CN101283433B - X射线管及包含其的x射线源 - Google Patents

Abstract

本发明的X射线管，通过使来自电子枪的电子射入至配置于阳极收容部(5)内的阳极的X射线靶，而产生X射线，并由X射线射出窗取出所产生的X射线。阳极具有直线状本体部(12)和由本体部的前端在该本体部的轴线方向上延伸的突出部(27)。在突出部(27)上形成有与由电子枪射出的电子冲突的倾斜面(27a)，和在夹着倾斜面的状态下平行配置的一对侧面(27b)。突出部的该一对侧面间的距离在与该距离相同的方向上比本体部的宽度小。根据该构成，可使电子向靶的入射形状接近圆形，并使X射线的发生形状接近圆形。因此可得到清晰的放大透视图像，由于不需要罩，可以缩短FOD，从而提高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射线靶的阳极的收纳部件。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。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(鲜明度)，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：阳极收纳部；具有X射线靶的阳极；及电子枪。在阳极收容部，设有用于取出在内部所产生的X射线的X射线射出窗。阳极固定于阳极收纳部内的规定位置。电子枪是朝该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。特别是阳极具有：直线状本体部；及由本体部的前端延伸于该本体部的轴线方向的突出部。突出部具有：倾斜面，其相对于轴线以规定的角度交叉且与X射线靶的电子射入面一致；及在与该轴线相同方向上延伸，并且夹着倾斜面平行配置的一对侧面。突出部的一对侧面间的距离比与该距离相同的方向的本体部的宽度小。 

如上所述，本发明的X射线管，具备可达到各种条件的构造。即，作为第1条件，阳极部由本体部与突出部所构成。作为第2条件，突出部具有：与从电子枪射出的电子所射入的X射线靶的电子射入面一致的倾斜面；和在与阳极的本体部的轴线相同方向上延伸，并夹着倾斜面平行配置的一对侧面。作为第3条件，突出部的一对侧面间的距离是比与该距离相同的方向的本体部的宽度小。通过达到这样的条件，可使电子的射入形状接近圆形，能够使X射线的产生形状接近圆形。因此，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，不需要使用罩电极，故能够缩短FOD，其结果，可增大放大透视图像的放大率。 

在本发明的X射线管，对本体部的轴线呈正交的突出部剖面优选具有：与一对侧面正交的方向的横向尺寸相比，与该横向尺寸正交方向的纵向尺寸短的形状。在此情况下，可使电子的射入形状更接近圆形。 

另外，在本发明的X射线管中，优选位于阳极前端的突出部表面的一部分形成与本体部的表面为同一平面。在此情况下，突出部表面的全部，与相对本体部呈阶差状相连的情况相比，不易产生电场紊乱，不易引起放电。其结果，不或受到放电所影响，可获得高度的动作稳定性。 

在本发明的X射线管中，优选在阳极收容部上设有在夹着突出部的状态下相对配置的一对导电性平面部，且相对于一对侧面平行，利用一对导电性平面部的作用，可使电子的射入形状更接近圆形。 

在本发明的X射线管中，电子枪优选，在与X射线靶相对面的面上具有圆形的电子射出口。在此情况下，可使电子的射入形状更接近圆形。 

且，本发明的X射线管具备，具有上述这样的构造的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是表示沿着图4所示的V-V线的第1实施方式的X射线管的内部构造的剖面图。 

图6是用于说明，在第1实施例的X射线管中，形成于突出部周围的等电位面的放大剖面图。 

图7是表示沿着图6所示的VII-VII线的第1实施方式的X射线管的剖面图。 

图8是表示阳极的突出部的结构的放大立体图。 

图9是用于说明阳极的突出部的电子的射入形状及X射线的产生形状的图。 

图10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11是用于说明，在第2实施例的X射线管中，形成于突出部周围的等电位面的图。 

图12是表示本发明的X射线管的第3实施方式的分解立体图。 

图13是表示沿着图12所示的XIII-XIII线的第3实施方式的X射线管的内部构造的剖面图。 

图14是表示沿着图13所示的XIV-XIV线的第3实施方式的X射线管的内部构造的剖面图。 

图15是用于说明，在第3实施例的X射线管中，形成于突出部周围的等电位面的放大剖面图。 

图16是表示沿着图15所示的XVI-XVI线的第3实施方式的X射线管的内部构造的剖面图。 

图17是表示以往的X射线管的靶附近的构造的放大剖面图。 

图18是表示沿着图17中的XVIII-XVIII线的以往的X射线管的内部构造的剖面图。 

图19是表示以往的X射线管的阳极前端的构造的放大立体图。 

图20是用于说明，在以往的X射线管中，阳极前端的电子的射入形状及X射线的产生形状的图。 

图21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22是表示本实施例的X射线源的内部构造的剖面图。 

图23是说明以组装到非破坏检查装置中的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、50：阳极 

10：X射线射出窗 

12、51：本体部 

13d：导电性平面部 

15：电子枪 

15a：电子射出口 

27、52：突出部 

27a、52b：倾斜面 

27b、52c：靶 

27c、52d：侧面 

27d、52a：曲面(突出部的表面的一部分) 

C2、C5：本体部的轴线 

W1：一对侧面间的宽度(距离) 

W2：本体部的宽度 

MI：横向尺寸 

M2：纵向尺寸 

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：联结间隔部件 

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：联结螺丝 

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16及图21～图23，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17～图20。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实施例) 

首先，参照图1～图9，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是表示沿着图4所示的V-V线的第1实施方式的X射线管1A的内部构造的剖面图。图6是用于说明，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7是表示沿着图6所示的VII-VII线的第1实施方式的X射线管1A的剖面图。图8是表示阳极的突出部的结构的放大立体图。图9是用于说明阳极的突出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8，区域(a)为阳极5的突出部27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突出部27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突出部27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27b的阳极5。真空外围器本体3是由，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的大致圆筒状的头部9、及连结真空管7与头部9的环部件7b所构成，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是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是在其一端具有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，是将真空外围器本体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的上端在抵接于头部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，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。而且，在上部9c，形成有用于将真空外围器2内作成真空的排气孔9e，在排气孔9e固定有未图示的排气管。 

在头部9的上部9c，在其外周形成有平面部9d，在该平面部9d上，形成有用于装设电子枪收容部11的头部侧贯通孔9f。 

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，使电子枪收容部11定位在头部9上，且使得其管轴线C3与真空外围器本体3的管轴线C1大致正交。此电子枪收容部11接合于头部9。 

如图3所示，在电子枪收容部11内，收容有电子枪15。电子枪15是具备电子产生部23与集束电极25。集束电极25具有圆筒形状，集束电极25的前端是被嵌入于电子枪收容部11的圆筒部11b的内周面。由此，集束电极25被定位在电子枪收容部11上。集束电极25的前端开口与圆筒部11b的开口形成为圆形，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而受到集束作用。通过使放出的电子经由电子射出口15a而射入后述的靶27b，而产生X射线。 

如图1、图3及图4所示，真空管7与头部9配置成具有共通的管轴线C1。另外，阳极5具有呈直线状地延伸于管轴线C1上的本体部12。本体部12的基端被保持在真空管7的另一端7a。在阳极5上形成有：由本体部12的前端朝X射线射出窗10侧在轴线C2方向上延伸的突出部27。突出部27配置在头部9内，并具有剖面略呈长方形。突出部27的前端被斜向切削，成为倾斜面27a。在倾斜面27a上埋设有圆板状的靶27b且使其电子射入面与靶27b大致呈平行(参照图1)。靶27b由钨所构成，阳极5是由靶27b以外的例如铜所构成的。当由电子枪15所射出的电子射入靶27b时，则会产生X射线。倾斜面27a以与电子枪15相对面的方向，相对本体部12的轴线C2倾斜规定角度，以使从位于轴线C2上的X射线射出窗10取出X射线。 

突出部27具有，在与本体部12的轴线C2相同的方向上延伸，并且在夹着倾斜面27a的状态下配置成平行的一对侧面27c、27c。如图5所示，一对侧面27c、27c间的宽度W1比与该宽度相同方向上的本体部12的宽度W2小。 

在此突出部27中，与电子枪15相对侧的相反侧的面27d形成为与本体部12的表面呈相同面的曲面。通过具有与本体部12的表面相 同面的曲面27d，可将突出部27与本体部12的阶差部作成最小限度。因此，与完全不具有成为相同面的表面的情况相比，不易引起放电，可获得很高的动作稳定性。 

另外，突出部27，如图3及图4所示，由本体部12的前端延伸于本体部12的轴线C2方向。因此，比起靶折弯的形状，不易引起放电，可获得高度的动作稳定性。 

如图6及图7所示，当对头部9内的各电极施加规定电压时，在该头部9内的空间中形成电场。由电子枪15所射出的电子受到该形成于头部9内的空间中的电场的影响而行进(朝等电位面的法线方向一边受到力而行进)，最终射入至倾斜面27a的靶27b上，从而，由该靶27b产生X射线。电子射入于靶27b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短则放大透视图像的放大率提升。 

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17～图20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17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18是表示沿着图17中的XVIII-XVIII线的以往的X射线管200的内部构造的剖面图。图19是表示以往的X射线管200的阳极前端的构造的放大立体图。图20是用于说明，在以往的X射线管200，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19中，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。此以往的X射线管200，以将圆柱状的阳极201的前端斜向切削的形状的倾斜面202作为靶，通过使电子射入，以产生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17)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18)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(参照图20)，其形状越接近圆形，X射线的产生形状H2也越接近圆形。 

在以往的X射线管200中，在圆筒盒204的管轴线C6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。通过使电子射入至此倾斜面202，产生X射线。此时，在以往的X射线管200中，由于电子束的焦点位置P3(图17)与电子束的焦点位置P4(图18)不同，故如图20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也容易椭圆化。 

相对于此，如图5、图6及图7所示，在此第1实施例的X射线管1A，阳极5的突出部27在与本体部12的轴线C2相同的方向上延伸，在突出部27上，形成有夹着倾斜面27a呈平行地配置的一对侧面27c、27c。且，一对侧面27c、27c间的宽度W1比与此宽度相同方向的本体部12的宽度(直径)W2小。故，与以往的X射线管200不同，能够使电子束的焦点位置P1(图6)与电子束的焦点位置P2(图7)大致相等。因此，如图9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。 

另外，在以往的X射线管200中，由于电子的射入形状G2成为椭圆，故如图19中的点划线所示，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17)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，故如图8中的区域(c)所示，由X射线射出窗10(参照图6)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，由此，可获得清晰的放大透视图像。 

在此第1实施例的X射线管1A中，如图5所示，在通过突出部27，对本体部12的轴线C2呈正交的剖面中，与一对侧面27c、27c正交的方向的横向尺寸M1，比与横向尺寸M1正交的方向的纵向尺寸M2短。因此，与以往的X射线管200相比，电子的射入形状G1接近圆形，X射线的产生形状H1也更容易成为圆形。 

另外，在第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，如图4所示，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10及图11，说明关于第2实施例的X射线管。而且，图10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11是用于说明，在第2实施例的X射线管中，形成于突出部周围的等电位面的图。特别是在图11，区域(a)为突出部附近的放大剖面图，区域(b)为沿着区域(a)中所示的B-B线的突出部附近的剖面图。而且，在此第2实施例的X射线管1B中，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。 

在此第2实施例的X射线管1B中，阳极50具有圆柱状且呈直线状地延伸的本体部51。另外，在阳极50上设有由本体部51的前端在本体部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在轴线C5方向上延伸的曲面52a。在突出部52上，在夹着本体部51的轴线C5而与曲面52a相对的一侧，形成有与本体部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，以使由X射线射出窗10取出X射线。在此倾斜面52b上埋设有由钨所构成的靶52c。夹着倾斜面52b而形成的一对侧面52d、52d呈平行地配置。一对侧面52d、52d间的宽度，比与此宽度相同方向的本体部51的宽度小。且，在通过突出部52，相对本体部51的轴线C5呈正交的剖面中，与一对侧面52d、52d正交的方向上的横向尺寸，比与该横向尺寸正交的方向上的纵向尺寸短。这与第1实施例的X射线管1A的阳极5相同。 

此第2实施例的X射线管1B与第1实施例的X射线管1A不同，突出部52变短。但，与第1实施例的X射线管1A同样地，与如图17～图19所示的以往的X射线管200相比，由于可使图11中的区域(a)与区域(b)所示的电子束的焦点位置P1、P2大致一致，故X射线的产生形状H1也容易成为圆形。 

(第3实施例) 

其次，参照图12～图16，说明关于第3实施例的X射线管1C。而且，图12是表示本发明的X射线管的第3实施方式的分解立体图。图13是表示沿着图12所示的XIII-XIII线的第3实施方式的X射线管1C的内部构造的剖面图。图14是表示沿着图13所示的XIV-XIV线的第3实施方式的X射线管1C的内部构造的放大剖面图。图15是用于说明，在第3实施例的X射线管中，形成于突出部周围的等电位面的放大剖面图。图16是表示沿着图15所示的XVI-XVI线的第3实施方式的X射线管1C的内部构造的剖面图。另外，在此第3实施例的X射线管1C中，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为密封型的X射线管，与第1实施例的X射线管1A不同点在于具有内筒管13。内筒管13大致呈圆筒状且由导电性金属所构成，配置成在头部9内具有与头部9共通的管轴线C 1。在内筒管13的管轴线C1方向的上端侧，配置在相对阳极5的突出部27的上端更上方。另外，在内筒管13的内壁面，形成有朝内隆起的相同形状的一对导电性平面部13d、13d，导电性平面部13d、13d相对于管轴线C1呈对称。一对导电性平面部13d、13d在夹着阳极5的突出部27的状态下相对向，配置成相对于形成在突出部27上的一对侧面27c、27c呈平行。另外，一对导电性平面部13d、13d的大小必须为至少覆盖与形成在突出部27上的一对侧面27c、27c的倾斜面27a相对应的区域的大小。而且，在此第3实施例中，一对导电性平面部13d、13d具有大致覆盖一对侧面27c、27c的大小。 

在内筒管13内，为了装设电子枪收容部11，而形成有与头部侧贯通孔9f相比直径更小的内筒侧贯通孔13c。由大直径的头部侧贯通孔 9f侧观看时，小直径的内筒侧贯通孔13c位于大直径的头部侧贯通孔9f内，并且在朝X射线射出窗10侧偏心的状态下而被配置(参照图14)。而且，电子枪收容部11的圆筒部11b被嵌入于内筒管13的内筒侧贯通孔13c。 

另外，如图15及图16所示，通过对头部9内的各电极施加规定电压，使得在头部9内的空间形成电场。由电子枪15所射出的电子受到电场的影响而行进(朝等电位面的法线方向受到力而行进)，最终射入至倾斜面27a的靶27b上，从而产生X射线。 

而且，通过在内筒管13设置一对导电性平面部13d、13d，与以往的X射线管200(参照图18)不同，能够使电子束的焦点位置P1(图15)与电子束的焦点位置P2(图16)大致一致，因此X射线的产生形状H1容易成为圆形。 

本发明不限于以上的实施例。例如，靶27b、52c的材质不限于钨，也可以是其它的X射线产生用材料。另外，不限于将靶27b、52c设置在阳极5、50的一部分上的情况，也可以通过由发生所希望的X射线用材料一体地形成阳极5、50全体，使设置在阳极5、50上的倾斜面27a、52b成为靶。而且，在真空外围器本体(阳极收容部)3中收容有阳极5、50的情况下，所谓“收容”不限于收容着阳极5、50全体的情况，例如也包含使阳极5、50的一部分由真空外围器本体(阳极收容部)3露出的状态。管状的真空外围器本体(阳极收容部)3不限于圆形的管状，也可为矩形、其它形状，另外，不限于呈直线地延伸的管状，也可为呈弧度或弯曲的管状。在未设有内筒管13的情况下，也可以在头部9的内壁面上直接设置，与设置于内筒管13上的导电性平面部13d、13d相同构造的一对导电性平面部。 

其次，参照图21及图22，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。而且，图21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22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。而且，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22)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。而且，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22)。 

而且，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22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102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。 

而且，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23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C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23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21及图22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 (7)

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；

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；

电子枪收容部，其收容所述电子枪；以及

金属制圆筒部件，其收容包含所述X射线靶的所述阳极的突出部整体，

所述阳极具有：整体被收容于所述金属制圆筒部件的所述突出部、以及呈沿着规定轴而延伸的形状的本体部；该突出部由该本体部的前端沿着所述本体部的轴线方向延伸设置，

所述突出部具有：倾斜面，其相对于所述轴线以规定的角度交叉的面，且与所述X射线靶的电子射入面一致；及一对侧面，其在与所述轴线相同方向上延伸设置，并且夹着所述倾斜面而平行地配置，

所述突出部中的一对所述侧面间的距离，比在与该距离相同的方向上的所述本体部的宽度小，

所述金属制圆筒部件具有安装所述电子枪收容部的贯通孔，且被配置为利用其内壁面包围由所述突出部与所述本体部的前端构成的台阶部。

2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：

在与所述轴线正交的所述突出部的剖面上，沿着与一对所述侧面分别正交的方向的该突出部剖面的横向尺寸，比沿着与该横向尺寸正交的方向的该突出部剖面的纵向尺寸短。

3.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：

所述突出部的表面的一部分，与所述本体部的表面形成为同一面。

4.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一对导电性平面部，该一对平面部在夹着所述突出部的状态下相对向配置，且配置成与所述突出部上的所述一对侧面平行。

5.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：

所述电子枪，在与所述X射线靶相对的面上具有圆形的电子射出口。

6.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于：

所述金属制圆筒部件构成所述阳极收容部的头部。

7.一种X射线源，其特征在于，具有：

如权利要求1～6中任意一项所述的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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