CN109302788A - X射线管装置 - Google Patents

Abstract

实施方式涉及一种X射线管装置。提供一种能改善绝缘性的X射线管装置。实施方式的X射线管装置包括：容器；X射线管，所述X射线管位于所述容器的内侧，并放射出X射线；插座，所述插座设于所述容器，并与所述X射线管电连接，朝第一方向延伸并形成为有底的筒状；插件，所述插件插入到所述插座，并与所述插座电连接；绝缘油，所述绝缘油被填充到所述插座与所述插件之间的空间；以及弹性构件，所述弹性构件位于所述插座与所述插件之间的位置，并将填充到所述空间的所述绝缘油液密地密闭，并根据所述绝缘油的变化而发生变形。

Description

X射线管装置

本申请以日本专利申请2017-143854(申请日：2017年07月25日)为基础，享受该申请的优先权。本申请参照上述申请，并包含相同申请的全部内容。

技术领域

实施方式涉及一种X射线管装置。

背景技术

一般而言，X射线管装置被用在医疗等中。例如，旋转阳极型X射线管装置被用作胃诊查或获得CT图像时的X射线管发生源。X射线管装置包括X射线管，上述X射线管收纳于管容器(外壳)内。X射线管在真空环境的外围器内包括阴极和与上述阴极相对的大致伞状的阳极靶。阴极设于从X射线管的中心轴偏心的位置处。阳极靶以能旋转的方式设于X射线管的中心轴的周围。通过从阴极释放出的热电子与阳极靶碰撞，从而X射线管放射X射线。X射线管装置从X射线放射窗向对象放射从X射线管放射的X射线。

X射线管装置在管容器中包括插座(插口)和供给电力的插头。插座形成为大致圆筒形状，并与X射线管电连接。插头被插入到插座，与插座电连接，经由插座向X射线管施加高电压。为了防止在插件的沿面与插座的沿面处产生的放电(沿面放电)，在插入到插座的插件的沿面和插座的沿面涂覆有绝缘润滑脂、例如硅脂。在插件和插座的沿面未涂覆充分的绝缘脂的情况下，可能会使插件和插座的沿面的绝缘性下降。

发明内容

本发明的实施方式鉴于上述这点而作，其目的在于提供一种能改善绝缘性的X射线管装置。

本发明实施方式的X射线管装置包括：容器；X射线管，上述X射线管位于上述容器的内侧，并放射出X射线；插座，上述插座设于上述容器，并与上述X射线管电连接，朝第一方向延伸并形成为有底的筒状；插件，上述插件插入到上述插座，并与上述插座电连接；绝缘油，上述绝缘油被填充到上述插座与上述插件之间的空间；以及弹性构件，上述弹性构件位于上述插座与上述插件之间的位置，并将填充到上述空间的上述绝缘油液密地密闭，并根据上述绝缘油的变化而发生变形。

根据上述结构的X射线管装置，能改善绝缘性。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式的X射线管装置的一例的剖视图。

图2是图1的A-A的插座的剖视图。

图3是将图2所示的弹性构件的周边区域放大后的放大剖视图。

图4是表示实施方式的X射线管装置的另一结构例的剖视图。

图5是表示实施方式的X射线管装置的又一结构例的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对实施方式进行说明。

(实施方式)

图1是示意性地表示实施方式的X射线管装置1的一例的剖视图。

X射线管装置1包括管容器(以下，称作容器或外壳)2、X射线管3、绝缘构件4、定子线圈5和插座20(20L、20R)。第一方向X、第二方向Y和第三方向Z彼此正交，但也可以以90度以外的角度交叉。以下，将由第二方向Y和第三方向Z规定的平面称作“Y-Z平面”。此外，在第三方向Z中，将箭头方向称作后侧(后方)，将后侧的相反方向称作前侧(前方)。在第二方向Y中，将箭头方向称作上侧(上方)，将上侧的相反方向称作下侧(下方)。以下，将穿过两条直线的交点并在X方向上延长的轴称作管轴TA，其中，上述交点是穿过X射线管在第一方向X上的宽度中心的直线与穿过在第二方向Y上的宽度中心的交点。

外壳2包括X射线放射窗W。外壳2形成为圆筒形状，并通过大致圆板形状的盖部等分别将前方和后方堵塞。外壳2的内侧被液密地密闭。外壳2将X射线管3收纳于内侧。此外，外壳2在内侧的空间填充有例如冷却液CL。

X射线管3包括外围器310、阳极构体320以及与阳极构体320相对的电子射出部330。X射线管3例如是中性点接地的旋转阳极型的X射线管。外围器310形成为例如大致圆筒形状，并配置成中心轴与管轴TA重叠。外围器310在维持为真空环境的内部包括阳极构体320和电子射出部330。另外，外围器310既可以是例如供X射线透过的结构，也可以是在与X射线放射窗W相对的位置设有X射线放射窗的结构。

阳极构体(阳极)320包括阳极靶321、支承柱322、螺母323、旋转圆筒324、固定轴325和转子326。在阳极构体320中，阳极靶321、支承柱322、旋转圆筒324以及固定轴325与外围器310配置在同轴上。在图示的例子中，阳极靶321、支承柱322、旋转圆筒324和固定轴325的中心轴位于管轴TA上。

阳极靶321由阳极靶层和靶基体构成，其中，上述阳极靶层与电子射出部330相对，上述靶基体设于阳极靶层后方并对阳极靶层进行支承。在阳极靶321中，阳极靶层由例如钨形成。此外，在阳极靶321中，靶基体由例如钼合金形成。例如，阳极靶321形成为伞状的大致圆板形状。通过使电子束在形成为伞状的阳极靶层上发生碰撞，从而根据制动辐射的原理，阳极靶321从电子束发生碰撞的阳极靶层上的焦点向阳极靶层表面的全方位放射X射线。

在支承柱322前方的前端通过螺母323固定阳极靶321。此外，旋转圆筒324是有底的圆筒形状的金属构件。旋转圆筒324设置成底部位于前方且朝后方开口。在旋转圆筒324底部的外侧固定支承柱322。旋转圆筒324在第三方向Z上延伸，并以能旋转的方式设置在固定轴325周围。固定轴325是朝第三方向Z伸出的大致圆柱形状的金属构件。固定轴325的前方部分插入到旋转圆筒324的内侧。固定轴325的后方部分贯穿外围器310，并气密地固定于外围器310。固定轴325的后方部分的前端延伸到外围器310的外部，并固定于后述的绝缘构件4。转子326与旋转圆筒324的第二方向Y上的外周部接合。另外，上述阳极构体320是一例，也可以是其它结构。

电子射出部330包括阴极331、支承构件332和支承构件333。电子射出部330在第三方向Z上远离阳极构体320。

阴极331包括射出电子(电子束)的丝极(电子发生源)。在图示的例子中，阴极331与阳极靶321相对。例如，从阴极331放射的电子通过施加于阳极靶321与阴极331之间的高电压而被加速，并与阳极靶321的表面碰撞，从而从阳极靶321放射X射线。

在第三方向Z上，支承构件332前方的一端部固定于外围器310，后方的另一端部固定于支承构件333。

支承构件333朝第二方向Y延伸，并与阳极靶321相对。在第二方向Y上，支承构件333的下端支承于支承构件332，支承构件333的上端固定有阴极331。在第二方向Y上，支承构件333的上端远离外围器310的内表面。

绝缘构件4将X射线管3后方的周围包围。定子线圈5相对于绝缘构件4设于第二方向Y的外侧，并经由绝缘构件4与转子326相对。通过从未图示的电源供给电流，从而在定子线圈5与转子326之间形成磁回路。旋转圆筒324通过形成于转子326与定子线圈5之间的磁回路，在固定轴325周围旋转。同时，固定于与旋转圆筒324连接的支承柱322的前端部的阳极靶321也随着旋转圆筒324的旋转而旋转。

插座20(20L、20R)设于外壳2。插座20在内侧连接有插座21(21L、21R)，并从插件供给电流。插座20经由配线等而与X射线管3电连接。在图示的例子中，插座20包括插座20L和插座20R。插座20L位于前方的下侧，插座20R位于后方的下侧。插座20L经由配线等而与电子射出部330电连接。插座20R经由配线等而与阳极构体320电连接。另外，有时也将插座称作插口。

图2是图1的A-A的插座20(20L)的剖视图。另外，插座20R的截面结构能应用与插座20L的截面结构相同的结构。因而，对于插座20(20R)的截面结构，省略其说明。

外壳2包括在第一方向X上朝外壳2的外侧突出的突出部2P。突出部2P形成有孔HL1，上述孔HL1在第一方向X上从外壳2的外侧贯穿至内侧。在图示的例子中，突出部2P在内表面具有层差ST。在层差ST配置有O形环RG。此外，端部2T在内表面具有螺纹槽2S。

插座20(20L)嵌合到孔HL1中。插座20形成为有底的筒状。在图示的例子中，插座20形成为第二方向Y的内径ID1的有底筒状。插座20包括端部20T和底部20B。插座20形成有从端部20T贯穿至底部20B的孔。端部20T具有朝向第一方向X外侧的开口。端部20T朝第二方向Y突出，并隔着O形环RG通过层差ST卡定。即，插座20在端部20T处隔着O形环RG通过层差ST卡定。底部20B包括连接器CN。连接器CN与图1所示的X射线管3电连接。

插件21形成为沿第一方向X延伸的大致圆柱形状。插件21插入到插座20中。在图示的例子中，插件21具有大径部21A和连接部21B。大径部21A具有比插座20的内径ID1和后述的环30的内径大且比突出部2P的端部2T的内径小的外径ID2。大径部21A与后述的环30接触，并通过环30卡定。连接部21B从大径部21A沿第一方向X的箭头方向延伸，并具有比插座20的内径ID1和大径部21A的外径ID2小的外径ID3。连接部21B插入到插座20中。连接部21B在与底部20B相对的前端面21TS设有端子TM。端子TM与连接器CN电连接，并使从未图示的电源供给的电流在连接器CN中流通。另外，前端面21TS既可以与底部20B接触，也可以与底部20B不接触。

环30是在Y-Z平面上形成为环状的金属构件。环30对插座20进行固定。在图示的例子中，环30具有比突出部2P的端部2T的内径小的外径。此外，环30具有比插座20的内径ID1大且比插件21的大径部21A的外径ID2小的内径。环30在突出部2P的端部2T的内侧位于插件21的大径部21A与插件20的端部20T之间。环30与端部2T的螺纹槽2S、大径部21A和端部20T接触。环30在第二方向Y的外周面具有螺纹槽30S。环30与突出部2P的端部2T的内侧螺合。环30通过朝第一方向X的箭头方向按压端部20T，从而对插座20进行固定。

螺母40是在Y-Z平面上形成为大致环状的金属构件。螺母40对插件21进行固定。在图示的例子中，螺母40包括头部40A和螺纹部40B。头部40A在第二方向Y上具有比突出部2P的端部2T的外径大的外径和比插件21的大径部21A的外径小的内径。头部40A与大径部21A接触。螺纹部40B从头部40A向第一方向X的箭头方向延伸。螺纹部40B在第二方向Y上具有比突出部2P的端部2T的内径小的外径和比插件21的大径部21A的外径ID2大的内径。螺纹部40B在第二方向Y的外周面具有螺纹槽40S。螺纹部40B与突出部2P的端部2T的内侧螺合。螺母40通过朝第一方向X的箭头方向按压端部21A，从而对插座21进行固定。

弹性构件50是树脂制的、例如橡胶制的垫圈。弹性构件50将插座20的沿面与插件21的沿面间的空间SP液密地密闭。在图示的例子中，弹性构件50在Y-Z平面上形成为中空的环状。弹性构件50在第一方向X上位于插座20的端部20T与插件21的大径部21A之间，并在第二方向Y上位于插件30的内侧。弹性构件50与环30、大径部21A和端部20T接触。在由弹性构件50、插座20内侧的沿面(或内表面)和插件21外侧的沿面(或外表面)包围的空间SP中填充有绝缘材料、例如绝缘油IO。

图3是将图2所示的弹性构件50的周边区域B放大后的放大剖视图。

在图示的例子中，弹性构件50的截面形成为C字状，并在与空间SP相反的一侧具有开口OP。即，弹性构件50在与绝缘油IO接触的部分的相反一侧具有开口OP。弹性构件50包括主体部E1、用于提高液密性的O形环部(第一扩张部)E21和O形部(第二扩张部)E22。主体部E1的截面形成为C字状。主体部E1根据绝缘油IO的变化、例如热膨胀等而发生变形。O形环部E21和E22设于主体部E1的端部，比主体部E1进一步扩张，并以夹着开口OP的方式相对。O形环部E21和E22的截面形成为圆状，比主体部E1的厚度大。O形环部E21和E22具有压溃量。O形环部E21和E22液密地夹持后述的间隔件SR。此外，O形环E21配置于由间隔件SR、插件21的大径部21A和环30包围的位置。O形环部E21的直径比间隔件SR与大径部21A之间的、第一方向X上的间隔大。因而，通过以与压溃量对应的变形量进行压扁，从而O形环部E21进一步与间隔件SR、大径部21A和环30紧贴。例如，O形环部E21液密地与间隔件SR、大径部21A和环30紧贴。O形环E22配置于由间隔件SR、插座20的端部20T和环30包围的位置。O形环部E22的直径比间隔件SR与端部20T之间的第一方向X上的间隔大。因而，通过以与压溃量对应的变形量进行压扁，从而O形环部E22进一步与间隔件SR、端部20T和环30紧贴。例如，O形环部E22液密地与间隔件SR、端部20T和环30紧贴。

在图示的例子中，环30具有通路PT1，上述通路PT1具有从与弹性构件50相对的表面30TS贯穿至螺纹槽30S。另外，只要能使气体流入、流出，则通路PT1也可以从表面30TS贯穿至螺纹槽30S之外的部分、例如外壳2的外侧。为了确保O形环部E21和O形环部E22的压溃量，在环30的表面30TS固定有间隔件SR。间隔件SR穿过开口OP从弹性构件50的外部延伸至内部。即，间隔件SR位于O形环部E21与O形环部E22之间的位置。间隔件SR例如是在Y－Z平面上形成为环状的金属构件。另外，间隔件SR也可以在Y-Z平面上以隔开间隔的方式呈圆状地设置多个。间隔件SR具有通路PT2，上述通路PT2从弹性构件50的内部贯穿至外部。通路PT2与通路PT1连接。因而，气体、例如空气穿过通路PT1和通路PT2流入弹性构件50的内侧，或是从弹性构件50的内侧流出。另外，通路PT1和通路PT2既可以是孔，也可以是槽或狭缝。

在本实施方式中，在X射线管装置1中，弹性构件50位于插座20与插件21之间，并将填充到插座20内侧的沿面与插件21外侧的沿面之间的空间SP的绝缘油IO液密地密闭。作为一例，在绝缘油IO发生热膨胀的情况下，弹性构件50经由通路PT1和通路PT2将填满内部的空气排出到外部并收缩。作为另一例，在绝缘油IO发生收缩的情况下，弹性构件50经由通路PT1和通路PT2将空气从外部吸入到内部并膨胀。因而，弹性构件50能吸收绝缘油IO的热膨胀、收缩等变化。即，弹性构件50能防止由绝缘油IO的变化导致的绝缘油IO的泄漏。

根据本实施方式，X射线管装置1包括弹性构件50，上述弹性构件50将填充到插座20的沿面与插件21的沿面之间的空间SP的绝缘油IO液密地密闭。因而，X射线管装置1防止在插座20的沿面与插件21的沿面之间产生的放电(沿面放电)。此外，X射线管装置1通过弹性构件50吸收绝缘油IO的热膨胀、收缩等变化，并防止绝缘油IO的泄漏。因此，根据本实施方式，可提供一种能改善绝缘性(沿面绝缘性)的X射线管装置1。

另外，只要能将填充到插座20与插件21之间的空间SP的绝缘油IO液密地密闭，则弹性构件50的截面也可以不形成为C字形状。例如，弹性构件50也可以形成为膜状。

接着，参照图4和图5，分别对本实施方式的X射线管装置1的其它结构例加以说明。在以下说明的本实施方式的X射线管装置1的其它结构例中，在与前述的实施方式相同的部分标注相同的附图标记并省略其详细说明，并以与实施方式不同的部分为中心进行详细说明。另外，在X射线管装置1的其它结构例中，也能获得与前述的实施方式相同的效果。

图4所示的X射线管装置1的结构例与图3所示的X射线管装置1的结构例相比，在间隔件SR包括用于防止弹性构件50的位置偏移的卡定部SRE这一点上不同。间隔件SR包括在弹性构件50的内侧突出的卡定部SRE。在图示的例子中，卡定部SRE朝第一方向X突出。因而，即使在O形环E21和O形环E22在第二方向Y上移动的情况下，O形环E21和O形环E22也通过卡定部SRE而卡定。即，即使在第二方向Y上移动的情况下，弹性构件50也通过卡定部SRE卡定。在上述这种结构例中也能获得与前文所述的实施方式相同的效果。除此之外，能防止弹性构件50的位置偏移。

图5所示的X射线管装置1的结构例与图3及图4所示的X射线管装置1的结构例相比，在环30包括凸部30C这一点上不同。环30在第二方向Y上，在内侧设有凸部30C。凸部30C穿过开口OP从弹性构件50的外侧延伸至内侧。即，凸部30C位于O形环部E21与O形环部E22之间的位置。此外，凸部30C包括卡定部30E，上述卡定部30E在弹性构件50的内侧突出。在图示的例子中，卡定部30E朝第一方向X突出。因而，即使在O形环E21和O形环E22在第二方向Y上发生移动的情况下，O形环E21和O形环E22也通过卡定部30E卡定。即，即使在第二方向Y上发生移动的情况下，弹性构件50也通过卡定部30E卡定。在上述这种结构例中，也能获得与前文所述的实施方式相同的效果。

以上，对本发明的多个实施方式进行了说明，但这些实施方式仅作为示例来提示，其并不旨在对说明的范围加以限定。这些实施方式能通过其它各种形态加以实施，其能在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、改变。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中，同样包含在权利要求书所记载的发明及与其等同的范围内。

Claims (11)

1.一种X射线管装置，其特征在于，包括：

容器；

X射线管，所述X射线管位于所述容器的内侧，并放射出X射线；

插座，所述插座设于所述容器，并与所述X射线管电连接，朝第一方向延伸并形成为有底的筒状；

插件，所述插件插入到所述插座，并与所述插座电连接；

绝缘油，所述绝缘油被填充到所述插座与所述插件之间的空间；以及

弹性构件，所述弹性构件位于所述插座与所述插件之间的位置，并将填充到所述空间的所述绝缘油液密地密闭，并根据所述绝缘油的变化而发生变形。

2.如权利要求1所述的X射线管装置，其特征在于，

所述弹性构件是中空的，并在与所述空间相反的一侧具有开口。

3.如权利要求2所述的X射线管装置，其特征在于，

包括间隔件，所述间隔件具有第一孔，所述第一孔经由所述开口从所述弹性构件的内侧向外侧延伸，并从所述弹性构件的内侧贯穿至外侧。

4.如权利要求3所述的X射线管装置，其特征在于，

所述弹性构件包括液密地夹持所述间隔件的第一扩张部和第二扩张部。

5.如权利要求4所述的X射线管装置，其特征在于，

所述间隔件包括卡定部，所述卡定部卡定于所述弹性构件的内侧。

6.如权利要求1所述的X射线管装置，其特征在于，

所述插座具有朝与所述第一方向交叉的第二方向延伸的端部，

所述插座具有大径部，所述大径部具有比所述插座的所述第二方向的内径大的外径，

所述弹性构件液密地夹在所述端部与所述大径部之间。

7.如权利要求1所述的X射线管装置，其特征在于，

所述弹性构件是橡胶制的。

8.如权利要求3所述的X射线管装置，其特征在于，

还包括具有从内侧贯穿至外侧的第二孔的金属构件，

所述第二孔与所述第一孔连接。

9.权利要求8所述的X射线管装置，其特征在于，

所述金属构件形成为环状。

10.如权利要求9所述的X射线管装置，其特征在于，

所述金属构件在外周面具有螺纹槽。

11.如权利要求2所述的X射线管装置，其特征在于，

还包括金属构件，所述金属构件具有孔，所述孔经由所述开口从所述弹性构件的内侧向外侧延伸，并从所述弹性构件的内侧贯穿至外侧，

所述金属构件在外周面具有螺纹槽。