横截面示意图。
[0031] 图IB是表示本发明的透射型靶的基本构成例的运转状态的横截面示意图。
[0032] 图2是表示具有本发明的透射型靶的放射线发生管的构成例的横截面示意图。
[0033] 图3是具有本发明的放射线发生管的放射线发生器和放射线成像装置的构成图。
[0034] 图4A-1表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0035] 图4A-2表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0036] 图4B-1表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0037] 图4B-2表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0038] 图4B-3表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0039] 图4B-4表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0040] 图4C-1表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0041] 图4C-2表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0042] 图4C-3表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0043] 图4C-4表示本发明的透射型靶的制备方法的实例。
[0044] 图5A表示根据本发明的实施方案的透射型靶的层叠的变形。
[0045] 图5B表示根据本发明的另一实施方案的透射型靶的层叠的变形。
[0046] 图5C表示根据本发明的另一实施方案的透射型靶的层叠的变形。
[0047] 图6表示实施例1中记载的透射型靶的靶层的X射线衍射图（上侧曲线）和参考 例的金属层的X射线衍射图（下侧曲线）。
[0048] 图7是用于评价实施例1和2中记载的放射线发生器的放射线输出的稳定性的系 统的说明图。
[0049] 图8A是表示碳在钨中的扩散长度的驱动时间依赖性的坐标图。
[0050] 图8B是图8A的计算模型。
[0051] 图8C是图8B的部分放大图。
[0052] 图8D是表示反射型靶中碳扩散长度的影响的说明图。
[0053] 图8E是表示透射型靶中碳扩散长度的影响的说明图。
【具体实施方式】
[0054] 现在参照附图对本发明的靶结构体以及各自具有该靶结构体的放射线发生器和 放射线成像装置的实施方案例示地详细说明。应指出的是，下述实施方案中所述的结构体 的材料、尺寸、形状、相对构成和其他因素并不意在限制本发明的范围，除非特别指出。
[0055] 首先，参照图2对能够应用本发明的透射型靶的放射线发生管的基本构成例进行 说明。
[0056] 本实施方案中，放射线发生管1包括：具有靶层42和金刚石基材41的透射型靶9、 面对该靶层42并且与其之间有距离的具有电子发射单元2的电子发射源3、和具有压力减 小的内部空间13的外围器（envelope) 6。将电子发射单元2和革巴层42容纳在内部空间13 中或者配置在外围器6的内表面上以使内部空间13位于其间地彼此面对。
[0057] 将电子发射源3与设置在外围器6的外部的驱动电路（未不出）电连接。电子发 射源3能够具有用于与该驱动电路电连接的电流引入端子4。
[0058] 电子发射源3也与导电材料的阴极部件（未示出）连接。由电子发射源3和阴极 部件组成的结构是本实施方案中的放射线发生管1的阴极。将阴极的电位调节到阴极电 位。阴极部件可设置在外围器6的内部或者可以是构成外围器6的一部分的结构部件。
[0059] 电子发射单元2可以是任何电子发射元件，只要通过驱动电路（未示出）对来 自电子发射源3的电子发射量进行电控制。电子发射单元2的可应用的实例包括冷阴极 电子发射元件例如Spindt型、SCE型、MM型和CNT型；和热阴极电子发射元件例如直热 (filament)型和浸渍型。电子发射源3能够也具有聚光滤线栅（focused grid)(未示出）。
[0060] 将透射型靶9与设置在外围器6的外部的阳极电位调节器（未示出）电连接。本 实施方案中，由透射型靶9和阳极部件组成的结构是放射线发生管1的阳极。
[0061] 如阴极部件中那样，阳极部件可设置在外围器6的内部或者可以是构成外围器6 的一部分的结构部件。
[0062] 作为将内部空间13抽空的真空容器，外围器6构成放射线发生管1。外围器6应 由下述部件构成，该部件具有耐受真空容器的外部和内部之间的差压而保持结构的耐大气 压强度并且具有保持预定的真空度的气密性。
[0063] 取决于电子发射源3的类型，能够适当地选择内部空间13的真空度，并且从电子 发射源3的较长的寿命的观点出发，能够在IxKT 4至IxKT8Pa的范围内。而且，取决于电子 发射源3的类型或必要的真空度，可在外围器6的内部或者在与内部空间连通的空间中设 置吸气器（未示出）。
[0064] 由于外围器6具有调节电子发射单元2与靶层42之间的距离的功能，因此可将电 子发射源3和透射型靶9各自与外围器6连接。本实施方案中，外围器6能够具有用于将 电子发射单元2与靶层42之间施加的高电压绝缘的具有电绝缘性的管状部件。这样的管 状部件能够由绝缘材料例如无机氧化物，例如陶瓷或玻璃，无机氮化物或无机硼化物构成。 [0065] 为了显示电位调节功能，阴极部件和阳极部件各自由导电材料构成并且能够各自 为金属材料。而且，从鉴于放射线发生管1的运转温度的耐热性的观点出发或者从线膨胀 系数与绝缘性管状部件的线膨胀系数一致的观点出发，阴极部件和阳极部件能够各自为 金属材料。例如，能够使用金属材料例如Kovar (由CRS HOLDINGS，INC.拥有的U.S.商 标，Ni-Co-Fe 合金）、Monel(由 Special Metals Corporation 和 HUNTINGTON ALLOYS CORPORATION共同拥有的U. S.商标，Ni-Cu-Fe合金）或者不锈钢。
[0066] 如图2中所示，放射线发生管1还包括用于限制由透射型靶9产生的放射线的发 射方向的屏蔽体7。即，通过在放射线的源附近密集地配置屏蔽体7,能够提供轻量的放射 线发生器。屏蔽体7能够由相对于透射型靶9设置在电子发射源3侧的后方屏蔽体40和 相对于透射型靶9位于电子发射源3的相反侧的前方屏蔽体46组成。
[0067] 接下来，参照图3对具有本发明的透射型靶的放射线发生器进行说明。
[0068] 如图3中所示，放射线发生器20包括放射线发生管1和与放射线发生管1电连接 的驱动电路15。本实施方案中，驱动电路15包括：分别调节放射线发生管1的阳极和阴极 的电位的阳极电位调节器和阴极电位调节器、和控制从电子发射源3发出的电子射线5的 量的电子枪驱动电路。放射线发生器20可还包括具有用于容纳放射线发生管1和驱动电 路15的内部空间43的容器16。
[0069] 容器16能够为如下形式，其中内部空间43填充有绝缘液体14 (未示出）例如硅 油或全氟油。这样的形式能够提高放射线发生器20的放热性和耐压性。
[0070] 而且，通过在面对透射型靶9的一侧对容器16提供透射窗17,能够高效地将放射 线发射到放射线发生器20的外部。
[0071] 作为阳极电位调节器，能够使用电压源，其能够将约几十至两百的正的加速电压 Va输出到阴极。
[0072] 能够取决于例如是否使对象与阳极部件接触或者对象与阳极部件之间的距离来 选择阳极电位调节器的阳极侧输出电位。具体地，输出电位能够是接地电位（阳极接地）、 +Va值的一半（中点接地）或+Va (阴极接地）。
[0073] 接下来，参照图3对具有本发明的放射线发生器的放射线成像装置进行说明。
[0074] 如图3中所示，本发明的放射线成像装置60包括放射线检测器47,其检测从放射 线发生器20发出并且穿过对象25的放射线。实施方案中，放射线成像装置60能够还包括 控制单元50,其控制放射线发生器20的驱动电路15并且从放射线检测器47接收放射线图 像。
[0075] 控制单元50能够还具有至少一个功能，例如控制放射线检测器47的功能、为操作 者显示放射线图像的功能、接收由操作者操作的输入的功能、或根据紧急停止命令使放射 线发生器停止的功能。
[0076] 接下来，参照图IA和IB对作为本发明的特征之一的透射型靶的结构进行说明。
[0077] 透射型靶9包括含有靶金属的靶层42和支持靶层42的金刚石基材41。
[0078] 以使碳化物在厚度方向上分布的方式，靶层42含有选自钼（Mo)、钽（Ta)和钨（W) 中的至少一种靶金属的碳化物。第一特征在于"在靶层42中作为碳化物含有碳"，第二特征 在于使构成金属碳化物的碳"在靶层42的厚度方向上均匀地分布"。
[0079] 现在对第一特征，即，"靶层42作为碳化物含有碳"的技术意义进行详细说明。
[0080] 金刚石显示源于具有强Sp3键和高规则性的结构的特定的特性。在金刚石的特定 的特性中，高耐热性（熔点：1600°C以上）、高导热性（600-2000W/m/K)和高放射线透射性 (轻元素，原子序数：6)是作为支持透射型靶的基材的特别优异的特性。同时，金刚石对熔 融金属的润湿性低而且与靶金属的亲和性低，如由与固体金属的线膨胀系数不一致可知那 样。为了改善透射型靶9的可靠性，要求确保靶层42与金刚石基材41之间的高粘合性。预 期靶层42中含有的碳在靶层42与金刚石基材41之间的界面处在两者之间桥接。
[0081] 但是，金刚石以外的碳同位素和作为碳化合物的烃是热不稳定的。因此，这些碳化 合物在透射型靶9的运转温度下在靶层42与金刚石基材41之间连续地且稳定地作为粘合