CN101283436B - X射线管以及非破坏检查装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种X射线管(1A)，使从电子枪(17)出射的电子入射到配置在管状的真空外围器本体(6)内的阳极(8)的标靶(9)，产生X射线，并将该X射线从X射线出射窗(18)取出。阳极(8)被配置在真空外围器本体(6)的管轴线(C1)上，在被设置于真空外围器本体的端部的封塞部(5g)，X射线出射窗(18)相对于真空外围器本体(6)的管轴线(C1)偏心地设置。通过该构成，在提高从斜向对样品照射X射线而获得的放大透视图像的放大率的同时，能够防止不必要的X射线的泄漏。

Description

X射线管以及非破坏检查装置

技术领域

本发明涉及从X射线出射窗取出X射线的X射线管以及非破坏检查装置。

背景技术

X射线是对物体具有良好的透过性的电磁波，大多用于物体的内部构造的非破坏/非接触观察。X射线管通常使从电子枪出射的电子入射到标靶，产生X射线。如专利文献1所记述，X射线管的电子枪安装在收容作为阳极的标靶的管状构件。从电子枪出射的电子入射到标靶，从标靶产生X射线。X射线透过设在收容标靶的管状构件的管轴线上的X射线出射窗，照射到外部的样品。透过样品的X射线，作为放大透视图像，被各种X射线图像拍摄装置拍摄。

专利文献1：美国专利第5,077,771号说明书

发明内容

使用X射线的放大透视图像的非破坏检查，作为确认安装在各种电子电路基板的零件的接合状态的方法是有效的。而且，随着电路基板的小型化，所安装的零件高密度化，因而期望进行放大率更高的放大透视图像的拍摄。并且，为了确认安装在这种电路基板的焊料球的接合状态，从倾斜规定角度的位置对焊料球进行拍摄的放大透视图像，能够立体地观看焊料球，因而较合适。从这种倾斜的位置进行拍摄的放大透视图像，能够通过相对于X射线管相对地倾斜电路基板，进行拍摄，或者将X射线图像拍摄装置从X射线管的正上方偏移，进行拍摄而获得，但在，为了提高放大透视图像的放大率，后者较合适。

然而，为了将X射线图像拍摄装置从X射线管的正上方偏移，进行拍摄，必须增大从X射线管照射的X射线的照射角度，在以往的X射线管中，为了增大X射线的照射角度，必须增大X射线出射窗的直径，当X射线出射窗的直径变大时，将有多余的X射线从X射线管照射。于是，防止不必要的X射线的泄漏的设备变得必要，容易引起成本的上升。

本发明的目的在于，提供一种在提高从斜向对样品照射X射线而获得的放大透视图像的放大率的同时，能够防止不必要的X射线的泄漏的X射线管以及非破坏检查装置。

为了解决以上的问题，本发明的X射线管，包括：管状的阳极收容部；配置在阳极收容部内的阳极；以及X射线出射窗，用于使从电子枪出射的电子入射到阳极的标靶，产生X射线，并将该X射线取出。阳极沿着阳极收容部的管轴线配置，X射线出射窗相对于阳极收容部的管轴线偏心地设置在被设置于阳极收容部的端部的封塞部。

该X射线管中，从相对于阳极收容部的管轴线偏心地设置的X射线出射窗取出X射线。因此，即使不倾斜作为样品的电路基板等，也能够从斜向对样品照射X射线，并能够提高从倾斜对样品拍摄的放大透视图像的放大率。另外，该X射线管中，通过使X射线出射窗相对于阳极收容部的管轴线偏心，从而使利用X射线摄像机等的X射线图像拍摄装置的斜向观察最佳化，由于只要X射线出射窗达到斜向观察必须的足够的大小即可，因而即使X射线出射窗小，也能够防止多余的X射线的泄漏。而且，由于当X射线出射窗变小时，提高X射线出射窗的强度的必要性降低，能够减薄X射线出射窗，并能够提高X射线的透过率，因而可以进行鲜明的放大透视图像的拍摄。而且，当X射线出射窗变小变薄时，异物混入至X射线出射窗的窗材的比率降低，成品率提升，能够降低制造成本。

另外，优选电子枪被安装于设在阳极收容部的管轴线的周围的周壁，X射线出射窗相对于管轴线向电子枪侧偏心。如此，当使X射线出射窗向电子枪侧偏心时，能够从X射线出射窗取出照射线量大的X射线，容易进行鲜明的放大透视图像的拍摄。

另外，优选在封塞部设有多个X射线出射窗。通过设置多个X射线出射窗，可以从多个不同的斜向对样品拍摄放大透视图像，在进行样品的检查时，可以从更优选的方向拍摄放大透视图像。

另外，优选电子枪被收纳于固定在阳极收容部上的管状的电子枪收容部，电子枪收容部的管轴线与阳极收容部的管轴线正交，X射线出射窗在从包含阳极收容部的管轴线和电子枪收容部的管轴线的面偏移的位置具有中心。如此，当X射线出射窗的中心位于从包含阳极收容部的管轴线和电子枪收容部的管轴线的面偏移的位置时，例如，即使作为样品的电路基板倾斜以接近X射线出射窗，电子枪收容部也难以成为妨碍。因此，作为样品的电路基板容易接近X射线出射窗，提高放大透视图像的放大率变得容易。

另外，优选电子枪被收纳于固定在阳极收容部上的管状的电子枪收容部，电子枪收容部的管轴线和阳极收容部的管轴线交叉，而且由电子枪收容部的管轴线和阳极收容部的管轴线形成的阳极侧的夹角为锐角，X射线出射窗在包含阳极收容部的管轴线和电子枪收容部的管轴线的面上具有中心。如此，当电子枪收容部的管轴线和阳极收容部的管轴线之间的夹角为锐角时，例如，即使作为样品的电路基板倾斜以接近X射线出射窗，也由于电子枪收容部相对于阳极收容部倾斜，因而难以成为妨碍。因此，作为样品的电路基板容易接近X射线出射窗，提高放大透视图像的放大率变得容易。

另外，优选在上述封塞部设有，相对于阳极收容部的管轴线偏心地设置的X射线出射窗、以及在阳极收容部的管轴线上具有中心的X射线中央出射窗。如此，除了对样品进行斜向的拍摄之外，还可以从正上方通过X射线中央出射窗进行拍摄。而且，应用于从斜向仅对根据从正上方拍摄的放大透视图像被推测出需要再检查的样品进行拍摄的检查方法也变得容易，扩大了检查方法的变化，能够选择更有效的检查方法。

另外，本发明的非破坏检查装置包括：X射线管，使从电子枪出射的电子入射到配置在管状的阳极收容部内的阳极的标靶，产生X射线，并从X射线出射窗取出该X射线；以及X射线图像拍摄装置，拍摄从X射线管被取出并透过样品的上述X射线。标靶被配置在阳极收容部的管轴线上，X射线出射窗相对于阳极收容部的管轴线偏心地设置在被设置于阳极收容部的端部的封塞部。

该非破坏检查装置中，X射线从相对于阳极收容部的管轴线偏心地设置的X射线出射窗被取出，透过样品的X射线被X射线图像拍摄装置拍摄。因此，即使不倾斜作为样品的电路基板等，也能够从斜向对样品照射X射线，并能够提高从斜相对样品拍摄的放大透视图像的放大率。另外，该非破坏检查装置中，由于通过使X射线出射窗相对于阳极收容部的管轴线偏心来增大X射线的照射角度，因而X射线出射窗即使小也无妨，能够在从斜向拍摄样品时防止多余的X射线的泄漏。而且，当X射线出射窗变小时，补偿X射线出射窗的强度的必要性降低，能够减薄X射线出射窗，并能够提高X射线的透过率，可以进行鲜明的放大透视图像的拍摄。而且，当X射线出射窗变小变薄时，异物混入X射线出射窗的窗材的比率降低，成品率升高，能够降低制造成本。

本发明在提高从斜向对样品照射X射线而获得的放大透视图像的放大率的同时，防止不必要的X射线的泄漏。

附图说明

图1是本发明涉及的X射线管的第1实施方式的分解立体示意图。

图2是第1实施方式涉及的X射线管的立体图。

图3是第1实施方式涉及的X射线管的截面图。

图4是从X射线出射窗侧观看第1实施方式涉及的X射线管的平面图。

图5是组装有第1实施方式涉及的X射线管的非破坏检查装置的模块图。

图6是X射线摄像机和X射线管的配置关系的示意图。

图7是显示放大透视图像的图，(A)和(B)显示从斜上方对X射线管进行拍摄的放大透视图像，(C)显示从X射线管的正上方进行拍摄的放大透视图像。

图8是显示本发明涉及的X射线管的第2实施方式的图，(A)是从X射线出射窗侧观看的平面图，(B)是从电子枪侧观看的背面图。

图9是本发明涉及的X射线管的第3实施方式的截面示意图。

图10是从第3实施方式涉及的X射线管的X射线出射窗侧观看的平面图。

图11是第3实施方式涉及的X射线管的X射线出射窗附近的侧面示意图。

图12是显示本发明涉及的X射线管的第4、5实施方式的图，(A)是从第4实施方式涉及的X射线管的X射线出射窗侧观看的平面图，(B)是从第5实施方式涉及的X射线管的X射线出射窗侧观看的平面图。

图13是显示本发明涉及的X射线管的第6～8实施方式的图，(A)是从第6实施方式涉及的X射线管的X射线出射窗侧观看的平面图，(B)是从第7实施方式涉及的X射线管的X射线出射窗侧观看的平面图，(C)是从第8实施方式涉及的X射线管的X射线出射窗侧观看的平面图。

图14是显示本发明涉及的X射线管的第9实施方式的图，(A)是从X射线出射窗侧观看的平面图，(B)是从电子枪侧观看的背面图。

图15是具备本发明涉及的X射线管的X射线源的一个实施例的构成的分解立体示意图。

图16是本实施例涉及的X射线源的内部构造的截面示意图。

图17是说明组装有非破坏检查装置的X射线产生装置的X射线源(包含本实施例涉及的X射线管)的作用的正面图。

符号说明

1、1A～1I：X射线管；2：真空管；5、31：头部；5e：平面图；5g、31a：封塞部；6、30：真空外围器本体；8：阳极；9：标靶；10、33：电子枪收容部；17：电子枪；18、29、32、35、36、41～44、50、210：X射线出射窗；19：非破坏检查装置；20：X射线摄像机；45～47：X射线中央出射窗；C1、C2、C4、C5：管轴线；θ：夹角；A1、A3：基准面。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明涉及的X射线管的实施方式。

〔第1实施方式〕

如图1～图4所示，第1实施方式涉及的X射线管1A是密封型的X射线管。X射线管1A具有由玻璃形成的大致圆筒状的真空管2。真空管2的在管轴线C1方向上的一端缩径成封闭开口，在管轴线C1上延伸的圆柱状的铜制阳极本体部3的基端部3a，以一部分从真空管2露出的状态被固定在真空管2的一端。在真空管2的另一端，熔接有金属制的环构件4。以下，将真空管2的在管轴线C1方向上的一端侧作为“下”，将另一端侧作为“上”，进行说明。

在环构件4的上端形成有突缘4a，突缘4a与大致圆筒状的头部5的下端相接，并与其熔接。头部5为不锈钢制，在头部5的下端设有与环构件4的突缘4a熔接的环状的平坦部5a。在平坦部5a的内侧，设有嵌合于环构件4的环状的凸状部5b，在凸状部5b的内侧，设有插入至真空管2内的圆筒部5c。当环构件4熔接于头部5，并在头部5固定有真空管2时，则成为具有共通的管轴线C1的管状的真空外围器本体6。

在头部5的内部，配置有阳极本体部3的前端部3b。在该前端部3b，以面对后述的电子枪17的一侧的方式，形成有斜切阳极本体部3的倾斜面3c。在倾斜面3c，埋设有由钨形成的圆板状的标靶9。标靶9的电子入射面与倾斜面3c大致平行。由阳极本体部3和标靶9构成的阳极8被收容在作为阳极收容部的真空外围器本体6。

在头部5，以管轴线C1为中心设置有周壁，在该周壁设有突缘部5d。在突缘部5d的更上端侧，在周壁形成有沿着管轴线C1方向延伸的平面部5e，在平面部5e上形成有圆形的贯通孔5f。管状的电子枪收容部10的一个端部熔接于平面部5e。在该端部上设有缩径并突出的圆筒状的嵌合部10a。该嵌合部10a嵌入头部5的贯通孔5f，电子枪收容部10在头部5被定位。在头部5内的阳极8侧的嵌合部10a的前端，形成有圆形的孔10b。孔10b的中心位于电子枪收容部10的管轴线C2上，电子枪收容部10的管轴线C2与真空外围器本体6的管轴线C1正交。在真空外围器本体6的头部5，熔接有电子枪收容部10，由真空外围器本体6和电子枪收容部10构成真空外围器11。此外，在头部5的周壁，形成有用于对真空外围器11内抽真空的排气孔5h，排气管5j插入排气孔5h，并被固定在周壁。

在电子枪收容部10固定有芯柱(stem)基板10c，以封住设在电子枪收容部10的另一个端部的开口。在芯柱基板10c固定有多个芯柱销(stem pin)12。在电子枪收容部10内，电子枪17可通电地固定于芯柱销12。即，电子枪17经由芯柱销12被固定于电子枪收容部10，该电子枪收容部10被固定于头部5的周壁。当电子枪17的加热器(图中未显示)被加热时，产生电子，该电子通过孔10b出射到头部5内。

在头部5内，由于阳极8的标靶9被配置在管轴线C1上，埋设有标靶9的倾斜面3c被配置成与孔10b相对，因而，从孔10b出射的电子入射到标靶9，从标靶9产生X射线。

而且，在头部5的上端部，一体成形有封塞部5g。在该封塞部5g，以面对标靶9的电子入射面，且与管轴线C1交叉的方式，设有由Be材形成的圆形的X射线出射窗18。X射线出射窗18的厚度为0.15mm左右。在标靶9产生的X射线透过X射线出射窗18，被取出到外部。

如图3和图4所示，包含真空外围器本体6的管轴线C1和电子枪收容部10的管轴线C2的基准面A1上配置有X射线出射窗18的中心18a。并且，X射线出射窗18的中心18a相对于管轴线C1向电子枪17侧偏心。此外，“相对于管轴线的电子枪侧”是指比通过管轴线C1并与基准面A1正交的面A2更靠近电子枪17的侧。

接着，参照图5，说明组装有X射线管1A的非破坏检查装置19。非破坏检查装置19具备X射线拍摄装置即X射线摄像机20。X射线拍摄装置，可以是X射线影像增强器，也可以是具有X射线闪烁器、和对来自该X射线闪烁器的闪烁光具有感应度的拍摄装置(例如CCD摄像机)的装置，也可以是使用将例如CdTe(碲化镉)或非晶硒等的X射线直接转换为电荷的半导体的装置。在该X射线摄像机20和X射线管1A的X射线出射窗18之间，配置有作为样品的电路基板B。电路基板B在水平方向上被样品用操纵器21可移动地保持。样品用操纵器21连接于样品移动用驱动电路22。样品移动用驱动电路22连接于具备CPU、RAM、ROM等而构成的控制单元23。样品移动用驱动电路22根据从控制单元23输入的信号，控制驱动样品用操纵器21，将电路基板B移动到从X射线管1A出射的X射线能够透过的位置。

X射线摄像机20相对于电路基板B离开规定距离而配置，通过X射线摄像机用操纵器24追随X射线管的移动。X射线摄像机用操纵器24连接于X射线摄像机移动用驱动电路25。X射线摄像机移动用驱动电路25连接于控制单元23。X射线摄像机移动用驱动电路25根据从控制单元23输入的信号，控制驱动X射线摄像机用操纵器24，将X射线摄像机20移动到能够拍摄电路基板B的放大透视图像的位置。

在X射线摄像机20上连接有图像处理装置26，该图像处理装置26对透过电路基板B的X射线实施规定的图像处理，再将其作为影像信号进行输出。盖图像处理装置26连接于监视器装置27。在监视器装置27上设有显示器27a，该显示器27a显示作为X射线摄像机20的输出的电路基板B的放大透视图像。

而且，根据设在监视器装置27的操作部27b的操作，用于驱动样品用操纵器21并将电路基板B移动到期望位置的信号被输出到控制单元23，并且，用于驱动X射线摄像机用操纵器24并使X射线摄像机20拍摄电路基板B的期望位置的放大透视图像的信号被输出到控制单元23。

控制单元23连接于X射线管控制器28。X射线管控制器28连接于X射线管1A的电子枪17。并且，X射线管控制器28也连接于高压电源7，对高压电源7赋予向X射线管1A的阳极8施加期望的电压的指令。如此，X射线管控制器28根据来自控制单元23的控制信号，控制在X射线管1A产生的X射线。

接着，说明关于非破坏检查装置19的工作。当操作操作部27b，开始非破坏检查时，根据来自控制单元23的控制信号，控制驱动X射线摄像机用操纵器24和样品用操纵器21，将X射线摄像机20和电路基板B移动到规定位置。并且，在开始非破坏检查之前，预先根据来自控制单元23的控制信号，使X射线管控制器28工作，进行X射线管1A的工作准备。然后，当开始非破坏检查时，根据来自控制单元23的控制信号，使X射线管控制器28工作，从电子枪17出射的电子因头部5内的电场而适当地入射到标靶9，从而产生X射线。该X射线从X射线出射窗18被取出，照射到电路基板B。

如图3所示，X射线出射窗18，相对于配置有标靶9的真空外围器本体6的管轴线C1，向电子枪17侧偏心。因此，从X射线出射窗18取出的X射线在电子枪17侧的照射范围变广。例如，优选电子枪17侧的X射线照射角度α在45°～75°的范围内。

众所周知，如图6所示，以X射线摄像机20从斜向观察，能够充分地确认安装于电路基板B上的IC芯片T的焊料球(BGA)S的接合状态。这种斜向的观察，必须以等间隔排列的焊料球S不会相互地重叠的角度进行透视。所以，在将电路基板B配置成与真空外围器本体6的管轴线C1正交的情况下，考虑到焊料球S的间隔，优选观察角度β为45°～75°的程度。

如图7(A)所示，在利用X射线摄像机20从斜向观察焊料球S的情况下，焊料球S被立体地显示。该情况下，通过浓淡的对比，鲜明地显示出焊料球S的接合部位Sa的焊料泄漏。此外，图7(A)的焊料球S表现为正常状态，图7(B)的焊料球S1表现为不良状态。另一方面，如图7(C)所示，在将X射线摄像机20配置于真空外围器本体6的管轴线C1的情况下，焊料球S、S1的接合部位成为焊料球S、S1的影子，很难看见。如此，利用X射线摄像机20的斜向观察，能够可靠地检测出焊料泄漏，并能够提高检查精度。

在本实施方式涉及的X射线管1A上设有相对于真空外围器本体6的管轴线C1偏心的X射线出射窗18，由于从这种配置的X射线出射窗18取出X射线，因而能够容易地进行利用X射线摄像机20的斜向观察。结果，容易使电路基板B接近X射线出射窗18，能够容易地提高放大透视图像的放大率。此外，以往，当将X射线摄像机20配置于管轴线C1时，则如上所述，无法获得立体图像，因而必须倾斜电路基板B，但在该情况下，难以使电路基板B接近X射线出射窗，难以提高放大率。

而且，在X射线管1A中，由于通过使X射线出射窗18相对于真空外围器本体6的管轴线C1偏心来使利用X射线摄像机20的斜向观察最佳化，并且X射线出射窗18只要达到斜向观察必须的足够的大小即可，因而，X射线出射窗18小也无妨，能够防止多余的X射线的泄漏。而且，当X射线出射窗18变小时，补偿X射线出射窗18的强度的必要性降低，能够减薄X射线出射窗18，并能够提高X射线的透过率，可以进行鲜明的放大透视图像的拍摄。而且，当X射线出射窗变小变薄时，异物混入X射线出射窗的窗材的比率降低，成品率提高，能够降低制造成本。此外，X射线管1A中，由于X射线出射窗18被配置成与管轴线C1交叉，因而除了对电路基板B进行斜向的拍摄以外，还可以利用从X射线出射窗18所取出的X射线，从正上方拍摄电路基板B。

另外，取出X射线的X射线出射窗18向电子枪17侧偏心，因而能够从X射线出射窗18取出照射线量大的X射线，容易进行鲜明的放大透视图像的拍摄。

〔第2实施方式〕

参照图8，说明关于第2实施方式即X射线管1B。该X射线管1B具有，适合于使电路基板B倾斜以获得焊料球S的放大立体图像的构成。图8(A)是从X射线出射窗侧观看X射线管的平面图，(B)是从电子枪侧观看X射线管的侧面图。此外，第2实施方式涉及的X射线管1B中，对与X射线管1A相同或同等的构造赋予相同的符号，并省略其说明。

如图8(A)所示，X射线出射窗29为圆形，与管轴线C1交叉。而且，X射线出射窗29的中心29a横向偏移，从而离开基准面A1，且被配置在通过管轴线C1而与基准面A1正交的面A2上。当设置这样的X射线出射窗29时，如图8(B)所示，X射线出射窗29的中心29a从电子枪17侧离开，电子枪收容部10不成为妨碍，能够使电路基板B倾斜，从而接近X射线出射窗29。结果，能够使电路基板B更接近X射线出射窗29，并能够提高放大透视图像的放大率。此外，X射线管1B中，由于X射线出射窗29被配置成与管轴线C1交叉，因而除了对电路基板B进行斜向的拍摄以外，还可以利用从X射线出射窗29取出的X射线，从正上方拍摄电路基板B。

〔第3实施方式〕

参照图9～11，说明第3实施方式即X射线管1C。该X射线管1C具有，适合于使电路基板B倾斜以获得焊料球S的放大立体图像的构成。图9是X射线管的截面图，图10是从X射线出射窗侧观看X射线管的平面图，图11是电子枪收容部附近的侧面示意图。此外，第3实施方式涉及的X射线管1C中，对与X射线管1A相同或同等的构造赋予相同的符号，并省略其说明。

真空外围器本体30的头部31为大致圆筒状，在下端部经由环构件4固定有真空管2。真空管2的下端部，保持着阳极本体部3的基端部3a。阳极本体部3的前端部3b配置在头部31内，在形成于前端部3b的倾斜面3c上，埋设有标靶9。

在头部31的上端部，一体形成有封塞部31a，在封塞部31a，以与管轴线C4交叉的方式设有圆形的X射线出射窗32。如图10所示，X射线出射窗32的中心32a位于包含真空外围器本体30的管轴线C4和电子枪收容部10的管轴线C5的基准面A3上，相对于管轴线C4向电子枪17侧偏心地设置。

如图9所示，在头部31的周壁，形成有从内侧到外侧向斜下方倾斜的圆形的贯通孔31b。管状的电子枪收容部33嵌入该贯通孔31b。电子枪收容部33熔接于头部31。在电子枪收容部33的前端，形成有圆形的孔33a。孔33a的中心位于电子枪收容部33的管轴线C5上。电子枪收容部33的管轴线C5与真空外围器本体30的管轴线C4交叉。而且，由电子枪收容部33的管轴线C5和真空外围器本体30的管轴线C4形成的阳极8侧的夹角θ为锐角(即，X射线出射窗32侧的夹角(180°-θ)为钝角)，电子枪收容部33的芯柱基板33b侧向真空管2侧回避。

如本实施方式涉及的X射线管1C所示，当由电子枪收容部33的管轴线C5和真空外围器本体30的管轴线C4形成的阳极8侧的夹角θ为锐角时，如图11所示，由于电子枪收容部33相真空外围器本体30倾斜，因而即使使电路基板B向电子枪收容部33侧倾斜，接近X射线出射窗32，也难以成为妨碍。结果，能够使电路基板B更接近X射线出射窗32，并能够提高放大透视图像的放大率。此外，X射线管1C中，由于X射线出射窗32被配置成与管轴线C4交叉，因而除了可对电路基板B进行斜向的拍摄以外，还可以利用从X射线出射窗32取出的X射线，从正上方拍摄电路基板B。

参照图12，说明第4实施方式涉及的X射线管1D和第5实施方式涉及的X射线管1E。此外，X射线管1D及X射线管1E中，对与X射线管1A相同或同等的构造赋予相同的符号，并省略其说明。

〔第4实施方式〕

X射线管1D与X射线管1A不同，X射线出射窗35的形状为椭圆，X射线出射窗35的中心35a向被收容于电子枪收容部10的电子枪17侧偏心。该X射线管1D也与X射线管1A同样，能够从斜向对电路基板B照射X射线，拍摄放大透视图像，并能够提高该放大透视图像的放大率。此外，X射线管1D的X射线出射窗35与管轴线C1交叉，也能够从正上方拍摄电路基板B。

〔第5实施方式〕

X射线管1E与X射线管1A不同，X射线出射窗36为矩形，两条对角线交叉的中心36a向被收容于电子枪收容部10的电子枪17侧偏心。该X射线管1E也与X射线管1A同样，能够从斜向对电路基板B照射X射线，拍摄放大透视图像，并能够提高该放大透视图像的放大率。此外，X射线管1E的X射线出射窗36与管轴线C1交叉，也能够从正上方拍摄电路基板B。

接着，参照图13，说明第6～第8实施方式涉及的X射线管1F～1H。此外，X射线管1F～1H中，对与X射线管1A相同或同等的构造赋予相同的符号，并省略其说明。

〔第6实施方式〕

在X射线管1F设有，从管轴线C1向电子枪17侧偏心并在基准面A1上具有中心41a的X射线出射窗41、以及在真空外围器本体6的管轴线C1上具有中心的X射线中央出射窗45。如此，当除了X射线出射窗41之外，还设有X射线中央出射窗45时，则能够在相对于管轴线C1倾斜的位置和管轴线C1上的位置分别设置X射线摄像机20，除了对电路基板B的斜向的拍摄之外，还可以利用从X射线中央出射窗45取出的X射线，从正上方拍摄。例如，从斜向仅对根据从正上方拍摄的放大透视图像而被推断为需要再检查的样品进行拍摄的检查方法成为可能，能够扩大检查方法的变化。

〔第7实施方式〕

在X射线管1G设有，从管轴线C1向电子枪17侧偏心并具有横向偏移且从基准面A1脱离的中心42a的X射线出射窗42、以及在真空外围器本体6的管轴线C1上具有中心的X射线中央出射窗46。如此，当除了X射线出射窗42之外，还设有X射线中央出射窗46时，能够在相对于管轴线C1倾斜的位置、和管轴线C1上的位置分别设置X射线摄像机20，除了对电路基板B的斜向的拍摄之外，也能够利用从X射线中央出射窗46取出的X射线，进行从正上方的拍摄。而且，X射线出射窗46的中心42a从电子枪17侧脱离，电子枪收容部10不成为妨碍，能够使电路基板B倾斜，从而接近X射线出射窗42。

〔第8实施方式〕

另外，在X射线管1H的封塞部5g设有，从管轴线C1向电子枪17侧偏心的一对X射线出射窗43、44。该X射线出射窗43、44被配置成，相对于包含管轴线C1和电子枪收容部的管轴线C2的基准面A1对称。而且，在X射线管1H设有，在真空外围器本体6的管轴线C1上具有中心的X射线出射窗47。如此，当设置2个X射线出射窗43、44时，则能够从多个不同的斜向对电路基板B进行放大透视图像的拍摄，在进行电路基板B的检查时，能够从更优选的方向进行放大透视图像的拍摄。此外，X射线出射窗43、44的个数不限于2个，也可以为3个以上。

〔第9实施方式〕

参照图14，说明第9实施方式即X射线管1I。该X射线管1I与第2实施方式涉及的X射线管1B，在X射线出射窗50的配置上有所不同。图14(A)是从X射线出射窗侧观看X射线管的平面图，图(B)是从电子枪收容部侧观看X射线管的侧面图。此外，第9实施方式涉及的X射线管1I中，对与X射线管1A相同或同等的构造赋予相同的符号，并省略其说明。

如图14(A)所示，X射线出射窗50为圆形，与管轴线C1交叉。而且，X射线出射窗50的中心50a，比通过真空外围器本体6的管轴线C1并与基准面A1正交的面A2更向电子枪17侧偏心。而且，X射线出射窗50的中心50a斜向偏移，使得不仅从面A2，还从基准面A1上脱离。当设置这样的X射线出射窗50时，如图14(B)所示，X射线出射窗50的中心50a从电子枪17侧横向脱离，电子枪收容部10不成为妨碍，能够使电路基板B倾斜，从而接近X射线出射窗50。结果，在与第1实施方式涉及的X射线管1A相比，使电路基板B倾斜的情况的自由度高，更容易使电路基板B接近X射线出射窗29，能够提高放大透视图像的放大率。另外，在X射线管1I的阳极本体部3的前端部3b(参照图3)，以面对电子枪17侧的方式形成有倾斜面3c，在倾斜面3c上，埋设有标靶9。标靶9的电子入射面与倾斜面3c大致平行，在相对于管轴线C1倾斜的方向上将在电子入射面产生的X射线取出的情况下，X射线出射窗50偏向电子枪17侧时，较容易取出。而且，X射线管1I与第2实施方式涉及的X射线管1B相比，由于X射线出射窗50的中心50a向电子枪17侧偏心，因而与X射线管1B相比，容易取出X射线。此外，X射线管1I中，由于X射线出射窗50被配置成与管轴线C1交叉，因而除了从斜向对电路基板B进行拍摄之外，还能够利用从X射线出射窗50取出的X射线，从正上方拍摄电路基板B。

本发明不限于上述实施方式。例如，标靶9的材质不限于钨，也可以是其它的X射线产生用材料。并且，X射线出射窗18的材质也不限于Be材，也可以是其它的X射线容易透过的期望材料。并且，不限于将标靶9设置于阳极8的一部分的情况，也可以用期望的X射线产生用材料一体地形成阳极8全体，以阳极8自身作为标靶。而且，在真空外围器本体(阳极收容部)6收容标靶9时的“收容”，不限于收容标靶9的全体的情况，例如，在阳极8自身成为标靶的情况下，也包含标靶的一部分从真空外围器本体(阳极收容部)6露出的状态。另外，孔10b、33b的中心不限于位于电子枪收容部10、33的管轴线C2、C5上的情况，也可被配置成位于管轴线C2、C5上以外。另外，管状的真空外围器本体(阳极收容部)6不限于圆形的管状，也可以是矩形、其它的形状，并且，也不限于笔直地延伸的管状，也可以是弯曲或弯折的管状。

接着，参照图15及图16，说明使用具有上述构造的实施方式涉及的X射线管1的X射线源100。图15是具备X射线管1的X射线源的一个实施例的构成的分解立体示意图。图16是本实施例涉及的X射线源的内部构造的截面图。可以使用X射线管1A～1I中的任何一个代替X射线管1。

如图15及图16所示，X射线源100具备，电源部102、配置在绝缘块102A的上面侧的第1板构件103、配置在绝缘块102A下面侧的第2板构件104、设置在第1板构件103和第2板构件104之间的连结间隔构件105、以及经由金属制筒构件106固定在第1板构件103上的X射线管1。此外，电源部102具有在由环氧树脂形成的绝缘块102A中使高压电产生部102B、高压电线102C、插座102D等(参照图16)模块化的构造。

电源部102的绝缘块102A具有大致正方形的上面和下面相互平行的短角柱形状。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的圆筒状的插座102D。另外，在绝缘块102A的上面，设有被配置为与插座102D同芯状的环状的壁部102E。而且，在绝缘块102A的周面，涂布有用于使其电位为GND电位(接地电位)的导电性涂料108。另外，也可以粘贴导电性胶带以代替导电性涂料的涂布。

第1板构件103及第2板构件104为，与例如4个连结间隔构件105和8个连结螺丝109协作，从图示的上下方向夹持电源部102的绝缘块102A的构件。这些第1板构件103和第2板构件104，形成为比绝缘块102A的上面和下面大的大致正方形。在第1板构件103和第2板构件104的4角，分别形成有使各连结螺丝109插通的螺丝插通孔103A、104A。此外，在第1板构件103上，形成有将在绝缘块102A的上面突出设置的环状的壁部102E包围的圆形的开口103B。

4个连结间隔构件105，形成为角柱状，被配置在第1板构件103和第2板构件104的4角。各连结间隔构件105的长度，比绝缘块102A的上面和下面的间隔稍短，即，被设定成短了相当于绝缘块102A的压缩变形的量。在各连结间隔构件105的上下的端面，分别形成有拧入有连结螺丝109的螺丝孔105A。

金属制筒构件106形成为圆筒状，在其基端部上形成的安装突缘106A，经由密封构件被拧紧固定在第1板构件103的开口103B的周边。该金属制筒构件106的前端部的周面形成为锥形面106B。该锥形面106B，使得金属制筒构件106构成为在前端无角部的前端变细状。此外，在金属制筒构件106的连接于锥形面106B的平坦的前端面，形成有使X射线管1的真空管207插通的开口106C。

X射线管1具备，将阳极205保持为绝缘状态并收纳的真空管207、将与阳极205导通并构成为其内端部的反射型的标靶205d收纳的头部209的上部9c、以及将向着标靶205d的电子入射面(反射面)出射电子束的电子枪15收纳的电子枪收容部211。此外，由真空管207与头部209构成标靶收容部。

真空管207和头部209的上部9c被配置成管轴一致，电子枪收容部11的管轴相对于这些管轴大致正交。而且，在真空管207和头部209的上部9c之间，形成有用于在金属制筒构件106的前端面上进行固定的突缘9a。此外，阳极205的基端部205a(由电源部102施加高电压的部分)从真空管207的中心部向下方突出(参照图16)。

另外，在X射线管1，还设有排气管，经由该排气管将真空管207、头部209的上部9c、以及电子枪收容部11的内部减压至规定的真空度，从而构成真空密封容器。

这样的X射线管1中，在电源部102的绝缘块102A内模块化的插座102D上嵌合有基端部205a(高电压施加部)。由此，基端部205a经由高压电线102C从高压电产生部102B接受高压电的供给。此外，如果在此状态下，内置于电子枪收容部11的电子枪15向着标靶205d的电子入射面出射电子，那么，因来自该电子枪15的电子入射到标靶205d而产生的X射线，从安装于头部209的上部9c的开口部的X射线出射窗210出射。X射线出射窗210的中心相对于真空管207的管轴线向电子枪15侧偏心。

在此，X射线源100，依照例如以下的顺序被组装。首先，插通于第2板构件104的各螺丝插通孔104A的4个连结螺丝109，被拧入4个连结间隔构件105的下端面的各螺丝孔105A。然后，插通于第1板构件103的各螺丝插通孔103A的4个连结螺丝109，被拧入4个连结间隔构件105的上端面的各螺丝孔105A，于是，第1板构件103和第2板构件104以从上下方向把持绝缘块102A的状态相互连结。此时，在第1板构件103和绝缘块102A的上面之间设有密封构件，同样地，在第2板构件104和绝缘块102A的下面之间也设有密封构件。

接着，从固定在第1板构件103上的金属制筒构件106的开口106C，向该金属制筒构件106的内部注入液体状绝缘物质即高压绝缘油110。随后，X射线管1的真空管207从金属制筒构件106的开口106C，插入到金属制筒构件106的内部，并浸渍于高压绝缘油110中。此时，从真空管207的中心部向下方突出的基端部205a(高电压施加部)嵌合于电源部102侧的插座102D。然后，X射线管1的突缘9a经由密封构件被拧紧固定在金属制筒构件106的前端面上。

经以上的工序而组装的X射线源100中，如图16所示，相对于X射线管1的阳极205，在电源部102的绝缘块102A的上面突出设置的环状的壁部102E和金属制筒构件106被配置成同芯状。另外，环状的壁部102E，包围从X射线管1的真空管207突出的基端部205a(高电压施加部)的周围，并突出到将其与金属制筒构件106之间遮蔽的高度。

X射线源100中，如果从电源部102的高电压产生部102B经由高压电线102C和插座102D向X射线管1的基端部205a施加高电压，则经由阳极205向标靶205d供给高电压。如果在此状态下，在电子枪收容部11收纳的电子枪15向在头部209的上部9c收纳的标靶205d的电子入射面出射电子，则该电子入射到标靶205d。由此，在标靶205d产生的X射线经由安装在头部209的上部9c的开口部的X射线出射窗210出射到外部。

在此，X射线源100中，以将X射线管1的真空管207浸渍于高压绝缘油110的状态进行收纳的金属制筒构件106，在电源部102的绝缘块102A的外部即第1板构件103上突出设置且被固定。因此，散热性良好，能够促进金属制筒构件106的内部的高压绝缘油110和X射线管1的真空管207的散热。

另外，金属制筒构件106具有将阳极205配置于中心的圆筒形状。在该情况下，由于从阳极205至金属制筒构件106的距离均等，因而，能够稳定在阳极205和标靶205d的周围形成的电场。而且，该金属制筒构件106能够使带电的高压绝缘油110的电荷有效地放电。

而且，在电源部102的绝缘块102A上面突出设置的环状的壁部102E，包围从X射线管1的真空管207突出的基端部205a(高电压施加部)的周围，从而将其与金属制筒构件106之间遮蔽。所以，能够有效地防止从基端部205a向金属制筒构件106的异常放电。

此外，X射线源100具备，在经由4个连结间隔构件105相互连结的第1板构件103和第2板构件104之间把持有电源部102的绝缘块102A的构造。这意味着，在绝缘块102A内不存在引发放电的导电性异物或引发电场的紊乱的带电性物质。因此，通过X射线源100，有效地抑制了在电源部102的无用的放电现象和电场的紊乱。

在此，X射线源100，例如在将样品的内部构造作为透视图像进行观察的非破坏检查装置中，被组装在向样品照射X射线的X射线产生装置内使用。作为该X射线源100的使用例，图17是说明组装在非破坏检查装置的X射线产生装置的X射线源(包含本实施例涉及的X射线管)的作用的正面图。

X射线源100，向配置在其与X射线摄像机XC之间的样品板SP照射X射线。即，X射线源100，从标靶205d的X射线产生点XP通过X射线出射窗210向样品板SP照射X射线，该标靶205d内置于在金属制筒构件106的上方突出的头部209的上部9c。

这样的使用例中，由于从X射线产生点XP至样品板SP的距离越近，利用X射线摄像机C得到的样品板SP的透视图像的放大率就越大，因而，样品板SP通常以接近X射线产生点XP的方式配置。此外，在立体地观察样品板SP的内部构造的情况下，使样品板SP向着与X射线照射方向正交的轴周围倾斜。

在此，如图17所示，在使样品板SP向着与X射线照射方向正交的轴周围倾斜的状态下，使样品板SP的观察点P接近X射线产生点XP并立体地进行观察时，如果在X射线源100的金属制筒构件106的前端部残留有以二点划线所示的角部，那么，使样品板SP的观察点P接近X射线产生点XP只能达到样品板SP接触于金属制筒构件106的前端角部的距离，即，从X射线产生点XP至观察点P的距离成为D1的距离。

与此相对地，在金属制筒构件106的前端部如图15和图16所示地由锥形面106B构成为无角部的前端变细状的X射线源100中，如图17中的实线所示，使样品板SP的观察点P接近X射线产生点XP能够达到样品板SP接触于金属制筒构件106的锥形面106B的距离，即，从X射线产生点XP至观察点P的距离成为D2的距离。结果，能够更加放大样品板SP的观察点P的透视图像，更加精密地进行观察点P的非破坏检查。

X射线源100不限于上述实施例。例如，虽然优选金属制筒构件106的内周面的截面形状为圆形，但其外周面的截面形状不限于圆形，可以为四边形或其它的多边形。这种情况下，金属制筒构件的前端部的周面可以形成为斜面状。

另外，电源部102的绝缘块102A也可以具有短圆柱形状，与此相对应地，第1板构件103和第2板构件104可以具有圆板形状。而且，连结间隔构件105可以为圆柱形状，其个数也不限于4个。

Claims (5)

1.一种X射线管，其特征在于，

包括：

管状的阳极收容部；

配置在所述阳极收容部内的阳极；以及

X射线出射窗，用于使从电子枪出射的电子入射到所述阳极的标靶，产生X射线，并将该X射线取出，

其中，

所述阳极沿着所述阳极收容部的管轴线配置，

所述X射线出射窗与所述阳极收容部的所述管轴线交叉，并且相对于所述阳极收容部的所述管轴线偏心地设置在被设置于所述阳极收容部的端部的封塞部。

2.根据权利要求1所述的X射线管，其特征在于，

所述电子枪被安装于设在所述阳极收容部的所述管轴线的周围的周壁，

所述X射线出射窗相对于所述管轴线向所述电子枪侧偏心。

3.根据权利要求2所述的X射线管，其特征在于，

所述电子枪被收纳于固定在所述阳极收容部上的管状的电子枪收容部，

所述电子枪收容部的管轴线与所述阳极收容部的所述管轴线正交，

所述X射线出射窗在从包含所述阳极收容部的所述管轴线和所述电子枪收容部的所述管轴线的面偏移的位置具有中心。

4.根据权利要求1所述的X射线管，其特征在于，

所述电子枪被收纳于固定在所述阳极收容部上的管状的电子枪收容部，

所述电子枪收容部的所述管轴线和所述阳极收容部的所述管轴线交叉，并且，由所述电子枪收容部的所述管轴线和所述阳极收容部的所述管轴线形成的所述阳极侧的夹角为锐角，

所述X射线出射窗在包含所述阳极收容部的所述管轴线和所述电子枪收容部的所述管轴线的面上具有中心。

5.一种非破坏检查装置，其特征在于，

包括：

X射线管，使从电子枪出射的电子入射到配置在管状的阳极收容部内的阳极的标靶，产生X射线，并从X射线出射窗取出该X射线；以及

X射线图像拍摄装置，拍摄从所述X射线管被取出并透过样品的所述X射线，

其中，

所述标靶被配置在所述阳极收容部的管轴线上，

所述X射线出射窗与所述阳极收容部的所述管轴线交叉，并且相对于所述阳极收容部的所述管轴线偏心地设置在被设置于所述阳极收容部的端部的封塞部。

Images