CN100594576C - X射线管及包含其的x射线源 - Google Patents

Abstract

本发明涉及X射线管及包含其的X射线源。在本发明的X射线管的阳极收容部(3)上设置有与正交于X射线靶的电子射入面(5d)的基准面平行且夹着该X射线靶而配置的一对导电性平面部(13d)。其中，基准面包含连结电子枪(11)的电子射出口中心和X射线靶的电子射入面中心的第1基准线，和在该电子射入面上与该第1基准线交叉且连结该电子射入面的中心和X射线射出窗的中心的第2基准线。根据该构成，利用形成在X射线靶的电子射入面和电子枪之间电场的作用，可以使电子射入形状接近圆形。另外，与以往的X射线管不同，由于不使用罩电极，可以缩短FOD，从而可以进行清晰的放大透视图像的摄像，提高该放大透视图像的放大率。

Description

X射线管及包含其的X射线源

技术领域

本发明涉及将在容器内部所产生的X射线由X射线射出窗取出至外部的X射线管及包含该X射线管的X射线源。

背景技术

X射线为对物体透过性良好的电磁波，多数使用于对物体的内部构造进行非破坏、非接触观察。X射线管，通常是将由电子枪所射出的电子入射到X射线靶，而产生X射线。X射线管如专利文献1所记载，收容电子枪的筒状部件安装于收容具有X射线靶的阳极的收容部件。由电子枪所射出的电子射入X射线靶，由X射线靶产生X射线。产生的X射线透过X射线管的X射线射出窗，照射至外部的试料。透过试料的X射线以各种X射线图像成像装置，作为放大透视图像而进行摄像。

专利文献1：美国专利第5,077,771号

发明人针对以往的X射线管研究的结果，发现以下这样的课题。即，作为所摄像的放大透视图像形成不清晰的原因之一，可举出，由X射线射出窗所观看的情况时的X射线的产生区域的形状(以下称为”X射线的产生形状”为椭圆化。X射线的产生形状因电子射入至X射线靶时的电子光束的剖面形状(以下称为”电子的射入形状”)而定。即，电子的射入形状越接近圆形，则X射线的产生形状也越接近圆形。因此，在专利文献1所记载的X射线管中，在包含X射线靶的阳极的前端设置屏蔽(shield)(罩(hood)电极)，使该罩电极具有调整电子的射入形状的功能，将X射线的产生形状尽可能地做成圆形。

另外，为了提高所摄像的放大透视图像的放大率，需要缩短由对X射线靶的电子射入位置(X射线的焦点位置)至X射线射出窗之间的距离(FOD：Focus Object Distance)。但，当在阳极的前端设置罩电极时，则FOD会变长。如此，在以往的X射线管中，存在有下述问题，即，在未设置罩电极的情况下，变得无法获得放大透视图像的充分的清晰度(清晰度)，而在设置罩电极的情况下，不易增大放大透视图像的放大率。

发明内容

本发明是为了解决上述这种问题而开发完成的发明，其目的在于提供可进行清晰的放大透视图像的摄像，并且可增大该放大透视图像的放大率的X射线管及包含该X射线管的X射线源。

本发明的X射线管，具有：阳极收容部；具有X射线靶的阳极；及电子枪。在阳极收容部中，设有用来取出在内部所产生的X射线的X射线射出窗。阳极固定于阳极收容部内的规定位置。电子枪朝该X射线靶射出电子，以从X射线靶朝X射线射出窗产生X射线。特别是阳极收容部具有一对导电性平面部，该一对导电性平面部配置成：在夹着X射线靶的电子射入面的状态下相互对向。该一对导电性平面部相对于基准面平行配置，该基准面包含：连结电子枪的电子射出口中心与X射线靶的电子射入面中心的第1基准线，及与该第1基准线在X射线靶的电子射入面上交叉，且连结X射线射出窗中心与X射线靶的电子射入面中心的第2基准线。而且，X射线射出窗、X射线靶的电子射入面、及电子枪的电子射出口优选配置成：使该基准面与X射线靶正交。

如上所述，在该X射线管中，在夹着X射线靶的电子射入面的状态下呈平行地与上述基准片对向而配置的一对导电性平面部，设置在阳极收容部。在此结构，利用形成于X射线靶的电子射入面与电子枪之间的电场的作用，可使电子的射入形状接近圆形。其结果，可使X射线的产生形状接近圆形。即，能够获得清晰的放大透视图像。且，由于与以往的X射线管不同，不需要使用罩(hood)电极，故能够缩短FOD，因此，若根据该X射线管的话，也可增大放大透视图像的放大率。

在本发明的X射线管，阳极收容部还可具有：安装有电子枪的头部；及安装于头部内，在内部配置有X射线靶的电子射入面的内侧容器(内筒管)。在此情况下，一对导电性平面部优选设置于内筒管。根据上述构成，因导电性平面部形成与头部不同体的内筒管上，所以，与将一对导电性平面部直接设置在安装有电子枪收容部的头部的情况相比，能更容易地形成该一对导电性平面部。

在本发明的X射线管中，阳极还可具有：直线状的本体部；及从本体部的前端沿着该本体部的轴线延伸的突出部。在此情况下，优选在突出部上形成X射线靶的电子射入面。根据上述构成，因阳极的突出部沿着直线状本体部的轴线延伸，而在该突出部形成有X射线靶的电子射入面，所以，加上利用突出部的电场的作用，可进一步使电子的射入形状接近圆形。

另外，在本发明的X射线管，与X射线靶相对面的电子枪的电子射出口优选具有圆形形状。在此情况下，可更容易使电子的射入形状接近圆形。

而且，本发明的X射线源具备，具有上述构造的X射线管(本发明的X射线管)，并且具备：对配置有该X射线靶的阳极供给用于在X射线靶上产生X射线的电压的电源部。

而且，本发明的各实施例，可根据以下的详细说明及图面更充分地加以理解。这些实施例仅为例示者，本发明不限于这些实施例。

另外，本发明的进一步的应用范围由以下的详细说明可明白得知。但，详细说明及特定的事例为表示本发明的理想实施例，仅为例示而加以表示，对本领域技术人员而言，由此详细说明可得知本发明的思想及范围，可进行各种变形及改良。

根据本发明的X射线管，可进行清晰的放大透视图像的摄像，并且能够增大该放大透视图像的放大率。

附图说明

图1是表示本发明的X射线管的第1实施方式的分解立体图。

图2是表示第1实施方式的X射线管的全体结构的立体图。

图3是表示沿着图2所示的III-III线的第1实施方式的X射线管的内部构造的剖面图。

图4是表示沿着图3所示的IV-IV线的第1实施方式的X射线管的内部构造的剖面图。

图5是用来说明，在第1实施例的X射线管，形成于突出部周围的等电位面的放大剖面图。

图6是表示沿着图5所示的VI-VI线的第1实施方式的X射线管的剖面图。

图7是表示阳极的前端部的结构的放大立体图。

图8是用来说明阳极的前端部的电子的射入形状及X射线的产生形状的图。

图9是表示作为本发明的X射线管的第2实施例的特征部分，特别是阳极部的突出部的结构的放大立体图。

图10是表示第2实施例的X射线管全体的内部构造的剖面图，实质上相当于沿着图2中所示的III-III线的剖面。

图11是表示沿着图10中所示的XI-XI线的第2实施例的X射线管的内部构造的剖面图。

图12是第2实施例的X射线管的突出部附近的放大图，用来说明形成于突出部的靶周围的等电位面的图。

图13是表示沿着图12中所示的XIII-XIII线的第2实施例的X射线管的内部构造的剖面图。

图14是表示作为本发明的X射线管的第3实施例的特征部分，特别是阳极部的突出部的结构的放大立体图。

图15是针对本发明的X射线管的第3实施例，用来说明形成于突出部的靶周围的等电位面的图。

图16是表示以往的X射线管的靶附近的构造的放大剖面图。

图17是表示沿着图16中的XVII-XVII线的以往的X射线管的内部构造的剖面图。

图18是表示以往的X射线管的靶前端的结构的放大立体图。

图19是用来说明，在以往的X射线管，阳极前端的电子的射入形状及X射线的产生形状的图。

图20是表示本发明的X射线源的一实施例的结构的分解立体图。

图21是表示本实施例的X射线源的内部构造的剖面图。

图22是说明以组入至非破坏检查装置的X射线产生装置的X射线源(包含本实施例的X射线管)的作用的正面图。

符号说明

1A、1B、1C：X射线管

3：真空外围器本体(阳极收容部)

5、40、50：阳极

5d、47b、52c：靶

5f、41、51：本体部

9：头部

13：内筒管(内侧容器)

13d：导电性平面部

47、52：突出部

5e、47d、52d：电子射入面

15：电子枪

15a：电子射出口

10：X射线射出窗

C1：管轴线

C2、C4、C5：本体部的轴线

100：X射线源

102：电源部

102A：绝缘块

102B：高电压产生部

102C：高电压线

102D：插座

103：第1板部件

103A：螺丝插通孔

104：第2板部件

104A：螺丝插通孔

105：锁紧间隔部件

105A：螺孔

106：金属制筒部件

106A：安装突缘

106B：回避面

106C：插通孔

108：导电性涂料

109：锁紧螺丝

110：高压绝缘油

XC：X射线相机

SP：试料板

P：观察点

XP：X射线产生点

具体实施方式

以下，参照图1～图15及图20～图22，详细说明关于本发明的X射线管及包含该X射线管的X射线源的各实施例。而且，为了容易与以往的X射线管进行比较，也适宜地利用图16～图19。另外，在附图说明，针对相同部位、相同要素赋予相同符号，省略重复的说明。

(第1实施方式)

首先，参照图1～图8，说明第1实施例的X射线管1A。而且，图1是表示本发明的X射线管的第1实施方式的分解立体图。图2是表示第1实施方式的X射线管1A的全体结构的立体图。图3是表示沿着图2所示的III-III线的第1实施方式的X射线管1A的内部构造的剖面图。图4是表示沿着图3所示的IV-IV线的第1实施方式的X射线管1A的内部构造的剖面图。图5是用来说明，在第1实施例的X射线管1A，形成于突出部周围的等电位面的放大剖面图。图6是表示沿着图5所示的VI-VI线的第1实施方式的X射线管1A的剖面图。图7是表示阳极的前端部的结构的放大立体图。图8是用来说明阳极的前端部的电子的射入形状及X射线的产生形状的图。特别是在图7，区域(a)为阳极5的前端部的放大立体图，区域(b)为由区域(a)中的箭头(b)所示的方向所观看的阳极的前端部的立体图，区域(c)为由区域(a)中的箭头(c)所示的方向所观看的阳极的前端部的立体图。

如图1～图4所示，此第1实施例的X射线管1A为密封型X射线管。X射线管1A具有作为阳极收容部的管状真空外围器本体3，在真空外围器本体3内收容具有后述的靶5d的阳极5。真空外围器本体3具有，支承阳极5的大致呈圆筒状的真空管7、具有X射线射出窗10的大致呈圆筒状的头部9、及将真空管7与头部9连结的环部件7b。将电子枪收容部11焊接在真空外围器本体3上，而成为真空外围器2。该真空外围器2的内部被减压至成为规定的真空度。另外，真空管7与头部9以成为共通的管轴线C1的方式固定于环部件7b。在头部9上，在管轴线C1方向的一端设有X射线射出窗10。另一方面，由玻璃(绝缘体)所构成的真空管7的管轴线C1方向的另一端，直径缩小以关闭开口，在使阳极5的基端部5a的一部分露出于外部的状态下，将阳极5保持于真空外围器本体3内的期望位置。即，真空外围器本体3在其一端具有X射线射出窗10，并且以另一端保持阳极5。而且，在以下的说明的上下，将真空外围器本体3的管轴线C1方向的一端侧(X射线射出窗10侧)作为“上”，将真空外围器本体3的管轴线C1方向的另一端侧(阳极5保持侧)作为“下”。

在真空管7的上端部，熔接有环部件7b。环部件7b为金属制的圆筒部件，在上端形成有环状突缘。环部件7b的上端在当接于头部9的下端部的状态下被焊接。

头部9为大致呈圆筒形的金属制部件，在其外周形成有环状的突缘部9a。头部9夹着突缘部9a分成下部9b与上部9c，环部件7b焊接在下部9b的下端部，且使得在与真空管7之间，管轴线C1成为共通。在头部9的上部9c，设有由Be材所构成的X射线射出窗10，且封塞其端部的开放。且，在上部9c，形成有用来将真空外围器2内作成真空的排气孔9e，在形成有排气孔9e的头部9的内壁固定排气管。

在头部9内，安装有大致呈圆筒状的内筒管(内侧容器)13。内筒管13的管轴线方向的下端部13a进入至真空管7内的空间，在其外周侧，设有当接于头部9的下端的当接部13b。

在头部9的上部9c，在其外周形成有平面部9d(参照图1及图2)，在该平面部9d，形成有用来装设电子枪收容部11的头部侧贯通孔9f。相对于此，在设置于头部9内的内筒管13上，为了装设电子枪收容部11，而形成与头部侧贯通孔9f相比直径小的内筒管侧贯通孔13f。由大直径的头部侧贯通孔9f侧观看时，小直径的内筒管侧贯通孔13f位于大直径的头部侧贯通孔9f内，并且朝X射线射出窗10侧偏心设置(参照图4)。

电子枪收容部11大致呈圆筒形状，在其一端部，设有直径缩小并突出的圆筒状颈部11a，圆筒部11b由该颈部11a突出。通过将颈部11a嵌入至头部9的头部侧贯通孔9f，而使圆筒部11b嵌入内筒管13的内筒管侧贯通孔13f，由此，使电子枪收容部11和内筒管13定位在头部9上，以使得电子枪收容部11的管轴线C3大致与真空外围器本体3的管轴线C1正交。使电子枪收容部11与头部9向接合。在电子枪收容部11内收容有电子枪15，经由电子枪收容部11，将该电子枪15安装在头部9上。

如图3所示，电子枪15具备电子产生部23与集束电极25。集束电极25为圆筒形状，集束电极25的前端嵌入于电子枪收容部11的圆筒部11b的内周面。利用此结构，将集束电极25定位于电子枪收容部11。集束电极25的前端开口与圆筒部11b的开口形成圆形，集束电极25的前端开口作为电子射出口15a来发挥功能。

当由电子产生部23放出电子时，这些电子通过集束电极25受到集束作用。然后，使这些电子经由电子射出口15a射入后述的靶5d(X射线靶)。

真空管7与头部9及内筒管13配置成同心，具有共通的管轴线C1。阳极5具有呈直线状在管轴线C1上延伸设置，且具有与管轴线C1共通的轴线C2的圆柱状本体部5f。本体部5f由铜所构成，本体部5f的基端被接合于真空管7的另一端7a。在阳极5的前端部5b，形成有倾斜面5c。倾斜面5c以与电子枪15相对面的方向，相对本体部5f的轴线C2具有规定的角度，使得可由位于管轴线C1上的X射线射出窗10取出X射线。在倾斜面5c上，圆板状的靶5d埋设成其电子射入面5e与倾斜面5c大致呈平行(参照图7)。靶5d由钨所构成，阳极5除了靶5d以外，其余由铜所构成。当由电子枪15的电子射出口15a所射出的电子射入至电子射入面5e，由靶5d产生X射线。

阳极5的前端部5b被收容于内筒管13。内筒管13由导电性金属所构成。如图1、图4、图5及图6所示，内筒管13配置为，在头部9内具有与真空管7、头部9共通的管轴线C1。内筒管13的管轴线C1方向的下端侧配置于阳极5的基端部5a侧，进入至真空管7内的空间。另外，在内筒管13的内壁面，形成有朝内侧隆起的相同形状的一对导电性平面部13d、13d。一对导电性平面部13d、13d相对于管轴线C1及电子枪收容部11的管轴线C3呈对称。一对导电性平面部13d、13d呈对向地配置成夹着配置在内筒管13的内部的靶5d的电子射入面5e。特别是相对基准面平行配置，该基准面为，与靶5d的电子射入面5e正交的面，其包含，通过电子射出口15a的中心和电子射入面5e的中心第1基准线，及在电子射入面5e上与该第1基准线交叉，并连结电子射入面5e的中心与X射线射出窗10的中心的第2基准线。另外，导电性平面部13d、13d的各长度需要为至少可覆盖对应倾斜面5c的区域的长度。

由电子枪15所射出的电子通过施加在头部9内的各电极的电压，向形成于头部9内的空间的等电位面的法线方向受到力并行进。所射出的电子最终射入至靶5d的电子射入面5e，从而产生X射线。电子射入于电子射入面5e的位置成为X射线的焦点位置，由X射线的焦点位置至X射线射出窗10为止的距离为FOD，FOD越短则放大透视图像的放大率越提升。

其次，针对此第1实施例的X射线管1A的电子的焦点的大小、焦点形状及FOD，与由以往的X射线管(专利文献1所记载的X射线管)除去罩电极者进行比较加以说明。

图16～图19是表示由以往的X射线管除去罩电极后的X射线管(以下称为“以往的X射线管”)200。而且，图16是表示在以往的X射线管200中的靶附近的构造的放大剖面图。图17是表示沿着图16中的XVII-XVII线的以往的X射线管200的内部构造的剖面图。图18是表示以往的X射线管200的靶前端的构造的放大立体图。图19是用来说明，在以往的X射线管200中，阳极前端的电子的射入形状及X射线的产生形状的图。特别是在图18，区域(a)为靶前端部的立体图，区域(b)为由区域(a)中的箭头(b)所示的方向观看的靶的前端部的立体图。

在以往的X射线管200中，在圆筒盒204的管轴线C10上，配置有圆柱状阳极201。在此阳极201的前端形成有斜向切削而成的倾斜面202，此倾斜面202成为靶。藉由电子射入至此倾斜面202，产生X射线。

在此，一般会有下述倾向，即电子的射入形状G2，其形状越接近圆形，则其结果的X射线的产生形状H2变得越接近圆形。而且，“电子的射入形状”是指电子射入至靶时的电子束的剖面形状，“X射线的产生形状”是指由X射线射出窗203观看的情况时的X射线的剖面形状。即，位于由电子枪205所射出的电子的行进路径的延长线上的焦点位置P3(参照图16)与位于由电子枪205所射出的电子的行进路径的延长线上的焦点位置P4(参照图17)越接近为大致一致(特别是在求取微小焦点化的情况，在靶上越接近为大致一致)，电子的射入形状G2，其形状接近圆形，X射线的产生形状H2也变得接近圆形。

在以往的X射线管200，由于电子束的焦点位置P3、P4不同(参照图16及图17)，故如图19所示，电子的射入形状G2成为椭圆，其结果，X射线的产生形状H2也椭圆化。

相对于此，如图5及图6所示，在此第1实施例的X射线管1A，将配置成在夹着靶5d的电子射入面5e的状态下对向的一对导电性平面部13d、13d，设置在内筒管13中。因此，在第1实施例的X射线管1A，与以往的X射线管200不同，能够使电子束的焦点位置P1(参照图5)与电子束的焦点位置P2(参照图6)大致相等。因此，如图8所示，电子的射入形状G1接近圆形，X射线的产生形状H1也容易成为圆形。

在以往的X射线管200中，由于电子的射入形状G2成为椭圆，如图18中的区域(b)中的虚线所示，靶上的电子的射入区域的形状F2由X射线射出窗203(参照图16)观看时成为接近椭圆的形状。其结果，X射线的产生形状H2也成为椭圆形，造成放大透视图像变得不清晰。

相对于此，在第1实施例的X射线管1A中，由于电子的射入形状G1接近圆形，如图7中的区域(c)所示，由X射线射出窗10(参照图5)观看靶上的电子的射入区域的形状F1，呈圆形。另外，X射线的产生形状H1也变成圆形，因此，可获得清晰的放大透视图像。

另外，如图1及图2所示，在第1实施例的X射线管1A中，通过将内筒管13安装于头部9内，与使头部9与内筒管13一体形成的情况相比，可容易地形成导电性平面部13d。

另外，在此第1实施例的X射线管1A中，设置在电子枪15上的电子射出口15a(参照图4)形成圆形。因此，可更容易将电子的射入形状G1作成圆形。

(第2实施例)

其次，参照图9～图13，说明关于第2实施例的X射线管。而且，图9是表示作为本发明的X射线管的第2实施例的特征部分，特别是阳极部的突出部的结构的放大立体图。图10是表示第2实施例的X射线管1B全体的内部构造的剖面图，实质上相当于沿着图2中所示的III-III线的剖面。图11是表示沿着图10中所示的XI-XI线的第2实施例的X射线管1B的内部构造的剖面图。图12是第2实施例的X射线管1B的突出部附近的放大图，用来说明形成于突出部的靶周围的等电位面的图。图13是表示沿着图12中所示的XIII-XIII线的第2实施例的X射线管1B的内部构造的剖面图。而且，在此第2实施例的X射线管1B，针对与第1实施例的X射线管1A相同或同等的构造，赋予相同符号并省略其说明。

如图9～11所示，在第2实施例中，阳极40是呈直线状延伸的圆柱状。该阳极40具有成为与真空外围器本体3的管轴线C1共通的轴线C4的本体部41，在本体部41的前端，形成有沿着轴线C4延伸的突出部47。突出部47具有配置于头部9内的剖面大致长方形状，在突出部47的前端形成有倾斜面47a。倾斜面47a为与电子枪15相对面的朝向，且相对本体部41的轴线C4倾斜规定角度，使得可由X射线射出窗10取出X射线。在倾斜面47a，埋设有圆板状靶47b，靶47b的电子射入面47d与倾斜面47a平行。靶47b由钨所构成，阳极5除了靶47b以外，由铜所构成。

在阳极40的突出部47，形成有一对侧面47c、47c，其在与本体部41的轴线C4相同的方向上延伸，并且以夹着电子射入面47d的方式平行设置。而且，一对侧面47c、47c间的宽度(距离)比在此宽度相同方向上的本体部41的宽度(直径)小。因此，能够使图12所示的电子束的焦点位置与图13所示的电子束的焦点位置大致一致，X射线的产生形状H1也容易成为圆形。另外，如图10及图11所示，在此第2实施例的X射线管1B中，通过将阳极40的本体部41作成直线形状，且使突出部47由本体部41的前端沿着本体部41的轴线C4延伸，与阳极折弯的形状相比，不容易引起放电，可获得高度的动作稳定性。

(第3实施例)

其次，参照图14及图15，说明关于第3实施例的X射线管1C。而且，图14是表示作为本发明的X射线管的第3实施例的特征部分，特别是阳极部的突出部的结构的放大立体图。图15是针对本发明的X射线管的第3实施例，用来说明形成于突出部的靶周围的等电位面的图。特别是在图15，区域(a)为表示突出部附近的放大剖面图，区域(b)为沿着在区域(a)所示的B-B线的突出部附近的剖面图。在此，在此第3实施例的X射线管1C，针对与第1实施例的X射线管1A相同或同等的构造，赋予相同符号且省略其说明。

第3实施例的X射线管1C，阳极50具有直线状地延伸的圆柱形状。此阳极50具有成为与真空外围器本体3的管轴线C1共通的轴线C5的本体部51，另外，在阳极50的前端，设有在本体部51的轴线C5方向上延伸的突出部52。突出部52具有形成与本体部51的表面相同面且呈直线状地延伸于轴线C5方向的曲面52a。另外，在突出部52上，在曲面52a的相反侧，以夹着本体部51的曲面52a的方式，形成与本体部51的表面连续形成的倾斜面52b。倾斜面52b相对轴线C5倾斜规定角度(参照图15中的区域(a))，且由位于本体部51的轴线C5上的X射线射出窗10取出X射线。另外，在倾斜面52b，设有由钨所构成的靶52c(参照图14)。阳极50的突出部52收容于内筒管13，在内筒管13上，形成有一对导电性平面部13d、13d，其配置成在夹着靶52c的电子射入面52d的状态下对向。此第3实施例的X射线管1C除了阳极50以外，其余由与第1实施例的X射线管1A相同的构造所构成。

此第3实施例的X射线管1C也与第1及第2实施例的X射线管1A、1B同样地，与以往的X射线管100(参照图16～图18)不同，X射线的产生形状H1容易成为圆形。

另外，如图14所示，阳极50的突出部52具有与本体部51的表面成为相同面的曲面52a。因此，与完全不具有成为同一面的表面的情况相比，不易引起放电，可获得高度的动作稳定性。

本发明不限于以上的实施例。例如，靶5d、47d、52d的材质不限于钨，也可为其它的X射线产生用材料。另外，不限于将靶5d、47d、52d设置于阳极5、40、50的一部分的情况，也可通过使用期望的X射线产生用料一体地形成阳极5、40、50全体，来使该阳极5、40、50本身成为靶。而且，在阳极5、40、50收容于真空外围器本体(阳极收容部)3的情况时的“收容”不限于收容靶5d、47d、52d全体的情况，在例如阳极5、40、50本身成为靶的情况下，包含靶的一部分由真空外围器本体(阳极收容部)3露出的状态。另外，阳极5、40、50也可以是中途折弯的形状。管状的真空外围器本体(阳极收容部)3不限于圆形的管状，也可以为矩形、其它形状，另外不限于呈直线延伸的管状，也可为呈弧度或弯曲的管状。在未设有内筒管13的情况下，可以使与设置于内筒管13的一对导电性平面部13d、13d相同构造的一对导电性平面部直接设置在头部9的内壁面上。

其次，参照图20及图21，说明关于适用具有上述构造的X射线管(本发明的X射线管)的本发明的X射线源100。再者，图20是表示本发明的X射线源的一实施例的结构的分解立体图。另外，图21是表示本实施例的X射线源的内部构造的剖面图。另外，上述第1～3实施例的X射线管1A～1C均可适用于本发明的X射线源100，但为了说明简单，在以下的说明及关联的附图，仅以″X射线管1″表示可适用于该X射线源100的全部X射线管。

如图21及图22所示，X射线源100具备：电源部102；配置于电源部102的绝缘块102A上面侧的第1板部件103；配置于绝缘块102A下面侧的第2板部件104；隔在第1板部件103与第2板部件104之间的4个联结间隔部件105；及通过金属制筒部件106固定在第1板部件103上的X射线管1。再者，电源部102具有，在由环氧树脂所构成的绝缘块102A中使高压电产生部102B、高压电线102C、插座102D等(参照图21)模块化的构造。

电源部102的绝缘块102A具有短棱柱形状，其上面及下面大致呈正方形并相互平行。在其上面的中心部配置有，经由高压电线102C连接于高压电产生部102B的插座102D。另外，在绝缘块102A的上面，设有与插座102D呈同芯地配置的环状壁部102E。另外，在绝缘块102A的周面，涂布有用于将其电位做成GND电位(接地电位)的导电性涂料108。而且，也可粘贴导电性带以代替涂布导电性涂料。

第1板部件103及第2板部件104为与例如4支的联结间隔部件105及8支的联结螺丝109共同作动，来由图示的上下方向夹着电源部102的绝缘块102A的部件。这些第1板部件103及第2板部件104形成比绝缘块102A的上面及下面更大的大致正方形。在第1板部件103及第2板部件104的4个角部，分别形成有供各联结螺丝109插通的螺丝插通孔103A、104A。另外，在第1板部件103，形成有包围突出设置于绝缘块102A的上面的环状的壁部102E的圆形开口103B。

4支的联结间隔部件105形成棱柱状，并配置于第1板部件103及第2板部件104的4个角部。各联结间隔部件105的长度比绝缘块102A的上面及下面的间隔略短，即设定成比其短了相当于绝缘块102A的压缩变形的量。在各联结间隔部件105的上下端面，分别形成有供联结螺丝109旋入的螺孔105A。

金属制筒部件106形成圆筒状，形成于其基端部的安装突缘106A经由密封部件螺旋固定于第1板部件103的开口103B的周边。此金属制筒部件106的前端部的周面形成为锥面106B。利用该锥面106B，使金属制筒部件106在前端构成没有角部的前端细的形状。另外，在金属制筒部件106的连续于锥面106B的平坦的前端面，形成有供X射线管1的真空管7插通的开口106C。

X射线管1具备：将阳极5保持成绝缘状态并予以收容的真空管7；导通阳极5并收容构成在其内端部的反射型靶5d的头部9的上部9c；及用于收容朝靶5d的电子射入面(反射面)射出电子束的电子枪15的电子枪收容部11。再者，利用真空管7与头部9构成靶收容部。

真空管7与头部9的上部9c管轴一致地配置，电子枪收容部11的管轴相对它们的管轴大致正交。而且在真空管7与头部9的上部9c之间，形成有用于固定在金属制筒部件106的前端面上的突缘9a。另外，阳极5的基端部5a(通过电源部102施加高电压的部分)由真空管7的中心部朝下方突出(参照图21)。

再者，在X射线管1中，附设有排气管，经由此排气管，使真空管7、头部9的上部9c及电子枪收容部11的内部减压至规定的真空度，由此构成真空密封容器。

在这样的X射线管1中，基端部5a(高电压施加部)嵌合于成形在电源部102的绝缘块102A的插座102D。由此，基端部5a经由高压电线102C从高压电产生部102B承接高压电的供给。另外，当在此状态下，内装于电子枪收容部11的电子枪15朝靶5d的电子射入面射出电子时，则使通过来自该电子枪15的电子射入靶5d而产生的X射线，由装设在头部9的上部9c的开口部上的X射线射出窗10射出。

在此，X射线源100通过例如以下的顺序进行组装。首先，将插通于第2板部件104的螺丝插通孔104A的4支的联结螺丝109，旋入至4支的联结间隔部件105的下端面的各螺孔105A。然后，将插通于第1板部件103的各螺丝插通孔103A的4支的联结螺丝109，旋入至4支的联结间隔部件105的上端面的各螺孔105A，由此，在使第1板部件103与第2板部件104由上下方向固定绝缘块102A的状态下，而相互联结。此时，在第1板部件103与绝缘块102A的上面之间，间隔设置密封部件，同样地，在第2板部件104与绝缘块102A的下面之间也设置有密封部件。

其次，由固定于第1板部件103上的金属制筒部件106的开口106C，朝该金属制筒部件106的内部注入液态状绝缘物质的高压绝缘油110。接着，将X射线管1的真空管7由金属制筒部件106的开口106C，插入至该金属制筒部件106的内部，并浸渍于高压绝缘油110中。此时，由真空管7的中心部朝下方突出的基端部5a(高电压施加部)嵌合于电源部102侧的插座102D。然后，将X射线管1的突缘9a经由密封部件螺旋固定于金属制筒部件106的前端面。

在经由以上步骤所组装的X射线源100中，如图21所示，相对X射线管1的阳极5，突出设置于电源部102的绝缘块102A的上面的环状壁部102E及金属制筒部件106呈同芯状配置。另外，环状壁部102E包围由X射线管1的真空管7突出的基端部5a(高电压施加部)的周围，而突出至遮蔽与金属制筒部件106之间的高度。

在X射线源100中，当由电源部102的高压电产生部102B经由高压电线102C及插座102D对X射线管1的基端部5a施加高电压时，经由阳极5对靶5d施加高电压。当在此状态下，收容于电子枪收容部11的电子枪15朝收容于头部9的上部9c的靶5d的电子射入面射出电子时，该电子射入至靶5d。由此，在靶5d上产生的X射线经由装设于头部9的上部9c的开口部的X射线射出窗10射出至外部。

在此，在X射线源100中，在使X射线管1的真空管7浸渍于高压绝缘油110的状态下而收容的金属制筒部件106突出设置并固定于电源部2的绝缘块102A的外部，即第1板部件103上。因此，散热性良好，能够促进金属制筒部件106内部的高压绝缘油110或X射线管1的真空管7的散热。

另外，金属制筒部件106具有将中心配置于阳极5的圆筒形状。在此情况下，因由阳极5至金属制筒部件106为止的距离为均等，所以，能够使形成于阳极5及靶5d的周围的电场稳定。另外，此金属制筒部件106能够使带电的高压绝缘油110的电荷有效地放电。

进一步，突出设置于电源部102的绝缘块102A上面的环状壁部102E，通过包围由X射线管1的真空管7突出的基端部5a(高电压施加部)的周围，以遮蔽与金属制筒部件106之间。因此，可有效地防止由基端部5a朝金属制筒部件106的异常放电。

再者，X射线源100具有下述构造，即，在经由4个的联结间隔部件105相互地联结的第1板部件103与第2板部件104之间，加紧电源部102的绝缘块102A。这意味着，在绝缘块102A内不存在诱发放电的导电性异物或诱发电场紊乱的带电性异物。因此，根据本发明的X射线源100，可有效地抑制在电源部102上的无用的放电现象或电场紊乱。

在此，X射线源100，在例如将试料的内部构造作为透视图像进行观察的非破坏检查装置中，组装到对试料照射X射线的X射线产生装置中而进行使用。图22是说明作为该X射线源100的使用例，组装至非破坏检查装置的X射线产生装置中的X射线源(包含本实施例的X射线管)的作用的正面图。

X射线源100朝配置于与X射线相机XC之间的试料板SP照射X射线。即，X射线源100，从内装在朝金属制筒部件106的上方突出的头部9的上部9c中的靶5d的X射线产生点XP，经X射线射出窗10，对试料板SP照射X射线。

在这样的使用例中，由于从X射线产生点XP至试料板SP的距离越近，利用X射线相机XC拍摄的试料板SP的透视图像的放大率变大，故试料板SP通常接近于X射线产生点XP而配置。另外，在立体地观察试料板SP的内部构造的情况下，将试料板SP在与X射线照射方向正交的轴周围倾斜。

在此，如图22所示，当在将试料板SP在与X射线照射方向正交的轴周围倾斜的状态下，使试料板SP的观察点P接近X射线产生点XP进行立体观察，在此情况下，当在X射线源100的金属制筒部件106的前端部残留有以2点划线所示的角部时，则仅能够使试料板SP的观察点P向X射线产生点XP接近至使试料板SP与金属制筒部件6的前端角部的距离，即接近至由X射线产生点XP至观察点P的距离为D1的距离。

相对于此，如图20及图21所示，在金属制筒部件106的前端部通过锥面106B构成不具有角部的前端细的形状的X射线源100，如图23的实线所示，能够使试料板SP的观察点P向X射线产生点XP接近至使试料板SP接触于金属制筒部件106的锥面106B的距离，即接近至由X射线产生点XP至观察点P的距离为D2的距离。其结果，可更进一步放大试料板SP的观察点P的透视图像，能够更进一步精密地进行观察点P的非破坏检查。

本发明的X射线源100不限于上述实施例。例如，金属制筒部件106，其内周面的剖面形状优选为圆形，但其外周面的剖面形状不限于圆形，能够做成四角形或其它的多角形。在此情况下，金属制筒部件的前端部的周面能够形成斜面状。

另外，电源部102的绝缘块102A也可具有短圆柱形状，对应于此，第1板部件103及第2板部件104也可具有圆板形状。且，联结间隔部件105也可为圆柱形状，其数量也不限于4支。

由以上的本发明的说明可得知，本发明可进行各种变形。这样的变形不应认定为超出本发明的思想及范围，对技术领域工作人员显而易见的改良均包含于权利要求中。

[产业上的利用可能性]

本发明的X射线管，在用于非破坏、非接触观察的各种X射线图像摄像装置中作为X射线发生源而使用。

Claims (5)

1.一种X射线管，其特征在于，具有：

阳极收容部，其具有用于取出在内部所产生的X射线的X射线射出窗；

阳极，其配置于所述阳极收容部内，并具有X射线靶；及

电子枪，其为了从所述X射线靶朝所述X射线射出窗产生X射线，而朝该X射线靶射出电子，

所述阳极收容部具有一对导电性平面部，该一对导电性平面部与基准面平行，且配置成：在夹着所述X射线靶的电子射入面的状态下相互对向；所述基准面包含：第1基准线，所述第1基准线是通过所述电子枪的电子射出口中心的直线，且连结所述电子枪的电子射出口中心与所述X射线靶的电子射入面中心；及第2基准线，所述第2基准线是在所述X射线靶的电子射入面中心与所述第1基准线交叉的直线，且连结所述X射线射出窗中心与所述X射线靶的电子射入面中心。

2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：

所述阳极收容部具有，安装有所述电子枪的头部；及安装于所述头部内，收容所述阳极的一部分以将所述X射线靶的所述电子射入面定位在其内部的内侧容器，而且，

所述一对所述导电性平面部设置在所述内侧容器中。

3.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：

所述阳极具有：呈沿着规定轴延伸的形状的本体部；和从所述本体部的前端沿着所述本体部的轴线延伸的突出部，而且，

在所述突出部上形成有所述X射线靶的所述电子射入面。

4.如权利要求1或2所述的X射线管，其特征在于：

与所述X射线靶相对的所述电子枪的电子射出口具有圆形形状。

5.一种X射线源，其特征在于，具有：

如权利要求1～4中任何一项所述的X射线管；及

对所述X射线靶供给用于产生X射线的电压的电源部。

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