X線発生装置（X線源）

　※主に透視撮像用途の工業用X線装置の場合

密閉管（密封管 Closed/Sealed tube）

最も一般的なタイプのX線発生器で、医療用でも多く採用されています。電子線を印加するためにガラスやセラミクスなどの真空管を用いたタイプ。

　密閉管のX線発生器は一般的に反射（サイドウィンドウ）型のものが多く、X線発生器の筐体により、X線焦点が物理的に離れてしまうため、高い幾何学倍率を得ることができません。（幾何学倍率 50倍程度）密閉管の種類は焦点サイズがミリフォーカス（0.1mm（100μｍ）以上）、マイクロフォーカス（100μｍ未満）のものが主となります。

密閉管の特徴

• 分解能は比較的に低い。5um～100um（マイクロフォーカス/ミリフォーカス）
• 密閉管は反射式と呼ばれる出力方式が多く、X線の発生位置（X線焦点）が物理的に 試料より離れてしまうので拡大倍率は期待できません（50倍程度）
• 長時間の使用が可能（予測寿命１００００時間）
• X線管球は使いきり。メーカーで交換作業が必要。メンテナンスの金額としては高価。
• X線発生器本体が小型で装置に組み込みやすい。

開放管（Open Tube）

一般的な密閉管タイプと異なり、電子顕微鏡で使用されるような電子銃方式のものを開放管と呼びます。電子銃は真空ポンプを用いて、外部から真空引きを行うため電子銃を開けること（大気開放）ができるので「開放（Open）」と呼ばれています。電子銃内部を開けることができるので、真空管（X線管球）の使い捨てになる密閉管と異なり、フィラメントやターゲットの交換が可能です。

開放管は大きく2つの系統に分かれ、高出力タイプ（160ｋV以上で300ｋVなど）と高精細（高分解能）タイプ（X線焦点サイズ2um以下）で使用されます。真空管は内部構造を複雑にすることができないためで、開放管の場合は用途に応じて、フィラメントの種類の変更やレンズの構造の変更が容易であることや外部ポンプによる真空排気を可能とすることで、微小電子線を扱うための超高真空を保つことができたり、高出力X線を発生させるために電子線内のガスの発生による真空低下を防ぐことが可能となります。

開放管は密閉管と異なり、真空ポンプなどの付帯設備が必要になることや、線源本体の筐体が比較的に大きくなるというデメリットもあります。

開放管で高精細（高分解能）タイプは透過型X線管タイプで、X線焦点と試料の距離を1mm以下と極めて近づけることが可能となるので、高倍率（幾何学倍率 100倍以上）を観察する場合は多く採用されています。

高出力タイプは反射型を採用するタイプが多く見られます。

密閉管と開放管の比較

	密閉管	開放管
分解能	▲（ミリフォーカス・マイクロフォーカス）	◎（ナノフォーカス）
幾何学倍率	▲ 50倍	◎1000倍以上
寿命	◎予測寿命10000時間	▲フィラメント寿命500時間
発生器の大きさ	〇装置組み込み可能	▲付帯設備多い
イニシャルコスト	〇分解能が低いほど安価	▲密閉管と比較すると高価
メンテナンスコスト	▲非常に高く、X線管球は使い捨て	〇消耗部品交換で半永久使用

X線ユニットの種類と用途・特長

ユニット	種類	メリット	デメリット
X線発生器	ナノフォーカス開放管	高倍率・高分解能	イニシャルコストが比較的高い
	マイクロフォーカス密閉管	汎用性が高い。長寿命・コンパクト	X線管交換費用が高い
	ミリフォーカス密閉管	イニシャルコストが安価	X線焦点が大きいので高分解能は期待できない

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