特許 7103829 Ｘ線管

(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】

(24)【登録日】2022-07-11

(45)【発行日】2022-07-20

(54)【発明の名称】Ｘ線管

(51)【国際特許分類】

   H01J 35/16 20060101AFI20220712BHJP

【ＦＩ】

H01J35/16

【請求項の数】 28

(21)【出願番号】P 2018076993

(22)【出願日】2018-04-12

(65)【公開番号】P2019186089

(43)【公開日】2019-10-24

【審査請求日】2021-03-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100170818

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 秀輝

(72)【発明者】

【氏名】石井 淳

(72)【発明者】

【氏名】稲鶴 務

【審査官】鳥居 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０８６８６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４５８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１３２８２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０１２９０４６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３５／１６

Ｈ０１Ｊ ３５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、
前記第１隔壁部を前記第２隔壁部に接合する隔壁接合部と、
前記第１隔壁部を含む第１円筒部と、
前記第１円筒部の内部に配置されて前記第２隔壁部を含む第２円筒部と、
前記第１円筒部を前記第２円筒部に連結する連結部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記連結部は、前記隔壁接合部を含む、Ｘ線管。

【請求項2】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、
前記第１隔壁部を前記第２隔壁部に接合する隔壁接合部と、
前記第１隔壁部を含む第１円筒部と、
前記第１円筒部の内部に配置されて前記第２隔壁部を含む第２円筒部と、
前記第１円筒部を前記第２円筒部に連結する連結部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記第２円筒部は、前記隔壁接合部を含む、Ｘ線管。

【請求項3】

前記第１隔壁部は、前記金属部と接合された端部から前記隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくなる、請求項１又は２に記載のＸ線管。

【請求項4】

前記第１隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第１隔壁片部を含み、
前記複数の第１隔壁片部は、前記金属部と接合された端部から前記隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されている、請求項１～３の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項5】

前記第２隔壁部は、前記隔壁接合部から前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなる、請求項１～４の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項6】

前記第２隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第２隔壁片部を含み、
前記複数の第２隔壁片部は、前記隔壁接合部から前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されている、請求項１～５の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項7】

前記金属部は、前記金属部と前記第１隔壁部との接合部分を覆う突出部を有する、請求項１～６の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項8】

前記バルブ部は、前記第１隔壁部から前記第２隔壁部に向けて体積抵抗が連続的に大きくなるように形成された一体物である、請求項１～７の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項9】

前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗の１０^－５倍以上１０^－２倍以下である、請求項１～８の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項10】

前記第１隔壁部を構成する材料及び前記第２隔壁部を構成する材料は、ガラスである、請求項１～９の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項11】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記第１隔壁部を構成する材料及び前記第２隔壁部を構成する材料は、ガラスである、Ｘ線管。

【請求項12】

前記バルブ部は、前記第１隔壁部を前記第２隔壁部に接合する隔壁接合部を有する、請求項１１に記載のＸ線管。

【請求項13】

前記バルブ部は、前記第１隔壁部を含む第１円筒部と、前記第１円筒部の内部に配置されて前記第２隔壁部を含む第２円筒部と、前記第１円筒部を前記第２円筒部に連結する連結部と、を有する、請求項１２に記載のＸ線管。

【請求項14】

前記第１円筒部は、前記隔壁接合部を含む、請求項１３に記載のＸ線管。

【請求項15】

前記第１隔壁部は、前記金属部と接合された端部から前記隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくなる、請求項１２～１４の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項16】

前記第１隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第１隔壁片部を含み、
前記複数の第１隔壁片部は、前記金属部と接合された端部から前記隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されている、請求項１２～１５の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項17】

前記第２隔壁部は、前記隔壁接合部から前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなる、請求項１２～１６の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項18】

前記第２隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第２隔壁片部を含み、
前記複数の第２隔壁片部は、前記隔壁接合部から前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されている、請求項１２～１７の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項19】

前記金属部は、前記金属部と前記第１隔壁部との接合部分を覆う突出部を有する、請求項１２～１８の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項20】

前記バルブ部は、前記第１隔壁部から前記第２隔壁部に向けて体積抵抗が連続的に大きくなるように形成された一体物である、請求項１２～１９の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項21】

前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗の１０^－５倍以上１０^－２倍以下である、請求項１２～２０の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項22】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、
前記第１隔壁部を前記第２隔壁部に接合する隔壁接合部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記第１隔壁部は、前記金属部と接合された端部から前記隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくなる、Ｘ線管。

【請求項23】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、
前記第１隔壁部を前記第２隔壁部に接合する隔壁接合部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記第１隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第１隔壁片部を含み、
前記複数の第１隔壁片部は、前記金属部と接合された端部から前記隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されている、Ｘ線管。

【請求項24】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、
前記第１隔壁部を前記第２隔壁部に接合する隔壁接合部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記第２隔壁部は、前記隔壁接合部から前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなる、Ｘ線管。

【請求項25】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、
前記第１隔壁部を前記第２隔壁部に接合する隔壁接合部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記第２隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第２隔壁片部を含み、
前記複数の第２隔壁片部は、前記隔壁接合部から前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されている、Ｘ線管。

【請求項26】

Ｘ線出射部が設けられた金属部と、
前記金属部に接合され、前記金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、
前記真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、
前記バルブ部は、
前記金属部と接合される第１隔壁部と、
前記電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、を有し、
前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低く、
前記バルブ部は、前記第１隔壁部から前記第２隔壁部に向けて体積抵抗が連続的に大きくなるように形成された一体物である、Ｘ線管。

【請求項27】

前記金属部は、前記金属部と前記第１隔壁部との接合部分を覆う突出部を有する、請求項２２～２６の何れか一項に記載のＸ線管。

【請求項28】

前記第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、前記第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗の１０^－５倍以上１０^－２倍以下である、請求項２２～２７の何れか一項に記載のＸ線管。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一側面は、Ｘ線管に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線管は、ターゲットへの電子の衝突によりＸ線を発生させる。ターゲットへ電子を導くために、例えばターゲットに高い電圧が印加される。一方で、この電圧によって生じる他の部材との電位差は、不要な放電の原因となる。放電は、Ｘ線管を構成する部品にダメージを与えることがあり得る。例えば、特許文献１は、塵埃の付着に起因する沿面放電を抑制する技術を開示する。特許文献２は、放電による構成部品の破損を安定して抑制する技術を開示する。特許文献３は、耐電圧性能を向上させる技術を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第４８７６０４７号公報

【文献】特開２００９－２４５８０６号公報

【文献】特許第５８００５７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、Ｘ線管の高出力化が望まれている。高出力化のためには、Ｘ線管に入力される電圧をより高くする場合がある。その結果、不要な放電がより発生し易くなる。そのような放電を抑制するためには、各構成間における耐電圧能を向上することに加え、本来備えている耐電圧能の低下を抑制することも重要である。

【0005】

そこで、本発明の一側面は、耐電圧能の低下を抑制し、放電を発生させ難くするＸ線管を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係るＸ線管は、Ｘ線出射部が設けられた金属部と、金属部に接合され、金属部と協働して真空領域を形成するバルブ部と、真空領域に収容される電子銃及びターゲットと、を備え、バルブ部は、金属部と接合される第１隔壁部と、電子銃及びターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部と、を有し、第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低い。

【0007】

バルブ部を用いたＸ線管においては、Ｘ線管内で発生した電子がバルブ部に入射し、バルブ部が帯電することで、バルブ部の耐電圧能が低下してしまうことがある。例えば、電子銃から出射された電子がターゲットに入射すると、一部の電子はＸ線や熱に変換されることなくターゲットによって反射され、その電子がバルブ部に入射する場合がある。Ｘ線の利用効率上、ターゲットはＸ線出射部の近傍に設けられる場合が多く、そのような場合、反射電子は、バルブ部のうち、Ｘ線出射部が設けられた金属部と接合される側に入射しやすいと考えられる。そこで、このＸ線管のバルブ部においては、金属部と接合される第１隔壁部と、電子銃及びターゲットのいずれか一方を固定する第２隔壁部とを有し、第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗よりも低い。これにより、第１隔壁部において、入射した電子を移動しやすくし、バルブ部の帯電を抑制することができ、帯電に起因する耐電圧能の低下を抑制し、放電を発生させ難くすることができる。

【0008】

バルブ部は、第１隔壁部を第２隔壁部に接合する隔壁接合部を有してもよい。この構成によれば、所望の位置において第１隔壁部と第２隔壁部とを接合することが可能になる。その結果、バルブ部において帯電を抑制した領域を所望の態様に制御することができる。

【0009】

バルブ部は、第１隔壁部を含む第１円筒部と、第１円筒部の内部に配置されて第２隔壁部を含む第２円筒部と、第１円筒部を第２円筒部に連結する連結部と、を有してもよい。この構成によれば、バルブ部の全長を長くし、バルブ部の内壁における沿面放電を抑制することができる。

【0010】

第１円筒部は、隔壁接合部を含んでもよい。また、連結部は、隔壁接合部を含んでもよい。この構成によれば、バルブ部において帯電を抑制した領域を所望の態様に制御することができる。

【0011】

第１隔壁部は、金属部と接合された端部から隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくてもよい。この構成によれば、所望の体積抵抗を有するバルブ部を容易に製造することができる。

【0012】

第１隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第１隔壁片部を含み、複数の第１隔壁片部は、金属部と接合された端部から隔壁接合部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されてもよい。この構成によっても、所望の体積抵抗を有するバルブ部を容易に製造することができる。

【0013】

第２隔壁部は、隔壁接合部から電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくてもよい。この構成によっても、所望の体積抵抗を有するバルブ部を容易に製造することができる。

【0014】

第２隔壁部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第２隔壁片部を含み、複数の第２隔壁片部は、隔壁接合部から電子銃及び前記ターゲットのいずれか一方に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されてもよい。この構成によっても、所望の体積抵抗を有するバルブ部を容易に製造することができる。

【0015】

金属部は、金属部と第１隔壁部との接合部分を覆う突出部を有してもよい。この構成によれば、バルブ部と金属部との接合箇所における放電の発生を抑制することができる。

【0016】

バルブ部は、第１隔壁部から第２隔壁部に向けて体積抵抗が連続的に大きくなるように形成された一体物でもよい。この構成によっても、所望の体積抵抗を有するバルブ部を容易に製造することができる。

【0017】

第１隔壁部を構成する材料の体積抵抗は、第２隔壁部を構成する材料の体積抵抗の１０^－５倍以上１０^－２倍以下でもよい。この構成によれば、バルブ部の帯電を安定して抑制することができる。

【0018】

第１隔壁部を構成する材料及び第２隔壁部を構成する材料は、ガラスでもよい。この構成によっても、所望の体積抵抗を有するバルブ部を容易に製造することができる。

【発明の効果】

【0019】

本発明の一側面によれば、耐電圧能の低下を抑制し、放電を発生させ難くするＸ線管を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施形態のＸ線管の構成を示す断面図である。

【図2】第１変形例のＸ線管の構成を示す断面図である。

【図3】第２変形例のＸ線管の構成を示す断面図である。

【図4】第３変形例のＸ線管の構成を示す断面図である。

【図5】解析モデルを示す端面図である。

【図6】第１解析例～第６解析例の結果としての等電位線を示す図である。

【図7】第７解析例～第１１解析例の結果としての等電位線を示す図である。

【図8】第５解析例及び第１２解析例の結果としての等電位線を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0022】

Ｘ線管３の構成について説明する。図１に示されるように、Ｘ線管３は、いわゆる反射型Ｘ線管と呼ばれるものであり、内部を真空に保持する真空外囲器としての真空筐体１０と、電子発生ユニットとしての電子銃１１と、ターゲットＴとを備えている。電子銃１１は、例えば、高融点金属材料等からなる基体に易電子放射物質を含浸させたカソードＣを有する。また、ターゲットＴは、例えば、タングステン等の高融点金属材料からなる板状部材である。ターゲットＴの中心は、Ｘ線管３の管軸ＡＸ上に位置している。電子銃１１及びターゲットＴは、真空筐体１０の内部に収容されており、電子銃１１から出射された電子がターゲットＴに入射するとＸ線が発生する。発生したＸ線は、Ｘ線出射窓３３ａを介して外部に照射される。

【0023】

真空筐体１０は、主として、絶縁性材料（例えばガラス）により形成された絶縁バルブ１２（バルブ部）と、Ｘ線出射窓３３ａ（Ｘ線出射部）を有する金属部１３とから構成されており、内部空間Ｓを有している。金属部１３は、ターゲットＴが収容される本体部３１と、陰極となる電子銃１１が収容される電子銃収容部３２とを有する。

【0024】

本体部３１は、筒状に形成されており、その一端部（外側端部）には、Ｘ線出射窓３３ａを有する蓋板３３が固定されている。Ｘ線出射窓３３ａの材料は、Ｘ線透過材料であって、例えばベリリウムやアルミニウム等である。蓋板３３によって、内部空間Ｓの一端側が閉鎖されている。本体部３１は、フランジ部３１１と、円筒部３１２と、突出部３１３とを有する。フランジ部３１１は、本体部３１の外周に設けられており、Ｘ線発生装置に固定される部分である。円筒部３１２は、本体部３１の一端部側において円筒状に形成された部分である。突出部３１３は、円筒部３１２の他端部に接続され、Ｘ線管３の管軸方向（Ｚ方向）に沿って突出する部分である。突出部３１３は、絶縁バルブ１２と後述するリング部材１４との接続部を後述する陽極６１（ターゲット支持部６０）から遮蔽するように内部空間Ｓに突出している。

【0025】

電子銃収容部３２は、円筒状に形成されており、本体部３１の一端部側の側部に固定されている。本体部３１の中心軸線（すなわち、Ｘ線管３の管軸ＡＸ）と電子銃収容部３２の中心軸線とは、略直交している。電子銃収容部３２の内部は、電子銃収容部３２の本体部３１側の端部に設けられた開口３２ａを介して、本体部３１の内部空間Ｓと連通している。

【0026】

電子銃１１は、カソードＣと、ヒータ１１１と、第１グリッド電極１１２と、第２グリッド電極１１３とを備えており、各構成の協働によって発生する電子ビームの径を小さくすること（微小焦点化）ができる。カソードＣ、ヒータ１１１、第１グリッド電極１１２及び第２グリッド電極１１３は、それぞれ平行に延びる複数の給電ピン１１４を介して、ステム基板１１５に取り付けられている。カソードＣ、ヒータ１１１、第１グリッド電極１１２及び第２グリッド電極１１３は、それぞれに対応する給電ピン１１４を介して外部から給電される。

【0027】

絶縁バルブ１２は、略筒状に形成されている。絶縁バルブ１２の一端部には、金属等からなるリング部材１４が融着されている。リング部材１４は、本体部３１に接合されている。これにより、絶縁バルブ１２の一端側は、リング部材１４を介して本体部３１に接続されている。一方、絶縁バルブ１２の他端側には、内方に向けて延びる円筒状の内筒部１２ａが設けられている。つまり、絶縁バルブ１２の他端部は、Ｚ方向から見た絶縁バルブ１２の中央部に孔部が画成されるように、全周にわたって内側に折り返されている。

【0028】

絶縁バルブ１２の内筒部１２ａは、固定部１５（詳しくは後述）を介して、陽極６１（ターゲットＴが先端に固定されたターゲット支持部６０）を保持している。ターゲット支持部６０は、例えば銅材等により棒状（円柱状）に形成されており、Ｚ方向に延在している。ターゲット支持部６０の先端側には、絶縁バルブ１２側から本体部３１側に向かうにつれて電子銃１１から遠ざかるように傾斜する傾斜面６０ａが形成されている。ターゲットＴは、傾斜面６０ａと面一になるように、ターゲット支持部６０の端部に埋設されている。

【0029】

ターゲット支持部６０（陽極６１）の基端部６０ｂは、絶縁バルブ１２の下端部（すなわち、折り返し位置）よりも外側に突出しており、電源に接続されている。本実施形態では、真空筐体１０（金属部１３）が接地電位とされており、電源において陽極６１（ターゲット支持部６０）にプラスの高電圧が供給されるが、それとは異なる電圧印加形態を用いても良い。

【0030】

固定部１５は、金属等からなる。固定部１５は、ターゲット支持部６０を絶縁バルブ１２の他端部（内筒部１２ａの上端部７２ｂ）に対して固定するための部材である。固定部１５は、その一端側がターゲット支持部６０に固定され、他端側が内筒部１２ａの上端部７２ｂに融着されることで、ターゲット支持部６０（陽極６１）を管軸ＡＸに沿って（同軸に）延在するように固定するとともに、真空封止を行う。

【0031】

カバー電極１９は、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａと固定部１５との融着部分（接合部分）を外方から包囲する電極部材であり、ターゲット支持部６０に固定される略円錐台状の先端部と、円筒状の基端部とが、滑らかに接続された略円筒形状に形成されている。カバー電極１９は、特に発生しやすい上記融着部分への放電による絶縁バルブ１２の損傷を防止するために設けられる。

【0032】

以下、図１を参照しつつ、絶縁バルブ１２についてさらに詳細に説明する。一体成型物である絶縁バルブ１２は、内筒部１２ａ（第２円筒部）と、外筒部１２ｂ（第１円筒部）と、連結部１２ｃと、を含む。また、上記のターゲットＴ、ターゲットＴを支持するターゲット支持部６０は陽極６１を構成し、陽極６１及び電子銃１１は、Ｘ線発生部を構成する。さらに、金属部１３及び絶縁バルブ１２は、協働して真空領域（内部空間Ｓ）を形成する。

【0033】

内筒部１２ａは、円筒状を呈する。内筒部１２ａは、絶縁バルブ１２において管軸ＡＸの方向に沿って一定の直径を有する部分をいう。内筒部１２ａは、外筒部１２ｂよりも細い管状の部分である。つまり、内筒部１２ａの外径は、外筒部１２ｂの内径よりも小さい。内筒部１２ａは、その軸線が管軸ＡＸと重複するように配置される。内筒部１２ａの一方の端部は、外筒部１２ｂの内部に配置されている。さらには、内筒部１２ａは、カバー電極１９の内側に配置されている。そして、内筒部１２ａは、固定部１５に融着されている。さらに、内筒部１２ａは、連結部１２ｃに繋がっている。また、内筒部１２ａの管軸ＡＸに沿った長さは、外筒部１２ｂの管軸ＡＸに沿った長さよりも短い。

【0034】

外筒部１２ｂは、円筒状を呈し、絶縁バルブ１２の外形をなす。外筒部１２ｂは、絶縁バルブ１２において管軸ＡＸの方向に沿って一定の直径を有する部分をいう。外筒部１２ｂは、コバールガラス製のガラス連結部７４を介して、金属製のリング部材１４の一端に融着されている。すなわち、外筒部１２ｂは、リング部材１４を介して本体部３１に接合されている。リング状の外筒部１２ｂは、ガラス連結部７４から管軸ＡＸの方向に沿って延びる。

【0035】

内筒部１２ａと同様に、外筒部１２ｂの軸線も管軸ＡＸに重複する。そうすると、内筒部１２ａの外周面と外筒部１２ｂの内周面との間には所定の隙間が形成される。また、内筒部１２ａ及び外筒部１２ｂは、絶縁バルブ１２において管軸ＡＸの方向に沿って一定の直径を有する部分であるから、同軸に配置によれば、内筒部１２ａの内周面から、外筒部１２ｂの外周面までの距離（隙間）は、管軸ＡＸに沿って一定である。換言すると、内筒部１２ａの内周面は、外筒部１２ｂの外周面に対して平行であるともいえる。内筒部１２ａと外筒部１２ｂとの間には、カバー電極１９が配置されている。つまり、内筒部１２ａの外周面は、外筒部１２ｂの内周面に対して直接に対面しない。

【0036】

連結部１２ｃは、外筒部１２ｂを内筒部１２ａに連結する。上述したように、内筒部１２ａと外筒部１２ｂとの間には、隙間が形成される。連結部１２ｃは、この隙間を閉鎖するものともいえる。実施形態の連結部１２ｃは、円環面状（トーラス状）を呈する。

【0037】

上記のとおり、絶縁バルブ１２を、内筒部１２ａ、外筒部１２ｂ及び連結部１２ｃの３個の部分に分けてその形状を説明した。絶縁バルブ１２は、さらに材料特性に基づいて２個の部分に分けられる。

【0038】

絶縁バルブ１２は、低抵抗ガラス部７１（第１隔壁部）と、高抵抗ガラス部７２（第２隔壁部）と、を有する。低抵抗ガラス部７１は、高抵抗ガラス部７２に対してガラス接合部７３（隔壁接合部）において接合されている。つまり、絶縁バルブ１２は、絶縁バルブ１２を構成する材料自体が体積抵抗の違いを有する。ガラス接合部７３は、低抵抗ガラス部７１の端部７１ｂと高抵抗ガラス部７２の一方の端部７２ａの接合部分である。低抵抗ガラス部７１は、高抵抗ガラス部７２に対して体積抵抗が異なる。ここでいう「低抵抗」及び「高抵抗」は、低抵抗ガラス部７１と高抵抗ガラス部７２との間の相対的な体積抵抗の違いをいう。つまり、低抵抗ガラス部７１の体積抵抗は、高抵抗ガラス部７２の体積抵抗よりも小さいことを意味し、低抵抗ガラス部７１に入射した電子は、高抵抗ガラス部７２に入射した電子に比べて移動しやすいため、低抵抗ガラス部７１は高抵抗ガラス部７２に比べて帯電しにくいことを意味する。一例として、低抵抗ガラス部７１の体積抵抗は、高抵抗ガラス部７２の体積抵抗の１０^－５倍以上１０^－２倍以下である。例えば、低抵抗ガラス部７１は、体積抵抗が約１０^１５［Ωｃｍ］のホウケイ酸ガラスにより形成されている。一方、高抵抗ガラス部７２は、体積抵抗が１０^１８［Ωｃｍ］のホウケイ酸ガラスにより形成されている。なお、図示を分かりやすくするために、低抵抗ガラス部７１と、高抵抗ガラス部７２とで壁の厚さ（構成するガラス部材の厚さ）を変えて記載しているが、当該壁の厚さは同じでもよく、厚さの大小関係が逆でもよい。

【0039】

外筒部１２ｂは、低抵抗ガラス部７１の全体と高抵抗ガラス部７２の一部とを含む。つまり、外筒部１２ｂは、ガラス接合部７３を含む。連結部１２ｃ及び内筒部１２ａは、高抵抗ガラス部７２の残りの部分を含む。つまり、連結部１２ｃは全て高抵抗ガラス部７２により構成されている。同様に、内筒部１２ａも全て高抵抗ガラス部７２により構成されている。

【0040】

体積抵抗に注目して絶縁バルブ１２を見たとき、絶縁バルブ１２は、リング部材１４と固定部１５との間に互いに異なる体積抵抗を有する２個の部分を含む。具体的には、金属部１３側の部分の体積抵抗は、固定部１５側の部分の体積抵抗よりも小さい。この構成によれば、陽極６１（ターゲット支持部６０）及びカバー電極１９の少なくとも一部は、低抵抗ガラス部７１に包囲される。換言すると、陽極６１（ターゲット支持部６０）及びカバー電極１９は、相対的に体積抵抗の小さい低抵抗ガラス部７１と対面する。

【0041】

ここで、陽極６１（ターゲット支持部６０）には直流電圧が印加されるので、絶縁バルブ１２の内部には、直流電界が形成される。絶縁バルブ１２内とは、外筒部１２ｂの内周面と陽極６１（ターゲット支持部６０）の外周面との間の領域、及び、外筒部１２ｂの内周面とカバー電極１９の外周面との間の領域を含む。直流電界における絶縁体中の電界の強さは、体積抵抗の値により決まる。例えば、体積抵抗が大きい領域には、電界が集中しやすい。つまり、絶縁バルブ１２において、低抵抗ガラス部７１が占める領域と、高抵抗ガラス部７２が占める領域と、の関係は、絶縁バルブ１２内の電界に影響する。低抵抗ガラス部７１が占める領域及び高抵抗ガラス部７２が占める領域は、ガラス接合部７３の位置により示すことができる。

【0042】

実施形態に係る絶縁バルブ１２では、ガラス接合部７３が外筒部１２ｂに設けられている。より詳細には、ガラス接合部７３は、カバー電極１９の一端（陽極６１（ターゲット支持部６０）に対する固定部側の端部）に対面する位置から、カバー電極１９の他端に対面する位置の間に設けられている。この範囲には、ガラス接合部７３がカバー電極１９の一端に対面する構成を含む。同様に、ガラス接合部７３がカバー電極１９の他端に対面する構成も含む。このようなガラス接合部７３の位置によれば、絶縁バルブ１２内の内壁面が帯電することが抑制される。つまり、耐電圧能の低下を抑制し、放電の発生を抑制できる。

【0043】

以下、絶縁バルブ１２が帯電する原因についてさらに詳細に説明する。絶縁バルブ１２の帯電は、反射電子の絶縁バルブ１２への入射によるものと、電界電子放出（Field Emission：FE）による電子の絶縁バルブ１２への入射によるものと、２つの原因が考えられる。

【0044】

［反射電子の入射によるもの］
例えば、ターゲットＴに入射した電子Ｅ１は、一定の割合で、Ｘ線や熱に変換されることなく再放出されて反射電子Ｅ２となる。反射電子Ｅ２の一部は、陽極６１（ターゲット支持部６０）等で反射されたりしながら絶縁バルブ１２内を飛行し、外筒部１２ｂの内壁面に入射する電子Ｅ３となる。

【0045】

なお、電子Ｅ１は、電子銃１１において予め所望の電位差によって加速されてターゲットＴに入射する。この際、ターゲットＴ表面からほぼ運動エネルギを損なうことなく反射する反射電子Ｅ２が一部発生する。この反射電子はＸ線管３内を飛行して直接、もしくは陽極６１（ターゲット支持部２０）の側壁に入射して再度反射電子Ｅ２を発生させ、電子Ｅ３として外筒部１２ｂに入射する。この電子Ｅ３の入射によって、外筒部１２ｂに帯電が生じる可能性がある。

【0046】

ここで、電子Ｅ３が入射する外筒部１２ｂは、相対的に体積抵抗が低い低抵抗ガラス部７１を含む。その結果、低抵抗ガラス部７１に入射した電子Ｅ３は、リング部材１４に向かって流れやすいので、電子Ｅ３を逃がすことができる。このように、絶縁バルブ１２が帯電し難くなるので、絶縁バルブ１２の耐電圧能が低下することなく、放電が抑制される。

【0047】

この観点に基づけば、外筒部１２ｂにおいて、電子Ｅ３が入射し得る領域は、低抵抗ガラス部７１によって構成されていることが望ましい。つまり、外筒部１２ｂにおいて、ターゲットＴ側の部分は、低抵抗ガラス部７１であってよい。

【0048】

［電界電子放出による電子の入射によるもの］
ところで、絶縁バルブ１２を帯電させる電子は、反射電子Ｅ２の他にも存在する。具体的には、電界電子放出による電子であり、電界電子放出とは、周囲の電界に対してマイナスの電位である箇所から電子が放出される現象である。つまり、真空筐体１０が内部空間Ｓの電位に対して相対的に負となる電位を持つ場合であり、例えば図１で示したＸ線管３のように、陽極６１に対して正の高電圧（例えば１００ｋＶ）を印加し、真空筐体１０（金属部１３）を接地電位とした場合である。真空筐体１０は、ガラス連結部７４とリング部材１４とが接合された部分を含む。この部分では、真空（真空筐体１０の内部）と、絶縁物（ガラス連結部７４）と、金属（リング部材１４）とが互いに接している。このような箇所は、トリプルジャンクション７５と呼ばれる。トリプルジャンクション７５では、電界が集中しやすいので、電界の強さは周囲よりも相対的に強くなりやすい。そして、トリプルジャンクション７５からは、電界電子放出によって電子が真空側（絶縁バルブ１２の内部側）に放出される。この放出された電子Ｅ４が、電子Ｅ３のように、外筒部１２ｂの内壁面に入射することで、外筒部１２ｂの内壁面が帯電する。

【0049】

そこで、実施形態の絶縁バルブ１２は、体積抵抗が互いに異なる低抵抗ガラス部７１及び高抵抗ガラス部７２を組み合わせることにより、絶縁バルブ１２内の電界の分布を制御する。具体的には、トリプルジャンクション７５における電界の強度が弱くなるように、低抵抗ガラス部７１及び高抵抗ガラス部７２を組み合わせる。電界は、体積抵抗が高い場所に集中しやすい。そこで、実施形態の絶縁バルブ１２は、トリプルジャンクション７５側には、相対的に体積抵抗が小さい低抵抗ガラス部７１を配置する。この構成によれば、トリプルジャンクション７５の近傍における電界の強度が抑制されるので、電界電子放出が抑制される。つまり、絶縁バルブ１２への電子入射自体を抑制することで、絶縁バルブ１２が帯電し難くなるので、絶縁バルブ１２の耐電圧能が低下することなく、放電が抑制される。

【0050】

［作用効果］
絶縁バルブ１２を用いたＸ線管３においては、Ｘ線管３内で発生した電子が絶縁バルブ１２に入射し、絶縁バルブ１２が帯電することで、絶縁バルブ１２の耐電圧能が低下してしまうことがある。例えば、電子銃１１から出射された電子Ｅ１がターゲットＴに入射すると、一部の電子Ｅ１はＸ線や熱に変換されることなくターゲットＴによって反射され、その反射電子Ｅ２が絶縁バルブ１２に入射する場合がある。Ｘ線の利用効率上、ターゲットＴはＸ線出射窓３３ａの近傍に設けられる場合が多く、そのような場合、反射電子Ｅ２は、絶縁バルブ１２のうち、Ｘ線出射窓３３ａが設けられた金属部１３と接合される側に入射しやすいと考えられる。そこで、このＸ線管３の絶縁バルブ１２においては、金属部１３と接合される低抵抗ガラス部７１と、ターゲットＴ（陽極６１）を固定する高抵抗ガラス部７２とを有し、低抵抗ガラス部７１を構成する材料の体積抵抗は、高抵抗ガラス部７２を構成する材料の体積抵抗よりも低い。これにより、低抵抗ガラス部７１において、入射した電子Ｅ３を移動しやすくし、絶縁バルブ１２の帯電を抑制することができ、帯電に起因する耐電圧能の低下を抑制し、放電を発生させ難くすることができる。また、絶縁バルブ１２の金属部１３と接合される側においてトリプルジャンクション７５からの電界電子放出が発生しうる場合には、絶縁バルブ１２のトリプルジャンクション７５側に相対的に体積抵抗が小さい低抵抗ガラス部７１を配置されているため、トリプルジャンクション７５の近傍における電界の強度が抑制され、電界電子放出が抑制される。つまり、絶縁バルブ１２への電子入射自体を抑制することで、絶縁バルブ１２の帯電を抑制することができ、帯電に起因する耐電圧能の低下を抑制し、放電を発生させ難くすることができる。また、電界電子放出の際に発生する熱によって、近傍部材からのガス放出が発生し、真空筐体１０内の真空度の低下によって放電が発生する可能性があるが、電界電子放出を抑制することで、このような真空度の低下による放電を発生させ難くすることができる。

【0051】

絶縁バルブ１２は、絶縁バルブ１２を構成する材料の特性によって表面抵抗値を制御する。この構成によれば、表面抵抗値を制御する付加的な部材を絶縁バルブの表面に張り付けるような構成と比べると、不均一な塗布による影響や塗布膜の剥がれといった不確定要素を排除できる。従って、確実に表面抵抗値を制御することができる。

【0052】

絶縁バルブ１２は、低抵抗ガラス部７１を高抵抗ガラス部７２に接合するガラス接合部７３を有する。この構成によれば、所望の位置において低抵抗ガラス部７１と高抵抗ガラス部７２とを接合することが可能になる。その結果、絶縁バルブ１２において、帯電を抑制した領域を所望の態様に制御することができるとともに、その内部の電界の分布を所望の態様に制御することができる。

【0053】

絶縁バルブ１２は、低抵抗ガラス部７１を含む外筒部１２ｂと、外筒部１２ｂの内部に配置されて高抵抗ガラス部７２を含む内筒部１２ａと、外筒部１２ｂを内筒部１２ａに連結する連結部１２ｃと、を有する。この構成によれば、絶縁バルブ１２の全長を長くし、絶縁バルブ１２の内壁における沿面放電を抑制することができる。

【0054】

外筒部１２ｂは、ガラス接合部７３を含む。この構成によれば、電子Ｅ３及び電子Ｅ４が入射し得る領域が低抵抗ガラス部７１によって形成される。その結果、絶縁バルブ１２の帯電を抑制することができる。さらに、絶縁バルブ１２と金属部１３との接合箇所における電界の強さを低減することが可能になる。その結果、不要な電子Ｅ４の発生を抑制することができる。

【0055】

金属部１３は、絶縁バルブ１２と陽極６１（ターゲット支持部６０）との間に配置された突出部３１３を有し、突出部３１３は、金属部１３と低抵抗ガラス部７１との接合部分を覆う。この構成によれば、絶縁バルブ１２への反射電子Ｅ２の入射を好適に抑制することが可能である。さらに、絶縁バルブ１２と金属部１３との接合箇所において、放電の発生を抑制するとともに、電界の強度を弱めることができる。その結果、不要な電子Ｅ４の発生を抑制することができる。

【0056】

低抵抗ガラス部７１を構成する材料の体積抵抗は、高抵抗ガラス部７２を構成する材料の体積抵抗の１０^－５倍以上１０^－２倍以下である。この構成によれば、ターゲット支持部６０と金属部１３との間で、所望の電界分布を生じさせることが可能である。従って、絶縁バルブ１２の帯電を安定して抑制することができる。

【0057】

低抵抗ガラス部７１を構成する材料及び高抵抗ガラス部７２を構成する材料は、ガラスである。この構成によっても、所望の体積抵抗を有する絶縁バルブ１２を容易に製造することができる。

【0058】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。すなわち、Ｘ線管の各部の形状及び材料等は、上記実施形態で示した具体的な形状及び材料等に限定されない。

【0059】

［第１変形例］
図２に示すように、第１変形例のＸ線管３Ａは、真空筐体１０Ａを有する。真空筐体１０Ａは、実施形態の絶縁バルブ１２に代えて絶縁バルブ１２Ａを有する。この絶縁バルブ１２Ａは、ガラス接合部７３が連結部１２ｃ１に設けられている。例えば、ガラス接合部７３は、連結部１２ｃ１の頂部に設けられてもよい。この構成では、外筒部１２ｂ１は、全て低抵抗ガラス部７１によって構成される。また、内筒部１２ａ１は、全て高抵抗ガラス部７２によって構成される。そして、連結部１２ｃ１は、低抵抗ガラス部７１及び高抵抗ガラス部７２を含む。つまり、断面が円弧状をなす連結部１２ｃ１において、外筒部１２ｂ１に連続する部分が低抵抗ガラス部７１であり、内筒部１２ａ１に連続する部分が高抵抗ガラス部７２である。この構成によれば、電子Ｅ３又は電子Ｅ４が入射し得る範囲（つまり外筒部１２ｂ１）は、低抵抗ガラス部７１によって構成される。従って、絶縁バルブ１２Ａの帯電を好適に抑制することができる。

【0060】

［第２変形例］
図３に示すように、第２変形例のＸ線管３Ｂは、真空筐体１０Ｂを有する。真空筐体１０Ｂは、実施形態の絶縁バルブ１２に代えて絶縁バルブ１２Ｂを有する。第２変形例の絶縁バルブ１２Ｂは、ガラス接合部７３が内筒部１２ａ２に設けられている。例えば、ガラス接合部７３は、カバー電極１９に覆われている。つまり、ガラス接合部７３と外筒部１２ｂ２との間には、カバー電極１９が配置されている。この構成では、外筒部１２ｂ２は、全て低抵抗ガラス部７１によって構成される。また、連結部１２ｃ２も、全て低抵抗ガラス部７１によって構成される。そして、内筒部１２ａ２は、低抵抗ガラス部７１及び高抵抗ガラス部７２を含む。この構成によっても、電子Ｅ３又は電子Ｅ４が入射し得る範囲（つまり外筒部１２ｂ２）は、低抵抗ガラス部７１によって構成される。従って、絶縁バルブ１２Ｂの帯電を好適に抑制することができる。

【0061】

［第３変形例］
上記実施形態では、Ｘ線発生部として反射型の装置を例示した。図４に示すように、第３変形例のＸ線管３Ｃは、真空筐体１０Ｃと、Ｘ線発生部８０と、を有する。真空筐体１０Ｃは、本体部３１Ａを含む金属部１３Ａと、絶縁バルブ１２Ｃと、を有する。Ｘ線発生部８０は、透過型の装置である。透過型のＸ線発生部８０は、電子銃８１と、ターゲットＴ１とを有する。電子銃８１は、管軸ＡＸの方向に電子Ｅ５を出射するように、真空筐体１０Ｃの内部に配置されている。例えば、円筒状の電子銃８１は、その中心軸線が管軸ＡＸと重複する。一方、電子銃８１の出射部とは逆側の端部は、固定部１５Ａを介して絶縁バルブ１２Ｃの内筒部１２ａと連結されている。電子銃８１から放出された電子Ｅ５は、ターゲットＴ１に入射する。ターゲットＴ１は、Ｘ線出射窓３３ａの裏面に配置されている。この入射によって、Ｘ線が発生する。

【0062】

Ｘ線発生部８０を有するＸ線管３Ｃでは、ターゲットＴ１に入射した電子Ｅ５の一部は、反射電子Ｅ６になる。そして、反射電子Ｅ６の一部は、絶縁バルブ１２の外筒部１２ｂに入射する電子Ｅ７となる。この入射によって、絶縁バルブ１２に帯電が生じる。

【0063】

透過型のＸ線発生部８０を有するＸ線管３Ｃによっても、絶縁バルブ１２の帯電が抑制されるので、放電の発生を抑制することができる。

【0064】

［第４変形例］
実施形態に係る絶縁バルブ１２において、低抵抗ガラス部７１は、一定の体積抵抗を有していた。しかし、絶縁バルブが有する体積抵抗は、このような態様に限定されない。低抵抗ガラス部の体積抵抗は一定でなくともよい。つまり、一方の端部から他方の端部に向かって体積抵抗が変化してもよい。例えば、低抵抗ガラス部は、金属部１３と接合された端部からガラス接合部７３に向けて次第に体積抵抗が大きくなっていてもよい。これと同様に、高抵抗ガラス部７２は、ガラス接合部７３から陽極６１（ターゲット支持部６０）に接合された端部に向けて次第に体積抵抗が大きくなっていてもよい。この構成によれば、所望の体積抵抗を有する絶縁バルブを容易に製造することができる。

【0065】

［第５変形例］
第４変形例のように、低抵抗ガラス部に体積抵抗の勾配を設けるにあたり、例えば、体積抵抗の異なる隔壁片部を複数接合することにより構成してもよい。つまり、低抵抗ガラス部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第１隔壁片部を含む。複数の第１隔壁片部は、金属部１３に接合された端部からガラス接合部７３に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されてもよい。高抵抗ガラス部も同様である。要するに、高抵抗ガラス部は、互いに体積抵抗が異なる複数の第２隔壁片部を含む。複数の第２隔壁片部は、ガラス接合部７３から陽極６１（ターゲット支持部６０）に接合された端部に向けて体積抵抗が大きくなるように配置されてもよい。この構成によっても、所望の体積抵抗を有する絶縁バルブを容易に得ることができる。

【0066】

［第６変形例］
実施形態の絶縁バルブ１２は、低抵抗ガラス部７１と高抵抗ガラス部７２とが別の部品であり、両者を接合することにより得られるものとして説明した。しかし、放電抑制の効果を得るためには、この構成に限定されない。つまり、絶縁バルブにおいて、金属部１３側の体積抵抗を、陽極６１（ターゲット支持部６０）側の体積抵抗より小さくすればよい。従って、第６変形例のＸ線管が備える絶縁バルブは、一体のガラス品であり、金属部１３へ接合された端部から、陽極６１（ターゲット支持部６０）へ接合された端部に向かって連続的に体積抵抗が変化するものであってもよい。換言すると、第６変形例の絶縁バルブは、低抵抗ガラス部と高抵抗ガラス部とを含み、低抵抗ガラス部から高抵抗ガラス部に向けて体積抵抗が連続的に大きくなるように形成された一体物である。つまり、第６変形例の絶縁バルブは、ガラス接合部を有しない。この構成によっても、所望の体積抵抗を有する絶縁バルブを容易に得ることができる。

【0067】

［解析例］
以下、数値解析によって絶縁バルブの内部に形成される電界の様子を確認した結果を説明する。この解析により等電位線を得た。これらの結果によれば、絶縁バルブ９３内の電界の様子がわかるので、例えば、電界電子放出の程度が予測できる。

【0068】

数値解析は、図５に示すモデルを用いた。モデルは、図１等に示すＸ線管３を単純化したものである。モデルは、Ｘ線管の構成として、陽極９１と、電極カバー９２と、絶縁バルブ９３と、金属部９４とを備え、金属製のＸ線管収容容器としてＸ線管収容部９５を有する。電極カバー９２は、絶縁バルブ９３と陽極９１との接続部９６を覆っている。絶縁バルブ９３は、低抵抗ガラス部９３ａと、高抵抗ガラス部９４ｂと、を含む。低抵抗ガラス部９３ａは、コバールガラス９７を介して金属部９４の円筒部９９に連結されている。陽極９１と、絶縁バルブ９３と、金属部９４と、により囲まれる領域Ｓ５は、真空である。Ｘ線管収容部９５と、金属部９４と、絶縁バルブ９３と、陽極９１とにより囲まれる領域Ｓ６は、絶縁油により満たされているとした。

【0069】

そして、数値解析にあっては、図５に示す図を断面とし、管軸ＡＸのまわりに回転対称のモデルに展開した。さらに、入力条件として、金属部９４と陽極９１との間に電位差を設けた。具体的には、Ｘ線管収容部９５及び金属部９４の電圧を０Ｖとし、陽極９１の電圧を１００ｋＶとした。

【0070】

この数値解析では、２個のパラメータを設定した。第１のパラメータは、ガラス接合部７３の位置である。ガラス接合部７３の位置を、互いに異なる６個の位置に設定し、それぞれについて等電位線を得た。第２のパラメータは、低抵抗ガラス部９３ａと高抵抗ガラス部９４ｂとの体積抵抗の比率である。体積抵抗の比率を、互いに異なる５個の比率に設定し、それぞれについて等電位線を得た。

【0071】

［ガラス接合部の位置］

【0072】

点Ｐ１は第１解析におけるガラス接合部７３の位置を示す。第１解析例では、ガラス接合部７３を電極カバー９２と陽極９１とが対面する領域に設定した。つまり、第１解析例では、内筒部１２ａは、低抵抗ガラス部９３ａと、高抵抗ガラス部９３ｂと、を含む。第１解析例における等電位線は図６の（ａ）部である。

【0073】

点Ｐ２は第２解析におけるガラス接合部７３の位置を示す。第２解析例では、ガラス接合部７３を内筒部１２ａと連結部１２ｃとの境界位置に設定した。第２解析例における等電位線は図６の（ｂ）部である。

【0074】

点Ｐ３は第３解析におけるガラス接合部７３の位置を示す。第３解析例では、ガラス接合部７３を連結部１２ｃに設定した。具体的には、連結部１２ｃを断面視したときに現れる円弧の頂部とした。第３解析例における等電位線は図６の（ｃ）部である。

【0075】

点Ｐ４は第４解析におけるガラス接合部７３の位置を示す。第４解析例では、ガラス接合部７３を電極カバー９２の端部と対面する位置に設定した。この位置は、外筒部１２ｂと連結部１２ｃとの境界であるともいえる。つまり、第４解析例の絶縁バルブ９３は、外筒部１２ｂは、低抵抗ガラス部９３ａを含む。低抵抗ガラス部９３ａは、陽極９１と電極カバー９２と突出部９８に対面する。第４解析例における等電位線は図６の（ｄ）部である。

【0076】

点Ｐ５は第５解析におけるガラス接合部７３の位置を示す。第５解析例では、ガラス接合部７３を電極カバー９２と対面する位置に設定した。つまり、第５解析例の絶縁バルブ９３の外筒部に相当する部分は、低抵抗ガラス部９３ａと高抵抗ガラス部９４ｂとを含む。低抵抗ガラス部９３ａは、陽極９１と電極カバー９２と突出部９８とに対面する。第５解析例における等電位線は図６の（ｅ）部である。

【0077】

点Ｐ６は第６解析例におけるガラス接合部７３の位置を示す。第６解析例では、ガラス接合部７３を突出部９８と対面する位置に設定した。つまり、第６解析例の絶縁バルブ９３は、そのほとんどが高抵抗ガラス部９４ｂによって構成されるものとした。第６解析例における等電位線は図６の（ｆ）部である。

【0078】

第１～第６解析例では、特に、円筒部９９とコバールガラス９７との接合部を含む領域Ｒ１に生じる等電位線に注目した。まず、第１、第２、第３解析例の等電位線（図６の（ａ）部、（ｂ）部及び（ｃ）部）を確認すると、図１におけるトリプルジャンクション７５に相当する領域Ｒ１に電界が集中している様子が確認できた。つまり、第１、第２、第３解析例におけるガラス接合部７３の位置では、電界電子放出が生じる可能性が高いことがわかった。

【0079】

一方、第４、第５、第６解析例の等電位線（図６の（ｄ）部、（ｅ）部及び（ｆ）部）を確認すると、領域Ｒ１に電界が集中している様子は確認できなかった。つまり、第４、第５、第６解析例におけるガラス接合部７３の位置では、電界電子放出が生じる可能性が低いことがわかった。従って、トリプルジャンクション７５における電界電子放出を抑制する観点によれば、第４、第５、第６解析例のモデルに示されるガラス接合部７３の位置が好適であることがわかった。

【0080】

さらに、絶縁バルブ９３の帯電抑制の観点によれば、絶縁バルブ９３の外筒部が低抵抗ガラス部９３ａによって形成されていることが好適である。つまり、第１～第５解析例のモデルに示されるガラス接合部７３の位置が好適である。

【0081】

そうすると、電界電子放出を抑制する観点と帯電抑制の観点とを併せて鑑みれば、第４及び第５解析例に示されるガラス接合部７３の位置が好適であることがわかった。実施形態に係る絶縁バルブ９３は、第５解析例のモデルと対応する。従って、実施形態に係る絶縁バルブ９３は、トリプルジャンクション７５の近傍における電界の集中を抑制し、電界電子放出を好適に抑制し得ることが確認できた。

【0082】

［体積抵抗の比率］
次に、上記第５解析例のモデルを用いて、低抵抗ガラス部９３ａと高抵抗ガラス部９４ｂとの体積抵抗の比率が等電位線に及ぼす影響を確認した。低抵抗ガラス部９３ａと高抵抗ガラス部９４ｂとの比率は、低抵抗ガラス部９３ａを基準として、高抵抗ガラス部９４ｂの体積抵抗を１倍（第７解析例）、１０^１倍（第８解析例）、１０^２倍（第９解析例）、１０^３倍（第１０解析例）、１０^４倍（第１１解析例）に設定した。換言すると、比率は、高抵抗ガラス部９４ｂを基準として、低抵抗ガラス部９３ａの体積抵抗を１倍、１０^－１倍、１０^－２倍、１０^－３倍、１０^－４倍である。

【0083】

図７の（ａ）部は、第７解析例の結果である。図７の（ｂ）部は、第８解析例の結果である。図７の（ｃ）部は、第９解析例の結果である。図７の（ｄ）部は、第１０解析例の結果である。図７の（ｅ）部は、第１１解析例の結果である。

【0084】

第７～第１１解析例では、特に低抵抗ガラス部９３ａで構成された領域と高抵抗ガラス部９３ｂで構成された領域における等電位線の密度の違いに着目した。第７、第８解析例と比較して第９、第１０、第１１解析例では、高抵抗ガラス部９３ｂで構成された領域側において、より等電位線の密度が高く、電界が集中している様子が確認できた。つまり、低抵抗ガラス部９３ａで構成された領域側の領域Ｒ１（図１におけるトリプルジャンクション７５）における電界集中を抑制し電界電子放出を抑制し得ることが確認できた。また、第１０、第１１解析例を比較すると、等電位線の密度に対して優位な差を生じさせなかった。つまり、必要以上に体積抵抗を低下させることは、等電位線の密度に大きな影響を与えない一方で、低抵抗ガラス部９３ａに流れる電流量を増加させることにつながり、低抵抗ガラス部９３ａにおける絶縁性能を低下させることになると判断される。従って、体積抵抗の比率は、総合的に考慮すると、低抵抗ガラス部９３ａを基準として、高抵抗ガラス部９４ｂの体積抵抗を１０^２倍以上１０^５倍以下とすることが好適であることがわかった。換言すると、高抵抗ガラス部９４ｂを基準とした場合には、低抵抗ガラス部９３ａの体積抵抗を１０^－５倍以上１０^－２倍以下に設定すればよい。

【0085】

［突出部の作用］
ところで、トリプルジャンクション７５を形成する部分は、突出部９８によって覆われている。換言すると、トリプルジャンクション７５を形成する部分とターゲット支持部６０との間には突出部９８が配置されている。この突出部９８の作用について、解析により確認した。

【0086】

第１２解析例では、第５解析例のモデルから突出部を除いたモデルを用いた。図８の（ａ）部は、第１２解析例の結果を示す。図８の（ａ）部は、等電位線を示す。なお、図８の（ｂ）部は、第５解析例の結果を再度示すものである。

【0087】

トリプルジャンクション７５の近傍の領域Ｒ１に注目すると、突出部９８が存在する場合（第５解析例）には、電界の強い部分が形成されていなかった。それに対して、突出部９８が存在しない場合（第１２解析例）には、電界の強い部分が形成されていた。従って、突出部９８は、トリプルジャンクション７５の近傍の領域Ｒ１における電界を弱める作用があることを確認できた。

【符号の説明】

【0088】

３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ…Ｘ線管、１２，１２Ａ，１２Ｂ…絶縁バルブ（バルブ部）、１２ａ…内筒部（第２円筒部）、１２ｂ…外筒部（第１円筒部）、１２ｃ…連結部、１３…金属部、６０…ターゲット支持部、７１…低抵抗ガラス部（第１隔壁部）、７２…高抵抗ガラス部（第２隔壁部）、７３…ガラス接合部（隔壁接合部）、Ｅ１，Ｅ３，Ｅ４…電子。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】