特許 7588026 荷電粒子線発生装置

(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】

(24)【登録日】2024-11-13

(45)【発行日】2024-11-21

(54)【発明の名称】荷電粒子線発生装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 35/14 20060101AFI20241114BHJP

   H01J 35/00 20060101ALI20241114BHJP

   H01J 37/065 20060101ALI20241114BHJP

   H01J 37/147 20060101ALI20241114BHJP

   H01J 37/09 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

H01J35/14

H01J35/00 Z

H01J37/065

H01J37/147 Z

H01J37/09 Z

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021077454

(22)【出願日】2021-04-30

(65)【公開番号】P2022171067

(43)【公開日】2022-11-11

【審査請求日】2024-04-18

(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】杉浦 銀治

(72)【発明者】

【氏名】小塩 成基

【審査官】藤田 健

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－１７８６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２４４１６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０２７９９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０３７０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３４４５２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－２６４７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０７０４６７６８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｊ ３７／００

Ｈ０１Ｊ ３５／００

Ｇ２１Ｋ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

出射軸線に沿って荷電粒子線を出射する荷電粒子線源と、
第１磁場を発生させる第１磁場発生部と、
第２磁場を発生させる第２磁場発生部と、
前記第１磁場発生部と前記第２磁場発生部との間には、前記第１磁場発生部と前記第２磁場発生部との両方を通る磁力線によって示される磁場が形成され、前記磁力線の分布を、前記第１磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第１磁極方向に偏らせる第３磁場発生部と、を備え、
前記第１磁場発生部及び前記第２磁場発生部は、前記出射軸線と交差する方向に沿って互いに離間し、
前記出射軸線は、前記第１磁場発生部と前記第２磁場発生部との間に配置され、
前記第１磁極方向は、前記第２磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第２磁極方向に対して逆であり、
前記第３磁場発生部は、前記第１磁場発生部及び前記第２磁場発生部から前記第１磁極方向または前記第２磁極方向に離間すると共に、前記第１磁場発生部及び前記第２磁場発生部の間に配置される、荷電粒子線発生装置。

【請求項2】

出射軸線に沿って荷電粒子線を出射する荷電粒子線源と、
第１磁場を発生させる第１磁場発生部と、
第２磁場を発生させる第２磁場発生部と、を備え、
前記第１磁場発生部及び前記第２磁場発生部は、前記出射軸線と交差する方向に沿って互いに離間し、
前記第１磁場発生部は、前記第１磁場を発生させる第１コイルと、前記第１磁場に起因する力に応じて移動する第１駆動部材と、を有し、
前記第２磁場発生部は、前記第２磁場を発生させる第２コイルと、前記第２磁場に起因する力に応じて移動する第２駆動部材と、を有し、
前記出射軸線は、前記第１磁場発生部と前記第２磁場発生部との間に配置され、
前記第１磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第１磁極方向は、前記第２磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第２磁極方向に対して逆である、荷電粒子線発生装置。

【請求項3】

出射軸線に沿って荷電粒子線を出射する荷電粒子線源と、
第１磁場を発生させる第１磁場発生部と、
第２磁場を発生させる第２磁場発生部と、を備え、
前記第１磁場発生部及び前記第２磁場発生部は、前記出射軸線と交差する方向に沿って互いに離間し、
前記第１磁場発生部は、前記第１磁場を発生させる第１コイルと、前記第１磁場に起因する力に応じて移動する第１駆動部材と、を有し、
前記第２磁場発生部は、前記第２磁場を発生させる第２コイルを有し、
前記出射軸線は、前記第１磁場発生部と前記第２磁場発生部との間に配置され、
前記第１磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第１磁極方向は、前記第２磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第２磁極方向に対して逆である、荷電粒子線発生装置。

【請求項4】

前記第３磁場発生部は、前記第１磁場発生部から前記第２磁場発生部まで延びる磁性材料により形成された磁性部材である、請求項１に記載の荷電粒子線発生装置。

【請求項5】

前記第１駆動部材には、前記出射軸線と重複可能な遮蔽部材が取り付けられ、
前記第１磁場発生部は、前記遮蔽部材が前記出射軸線と重複する遮蔽態様と、前記遮蔽部材が前記出射軸線と重複しない出射態様と、を前記第１駆動部材の動作によって相互に切り替える、請求項２または３に記載の荷電粒子線発生装置。

【請求項6】

前記第１磁極方向は、前記第２磁極方向に対して平行であり、
前記出射軸線と交差する方向から見て、前記第１磁極方向及び前記第２磁極方向は、前記出射軸線の方向と交わる方向に延びる、請求項１～３の何れか一項に記載の荷電粒子線発生装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷電粒子線発生装置に関する。

【背景技術】

【0002】

荷電粒子は、電荷を帯びた粒子である。荷電粒子線発生装置は、例えば、荷電粒子線である電子線を発生させる。荷電粒子線発生装置は、電子線の発生源として用いられることもある。また、荷電粒子線発生装置は、タングステンなどの金属からなるターゲットと共にＸ線源を構成することもある。

【0003】

特許文献１は、放射線ビームを遮断する放射線シャッタを開示する。放射線シャッタは、放射線の遮断と照射とを相互に切り替える。放射線シャッタは、放射線ビームを遮断するための遮蔽板と、放射線ビームの光路に対して遮蔽板を進退させるソレノイド機構と、を有する。ソレノイド機構によって、放射線の遮断と照射とを相互に切り替えることができる。ソレノイド機構は、コイルの磁場に起因して鉄心に発生する磁力によって駆動力を発生させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平５－２６４７９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

荷電粒子線発生装置は、特許文献１のようにコイルの磁場を利用した駆動機構を有することがある。荷電粒子線は、電荷を帯びているから磁場の影響を受ける。荷電粒子線は、出射軸線に沿って出射させる。しかし、出射軸線を含む領域に磁場が存在すると、荷電粒子線は磁場の影響を受ける。その結果、荷電粒子線は出射軸線からそれてしまう。

【0006】

そこで、本発明は、所望の位置に荷電粒子線を照射可能な荷電粒子線発生装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一形態である荷電粒子線発生装置は、出射軸線に沿って荷電粒子線を出射する荷電粒子線源と、第１磁場を発生させる第１磁場発生部と、第２磁場を発生させる第２磁場発生部と、を備える。第１磁場発生部及び第２磁場発生部は、出射軸線と交差する方向に沿って互いに離間する。出射軸線は、第１磁場発生部と第２磁場発生部との間に配置される。第１磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第１磁極方向は、第２磁場発生部のＮ極からＳ極へ向かう第２磁極方向に対して逆である。

【0008】

荷電粒子線発生装置では、第１磁場発生部の第１磁極方向が第２磁場発生部の第２磁極方向に対して逆である。この構成によれば、第１磁場発生部と第２磁場発生部との間に合成磁場が発生する。このような合成磁場が生じると、磁束密度が相対的に低い領域が形成される。その結果、磁束密度が相対的に低い領域に出射軸線を重複させると、荷電粒子線源から出射される荷電粒子線が第１磁場発生部の磁場及び第２磁場発生部の磁場から受ける影響が抑制される。従って、所望の位置に荷電粒子線を照射することができる。

【0009】

一形態の荷電粒子線発生装置において、第１磁極方向は、第２磁極方向に対して平行であってもよい。出射軸線と交差する方向から見て、第１磁極方向及び第２磁極方向は、出射軸線の方向と交わる方向に延びてもよい。この構成によれば、磁束密度が相対的に低い領域を第１磁場発生部と第２磁場発生部との間に好適に形成することができる。

【0010】

一形態の荷電粒子線発生装置の第１磁場発生部と第２磁場発生部との間には、第１磁場発生部と第２磁場発生部との両方を通る磁力線によって示される磁場が形成され、その磁力線の分布を、第１磁極方向に偏らせる磁場偏向部をさらに備えてもよい。磁場偏向部によれば、第１磁場発生部と第２磁場発生部との両方を通る磁力線によって示される合成磁場が形成される。そして、磁場偏向部は、磁力線を偏らせる。磁束密度が相対的に低い領域は、磁力線の分布によって示される合成磁場に応じる。その結果、磁束密度が相対的に低い領域が形成される位置は、磁力線の偏りに応じて変化する。従って、磁束密度が相対的に低い領域を所望の位置に形成することが可能になる。

【0011】

一形態の荷電粒子線発生装置の磁場偏向部は、第１磁場発生部から第２磁場発生部まで延びる磁性材料により形成された磁性部材であってもよい。この構成によれば、磁性部材が空気よりも透磁率の高い領域を形成する。その結果、第１磁場発生部及び第２磁場発生部の間に存在する磁力線の分布は、積極的に磁性部材を通るようになるので、偏る。従って、磁束密度が相対的に低い領域を所望の位置に形成することが可能になる。

【0012】

一形態の荷電粒子線発生装置の磁場偏向部は、第１磁場発生部及び第２磁場発生部から第１磁極方向または第２磁極方向に離間すると共に、第１磁場発生部及び第２磁場発生部の間に配置された第３磁場発生部であってもよい。この構成によれば、第３磁場発生部の作用に応じて、第１磁場発生部及び第２磁場発生部の間に存在する磁力線のうち、第３磁場発生部を通る磁力線の数が変化する。その結果、磁力線の偏りが生じるので、磁束密度が相対的に低い領域を所望の位置に形成することが可能になる。

【0013】

一形態の荷電粒子線発生装置の第１磁場発生部は、第１磁場を発生させる第１コイルと、第１磁場に起因する力に応じて移動する第１駆動部材と、を有してもよい。第２磁場発生部は、第２磁場を発生させる第２コイルと、第２磁場に起因する力に応じて移動する第２駆動部材と、を有してもよい。この構成によれば、第１磁場発生部及び第２磁場発生部は、第１磁場発生部と第２磁場発生部との間に合成磁場を発生させるとともに、対象物を駆動するための力を発生させるアクチュエータとして機能する。

【0014】

一形態の荷電粒子線発生装置の第１磁場発生部は、第１磁場を発生させる第１コイルと、第１磁場に起因する力に応じて移動する第１駆動部材と、を有してもよい。第２磁場発生部は、第２磁場を発生させる第２コイルを有してもよい。この構成によれば、第１磁場発生部及び第２磁場発生部は、第１磁場発生部と第２磁場発生部との間に合成磁場を発生させるとともに、第１磁場発生部は、対象物を駆動するための力を発生させるアクチュエータとして機能する。

【0015】

一形態の荷電粒子線発生装置の第１駆動部材には、出射軸線と重複可能な遮蔽部材が取り付けられてもよい。第１磁場発生部は、遮蔽部材が出射軸線と重複する遮蔽態様と、遮蔽部材が出射軸線と重複しない出射態様と、を第１駆動部材の動作によって相互に切り替えてもよい。この構成によれば、荷電粒子線源からの荷電粒子を出射させた状態で、荷電粒子線又は荷電粒子線に起因する別の放射線の出射と遮蔽とを相互に切り替えることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、所望の位置に荷電粒子線を照射可能な荷電粒子線発生装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、Ｘ線管を備えたＸ線モジュールの外観を示す斜視図である。

【図2】図２は、Ｘ線管の内部を示す断面図である。

【図3】図３は、第１実施形態のＸ線シャッタを示す斜視図である。

【図4】図４（ａ）は、肉厚が薄い磁気シールドの効果を説明するための図である。図４（ｂ）は、肉厚が厚い磁気シールドの効果を説明するための図である。

【図5】図５は、第１実施形態のＸ線シャッタが備えるソレノイドの構造を示す斜視図である。

【図6】図６（ａ）は、一対のソレノイドが形成する磁場を磁力線によって示す図である。図６（ｂ）は、一対のソレノイドが形成する別の磁場を磁力線によって示す図である。

【図7】図７（ａ）は、図６（ａ）の磁力線によって示された磁場における磁束密度の分布を示すコンター図である。図７（ｂ）は、図６（ｂ）の磁力線によって示された磁場における磁束密度の分布を示すコンター図である。

【図8】図８は、図６（ａ）に示す磁力線と電子線の経路を示す斜視図である。

【図9】図９は、図６（ｂ）に示す別の磁力線と電子線の経路を示す斜視図である。

【図10】図１０は、第１実施形態のＸ線シャッタの周囲に形成される磁力線を可視化した図である。

【図11】図１１は、図１０の磁力線によって示された磁場における磁束密度の分布を示すコンター図である。

【図12】図１２は、図１０に示す磁力線と電子線の経路を示す斜視図である。

【図13】図１３は、第２実施形態のＸ線シャッタと当該Ｘ線シャッタの周囲に形成される磁場を磁力線によって示す図である。

【図14】図１４は、第３実施形態のＸ線シャッタと当該Ｘ線シャッタの周囲に形成される磁場を磁力線によって示す図である。

【図15】図１５（ａ）は、第１変形例のＸ線シャッタを示す図である。図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）は、第２変形例のＸ線シャッタを示す図である。

【図16】図１６は、第３変形例のＸ線シャッタを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

＜第１実施形態＞
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。

【0019】

図１に示すＸ線モジュール１００（荷電粒子線発生装置）は、いわゆる微小焦点Ｘ線源である。Ｘ線モジュール１００は、例えば被写体の内部構造を観察するＸ線非破壊検査に用いられる。Ｘ線モジュール１００は、Ｘ線管１１０と、ハウジング１２０と、電源（図示せず）と、を有する。Ｘ線管１１０は、ハウジング１２０の内部に収容されている。ハウジング１２０の内部は、絶縁油によって満たされている。電源は、ハウジング１２０の下方に配置されている。電源は、給電部１４１（図２参照）を介して、Ｘ線管１１０に電力を供給する。Ｘ線管１１０は、出射窓１１２からＸ線を出射する。

【0020】

Ｘ線モジュール１００は、Ｘ線の出射と停止との切り替えを、物理的な遮蔽物によって実現する。Ｘ線モジュール１００は、後述するＸ線シャッタ１０によって、出射窓１１２を覆ってＸ線の出射を妨げる態様と、出射窓１１２を開放してＸ線を出射する態様と、を相互に切り替える。その結果、Ｘ線モジュール１００は、いわゆるパルス動作が可能になる。例えば、Ｘ線モジュール１００は、Ｘ線画像を撮像するときだけＸ線を出射させる動作と、被写体を搬送するときなどのＸ線画像を撮像しないときにＸ線を出射させない動作と、を短時間で切り替えることができる。このような構成によると、Ｘ線管１１０からのＸ線の出射と停止とを、電源からの電流供給の制御によらずに実現することができる。その結果、電流制御のための高度な電気回路設計も不要である。

【0021】

図２に示すＸ線管１１０は、絶縁バルブ２および金属筐体３を備えた真空筐体１の内部空間（真空空間ＳＶ）に収容された、ターゲット１１１と、電子銃４（荷電粒子線源）と、を備える。電子銃４は、荷電粒子線である電子線ＥＢをターゲット１１１に照射する。電子線ＥＢを受けたターゲット１１１は、Ｘ線を発生する。発生したＸ線は、電子線ＥＢの入射方向に沿った方向に、出射窓１１２を透過してＸ線管１１０の外部に取り出される。つまり、Ｘ線管１１０は、透過型である。

【0022】

出射窓１１２は、金属筐体３の開口部を封止するように取り付けられている。出射窓１１２は、Ｘ線の透過性の良い材料、例えばベリリウムやダイアモンド等からなる基板である。ターゲット１１１は、出射窓１１２の真空空間ＳＶ側の面上に配置されており、電子線ＥＢの出射軸線ＡＥと交差する。ターゲット１１１は、例えば、出射窓１１２の真空側面上に形成されたタングステン製の薄膜である。

【0023】

電子銃４は、電源から電力の供給を受けて電子線ＥＢを発生させる。電子銃４は、ヒータ４ａと、カソード４ｂと、グリッド電極４ｃ、４ｄと、を有する。ヒータ４ａは、電力の供給を受けて発熱する。カソード４ｂは、ヒータ４ａによって加熱される。加熱されたカソード４ｂは、電子を放出する。グリッド電極４ｃ、４ｄは、放出された電子の量や軌道を調整する。ターゲット１１１の電位は、接地電位（ＧＮＤ）である。

【0024】

Ｘ線モジュール１００はさらに、図３に示すＸ線シャッタ１０を有する。Ｘ線シャッタ１０は、Ｘ線管１１０が発したＸ線を遮蔽することができる。また、Ｘ線シャッタ１０は、Ｘ線管１１０が発したＸ線を遮蔽しないこともできる。Ｘ線の出射と遮蔽とを相互に切り替える動作を、パルス動作と称する。Ｘ線シャッタ１０によって、Ｘ線モジュール１００のパルス動作が可能になる。Ｘ線シャッタ１０は、シャッタフレーム２０と、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂと、磁気バイパス４０と、を有する。

【0025】

シャッタフレーム２０は、出射窓１１２を被写体に向けて露出させることにより、被写体にＸ線を照射させる。また、シャッタフレーム２０は、出射窓１１２と被写体との間に配置されて、被写体へのＸ線の照射を停止する。このシャッタフレーム２０の位置の切り替えは、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂによって行われる。シャッタフレーム２０は、遮蔽板２１（遮蔽部材）と、遮蔽梁２２と、を有する。遮蔽板２１は、Ｘ線を遮蔽する。遮蔽板２１は、矩形又は円形の平板である。遮蔽梁２２は、遮蔽板２１を、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂに連結する。遮蔽梁２２は、接続部２２ａと、連結部２２ｂとを含む。接続部２２ａの一端は、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂに固定されている。接続部２２ａの他端は、連結部２２ｂにつながっている。連結部２２ｂの両端には、それぞれ接続部２２ａがつながっている。連結部２２ｂは、出射窓１１２およびハウジング１２０の上面からわずかに離間する。連結部２２ｂの中央部分には、遮蔽板２１が取り付けられている。なお、連結部２２ｂが出射窓１１２を覆える程度の幅を有する場合には、連結部２２ｂが遮蔽板２１の機能を兼ねることができる。従って、この場合には、遮蔽板２１を省略してよい。

【0026】

アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂは、シャッタフレーム２０の位置を切り替える駆動力を発生させる。Ｘ線シャッタ１０は、２個のアクチュエータ３０Ａ、３０Ｂを有する。アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂは、ハウジング１２０の直径方向に沿って、Ｘ線管１１０を挟むように配置されている。アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂは、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂと、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂと、を有する。

【0027】

磁気シールド３１Ａ、３１Ｂは、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂを収容する筐体である。図３では、直方体状の磁気シールド３１Ａ、３１Ｂを図示しているが、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂの形状には特に制限はない。例えば、１個の磁気シールド３１Ａは、１個又は複数のソレノイド５０Ａを収容する。磁気シールド３１Ａ、３１Ｂは、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂを物理的に保護する。また、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂは、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂが発する磁場の漏洩を抑制する。磁場の漏洩を抑制する効果は、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂの厚みによって決まる。例えば、図４（ａ）に示すように、磁気シールド３１Ａの厚みが薄い場合には、磁場の漏洩を抑制する効果は小さい。図４（ｂ）に示すように、磁気シールド３１Ａの厚みが厚い場合には、磁場の漏洩を抑制する効果は大きい。磁気シールド３１Ａ、３１Ｂの厚みが厚いほうが磁場の漏洩の観点からすると望ましい。しかし、その他の要因から磁気シールド３１Ａ、３１Ｂの厚みが制限される場合がある。本実施形態のアクチュエータ３０Ａ、３０Ｂは、磁場の漏洩の課題を後述する別の手法によって解決する。従って、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂは、別の手法によって低減された磁場の強度をさらに抑制するものとして扱ってよい。つまり、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂの厚みは、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂの磁場の漏洩とは異なる観点から決めてよい。さらに、場合によっては、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂは、磁気シールド３１Ａ、３１Ｂを省略してもよい。

【0028】

図５に示すソレノイド５０Ａは、駆動力を発生させる。駆動力の方向（駆動軸線ＡＤ）は、出射軸線ＡＥに対して垂直方向に延びる。この方向によれば、出射軸線ＡＥに遮蔽板２１が重複する位置と、出射軸線ＡＥに遮蔽板２１が重複しない位置と、を相互に切り替えることができる。ソレノイド５０Ａは、コイル５１と、固定磁極５２と、可動磁極５３（第１駆動部材）と、バネ５４と、ハウジング５５と、を有する。

【0029】

固定磁極５２は、円筒状のハウジング５５の内部に配置されている。なお、固定磁極５２は、磁場を発生させない磁性部材であってもよい。固定磁極５２は、ハウジング５５の一方の開口端を閉鎖している。固定磁極５２は、ハウジング５５に対して固定されている。従って、固定磁極５２は、ハウジング５５に対して相対的に移動しない。

【0030】

コイル５１は、ハウジング５５の内部に配置されている。コイル５１は、固定磁極５２からハウジング５５の他方の開口端に亘って設けられている。つまり、コイル５１は、狭義の意味のソレノイドである。コイル５１は、固定磁極５２と同様に、ハウジング５５に対して固定されている。従って、コイル５１もハウジング５５に対して相対的に移動しない。

【0031】

コイル５１は、所定の方向に向くコイル軸線ＡＣを有する。コイル軸線ＡＣは、円筒状のコイル５１の中心軸線としてもよい。コイル軸線ＡＣを用いることにより、コイル５１の配置を規定することができる。コイル軸線ＡＣは、出射軸線ＡＥに対して垂直方向に延びる。一方（ソレノイド５０Ａ）のコイル軸線ＡＣは、他方（ソレノイド５０Ｂ）のコイル軸線ＡＣに対して平行である。さらに、出射軸線ＡＥに対して直交する仮想平面を仮定する。一方のコイル軸線ＡＣと他方のコイル軸線ＡＣとは、当該仮想平面に含まれる。また、コイル軸線ＡＣの方向は、後述する可動磁極５３が往復移動する駆動軸線ＡＤとも一致する。従って、上述のいくつかの説明において、コイル軸線ＡＣを可動磁極５３の駆動軸線ＡＤと読み変えてもよい。

【0032】

可動磁極５３は、コイル５１の内部に配置された差し込み部分と、コイル５１の外側に配置された露出部分と、を有する。つまり、可動磁極５３の一方の端部は、コイル５１に差し込まれている。可動磁極５３の他方の端部は、コイル５１から突出している。可動磁極５３には、フランジ５６が固定されている。フランジ５６とハウジング５５との間には、バネ５４が配置されている。バネ５４は、圧縮バネである。可動磁極５３がハウジング５５から最も突出した状態において、ハウジング５５からフランジ５６までの長さは、バネ５４の自然長よりも短い。つまり、バネ５４は、圧縮されている。可動磁極５３の露出部分の端部には、接続部２２ａが固定されている。

【0033】

可動磁極５３は、コイル５１に対して固定されていない。従って、可動磁極５３は、コイル５１に対して相対的に移動できる。同様に、可動磁極５３は、固定磁極５２に対しても相対的に移動できる。コイル５１に電流が供給されると、コイル５１は磁場を発生させる。可動磁極５３は、コイル５１に挿入されているので、コイル５１が発生させた磁場によって磁化する。その結果、可動磁極５３と固定磁極５２との間に、互いに引き合う力が発生する。この力によって、可動磁極５３は移動する。例えば、可動磁極５３は、固定磁極５２に近づく方向に移動できる。逆に、コイル５１に電流が供給されない場合には、コイル５１は磁場を発生することがなく、可動磁極５３は、バネ５４によって固定磁極５２から遠ざかる方向に移動する。つまり、可動磁極５３は、駆動軸線ＡＤに沿って直線状に往復移動する。

【0034】

ソレノイド５０Ａは、コイル５１に電流が供給されない状態であるとき、可動磁極５３の突出長さは最長になる。コイル５１に電流が供給されない場合には、可動磁極５３にはバネ５４から受ける付勢力が作用する。圧縮されているバネ５４は、ハウジング５５とフランジ５６との間隔を広げようとする。従って、可動磁極５３は、最も突出した状態となる。一方、コイル５１に電流が供給されると、コイル５１は磁場を発生させる。この磁場に応じて、可動磁極５３が磁化する。その結果、磁化した可動磁極５３は固定磁極５２に引っ張られる。この引っ張り力は、バネ５４の力よりも強いので、バネ５４の力に抗して可動磁極５３の突出長さは最短になる。

【0035】

ところで、遮蔽板２１を動作させる観点からすると、ソレノイド５０Ａは、遮蔽板２１を動作させる力を発生すればよい。つまり、遮蔽板２１を動作させる観点からすると、コイル５１に電流が供給されたときに発生する磁場の影響を考慮する必要はない。しかし、電子線ＥＢの観点からすれば、電子の進行領域に磁場が存在すると、進行中の電子はローレンツ力を受けてしまう可能性がある。つまり、Ｘ線シャッタ１０を動作させているときの電子の軌道は、Ｘ線シャッタ１０を動作させていないときの電子の軌道に対して異なることが生じ得る。

【0036】

動作の一例として、Ｘ線シャッタ１０は、突出長さが最長の場合に遮蔽状態であり、突出長さが最短の場合に照射状態であるとする。この場合には、コイル５１に電流を供給しない場合に、遮蔽状態となり、コイル５１に電流を供給した場合に照射状態となる。そうすると、遮蔽状態であるときは、コイル５１が磁場を発生させないが、照射状態であるときはコイル５１が磁場を発生させる。従って、照射状態であるときに電子線ＥＢは磁場の影響を受ける可能性がある。

【0037】

動作の別の例として、Ｘ線シャッタ１０は、突出長さが最長の場合に照射状態であり、突出長さが最短の場合に遮蔽状態であるとする。この場合には、コイル５１に電流を供給しない場合に、照射状態となり、コイル５１に電流を供給した場合に遮蔽状態となる。そうすると、照射状態であるときは、コイル５１が磁場を発生させないが、遮蔽状態であるときはコイル５１が磁場を発生させる。

【0038】

上記の動作の例示は、１個のソレノイド５０Ａに注目したものである。Ｘ線シャッタ１０は、２個のソレノイド５０Ａ、５０Ｂを有する。つまり、Ｘ線シャッタ１０が動作するとき、一方のソレノイド５０Ａのコイル５１に起因する磁場と、他方のソレノイド５０Ｂのコイル５１に起因する磁場と、が発生する。このときの磁場は、図６（ａ）に示す磁力線、又は、図６（ｂ）に示す磁力線によって示される。これらの磁場の違いは、一方のソレノイド５０Ａのコイル５１（第１コイル）が発生する磁場の向きと、他方のソレノイド５０Ｂのコイル５１（第２コイル）が発生する磁場の向きとの関係に起因する。なお、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂは、コイル５１の他に、固定磁極５２も磁場の発生源になり得る。そこで、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂを構成する部品が発生する磁場を総合して、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂが発生する磁場と称して説明する。

【0039】

図６（ａ）の磁力線によって示される磁場は、一方のソレノイド５０Ａの磁場の向きと他方のソレノイド５０Ｂの磁場の向きとが同じであるときに生じる。例えば、電流が与えられたソレノイド５０Ａを磁石としてみたとき、一方のソレノイド５０Ａの端部５０Ａ１はＮ極であり、逆側の端部５０Ａ２はＳ極であるとする。また、電流が与えられた他方のソレノイド５０Ｂを磁石としてみたとき、他方のソレノイド５０Ｂの端部５０Ｂ１はＮ極であり、逆側の端部５０Ｂ２はＳ極であるとする。ソレノイド５０Ａにおいて、Ｎ極からＳ極へ向かう磁極方向ＳＡは、他方のソレノイド５０ＢのＮ極からＳ極へ向かう磁極方向ＳＢと一致する。この構成によって生じる磁場を磁力線によって示したとき、一方のソレノイド５０Ａと他方のソレノイド５０Ｂとの両方を通る磁力線は存在しない。

【0040】

図６（ｂ）の磁力線によって示される磁場は、一方のソレノイド５０Ａの磁場の向きと他方のソレノイド５０Ｂの磁場の向きとが逆であるときに生じる。このような状態は、ソレノイド５０Ａに供給する電流の向きとソレノイド５０Ｂに供給する電流の向きとを互いに逆にすることにより実現できる。また、電流の方向は互いに同じであって、ソレノイド５０Ａのコイル５１の巻き線方向と、ソレノイド５０Ｂのコイル５１の巻き線方向と、を互いに逆にすることによっても実現できる。例えば、電流が与えられたソレノイド５０Ａを磁石としてみたとき、一方のソレノイド５０Ａの端部５０Ａ１はＮ極であり、逆側の端部５０Ａ２はＳ極であるとする。逆向きの電流が与えられた他方のソレノイド５０Ｂを磁石としてみたとき、他方のソレノイド５０Ｂの端部５０Ｂ１はＳ極であり、逆側の端部５０Ｂ２はＮ極であるとする。一方のソレノイド５０ＡにおけるＮ極からＳ極へ向かう磁極方向ＳＡ（第１磁極方向）は、他方のソレノイド５０ＢにおけるＮ極からＳ極へ向かう磁極方向ＳＢ（第２磁極方向）と一致しない。換言すると、一方のソレノイド５０Ａの磁極方向ＳＡは、他方のソレノイド５０Ｂの磁極方向ＳＢに対して逆向きである。この構成によって生じる磁場を磁力線によって示したとき、一方のソレノイド５０Ａと他方のソレノイド５０Ｂとの両方を通る磁力線が存在する。

【0041】

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す磁場の違いは、磁束密度の分布にも違いをもたらす。図７（ａ）は、図６（ａ）の磁力線によって示された磁場における磁束密度の分布を示す。コンター図である図７（ａ）において、間隔が広いハッチングは、相対的に磁束密度が高いことを示す。間隔が狭いハッチングは、相対的に磁束密度が低いことを示す。例えば、領域Ｓ２は磁束密度が最も高い領域である。領域Ｓ３は、磁束密度が最も低い領域である。

【0042】

図７（ｂ）は、図６（ｂ）の磁力線によって示された磁場における磁束密度の分布を示す。このコンター図からは、ソレノイド５０Ａとソレノイド５０Ｂとに挟まれた領域Ｓ１に、比較的低い磁束密度の領域Ｓ３Ａが形成されていることがわかる。この比較的低い磁束密度の領域を、「低磁束密度領域ＳＬ」と称する。低磁束密度領域ＳＬは、比較的高い磁束密度の領域に囲まれている。また、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂから離れている領域Ｓ３からわかるように、磁束密度は、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂからの距離が大きくなるほど低くなることもわかる。しかし、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂから低磁束密度領域ＳＬまでの距離は、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂから領域Ｓ３までの距離よりも短い。つまり、低磁束密度領域ＳＬは、一方のソレノイド５０Ａの磁場と他方のソレノイド５０Ｂの磁場との干渉によって生じたものであると考えられる。

【0043】

そこで、本発明者らは、この低磁束密度領域ＳＬに注目した。つまり、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂを動作させたときにソレノイド５０Ａ、５０Ｂの極性を互いに逆向きにすることによって、低磁束密度領域ＳＬを発生させる。そして、低磁束密度領域ＳＬに出射軸線ＡＥを重複させる。そうすれば、電子線ＥＢが受ける磁場の影響を抑制することができる。

【0044】

ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの極性は、コイル５１に与える電流の向きによって決めることができる。ソレノイド５０Ａのコイル５１の巻き線の方向と、ソレノイド５０Ｂのコイル５１の巻き線の方向と、が互いに同じであるとすれば、一方のソレノイド５０Ａに与える電流の向きを他方のソレノイド５０Ｂに与える電流の向きに対して逆にすればよい。この場合、ソレノイド５０Ａの固定磁極５２とソレノイド５０Ｂの固定磁極５２も、極性が互いに逆である。例えば、コイル５１、可動磁極５３及び固定磁極５２をひとつの仮想的な磁石としてみなした場合にも、一方のソレノイド５０Ａにおける極性は、他方のソレノイド５０Ｂの極性と逆であるといえる。

【0045】

ソレノイド５０Ａ、５０Ｂは、互いに同じ構成を有しており、それぞれが発生する磁場も同様であるとすると、低磁束密度領域ＳＬは、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂを結ぶ軸線の中央に形成される。従って、低磁束密度領域ＳＬに出射軸線ＡＥを重複させるためには、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの位置と電子銃４の位置との相対的な関係が決まってしまう。例えば、図８に示すように、一方のソレノイド５０Ａの磁場の向きと他方のソレノイド５０Ｂの磁場の向きとが同じであるときには、低磁束密度領域ＳＬは生じない。出射軸線ＡＥの周囲には、比較的高い磁束密度領域が形成されるので、電子銃４から出射された電子線ＥＢは、強いローレンツ力を受ける。つまり、電子の進行経路は、偏向する。また、図９に示すように、一方のソレノイド５０Ａの磁場の向きと他方のソレノイド５０Ｂの磁場の向きとが逆であるとき、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの間に、ソレノイド５０Ａとソレノイド５０Ｂとの両方を通る磁力線によって示される合成磁場ＦＭが形成される。その磁力線によって示される合成磁場ＦＭによれば、低磁束密度領域ＳＬが形成される。しかし、低磁束密度領域ＳＬが形成された場合でも、出射軸線ＡＥが低磁束密度領域ＳＬに重複しない場合には、電子銃４から出射された電子線ＥＢは、強いローレンツ力を受ける。つまり、電子の進行経路は、偏向する。

【0046】

低磁束密度領域ＳＬは、合成磁場ＦＭの態様に応じて決まる。そこで、発明者らは、合成磁場ＦＭを偏らせることによって、低磁束密度領域ＳＬの位置を任意の位置に配置することに想到した。

【0047】

図１０に示すように、Ｘ線シャッタ１０は、磁気バイパス４０（磁性部材）を有している。磁気バイパス４０は、合成磁場ＦＭを偏らせる。磁気バイパス４０は、鉄などの透磁率の高い材料によって形成されている。例えば、磁気バイパス４０は、円弧状の板部材である。磁気バイパス４０の幅は、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂの幅とおおむね同じである。磁気バイパス４０の円弧の中心は、出射軸線ＡＥと重複してもよい。磁気バイパス４０によれば、一方のソレノイド５０Ａと他方のソレノイド５０Ｂとの間に、空気よりも透磁率の高い領域を形成することができる。図１０では、ソレノイド５０Ａからソレノイド５０Ｂに向かう磁力線の多くが、透磁率の高い磁気バイパス４０を通る様子を示している。磁気バイパス４０を配置することによって、合成磁場ＦＭに偏りが生じる。合成磁場ＦＭの偏りに応じて、図１１に示すように、低磁束密度領域ＳＬの位置も偏る。磁気バイパス４０によれば、低磁束密度領域ＳＬを所望の位置に形成することができるので、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの位置及び電子銃４との位置は、互いに独立して決めることが可能になる。その結果、図１２に示すように、低磁束密度領域ＳＬに出射軸線ＡＥが重複するので、電子銃４から出射された電子は、磁場の影響を受けにくくなる。つまり、電子の進行経路の偏向が抑制される。

【0048】

要するに、Ｘ線モジュール１００は、出射軸線ＡＥに沿って電子線ＥＢを出射する電子銃４と、磁場を発生させるソレノイド５０Ａ、５０Ｂと、を備える。ソレノイド５０Ａ、５０Ｂは、出射軸線ＡＥと交差する配置方向Ｄに沿って互いに離間するように配置されている。電子銃４は、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの間に出射軸線ＡＥが位置するように配置されている。一方のソレノイド５０Ａの磁極方向ＳＡは、他方のソレノイド５０Ｂの磁極方向ＳＢに対して平行である。配置方向Ｄから見て、磁極方向ＳＡ、ＳＢは、出射軸線ＡＥと交差する。磁極方向ＳＡは、磁極方向ＳＢに対して逆である。

【0049】

Ｘ線モジュール１００では、磁極方向ＳＡは、磁極方向ＳＢに対して逆である。この構成によれば、一方のソレノイド５０Ａと他方のソレノイド５０Ｂとの間に磁束密度が相対的に低い低磁束密度領域ＳＬが形成される。その結果、低磁束密度領域ＳＬに出射軸線ＡＥを重複させると、電子銃４から出射される電子線ＥＢがソレノイド５０Ａ、５０Ｂの磁場から受ける影響が抑制される。従って、所望の位置に電子線ＥＢを照射することができる。

【0050】

Ｘ線モジュール１００の一方のソレノイド５０Ａ及び他方のソレノイド５０Ｂの間には、合成磁場ＦＭが発生する。Ｘ線モジュール１００は、合成磁場ＦＭの分布を偏らせる磁気バイパス４０をさらに備える。この磁気バイパス４０によれば、一方のソレノイド５０Ａの磁場及び他方のソレノイド５０Ｂの磁場が互いに干渉して形成される合成磁場ＦＭが偏る。低磁束密度領域ＳＬは、合成磁場ＦＭの分布に応じるから、合成磁場ＦＭの偏りに応じて、低磁束密度領域ＳＬが形成される位置が変化する。従って、低磁束密度領域ＳＬを所望の位置に形成することが可能になる。

【0051】

Ｘ線モジュール１００の磁気バイパス４０は、一方のソレノイド５０Ａから他方のソレノイド５０Ｂまで、板状の磁性材料により形成された平板部材である。この構成によれば、磁気バイパス４０が透磁率の高い領域を形成するので、一方のソレノイド５０Ａ及び他方のソレノイド５０Ｂの間に存在する磁力線の分布が偏る。従って、低磁束密度領域ＳＬを所望の位置に形成することが可能になる。

【0052】

Ｘ線モジュール１００のソレノイド５０Ａ、５０Ｂは、コイル５１と、可動磁極５３と、を有する。この構成によれば、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂは、ソレノイド５０Ａとソレノイド５０Ｂとの間に合成磁場ＦＭを発生させるとともに、対象物を駆動するための力を発生させるアクチュエータとして機能する。

【0053】

Ｘ線モジュール１００の可動磁極５３には、出射軸線ＡＥと重複可能な遮蔽板２１が取り付けられている。一方のソレノイド５０Ａは、遮蔽板２１が出射軸線ＡＥと重複する遮蔽態様と、遮蔽板２１が出射軸線ＡＥと重複しない出射態様と、を可動磁極５３の動作によって相互に切り替える。この構成によれば、電子銃４からの電子線ＥＢを出射させた状態で、Ｘ線モジュール１００からのＸ線の出射と遮蔽とを相互に切り替えることができる。

【0054】

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂが発生する合成磁場ＦＭを、磁気バイパス４０によって偏向させた。磁場の偏向は、磁気バイパス４０とは異なる構成によっても実現できる。図１３に示すように第２実施形態のＸ線モジュール１００Ａは、Ｘ線シャッタ１０Ａを有する。第２実施形態のＸ線シャッタ１０Ａは、シャッタフレーム２０と、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂと、電磁石６０（第３磁場発生部）と、を有する。シャッタフレーム２０及びアクチュエータ３０Ａ、３０Ｂは、第１実施形態と同様であるから詳細な説明は省略する。

【0055】

電磁石６０は、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの間に配置される。ここでいうソレノイド５０Ａ、５０Ｂの間とは、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂに挟まれた領域Ｓ１に加えて、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂに挟まれない領域Ｓ４も含むものとする。さらに、電磁石６０は、コイル軸線ＡＣ１、ＡＣ２に沿ってソレノイド５０Ａ、５０Ｂから離間する。コイル軸線ＡＣ１、ＡＣ２に沿ったソレノイド５０Ａ、５０Ｂから電磁石６０までの距離は、適宜設定してよい。しかし、少なくとも、電磁石６０とソレノイド５０Ａ、５０Ｂに囲まれた領域に、出射軸線ＡＥが配置される。電磁石６０は、コイルを含む。電磁石６０のコイル軸線ＡＣ３は、一方のソレノイド５０Ａのコイル軸線ＡＣ１に対して交差する。例えば、電磁石６０のコイル軸線ＡＣ３は、一方のソレノイド５０Ａのコイル軸線ＡＣ１に対して垂直方向に延びる。一方のソレノイド５０Ａから他方のソレノイド５０Ｂに向かう磁力線のうち、電磁石６０を通る磁力線の数は、電磁石６０のコイルに電流を与えたときと与えないときとで相違する。電磁石６０のコイルに電流を与えると、電磁石６０を通る磁力線の数が増える。磁力線の数は保存されるから、電磁石６０を通る磁力線の数が増えることによって、磁場に偏りが生じる。

【0056】

電磁石６０のコイルに与える電流が大きい場合、電磁石６０を通る磁力線の数は多い。つまり、磁場の偏りは大きい。その結果、低磁束密度領域ＳＬは、電磁石６０に近い位置に形成される。電磁石６０のコイルに与える電流が小さい場合、電磁石６０を通る磁力線の数は少ない。つまり、磁場の偏りは小さい。その結果、低磁束密度領域ＳＬは、電磁石６０から遠い位置に形成される。要するに、電磁石６０のコイルに与える電流の大きさによって、低磁束密度領域ＳＬの位置を制御することができる。

【0057】

要するに、Ｘ線モジュール１００Ａの磁場偏向部は、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂからコイル軸線ＡＣ１、ＡＣ２の方向に離間すると共に、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの間に配置された電磁石６０である。この構成によれば、電磁石６０の作用に応じて、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂの間に存在する磁力線のうち、電磁石６０を通る磁力線の数を変化させることができる。その結果、合成磁場ＦＭの偏りが生じるので、低磁束密度領域ＳＬを所望の位置に形成することが可能になる。

【0058】

なお、第２実施形態のＸ線シャッタ１０Ａにおいて、他方のソレノイド５０Ｂを、単なる電磁石に置き換えてもよい。つまり、この場合には、シャッタフレーム２０を駆動する駆動源は、一方のソレノイド５０Ａだけである。１個のソレノイド５０Ａの駆動力で、所望のシャッタフレーム２０の動作を実現できる場合には、Ｘ線シャッタ１０Ａは、１個のソレノイド５０Ａと、２個の電磁石によって構成されてもよい。

【0059】

要するにＸ線モジュール１００Ａは、第１磁場発生部として、コイル５１と、可動磁極５３と、を有するソレノイド５０Ａを有する。さらに、Ｘ線モジュール１００Ａは、第２磁場発生部として、コイルを含む電磁石を有する。この構成によれば、第１磁場発生部は、対象物を駆動するための力を発生させるアクチュエータとして機能する。

【0060】

＜第３実施形態＞
第１実施形態及び第２実施形態では、磁場を積極的に偏らせる構成を採用した。図１４に示すように、第３実施形態のＸ線モジュール１００Ｂは、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂ及び電子銃４の配置によって、低磁束密度領域ＳＬに出射軸線ＡＥを重複させる構成を採用する。つまり、第３実施形態のＸ線シャッタ１０Ｂは、磁気バイパス４０及び電磁石６０を備えない。

【0061】

第３実施形態のＸ線シャッタ１０Ｂは、シャッタフレーム２０Ｂと、アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂと、を有する。アクチュエータ３０Ａ、３０Ｂは、第１実施形態と同様であるから詳細な説明は省略する。第３実施形態のシャッタフレーム２０Ｂは、第１実施形態のシャッタフレーム２０に対して、連結部２２ｂの形状が異なっている。第３実施形態における低磁束密度領域ＳＬは、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂに挟まれた領域Ｓ１に形成される。そして、電子銃４も出射軸線ＡＥの方向から見て、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂに挟まれた領域Ｓ１に形成される。従って、連結部２２ｂも、ソレノイド５０Ａ、５０Ｂに挟まれた領域Ｓ１に配置される部分を含む。

【0062】

第３実施形態の構成によれば、Ｘ線シャッタ１０Ｂは、磁場偏向部としての磁気バイパス４０及び電磁石６０を備えない。従って、構成を簡易にできる。

【0063】

本発明は、上記の第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態に限定されない。

【0064】

＜第１変形例＞
例えば、図１５（ａ）に示すように、第１変形例のＸ線モジュール１００Ｃが備えるＸ線シャッタ１０Ｃは、４個のソレノイド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄを有してもよい。追加される一方のソレノイド５０Ｃのコイル軸線ＡＣ３は、一方のソレノイド５０Ａのコイル軸線ＡＣ１に重複する。この場合には、ソレノイド５０Ａ、５０Ｃは、仮想的な１個の磁石としてみなすこともできる。同様に、追加される他方のソレノイド５０Ｄのコイル軸線ＡＣ４は、他方のソレノイド５０Ｂのコイル軸線ＡＣ２に重複する。この場合には、ソレノイド５０Ｂ、５０Ｄは、仮想的な１個の磁石としてみなすこともできる。そして、シャッタフレーム２０Ｃは、４個のソレノイド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄのそれぞれに接続されている。第１変形例のＸ線シャッタ１０Ｃによれば、４個のソレノイド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄによって、１個のシャッタフレーム２０Ｃを駆動できる。

【0065】

＜第２変形例＞
例えば、図１５（ｂ）及び図１５（ｃ）に示すように、第２変形例のＸ線モジュール１００Ｄが備えるＸ線シャッタ１０Ｄも、４個のソレノイド５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ、５０Ｄを有する。第２変形例では、追加される一方のソレノイド５０Ｃのコイル軸線ＡＣ３は、一方のソレノイド５０Ａのコイル軸線ＡＣ１に対して平行である。この場合において、一方のソレノイド５０Ａの磁場の向きと、追加する一方のソレノイド５０Ｃの磁場の向きとは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。追加される他方のソレノイド５０Ｄのコイル軸線ＡＣ３は、他方のソレノイド５０Ｂのコイル軸線ＡＣ２に対して平行である。この場合においても、他方のソレノイド５０Ｂの磁場の向きと、追加する他方のソレノイド５０Ｄの磁場の向きとは、同じであってよいし、異なっていてもよい。

【0066】

図１５（ｂ）は、ソレノイド５０Ａの磁極方向ＳＡとソレノイド５０Ｃの磁極方向ＳＣとが同じである。同様に、ソレノイド５０Ｂの磁極方向ＳＢとソレノイド５０Ｄの磁極方向ＳＣとも同じである。一方側のソレノイド５０Ａ、５０Ｃの磁場の向きが互いに同じであり、他方側のソレノイド５０Ｂ、５０Ｄの磁場の向きが互いに同じであった場合にも、一方側のソレノイド５０Ａ、５０Ｃの磁場の向きと、他方側のソレノイド５０Ｂ、５０Ｄの磁場の向きとの関係は、逆である。

【0067】

また、図１５（ｃ）に示すように、ソレノイド５０Ａの磁極方向ＳＡとソレノイド５０Ｃの磁極方向ＳＣとが互いに逆である。同様に、ソレノイド５０Ｂの磁極方向ＳＢとソレノイド５０Ｄの磁極方向ＳＣとは互いに逆である。一方側のソレノイド５０Ａ、５０Ｃの磁場の向きが互いに逆であり、他方側のソレノイド５０Ｂ、５０Ｄの磁場の向きが互いに逆であった場合には、内側に配置されたソレノイド５０Ａ、５０Ｂの磁場の向きは互いに逆である。同様に、外側に配置されたソレノイド５０Ｃ、５０Ｄの磁場の向きも互いに逆である。

【0068】

なお、追加されたソレノイド５０Ｃ、５０Ｄには、図１５（ｂ）に示すようにシャッタフレーム２０が接続されていてもよいし、図１５（ｃ）に示すように接続されていなくてもよい。

【0069】

＜第３変形例＞
第１実施形態のＸ線シャッタ１０は、１個の磁気バイパス４０を有していた。Ｘ線シャッタ１０が有する磁気バイパス４０の数は、１個に限定されない。図１６に示すように第３変形例のＸ線モジュール１００ＥのＸ線シャッタ１０Ｅは、２個の磁気バイパス４０Ａ、４０Ｂを有する。追加される磁気バイパス４０Ｂは、一方のソレノイド５０Ａの固定磁極５２を他方のソレノイド５０Ｂの固定磁極５２に連結するように配置される。また、追加される磁気バイパス４０Ｂの平面形状は、磁気バイパス４０Ａの平面形状とは相違する。図１６の例示では、追加される磁気バイパス４０Ｂの幅は、磁気バイパス４０Ａの幅よりも狭い。つまり、追加される磁気バイパス４０Ｂが形成する高透磁率の領域は、磁気バイパス４０Ａが形成する高透磁率の領域と異なる。追加される磁気バイパス４０Ｂが低磁束密度領域ＳＬを移動させる方向は、磁気バイパス４０Ａが低磁束密度領域ＳＬを移動させる方向に対して逆向きである。従って、２個の磁気バイパス４０Ａ、４０Ｂによって、低磁束密度領域ＳＬの位置をより精密に設定することが可能になる。

【0070】

上記の実施形態及び変形例では、駆動の対象としてシャッタフレーム２０を例示した。駆動の対象は、シャッタフレーム２０に限定されない。磁場発生部によって発生する力は、Ｘ線モジュール１００の所望の動作に要する様々な部品の物理的な駆動に用いてよい。また、上記の実施形態及び変形例では、Ｘ線モジュール１００を例示したが、Ｘ線管１１０に変えて電子線ＥＢをそのまま取り出す電子線源を用いた電子線モジュールに用いてよい。

【符号の説明】

【0071】

１…真空筐体、２…絶縁バルブ、３…金属筐体、４…電子銃（荷電粒子線源）、１０…Ｘ線シャッタ、２０…シャッタフレーム、２１…遮蔽板、２２…遮蔽梁、３０Ａ，３０Ｂ…アクチュエータ、３１Ａ，３１Ｂ…磁気シールド、４０…磁気バイパス（磁性部材）、５０Ａ，５０Ｂ…ソレノイド、５１…コイル、５２…固定磁極、５３…可動磁極、６０…電磁石、１００…Ｘ線モジュール（荷電粒子線発生装置）、ＡＣ…コイル軸線、ＡＥ…出射軸線、Ｄ…配置方向、ＥＢ…電子線、ＦＭ…合成磁場、ＳＬ…低磁束密度領域。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】