[发明专利]透射型X射线靶和包括该透射型X射线靶的放射线产生管

说明书

技术领域

本发明涉及一种发射1pm至10nm的波长范围内的X射线的放射线产生设备，该放射线产生设备可适用于医疗器械、无损检测装置等。

特别地，本发明的方面涉及一种包括靶（target）层和支承该靶层的金刚石基板的透射型X射线靶。而且，本发明的方面涉及一种包括该透射型X射线靶的放射线产生管、包括该放射线产生管的放射线产生设备、以及包括该放射线产生设备的放射线照相装置。

背景技术

近年来，建立了家庭护理系统，并且提高了急救医疗服务所提供的护理级别。因此，对于便携式的小型轻量级医疗形态装置的需求增加。为了响应这样的需要，随着医疗领域中的分析和诊断技术发展，开发了各种医疗形态装置。现有的包括放射线产生设备的放射线照相装置较大。因此，现有的放射线照相装置主要是医院和体检设施中所使用的落地安装类型。到目前为止，通过设置操作时间段和包括维护时间段的非操作时间段来使用这样的落地安装式医疗形态装置。

希望的是，这样的包括放射线产生设备的放射线照相装置具有高耐用性并且被设计为易于维护，以使得可以提高该装置的操作速率，并且该装置可以用作适合于自然灾害或事故的情况下的急救医疗服务和家庭护理的医疗形态装置。

决定放射线产生设备的耐用性的主要因素是用作放射线（诸如X射线）的产生源的靶的耐用性。通常，靶包括层叠层。已知为了提高靶的耐用性，重要的是长时间维持靶的层的黏合性。

对于通过用电子束照射靶来产生放射线的放射线产生设备，靶的放射线产生效率为1%或更低。因此，提供给靶的几乎所有的能量都被转换为热量。如果靶所产生的热量没有被充分地驱散到外部，则可能引起靶的材料可能退化的问题，或者与黏合性相关的问题（诸如由于层之间所产生的应力而导致的层分离）可能发生。

已知可以通过使用包括靶层以及透射放射线并支承该靶层的基板的透射型X射线靶来提高放射线产生效率，该靶层为包括重金属的薄膜。PCT日文翻译专利公开No.2009-545840描述了一种放射线产生效率比现有的旋转阳极型反射型靶的放射线产生效率高1.5倍的旋转阳极型透射型X射线靶。

已知可以通过使用金刚石作为用于支承透射型X射线靶的靶层的基板的材料来有效地将热量从靶驱散到外部。PCT日文翻译专利公开No.2003-505845描述了通过使用金刚石作为用于支承由钨制成的靶层的基板的材料来提高散热性能并实现微聚焦X射线设备的技术。

金刚石由于强sp3键和高度规则的晶体结构而具有特殊的特性。在金刚石的特性之中，高耐热性（1600℃或更高的熔点）、高热导率（600-2000W/m/K）、高放射线透射率（归因于是一种原子序数为6的轻元素）特别适合用作用于支承透射型X射线靶的基板。在根据本发明的透射型X射线靶中，用于支承靶层的基板由金刚石制成。

然而，金刚石与靶金属的兼容性低，因为金刚石上的熔融金属的可湿性低，并且线性膨胀系数在固态金属与金刚石之间不同。因此，可能有必要改进靶层与金刚石基板之间的黏合性，以便改进透射型X射线靶的可靠性。

PCT日文翻译专利公开No.2003-505845描述了包括金刚石基板并且具有层叠结构的透射型X射线靶，在该层叠结构中，中间层设置在金刚石基板与靶层之间。该中间层用作黏合性增强层，但是中间层的材料没有被描述。

日本专利特开No.2002-298772描述了包括透射型X射线靶的放射线产生管的问题。该问题是，由于当放射线产生管进行操作时所产生的热量和线性膨胀系数不同，靶层可能变得与金刚石基板分离。日本专利特开No.2002-298772描述了通过将靶层形成为朝向金刚石基板凸起而抑制靶层分离的技术。日本专利特开No.2002-298772还描述了通过将靶层设置为延伸超过金刚石基板的周边并与阳极构件重叠来提高靶层与阳极构件之间的电连接的可靠性的技术。

然而，即使使用PCT日文翻译专利公开No.2003-505845和日本专利特开No.2002-298772中所描述的、其中靶层和金刚石基板的黏合性得到改进的透射型X射线靶，放射线输出的变化也可能发生。

发明内容

本发明的方面提供一种透射型X射线靶，该透射型X射线靶在维持使用金刚石基板的益处的同时抑制金刚石基板的碎粒（fragment）的脱离，并且靶层与阳极构件之间的电连接的可靠性高。本发明的方面还提供一种通过其抑制输出变化并且具有高可靠性的放射线产生管、以及包括该放射线产生管的放射线产生设备和放射线照相装置。