Ｘ線発生装置及びＸ線計測装置
【課題】Ｘ線管の内部に電磁漏洩のない小型高圧電源を設置することによって電子ビームの照射位置に影響を与えることなく安定したＸ線発生位置を実現したＸ線発生装置を提供することにある。
【解決手段】入力される交流あるいは直流の電力を１０−２００ｋＨｚの高周波交流電力に変換する駆動回路と該変換された前記高周波交流電力を熱発生や電磁放射ノイズを抑制して昇圧する並列に設けられた複数の圧電昇圧トランスと該各々昇圧された交流電力を整流して３０−１００ｋＶの高電圧を得てＸ線管に負荷する複数の電圧昇圧用整流回路とを有する小型高圧電源を前記Ｘ線管の内部に設置することを特徴とする。
【解決手段】入力される交流あるいは直流の電力を１０−２００ｋＨｚの高周波交流電力に変換する駆動回路と該変換された前記高周波交流電力を熱発生や電磁放射ノイズを抑制して昇圧する並列に設けられた複数の圧電昇圧トランスと該各々昇圧された交流電力を整流して３０−１００ｋＶの高電圧を得てＸ線管に負荷する複数の電圧昇圧用整流回路とを有する小型高圧電源を前記Ｘ線管の内部に設置することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電昇圧トランスを用いた小型高圧電源によりＸ線発生装置の小型化を図るとともにＸ線管球の内部に高圧電源を構成することにより、Ｘ線管球への電源供給を低電圧化して高電圧ケーブルの外部配線を廃し、Ｘ線計測装置の設計上の自由度と使用の安全性の向上を実現したＸ線計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電昇圧トランスを用いた安定化直流高圧電源の従来技術としては、特開２００２−３５９９６７号公報（特許文献１）において知られている。特許文献１には、さらにＸ線トモグラフィーで用いられるＸ線検出用のＸ線蛍光像増倍管あるいはイメージングプレートに給電する直流高圧電源に用いることができると記載されている。
【０００３】
また、Ricoh Technical Report No.31.December,2005 発行pp.59-66（非特許文献１）には圧電トランスを採用した液晶バックライト用省電力インバータについて記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５９９６７号公報
【非特許文献１】Ricoh Technical Report No.31.December,2005 発行pp.59-66
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般の高周波高圧電源には昇圧用電磁トランスが一部に用いられている。近年の部品の進歩で小型高性能化が達成されているが、Ｘ線管球の内部に高圧電源を挿入することができない。昇圧用に電磁トランスを用いると電源回路に電磁トランスを使用するとその漏洩磁束がその漏洩磁束がＸ線管球内の電子ビームの軌道に影響を与え、とくにマイクロフォーカスＸ線管ではその焦点位置の安定性に大きく影響を与える。マイクロフォーカスＸ線管はそのＸ線発生部の面積が１０−５０μｍ程度であり、電磁トランスの影響で数μｍ程度のＸ線発生部移動が生じる等の影響を受けるため、内部に高圧電源を挿入することが困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献１には、Ｘ線を発生させるためのＸ線管の高圧電源回路として圧電昇圧トランスを適用することについては考慮されていなかった。
【０００７】
また、圧電昇圧トランスは小型・高効率であるが、一般的には扱う電力が小さいため非特許文献１に記載されているようにＬＣＤのバックライト電源や空気清浄機の高圧電源に用いられて来たに過ぎない。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、Ｘ線管の内部に電磁漏洩のない小型高圧電源を設置することによって電子ビームの照射位置に影響を与えることなく安定したＸ線発生位置を実現したＸ線発生装置及び該Ｘ線発生装置を備えたＸ線計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、圧電性セラミックスの振動を用いて電圧昇圧するため、本質的に漏洩磁場を発生しない圧電昇圧トランスを用いて小型高圧電源を構成することにより、該小型高圧電源をマイクロフォーカスＸ線管内部に搭載することを可能としたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、単一の圧電昇圧トランスでは扱えない高周波電力の電源を構成するにあたり、最終の昇圧を各々の圧電トランスにコッククロフト回路（電圧昇圧用整流回路）を接続して用いるとともに、入力の低電圧高周波の位相を圧電トランス毎にずらすことにより交流的に並列接続をして出力電力を確保することを特長とする。これにより、ある程度の圧電トランスの特性ばらつきがあっても複数使用による出力電力の確保が可能となった。この方法によれば、多相整流した脈流の足し合わせとなり、出力となる高圧直流に混入するリップル成分の周波数が高いため除去が簡易であり、従来電源より小型で電気特性の優れた直流高圧電源が可能となる。
【００１１】
また、本発明は、電子源と該電子源から得られる収束された電子ビームが照射されるＸ線ターゲットとを有し、Ｘ線を発生させるためのＸ線管で構成されたＸ線発生装置であって、入力される交流あるいは直流の電力を１０−２００kＨｚの高周波交流電力に変換する駆動回路と該駆動回路により変換された前記高周波交流電力を熱発生や電磁放射ノイズを抑制して昇圧する圧電昇圧トランスと該圧電昇圧トランスで昇圧された交流電力を整流して３０−１００kVの高電圧を得て前記電子源と前記Ｘ線ターゲットとの間に負荷する電圧昇圧用整流回路とを有する小型高圧電源を前記Ｘ線管の内部に設置し、前記電圧昇圧用整流回路の高電圧の出力と前記負荷との間を接続する高電圧ケーブルを前記Ｘ線管の外部に設けないことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は前記小型高圧電源における前記圧電昇圧トランスを複数個並列に用いて構成することを特徴とする。また、本発明は、前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々が前記駆動回路から得られる前記高周波電力の位相を制御して用いることにより電力を発生させることを特徴とする。また、本発明は、前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々に前記電圧昇圧用整流回路を接続して構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型で高効率な圧電昇圧トランスを入力電力の位相制御により複数個並列に接続することが可能であり、マイクロフォーカスＸ線管の高圧電源として優れた電気特性を可能とした。これにより、Ｘ線管の内部に高圧電源を挿入することが可能となった。入力側の電圧は１２−１００Ｖ程度の低電圧とすることが可能であり、従来のＸ線管の３０−１００ｋＶという高電圧はＸ線管の内部に挿入された形態をとることができる。即ち、小型高圧電源をＸ線管の内部に入れることにより低コスト化・小型化・高信頼性・高安定性を達成でき、マイクロフォーカスＸ線管を用いるＸ線計測装置の設計の自由度が上がり、使い勝手の良いＸ線計測装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る小型で高効率な圧電トランスを小型高圧電源に用いたＸ線発生装置（マイクロフォーカスＸ線管）並びに該Ｘ線発生装置を備えたＸ線計測装置（Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計等で構成される。）の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
［実施形態］
図１は、本発明に係る小型高電圧電源を搭載した実施形態を示す斜視図である。図１は本発明の小型高圧電源２１に交流あるいは直流の一次電力を供給するため一次電源１及び小型高圧電源２１を内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を示している。即ち、本発明に係る小型高圧電源２１を内部に搭載したＸ線管球（Ｘ線発生装置）２は、内部を真空可能に構成したステンレスとセラミクス製のＸ線管本体２に電子源（フィラメント）２２と陽極を形成するＸ線ターゲット２５とを設けて構成される。電子源２２は、フィラメント電源２１１から高圧絶縁トランス２１２を介して直流電力で加熱され、熱電子を放出するとともに陰極として機能し、該電子源２２に近接して設置された静電電子レンズ（ウェーネルト）２４により、該電子源２２から放出された電子を収束電子ビームに形成し、該Ｘ線ターゲット２５を照射する。
【００１６】
本実施形態では一次電源１は例えば１２−１００Vの直流あるいは交流の電源を使用した。一次電源１の電力は接続ケーブル１１を介してマイクロフォーカスＸ線管球２の内部に搭載された小型高圧電源２１に接続される。小型高圧電源２１の内部回路には熱電子を放出するためのフィラメント２２を加熱するためのフィラメント電源２１１及び高圧絶縁トランス２１２をもつ。収束された電子ビーム２９はＸ線ターゲット２５に照射されマイクロフォーカスＸ線管球２の一部に設けられたＸ線透過窓２６を通してＸ線２７が放出される。
【００１７】
本実施形態における小型高圧電源２１はマイクロフォーカスＸ線管球２の内部に設置されるため、高圧電源はフィラメント２２側を負の高圧とする構成ではフィラメント２２側に設置されるため、高圧電源２１とフィラメント２２は短距離の内部高圧配線１２で接続ができ、また高電圧部分をＸ線管球内部に設置するため高圧部分が管球外部に存在しない。本実施形態では一次電源１とＸ線管球内部の小型高圧電源２１との接続電圧は例えば１２−１００Vの直流あるいは交流とした。従って、従来のＸ線管球のように印加電圧を直接外部の高圧電源から供給する必要がなく、接続用のケーブルやコネクタ等の電気配線部品は通常電圧グレードのものが使用できる。また、小型高圧電源２１の一方の接地電極はマイクロフォーカスＸ線管球２の金属外套を利用してＸ線ターゲット２５に接続される。
【００１８】
上記実施形態で用いた高電圧印加方式の他に、フィラメント２２側を接地電位として、Ｘ線ターゲット２５側を正の高圧電位側にする場合には、Ｘ線ターゲット２５側に小型高圧電源２１を設置することも可能である。
【００１９】
図２は、Ｘ線ターゲット２５側に小型高圧電源２１を設置した実施形態を示す斜視図である。図２は本発明の小型高圧電源２１に交流あるいは直流の一次電力を供給するため一次電源１及び小型高圧電源２１をＸ線ターゲット２５側の内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を示している。上記実施形態との違いは、電子源２２を直流電力で加熱するフィラメント電源２１１から高圧絶縁トランス２１２を介さずに接続することが可能である点にある。このような構成でも、フィラメント２２は熱電子を放出するとともに陰極として機能し、該電子源２２に近接して設置された静電電子レンズ（ウェーネルト）２４により、該電子源２２から放出された電子を収束電子ビームに形成し、該Ｘ線ターゲット２５を照射することが可能である。
【００２０】
本実施形態における小型高圧電源２１はマイクロフォーカスＸ線管球２のＸ線ターゲット２５側内部に設置されるため、高圧電源２１とＸ線ターゲット２５は短距離の内部高圧配線１２で接続ができ、また高電圧部分をＸ線管球内部に設置するため高圧部分が管球外部に存在しない。本実施形態では一次電源１とＸ線管球内部の小型高圧電源２１との接続電圧は例えば１２−１００Vの直流あるいは交流とした。
【００２１】
次に、本発明に係る小型高圧電源２１に用いた圧電昇圧トランスの使用方法の実施形態について説明する。図３（ａ）（ｂ）に示す圧電昇圧トランス３０の断面図を用いて、構造について説明する。圧電昇圧トランス３０はチタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電性のセラミクス３１と金属電極３２を積層して焼成して作製される。本実施形態ではチタン酸ジルコン酸鉛をベースにしたものを用いた。圧電昇圧トランス３０は、板状の圧電性セラミクス３１の表面に金属電極３２を印刷して積層して焼成し、適切な形に分断した後外部電極３３及び３４を形成した後分極処理を施して構成される固体素子である。
【００２２】
本発明に係る小型高圧電源２１に用いた圧電昇圧トランス３０の動作原理について図４を用いて説明する。圧電昇圧トランス３０は通常長手方向の長さと圧電セラミクスの機械的性質で決まる共振周波数に近い交流電力４１（一次電源１から供給される低電圧の直流あるいは交流の電力を変換した１０−２００ｋＨｚ（好ましくは５０−１００ｋＨｚ）の高周波電力）を一次側（α）に加えると二次側（β）に電歪効果により長手方向に強い機械振動が生じる。この機械振動の圧電効果により電圧が発生し出力端には５０−１００倍程度に昇圧された電圧（Ｖ２）４２が得られる。なお、Ｐは分極方向を示す。この動作原理の中には一切電磁的な作用は無いが一般的な電磁トランスと同様な動作を行うため、昇圧トランスと見做すことができる。即ち、圧電昇圧トランス３０は熱発生や電磁放射ノイズを抑制して電圧の昇圧を行う。昇圧比は動作原理から一般的に長さで決まり、昇圧可能電力は圧電素子の体積（（Ｌ＋Ｌ’）×Ｗ×Ｔ）におよそ比例する。５−１５Ｗ程度の圧電昇圧トランス３０では４０−１００ｋＨｚの高周波交流電力の入力４１に対し、共振周波数付近で５０−１００倍程度の昇圧比が得られる。
【００２３】
このような動作原理の圧電昇圧トランスを用いた小型高圧電源２１の内部構成ブロック図を図５に示す。マイクロフォーカスＸ線管球用の３０−１００ｋＶの高電圧を取り出すためには、圧電昇圧トランス３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）の出力側をダイオードとキャパシタで構成したコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０で直流変換する。マイクロフォーカスＸ線管球の一般的な使用電力は１０−５０Ｗであり、本実施例では最大４５Ｗを構成できるような小型高圧電源２１を実現した。一般的な圧電トランスでは単独で４５Ｗを扱えるようにすると、圧電トランスのサイズが大きくなり、製造歩留まりの低下からコスト上昇に繋がる。本実施形態では図５に示すように１５Ｗの圧電トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を複数個（例えば３個）並列に用いる方法を採用した。
【００２４】
各圧電昇圧トランスの一次側（α）には図５及び図６に示すようにＶＣＯ（電圧制御発信器）５１の出力信号に基づく例えば４個の半導体素子（ＦＥＴ）を用いた発信回路（駆動回路）（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ）により４０−１００ｋＨｚの高周波電力を印加するようにした。一次電源１の電圧を例えば直流１００Ｖとして昇圧比７５倍が得られ、圧電昇圧トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）の二次側にはピーク電圧で７．５ｋＶの高周波電力が得られた。３個の圧電昇圧トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）はそれぞれ１２０度の位相差をつけるための位相制御回路（５２ａ、５２ｂ）を通して発信回路に入力電力を印加した。電圧の制御は３個全ての圧電トランスに対し同一のＶＣＯ（電圧制御発信器）５１で制御し、一次側（α）入力の周波数を変化させることにより昇圧比を変化させる方式を採用した。コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０の出力側から電圧検出回路５３を通してＶＣＯ（電圧制御発信器）５１に電圧制御信号を戻すことにより制御される。一方、マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２の電流は電流検出回路５４を通してフィラメント電源２１１に電流制御信号を戻すことにより制御される。
【００２５】
圧電昇圧トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）により昇圧された交流の高圧は図７（ａ）に示すように例えば７逓倍のコッククロフト半波整流回路５０を通して約５０ｋＶのピーク電圧になる。本実施形態では例えば１２０度の位相差をつけて３相整流逓倍されるため、多少の昇圧比誤差があっても図６（ｂ）に示すように充分平滑な直流出力電圧を得ることが可能である。出力電力を更に増加させるときは、一次側（α）の位相差のつけ方で更に多くの圧電昇圧トランス３０とコッククロフト整流回路（電圧昇圧用整流回路）５０を並列に接続することで、達成することができる。圧電トランスはその製造方法から昇圧特性を完全に揃えることは困難であり、選別により昇圧特性を揃えるが、一次側（α）の位相制御により電力を時分割で印加することにより、多少の特性誤差があっても平滑な３０−１００ｋＶの高圧直流電圧を取り出すことが可能である。
【００２６】
即ち、本発明に関わる小型高圧電源２１は複数の圧電昇圧トランス３０の各々から得られる高周波交流電力の位相（高周波電源の位相）を制御して用いることにより昇圧した直流電力を発生させるように構成した。また、本発明に係わる小型高圧電源２１において、複数の圧電昇圧トランスの昇圧制御を行う高周波交流電力（高周波電源）の周波数が同一であることを特徴とする。
【００２７】
次に、図８には本発明に係わる圧電昇圧トランス３０及びコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０の実際の基板の構成を示す。回路基板６０としてはセラミック基板６１を用いて表面実装によりコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０を構成するダイオードチップ６３とコンデンサチップ６２を実装した。コンデンサチップ６２は高周波特性の優れたフィルムチップコンデンサを用いた。セラミック基板６１の片面にダイオードチップ６３とチップコンデンサ６２をはんだにより回路接続し、セラミック基板６１の逆側には絶縁ケース６４に挿入した圧電昇圧トランス３０を搭載した。これらの基板はセラミクス粉を混入したエポキシコンポジット材によりモールド封止され、安定した高圧動作を可能とした。
【００２８】
全く同一の該コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０用基板３枚と同様にセラミック基板７１上にＶＣＯ（電圧制御発信器）５１、位相制御回路（５２ａ、５２ｂ）、電圧検出回路５３、電流検出回路５４及びフィラメント電源２１１を実装して圧電昇圧トランスの制御回路７０を構成し、合計４枚から小型高圧電源２１が構成される。即ち、本発明に係わるマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２の内部に設置した小型高圧電源２１において、複数の圧電昇圧トランス３０の各々が圧電昇圧トランス３０とコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０毎に基板６０上に一体化形成してモジュール化された構造を有することを特徴とする。
【００２９】
ここでみたように本基板上には磁気を必要とする電気部品デバイスが全く使われておらず、マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２の内部に設置しても、電子ビームの軌道に影響を与えることはないため、Ｘ線焦点位置の安定性に優れたマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を実現することができる。
【００３０】
次に、本発明に係わる小型高圧電源２１を内部に設置したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を備えたＸ線計測装置（Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計等で構成される。）の一実施の形態について図９を用いて説明する。マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２のＸ線ターゲット２５からＸ線透過窓２６を通して放出される特性Ｘ線の波長は金属ターゲットの元素毎に決まっている。特定の波長をもつ特性Ｘ線だけを利用し、他の波長のＸ線を抑制するにはＸ線弁別用結晶モノクロメータあるいは多層膜を形成したＸ線反射鏡等のＸ線選択デバイス８１を用いて特性Ｘ線のみを選択してＸ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計８２における試料８３に照射することになる。そして試料８３から得られるＸ線をＸ線検出器８４で検出し、データ処理装置８５においてＸ線検出器８４で検出されるデータを解析することにより分析若しくは計測結果を得ることが可能となる。また、Ｘ線選択デバイス８１を用いない方法としては、マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を用いるＸ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計８２におけるＸ線検出器８４にＸ線弁別能力を有するものを適用することにより、データ処理装置８５の中である特性Ｘ線に由来するデータのみを用いてデータ解析することにより、所望の解析結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る小型高圧電源を内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）の実施形態１を示す斜視図。
【図２】本発明に係る小型高圧電源をＸ線ターゲット側の内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）の実施形態２を示す斜視図。
【図３】本発明に係る小型高圧電源における圧電昇圧トランスの構造を示す断面図。
【図４】本発明に係る小型高圧電源における圧電昇圧トランスの動作原理図を示す概略図。
【図５】本発明に係る圧電昇圧トランスを用いた小型高圧電源の内部構成を示すブロック図。
【図６】本発明に係る小型高圧電源の圧電昇圧トランスを含む３相コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）を示す図。
【図７】本発明に係る小型高圧電源の圧電昇圧トランスの制御回路を示す図。
【図８】本発明に係る小型高圧電源の圧電昇圧トランス及びコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）の実際の基板の構成を示す斜視図。
【図９】本発明に係わる小型高圧電源を内部に設置したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）を備えたＸ線計測装置（Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計等で構成される。）の一実施の形態を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００３２】
１…一次電源、２…マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）、１１…一次電源接続ケーブル、１２…内部高圧配線、２１…小型高圧電源、２２…電子源（フィラメント）、２４…ウェーネルト、２５…Ｘ線ターゲット、２６…Ｘ線透過窓、２７…Ｘ線、２８…ケーブル、２９…収束電子ビーム、２１１…フィラメント電源、２１２…高圧絶縁トランス、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…圧電昇圧トランス、３１…板状の圧電性セラミクス、３２…金属電極、３３…外部電極、３４…外部電極、４１…交流入力、４２…昇圧された電圧、５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ…コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）、５１…ＶＣＯ（電圧制御発信器）、５２ａ，５２ｂ…位相制御回路、５３…電圧検出回路、５４…電流検出回路、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ…発信回路（駆動回路）、６０…回路基板、６１…セラミック基板、６２…コンデンサチップ、６３…ダイオードチップ、６４…絶縁ケース、７０…圧電昇圧トランス制御回路、７１…セラミック基板、８１…Ｘ線選択デバイス、８２…Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計、８３…試料、８４…Ｘ線検出器、８５…データ処理装置。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧電昇圧トランスを用いた小型高圧電源によりＸ線発生装置の小型化を図るとともにＸ線管球の内部に高圧電源を構成することにより、Ｘ線管球への電源供給を低電圧化して高電圧ケーブルの外部配線を廃し、Ｘ線計測装置の設計上の自由度と使用の安全性の向上を実現したＸ線計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電昇圧トランスを用いた安定化直流高圧電源の従来技術としては、特開２００２−３５９９６７号公報（特許文献１）において知られている。特許文献１には、さらにＸ線トモグラフィーで用いられるＸ線検出用のＸ線蛍光像増倍管あるいはイメージングプレートに給電する直流高圧電源に用いることができると記載されている。
【０００３】
また、Ricoh Technical Report No.31.December,2005 発行pp.59-66（非特許文献１）には圧電トランスを採用した液晶バックライト用省電力インバータについて記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３５９９６７号公報
【非特許文献１】Ricoh Technical Report No.31.December,2005 発行pp.59-66
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般の高周波高圧電源には昇圧用電磁トランスが一部に用いられている。近年の部品の進歩で小型高性能化が達成されているが、Ｘ線管球の内部に高圧電源を挿入することができない。昇圧用に電磁トランスを用いると電源回路に電磁トランスを使用するとその漏洩磁束がその漏洩磁束がＸ線管球内の電子ビームの軌道に影響を与え、とくにマイクロフォーカスＸ線管ではその焦点位置の安定性に大きく影響を与える。マイクロフォーカスＸ線管はそのＸ線発生部の面積が１０−５０μｍ程度であり、電磁トランスの影響で数μｍ程度のＸ線発生部移動が生じる等の影響を受けるため、内部に高圧電源を挿入することが困難であった。
【０００６】
また、上記特許文献１には、Ｘ線を発生させるためのＸ線管の高圧電源回路として圧電昇圧トランスを適用することについては考慮されていなかった。
【０００７】
また、圧電昇圧トランスは小型・高効率であるが、一般的には扱う電力が小さいため非特許文献１に記載されているようにＬＣＤのバックライト電源や空気清浄機の高圧電源に用いられて来たに過ぎない。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、Ｘ線管の内部に電磁漏洩のない小型高圧電源を設置することによって電子ビームの照射位置に影響を与えることなく安定したＸ線発生位置を実現したＸ線発生装置及び該Ｘ線発生装置を備えたＸ線計測装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、圧電性セラミックスの振動を用いて電圧昇圧するため、本質的に漏洩磁場を発生しない圧電昇圧トランスを用いて小型高圧電源を構成することにより、該小型高圧電源をマイクロフォーカスＸ線管内部に搭載することを可能としたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、単一の圧電昇圧トランスでは扱えない高周波電力の電源を構成するにあたり、最終の昇圧を各々の圧電トランスにコッククロフト回路（電圧昇圧用整流回路）を接続して用いるとともに、入力の低電圧高周波の位相を圧電トランス毎にずらすことにより交流的に並列接続をして出力電力を確保することを特長とする。これにより、ある程度の圧電トランスの特性ばらつきがあっても複数使用による出力電力の確保が可能となった。この方法によれば、多相整流した脈流の足し合わせとなり、出力となる高圧直流に混入するリップル成分の周波数が高いため除去が簡易であり、従来電源より小型で電気特性の優れた直流高圧電源が可能となる。
【００１１】
また、本発明は、電子源と該電子源から得られる収束された電子ビームが照射されるＸ線ターゲットとを有し、Ｘ線を発生させるためのＸ線管で構成されたＸ線発生装置であって、入力される交流あるいは直流の電力を１０−２００kＨｚの高周波交流電力に変換する駆動回路と該駆動回路により変換された前記高周波交流電力を熱発生や電磁放射ノイズを抑制して昇圧する圧電昇圧トランスと該圧電昇圧トランスで昇圧された交流電力を整流して３０−１００kVの高電圧を得て前記電子源と前記Ｘ線ターゲットとの間に負荷する電圧昇圧用整流回路とを有する小型高圧電源を前記Ｘ線管の内部に設置し、前記電圧昇圧用整流回路の高電圧の出力と前記負荷との間を接続する高電圧ケーブルを前記Ｘ線管の外部に設けないことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は前記小型高圧電源における前記圧電昇圧トランスを複数個並列に用いて構成することを特徴とする。また、本発明は、前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々が前記駆動回路から得られる前記高周波電力の位相を制御して用いることにより電力を発生させることを特徴とする。また、本発明は、前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々に前記電圧昇圧用整流回路を接続して構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型で高効率な圧電昇圧トランスを入力電力の位相制御により複数個並列に接続することが可能であり、マイクロフォーカスＸ線管の高圧電源として優れた電気特性を可能とした。これにより、Ｘ線管の内部に高圧電源を挿入することが可能となった。入力側の電圧は１２−１００Ｖ程度の低電圧とすることが可能であり、従来のＸ線管の３０−１００ｋＶという高電圧はＸ線管の内部に挿入された形態をとることができる。即ち、小型高圧電源をＸ線管の内部に入れることにより低コスト化・小型化・高信頼性・高安定性を達成でき、マイクロフォーカスＸ線管を用いるＸ線計測装置の設計の自由度が上がり、使い勝手の良いＸ線計測装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明に係る小型で高効率な圧電トランスを小型高圧電源に用いたＸ線発生装置（マイクロフォーカスＸ線管）並びに該Ｘ線発生装置を備えたＸ線計測装置（Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計等で構成される。）の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
［実施形態］
図１は、本発明に係る小型高電圧電源を搭載した実施形態を示す斜視図である。図１は本発明の小型高圧電源２１に交流あるいは直流の一次電力を供給するため一次電源１及び小型高圧電源２１を内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を示している。即ち、本発明に係る小型高圧電源２１を内部に搭載したＸ線管球（Ｘ線発生装置）２は、内部を真空可能に構成したステンレスとセラミクス製のＸ線管本体２に電子源（フィラメント）２２と陽極を形成するＸ線ターゲット２５とを設けて構成される。電子源２２は、フィラメント電源２１１から高圧絶縁トランス２１２を介して直流電力で加熱され、熱電子を放出するとともに陰極として機能し、該電子源２２に近接して設置された静電電子レンズ（ウェーネルト）２４により、該電子源２２から放出された電子を収束電子ビームに形成し、該Ｘ線ターゲット２５を照射する。
【００１６】
本実施形態では一次電源１は例えば１２−１００Vの直流あるいは交流の電源を使用した。一次電源１の電力は接続ケーブル１１を介してマイクロフォーカスＸ線管球２の内部に搭載された小型高圧電源２１に接続される。小型高圧電源２１の内部回路には熱電子を放出するためのフィラメント２２を加熱するためのフィラメント電源２１１及び高圧絶縁トランス２１２をもつ。収束された電子ビーム２９はＸ線ターゲット２５に照射されマイクロフォーカスＸ線管球２の一部に設けられたＸ線透過窓２６を通してＸ線２７が放出される。
【００１７】
本実施形態における小型高圧電源２１はマイクロフォーカスＸ線管球２の内部に設置されるため、高圧電源はフィラメント２２側を負の高圧とする構成ではフィラメント２２側に設置されるため、高圧電源２１とフィラメント２２は短距離の内部高圧配線１２で接続ができ、また高電圧部分をＸ線管球内部に設置するため高圧部分が管球外部に存在しない。本実施形態では一次電源１とＸ線管球内部の小型高圧電源２１との接続電圧は例えば１２−１００Vの直流あるいは交流とした。従って、従来のＸ線管球のように印加電圧を直接外部の高圧電源から供給する必要がなく、接続用のケーブルやコネクタ等の電気配線部品は通常電圧グレードのものが使用できる。また、小型高圧電源２１の一方の接地電極はマイクロフォーカスＸ線管球２の金属外套を利用してＸ線ターゲット２５に接続される。
【００１８】
上記実施形態で用いた高電圧印加方式の他に、フィラメント２２側を接地電位として、Ｘ線ターゲット２５側を正の高圧電位側にする場合には、Ｘ線ターゲット２５側に小型高圧電源２１を設置することも可能である。
【００１９】
図２は、Ｘ線ターゲット２５側に小型高圧電源２１を設置した実施形態を示す斜視図である。図２は本発明の小型高圧電源２１に交流あるいは直流の一次電力を供給するため一次電源１及び小型高圧電源２１をＸ線ターゲット２５側の内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を示している。上記実施形態との違いは、電子源２２を直流電力で加熱するフィラメント電源２１１から高圧絶縁トランス２１２を介さずに接続することが可能である点にある。このような構成でも、フィラメント２２は熱電子を放出するとともに陰極として機能し、該電子源２２に近接して設置された静電電子レンズ（ウェーネルト）２４により、該電子源２２から放出された電子を収束電子ビームに形成し、該Ｘ線ターゲット２５を照射することが可能である。
【００２０】
本実施形態における小型高圧電源２１はマイクロフォーカスＸ線管球２のＸ線ターゲット２５側内部に設置されるため、高圧電源２１とＸ線ターゲット２５は短距離の内部高圧配線１２で接続ができ、また高電圧部分をＸ線管球内部に設置するため高圧部分が管球外部に存在しない。本実施形態では一次電源１とＸ線管球内部の小型高圧電源２１との接続電圧は例えば１２−１００Vの直流あるいは交流とした。
【００２１】
次に、本発明に係る小型高圧電源２１に用いた圧電昇圧トランスの使用方法の実施形態について説明する。図３（ａ）（ｂ）に示す圧電昇圧トランス３０の断面図を用いて、構造について説明する。圧電昇圧トランス３０はチタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛等の圧電性のセラミクス３１と金属電極３２を積層して焼成して作製される。本実施形態ではチタン酸ジルコン酸鉛をベースにしたものを用いた。圧電昇圧トランス３０は、板状の圧電性セラミクス３１の表面に金属電極３２を印刷して積層して焼成し、適切な形に分断した後外部電極３３及び３４を形成した後分極処理を施して構成される固体素子である。
【００２２】
本発明に係る小型高圧電源２１に用いた圧電昇圧トランス３０の動作原理について図４を用いて説明する。圧電昇圧トランス３０は通常長手方向の長さと圧電セラミクスの機械的性質で決まる共振周波数に近い交流電力４１（一次電源１から供給される低電圧の直流あるいは交流の電力を変換した１０−２００ｋＨｚ（好ましくは５０−１００ｋＨｚ）の高周波電力）を一次側（α）に加えると二次側（β）に電歪効果により長手方向に強い機械振動が生じる。この機械振動の圧電効果により電圧が発生し出力端には５０−１００倍程度に昇圧された電圧（Ｖ２）４２が得られる。なお、Ｐは分極方向を示す。この動作原理の中には一切電磁的な作用は無いが一般的な電磁トランスと同様な動作を行うため、昇圧トランスと見做すことができる。即ち、圧電昇圧トランス３０は熱発生や電磁放射ノイズを抑制して電圧の昇圧を行う。昇圧比は動作原理から一般的に長さで決まり、昇圧可能電力は圧電素子の体積（（Ｌ＋Ｌ’）×Ｗ×Ｔ）におよそ比例する。５−１５Ｗ程度の圧電昇圧トランス３０では４０−１００ｋＨｚの高周波交流電力の入力４１に対し、共振周波数付近で５０−１００倍程度の昇圧比が得られる。
【００２３】
このような動作原理の圧電昇圧トランスを用いた小型高圧電源２１の内部構成ブロック図を図５に示す。マイクロフォーカスＸ線管球用の３０−１００ｋＶの高電圧を取り出すためには、圧電昇圧トランス３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）の出力側をダイオードとキャパシタで構成したコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０で直流変換する。マイクロフォーカスＸ線管球の一般的な使用電力は１０−５０Ｗであり、本実施例では最大４５Ｗを構成できるような小型高圧電源２１を実現した。一般的な圧電トランスでは単独で４５Ｗを扱えるようにすると、圧電トランスのサイズが大きくなり、製造歩留まりの低下からコスト上昇に繋がる。本実施形態では図５に示すように１５Ｗの圧電トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を複数個（例えば３個）並列に用いる方法を採用した。
【００２４】
各圧電昇圧トランスの一次側（α）には図５及び図６に示すようにＶＣＯ（電圧制御発信器）５１の出力信号に基づく例えば４個の半導体素子（ＦＥＴ）を用いた発信回路（駆動回路）（５５ａ、５５ｂ、５５ｃ）により４０−１００ｋＨｚの高周波電力を印加するようにした。一次電源１の電圧を例えば直流１００Ｖとして昇圧比７５倍が得られ、圧電昇圧トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）の二次側にはピーク電圧で７．５ｋＶの高周波電力が得られた。３個の圧電昇圧トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）はそれぞれ１２０度の位相差をつけるための位相制御回路（５２ａ、５２ｂ）を通して発信回路に入力電力を印加した。電圧の制御は３個全ての圧電トランスに対し同一のＶＣＯ（電圧制御発信器）５１で制御し、一次側（α）入力の周波数を変化させることにより昇圧比を変化させる方式を採用した。コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０の出力側から電圧検出回路５３を通してＶＣＯ（電圧制御発信器）５１に電圧制御信号を戻すことにより制御される。一方、マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２の電流は電流検出回路５４を通してフィラメント電源２１１に電流制御信号を戻すことにより制御される。
【００２５】
圧電昇圧トランス（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）により昇圧された交流の高圧は図７（ａ）に示すように例えば７逓倍のコッククロフト半波整流回路５０を通して約５０ｋＶのピーク電圧になる。本実施形態では例えば１２０度の位相差をつけて３相整流逓倍されるため、多少の昇圧比誤差があっても図６（ｂ）に示すように充分平滑な直流出力電圧を得ることが可能である。出力電力を更に増加させるときは、一次側（α）の位相差のつけ方で更に多くの圧電昇圧トランス３０とコッククロフト整流回路（電圧昇圧用整流回路）５０を並列に接続することで、達成することができる。圧電トランスはその製造方法から昇圧特性を完全に揃えることは困難であり、選別により昇圧特性を揃えるが、一次側（α）の位相制御により電力を時分割で印加することにより、多少の特性誤差があっても平滑な３０−１００ｋＶの高圧直流電圧を取り出すことが可能である。
【００２６】
即ち、本発明に関わる小型高圧電源２１は複数の圧電昇圧トランス３０の各々から得られる高周波交流電力の位相（高周波電源の位相）を制御して用いることにより昇圧した直流電力を発生させるように構成した。また、本発明に係わる小型高圧電源２１において、複数の圧電昇圧トランスの昇圧制御を行う高周波交流電力（高周波電源）の周波数が同一であることを特徴とする。
【００２７】
次に、図８には本発明に係わる圧電昇圧トランス３０及びコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０の実際の基板の構成を示す。回路基板６０としてはセラミック基板６１を用いて表面実装によりコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０を構成するダイオードチップ６３とコンデンサチップ６２を実装した。コンデンサチップ６２は高周波特性の優れたフィルムチップコンデンサを用いた。セラミック基板６１の片面にダイオードチップ６３とチップコンデンサ６２をはんだにより回路接続し、セラミック基板６１の逆側には絶縁ケース６４に挿入した圧電昇圧トランス３０を搭載した。これらの基板はセラミクス粉を混入したエポキシコンポジット材によりモールド封止され、安定した高圧動作を可能とした。
【００２８】
全く同一の該コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０用基板３枚と同様にセラミック基板７１上にＶＣＯ（電圧制御発信器）５１、位相制御回路（５２ａ、５２ｂ）、電圧検出回路５３、電流検出回路５４及びフィラメント電源２１１を実装して圧電昇圧トランスの制御回路７０を構成し、合計４枚から小型高圧電源２１が構成される。即ち、本発明に係わるマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２の内部に設置した小型高圧電源２１において、複数の圧電昇圧トランス３０の各々が圧電昇圧トランス３０とコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）５０毎に基板６０上に一体化形成してモジュール化された構造を有することを特徴とする。
【００２９】
ここでみたように本基板上には磁気を必要とする電気部品デバイスが全く使われておらず、マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２の内部に設置しても、電子ビームの軌道に影響を与えることはないため、Ｘ線焦点位置の安定性に優れたマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を実現することができる。
【００３０】
次に、本発明に係わる小型高圧電源２１を内部に設置したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を備えたＸ線計測装置（Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計等で構成される。）の一実施の形態について図９を用いて説明する。マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２のＸ線ターゲット２５からＸ線透過窓２６を通して放出される特性Ｘ線の波長は金属ターゲットの元素毎に決まっている。特定の波長をもつ特性Ｘ線だけを利用し、他の波長のＸ線を抑制するにはＸ線弁別用結晶モノクロメータあるいは多層膜を形成したＸ線反射鏡等のＸ線選択デバイス８１を用いて特性Ｘ線のみを選択してＸ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計８２における試料８３に照射することになる。そして試料８３から得られるＸ線をＸ線検出器８４で検出し、データ処理装置８５においてＸ線検出器８４で検出されるデータを解析することにより分析若しくは計測結果を得ることが可能となる。また、Ｘ線選択デバイス８１を用いない方法としては、マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）２を用いるＸ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計８２におけるＸ線検出器８４にＸ線弁別能力を有するものを適用することにより、データ処理装置８５の中である特性Ｘ線に由来するデータのみを用いてデータ解析することにより、所望の解析結果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る小型高圧電源を内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）の実施形態１を示す斜視図。
【図２】本発明に係る小型高圧電源をＸ線ターゲット側の内部に搭載したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）の実施形態２を示す斜視図。
【図３】本発明に係る小型高圧電源における圧電昇圧トランスの構造を示す断面図。
【図４】本発明に係る小型高圧電源における圧電昇圧トランスの動作原理図を示す概略図。
【図５】本発明に係る圧電昇圧トランスを用いた小型高圧電源の内部構成を示すブロック図。
【図６】本発明に係る小型高圧電源の圧電昇圧トランスを含む３相コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）を示す図。
【図７】本発明に係る小型高圧電源の圧電昇圧トランスの制御回路を示す図。
【図８】本発明に係る小型高圧電源の圧電昇圧トランス及びコッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）の実際の基板の構成を示す斜視図。
【図９】本発明に係わる小型高圧電源を内部に設置したマイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）を備えたＸ線計測装置（Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計等で構成される。）の一実施の形態を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００３２】
１…一次電源、２…マイクロフォーカスＸ線管球（Ｘ線発生装置）、１１…一次電源接続ケーブル、１２…内部高圧配線、２１…小型高圧電源、２２…電子源（フィラメント）、２４…ウェーネルト、２５…Ｘ線ターゲット、２６…Ｘ線透過窓、２７…Ｘ線、２８…ケーブル、２９…収束電子ビーム、２１１…フィラメント電源、２１２…高圧絶縁トランス、３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ…圧電昇圧トランス、３１…板状の圧電性セラミクス、３２…金属電極、３３…外部電極、３４…外部電極、４１…交流入力、４２…昇圧された電圧、５０、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ…コッククロフト半波整流逓倍回路（電圧昇圧用整流回路）、５１…ＶＣＯ（電圧制御発信器）、５２ａ，５２ｂ…位相制御回路、５３…電圧検出回路、５４…電流検出回路、５５ａ、５５ｂ、５５ｃ…発信回路（駆動回路）、６０…回路基板、６１…セラミック基板、６２…コンデンサチップ、６３…ダイオードチップ、６４…絶縁ケース、７０…圧電昇圧トランス制御回路、７１…セラミック基板、８１…Ｘ線選択デバイス、８２…Ｘ線分析装置、Ｘ線透過像計測装置又はＸ線干渉計、８３…試料、８４…Ｘ線検出器、８５…データ処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子源と該電子源から得られる収束された電子ビームが照射されるＸ線ターゲットとを有し、Ｘ線を発生させるためのＸ線管で構成されたＸ線発生装置であって、入力される交流あるいは直流の電力を１０−２００kＨｚの高周波交流電力に変換する駆動回路と該駆動回路により変換された前記高周波交流電力を熱発生や電磁放射ノイズを抑制して昇圧する圧電昇圧トランスと該圧電昇圧トランスで昇圧された交流電力を昇圧整流して３０−１００ｋＶの高電圧を得て前記電子源と前記Ｘ線ターゲットとの間に負荷する電圧昇圧用整流回路とを有する小型高圧電源を前記Ｘ線管球の内部に設置し、前記電圧昇圧用整流回路の高電圧の出力と前記負荷との間を接続する高電圧ケーブルを前記Ｘ線管球の外部に設けないことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記小型高圧電源における前記圧電昇圧トランスは複数並列に用いて構成することを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々は、前記駆動回路から得られる前記高周波電力の位相を制御して用いることにより電力を発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々に前記電圧昇圧用整流回路の各々を接続して構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載のＸ線発生装置。
【請求項５】
前記小型高圧電源に於いて、前記複数の圧電昇圧トランスの各々において昇圧制御を行う高周波交流電力の周波数が同一であることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一つに記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記小型高圧電源に於いて、前記複数の圧電昇圧トランスの各々が圧電昇圧トランス・ユニット毎に基板上に圧電トランス及び電圧昇圧整流回路を一体化して基板上に形成してモジュール化された構造を有することを特徴とする請求項２乃至５の何れか一つに記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記Ｘ線管の外部に設けられた一次電源から前記Ｘ線管の内部に設置された前記小型高圧電源に入力させる電源供給が１２−１００Vの低電圧であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のＸ線発生装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一つに記載のＸ線発生装置を備えたことを特徴とするＸ線計測装置。
【請求項１】
電子源と該電子源から得られる収束された電子ビームが照射されるＸ線ターゲットとを有し、Ｘ線を発生させるためのＸ線管で構成されたＸ線発生装置であって、入力される交流あるいは直流の電力を１０−２００kＨｚの高周波交流電力に変換する駆動回路と該駆動回路により変換された前記高周波交流電力を熱発生や電磁放射ノイズを抑制して昇圧する圧電昇圧トランスと該圧電昇圧トランスで昇圧された交流電力を昇圧整流して３０−１００ｋＶの高電圧を得て前記電子源と前記Ｘ線ターゲットとの間に負荷する電圧昇圧用整流回路とを有する小型高圧電源を前記Ｘ線管球の内部に設置し、前記電圧昇圧用整流回路の高電圧の出力と前記負荷との間を接続する高電圧ケーブルを前記Ｘ線管球の外部に設けないことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記小型高圧電源における前記圧電昇圧トランスは複数並列に用いて構成することを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々は、前記駆動回路から得られる前記高周波電力の位相を制御して用いることにより電力を発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記小型高圧電源における前記複数の圧電昇圧トランスの各々に前記電圧昇圧用整流回路の各々を接続して構成したことを特徴とする請求項２又は３に記載のＸ線発生装置。
【請求項５】
前記小型高圧電源に於いて、前記複数の圧電昇圧トランスの各々において昇圧制御を行う高周波交流電力の周波数が同一であることを特徴とする請求項２乃至４の何れか一つに記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記小型高圧電源に於いて、前記複数の圧電昇圧トランスの各々が圧電昇圧トランス・ユニット毎に基板上に圧電トランス及び電圧昇圧整流回路を一体化して基板上に形成してモジュール化された構造を有することを特徴とする請求項２乃至５の何れか一つに記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記Ｘ線管の外部に設けられた一次電源から前記Ｘ線管の内部に設置された前記小型高圧電源に入力させる電源供給が１２−１００Vの低電圧であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載のＸ線発生装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一つに記載のＸ線発生装置を備えたことを特徴とするＸ線計測装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２４４８３４（Ｐ２０１０−２４４８３４Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９１９９６（Ｐ２００９−９１９９６）
【出願日】平成２１年４月６日（２００９．４．６）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月６日（２００９．４．６）
【出願人】（０００２５０３３９）株式会社リガク (206)
【Ｆターム（参考）】
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