[发明专利]电子发射体以及X射线放射装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子发射体(发射器)以及使用该电子发射体的X射线放射装置。

背景技术

作为用于进行在真空中使电场集中来发射电子的电场放射的电子发射体，已知专利文献1所公开的碳纳米管和专利文献2所公开的将石墨烯薄片(graphene sheet)重叠为多层的尖头形状的碳膜。

此外，作为使得从电子发射体发射的电子的方向不发生扩散的构造，在专利文献3中，公开了如下构造：在形成了阴极电极的基板表面形成由碳纳米管构成的电子发射层，在该电子发射层的外周侧，设置与电子发射层同电位的导电层，并进一步在电子发射层的上方设置栅电极。

此外，在专利文献4中，公开了一种发射器，其在由碳化硅单晶构成的基板的表面，按照其轴朝基板的厚度方向看齐的方式高密度地定向形成了碳纳米管。

此外，在专利文献5中，公开了如下内容：通过在玻璃基板的与电子发射层相接的面设置凹坑，来形成与凹坑的形状相应的电子发射层，提高从电子发射层发射的电子的收敛性。

此外，在专利文献6中，公开了如下构成：在发射器的上方附近设置栅电极，在远离该栅电极的位置配置透镜电极(lens electrode)，用该透镜电极来使从发射器发射的电子束收敛。

(在先技术文献)

(专利文献)

专利文献1：JP特开2006-290691号公报

专利文献2：JP特开2008-150253号公报

专利文献3：JP特开2002-093307号公报

专利文献4：JP特开2000-100317号公报

专利文献5：JP特开2002-100282号公报

专利文献6：JP特开2000-133117号公报

(发明所要解决的课题)

上述专利文献中，使得从发射器(电子发射体)发射的电子束不发生飞散的是专利文献3、5、6。但是，专利文献3、5不是使电子束收敛于1点的技术，而是要用栅电极等来抑制电子束的分散的技术，不是提高电子束密度的内容。

另一方面，在专利文献6中虽然记载了利用透镜电极来使电子束收敛，但由于从点状的发射器射出的电子束暂时分散，之后用透镜电极来进行收敛，因此只是还原为从发射器射出时的电子束密度，电子束密度并没有变高。

并且，在假定了面状的发射器的情况下，即使利用栅电极或透镜电极来使电子束收敛，也存在某种程度的分散。

发明内容

(用于解决课题的手段)

为了解决上述课题，本发明所涉及的电子发射体，是形成了通过在基板的表面施加电压来发射电子的碳膜的电子发射体，所述电子发射体采用了如下构成：所述基板的表面被形成为凹面，所述碳膜通过面状地展开多个由碳构成的突起而构成。

此外，作为所述凹面的形状，可以考虑在1点结成焦点的形状，在此情况下所述突起的轴心向着所述焦点延伸。

作为所述由碳构成的突起，例如优选由形成于基板表面的隆起部和从该隆起部延伸出的针状部构成，该针状部构成由石墨烯薄片斜着卷绕而成的中空状。

此外，优选在所述基板的周边设置卡片电极。该卡片电极比所述碳膜更加突出并且外周侧的曲率半径为碳膜侧的曲率半径以上。

此外，本发明所涉及的X射线放射装置，将所述电子发射体作为阴极，将金属靶作为阳极，将所述阳极配置在所述基板的凹面的焦点位置而构成。

(发明的效果)

本发明所涉及的电子发射体，由于从构成凹面状的发射面发射的电子束收敛于1点，因此电子束密度变高。在基板周边设置了卡片电极(card electrode)的情况下能够使电子束更加集中。

通过按照使上述电子发射体成为阴极(cathode)，钨等的靶成为阳极(anode)的方式进行连接，并且将靶配置在电子束的焦点位置，由此从靶发射强烈的X射线。

附图说明

图1是本发明所涉及的电子发射体的整体图。

图2是该电子发射体的要部放大图。

图3(a)以及(b)是说明碳膜的形成方法的一例的图。

图4是装入了本发明所涉及的电子发射体的X射线放射装置的概略图。

具体实施方式

(实施例)

以下，基于附图来说明本发明的优选的实施例。如图1所示，电子发射体由以不锈钢等为材料的基板1、碳膜2、以及构成环状的卡片电极3构成。