Ｘ線装置
【課題】一定のＸ線量を安定して得ることができるＸ線装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線装置は、Ｘ線源１と、電源ユニット１７とを備えている。Ｘ線源１は、ヒータ３ａ、３ｂと、電子源２と、ターゲット２０と、Ｘ線透過窓１１を有した真空容器１８とを具備している。電源ユニット１７は、ターゲット２０に流れた第１電流ｉ１の値を測定する第１電流計５と、ヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２の値を測定する第２電流計６と、電源１３とを具備している。電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力し、第２電流計６で測定された第２電流の値の情報に基づいて第２電流の値を一定の値に維持する。
【解決手段】Ｘ線装置は、Ｘ線源１と、電源ユニット１７とを備えている。Ｘ線源１は、ヒータ３ａ、３ｂと、電子源２と、ターゲット２０と、Ｘ線透過窓１１を有した真空容器１８とを具備している。電源ユニット１７は、ターゲット２０に流れた第１電流ｉ１の値を測定する第１電流計５と、ヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２の値を測定する第２電流計６と、電源１３とを具備している。電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力し、第２電流計６で測定された第２電流の値の情報に基づいて第２電流の値を一定の値に維持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な微小焦点を有するＸ線源は、マイクロフォーカスＸ線源として既に製品化がなされており、対象物の微小領域を高分解能で検査する非破壊検査装置などに広く利用されている。このＸ線源は、電子源（ＴＦＥ：thermal field-emission electron gun）から放出される電子ビームを電界または磁界レンズなどの電子光学系により集束させ、ターゲット表面のμｍオーダ、またはそれ以下の狭い領域に焦点を形成し、その焦点から放出されるＸ線をターゲットを透過させて放出させている。
【０００３】
ここで、微小な対象物を検査するためには、ターゲットに形成する電子ビームの焦点を微小にする必要があるため、Ｘ線発生源である金属製のターゲットに電子ビームを微小口径に集束する必要がある。このため、Ｘ線源は、高真空で維持された真空容器内に、電子源、電子をビームにする高電圧を印加した引出電極、電子ビームにエネルギを加える高電圧を印加した加速電極及び電子ビームを微小口径に集束させる高電圧を印加したレンズ電極などが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４０６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、Ｘ線源が発生するＸ線量は、電子ビーム量、つまり、電子源を加熱するヒータにおける電流量に比例する。このため、一定のＸ線量を安定して得るためにはヒータに流す電流を一定の値に安定化する必要がある。しかしながら、ヒータ製造バラツキや、電子源の状態により、電子源の動作条件は、製品毎にばらついてしまう。この結果、ヒータに流す電流を一定の値に安定化しても、電子源の温度が大きく変化するなどするため、一定のＸ線量を安定して得ることは困難であった。
【０００６】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、一定のＸ線量を安定して得ることができるＸ線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係るＸ線装置は、
ヒータと、前記ヒータにより加熱され、熱電子を放出する電子源と、前記熱電子で形成された電子ビームが入射されることでＸ線を放射する透過型のターゲットと、前記ターゲットが設けられ、前記ターゲットから放射されるＸ線を透過させるＸ線透過窓を有し、前記電子源及びターゲットを収容した真空容器と、を具備したＸ線源と、
前記ターゲットに流れた第１電流の値を測定する第１電流計と、前記ヒータに流れる第２電流の値を測定する第２電流計と、前記ヒータに一定の値に設定された前記第２電流を出力し、前記第２電流計で測定された前記第２電流の値の情報に基づいて前記第２電流の値を前記一定の値に維持する電源と、を具備した電源ユニットと、を備えていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態に係るＸ線装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、上記Ｘ線装置の第２電流が３．１２Ａ、３．０８Ａ及び３．０４の場合における時間に対する第１電流の変化をグラフで示した図である。
【図３】図３は、他の実施形態に係るＸ線装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら一実施形態に係るＸ線装置について詳細に説明する。
図１に示すように、Ｘ線装置は、軟Ｘ線装置である。Ｘ線装置は、Ｘ線源１及び電源ユニット１７を備えている。
【００１０】
Ｘ線源１は、形状が微小でかつＸ線透過率が相対的に大きい樹脂などの低エネルギＸ線（軟Ｘ線）で測定する必要がある物質測定用、例えばＸ線断層撮影装置としてのＸ線ＣＴ(Computed Tomography)装置を有する立体透視画像構成装置に用いることができる。
【００１１】
Ｘ線源１は、電子源（熱陰極）２と、ターゲット２０と、真空容器１８と、を備えている。図示しないが、Ｘ線源１は、抑制電極と、引出電極と、加速電極と、電子光学系としてのガンレンズであるレンズ電極と、をさらに備えている。
【００１２】
電子源２は、導電材料でコーン状に形成され、電子源２の先端部は針状に形成されている。電子源２の先端部の表面（ビラ面）には、液体ジルコニウムが設置されている（高温時は液化し表面を覆っている）。電子源２にはフィラメントが設置されている。電子源２には、電子源２を加熱するヒータ３ａ、３ｂが接続されている。ヒータ３ａには電子源支持端子４ａが接続され、ヒータ３ｂには電子源支持端子４ｂが接続されている。電子源支持端子４ａ、４ｂは、電子源２及びヒータ３ａ、３ｂを支持している。電子源２は、ヒータ３ａ、３ｂにより加熱されることにより熱電子を放出し、高電圧が与えられることにより熱電子からなる電子ビームを形成する。
【００１３】
ここで、抑制電極は、電子源２の先端部以外の周辺部分から放出される電子量を抑制するものである。引出電極は、抑制電極により抑制された電子を電子ビーム１０として引出すものである。加速電極は、引出電極により引出された電子ビーム１０を加速させるものである。レンズ電極は、加速電極により加速された電子ビーム１０を集束してターゲット２０に入射させるものである。
【００１４】
ターゲット２０は、レンズ電極に対して電子源２の反対側に位置し、レンズ電極に所定の間隔を置いて配置されている。ターゲット２０は、例えばタングステンで形成されている。ターゲット２０は、電子ビーム１０の入射によって発生したＸ線１２を減衰させることなく、外部に放出させるために非常に薄く形成されている。この実施形態において、ターゲット２０の形状は、円形である。ターゲット２０は、後述するＸ線透過窓１１に密着され、Ｘ線透過窓１１と一体化されている。ターゲット２０は、Ｘ線透過型のターゲットであり、電子ビームが入射されることでＸ線透過窓１１側にＸ線を放射するものである。
【００１５】
真空容器１８は、電子源２、抑制電極、引出電極、加速電極、レンズ電極、ターゲット２０及びヒータ３ａ、３ｂを収容している。真空容器１８は、Ｘ線透過窓１１、第１容器１８ａ、第２容器１８ｂ及び絶縁部８を有している。
【００１６】
Ｘ線透過窓１１は、Ｘ線１２の減衰が小さく導電性を有する金属材料として、例えばベリリウムで形成されている。上記のように、Ｘ線透過窓１１にターゲット２０が設けられ、Ｘ線透過窓１１は、ターゲット２０から放射されるＸ線を透過させるものである。
【００１７】
第１容器１８ａは導電材料で形成されている。第１容器１８ａの一部に形成された開口部にはＸ線透過窓１１が気密に取付けられている。第１容器１８ａは、接地電位に設定されている。このため、ターゲット２０も接地電位に設定されている。
【００１８】
絶縁部８は、高電圧絶縁部材で形成され、第１容器１８ａ及び第２容器１８ｂ間に気密に取付けられている。絶縁部８は、第１容器１８ａ及び第２容器１８ｂ間の絶縁性を保持し、ひいては電子源２（高電圧部）及びターゲット２０間の絶縁性を保持している。
【００１９】
第２容器１８ｂは、絶縁材料で形成されている。第２容器１８ｂには、後述する絶縁部７が嵌合する凹部が形成されている。凹部の底壁には、電子源支持端子４ａ、４ｂが貫通する貫通孔が形成されている。なお、第２容器１８ｂの凹部に形成された貫通孔は、電子源支持端子４ａ、４ｂにより気密に閉塞されている。電子源支持端子４ａ、４ｂが第２容器１８ｂにより支持されることにより、電子源２などは真空容器１８の内部の所定の位置に固定される。
真空容器１８の内部は、真空状態に保持されている。
【００２０】
第２容器１８ｂの凹部には絶縁部７が嵌合されている。ケーブルセット１６は絶縁部７により支持されている。ケーブルセット１６の一部は、絶縁部７の内部を通って電子源支持端子４ａ、４ｂに電気的に接続されている。
上記のようにＸ線源１が形成されている。
【００２１】
電源ユニット１７は、ヒータ用の直流安定化電源としての電源１３、抵抗器３１、３２、高電圧安定化電源１４、コンデンサ１５、電子ビーム電流計としての第１電流計５、及びフィラメント電流計としての第２電流計６を備えている。
【００２２】
電源１３は、ケーブルセット１６及び電子源支持端子４ａ、４ｂを介してヒータ３ａ、３ｂに電気的に接続されている。電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力する。
【００２３】
抵抗器３１、３２は、ケーブルセット１６の一対の導線間に直列に接続されている。抵抗器３１、３２の抵抗値は同一である。
【００２４】
高電圧安定化電源１４は、正側が導線１９を介して第２容器１８ｂに電気的に接続され、負側が抵抗器３１、３２の間に電気的に接続されている。コンデンサ１５は、高電圧安定化電源１４に並列に接続されている。高電圧安定化電源１４は、ケーブルセット１６、電子源支持端子４ａ、４ｂ及びヒータ３ａ、３ｂを介して電子源２に負の高電圧として例えば−３０ｋＶの電圧を印加している。
【００２５】
第１電流計５は、抵抗器３１、３２の間と、高電圧安定化電源１４との間に接続されている。第１電流計５は、電子源２からターゲット２０に流れた第１電流ｉ１の値を測定する。
【００２６】
第２電流計６は、ケーブルセット１６の一対の導線の一方（抵抗器３１）と、電源１３との間に接続されている。第２電流計６は、ヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２の値を測定する。
【００２７】
電源１３は、第２電流計６で測定された第２電流ｉ２の値の情報を取得可能である。電源１３は、第２電流計６で測定された第２電流ｉ２の値の情報に基づいて第２電流ｉ２の値を一定の値に維持する。
【００２８】
次に、上記一実施形態に係るＸ線装置の作用を説明する。
電子源２から発生した熱電子は、抑制電極により電子量が抑制され、引き出し電極により電子ビーム１０として引き出され、加速電極により加速される。そして、この電子ビーム１０は、レンズ電極によって微小口径に集束されてターゲット２０に照射されることにより、ターゲット２０からＸ線１２が放射される。放射されたＸ線１２はターゲット２０を透過して、外部に放出される。
【００２９】
Ｘ線１２による透過撮影を行うとき、ターゲット２０に入射する電子ビーム１０の量によってＸ線１２の量が決まるために、安定したＸ線量を得るためには、第１電流ｉ１（電子ビーム１０の電流）の値を一定にする必要がある。
【００３０】
電子源２の温度は電子源２に接続されたヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２で制御されているため、最適な第２電流ｉ２を選定することが重要である。
【００３１】
電子源２はヒータ３ａ、３ｂに流れる電流が多いほど高温になるため、多くの電子ビームが得られるが、電子源２が最適値を越えて高温度になると電子源２の表面のジルコニウムが蒸発等により無くなり、電子ビーム量が低下してしまう。また、電子源２が最適値より低温になっても、電子ビーム量が低下することが判っている。そのため、より多くの量の電子ビームが安定に得られる温度、つまり、第２電流ｉ２（フィラメント電流）の最適値を選定する必要があることが判った。
また、Ｘ線源１で第２電流ｉ２の値の最適値は、ＴＦＥ（ＴＦＥ：thermal field-emission electron gun）の製造メーカの推奨値とは異なることも判った。
【００３２】
そこで、本願発明者は、上記Ｘ線装置を次に示すように用いることで、一定のＸ線量を安定して得ることができることを見出したものである。
【００３３】
すなわち、操作者は、第１電流計５で測定した第１電流ｉ１の値を取得し、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を算出する。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する。操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合、電源１３の出力する第２電流ｉ２の値を変更させ、第２電流ｉ２を他の一定の値に設定する。
上記の動作は、Ｘ線源１の初期起動時及びＸ線源１の長期間停止後の再起動時に行うことが効果的である。Ｘ線源１の初期起動時では、Ｘ線源１の動作条件が不明のためである。Ｘ線源１の長期間停止後の再起動時では、Ｘ線源１の動作条件が、前回起動から変動している恐れがあるためである。
【００３４】
次に、上記の動作の例を図１及び図２を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、一定のＸ線量を安定して得ることができるように第２電流ｉ２（フィラメント電流）の最適値を得るためには、まず、ＴＦＥ製造メーカの第２電流ｉ２の推奨値（電子顕微鏡などでの使用を想定）の約１．０４倍を第２電流ｉ２の安定化目標値に設定し、動作させる。
【００３５】
製造メーカの第２電流ｉ２の推奨値が３．００Ａのとき、まず、第２電流ｉ２の値を３．１２Ａに設定して、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を算出する。第２電流ｉ２の値が３．１２Ａの場合、第１電流ｉ１は時間とともに（１時間以上）で低下を始めてしまい、一定の値の第１電流ｉ１を安定して得ることはできない。
【００３６】
そこで、操作者は、次に、第２電流ｉ２の安定化目標値を０．０１乃至０．０２Ａずつ低下させ、第１電流ｉ１の値の安定度を測定する。この測定により、第１電流ｉ１の値の低下率は低下する。
【００３７】
例えば、第２電流ｉ２の値が３．０８Ａの場合、第１電流ｉ１は時間とともに（１時間以上）で低下を始めてしまい、一定の値の第１電流ｉ１を安定して得ることはできないものの、第２電流ｉ２の値が３．１２Ａの場合に比べ第１電流ｉ１の値の低下率が低下していることが分かる。
【００３８】
そして、第１電流ｉ１の値が安定した最適値になるまで、第２電流ｉ２の値の低下を続ける。図２の例では、第２電流ｉ２の値が３．０４Ａの場合、第１電流ｉ１の値が安定した最適値となることが分かる。このため、操作者は、第２電流ｉ２の安定化目標値を変更しないようにすることにより、すなわち電源１３の第２電流ｉ２の値を３．０４Ａに一定に設定することにより、一定のＸ線量を安定して得ることができるため、長時間にわたるＸ線撮影であっても同じ線量でＸ線撮影を行うことができるものである。
【００３９】
なお、第１電流ｉ１の値が安定した最適値となった後に、Ｘ線源１の引出電極や加速電極の電圧値を変動させる場合、第１電流ｉ１が増減する場合があることに注意する必要がある。この場合、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値となった後に、第２電流ｉ２の安定化目標値を変更しないようにすればよい。
また、製造メーカのフィラメント電流推奨値より低い値で、第１電流ｉ１の値が安定した最適値になる場合があることにも注意する必要がある。
【００４０】
上述した他、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に、一定の値に設定された第２電流ｉ２の値を電流値がより高い他の一定の値に設定してもよい。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで第２電流ｉ２の値の上昇を続ければよい。
【００４１】
具体的には、操作者は、ヒータ３ａ、３ｂに初めに推奨値より０．１Ａ低い一定の値に設定された第２電流ｉ２を電源１３に出力させる。操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に第２電流ｉ２の値を０．０１Ａ高くして第２電流ｉ２を電源１３に出力させる。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで第２電流ｉ２の値を０．０１Ａずつ高くして繰り返し判定すればよい。
【００４２】
上記のように構成された一実施形態に係るＸ線装置によれば、Ｘ線装置は、Ｘ線源１と、電源ユニット１７と、を備えている。Ｘ線源１は、ヒータ３ａ、３ｂと、ヒータにより加熱され、熱電子を放出する電子源２と、熱電子で形成された電子ビーム１０が入射されることでＸ線１２を放射する透過型のターゲット２０と、ターゲットが設けられ、ターゲットから放射されるＸ線を透過させるＸ線透過窓１１を有し、電子源及びターゲットを収容した真空容器１８と、を具備している。
【００４３】
電源ユニット１７は、第１電流計５と、第２電流計６と、電源１３と、を具備している。第１電流計５は、ターゲット２０に流れた第１電流ｉ１の値を測定する。第２電流計６は、ヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２の値を測定する。電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力し、第２電流計６で測定された第２電流ｉ２の値の情報に基づいて第２電流ｉ２の値を一定の値に維持する。
【００４４】
操作者は、第１電流計５で測定した第１電流ｉ１の値を取得し、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を算出する。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する。操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合、電源１３の出力する第２電流ｉ２の値を変更させ、第２電流ｉ２を他の一定の値に設定することができる。
【００４５】
第１電流ｉ１の値が安定した最適値となった場合、操作者は、電源１３の第２電流ｉ２の値を変更せずに一定に維持することにより、一定のＸ線量を安定して得ることができる。このため、長時間にわたるＸ線撮影であっても同じ線量でＸ線撮影を行うことができる。
【００４６】
第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する際は、第２電流ｉ２の値を高くしつつ繰り返し判定した方が、第２電流ｉ２の値を低くしつつ繰り返し判定する場合に比べ、電子源２の動作が安定する。このため、電子源２の動作が安定した方が、電源１３の出力する第２電流ｉ２の値を変化させるまでにかかる時間を短縮することができる。
上記のことから、一定のＸ線量を安定して得ることができるＸ線装置を得ることができる。
【００４７】
次に、他の実施形態に係るＸ線装置について説明する。上述した実施形態では、操作者による操作により第１電流ｉ１の値を安定した最適値に設定したが、この実施形態では、Ｘ線装置自体で行うことが可能である。
【００４８】
図３に示すように、Ｘ線装置は、Ｘ線源１、電源ユニット１７及び制御ユニット２６を備えている。第２容器１８ｂには、上記凹部ではなく、絶縁部７が貫通する貫通孔が形成されている。絶縁部７は、第２容器１８ｂの貫通孔に気密に取付けられている。なお、Ｘ線源１及び電源ユニット１７の他の構成は、上述した実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４９】
制御ユニット２６は、判定部２１と、第２電流ｉ２の目標値設定器としての設定部２２と、切替え器２３と、制御部２４とを具備している。
【００５０】
判定部２１は、第１電流計５で測定した第１電流ｉ１の値を取得し、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を測定し、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する。判定部２１は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に、第２電流ｉ２の値を変更させるように指示する。
【００５１】
設定部２２は、判定部２１からの指示に基づいて、電源１３の出力する第２電流ｉ２を他の一定の値に設定する。言い換えると、設定部２２は、第２電流ｉ２（フィラメント電流）の目標設定値を変化させるものである。
【００５２】
切替え器２３は、判定部２１及び設定部２２間に接続されている。切替え器２３は、導通状態又は非導通状態に切替えられる。通常、切替え器２３は非導通状態である。
【００５３】
判定部２１が第２電流ｉ２の値を変更させるように指示する必要がある場合、制御部２４は、判定部２１から送信される信号（情報）に基づいて切替え器２３を導通状態に保持する。
【００５４】
第１電流ｉ１の値が安定した最適値であり、判定部２１が第２電流ｉ２の値を変更せずに一定値に維持する必要がある場合、制御部２４は、判定部２１から送信される信号（情報）に基づいて切替え器２３を非導通状態に切替える。
【００５５】
Ｘ線装置は、タイミング制御部２５をさらに備えている。このため、タイミング制御部２５は、Ｘ線源１の初期起動時やＸ線源１の長期間停止後の再起動時などに、切替え器２３を導通状態に切替え、制御ユニット２６を稼動させることができる。なお、タイミング制御部２５は、ソフトウェアにて実施することも可能である。
この実施形態に係るＸ線装置は上記のように形成されている。
【００５６】
次に、制御ユニット２６の動作の実施例を２つ挙げて説明する。
（実施例１）
判定部２１は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に第２電流ｉ２の値を高くさせるように指示する。すると、設定部２２は、電源１３の出力する第２電流ｉ２を一定の値より電流値が高い他の一定の値に設定する。そして、判定部２１及び設定部２２は、判定部２１が第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで繰り返し動作する。
【００５７】
（実施例２）
電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに初めに推奨値より０．１Ａ低い一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力する。すると、判定部２１は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定し、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に第２電流ｉ２の値を０．０１Ａ高くさせるように指示する。すると、設定部２２は、電源１３の出力する第２電流ｉ２を一定の値より電流値が０．０１Ａ高い他の一定の値に設定する。そして、判定部２１及び設定部２２は、判定部２１が第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで第２電流ｉ２の値を０．０１Ａずつ高くして繰り返し動作する。
【００５８】
上記のように構成された他の実施形態に係るＸ線装置によれば、Ｘ線装置は、上述した実施形態と同様に形成されたＸ線源１及び電源ユニット１７を備えている。このため、この実施形態に係るＸ線装置は、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
Ｘ線装置は、上記の他、タイミング制御部２５及び制御ユニット２６をさらに備えている。このため、第１電流ｉ１及び第２電流ｉ２の値の測定や、第２電流ｉ２の値の設定を、操作者による操作無しに、Ｘ線装置自体で行うことが可能となる。
上記のことから、一定のＸ線量を安定して得ることができるＸ線装置を得ることができる。
【００６０】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６１】
例えば、真空容器１８の細部の構成など、Ｘ線源１の構成は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。また、電源ユニット１７や制御ユニット２６の構成も、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…Ｘ線源、２…電子源、３ａ，３ｂ…ヒータ、４ａ，４ｂ…電子源支持端子、５…第１電流計、６…第２電流計、１３…電源、１７…電源ユニット、１８…真空容器、２０…ターゲット、２１…判定部、２２…設定部、２３…切替え器、２４…制御部、２５…タイミング制御部、２６…制御ユニット、ｉ１…第１電流、ｉ２…第２電流。
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な微小焦点を有するＸ線源は、マイクロフォーカスＸ線源として既に製品化がなされており、対象物の微小領域を高分解能で検査する非破壊検査装置などに広く利用されている。このＸ線源は、電子源（ＴＦＥ：thermal field-emission electron gun）から放出される電子ビームを電界または磁界レンズなどの電子光学系により集束させ、ターゲット表面のμｍオーダ、またはそれ以下の狭い領域に焦点を形成し、その焦点から放出されるＸ線をターゲットを透過させて放出させている。
【０００３】
ここで、微小な対象物を検査するためには、ターゲットに形成する電子ビームの焦点を微小にする必要があるため、Ｘ線発生源である金属製のターゲットに電子ビームを微小口径に集束する必要がある。このため、Ｘ線源は、高真空で維持された真空容器内に、電子源、電子をビームにする高電圧を印加した引出電極、電子ビームにエネルギを加える高電圧を印加した加速電極及び電子ビームを微小口径に集束させる高電圧を印加したレンズ電極などが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１４０６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、Ｘ線源が発生するＸ線量は、電子ビーム量、つまり、電子源を加熱するヒータにおける電流量に比例する。このため、一定のＸ線量を安定して得るためにはヒータに流す電流を一定の値に安定化する必要がある。しかしながら、ヒータ製造バラツキや、電子源の状態により、電子源の動作条件は、製品毎にばらついてしまう。この結果、ヒータに流す電流を一定の値に安定化しても、電子源の温度が大きく変化するなどするため、一定のＸ線量を安定して得ることは困難であった。
【０００６】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、一定のＸ線量を安定して得ることができるＸ線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係るＸ線装置は、
ヒータと、前記ヒータにより加熱され、熱電子を放出する電子源と、前記熱電子で形成された電子ビームが入射されることでＸ線を放射する透過型のターゲットと、前記ターゲットが設けられ、前記ターゲットから放射されるＸ線を透過させるＸ線透過窓を有し、前記電子源及びターゲットを収容した真空容器と、を具備したＸ線源と、
前記ターゲットに流れた第１電流の値を測定する第１電流計と、前記ヒータに流れる第２電流の値を測定する第２電流計と、前記ヒータに一定の値に設定された前記第２電流を出力し、前記第２電流計で測定された前記第２電流の値の情報に基づいて前記第２電流の値を前記一定の値に維持する電源と、を具備した電源ユニットと、を備えていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態に係るＸ線装置を示す概略構成図である。
【図２】図２は、上記Ｘ線装置の第２電流が３．１２Ａ、３．０８Ａ及び３．０４の場合における時間に対する第１電流の変化をグラフで示した図である。
【図３】図３は、他の実施形態に係るＸ線装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら一実施形態に係るＸ線装置について詳細に説明する。
図１に示すように、Ｘ線装置は、軟Ｘ線装置である。Ｘ線装置は、Ｘ線源１及び電源ユニット１７を備えている。
【００１０】
Ｘ線源１は、形状が微小でかつＸ線透過率が相対的に大きい樹脂などの低エネルギＸ線（軟Ｘ線）で測定する必要がある物質測定用、例えばＸ線断層撮影装置としてのＸ線ＣＴ(Computed Tomography)装置を有する立体透視画像構成装置に用いることができる。
【００１１】
Ｘ線源１は、電子源（熱陰極）２と、ターゲット２０と、真空容器１８と、を備えている。図示しないが、Ｘ線源１は、抑制電極と、引出電極と、加速電極と、電子光学系としてのガンレンズであるレンズ電極と、をさらに備えている。
【００１２】
電子源２は、導電材料でコーン状に形成され、電子源２の先端部は針状に形成されている。電子源２の先端部の表面（ビラ面）には、液体ジルコニウムが設置されている（高温時は液化し表面を覆っている）。電子源２にはフィラメントが設置されている。電子源２には、電子源２を加熱するヒータ３ａ、３ｂが接続されている。ヒータ３ａには電子源支持端子４ａが接続され、ヒータ３ｂには電子源支持端子４ｂが接続されている。電子源支持端子４ａ、４ｂは、電子源２及びヒータ３ａ、３ｂを支持している。電子源２は、ヒータ３ａ、３ｂにより加熱されることにより熱電子を放出し、高電圧が与えられることにより熱電子からなる電子ビームを形成する。
【００１３】
ここで、抑制電極は、電子源２の先端部以外の周辺部分から放出される電子量を抑制するものである。引出電極は、抑制電極により抑制された電子を電子ビーム１０として引出すものである。加速電極は、引出電極により引出された電子ビーム１０を加速させるものである。レンズ電極は、加速電極により加速された電子ビーム１０を集束してターゲット２０に入射させるものである。
【００１４】
ターゲット２０は、レンズ電極に対して電子源２の反対側に位置し、レンズ電極に所定の間隔を置いて配置されている。ターゲット２０は、例えばタングステンで形成されている。ターゲット２０は、電子ビーム１０の入射によって発生したＸ線１２を減衰させることなく、外部に放出させるために非常に薄く形成されている。この実施形態において、ターゲット２０の形状は、円形である。ターゲット２０は、後述するＸ線透過窓１１に密着され、Ｘ線透過窓１１と一体化されている。ターゲット２０は、Ｘ線透過型のターゲットであり、電子ビームが入射されることでＸ線透過窓１１側にＸ線を放射するものである。
【００１５】
真空容器１８は、電子源２、抑制電極、引出電極、加速電極、レンズ電極、ターゲット２０及びヒータ３ａ、３ｂを収容している。真空容器１８は、Ｘ線透過窓１１、第１容器１８ａ、第２容器１８ｂ及び絶縁部８を有している。
【００１６】
Ｘ線透過窓１１は、Ｘ線１２の減衰が小さく導電性を有する金属材料として、例えばベリリウムで形成されている。上記のように、Ｘ線透過窓１１にターゲット２０が設けられ、Ｘ線透過窓１１は、ターゲット２０から放射されるＸ線を透過させるものである。
【００１７】
第１容器１８ａは導電材料で形成されている。第１容器１８ａの一部に形成された開口部にはＸ線透過窓１１が気密に取付けられている。第１容器１８ａは、接地電位に設定されている。このため、ターゲット２０も接地電位に設定されている。
【００１８】
絶縁部８は、高電圧絶縁部材で形成され、第１容器１８ａ及び第２容器１８ｂ間に気密に取付けられている。絶縁部８は、第１容器１８ａ及び第２容器１８ｂ間の絶縁性を保持し、ひいては電子源２（高電圧部）及びターゲット２０間の絶縁性を保持している。
【００１９】
第２容器１８ｂは、絶縁材料で形成されている。第２容器１８ｂには、後述する絶縁部７が嵌合する凹部が形成されている。凹部の底壁には、電子源支持端子４ａ、４ｂが貫通する貫通孔が形成されている。なお、第２容器１８ｂの凹部に形成された貫通孔は、電子源支持端子４ａ、４ｂにより気密に閉塞されている。電子源支持端子４ａ、４ｂが第２容器１８ｂにより支持されることにより、電子源２などは真空容器１８の内部の所定の位置に固定される。
真空容器１８の内部は、真空状態に保持されている。
【００２０】
第２容器１８ｂの凹部には絶縁部７が嵌合されている。ケーブルセット１６は絶縁部７により支持されている。ケーブルセット１６の一部は、絶縁部７の内部を通って電子源支持端子４ａ、４ｂに電気的に接続されている。
上記のようにＸ線源１が形成されている。
【００２１】
電源ユニット１７は、ヒータ用の直流安定化電源としての電源１３、抵抗器３１、３２、高電圧安定化電源１４、コンデンサ１５、電子ビーム電流計としての第１電流計５、及びフィラメント電流計としての第２電流計６を備えている。
【００２２】
電源１３は、ケーブルセット１６及び電子源支持端子４ａ、４ｂを介してヒータ３ａ、３ｂに電気的に接続されている。電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力する。
【００２３】
抵抗器３１、３２は、ケーブルセット１６の一対の導線間に直列に接続されている。抵抗器３１、３２の抵抗値は同一である。
【００２４】
高電圧安定化電源１４は、正側が導線１９を介して第２容器１８ｂに電気的に接続され、負側が抵抗器３１、３２の間に電気的に接続されている。コンデンサ１５は、高電圧安定化電源１４に並列に接続されている。高電圧安定化電源１４は、ケーブルセット１６、電子源支持端子４ａ、４ｂ及びヒータ３ａ、３ｂを介して電子源２に負の高電圧として例えば−３０ｋＶの電圧を印加している。
【００２５】
第１電流計５は、抵抗器３１、３２の間と、高電圧安定化電源１４との間に接続されている。第１電流計５は、電子源２からターゲット２０に流れた第１電流ｉ１の値を測定する。
【００２６】
第２電流計６は、ケーブルセット１６の一対の導線の一方（抵抗器３１）と、電源１３との間に接続されている。第２電流計６は、ヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２の値を測定する。
【００２７】
電源１３は、第２電流計６で測定された第２電流ｉ２の値の情報を取得可能である。電源１３は、第２電流計６で測定された第２電流ｉ２の値の情報に基づいて第２電流ｉ２の値を一定の値に維持する。
【００２８】
次に、上記一実施形態に係るＸ線装置の作用を説明する。
電子源２から発生した熱電子は、抑制電極により電子量が抑制され、引き出し電極により電子ビーム１０として引き出され、加速電極により加速される。そして、この電子ビーム１０は、レンズ電極によって微小口径に集束されてターゲット２０に照射されることにより、ターゲット２０からＸ線１２が放射される。放射されたＸ線１２はターゲット２０を透過して、外部に放出される。
【００２９】
Ｘ線１２による透過撮影を行うとき、ターゲット２０に入射する電子ビーム１０の量によってＸ線１２の量が決まるために、安定したＸ線量を得るためには、第１電流ｉ１（電子ビーム１０の電流）の値を一定にする必要がある。
【００３０】
電子源２の温度は電子源２に接続されたヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２で制御されているため、最適な第２電流ｉ２を選定することが重要である。
【００３１】
電子源２はヒータ３ａ、３ｂに流れる電流が多いほど高温になるため、多くの電子ビームが得られるが、電子源２が最適値を越えて高温度になると電子源２の表面のジルコニウムが蒸発等により無くなり、電子ビーム量が低下してしまう。また、電子源２が最適値より低温になっても、電子ビーム量が低下することが判っている。そのため、より多くの量の電子ビームが安定に得られる温度、つまり、第２電流ｉ２（フィラメント電流）の最適値を選定する必要があることが判った。
また、Ｘ線源１で第２電流ｉ２の値の最適値は、ＴＦＥ（ＴＦＥ：thermal field-emission electron gun）の製造メーカの推奨値とは異なることも判った。
【００３２】
そこで、本願発明者は、上記Ｘ線装置を次に示すように用いることで、一定のＸ線量を安定して得ることができることを見出したものである。
【００３３】
すなわち、操作者は、第１電流計５で測定した第１電流ｉ１の値を取得し、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を算出する。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する。操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合、電源１３の出力する第２電流ｉ２の値を変更させ、第２電流ｉ２を他の一定の値に設定する。
上記の動作は、Ｘ線源１の初期起動時及びＸ線源１の長期間停止後の再起動時に行うことが効果的である。Ｘ線源１の初期起動時では、Ｘ線源１の動作条件が不明のためである。Ｘ線源１の長期間停止後の再起動時では、Ｘ線源１の動作条件が、前回起動から変動している恐れがあるためである。
【００３４】
次に、上記の動作の例を図１及び図２を用いて説明する。
図１及び図２に示すように、一定のＸ線量を安定して得ることができるように第２電流ｉ２（フィラメント電流）の最適値を得るためには、まず、ＴＦＥ製造メーカの第２電流ｉ２の推奨値（電子顕微鏡などでの使用を想定）の約１．０４倍を第２電流ｉ２の安定化目標値に設定し、動作させる。
【００３５】
製造メーカの第２電流ｉ２の推奨値が３．００Ａのとき、まず、第２電流ｉ２の値を３．１２Ａに設定して、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を算出する。第２電流ｉ２の値が３．１２Ａの場合、第１電流ｉ１は時間とともに（１時間以上）で低下を始めてしまい、一定の値の第１電流ｉ１を安定して得ることはできない。
【００３６】
そこで、操作者は、次に、第２電流ｉ２の安定化目標値を０．０１乃至０．０２Ａずつ低下させ、第１電流ｉ１の値の安定度を測定する。この測定により、第１電流ｉ１の値の低下率は低下する。
【００３７】
例えば、第２電流ｉ２の値が３．０８Ａの場合、第１電流ｉ１は時間とともに（１時間以上）で低下を始めてしまい、一定の値の第１電流ｉ１を安定して得ることはできないものの、第２電流ｉ２の値が３．１２Ａの場合に比べ第１電流ｉ１の値の低下率が低下していることが分かる。
【００３８】
そして、第１電流ｉ１の値が安定した最適値になるまで、第２電流ｉ２の値の低下を続ける。図２の例では、第２電流ｉ２の値が３．０４Ａの場合、第１電流ｉ１の値が安定した最適値となることが分かる。このため、操作者は、第２電流ｉ２の安定化目標値を変更しないようにすることにより、すなわち電源１３の第２電流ｉ２の値を３．０４Ａに一定に設定することにより、一定のＸ線量を安定して得ることができるため、長時間にわたるＸ線撮影であっても同じ線量でＸ線撮影を行うことができるものである。
【００３９】
なお、第１電流ｉ１の値が安定した最適値となった後に、Ｘ線源１の引出電極や加速電極の電圧値を変動させる場合、第１電流ｉ１が増減する場合があることに注意する必要がある。この場合、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値となった後に、第２電流ｉ２の安定化目標値を変更しないようにすればよい。
また、製造メーカのフィラメント電流推奨値より低い値で、第１電流ｉ１の値が安定した最適値になる場合があることにも注意する必要がある。
【００４０】
上述した他、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に、一定の値に設定された第２電流ｉ２の値を電流値がより高い他の一定の値に設定してもよい。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで第２電流ｉ２の値の上昇を続ければよい。
【００４１】
具体的には、操作者は、ヒータ３ａ、３ｂに初めに推奨値より０．１Ａ低い一定の値に設定された第２電流ｉ２を電源１３に出力させる。操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に第２電流ｉ２の値を０．０１Ａ高くして第２電流ｉ２を電源１３に出力させる。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで第２電流ｉ２の値を０．０１Ａずつ高くして繰り返し判定すればよい。
【００４２】
上記のように構成された一実施形態に係るＸ線装置によれば、Ｘ線装置は、Ｘ線源１と、電源ユニット１７と、を備えている。Ｘ線源１は、ヒータ３ａ、３ｂと、ヒータにより加熱され、熱電子を放出する電子源２と、熱電子で形成された電子ビーム１０が入射されることでＸ線１２を放射する透過型のターゲット２０と、ターゲットが設けられ、ターゲットから放射されるＸ線を透過させるＸ線透過窓１１を有し、電子源及びターゲットを収容した真空容器１８と、を具備している。
【００４３】
電源ユニット１７は、第１電流計５と、第２電流計６と、電源１３と、を具備している。第１電流計５は、ターゲット２０に流れた第１電流ｉ１の値を測定する。第２電流計６は、ヒータ３ａ、３ｂに流れる第２電流ｉ２の値を測定する。電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力し、第２電流計６で測定された第２電流ｉ２の値の情報に基づいて第２電流ｉ２の値を一定の値に維持する。
【００４４】
操作者は、第１電流計５で測定した第１電流ｉ１の値を取得し、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を算出する。そして、操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する。操作者は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合、電源１３の出力する第２電流ｉ２の値を変更させ、第２電流ｉ２を他の一定の値に設定することができる。
【００４５】
第１電流ｉ１の値が安定した最適値となった場合、操作者は、電源１３の第２電流ｉ２の値を変更せずに一定に維持することにより、一定のＸ線量を安定して得ることができる。このため、長時間にわたるＸ線撮影であっても同じ線量でＸ線撮影を行うことができる。
【００４６】
第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する際は、第２電流ｉ２の値を高くしつつ繰り返し判定した方が、第２電流ｉ２の値を低くしつつ繰り返し判定する場合に比べ、電子源２の動作が安定する。このため、電子源２の動作が安定した方が、電源１３の出力する第２電流ｉ２の値を変化させるまでにかかる時間を短縮することができる。
上記のことから、一定のＸ線量を安定して得ることができるＸ線装置を得ることができる。
【００４７】
次に、他の実施形態に係るＸ線装置について説明する。上述した実施形態では、操作者による操作により第１電流ｉ１の値を安定した最適値に設定したが、この実施形態では、Ｘ線装置自体で行うことが可能である。
【００４８】
図３に示すように、Ｘ線装置は、Ｘ線源１、電源ユニット１７及び制御ユニット２６を備えている。第２容器１８ｂには、上記凹部ではなく、絶縁部７が貫通する貫通孔が形成されている。絶縁部７は、第２容器１８ｂの貫通孔に気密に取付けられている。なお、Ｘ線源１及び電源ユニット１７の他の構成は、上述した実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４９】
制御ユニット２６は、判定部２１と、第２電流ｉ２の目標値設定器としての設定部２２と、切替え器２３と、制御部２４とを具備している。
【００５０】
判定部２１は、第１電流計５で測定した第１電流ｉ１の値を取得し、時間に対する第１電流ｉ１の値の変化量を測定し、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定する。判定部２１は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に、第２電流ｉ２の値を変更させるように指示する。
【００５１】
設定部２２は、判定部２１からの指示に基づいて、電源１３の出力する第２電流ｉ２を他の一定の値に設定する。言い換えると、設定部２２は、第２電流ｉ２（フィラメント電流）の目標設定値を変化させるものである。
【００５２】
切替え器２３は、判定部２１及び設定部２２間に接続されている。切替え器２３は、導通状態又は非導通状態に切替えられる。通常、切替え器２３は非導通状態である。
【００５３】
判定部２１が第２電流ｉ２の値を変更させるように指示する必要がある場合、制御部２４は、判定部２１から送信される信号（情報）に基づいて切替え器２３を導通状態に保持する。
【００５４】
第１電流ｉ１の値が安定した最適値であり、判定部２１が第２電流ｉ２の値を変更せずに一定値に維持する必要がある場合、制御部２４は、判定部２１から送信される信号（情報）に基づいて切替え器２３を非導通状態に切替える。
【００５５】
Ｘ線装置は、タイミング制御部２５をさらに備えている。このため、タイミング制御部２５は、Ｘ線源１の初期起動時やＸ線源１の長期間停止後の再起動時などに、切替え器２３を導通状態に切替え、制御ユニット２６を稼動させることができる。なお、タイミング制御部２５は、ソフトウェアにて実施することも可能である。
この実施形態に係るＸ線装置は上記のように形成されている。
【００５６】
次に、制御ユニット２６の動作の実施例を２つ挙げて説明する。
（実施例１）
判定部２１は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に第２電流ｉ２の値を高くさせるように指示する。すると、設定部２２は、電源１３の出力する第２電流ｉ２を一定の値より電流値が高い他の一定の値に設定する。そして、判定部２１及び設定部２２は、判定部２１が第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで繰り返し動作する。
【００５７】
（実施例２）
電源１３は、ヒータ３ａ、３ｂに初めに推奨値より０．１Ａ低い一定の値に設定された第２電流ｉ２を出力する。すると、判定部２１は、第１電流ｉ１の値が安定した最適値かどうかを判定し、第１電流ｉ１の値が安定した最適値ではないと判定した場合に第２電流ｉ２の値を０．０１Ａ高くさせるように指示する。すると、設定部２２は、電源１３の出力する第２電流ｉ２を一定の値より電流値が０．０１Ａ高い他の一定の値に設定する。そして、判定部２１及び設定部２２は、判定部２１が第１電流ｉ１の値が安定した最適値であると判定するまで第２電流ｉ２の値を０．０１Ａずつ高くして繰り返し動作する。
【００５８】
上記のように構成された他の実施形態に係るＸ線装置によれば、Ｘ線装置は、上述した実施形態と同様に形成されたＸ線源１及び電源ユニット１７を備えている。このため、この実施形態に係るＸ線装置は、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
Ｘ線装置は、上記の他、タイミング制御部２５及び制御ユニット２６をさらに備えている。このため、第１電流ｉ１及び第２電流ｉ２の値の測定や、第２電流ｉ２の値の設定を、操作者による操作無しに、Ｘ線装置自体で行うことが可能となる。
上記のことから、一定のＸ線量を安定して得ることができるＸ線装置を得ることができる。
【００６０】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００６１】
例えば、真空容器１８の細部の構成など、Ｘ線源１の構成は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。また、電源ユニット１７や制御ユニット２６の構成も、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々変形可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１…Ｘ線源、２…電子源、３ａ，３ｂ…ヒータ、４ａ，４ｂ…電子源支持端子、５…第１電流計、６…第２電流計、１３…電源、１７…電源ユニット、１８…真空容器、２０…ターゲット、２１…判定部、２２…設定部、２３…切替え器、２４…制御部、２５…タイミング制御部、２６…制御ユニット、ｉ１…第１電流、ｉ２…第２電流。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと、前記ヒータにより加熱され、熱電子を放出する電子源と、前記熱電子で形成された電子ビームが入射されることでＸ線を放射する透過型のターゲットと、前記ターゲットが設けられ、前記ターゲットから放射されるＸ線を透過させるＸ線透過窓を有し、前記電子源及びターゲットを収容した真空容器と、を具備したＸ線源と、
前記ターゲットに流れた第１電流の値を測定する第１電流計と、前記ヒータに流れる第２電流の値を測定する第２電流計と、前記ヒータに一定の値に設定された前記第２電流を出力し、前記第２電流計で測定された前記第２電流の値の情報に基づいて前記第２電流の値を前記一定の値に維持する電源と、を具備した電源ユニットと、を備えていることを特徴とするＸ線装置。
【請求項２】
前記第１電流計で測定した前記第１電流の値を取得し、時間に対する前記第１電流の値の変化量を測定し、前記第１電流の値が安定した最適値かどうかを判定し、前記第１電流の値が前記安定した最適値ではないと判定した場合に前記第２電流の値を変更させるように指示する判定部と、前記判定部からの指示に基づいて、前記電源の出力する前記第２電流を他の一定の値に設定する設定部と、を具備した制御ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記Ｘ線源の初期起動時及び前記Ｘ線源の長期間停止後の再起動時に、前記制御ユニットを稼動させるタイミング制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記第１電流の値が前記安定した最適値ではないと判定した場合に前記第２電流の値を高くさせるように指示し、
前記設定部は、前記電源の出力する前記第２電流を前記一定の値より電流値が高い前記他の一定の値に設定し、
前記判定部及び設定部は、前記判定部が前記第１電流の値が安定した最適値であると判定するまで繰り返し動作することを特徴とする請求項２に記載のＸ線装置。
【請求項５】
前記電源は、前記ヒータに初めに推奨値より０．１Ａ低い一定の値に設定された前記第２電流を出力し、
前記判定部は、前記第１電流の値が前記安定した最適値ではないと判定した場合に前記第２電流の値を０．０１Ａ高くさせるように指示し、
前記設定部は、前記電源の出力する前記第２電流を前記一定の値より電流値が０．０１Ａ高い前記他の一定の値に設定し、
前記判定部及び設定部は、前記判定部が前記第１電流の値が安定した最適値であると判定するまで前記第２電流の値を０．０１Ａずつ高くして繰り返し動作することを特徴とする請求項２に記載のＸ線装置。
【請求項１】
ヒータと、前記ヒータにより加熱され、熱電子を放出する電子源と、前記熱電子で形成された電子ビームが入射されることでＸ線を放射する透過型のターゲットと、前記ターゲットが設けられ、前記ターゲットから放射されるＸ線を透過させるＸ線透過窓を有し、前記電子源及びターゲットを収容した真空容器と、を具備したＸ線源と、
前記ターゲットに流れた第１電流の値を測定する第１電流計と、前記ヒータに流れる第２電流の値を測定する第２電流計と、前記ヒータに一定の値に設定された前記第２電流を出力し、前記第２電流計で測定された前記第２電流の値の情報に基づいて前記第２電流の値を前記一定の値に維持する電源と、を具備した電源ユニットと、を備えていることを特徴とするＸ線装置。
【請求項２】
前記第１電流計で測定した前記第１電流の値を取得し、時間に対する前記第１電流の値の変化量を測定し、前記第１電流の値が安定した最適値かどうかを判定し、前記第１電流の値が前記安定した最適値ではないと判定した場合に前記第２電流の値を変更させるように指示する判定部と、前記判定部からの指示に基づいて、前記電源の出力する前記第２電流を他の一定の値に設定する設定部と、を具備した制御ユニットをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線装置。
【請求項３】
前記Ｘ線源の初期起動時及び前記Ｘ線源の長期間停止後の再起動時に、前記制御ユニットを稼動させるタイミング制御部をさらに備えていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記第１電流の値が前記安定した最適値ではないと判定した場合に前記第２電流の値を高くさせるように指示し、
前記設定部は、前記電源の出力する前記第２電流を前記一定の値より電流値が高い前記他の一定の値に設定し、
前記判定部及び設定部は、前記判定部が前記第１電流の値が安定した最適値であると判定するまで繰り返し動作することを特徴とする請求項２に記載のＸ線装置。
【請求項５】
前記電源は、前記ヒータに初めに推奨値より０．１Ａ低い一定の値に設定された前記第２電流を出力し、
前記判定部は、前記第１電流の値が前記安定した最適値ではないと判定した場合に前記第２電流の値を０．０１Ａ高くさせるように指示し、
前記設定部は、前記電源の出力する前記第２電流を前記一定の値より電流値が０．０１Ａ高い前記他の一定の値に設定し、
前記判定部及び設定部は、前記判定部が前記第１電流の値が安定した最適値であると判定するまで前記第２電流の値を０．０１Ａずつ高くして繰り返し動作することを特徴とする請求項２に記載のＸ線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−９３１６１（Ｐ２０１３−９３１６１Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３３７５９（Ｐ２０１１−２３３７５９）
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０３３８２５４２）東芝電子管デバイス株式会社 (369)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２５日（２０１１．１０．２５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５０３３８２５４２）東芝電子管デバイス株式会社 (369)
【Ｆターム（参考）】
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