CN104701120B - 分析用固定阳极型x射线管及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一实施方式所涉及的X射线管包括具有开口的真空密封外壳、安装于真空密封外壳且气密性地封闭开口的X射线透射组件(20)、阴极、以及阳极靶。X射线透射组装件(20)包括窗框(21)、X射线透射窗(22)、抗X射线树脂膜(23)、密封构件(25)、以及干燥气体(29)。X射线透射窗(22)被收进窗框(21)，与窗框(21)一起保持真空密封外壳(17)内部的气密状态，且有铍薄板形成。抗X射线树脂膜(23)与窗框(21)和X射线透射窗(22)一起在内部形成空间。干燥气体(29)填充于上述空间。

Description

分析用固定阳极型X射线管及其制造方法

技术领域

本发明的实施方式涉及X射线管以及X射线管的制造方法。

背景技术

通常，X射线管用于医疗诊断系统、工业诊断系统等。上述X射线管例如用于工业用领域等中所进行的X射线异物检查、X射线分析。X射线分析是指各种材料的成分分析、产品的组成分析。X射线分析所使用的X射线管包括阳极、阴极、以及真空密封外壳。此外，通常，X射线管的X射线透射窗具有Be(铍)窗。Be窗构成真空密封外壳的一部分，使所利用的X射线束透过(取出至外部)。

对于上述分析用的X射线管，若在Be窗的外表面露出至大气的状态下连续地使用X射线管，则会发生下述问题：在经常使用的过程中Be窗、或Be窗与真空密封外壳之间的焊接部会被腐蚀，从而导致真空密封外壳的真空气密状态被破坏。为了提高分析精度，就需要减薄Be窗，但在这种情况下，尤其加剧了上述的问题的发生。

因此，已知有下述(1)和(2)的技术，作为用于减少这种问题的发生的技术。

(1)在Be窗的外表面涂布聚酰亚胺树脂形成液，然后，通过干燥和烧成在Be板的外表面形成不易因X射线而劣化的聚酰亚胺树脂覆膜。

(2)除了树脂以外，使用硼化合物这样的无机覆膜来作为保护覆膜。

发明内容

本实施方式提供一种能够力图实现产品寿命的长期化，能够得到出色的产品可靠性的分析用固定阳极型X射线管以及分析用固定阳极型X射线管的制造方法。

附图说明

图1是表示实施方式1所涉及的X射线管的简要结构图。

图2是放大图1所示的X射线透射组件来表示的剖视图。

图3是表示图1和图2所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、以及抗X射线树脂膜的图。

图4是放大实施方式2所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。

图5是表示图4所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、以及抗X射线树脂膜的图。

图6是放大实施方式3所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。

图7是表示图6所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、橡胶密封材料、按压构件、以及间隔件的图。

图8是放大实施方式4所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。

图9是表示图8所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、框构件、橡胶密封材料、以及按压构件的图。

图10是放大实施方式5所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。

图11是表示图10所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、框构件、橡胶密封材料、以及按压构件的图。

图12是放大比较例的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。

具体实施方式

一实施方式所涉及的X射线管包括：

真空密封外壳，该真空密封外壳具有开口；

X射线透射组件，该X射线透射组件安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

阴极，该阴极收纳于所述真空密封外壳，用于射出电子；以及

阳极靶，该阳极靶收纳于所述真空密封外壳，用于射出X射线，

所述X射线透射组件包括：

窗框，该窗框与所述开口相对，气密性地安装于所述真空密封外壳；

X射线透射窗，该X射线透射窗被收进所述窗框，与所述窗框一起保持所述真空密封外壳内部的气密状态，且由铍薄板形成，用于使X射线透过；

抗X射线树脂膜，该抗X射线树脂膜位于所述X射线透射窗的外部气体侧，以隔开间隙的方式与所述X射线透射窗相对，且与所述窗框、所述X射线透射窗一起在内部形成空间；

密封构件，该密封构件气密性地封闭所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间的间隙，保持所述空间的气密状态；以及

干燥气体，该干燥气体填充于所述空间。

此外，一实施方式所涉及的X射线管包括：

真空密封外壳，该真空密封外壳具有开口；

X射线透射组件，该X射线透射组件安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

阴极，该阴极收纳于所述真空密封外壳，用于射出电子；以及

阳极靶，该阳极靶收纳于所述真空密封外壳，用于射出X射线，

所述X射线透射组件包括：

窗框，该窗框以与所述开口相对的方式气密性地安装于所述真空密封外壳；

X射线透射窗，该X射线透射窗被收进所述窗框，与所述窗框一起保持所述真空密封外壳内部的气密状态，且由薄板形成，用于使X射线透过；

抗X射线树脂膜，该抗X射线树脂膜位于所述X射线透射窗的外部气体侧，隔开间隔与所述X射线透射窗相对；

框构件，该框构件与所述开口相对，气密性地安装有所述抗X射线树脂膜，且与所述窗框、所述X射线透射窗、以及所述抗X射线树脂膜一起在内部形成空间；

密封构件，该密封构件气密性地封闭所述窗框与所述框构件之间的间隙，保持所述空间的气密状态；以及

干燥气体，该干燥气体填充于所述空间。

一实施方式所涉及的X射线管的制造方法包括下述步骤：

准备具有开口的真空封闭外壳、窗框、由铍薄板形成的使X射线透过的X射线透射窗、射出电子的阴极、射出X射线的阳极靶、以及抗X射线树脂膜；

将所述X射线透射窗收进所述窗框；

在收有所述X射线透射窗的所述窗框与所述开口相对的状态下，将所述窗框安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

在所述真空密封外壳内收纳所述阴极和阳极靶；

对收纳有所述阴极和阳极靶且安装有收纳所述X射线透射窗的所述窗框的所述真空密封外壳的内部进行真空排气，并气密性地密封所述真空密封外壳；

在干燥气体气氛中使所述抗X射线树脂膜在所述真空密封外壳的外部隔开间隔与所述X射线透射窗相对，在所述窗框、所述X射线透射窗、所述抗X射线树脂膜的内部形成填充有干燥气体的空间；以及

使用密封构件气密性地封闭所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间的间隙，保持所述空间的气密状态，从而形成具有所述窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、密封构件、以及干燥气体的X射线透射组件。

此外，一实施方式所涉及的X射线管的制造方法包括下述步骤：

准备具有开口的真空封闭外壳、窗框、由铍薄板形成的使X射线透过的X射线透射窗、射出电子的阴极、射出X射线的阳极靶、框构件、以及抗X射线树脂膜；

将所述X射线透射窗收进所述窗框；

在收有所述X射线透射窗的所述窗框与所述开口相对的状态下，将所述窗框安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

在所述真空密封外壳内收纳所述阴极和阳极靶；

对收纳有所述阴极和阳极靶且安装有收纳所述X射线透射窗的所述窗框的所述真空密封外壳的内部进行真空排气，并气密性地密封所述真空密封外壳；

将所述抗X射线树脂膜气密性地安装于所述框构件；

在干燥气体气氛中，在所述框构件在所述真空密封外壳的外部与所述开口相对的状态下使所述抗X射线树脂膜隔开间隔与所述X射线透射窗相对，在所述窗框、所述X射线透射窗、所述抗X射线树脂膜、以及所述框构件的内部形成填充有干燥气体的空间；以及

使用密封构件气密性地封闭所述窗框与所述框构件之间的间隙，保持所述空间的气密状态，从而形成具有所述窗框、X射线透射窗、框构件、抗X射线树脂膜、密封构件、以及干燥气体的X射线透射组件。

首先，对本发明的实施方式的基本构思进行说明。

分析用的X射线管使用于各种各样材料的元素分析、产品的组成分析等。例如，也可使用于氯化物类物质、硫化物类物质、氟化物类物质、酸类等的分析。然而，伴随着X射线的照射，从这些物质中会释放出腐蚀性的气体，该腐蚀性的气体与空气中的水分结合而使得Be窗、Be窗与真空密封外壳的焊接部(以下称为焊接部)的外表面生成盐酸、硫酸、氟酸等酸，这些酸被推定为是发生上述问题的主要原因。

作为其他原因，推定下述现象也是发生问题的一个主要原因，即：在使用过程中，Be窗(由Be(铍)形成的使X射线透过的薄板)的外表面附近的大气(O₂+N₂)因X射线的照射而分解，从而产生NO气体、NO₂气体、臭氧气体，这些气体与空气中的水分相结合，从而在Be窗、焊接部的外表面生成硝酸、臭氧水。

这些酸使Be窗的表面、焊接部的外表面发生腐蚀，随着时间的经过腐蚀也不断扩展，最终形成贯穿真空部与大气的腐蚀孔，导致X射线管(真空密封外壳)的真空状态被破坏。在上述现有技术中，无法获得保护Be窗的效果的理由推定为，由于在Be窗的外表面紧密地形成有保护膜，因而酸通过Be窗外表面的保护膜而缓缓地渗透，最终酸会到达Be窗的表面。

因此，在本发明的实施方式中，通过解决上述问题，可得到能够力图实现产品寿命的长期化，能够得到具有出色的产品可靠性的X射线管以及X射线管的制造方法。接着，对用于解决上述技术问题的技术手段和方法的概要进行说明。

本发明的实施方式中，以与Be窗隔开间隙的方式配置PEEK(polyether etherketone：聚醚醚酮)或PI(polyimide：聚酰亚胺)的抗X射线树脂，其端部在干燥气体气氛中与窗框(框架部)的外表面相粘接。这里，窗框的X射线透射量相对较低，位于比Be窗的X射线透射区域更靠外周部的位置。由此，能够在抗X射线树脂膜与Be窗之间形成充满干燥气体的空间。干燥气体不含有水分，因此，与通常的大气不同，不会在Be窗的表面生成硝酸、臭氧水等腐蚀性的酸。此外，利用充满干燥气体的空间可使得抗X射线树脂膜的外表面生成的酸与Be窗、焊接部表面相隔离，从而不会像以往那样由于酸的渗透和到达从而导致Be窗、焊接部表面被腐蚀。由此，能够防止Be窗出现腐蚀。

接着，对上述手段和方法进行更详细的说明。

下面，参照附图，对实施方式1所涉及的X射线管以及X射线管的制造方法进行详细说明。首先，说明X射线管的结构。

如图1所示，X射线管1是旋转阳极型X射线管。X射线管1包括阳极靶10、阴极18、真空密封外壳17、以及X射线透射组件20。

阳极靶10收纳于真空密封外壳17。阳极靶10包括靶主体11、以及靶面11a。靶主体11由铜形成。靶面11a形成在与阴极18相对的一侧的靶主体11的表面。靶面11a由钨合金形成。靶面11a上形成因电子的冲击而射出X射线的焦点。

阴极18收纳于真空密封外壳17。阴极18以与阳极靶10的靶面11a隔开间隔的方式进行配置。阴极18具有射出照射到阳极靶10的电子的电子射出源(例如灯丝)。

真空密封外壳17由金属和玻璃形成。真空密封外壳17具有由玻璃形成的玻璃密封外壳部17a。玻璃密封外壳部17a形成为两端部封闭的圆筒状。玻璃密封外壳部17a具有开口17w。在该实施方式中，开口17w为圆形。开口17w位于靶面11a附近，使X射线射出。

真空密封外壳17具有由金属形成的金属密封外壳部17b。金属密封外壳部17b位于玻璃密封外壳部17a的外侧，设置成包围开口17w。金属密封外壳部17b气密性地与玻璃密封外壳部17a相连接。金属密封外壳部17b形成有用于与X射线透射组件20相结合的檐部。在本实施方式中，金属密封外壳部17b(檐部)形成为圆形框状。

X射线透射组件20安装于金属密封外壳部17b(真空密封外壳17)，气密性地封闭开口17w。由此，真空密封外壳17是密闭的，且收纳有阳极靶10和阴极18等。真空密封外壳17的内部被维持成真空状态。

如图1、图2和图3所示，X射线透射组件20具有窗框21、X射线透射窗22、抗X射线树脂膜23、密封构件25、以及干燥气体29。

窗框21与开口17w相对。窗框21上形成有用于与金属密封外壳部17b相结合的檐部。在本实施方式中，窗框21(檐部)形成为圆形框状。窗框21气密性地安装于金属密封外壳17b(真空密封外壳17)。在本实施方式中，通过将窗框21的檐部与金属密封外壳部17b的檐部相熔接，从而将窗框21气密性地安装于真空密封外壳部17。

窗框21具有供X射线射出的贯通孔21h、第1安装面21s1、以及第2安装面21s2。在本实施方式中，贯通孔21h为圆形，第1安装面21s1和第2安装面21s2为圆形框状。第1安装面21s1和第2安装面21s2是平坦的。第1安装面21s1形成在贯通孔21h的外侧，位于真空密封外壳17的内侧(真空侧)。第2安装面21s2形成在贯通孔21h的外侧，位于真空密封外壳17的外侧(外部气体侧)。

X射线透射窗22使X射线透过。X射线透射窗22可利用具有X射线透射性、且机械强度较高的材料形成。在本实施方式中，X射线透射窗22由Be板(铍薄板：利用了铍的薄板)形成。

X射线透射窗22位于真空密封外壳17的内侧。X射线透射窗22形成为平板状。在本实施方式中，X射线透射窗22形成为圆板状。X射线透射窗22具有与第1安装面21s1相对的安装于窗框21的安装区域、以及与贯通孔21h相对的X射线透射区域。

X射线透射窗22的安装区域气密性地安装于第1安装面21s1。例如，通过利用未图示的焊接材料将X射线透射窗22焊接到第1安装面21s1，从而将X射线透射窗22安装于窗框21。由此，X射线透射窗22被收进窗框21，能够与窗框21一起保持真空密封外壳17内部的气密状态。

抗X射线树脂膜23可使X射线透过。抗X射线树脂膜23可利用具有X射线投射性和抗X射线特性的材料形成。抗X射线树脂膜23优选由比一般的工业用塑料的抗X射线特性更好的材料形成。例如，抗X射线树脂膜23优选由包含PI(聚酰亚胺)树脂和PEEK(聚醚醚酮)树脂中的至少一种的树脂材料形成。

作为由PEEK树脂形成的抗X射线树脂膜23，例如可使用威格斯(Victrex plc)公司的APTIV。作为由PI树脂形成的抗X射线树脂膜23，例如可使用杜邦-东丽公司的卡普顿(Kapton)、宇部工业有限公司的Upilex。在本实施方式中，抗X射线树脂膜23由PI树脂形成。

抗X射线树脂膜23位于比X射线透射窗22更靠真空密封外壳17的外侧(外部气体侧)，隔开间隙与X射线透射窗22相对。抗X射线树脂膜23形成为平板状。在本实施方式中，抗X射线树脂膜23形成为圆板状。抗X射线树脂膜23具有与第2安装面21s2相对的安装于窗框21的安装区域、以及与贯通孔21h相对的X射线透射区域。抗X射线树脂膜23与窗框21和X射线透射窗22一起在内部形成空间。

密封构件25气密性地封闭窗框21与抗X射线树脂膜23之间的间隙，保持上述空间的气密状态。在该实施方式中，密封构件25具有利用了粘接剂的粘接接合部26。由此，粘接接合部26能够保持上述空间的气密状态。作为上述粘接剂，例如可利用环氧粘接剂。

干燥气体29填充于上述空间(窗框21、X射线透射窗22以及抗X射线树脂膜23内部所形成的空间)。干燥气体29不含有水分。干燥气体29优选是包含有氮、氖、氩、氪以及氙中的至少一种的惰性气体。

按上述那样构成X射线管1。

接下来，对上述X射线管1的制造方法进行说明。

如图1至图3所示，若要开始制造X射线管1，则首先准备形成有开口17w的具有玻璃密封外壳17a和金属密封外壳17b的真空密封外壳17。并准备安装抗X射线树脂膜23之前的X射线透射组件20(以下为X射线透射组件20’)。接着，将X射线透射组件20’安装到真空密封外壳17，气密性地封闭开口17w。在本实施方式中，通过熔接将X射线透射组件20’安装到真空密封外壳17。

接着，在真空密封外壳内收纳阴极18和阳极靶10。然后，经由收纳了阴极18和阳极靶10且安装有X射线透射组件20’的真空密封外壳17的排气口17e对真空密封外壳17的内部进行抽真空。由此，能够对真空密封外壳17的内部进行真空排气。接着，在上述抽真空的过程中，气密性地密封排气口17e。通过上述方法，能够完成X射线管1。

在将抗X射线树脂膜23安装到X射线透射组件20’时，首先，准备完成了上述真空排气的X射线管1。

接着，在干燥气体气氛中以隔开间隔的方式使抗X射线树脂膜23与X射线透射窗22相对，在窗框21、X射线透射窗22、以及抗X射线树脂膜23的内部形成填充有干燥气体29的空间。

并且，使用密封构件25气密性地封闭窗框21与抗X射线树脂膜23之间的间隙，保持上述空间的气密状态。在本实施方式中，密封构件25具有粘接接合部26。由此，在第2安装面21s2上涂布粘接剂后，在干燥气体气氛中使用粘接剂将抗X射线树脂膜23粘接到第2安装面21s2。例如，可在利用干燥气体进行了气体置换的储物箱内，将抗X射线树脂膜23安装到窗框21。

由此，能够封闭窗框21与抗X射线树脂膜23之间的间隙，能够形成上述空间。于是，形成(完成)了X射线透射组件20。

根据按上述那样构成的实施方式1所涉及的X射线管1以及X射线管1的制造方法，X射线管1包括：具有开口17w的真空密封外壳17、X射线透射组件20、阴极18、以及阳极靶10。X射线透射组件20安装于真空密封外壳17，气密性地封闭开口17w。

X射线透射组件20包括窗框21、X射线透射窗22、抗X射线树脂膜23、密封构件25、以及干燥气体29。抗X射线树脂膜23位于X射线透射窗22的外部气体侧，隔开间隙与X射线透射窗22相对，与窗框21、X射出透射窗22一起在内部形成空间。密封构件25气密性地封闭窗框21与抗X射线树脂膜23之间的间隙，保持上述空间的气密状态。干燥气体29填充于上述空间。

X射线透射窗22的外表面不会暴露于外部气体。并且，由于干燥气体29不含有水分，因此，在X射线透射窗22的表面不会生成硝酸等腐蚀性的酸。换言之，由于X射线的照射，抗X射线树脂膜23的外表面会生成硝酸等腐蚀性的酸，但由于X射线透射窗22通过填充有干燥气体29(例如，惰性气体)的空间而与抗X射线树脂膜23隔开，因此，几乎不会受到酸的影响。由此，能够抑制(防止)对X射线透射窗22产生的腐蚀。从而能够抑制(防止)真空密封外壳17的真空气密状态被破坏这样的问题的产生。

由于抗X射线树脂膜23的膜的完整性较高，膜厚的偏差较小，因此，能够充分地获得保护X射线透射窗22的效果。另外，在抗X射线树脂膜23是通过涂布工序、干燥工序以及烧成工序而得到的覆膜的情况下，无法充分地获得保护X射线透射窗22的效果。这是由于无法形成填充有干燥气体29的空间。此外，还由于在抗X射线树脂膜23形成得较薄的情况下，或抗X射线树脂膜23形成有孔的情况下，X射线透射窗22会被酸侵入。

另外，在抗X射线树脂膜23的膜厚偏差较大的情况下，X射线的透射量偏差也有可能较大。

此外，如上所述，由于抗X射线树脂膜23不是覆膜，因此不需要使用特殊的昂贵的设备。因而，与抗X射线树脂膜23为覆膜的情况相比，能够以低廉的价格来制造X射线管1。并且，与现有情况(覆膜的情况)相比，用于安装抗X射线树脂膜23的制造工序较短，且不需要熟练，能更为稳定地实施。

抗X射线树脂膜23优选由比一般的工业用塑料的抗X射线特性更好的材料形成。这是由于能够对因照射X射线而产生的抗X射线树脂膜23的劣化进行抑制。因此，抗X射线树脂膜23优选由包含PI树脂和PEEK树脂中的至少一种的树脂材料形成。

干燥气体29优选是包含有氮、氖、氩、氪以及氙中的至少一种的惰性气体。这是由于惰性气体不易因X射线的照射而生成腐蚀性气体。

根据上述内容，可得到能够力图实现产品寿命的长期化、且能够得到出色的产品可靠性的X射线管1以及X射线管1的制造方法。

下面，对实施方式2所涉及的X射线管以及X射线管的制造方法进行详细说明。在本实施方式中，其他结构与上述实施方式1相同，对于相同的部分标注相同的标号，并省略其详细说明。此外，X射线管的制造方法与上述实施方式1相同，省略其详细说明。

如图4和图5所示，抗X射线树脂膜23形成为桶状。抗X射线树脂膜23通过对板状的树脂膜进行加温成形使其成为立体形状来形成。接着，使桶状的抗X射线树脂膜23的底部侧隔开间隔与X射线透射窗22相对。由此，在窗框21上形成(定位)有第2安装面21s2，以形成填充有干燥气体29的空间。

根据按上述那样构成的实施方式2所涉及的X射线管1以及X射线管1的制造方法，X射线管1包括：具有开口17w的真空密封外壳17、X射线透射组件20、阴极18、以及阳极靶10。抗X射线树脂膜23可以具有立体形状，在这种情况下也能够得到与实施方式1相同的效果。

根据上述内容，可得到能够力图实现产品寿命的长期化、且能够得到出色的产品可靠性的X射线管1以及X射线管1的制造方法。

下面，对实施方式3所涉及的X射线管以及X射线管的制造方法进行详细说明。在本实施方式中，其他结构与上述实施方式2相同，对于相同的部分标注相同的标号，并省略其详细说明。

如图6和图7所示，密封构件25具有橡胶密封材料27、以及按压构件28来替代粘接接合部26。橡胶密封材料27设置于窗框21的第2安装面21s2与抗X射线树脂膜23之间。橡胶密封材料27由O形环形成，该O形环使用了例如不易产生腐蚀性气体的橡胶、例如交联了过氧化物的乙烯丙烯橡胶、交联了放射线的氟橡胶、苯甲基硅树脂橡胶等。按压构件28保持隔着橡胶密封材料27将抗X射线树脂膜23按压至第2安装面21s2(窗框21)的状态。

在本实施方式中，按压构件28是侧面进行了外螺纹加工的环形螺母。在与按压构件28相对应的窗框21的内周面进行了内螺纹的加工。按压构件28安装于窗框21的内周面，对抗X射线树脂膜23进行按压。

这里，X射线透射组件20还具备间隔件30。间隔件30存在于抗X射线树脂膜23的安装区域和按压构件28之间。

由此，利用第2安装面21s2和抗X射线树脂膜23(按压构件28)对橡胶密封材料27进行加压。由于第2安装面21s2与橡胶密封材料27紧密贴合，橡胶密封材料27与抗X射线树脂膜23紧密贴合，因此，能够保持由窗框21、X射线透射窗22、抗X射线树脂膜23以及橡胶密封材料27包围的空间的气密状态。

此外，按压构件28也可以通过嵌合固定的方式安装到窗框21，由此来保持按压抗X射线树脂膜23的状态。

在利用橡胶密封材料27的情况下，第2安装面21s2可以不是平坦的。例如，在第2安装面21s2上可以形成用于配置橡胶密封材料27的框状的槽部。

在密封构件25具有橡胶密封材料27和按压构件28的情况下，密封构件25还可以具备未图示的增强构件。增强构件气密性地封闭窗框21与抗X射线树脂膜23之间的间隙，对上述空间的气密状态的保持进行增强。作为增强构件，可以利用粘接剂、密封剂或涂装膜等。例如，在第2安装面21s2、窗框21的内周面以及橡胶密封材料27的间隙涂布密封剂，从而能够在第2安装面21s2、窗框21的内周面、橡胶密封材料27以及抗X射线树脂膜23所包围的空间内形成由密封剂构成的增强构件。

接下来，对上述X射线管1的制造方法进行说明。笼统来说，X射线管1的制造方法与上述实施方式1相同。因此，此处对X射线透射窗22的制造方法(组装方法)进行说明。

在制造X射线透射组件20时，首先，准备安装有X射线透射组件20、且完成了排气工序的X射线管1。

接着，在干燥气体气氛中，在第2安装面21s2上配置橡胶密封材料27，然后，以隔开间隔的方式使抗X射线树脂膜23与X射线透射窗22相对，在窗框21、X射线透射窗22、抗X射线树脂膜23、以及橡胶密封材料27的内部形成填充有干燥气体29的空间。

并且，使用密封构件25气密性地封闭窗框21与抗X射线树脂膜23之间的间隙，保持上述空间的气密状态。在本实施方式中，密封构件25具有橡胶密封材料27和按压构件28。由此，通过将按压构件28紧固于窗框21的内周面，能够将抗X射线树脂膜23安装到窗框21。

由此，能够封闭窗框21与抗X射线树脂膜23之间的间隙，能够形成上述空间。于是，X射线透射组件20的制造结束。

根据按上述那样构成的实施方式3所涉及的X射线管1以及X射线管1的制造方法，X射线管1包括：具有开口17w的真空密封外壳17、X射线透射组件20、阴极18、以及阳极靶10。密封构件25可以具有橡胶密封材料27和按压构件28，在这种情况下也能够得到与实施方式1相同的效果。

根据上述内容，可得到能够力图实现产品寿命的长期化、且能够得到出色的产品可靠性的X射线管1以及X射线管1的制造方法。

下面，对实施方式4所涉及的X射线管以及X射线管的制造方法进行详细说明。在本实施方式中，其他结构与上述实施方式3相同，对于相同的部分标注相同的标号，并省略其详细说明。此外，X射线管的制造方法与上述实施方式3基本相同，省略其详细说明。

如图8和图9所示，X射线透射组件20还可以具有框构件24。框构件24与开口17w相对，气密性地安装于抗X射线树脂膜23，与窗框21、X射线透射窗22、以及抗X射线树脂膜23一起在内部形成空间。框构件24由刚性比抗X射线树脂膜23要好的材料形成。框构件24例如由金属形成。在形成X射线透射组件20时，通过预先将抗X射线树脂膜23安装于框构件24并形成为一体，从而能够容易地对抗X射线树脂膜23进行处理。

密封构件25(橡胶密封材料27和按压构件28)气密性地封闭窗框21与框构件24之间的间隙，保持上述空间的气密状态。

在本实施方式中，抗X射线树脂膜23形成为圆板状。

此外，在本实施方式中，密封构件25也可以还具备上述增强构件，对上述空间的气密状态的保持进行增强。X射线透射组件20也可以还具备间隔件30。

根据按上述那样构成的实施方式4所涉及的X射线管1以及X射线管1的制造方法，X射线管1包括：具有开口17w的真空密封外壳17、X射线透射组装件20、阴极18、以及阳极靶10。密封构件25可以具有橡胶密封材料27和按压构件28，在这种情况下也能够得到与实施方式3相同的效果。

在形成X射线透射组件20时，通过预先将抗X射线树脂膜23安装于框构件24并形成为一体，从而能够容易地对抗X射线树脂膜23进行处理。由此，能够更为容易地形成X射线透射组件20。

根据上述内容，可得到能够力图实现产品寿命的长期化、且能够得到出色的产品可靠性的X射线管1以及X射线管1的制造方法。

下面，对实施方式5所涉及的X射线管以及X射线管的制造方法进行详细说明。在本实施方式中，其他结构与上述实施方式4相同，对于相同的部分标注相同的标号，并省略其详细说明。X射线管的制造方法与上述实施方式4相同。

如图10和图11所示，在框构件24形成有阶梯部。由此，框构件24的一个端面形成为超过抗X射线树脂膜23的表面并向按压构件28一侧突出。由此，能够在不与抗X射线树脂膜23相接触(按压抗X射线树脂膜23)的状态下发挥按压构件28的功能。

此外，在本实施方式中，密封构件25也可以还具备上述增强构件，对上述空间的气密状态的保持进行增强。

根据按上述那样构成的实施方式5所涉及的X射线管1以及X射线管1的制造方法，X射线管1包括：具有开口17w的真空密封外壳17、X射线透射组装件20、阴极18、以及阳极靶10。由此，能获得与上述实施方式4相同的效果。此外，通过在框构件24形成阶梯部，从而能够在按压构件28不与抗X射线树脂膜23相接触的状态下发挥按压构件28的功能。

根据上述内容，可得到能够力图实现产品寿命的长期化、且能够得到出色的产品可靠性的X射线管1以及X射线管1的制造方法。

接着，对比较例的X射线管进行说明。

如图12所示，比较例的X射线管1的X射线透射组件20不具备填充有上述干燥气体29的空间。抗X射线树脂膜23是覆膜，是在X射线透射窗22收于窗框21的状态下，通过在X射线透射窗22上涂布PI树脂后进行烧成来形成的。

根据按上述方式构成的比较例的X射线管1的X射线透射组件20，在抗X射线树脂膜23的外表面生成的酸缓缓地扩散渗透到抗X射线树脂膜23中，最终将导致紧密贴合在抗X射线树脂膜23的相反表面的X射线透射窗22出现腐蚀。

但是，由于上述酸的扩散渗透需要时间，因此，与未形成覆膜(抗X射线树脂膜23)的情况相比，能够获得到产生问题为止的时间得以延长的效果。然而，比较例的结构中，如上所述会导致X射线透射窗22发生腐蚀，因此，与上述实施方式的效果相比是不充分的。

对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为示例而呈现，不旨在限定本发明的范围。这些新的实施方式可以通过其他各种方式来实施，在不脱离发明要旨的范围内，可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形均包含在发明范围和要旨中，并且也包含在权利要求书的范围所记载的发明及其等同范围内。

例如，干燥气体29并不限定于惰性气体，可以进行各种变形。例如，可以使用干燥空气来作为干燥气体29。

密封构件25也可以具有利用抗X射线树脂膜23的熔接来形成的熔接接合部。例如，在使用由热塑性树脂即PEEK树脂形成的抗X射线树脂膜23的情况下，对抗X射线树脂膜23的安装区域照射激光束，从而使其与第2安装面21s2(窗框21)相熔接。

此外，在密封构件25具有熔接接合部的情况下，密封构件25也可以还具有上述增强构件。如上所述，作为增强构件，可以利用粘接剂、密封剂或涂装膜等。

X射线管1并不限定于固定阳极型X射线管，可以是旋转阳极型X射线管，在这种情况下也可以获得上述效果。在使用旋转阳极型X射线管的情况下，可以与产生磁场的定子线圈(旋转驱动机构)等组合进行使用。

Claims (20)

1.一种分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，包括：

真空密封外壳，该真空密封外壳具有开口；

X射线透射组件，该X射线透射组件安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

阴极，该阴极收纳于所述真空密封外壳，用于射出电子；以及

阳极靶，该阳极靶收纳于所述真空密封外壳，用于射出X射线，

所述X射线透射组件包括：

窗框，该窗框与所述开口相对，气密性地安装于所述真空密封外壳；

X射线透射窗，该X射线透射窗被收进所述窗框，与所述窗框一起保持所述真空密封外壳内部的气密状态，且由铍薄板形成，用于使X射线透过；

抗X射线树脂膜，该抗X射线树脂膜位于所述X射线透射窗的外部气体侧，以隔开间隙的方式与所述X射线透射窗相对，且与所述窗框、所述X射线透射窗一起在内部形成空间；

密封构件，该密封构件气密性地封闭所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间的间隙，保持所述空间的气密状态；以及

干燥气体，该干燥气体不含有水分，且填充于所述空间。

2.如权利要求1所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述密封构件具有：橡胶密封材料，该橡胶密封材料设置于所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间；以及按压构件，该按压构件保持隔着所述橡胶密封材料将所述抗X射线树脂膜按压至所述窗框的状态。

3.如权利要求1所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述抗X射线树脂膜由包含聚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂中的至少一种的树脂材料形成。

4.如权利要求1所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述干燥气体包含有氮、氖、氩、氪以及氙中的至少一种的惰性气体。

5.如权利要求1所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述密封构件具有利用了粘接剂的粘接接合部以及利用了所述抗X射线树脂膜的熔接的熔接接合部中的至少一个。

6.一种分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，包括：

真空密封外壳，该真空密封外壳具有开口；

X射线透射组件，该X射线透射组件安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

阴极，该阴极收纳于所述真空密封外壳，用于射出电子；以及

阳极靶，该阳极靶收纳于所述真空密封外壳，用于射出X射线，

所述X射线透射组件包括：

窗框，该窗框与所述开口相对，气密性地安装于所述真空密封外壳；

X射线透射窗，该X射线透射窗被收进所述窗框，与所述窗框一起保持所述真空密封外壳内部的气密状态，且由铍薄板形成，用于使X射线透过；

抗X射线树脂膜，该抗X射线树脂膜位于所述X射线透射窗的外部气体侧，隔开间隔与所述X射线透射窗相对；

框构件，该框构件与所述开口相对，气密性地安装有所述抗X射线树脂膜，且与所述窗框、所述X射线透射窗、以及所述抗X射线树脂膜一起在内部形成空间；

密封构件，该密封构件气密性地封闭所述窗框与所述框构件之间的间隙，保持所述空间的气密状态；以及

干燥气体，该干燥气体不含有水分，且填充于所述空间。

7.如权利要求6所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述密封构件具有：橡胶密封材料，该橡胶密封材料设置于所述窗框与所述框构件之间；以及按压构件，该按压构件保持隔着所述橡胶密封材料将所述框构件按压至所述窗框的状态。

8.如权利要求6所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述抗X射线树脂膜由包含聚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂中的至少一种的树脂材料形成。

9.如权利要求6所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述干燥气体是包含有氮、氖、氩、氪以及氙中的至少一种的惰性气体。

10.如权利要求6所述的分析用固定阳极型X射线管，其特征在于，

所述密封构件具有利用了粘接剂的粘接接合部以及利用了所述抗X射线树脂膜的熔接的熔接接合部中的至少一个。

11.一种分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，包括下述步骤：

准备具有开口的真空密封外壳、窗框、由铍薄板形成的使X射线透过的X射线透射窗、射出电子的阴极、射出X射线的阳极靶、以及抗X射线树脂膜；

将所述X射线透射窗收进所述窗框；

在收有所述X射线透射窗的所述窗框与所述开口相对的状态下，将所述窗框安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

在所述真空密封外壳内收纳所述阴极和阳极靶；

对收纳有所述阴极和阳极靶且安装有收纳所述X射线透射窗的所述窗框的所述真空密封外壳的内部进行真空排气，并气密性地密封所述真空密封外壳；

在不含有水分的干燥气体气氛中使所述抗X射线树脂膜在所述真空密封外壳的外部隔开间隔与所述X射线透射窗相对，在所述窗框、所述X射线透射窗、所述抗X射线树脂膜的内部形成填充有所述干燥气体的空间；以及

使用密封构件气密性地封闭所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间的间隙，保持所述空间的气密状态，从而形成具有所述窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、密封构件、以及干燥气体的X射线透射组件。

12.如权利要求11所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

在使用所述密封构件保持所述空间的气密状态时，

在所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间设置所述密封构件的橡胶密封材料，

使用所述密封构件的按压构件来保持隔着所述橡胶密封材料将所述抗X射线树脂膜按压至所述窗框的状态。

13.如权利要求11所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

所述抗X射线树脂膜由包含聚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂中的至少一种的树脂材料形成。

14.如权利要求11所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

所述干燥气体是包含有氮、氖、氩、氪以及氙中的至少一种的惰性气体。

15.如权利要求11所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

所述密封构件具有利用了粘接剂的粘接接合部以及利用了所述抗X射线树脂膜的熔接的熔接接合部中的至少一个。

16.一种分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

准备具有开口的真空密封外壳、窗框、由铍薄板形成的使X射线透过的X射线透射窗、发出电子的阴极、发出X射线的阳极靶、框构件、以及抗X射线树脂膜；

将所述X射线透射窗收进所述窗框；

在收有所述X射线透射窗的所述窗框与所述开口相对的状态下，将所述窗框安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口；

在所述真空密封外壳内收纳所述阴极和阳极靶；

对收纳有所述阴极和阳极靶且安装有收纳所述X射线透射窗的所述窗框的所述真空密封外壳的内部进行真空排气，并气密性地密封所述真空密封外壳；

将所述抗X射线树脂膜气密性地安装于所述框构件；

在不含有水分的干燥气体气氛中，在所述框构件在所述真空密封外壳的外部与所述开口相对的状态下使所述抗X射线树脂膜隔开间隔与所述X射线透射窗相对，在所述窗框、所述X射线透射窗、所述抗X射线树脂膜、以及所述框构件的内部形成填充有所述干燥气体的空间；以及

使用密封构件气密性地封闭所述窗框与所述框构件之间的间隙，保持所述空间的气密状态，从而形成具有所述窗框、X射线透射窗、框构件、抗X射线树脂膜、密封构件、以及干燥气体的X射线透射组件。

17.如权利要求16所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

在使用所述密封构件保持所述空间的气密状态时，

在所述窗框与所述框构件之间设置所述密封构件的橡胶密封材料，

使用所述密封构件的按压构件来保持隔着所述橡胶密封材料将所述框构件按压至所述窗框的状态。

18.如权利要求16所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

所述抗X射线树脂膜由包含聚酰亚胺树脂和聚醚醚酮树脂中的至少一种的树脂材料形成。

19.如权利要求16所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

所述干燥气体是包含有氮、氖、氩、氪以及氙中的至少一种的惰性气体。

20.如权利要求16所述的分析用固定阳极型X射线管的制造方法，其特征在于，

所述密封构件具有利用了粘接剂的粘接接合部以及利用了所述抗X射线树脂膜的熔接的熔接接合部中的至少一个。