[发明专利]使用异极象结晶体的X 射线发生装置及使用其的臭氧发生装置

说明书

本申请为，国际申请号为PCT/JP2004/013447、中国国家申请号为200480001793.3、国际申请日为2004年9月15日、发明名称为使用异极象结晶体的X射线发生装置及使用其的臭氧发生装置的发明专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及使用异极象结晶体的X射线发生装置及使用其的臭氧发生装置。 

背景技术

目前，作为X射线发生源，电子枪X射线发生装置已被熟知。在电子枪X射线发生装置中，向目标射入的电子能量几乎都转化成热，转化成X射线的效率极低为0.1％，提高该转化效率至今为止是非常重要的课题。 

因此，解决该课题而获得的使用异极象结晶体的X射线发生源最近正被关注(例如，参照非专利文献1)。异极象结晶具有如下特性，也被称为焦电结晶体，通过反复进行加热以及冷却使其温度升降，产生结晶内部的自发分极变动，而表面吸附电荷随其变化，从而电中和被破坏。作为具有代表性的异极象结晶体有LiNbO₃单晶，由于在该结晶体内正电荷(Li⁺、Nb⁵⁺)的重心和负电荷(O^2-)的重心不一致，即使在稳态进行分极，为将与该电荷量等量的异性电荷吸附在结晶表面，通常进行电中和。 

在图8中，表示使用异极象结晶体的现有X射线发生装置的一例的构成示意图。如图8所示，在被维持在低气压环境的外壳51内的底面上，设置有作为台座的加热器/冷却器板52，被放置在其上表面的异极象结晶体53被其带正电表面支撑，而朝上露出的带负电表面与作为外壳51上部的铜制外壳54相向。在外壳54的上表面，装配有对于X射线来说透明地能够保持气密性的铍窗55。在外壳51上连接地线56来维持接地电位，而且还连接加向加 热器/冷却器板52的直流电压加载线57以及温度控制信号线58，生成进行室温的温度升降的加热循环(例如，参照非专利文献2)。 

根据该现有X射线发生装置，主要由于温度升降时带负电表面以及带正电表面的电荷变动而产生电场变化，从而从带负电表面解放的带电粒子、电子分离并激发外壳内的气体(尤其是O₂分子)，因此使电离后的电子撞击外壳，而激发X射线。 

但是，在该构成中，由装置发生的X射线的强度弱，不适于实用，而且在异极象结晶体的上升以及下降时，出现X射线不连续地发生的问题。 

而且，作为臭氧发生装置，提出使用将含有氧气的气体用紫外线、激光激发的方式，通过被称为无声放电的高压放电方式等(参照专利文献1)。 

但是，这些现有臭氧发生方式必须使用数十万伏的高压电力电源装置，适用于这些方式的臭氧发生装置占据很大的放置空间，且消耗的电力也很大，不便于在食品店、饭店、宾馆、厨房中使用。 

专利文献1：特开平8-33886号公报 

非专利文献1：科学杂志“Nature”(1992、vol.358、P.278) 

非专利文献2：互联网URL，www.amptek.com主页中销售AMPTEK INC的商品目录“AMPTEK X-RAY GENERATOR WITH PYROELECTRIC CRYSTAL COOL-X” 

发明内容

因此，本发明的课题是提供能够发生比现有技术中的强度更强的X射线，而且能够连续地发生X射线的使用异极象结晶体的X射线发生装置。 

而且，本发明的课题是提供不使用X射线管球、高压电源，连续地且有效地使用通过异极象结晶体的反复加热/冷却而发生的面状发散的X射线的小型简便的臭氧发生装置。 

为解决上述课题，第一发明的X射线发生装置，其特征在于：由以下部分构成，维持内部低气压环境的容器；在上述容器的内部设置的异极象结晶体支撑装置；在上述容器内部中，被上述异极象结晶体支撑装置支撑、相互留有间隔相向设置的至少一对的异极象结晶体；使上述异极象结晶体的温度升降的温度升降装置；通过上述装置，随着上述异极象结晶体的温度的升降，从上述容器放射X射线。 

在第一发明的构成中优选为，上述容器壁由X射线不能透过的材料形成，上述容器壁上至少具有一个X射线透过窗。 

还有选为，上述至少一对的异极象结晶体正负不同带电表面相互相向设置的，上述温度升降装置使上述至少一对异极象结晶体在相互间产生相同温度倾向且相同周期的温度升降。