【目的】焦電性結晶は、真空中で温度変化を与えることにより、高エネルギー電子を放出する。この高エネルギー電子を金属ターゲットに衝撃することにより、Ｘ線の発生が可能となる。これを利用すると、高電圧電源が不要で、非常に小型のＸ線源を作製することができる。この小型のＸ線源は、空間分解能の高い局所照射が可能で、低線量Ｘ線照射等の基礎研究には非常に有用と考えられるが、Ｘ線の発生を制御するための方法についてほとんど報告がない。本研究では、焦電性結晶を用いた小型の低線量Ｘ線源を作製するための基礎研究として、気圧の変化に対する発生Ｘ線のエネルギーと強度を調べた。
【方法】焦電性結晶としてLiTaO3（z-cut、10 mm×10 mm×0.5 mmt）を用いた。結晶の+z方向表面から約4.5 mm離れた位置に電子コレクタ電極（30 mmφ、厚さ2 mm）を配置し、電極の中心に1 mmφの孔を開け、結晶に面していない側に厚さ5μmの銅箔を取り付けた。銅箔より約3 mm離れた位置にCdZnTe検出器を設置し、Ｘ線の検出を行った。結晶を加熱し、温度を室温から約120℃に温度上昇させるときに放出されるＸ線を測定した。平均温度変化率は1.5 K/sに固定し、気圧は10から25 Paの間で変化させた。
【結果と考察】同じ気圧の条件でも、測定結果にばらつきがあるが、気圧が低いほど、放出されるＸ線のエネルギーと強度が大きくなる傾向が見られた。気圧が10 Paのとき、得られたＸ線の最大エネルギーは20 keV、Ｘ線の総カウントは約105に到達した。このときの実効エネルギーを8.4 keVとし、放出されたＸ線が全て1cm3の水に吸収されたとすると、1回で約0.2 mGy/cm2の照射が可能になることがわかった。
【謝辞】本研究の一部は科研費・挑戦的萌芽研究（22659221）の助成を受けて行われた。
