であって外管１０の周囲に、ターゲット駆動手段としてのダイレクトモータ３１が設けられている。ダイレクトモータ３１は、外管１０の外周面に設けられたロータ３２と、ケーシング５の内周面に設けられたステータ３３とを有している。ステータ３３に通電が成されると回転磁界が発生し、この回転磁界のためにロータ３２が中心線Ｘ０を中心として回転し、その結果、内管８が中心線Ｘ０を中心として回転する。

【0029】

ケーシング５の右側の先端部に磁性流体シール装置３６が設けられている。磁性流体シール装置３６は周知の軸封装置である。この磁性流体シール装置３６は、外管１０の外周面上に磁性流体を磁力によって吸着させることにより外管１０の外周面上に磁性流体膜を形成する。この磁性流体膜の働きにより、外管１０を回転させている状態において、真空容器２の外部の大気圧と真空容器２の内部の真空との圧力差が維持される。外管１０の左端部とケーシング５の左端部との間にメカニカルシール３７が設けられている。メカニカルシール３７は冷媒としての冷却水の漏れを防止する。

【0030】

図２において、電子銃２１によってターゲット２２の表面にＸ線焦点が形成される領域は高温に発熱する。Ｘ線の発生を継続して行うためにはこの領域を冷却しなければならない。以下この領域を冷却領域Ｂと呼ぶことにする。冷却領域Ｂはターゲット本体２４の周面上に環状に存在する。図６において、セパレータ１５の傾斜部１７の先端に形成されている接近表面３８が冷却領域Ｂに対応して配置される。接近表面３８に対向しているターゲット本体２４の領域が被冷却面Ｃである。接近表面３８と被冷却面Ｃによって挟まれる空間が接近通路Ｄである。フィラメント２７から放射された電子ｅがターゲット本体２４に衝突する領域であるＸ線焦点は被冷却面Ｃに含まれることが好ましい。

【0031】

ターゲット本体２４とセパレータ１５とによって挟まれた空間であって接近通路Ｄに至る部分の空間が冷媒流入路３９ａである。冷媒流入路３９ａは図２において内管８の冷媒流入路８ａにつながっている。図６において、ターゲット底部２３とセパレータ１５とによって挟まれた空間であって接近通路Ｄから出ている空間が冷媒流出路３９ｂである。冷媒流出路３９ｂは図２において外管１０と内管８との間の空間である冷媒流出路１０ｂにつながっている。

【0032】

以下、Ｘ線発生装置１の作用について説明する。図１において、真空吸引装置４が作動して真空容器２の内部が真空状態に設定される。高圧電源２０が作動してフィラメント２７から電子が放出され、ターゲット２２からＸ線Ｒが放射される。ターゲット２２はダイレクトモータ３１によって駆動されて中心線Ｘ０を中心として回転する。冷媒供給装置１３が作動して、冷媒供給管４２及び入口用継手９を介してＸ線発生装置１へ冷媒としての水が供給される。

【0033】

供給された水は、図２において次の順に、すなわち、内管８の冷媒流入路８ａ，ターゲット２２内の冷媒流入路３９ａ、冷却領域Ｂ内の接近通路Ｄ（図６参照）、ターゲット２２内の冷媒流出路３９ｂ（図６参照）、そして外管１０の冷媒流出路１０ｂの順に流れる。さらに水は、出口用継手１２及び冷媒回収管４３（図１参照）を通して回収される。冷媒である水が図６の接近通路Ｄ及びその近傍を流れるとき、ターゲット本体２４のＸ線焦点を含む被冷却面Ｃが冷却される。

【0034】

本実施形態では、図７に示すように、セパレータ１５においてスペーサとして機能するフィン１８がターゲット本体２４の内面に押付けられている。さらに、内管８の先端の膨出部８ｂとセパレータ１５の凹部１９の壁との間に隙間３０が設けられている。これらの構成により、内管８は固定されていて動かないのであるが、セパレータ１５はターゲット２２と共に中心線Ｘ０を中心として回転する。

【0035】

このように本実施形態においてはターゲット２２とセパレータ１５が一緒に同じ方向へ回転するので、図２の冷却領域Ｂにおいてターゲット２２の内面とセパレータ１５の外面との間で水の速度差がなくなる。このため、ターゲット２２を回転させるためのダイレクトモータ３１のトルクを小さくできる。また、ターゲット２２の内面とセパレータ１５の外面との間で水が激しく攪拌されることがないので、Ｘ線発生装置１の振動が小さい。

【0036】

（Ｘ線発生装置の第２の実施形態）
図８は本発明に係るＸ線発生装置の他の実施形態の主要部の断面構造を示している。図８は、第１の実施形態において図７で示した構造に変形を加えたものである。本実施形態において図８に示した構造以外の構造は第１実施形態で採用した構造と同じである。

【0037】

本実施形態において、内管８の先端の膨出部８ｂとセパレータ１５の凹部１９の壁との間に隙間３０が形成されることは図７に示した先の実施形態と同じである。先の実施形態において、図２において、冷媒としての冷却水が冷却領域Ｂへ供給されて、図６におけるＸ線焦点を含む被冷却面Ｃが冷却されることは既に説明した。そして、図７において、内管８の先端の膨出部８ｂとセパレータ１５の凹部１９の壁との間に隙間３０を設けることにより、内管８を動かないように支持した上で、中心線Ｘ０を中心としてセパレータ１５を回転させることも説明した。

【0038】

しかしながら、図７に示した実施形態においては、隙間３０の上流側３０ａと下流側３０ｂとの圧力差により、隙間３０の入口近傍を流れる水の一部が隙間３０の上流側３０ａに流れ込み、図２の冷却領域Ｂへ向かう水の量が減少して、冷却領域Ｂにおける冷却効率が低下するおそれがあることが考えられた。これに対し、図８に示す本実施形態では、内管８の先端部に冷媒流速加速手段としてのテーパ管４４を形成した。テーパ管４４は冷却水の流れ方向（図８の左から右方向）に従って断面径が徐々に小さくなっている。テーパ管４４の断面は隙間３０に開口している所で最小になっている。

【0039】

テーパ管４４を設けたことにより、隙間３０の冷媒流入路８ａ側の開口付近の流速は冷媒流入路８ａの上流領域を流れる冷却水の流速よりも速くなっている。冷却水の流速が隙間３０の開口近傍で速くなったことにより、ベルヌーイの定理により、隙間３０の上流側３０ａの圧力（静圧）はテーパ管４４を設けない場合（図７の状態）よりも低下している。このように本実施形態では隙間３０の上流側３０ａの圧力を低下させて、冷却領域Ｂを通過した後の冷却水の帰還路に面している隙間３０の下流側３０ｂとほぼ同じ圧力にすることができる。このため、Ｘ線発生装置の稼動中に隙間３０へ流れ込む水の量を減少させることができ、その分を図２の冷却領域Ｂへ送り込むことができるようになった。この結果、冷却領域Ｂにおいてターゲット２２における図６の被冷却面Ｃを効率良く冷却できるようになった。

【0040】

（Ｘ線発生装置の第３の実施形態）
図９は本発明に係るＸ線発生装置のさらに他の実施形態の主要部の断面構造を示している。図９は、第２の実施形態において図８で示した構造にさらに変形を加えたものである。本実施形態において図９に示した構造以外の構造は第１実施形態で採用した構造と同じである。

【0041】

図９において、テーパ管４４の小面積側の端部開口である第１開口の径をＤ１とし、テーパ管４４の開口を出た冷却水を受けるための開口である第２開口の径をＤ２とする。また、内管８の中を流れる冷却水の全量をＱ１とし、隙間３０に流れ込む冷却水の量をＱ２としたとき、
Ｔ＝Ｑ２／Ｑ１
を冷却水の短絡量率ということにする。本実施形態では、
１．２Ｄ１≦Ｄ２≦１．２７Ｄ１
に設定されており、この条件により短絡量率Ｔを小さい値に抑えることができた。

【0042】

（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。

【0043】

例えば、テーパ管を用いない図７の実施形態に関しては、冷却水の流れ方向を逆にしても良い。つまり、図２の入口用継手９と出口用継手１２を逆にしても良い。

【0044】

（実施例１）
図８において内管８の内径Ｄ１０を７ｍｍとし、テーパ管４４の隙間３０の所の開口の径Ｄ０を３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍと変化させ、それらのときの短絡量率Ｔをシミュレーションソフトによって求めた。その結果、図１０に示す結果が得られた。図１０のグラフによれば、テーパ管４４の開口径Ｄ０を小さくすれば短絡量率Ｔを下げることができ、図２における冷却領域Ｂにおける冷却効率を高めることができる。但し、開口径Ｄ０を小さくし過ぎると冷却水流路の圧力損失が大きくなって実用的でない。シミュレーション実験によれば、テーパ管４４の開口径Ｄ０は３ｍｍが良好であった。

【0045】

（実施例２）
図９において、第１開口の径Ｄ１を３ｍｍ一定にし、第２開口の径Ｄ２を３．０ｍｍから４．２ｍｍの間で変化させて、シミュレーションソフトによって短絡量率Ｔを求めた。その結果、図１１に示す結果が得られた。図１１のグラフによれば、第２の開口の径Ｄ２が３．７ｍｍであるときに短絡量率Ｔが最も低かった。グラフから判断すると、第２の開口の径Ｄ２が３．６ｍｍから３．８ｍｍにある場合に良好な短絡量率Ｔが得られた。第１の開口の径Ｄ１が３ｍｍであることを考慮すれば、３．６ｍｍは１．２倍であり、３．８ｍｍは１．２７倍である。従って、第１の開口の径Ｄ１と第２の開口の径Ｄ２との関係は、
１．２Ｄ１≦Ｄ２≦１．２７Ｄ１
であることが好ましいと考えられる。

【0046】

（実施例３）
図９において、Ｄ１＝３．０ｍｍ、Ｄ２＝３．７ｍｍとし、図３においてセパレータ１５の中心Ｘ０から４つのフィン１８までの距離Ｌを３．２０ｍｍ、３．６８ｍｍ、４．１５ｍｍと変化させて、それぞれのときの短絡量率Ｔをシミュレーションソフトによって求めた。その結果、図１２に示す結果が得られた。グラフから判断すると、フィン１８の中心Ｘ０からの距離を小さくすれば、短絡量率Ｔが小さくなって、ターゲットの冷却効果を高めることができることが分かった。しかしながら、図９において第２開口の径Ｄ２はある程度の大きさが必要であり、そのことを理由としてフィン１８の中心Ｘ０からの距離はある程度の長さが必要である。

【符号の説明】

【0047】

１．Ｘ線発生装置、 ２．真空容器、 ３．対陰極組立体３、 ５．ケーシング、 ６．フランジ、 ８．内管、 ８ａ．冷媒流入路（冷却系）、 ８ｂ．膨出部、 ９．入口用継手、 １０、外管、 １０ｂ．冷媒流出路（冷却系）、 １１ａ，１１ｂ．軸受、 １２．出口用継手、 １３．冷媒供給装置（冷却系）、 １５．セパレータ、 １６．円板部、 １７．傾斜部、 １８．フィン（流入側スペーサ）、 １９．凹部、 ２０．高圧電源、 ２１．電子銃、 ２２．ターゲット、 ２３．ターゲット底部、 ２４．ターゲット本体、 ２５．雄ネジ、 ２６．雌ネジ、 ２７．フィラメント、 ２９．流出側スペーサ、 ３０．隙間、 ３１．ダイレクトモータ（ターゲット駆動手段）、 ３２．ロータ、 ３３．ステータ、 ３６．磁性流体シール装置、 ３７．メカニカルシール、 ３８． 接近表面、 ３９ａ．冷媒流入路、 ３９ｂ．冷媒流出路、 ４２．冷媒供給管、 ４３．冷媒回収管、 ４４．テーパ管、 Ｂ．冷却領域、 Ｃ．被冷却面、 Ｄ．接近通路、 ｅ．熱電子、 Ｉ．管電流、 Ｌ．距離、
Ｒ．Ｘ線、 Ｖ．管電圧、 Ｘ０．中心線、

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】