[發明專利]工業用X射線管

有效

• 申請號: 201110215614.8
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102347186A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 尾形潔;武田佳彥;可兒哲男;神部亮;大坂尚久;佐藤貴久
• 申請（專利權）人: 株式會社理學
• 主分類號: H01J35/06
• 分類號: H01J35/06;H01J35/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;王忠忠

技術領域

本發明涉及在進行工廠的配管管路等之類的構造物的無損檢驗時使用的工業用X射線管，涉及使從陰極發射的電子碰撞陽極而從該陽極產生X射線的工業用X射線管。

背景技術

作為上述的工業用X射線管，以往公知有由燈絲形成陰極，通過通電從該燈絲發射熱電子，使該熱電子碰撞陽極，由此從該陽極產生X射線的結構的工業用X射線管。該X射線管由于需要高壓電源，而且需要燈絲電源，因此具有大型且重之類的問題。

雖然不是X射線管的領域，但是，在例如顯示器、即圖像顯示領域中，公知有使用碳納米管基于場致發射（Field?Emission）發射電子的電子發射元件（例如，非專利文獻1、專利文獻1）。另外，在X射線管領域中，也公知有使用碳納米管形成電子發射元件的情況（例如，專利文獻5、專利文獻6、專利文獻7）。場致發射為在對物質表面施加強的電位時，從該物質的表面發射電子的現象。碳納米管為用六碳環構成的針狀，即長寬比（粒子長／粒子徑）非常大的狀態的管狀的粒子。

在顯示器領域中，還公知有使用石墨粒子基于場致發射發射電子的電子發射元件（例如，專利文獻2）。所謂石墨為碳六角網面（多個六碳環相連構成一個層的面）層疊為多個層狀而成的層狀構造物質。

另外，公知有將相對于石墨塊、碳棒、碳膜或碳纖維的碳六角網面的層方向垂直切割的端面作為電子發射面的電子發射元件（例如，專利文獻3）。

另外，雖然不是X射線管，但是在熒光顯示裝置中，公知有由柱狀石墨構成發射電子的部分即陰極構造體的發射器部分（電子發射部分）（例如，專利文獻4）。所謂柱狀石墨是多個碳納米管朝向大致同一方向集合的構造體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2000－090813號公報（[0082]～［0097]段、圖10、11、12、13、14）

專利文獻2：日本特開2000－090813號公報（［0063]～［0076]段、圖2、7、8）

專利文獻3：日本特開2000－156148號公報（第2～3頁、圖1、2）

專利文獻4：日本特開平11－135042號公報（［0019]～［0023]段、圖1）

專利文獻5：日本特開2001－250496號公報（第3頁、圖1）

專利文獻6：日本特開2001－266780號公報（第3頁、圖1）

專利文獻7：美國專利第6,456,691號說明書

非專利文獻

非專利文獻1：齋藤彌八、“碳納米管場發射器”、表面科學，Vol.23，No.1，pp.38－43，2002、三重大學工學部。

但是，?在非專利文獻1、專利文獻1、專利文獻4、專利文獻5及專利文獻6中公開的碳納米管，制成直徑0.4～50nm左右的長寬比（粒子長／粒子徑）極大的構造，在許多碳納米管集合體中，放電電壓首先從低的部分放電。而且，在大電流局部流過后，在其他部分進行放電。大電流局部流過的部分在短時間內劣化，因此，存在電流容易變得不穩定，壽命短的問題。

專利文獻2公開的電子發射元件即使用了石墨的電子發射元件是作為圖像顯示裝置的零件使用的，不在X射線管中使用。另外，該電子發射元件的導電度大，功函數小，因此適于作為場致發射電極，但是，存在成型困難，使用時的形狀不穩定等之類的問題。

專利文獻3公開的電子發射元件即將相對于石墨塊等的碳六角網面的層方向垂直切割的端面作為電子發射面的電子發射元件，是作為圖像顯示裝置等之類的電子束利用設備的零件使用的，不是用于X射線管的。在該電子發射元件中，如該文獻的圖2所示，多個碳六角網面的層的結晶軸即a軸、b軸、c軸在各層間彼此一致。因此，存在來自電子發射面的電子的發射量少之類的問題。

發明內容

本發明是為了消除現有裝置中的上述問題而做成的，其目的在于提供一種小型、重量輕、X射線發射量多的工業用X射線管。

本發明的工業用X射線管是在內部為真空的容器的內部收納陰極和陽極而成，使在陰極產生的電子碰撞陽極而從該陽極產生X射線，其特征在于，所述陰極由石墨形成，該石墨為多個碳六角網面層疊而成的層狀結晶，基于所述碳六角網面的結晶軸切斷石墨，將該切斷面作為電子發射面。

根據該X射線管，不是由燈絲構成陰極，而是由石墨構成陰極，因此，不需要燈絲電源，因此，能夠制造小型且重量輕的X射線管。