内視鏡式Ｘ線装置
【課題】内視鏡で直接検査対象１４を特定し、この特定に基づいて検査対象１４に直接Ｘ線を照射することにより検査対象１４内部を検査可能として検査不要箇所への被曝をなくし、かつ、高精度な検査を可能とした内視鏡式Ｘ線装置を提供すること。
【解決手段】真空管管壁にＸ線透過可能な薄膜からなるＸ線導出窓７を備え、真空管内部にＸ線発生手段（軸状陽極３７、環状陰極３９、電子遮蔽部材５１）を備えると共にこのＸ線発生手段が発生したＸ線をＸ線導出窓７から窓外前方へ照射するＸ線管３と、Ｘ線照射方向のＸ線照射領域内を撮影可能にＸ線管３に一体固定された内視鏡５と、を備え構成。
【解決手段】真空管管壁にＸ線透過可能な薄膜からなるＸ線導出窓７を備え、真空管内部にＸ線発生手段（軸状陽極３７、環状陰極３９、電子遮蔽部材５１）を備えると共にこのＸ線発生手段が発生したＸ線をＸ線導出窓７から窓外前方へ照射するＸ線管３と、Ｘ線照射方向のＸ線照射領域内を撮影可能にＸ線管３に一体固定された内視鏡５と、を備え構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡とＸ線管とを用いた内視鏡式Ｘ線装置に関するものである。このＸ線管は、電界放射型の冷陰極から電界放射により電子放出し、この放出電子を陽極に衝突させてＸ線を発生させるものであり、管径が数ｍｍ程度に超小型化が可能なＸ線管である。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、機器や管内の検査用や人体等の医療用等で使用されるものであり、近年では、光源装置からの光をＣＣＤカメラのレンズ前面の全外周から光ファイバ等を用いて投光可能にして暗所での撮像が可能となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記内視鏡単独の場合、ケーブル先端に取り付けた内視鏡ＣＣＤカメラ例えば機器や管内や人体内（内部）に挿入していき、随時、内部の撮影画像をリアルタイムで得ると共に、その撮影画像から検査対象と思われる部位を発見すると、その発見位置から内視鏡ＣＣＤカメラで検査対象を観察しつつ一定の検査等を行うことができる。
【０００４】
しかしながら、内視鏡検査方式では検査対象の表面部位に対して一定の検査を行うことができても、検査対象内部の検査はできない。
【０００５】
一方、Ｘ線管は機器や人体等の前面からＸ線を照射し、それらの後部に配置したＸ線検出器で透過Ｘ線を検出し、この検出に基づいてＸ線画像から内部を検査することができる。
【０００６】
しかしながら、このＸ線検査方式では内部を検査できてもその内部のどの位置に検査対象が存在するかどうかが発見しにくい。また、検査対象以外の部位にもＸ線が照射され被曝量が増大する。
【特許文献１】特開２００４−２７５３３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、内視鏡で、直接、検査対象を特定し、この特定に基づいて検査対象に直接Ｘ線を照射することにより検査対象内部の検査実施を可能とする一方で、検査不要箇所への被曝を極力減らして高精度な検査を可能とした内視鏡式Ｘ線装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による内視鏡式Ｘ線装置は、内部に備えたＸ線発生手段が発生したＸ線を、管壁に設けたＸ線導出窓から窓外のＸ線照射領域に照射するＸ線管と、上記Ｘ線照射領域のモニタないし撮影が可能に上記Ｘ線管に一体固定された内視鏡と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、内視鏡による直接の外観観察で検査対象を特定すると、その検査対象に対してＸ線管によりＸ線を照射して検査対象の内部検査を実施することができる。すなわち、本発明では、検査対象をまず内視鏡で特定しているから、Ｘ線は検査対象にのみ照射して検査不要箇所へのＸ線被曝量を極力減らしかつ高精度な検査を行うことができるようになる。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、上記Ｘ線発生手段が、先端側がＸ線照射方向線上に延びる錐形でかつその錐形頂部がＸ線照射方向線上前方向に向く陽極と、この陽極先端部の半径方向外側を該陽極先端部と同心で環状に囲み外周面がナノ炭素膜からなる電界放射型の環状陰極と、少なくとも環状陰極のＸ線照射方向両側に配置されて環状陰極が放出する電子を遮蔽する電子遮蔽部材と、を備えると共に、上記Ｘ線導出窓を上記Ｘ線照射方向線上で陽極先端部前方の真空管管壁に設けることである。
【００１１】
なお、上記錐形には円錐形、角錐形、を含む。この場合、全周が錐形に限定されず、部分的に錐形でもよい。上記錐形斜面のプロフィールは先端に向けての縮径割合が一定である直線状に限定されず、先端に向けて縮径割合が連続的またはステップ的に変化する形状（放物線状等）であってもよいし、先端に向けて縮径する針形であっても、錐形状に含むことができる。上記環状は完全に閉じた環状に限定されず、部分環状も含む。上記錐形頂部は鋭利な頂部に限定されず、多少の丸み等を含むことができる。
【００１２】
上記Ｘ線発生手段を備えた場合、陽極先端部が錐形であること、この陽極先端部周囲に環状陰極を配置したこと、この環状陰極から放出する電子を部分的に遮蔽する電子遮蔽部材を配置したこと、に加えて、陽極先端部前方にＸ線導出窓を配置し、Ｘ線を実質的には略直進可能な構成としたことから、陽極先端部と環状陰極との間に高電界を印加し、環状陰極から発生した電子を電子遮蔽部材で電子遮蔽することにより、陽極先端部斜面に向けて所定ビーム径の電子ビームに集束させ、上記陽極先端部斜面に電子ビームを衝突させて上記陽極先端部斜面からＸ線束を発生させ、そのＸ線束をＸ線照射方向線上前方のＸ線導出窓に向けて直進させて窓外の検査対象にスポット状に照射することができる。
【００１３】
そのため、上記態様による検査対象に対してはスポット内周から外周へのＸ線照射密度が一様でスポット径が小さく制御されたＸ線照射スポットを生成でき、検査対象を高精度に検査することができるようになる。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、上記電子遮蔽部材は、環状陰極のＸ線照射方向両側で該Ｘ線照射方向周り環状の一対の環状板部を備え、両環状板部のＸ線照射方向間対向距離および内径の少なくともいずれか一方が調整可能なっていることである。Ｘ線照射方向両側の環状板部は互いに独立して配置することにより、電子遮蔽部材により環状陰極の放出電子の遮蔽を制御することができるようにしてもよい。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、上記環状陰極と上記電子遮蔽部材は、陽極先端部に対してＸ線照射方向線上を相対移動可能になっている、ことである。
【００１６】
本発明の好ましい態様は、上記陽極先端部の外周斜面のＸ線照射方向線に対する角度が、環状陰極からの電子ビームのビーム径よりも陽極先端部から発生したＸ線束の束径を小さくする角度に調整されていることである。
【００１７】
本発明の好ましい態様は、上記陽極が、上記先端部に連成され該先端部より熱容量が大きくかつ先端部の発生熱の導熱に用いる導熱部を有する構成とすることである。この態様では、先端部が電子ビーム衝突で発熱しても、その発熱は導熱部に導熱されるので、当該先端部は冷却されて、Ｘ線束の発生効率を向上させることができるようになる。
【００１８】
本発明の好ましい態様は、上記陽極の導熱部後端部が真空管外に導出されると共に真空管の真空封止部分とすることである。
【００１９】
この態様では、導熱部が真空管外に導出されているので、上記導熱した熱が真空管外に放熱され、より先端部の放熱効果が向上し、結果、よりＸ線束の発生効率を向上させることができるようになる。
【００２０】
本発明の好ましい態様は、上記陽極先端部斜面の角度を陽極先端部先端ほど連続指数関数的にまたはステップ的に小さくする構成とすることである。この態様では、環状陰極と陽極先端部斜面との対向位置を軸方向にずらせることにより、Ｘ線束の束径をより小さく集束させたり、その逆に束径を広がらせたりすることができる。
【００２１】
なお、陽極先端部と環状陰極との間に電子加速手段を配置してもよい。環状陰極は中実でも中空でもよい。陽極は中実でも中空でもよい。電子遮蔽部材は、環状陰極からの遠近移動および／または内径拡縮調整可能としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、検査対象にＸ線を照射する前に、まず、内視鏡で直接検査対象を外観観察で特定し、この特定に基づいてＸ線管から検査対象に対して直接Ｘ線を照射して検査対象内部を検査することが可能となり、検査不要箇所への被曝を減らせると共に検査対象内部の高精度な検査を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る内視鏡式Ｘ線装置を説明する。
【００２４】
図１は、同内視鏡式Ｘ線装置の外観斜視図、図２は同内視鏡式Ｘ線装置の使用例を示す図である。図３は内視鏡式Ｘ線装置が備えるＸ線管の断面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面構成を示す図、図５は図３で示すＸ線管の要部（軸状陽極、環状陰極、電子遮蔽部材、Ｘ線導出窓）断面を拡大して示す図、図６は同要部の外観を拡大して示す図である。図７は内視鏡式Ｘ線装置において特にＸ線管の動作状態を説明するための図である。図８は図７の動作説明において、環状陰極から放出された電子が遮蔽部材により遮蔽される関係を説明するための図、図９は図７の動作説明において陽極先端部の円錐斜面の角度による電子ビーム径とＸ線束径との関係を説明するための図、図１０はＸ線束径の制御を示す図である。
【００２５】
まず図１を参照して、実施の形態の内視鏡式Ｘ線装置１は、Ｘ線管３に内視鏡５が一体固定されて構成されている。Ｘ線管３はＸ線照射方向前端部にＸ線導出窓７を備え、Ｘ線をＸ線導出窓７から窓外前方へ照射することができる。内視鏡５は、Ｘ線照射方向のＸ線照射領域内をモニタしたり撮影したりすることが可能になっている。
【００２６】
内視鏡式Ｘ線装置１は内部に２本の同軸ケーブル９ａ，９ｂが一体ケーブル９化されている。同軸ケーブル９ａ先端部はＸ線管３側に、同軸ケーブル９ｂ先端部は内視鏡５側に接続されている。同軸ケーブル９ａ後端側は駆動電源側（図１では接続配線の図示略）に、同軸ケーブル９ｂ後端側は内視鏡５の手元操作部１１に接続されている。手元操作部１１には複数の操作部１３，１５と、ビューファインダ１７とが装備されている。ケーブル９ａ，９ｂ内には各種配線が収納されるが、この配線等の説明は略する。内視鏡５は内部にカメラを内蔵させてもよいし、モニタ機能のみとしカメラを外付け可能としてもよい。
【００２７】
図２を参照して医者はオペレータとして内視鏡式Ｘ線装置１を、ケーブル９を用いて、例えば胃内部に挿入する。人体にはＸ線の入射により透明な結晶が蛍光を発する現象(シンチレーション)を利用したＸ線検出バンド（Ｘ線検出器）１９が巻き付けられている。オペレータは内視鏡式Ｘ線装置１が胃内部に到達すると、手元操作部１１のビューファインダ１７から内視鏡５による胃内部光学画像をモニタしつつ手元内視鏡操作部１３により内視鏡式Ｘ線装置１を胃内部で旋回させるなどの操作を行う。そして内視鏡５により検査対象１４を発見することができると、手元Ｘ線管操作部１５を操作してその検査対象１４にＸ線管３のＸ線導出窓７からＸ線を照射する。この場合、手元操作部１１のビューファインダ１７にはＸ線照射位置を示す十字マークを表示してＸ線を正確に検査対象１４に照射可能としたり、あるいは、Ｘ線照射領域を示す円形等のマークを表示して検査対象１４に合わせたＸ線照射スポットでＸ線を照射可能としてもよい。
【００２８】
Ｘ線管３のＸ線導出窓７から照射されたＸ線はＸ線検出バンド１９で検出される。Ｘ線検出バンド１９にはＸ線立体画像生成表示部２１が接続されている。このとき、Ｘ線照射位置を変えるために内視鏡式Ｘ線装置１を胃内部で移動操作して検査対象１４に別の位置からＸ線を照射する。検査対象１４に対して異なる複数の位置からＸ線照射し、Ｘ線立体画像生成表示部２１ではその複数のＸ線検査対象画像を処理して検査対象１４の立体Ｘ線画像１４ａを表示部２３に表示処理する。この立体Ｘ線画像１４ａの生成処理は周知でありその説明は略する。
【００２９】
こうして実施の形態の内視鏡式Ｘ線装置１では、内視鏡５で、直接、検査対象１４を特定し、この特定に基づいて検査対象１４に、直接、Ｘ線管３からＸ線を照射することにより検査対象１４内部を検査する立体Ｘ線画像１４ａのためのデータを得ることができるので、検査不要箇所へのＸ線被曝を減らし、かつ、高精度な検査を行うことができる。
【００３０】
図３ないし図６を参照して、内視鏡５は、鏡胴体２５内部に照明用レンズ２６や対物用レンズ２７、等を含む撮像光学系や発光素子２８、ＣＣＤイメージセンサ２９等を含むと共に、発光素子駆動線３１やＣＣＤイメージセンサ２９の信号線３２を内蔵する。ＣＣＤイメージセンサ２９は、長方形の撮像領域（受光面）を有するものであり、制御回路３３から発光素子駆動線３１を介して駆動信号を印加して発光素子２８を駆動して撮影領域内部を照明すると共に当該内部の反射光をＣＣＤイメージセンサ２９で受光し、その受光戻り信号を信号線３２を介して制御回路３３で画像信号に変換し、手元操作部１１のビューファインダ１７にデジタル画像を表示させることができるようになっている。
【００３１】
Ｘ線管３は、真空管３５端部にＸ線を透過できる膜厚数μｍ程度の薄膜例えばベリリウム膜からなるＸ線導出窓７を備える。Ｘ線管３はその後部にケーブル９が接続され、このケーブル９を介して駆動電源から例えばパルス状電圧が印加され、Ｘ線導出窓７からＸ線検査対象１４にＸ線をスポット状に照射することができるようになっている。
【００３２】
真空管３５は、Ｘ線照射方向線Ｌ１方向に長手の円筒直管からなり内部が真空とされており、当該内部に軸状陽極３７、環状陰極３９、電子遮蔽部材４１を備える。
【００３３】
軸状陽極３７はＸ線照射方向線Ｌ１方向に直線的に延びるように配置されている。軸状陽極３７の先端部３７ａのＸ線照射方向線Ｌ１と同軸前方にＸ線導出窓７が位置している。
【００３４】
軸状陽極３７の先端部３７ａは円錐斜面３７ａ２形状をなし電子ビーム衝突によりＸ線が発生するターゲットとなる。ターゲット材料は特に限定しない。軸状陽極３７の陽極先端部３７ａの後部側は熱容量が大きくかつ先端部３７ａでの発生熱を導熱する導熱部３７ｂとなり、また導熱部３７ｂの後部側は真空管１０後部外に導出され真空管３５を真空封止する部分３７ｃとなると共にケーブル９に接続され高電圧が印加可能となっている。
【００３５】
陽極先端部３７ａは、頂部３７ａ１がＸ線照射方向線Ｌ１上に位置し円錐中心線がＸ線照射方向線Ｌ１に一致する円錐形状をなし、その円錐斜面３７ａ２は、Ｘ線照射方向線Ｌ１に対して所定角度の斜面である。
【００３６】
環状陰極３９は、陽極先端部３７ａの半径方向外側を環状に囲み環状導線３９ａの外周面にナノ炭素膜３９ｂが形成されている。
【００３７】
ナノ炭素膜３９ｂはカーボンナノチューブ、カーボンナノウォール、カーボンナノファイバー、ダイヤモンドライクカーボン、アモルファスダイヤモンド、結晶性ダイヤモンド、グラファィト、フラーレン、針状炭素膜等、微細なｎｍオーダーの突起を有するものである。
【００３８】
環状陰極３９は、軸状陽極３７との間の電界印加により電界放射して半径方向内側の軸状陽極３７に向けて電子を放出する。上記電界印加は、軸状陽極３７に例えば駆動電源４３から高電位を印加することにより行われる。電位の印加形態は各種あり、本実施の形態は特に限定されない。
【００３９】
例えば駆動電源４３をパルス電源で構成し、マイクロコンピュータ４５の制御でパルス電源から軸状陽極３７に極短パルスを印加してもよい。例えば軸状陽極３７に正パルス状電圧＋Ｖ、環状陰極３９に正パルス状電圧＋Ｖと同期してこの正パルス状電圧＋Ｖと絶対値が同じ大きさの負パルス状電圧−Ｖを印加するようにしてパルス電源の電圧の大きさを半分に制御可能としてもよい。このパルス状電圧の波形は矩形状波でもよいし、鋸歯状波でもよいし、その他の波形形状でもよい。
【００４０】
電子遮蔽部材４１は、環状陰極３９のＸ線照射方向両側に配置されて環状陰極３９が放出する電子のうちＸ線照射方向両側方向への電子を遮蔽する電子遮蔽部材であり、Ｘ線照射方向両側の環状板部４１ａ，４１ｂと両環状板部４１ａ，４１ｂを連設する円筒部１６ｃとを備える。電子遮蔽部材４１は環状陰極３９と同電位または略同電位が印加される。
【００４１】
図７を参照して軸状陽極３７に高パルス状電圧が印加されると、陽極先端部３７ａと環状陰極３９との間に高電界が印加される。これによって環状陰極３９から陽極先端部３７ａに向けて電子が電界放射により放出され、この放出した電子が陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に衝突する。
【００４２】
円錐斜面３７ａ２に電子が衝突すると、該円錐斜面１２ａからＸ線が発生する。このＸ線はＸ線照射方向線Ｌ１方向に直進し、Ｘ線導出窓７から窓外のＸ線検査対象１４をスポット状に照射する。
【００４３】
この場合、環状陰極３９から放出した電子を電子遮蔽部材４１で遮蔽することにより電子を陽極先端部３７ａに衝突させるが、このとき環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離や内径を調整することにより電子を破線で示す軌道の電子を遮蔽し実線で示す軌道の電子のみを陽極先端部３７ａに広がりが狭い電子ビームとして衝突させる。
【００４４】
これにより陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２から発生するＸ線束の束径を小さく絞り込み可能とし、Ｘ線検査対象１４に対してＸ線照射スポット４９ｄの形態でＸ線を照射することができる。
【００４５】
また、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２の角度を調整することにより、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に衝突する電子ビームのビーム径が同じでも、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２から発生するＸ線束の束径をより小さく絞り込み可能としている。
【００４６】
次に図７を参照して環状陰極３９から放出された電子が電子遮蔽部材４１により遮蔽される関係を説明する。
【００４７】
図８（ａ１）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離がＤ１のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ１である。
【００４８】
図８（ａ２）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離がＤ２（＜Ｄ１）のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ２（＜θ１）である。すなわち両環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離を小さくすると、環状陰極３９から放出される電子を陽極先端部３７ａに効果的に集束させることができる。
【００４９】
図８（ｂ１）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの内径がＲ１のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ１である。
【００５０】
図８（ｂ２）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの内径がＲ２（＜Ｒ１）のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ２（＜θ１）である。すなわち両環状板部４１ａ，４１ｂの内径を小さくすると、環状陰極３９から放出される電子を陽極先端部３７ａに効果的に集束させることができる。
【００５１】
次に図９を参照して陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２の角度による電子ビーム径とＸ線束径との関係を説明する。
【００５２】
図９（ａ）は円錐斜面３７ａ２の角度がθ１であり、円錐斜面３７ａ２に衝突した電子ビームＢ１のビーム径ｒ１に対して円錐斜面３７ａ２から発生したＸ線束Ｂ２の束径ｒ２は大きく、Ｘ線照射方向線Ｌ１前方のＸ線検査対象１４に照射するＸ線照射スポット４９のスポット径ｒ３は大きい。
【００５３】
図９（ｂ）は円錐斜面の角度がθ２（＜θ１）であり、円錐斜面３７ａ２に衝突した電子ビームＢ１のビーム径ｒ１に対して円錐斜面３７ａ２から発生したＸ線束Ｂ２の束径ｒ２は小さく、Ｘ線照射方向線Ｌ１前方のＸ線検査対象１４に照射するＸ線照射スポット４９のスポット径ｒ３は小さい。すなわち円錐斜面３７ａ２の角度を小さくすることにより、電子ビームＢ１のビーム径は同じでもＸ線束の束径を小さくしてＸ線照射スポット４９を小さくすることができる。
【００５４】
以上から実施の形態では、陽極先端部３７ａと環状陰極３９との間での電界印加で環状陰極３９から発生した電子が電子遮蔽部材４１で遮蔽されてその半径方向内側の陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に向けて所定の電子ビームに集束される。
【００５５】
これによって、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に電子ビームが衝突して上記円錐斜面３７ａ２から発生するＸ線束はＸ線照射方向線Ｌ１上前方のＸ線導出窓７に向けて直進し窓７外のＸ線検査対象１４にスポット状に照射することができる。
【００５６】
その結果、Ｘ線検査対象１４に対するＸ線照射スポット４９はスポット内周から外周へのＸ線密度が一様であり、かつ、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２の斜面角度を小さくしてスポット径も小さくすることができる。
【００５７】
図１０を参照して、環状陰極３９と電子遮蔽部材４１とで構成される電子ビーム照射セット５１をＸ線照射方向に、軸状陽極３７に対して相対移動可能にする。電子ビーム照射セット５１を図１０（ａ）ないし図１０（ｃ）で示すように陽極先端部３７ａに対してｄ１１ないしｄ１３に移動すると、図１０（ａ）ではＸ線束径はｒ２１、図１０（ｂ）でのＸ線束径はｒ２２（＜ｒ２１）、図１０（ｃ）ではＸ線束径はｒ２３（＜ｒ２２）である。すなわち電子ビーム照射セット５１を陽極先端部３７ａの先端へ相対移動するほど、Ｘ線束径を小さくし、Ｘ線照射スポット４９のスポット径ｒ３を小さくすることができる。すなわち、実施の形態では、電子ビーム照射セット５１をＸ線照射方向に、軸状陽極３７に対して相対移動可能とすることにより、Ｘ線照射スポット４８のスポット径をｒ１，ｒ２，ｒ３…に調整して検査対象１４に合わせた検査を実施可能とすることができる。
【００５８】
以上説明したように実施の形態では、Ｘ線管３と、Ｘ線照射方向のＸ線照射領域内を撮影可能に上記Ｘ線管に一体固定された内視鏡５と、を備えたことにより、内視鏡５での直接観察で検査対象１４を特定すると、その検査対象１４に対してその前面側からＸ線管３からＸ線を照射する一方、検査対象１４後方に配置したＸ線検出バンド１９で、検査対象１４を透過したＸ線を検出すると共にその検出に基づいてＸ線画像１４ａを得ることができる。このことにより、検査対象１４を容易に特定することができると同時に検査対象１４にのみＸ線を照射し、検査不要箇所へのＸ線照射を無くすことにより、被曝量を減らしかつ高精度な検査を行うことができるようになる。
【００５９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、同内視鏡式Ｘ線装置の外観斜視図である。
【図２】図２は同内視鏡式Ｘ線装置の使用例を示す図である。
【図３】図３は内視鏡式Ｘ線装置が備えるＸ線管の断面図である。
【図４】図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面構成を示す図である。
【図５】図５は図３で示すＸ線管の要部（軸状陽極、環状陰極、電子遮蔽部材、Ｘ線導出窓）断面を拡大して示す図である。
【図６】図６は同要部の外観を拡大して示す図である。
【図７】図７は内視鏡式Ｘ線装置において特にＸ線管の動作状態を説明するための図である。
【図８】図８は図７の動作説明として環状陰極から放出された電子が遮蔽部材により遮蔽される関係を説明するための図である。
【図９】図９は図７の動作説明として陽極先端部の円錐斜面の角度による電子ビーム径とＸ線束径との関係を説明するための図である。
【図１０】図１０は電子ビーム照射セット（環状陰極と電子遮蔽部材）と陽極先端部とのＸ線照射方向での位置関係制御によるＸ線束径の制御を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 内視鏡式Ｘ線装置
３ Ｘ線管
５ 内視鏡
７ Ｘ線導出窓
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内視鏡とＸ線管とを用いた内視鏡式Ｘ線装置に関するものである。このＸ線管は、電界放射型の冷陰極から電界放射により電子放出し、この放出電子を陽極に衝突させてＸ線を発生させるものであり、管径が数ｍｍ程度に超小型化が可能なＸ線管である。
【背景技術】
【０００２】
内視鏡は、機器や管内の検査用や人体等の医療用等で使用されるものであり、近年では、光源装置からの光をＣＣＤカメラのレンズ前面の全外周から光ファイバ等を用いて投光可能にして暗所での撮像が可能となっている（特許文献１参照）。
【０００３】
上記内視鏡単独の場合、ケーブル先端に取り付けた内視鏡ＣＣＤカメラ例えば機器や管内や人体内（内部）に挿入していき、随時、内部の撮影画像をリアルタイムで得ると共に、その撮影画像から検査対象と思われる部位を発見すると、その発見位置から内視鏡ＣＣＤカメラで検査対象を観察しつつ一定の検査等を行うことができる。
【０００４】
しかしながら、内視鏡検査方式では検査対象の表面部位に対して一定の検査を行うことができても、検査対象内部の検査はできない。
【０００５】
一方、Ｘ線管は機器や人体等の前面からＸ線を照射し、それらの後部に配置したＸ線検出器で透過Ｘ線を検出し、この検出に基づいてＸ線画像から内部を検査することができる。
【０００６】
しかしながら、このＸ線検査方式では内部を検査できてもその内部のどの位置に検査対象が存在するかどうかが発見しにくい。また、検査対象以外の部位にもＸ線が照射され被曝量が増大する。
【特許文献１】特開２００４−２７５３３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明では、内視鏡で、直接、検査対象を特定し、この特定に基づいて検査対象に直接Ｘ線を照射することにより検査対象内部の検査実施を可能とする一方で、検査不要箇所への被曝を極力減らして高精度な検査を可能とした内視鏡式Ｘ線装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による内視鏡式Ｘ線装置は、内部に備えたＸ線発生手段が発生したＸ線を、管壁に設けたＸ線導出窓から窓外のＸ線照射領域に照射するＸ線管と、上記Ｘ線照射領域のモニタないし撮影が可能に上記Ｘ線管に一体固定された内視鏡と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、内視鏡による直接の外観観察で検査対象を特定すると、その検査対象に対してＸ線管によりＸ線を照射して検査対象の内部検査を実施することができる。すなわち、本発明では、検査対象をまず内視鏡で特定しているから、Ｘ線は検査対象にのみ照射して検査不要箇所へのＸ線被曝量を極力減らしかつ高精度な検査を行うことができるようになる。
【００１０】
本発明の好ましい態様は、上記Ｘ線発生手段が、先端側がＸ線照射方向線上に延びる錐形でかつその錐形頂部がＸ線照射方向線上前方向に向く陽極と、この陽極先端部の半径方向外側を該陽極先端部と同心で環状に囲み外周面がナノ炭素膜からなる電界放射型の環状陰極と、少なくとも環状陰極のＸ線照射方向両側に配置されて環状陰極が放出する電子を遮蔽する電子遮蔽部材と、を備えると共に、上記Ｘ線導出窓を上記Ｘ線照射方向線上で陽極先端部前方の真空管管壁に設けることである。
【００１１】
なお、上記錐形には円錐形、角錐形、を含む。この場合、全周が錐形に限定されず、部分的に錐形でもよい。上記錐形斜面のプロフィールは先端に向けての縮径割合が一定である直線状に限定されず、先端に向けて縮径割合が連続的またはステップ的に変化する形状（放物線状等）であってもよいし、先端に向けて縮径する針形であっても、錐形状に含むことができる。上記環状は完全に閉じた環状に限定されず、部分環状も含む。上記錐形頂部は鋭利な頂部に限定されず、多少の丸み等を含むことができる。
【００１２】
上記Ｘ線発生手段を備えた場合、陽極先端部が錐形であること、この陽極先端部周囲に環状陰極を配置したこと、この環状陰極から放出する電子を部分的に遮蔽する電子遮蔽部材を配置したこと、に加えて、陽極先端部前方にＸ線導出窓を配置し、Ｘ線を実質的には略直進可能な構成としたことから、陽極先端部と環状陰極との間に高電界を印加し、環状陰極から発生した電子を電子遮蔽部材で電子遮蔽することにより、陽極先端部斜面に向けて所定ビーム径の電子ビームに集束させ、上記陽極先端部斜面に電子ビームを衝突させて上記陽極先端部斜面からＸ線束を発生させ、そのＸ線束をＸ線照射方向線上前方のＸ線導出窓に向けて直進させて窓外の検査対象にスポット状に照射することができる。
【００１３】
そのため、上記態様による検査対象に対してはスポット内周から外周へのＸ線照射密度が一様でスポット径が小さく制御されたＸ線照射スポットを生成でき、検査対象を高精度に検査することができるようになる。
【００１４】
本発明の好ましい態様は、上記電子遮蔽部材は、環状陰極のＸ線照射方向両側で該Ｘ線照射方向周り環状の一対の環状板部を備え、両環状板部のＸ線照射方向間対向距離および内径の少なくともいずれか一方が調整可能なっていることである。Ｘ線照射方向両側の環状板部は互いに独立して配置することにより、電子遮蔽部材により環状陰極の放出電子の遮蔽を制御することができるようにしてもよい。
【００１５】
本発明の好ましい態様は、上記環状陰極と上記電子遮蔽部材は、陽極先端部に対してＸ線照射方向線上を相対移動可能になっている、ことである。
【００１６】
本発明の好ましい態様は、上記陽極先端部の外周斜面のＸ線照射方向線に対する角度が、環状陰極からの電子ビームのビーム径よりも陽極先端部から発生したＸ線束の束径を小さくする角度に調整されていることである。
【００１７】
本発明の好ましい態様は、上記陽極が、上記先端部に連成され該先端部より熱容量が大きくかつ先端部の発生熱の導熱に用いる導熱部を有する構成とすることである。この態様では、先端部が電子ビーム衝突で発熱しても、その発熱は導熱部に導熱されるので、当該先端部は冷却されて、Ｘ線束の発生効率を向上させることができるようになる。
【００１８】
本発明の好ましい態様は、上記陽極の導熱部後端部が真空管外に導出されると共に真空管の真空封止部分とすることである。
【００１９】
この態様では、導熱部が真空管外に導出されているので、上記導熱した熱が真空管外に放熱され、より先端部の放熱効果が向上し、結果、よりＸ線束の発生効率を向上させることができるようになる。
【００２０】
本発明の好ましい態様は、上記陽極先端部斜面の角度を陽極先端部先端ほど連続指数関数的にまたはステップ的に小さくする構成とすることである。この態様では、環状陰極と陽極先端部斜面との対向位置を軸方向にずらせることにより、Ｘ線束の束径をより小さく集束させたり、その逆に束径を広がらせたりすることができる。
【００２１】
なお、陽極先端部と環状陰極との間に電子加速手段を配置してもよい。環状陰極は中実でも中空でもよい。陽極は中実でも中空でもよい。電子遮蔽部材は、環状陰極からの遠近移動および／または内径拡縮調整可能としてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、検査対象にＸ線を照射する前に、まず、内視鏡で直接検査対象を外観観察で特定し、この特定に基づいてＸ線管から検査対象に対して直接Ｘ線を照射して検査対象内部を検査することが可能となり、検査不要箇所への被曝を減らせると共に検査対象内部の高精度な検査を実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る内視鏡式Ｘ線装置を説明する。
【００２４】
図１は、同内視鏡式Ｘ線装置の外観斜視図、図２は同内視鏡式Ｘ線装置の使用例を示す図である。図３は内視鏡式Ｘ線装置が備えるＸ線管の断面図、図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面構成を示す図、図５は図３で示すＸ線管の要部（軸状陽極、環状陰極、電子遮蔽部材、Ｘ線導出窓）断面を拡大して示す図、図６は同要部の外観を拡大して示す図である。図７は内視鏡式Ｘ線装置において特にＸ線管の動作状態を説明するための図である。図８は図７の動作説明において、環状陰極から放出された電子が遮蔽部材により遮蔽される関係を説明するための図、図９は図７の動作説明において陽極先端部の円錐斜面の角度による電子ビーム径とＸ線束径との関係を説明するための図、図１０はＸ線束径の制御を示す図である。
【００２５】
まず図１を参照して、実施の形態の内視鏡式Ｘ線装置１は、Ｘ線管３に内視鏡５が一体固定されて構成されている。Ｘ線管３はＸ線照射方向前端部にＸ線導出窓７を備え、Ｘ線をＸ線導出窓７から窓外前方へ照射することができる。内視鏡５は、Ｘ線照射方向のＸ線照射領域内をモニタしたり撮影したりすることが可能になっている。
【００２６】
内視鏡式Ｘ線装置１は内部に２本の同軸ケーブル９ａ，９ｂが一体ケーブル９化されている。同軸ケーブル９ａ先端部はＸ線管３側に、同軸ケーブル９ｂ先端部は内視鏡５側に接続されている。同軸ケーブル９ａ後端側は駆動電源側（図１では接続配線の図示略）に、同軸ケーブル９ｂ後端側は内視鏡５の手元操作部１１に接続されている。手元操作部１１には複数の操作部１３，１５と、ビューファインダ１７とが装備されている。ケーブル９ａ，９ｂ内には各種配線が収納されるが、この配線等の説明は略する。内視鏡５は内部にカメラを内蔵させてもよいし、モニタ機能のみとしカメラを外付け可能としてもよい。
【００２７】
図２を参照して医者はオペレータとして内視鏡式Ｘ線装置１を、ケーブル９を用いて、例えば胃内部に挿入する。人体にはＸ線の入射により透明な結晶が蛍光を発する現象(シンチレーション)を利用したＸ線検出バンド（Ｘ線検出器）１９が巻き付けられている。オペレータは内視鏡式Ｘ線装置１が胃内部に到達すると、手元操作部１１のビューファインダ１７から内視鏡５による胃内部光学画像をモニタしつつ手元内視鏡操作部１３により内視鏡式Ｘ線装置１を胃内部で旋回させるなどの操作を行う。そして内視鏡５により検査対象１４を発見することができると、手元Ｘ線管操作部１５を操作してその検査対象１４にＸ線管３のＸ線導出窓７からＸ線を照射する。この場合、手元操作部１１のビューファインダ１７にはＸ線照射位置を示す十字マークを表示してＸ線を正確に検査対象１４に照射可能としたり、あるいは、Ｘ線照射領域を示す円形等のマークを表示して検査対象１４に合わせたＸ線照射スポットでＸ線を照射可能としてもよい。
【００２８】
Ｘ線管３のＸ線導出窓７から照射されたＸ線はＸ線検出バンド１９で検出される。Ｘ線検出バンド１９にはＸ線立体画像生成表示部２１が接続されている。このとき、Ｘ線照射位置を変えるために内視鏡式Ｘ線装置１を胃内部で移動操作して検査対象１４に別の位置からＸ線を照射する。検査対象１４に対して異なる複数の位置からＸ線照射し、Ｘ線立体画像生成表示部２１ではその複数のＸ線検査対象画像を処理して検査対象１４の立体Ｘ線画像１４ａを表示部２３に表示処理する。この立体Ｘ線画像１４ａの生成処理は周知でありその説明は略する。
【００２９】
こうして実施の形態の内視鏡式Ｘ線装置１では、内視鏡５で、直接、検査対象１４を特定し、この特定に基づいて検査対象１４に、直接、Ｘ線管３からＸ線を照射することにより検査対象１４内部を検査する立体Ｘ線画像１４ａのためのデータを得ることができるので、検査不要箇所へのＸ線被曝を減らし、かつ、高精度な検査を行うことができる。
【００３０】
図３ないし図６を参照して、内視鏡５は、鏡胴体２５内部に照明用レンズ２６や対物用レンズ２７、等を含む撮像光学系や発光素子２８、ＣＣＤイメージセンサ２９等を含むと共に、発光素子駆動線３１やＣＣＤイメージセンサ２９の信号線３２を内蔵する。ＣＣＤイメージセンサ２９は、長方形の撮像領域（受光面）を有するものであり、制御回路３３から発光素子駆動線３１を介して駆動信号を印加して発光素子２８を駆動して撮影領域内部を照明すると共に当該内部の反射光をＣＣＤイメージセンサ２９で受光し、その受光戻り信号を信号線３２を介して制御回路３３で画像信号に変換し、手元操作部１１のビューファインダ１７にデジタル画像を表示させることができるようになっている。
【００３１】
Ｘ線管３は、真空管３５端部にＸ線を透過できる膜厚数μｍ程度の薄膜例えばベリリウム膜からなるＸ線導出窓７を備える。Ｘ線管３はその後部にケーブル９が接続され、このケーブル９を介して駆動電源から例えばパルス状電圧が印加され、Ｘ線導出窓７からＸ線検査対象１４にＸ線をスポット状に照射することができるようになっている。
【００３２】
真空管３５は、Ｘ線照射方向線Ｌ１方向に長手の円筒直管からなり内部が真空とされており、当該内部に軸状陽極３７、環状陰極３９、電子遮蔽部材４１を備える。
【００３３】
軸状陽極３７はＸ線照射方向線Ｌ１方向に直線的に延びるように配置されている。軸状陽極３７の先端部３７ａのＸ線照射方向線Ｌ１と同軸前方にＸ線導出窓７が位置している。
【００３４】
軸状陽極３７の先端部３７ａは円錐斜面３７ａ２形状をなし電子ビーム衝突によりＸ線が発生するターゲットとなる。ターゲット材料は特に限定しない。軸状陽極３７の陽極先端部３７ａの後部側は熱容量が大きくかつ先端部３７ａでの発生熱を導熱する導熱部３７ｂとなり、また導熱部３７ｂの後部側は真空管１０後部外に導出され真空管３５を真空封止する部分３７ｃとなると共にケーブル９に接続され高電圧が印加可能となっている。
【００３５】
陽極先端部３７ａは、頂部３７ａ１がＸ線照射方向線Ｌ１上に位置し円錐中心線がＸ線照射方向線Ｌ１に一致する円錐形状をなし、その円錐斜面３７ａ２は、Ｘ線照射方向線Ｌ１に対して所定角度の斜面である。
【００３６】
環状陰極３９は、陽極先端部３７ａの半径方向外側を環状に囲み環状導線３９ａの外周面にナノ炭素膜３９ｂが形成されている。
【００３７】
ナノ炭素膜３９ｂはカーボンナノチューブ、カーボンナノウォール、カーボンナノファイバー、ダイヤモンドライクカーボン、アモルファスダイヤモンド、結晶性ダイヤモンド、グラファィト、フラーレン、針状炭素膜等、微細なｎｍオーダーの突起を有するものである。
【００３８】
環状陰極３９は、軸状陽極３７との間の電界印加により電界放射して半径方向内側の軸状陽極３７に向けて電子を放出する。上記電界印加は、軸状陽極３７に例えば駆動電源４３から高電位を印加することにより行われる。電位の印加形態は各種あり、本実施の形態は特に限定されない。
【００３９】
例えば駆動電源４３をパルス電源で構成し、マイクロコンピュータ４５の制御でパルス電源から軸状陽極３７に極短パルスを印加してもよい。例えば軸状陽極３７に正パルス状電圧＋Ｖ、環状陰極３９に正パルス状電圧＋Ｖと同期してこの正パルス状電圧＋Ｖと絶対値が同じ大きさの負パルス状電圧−Ｖを印加するようにしてパルス電源の電圧の大きさを半分に制御可能としてもよい。このパルス状電圧の波形は矩形状波でもよいし、鋸歯状波でもよいし、その他の波形形状でもよい。
【００４０】
電子遮蔽部材４１は、環状陰極３９のＸ線照射方向両側に配置されて環状陰極３９が放出する電子のうちＸ線照射方向両側方向への電子を遮蔽する電子遮蔽部材であり、Ｘ線照射方向両側の環状板部４１ａ，４１ｂと両環状板部４１ａ，４１ｂを連設する円筒部１６ｃとを備える。電子遮蔽部材４１は環状陰極３９と同電位または略同電位が印加される。
【００４１】
図７を参照して軸状陽極３７に高パルス状電圧が印加されると、陽極先端部３７ａと環状陰極３９との間に高電界が印加される。これによって環状陰極３９から陽極先端部３７ａに向けて電子が電界放射により放出され、この放出した電子が陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に衝突する。
【００４２】
円錐斜面３７ａ２に電子が衝突すると、該円錐斜面１２ａからＸ線が発生する。このＸ線はＸ線照射方向線Ｌ１方向に直進し、Ｘ線導出窓７から窓外のＸ線検査対象１４をスポット状に照射する。
【００４３】
この場合、環状陰極３９から放出した電子を電子遮蔽部材４１で遮蔽することにより電子を陽極先端部３７ａに衝突させるが、このとき環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離や内径を調整することにより電子を破線で示す軌道の電子を遮蔽し実線で示す軌道の電子のみを陽極先端部３７ａに広がりが狭い電子ビームとして衝突させる。
【００４４】
これにより陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２から発生するＸ線束の束径を小さく絞り込み可能とし、Ｘ線検査対象１４に対してＸ線照射スポット４９ｄの形態でＸ線を照射することができる。
【００４５】
また、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２の角度を調整することにより、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に衝突する電子ビームのビーム径が同じでも、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２から発生するＸ線束の束径をより小さく絞り込み可能としている。
【００４６】
次に図７を参照して環状陰極３９から放出された電子が電子遮蔽部材４１により遮蔽される関係を説明する。
【００４７】
図８（ａ１）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離がＤ１のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ１である。
【００４８】
図８（ａ２）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離がＤ２（＜Ｄ１）のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ２（＜θ１）である。すなわち両環状板部４１ａ，４１ｂの対向距離を小さくすると、環状陰極３９から放出される電子を陽極先端部３７ａに効果的に集束させることができる。
【００４９】
図８（ｂ１）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの内径がＲ１のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ１である。
【００５０】
図８（ｂ２）は電子遮蔽部材４１の両環状板部４１ａ，４１ｂの内径がＲ２（＜Ｒ１）のときであり、このときの環状陰極３９から放出される電子の広がり角度はθ２（＜θ１）である。すなわち両環状板部４１ａ，４１ｂの内径を小さくすると、環状陰極３９から放出される電子を陽極先端部３７ａに効果的に集束させることができる。
【００５１】
次に図９を参照して陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２の角度による電子ビーム径とＸ線束径との関係を説明する。
【００５２】
図９（ａ）は円錐斜面３７ａ２の角度がθ１であり、円錐斜面３７ａ２に衝突した電子ビームＢ１のビーム径ｒ１に対して円錐斜面３７ａ２から発生したＸ線束Ｂ２の束径ｒ２は大きく、Ｘ線照射方向線Ｌ１前方のＸ線検査対象１４に照射するＸ線照射スポット４９のスポット径ｒ３は大きい。
【００５３】
図９（ｂ）は円錐斜面の角度がθ２（＜θ１）であり、円錐斜面３７ａ２に衝突した電子ビームＢ１のビーム径ｒ１に対して円錐斜面３７ａ２から発生したＸ線束Ｂ２の束径ｒ２は小さく、Ｘ線照射方向線Ｌ１前方のＸ線検査対象１４に照射するＸ線照射スポット４９のスポット径ｒ３は小さい。すなわち円錐斜面３７ａ２の角度を小さくすることにより、電子ビームＢ１のビーム径は同じでもＸ線束の束径を小さくしてＸ線照射スポット４９を小さくすることができる。
【００５４】
以上から実施の形態では、陽極先端部３７ａと環状陰極３９との間での電界印加で環状陰極３９から発生した電子が電子遮蔽部材４１で遮蔽されてその半径方向内側の陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に向けて所定の電子ビームに集束される。
【００５５】
これによって、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２に電子ビームが衝突して上記円錐斜面３７ａ２から発生するＸ線束はＸ線照射方向線Ｌ１上前方のＸ線導出窓７に向けて直進し窓７外のＸ線検査対象１４にスポット状に照射することができる。
【００５６】
その結果、Ｘ線検査対象１４に対するＸ線照射スポット４９はスポット内周から外周へのＸ線密度が一様であり、かつ、陽極先端部３７ａの円錐斜面３７ａ２の斜面角度を小さくしてスポット径も小さくすることができる。
【００５７】
図１０を参照して、環状陰極３９と電子遮蔽部材４１とで構成される電子ビーム照射セット５１をＸ線照射方向に、軸状陽極３７に対して相対移動可能にする。電子ビーム照射セット５１を図１０（ａ）ないし図１０（ｃ）で示すように陽極先端部３７ａに対してｄ１１ないしｄ１３に移動すると、図１０（ａ）ではＸ線束径はｒ２１、図１０（ｂ）でのＸ線束径はｒ２２（＜ｒ２１）、図１０（ｃ）ではＸ線束径はｒ２３（＜ｒ２２）である。すなわち電子ビーム照射セット５１を陽極先端部３７ａの先端へ相対移動するほど、Ｘ線束径を小さくし、Ｘ線照射スポット４９のスポット径ｒ３を小さくすることができる。すなわち、実施の形態では、電子ビーム照射セット５１をＸ線照射方向に、軸状陽極３７に対して相対移動可能とすることにより、Ｘ線照射スポット４８のスポット径をｒ１，ｒ２，ｒ３…に調整して検査対象１４に合わせた検査を実施可能とすることができる。
【００５８】
以上説明したように実施の形態では、Ｘ線管３と、Ｘ線照射方向のＸ線照射領域内を撮影可能に上記Ｘ線管に一体固定された内視鏡５と、を備えたことにより、内視鏡５での直接観察で検査対象１４を特定すると、その検査対象１４に対してその前面側からＸ線管３からＸ線を照射する一方、検査対象１４後方に配置したＸ線検出バンド１９で、検査対象１４を透過したＸ線を検出すると共にその検出に基づいてＸ線画像１４ａを得ることができる。このことにより、検査対象１４を容易に特定することができると同時に検査対象１４にのみＸ線を照射し、検査不要箇所へのＸ線照射を無くすことにより、被曝量を減らしかつ高精度な検査を行うことができるようになる。
【００５９】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】図１は、同内視鏡式Ｘ線装置の外観斜視図である。
【図２】図２は同内視鏡式Ｘ線装置の使用例を示す図である。
【図３】図３は内視鏡式Ｘ線装置が備えるＸ線管の断面図である。
【図４】図４は図３のＡ−Ａ線に沿う断面構成を示す図である。
【図５】図５は図３で示すＸ線管の要部（軸状陽極、環状陰極、電子遮蔽部材、Ｘ線導出窓）断面を拡大して示す図である。
【図６】図６は同要部の外観を拡大して示す図である。
【図７】図７は内視鏡式Ｘ線装置において特にＸ線管の動作状態を説明するための図である。
【図８】図８は図７の動作説明として環状陰極から放出された電子が遮蔽部材により遮蔽される関係を説明するための図である。
【図９】図９は図７の動作説明として陽極先端部の円錐斜面の角度による電子ビーム径とＸ線束径との関係を説明するための図である。
【図１０】図１０は電子ビーム照射セット（環状陰極と電子遮蔽部材）と陽極先端部とのＸ線照射方向での位置関係制御によるＸ線束径の制御を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 内視鏡式Ｘ線装置
３ Ｘ線管
５ 内視鏡
７ Ｘ線導出窓
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に備えたＸ線発生手段が発生したＸ線を、管壁に設けたＸ線導出窓から窓外のＸ線照射領域に照射するＸ線管と、上記Ｘ線照射領域のモニタないし撮影が可能に上記Ｘ線管に一体固定された内視鏡と、を備えることを特徴とする内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項２】
上記Ｘ線発生手段は、
先端側がＸ線照射方向線上に延びる錐形でかつその錐形頂部がＸ線照射方向線上前方向に向く陽極と、
この陽極先端部の半径方向外側を該陽極先端部と同心で環状に囲み外周面がナノ炭素膜からなる電界放射型の環状陰極と、
少なくとも環状陰極のＸ線照射方向両側に配置されて環状陰極が放出する電子を遮蔽する電子遮蔽部材と、
を備えると共に、
上記Ｘ線導出窓を上記Ｘ線照射方向線上で陽極先端部前方の真空管管壁に設けた、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項３】
上記電子遮蔽部材は、環状陰極のＸ線照射方向両側で該Ｘ線照射方向周り環状の一対の環状板部を備え、両環状板部のＸ線照射方向間対向距離および内径の少なくともいずれか一方が調整可能なっている、ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項４】
上記環状陰極と上記電子遮蔽部材は電子ビーム照射セットとして、陽極先端部に対してＸ線照射方向線上を相対移動可能になっている、ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項５】
上記陽極先端部の外周斜面のＸ線照射方向線に対する角度が、環状陰極からの電子ビームのビーム径よりも陽極先端部から発生したＸ線束の束径を小さくする角度に調整されている、ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項１】
内部に備えたＸ線発生手段が発生したＸ線を、管壁に設けたＸ線導出窓から窓外のＸ線照射領域に照射するＸ線管と、上記Ｘ線照射領域のモニタないし撮影が可能に上記Ｘ線管に一体固定された内視鏡と、を備えることを特徴とする内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項２】
上記Ｘ線発生手段は、
先端側がＸ線照射方向線上に延びる錐形でかつその錐形頂部がＸ線照射方向線上前方向に向く陽極と、
この陽極先端部の半径方向外側を該陽極先端部と同心で環状に囲み外周面がナノ炭素膜からなる電界放射型の環状陰極と、
少なくとも環状陰極のＸ線照射方向両側に配置されて環状陰極が放出する電子を遮蔽する電子遮蔽部材と、
を備えると共に、
上記Ｘ線導出窓を上記Ｘ線照射方向線上で陽極先端部前方の真空管管壁に設けた、ことを特徴とする請求項１に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項３】
上記電子遮蔽部材は、環状陰極のＸ線照射方向両側で該Ｘ線照射方向周り環状の一対の環状板部を備え、両環状板部のＸ線照射方向間対向距離および内径の少なくともいずれか一方が調整可能なっている、ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項４】
上記環状陰極と上記電子遮蔽部材は電子ビーム照射セットとして、陽極先端部に対してＸ線照射方向線上を相対移動可能になっている、ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【請求項５】
上記陽極先端部の外周斜面のＸ線照射方向線に対する角度が、環状陰極からの電子ビームのビーム径よりも陽極先端部から発生したＸ線束の束径を小さくする角度に調整されている、ことを特徴とする請求項２に記載の内視鏡式Ｘ線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２８８１６０（Ｐ２００８−２８８１６０Ａ）
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１３４４７０（Ｐ２００７−１３４４７０）
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（５０４２２４３７１）ダイヤライトジャパン株式会社 (105)
【出願人】（５０４１１６７５５）
【出願人】（５０７１６４４６７）
【出願人】（５９１２２２１０８）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月２７日（２００８．１１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（５０４２２４３７１）ダイヤライトジャパン株式会社 (105)
【出願人】（５０４１１６７５５）
【出願人】（５０７１６４４６７）
【出願人】（５９１２２２１０８）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]