[发明专利]透射型靶和设有透射型靶的X射线发生管

说明书

技术领域

本公开涉及一种X射线发生管，该X射线发生管可应用于用于医疗诊断以及工业装置领域中的无损X射线照相的成像装置。本公开具体地涉及一种应用于X射线发生管的透射型靶。

背景技术

在X射线发生装置中，需要增强耐久性和改进维护减少。

作为确定X射线发生装置的耐久性的主要原因之一，与X射线源相应的靶的耐热性是一个例子。

在被配置为用电子束照射靶、从而产生X射线辐射的X射线发生装置中，靶的“X射线发生效率”低于1％。因此，施加于靶的大部分能量转换为热量。当在靶中产生的热量的“驱散”不足时，靶本身的熔融、蒸发和热应力使得靶失去粘合性，从而使得靶的耐热性受限。

作为用于改进靶的“X射线发生效率”的技术，利用由含有重金属的薄膜形式的靶层和被配置为透射X射线并且支撑靶层的基底材料组成的透射型靶是公知的。日本专利申请公布No.JP 2009-545840(也被公布为WO 2009060671)公开了一种旋转阳极透射型靶，在该靶中，相对于相关技术的旋转阳极反射靶，“X射线发生效率”提高到1.5倍或更高。

作为加速从靶到外部的“散热”的方法，应用金刚石作为被配置为支撑层压靶的靶层的基底材料是公知的。美国专利No.6850598公开了通过利用单晶金刚石或多晶金刚石作为被配置为支撑由钨形成的靶层的基板来增强散热性并且实现精细的焦点。金刚石具有高耐热性和高导热性，并且具有高X射线透射性，因此，是作为用于支撑透射型靶的基底材料的优选材料。

发明内容

与单晶金刚石相比，多晶金刚石作为将应用于透射型X射线靶的透射基板在导热性、耐热性和X射线透射性上具有等同的物理性质。此外，多晶金刚石包括可以以低价格稳定地供应大小为毫米数量级的透射型基板的优点。

然而，作为本发明的发明人的检查结果，如美国专利No.6850598中所描述的透射型靶那样，在具有由多晶金刚石形成的透射基板的透射型靶中，发现了产生放电或阳极电流降低的缺点或者产生X射线输出变化的缺点。

本公开描述了设有由多晶金刚石形成的透射基板的透射型靶，在该靶中，放电的产生、阳极电流的降低和X射线输出变化得以缓解。另外，本公开描述了在其中放电的产生、阳极电流的降低和X射线输出变化高可靠性得以缓解的X射线发生管、X射线发生装置和X射线成像系统。

根据本发明的一方面，透射型靶包括：靶层；以及透射基板，其被配置为支撑靶层。透射基板包括彼此面对的第一表面和第二表面，并且由多晶金刚石形成。第一表面包括具有第一平均晶粒直径的多晶金刚石，第一平均晶粒直径小于其第二表面中所包括的多晶金刚石的第二平均晶粒直径，并且靶层由第一表面或第二表面支撑。

从以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的进一步的特征将变得清楚。

附图说明

图1A是例示这里所公开的第一实施例的透射型靶的配置图。

图1B是例示透射型靶在其操作状态下的配置图。

图2A是例示这里所公开的第一实施例的透射型靶被应用到的阳极的配置图。

图2B是例示其修改形式的透射型靶被应用到的阳极的配置图。

图3A是例示这里所公开的第二实施例的透射型靶的配置图。

图3B是例示透射型靶在其操作状态下的配置图。

图4A是例示这里所公开的第二实施例的透射型靶被应用到的阳极的配置图。

图4B是例示其修改形式的透射型靶被应用到的阳极的配置图。

图5A是例示设有实施例的透射型靶的X射线发生管的示意性配置图。

图5B是例示设有实施例的透射型靶的X射线发生装置的示意性配置图。

图5C是例示设有实施例的透射型靶的X射线成像系统的示意性配置图。

图6A例示第一实施例的透射型靶的透射基板的表面24的图像，该图像是通过电子背散射衍射法观察到的。

图6B例示表面24的晶粒直径分布。

图6C例示第一实施例的透射型靶的透射基板的表面25的图像，该图像是通过电子背散射衍射法观察到的。

图6D例示表面25的晶粒直径分布。

图7是例示被配置为评估X射线发生装置的输出稳定性的评估系统70的配置图。

图8A是例示第一参考例子的靶89的裂缝发展模式的说明图。

图8B是例示第一实施例的靶9的裂缝发展模式的说明图。

图9A是例示在第一参考(比较)例子的阳极91中发现的导电失败部分(裂缝)61和62的说明图。