CN111955057B - X射线发生装置 - Google Patents
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Abstract
X射线发生装置包括X射线管、X射线管收纳部和通过将用于向X射线管供给电压的内部电路板密封于绝缘内而构成的电源部。在由绝缘块的上表面和X射线管收纳部的内表面界定的空间中封入有绝缘油。在上表面配置有与靶材支承部连接的高压馈电部。在上表面设置有突出到比高压馈电部、上表面和绝缘油的边界部更靠绝缘阀侧的位置且从管轴方向看时包围高压馈电部的至少1个突出部。突出部的顶部与包含绝缘阀的端部且在与管轴正交的方向上延伸的虚拟平面隔开间隔。
Description
技术领域
本发明的一方式涉及一种X射线发生装置。
背景技术
在现有技术中,已知有将收纳X射线管和绝缘油的金属容器(X射线管收纳部)载置在绝缘块的上表面的结构(例如参照专利文献1、2)。在绝缘块中模塑有用于向X射线管供给电压的高电压产生电路。
在专利文献1中记载有:在绝缘块的上表面设置有包围从X射线管的阀部突出的高电压施加部周围,以将该高电压施加部与金属制筒部件(X射线管收纳部)间屏蔽的方式突出的环状壁部2E的结构。在专利文献2中记载有:在绝缘块的上表面设置有如包围棒状阳极的基端部(高电压施加部)的环状壁部13h的结构。如上所述的壁部发挥抑制从高电压施加部向X射线管收纳部的放电,且通过增大绝缘块上表面的沿面距离来抑制沿面放电的作用。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4231288号公报。
专利文献2:日本专利第4889979号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,如专利文献1、2所记载的壁部,若以包围X射线管的阀部与绝缘块的上表面间的区域的方式形成壁部,则可能因该壁部而阻碍X射线管收纳部内的绝缘油的循环。具体而言,与X射线管的高电压施加部接触而受热的绝缘油可能容易滞留在上述区域内。其结果,有X射线管的冷却效率降低的可能性。
因此,本发明的一方式的目的是提供一种能够抑制绝缘块表面的沿面放电,且抑制X射线管的冷却效率降低的X射线发生装置。
用于解决问题的技术手段
本发明的一方式的X射线发生装置包括:X射线管,其具有阀部和突设于阀部的高电压施加部;X射线管收纳部,其从沿着X射线管的管轴的管轴方向看时以至少包围阀部的方式收纳阀部;和电源部,其通过将用于向X射线管供给电压的高电压产生电路密封于由绝缘性材料构成的固体的绝缘块内而构成,在由面向X射线管的绝缘块的表面和X射线管收纳部的内表面界定出的空间中封入有绝缘性液体,在绝缘块的表面配置有与高电压施加部电连接的导电性的馈电部,在绝缘块的表面设置有至少1个突出部,至少1个突出部突出到比馈电部、绝缘块的表面和绝缘性液体的边界部更靠阀部侧的位置,且从管轴方向看时包围馈电部,至少1个突出部的顶部,与包含表面侧的阀部的端部且在与管轴正交的方向上延伸的虚拟平面隔开间隔。
本发明的一方式的X射线发生装置中,导电性馈电部与2种不同的绝缘材料(绝缘块的表面和绝缘性液体)的边界部成为电场易集中易放电的部分。因此,上述X射线发生装置中,在与X射线管的阀部相对的绝缘块的表面设置有突出到比该边界部更靠阀部侧的位置且包围馈电部的突出部。通过此种突出部,能够对包围X射线管的X射线管收纳部隐藏上述边界部。由此,能够抑制上述边界部与X射线管收纳部间的放电。此外,通过在绝缘块的表面设置上述突出部,与将绝缘块的表面设为平坦面的情况相比,能够增长绝缘块的表面的沿面距离。由此,能够抑制绝缘块的表面的沿面放电。另一方面,上述突出部的顶部与包含上述表面侧的阀部的端部并在与管轴正交的方向上延伸的虚拟平面隔开间隔。由此,能够防止在X射线管的阀部与绝缘块的表面间的区域内,绝缘性液体的循环受阻碍,能够抑制X射线管的冷却效率降低。由此,根据上述X射线发生装置,能够抑制绝缘块的表面的沿面放电,且抑制X射线管的冷却效率降低。
绝缘块的上述表面也可以具有连续变化的表面形状。如此,根据在绝缘块的表面未设置不连续变化的角部(即,电场易集中易放电的部分)的结构,能够抑制电场集中于绝缘块表面的特定部分(角部),能够更有效抑制放电的产生。
至少1个突出部也可以包含在馈电部的附近包围馈电部的环状的第1突出部。根据该结构,由于可通过第1突出部对X射线管收纳部适当屏蔽上述边界部,因此能够更有效抑制上述边界部X与X射线管收纳部间的放电。
至少1个突出部也可以包含与X射线管收纳部的内表面之间形成有槽部的环状的第2突出部。根据该结构,能够通过第2突出部,有效延长绝缘块的表面的沿面距离。
也可以在绝缘块的表面设置有:包围馈电部的环状的凹部;和与凹部连接且沿着管轴方向以随着离开虚拟平面而靠近凹部的方式倾斜的倾斜部。根据该结构,能够通过使产生在绝缘油内的异物等沿倾斜部移动而将其导入在凹部。由此,能够抑制因绝缘油内的异物等所致的放电产生。
发明的效果
根据本发明的一方式,可提供一种能够抑制绝缘块表面的沿面放电,且抑制X射线管的冷却效率降低的X射线发生装置。
附图说明
图1是表示一实施方式的X射线发生装置的外观的立体图。
图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的剖视图。
图3是表示X射线管的结构的剖视图。
图4是表示绝缘块上表面的构造的剖视图。
图5是表示绝缘块的变化例的图。
具体实施方式
以下,参照附图,详细说明本发明的实施方式。另外,对各图中相同或相当部分附注相同符号,省略重复说明。此外,表示“上”、“下”等特定方向的词语为了方便起见,是基于附图所示的状态。
图1是表示本发明的一实施方式的X射线发生装置的外观的立体图。图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线的剖面图。图1和图2所示的X射线发生装置1例如是观察被检体的内部构造的X射线非破坏检查所使用的微焦点X射线源。X射线发生装置1具有壳体2。在壳体2的内部主要收纳有产生X射线的X射线管3,和向X射线管3供给电功率的电源部5。壳体2具有收纳X射线管3的一部分的X射线管收纳部4和收纳部21。
收纳部21是主要收纳电源部5的部分。收纳部21具有底壁部211、上壁部212和侧壁部213。底壁部211和上壁部212分别具有大致正方形状。底壁部211的缘部和上壁部212的缘部经由4个侧壁部213连结。由此,收纳部21形成为大致长方体状。另外,本实施方式中,为了方便起见,将底壁部211与上壁部212彼此相对的方向设为Z方向,将底壁部211侧定义为下方,将上壁部212侧定义为上方。此外,将与Z方向正交且彼此相对的侧壁部213彼此相对的方向设为X方向和Y方向。在从Z方向看时的上壁部212的中央部设置有圆形的贯通孔即开口部212a。
X射线管收纳部4由具有高热传导率(散热性较高)的金属形成。作为X射线管收纳部4的材料,列举例如铝、铁、铜和包含它们的合金等。本实施方式中,X射线管收纳部4的材料是铝(或其合金)。X射线管收纳部4为在X射线管3的管轴方向(Z方向)的两端具有开口的筒状。X射线管收纳部4的管轴与X射线管3的管轴AX一致。X射线管收纳部4具有保持部41、圆筒部42、锥部43和凸缘部44。保持部41是使用未图示的固定部件来在凸缘部311保持X射线管3的部分,将X射线管收纳部4的上部开口与X射线管3一起气密地密封。圆筒部42连接于保持部41的下端,形成为具有沿Z方向延伸的壁面的圆筒状的部分。锥部43是连接于圆筒部42的端部,包括随着从该端部沿Z方向从圆筒部42远离而连续缓和地扩径的壁面的部分。圆筒部42和锥部43在ZX平面和ZY平面的剖面上,以平面状的圆筒部42和锥部43的壁面彼此所成角度为钝角的方式相互连接。凸缘部44是连接于锥部43的端部,从Z方向看时延伸到外侧的部分。凸缘部44构成为比圆筒部42和锥部43更厚壁的环状部件。由此,热容量增大,散热性提高。凸缘部44从Z方向看时,在包围上壁部212的开口部212a的位置,对上壁部212的上表面212e气密地固定。本实施方式中,凸缘部44与上壁部212的上表面212e热连接(可热传导地接触)。在X射线管收纳部4的内部气密地封入(填充)电绝缘性液体即绝缘油45。
电源部5是向X射线管3供给数kV~数百kV左右的电功率的部分。电源部5具有由固体环氧树脂构成的电绝缘性的绝缘块51,和被模塑于绝缘块51内的包含高电压产生电路的内部电路板52。绝缘块51呈大致长方体状。绝缘块51的上表面中央部贯通上壁部212的开口部212a并突出。另一方面,绝缘块51的上表面缘部51a气密地固定于上壁部212的下表面212f。在绝缘块51的上表面中央部配置有包含与内部电路板52电连接的圆筒状插座的高压馈电部54。电源部5经由高压馈电部54与X射线管3电连接。
被插通于开口部212a的绝缘块51的部分(即,上表面中央部)的外径与开口部212a的内径相同或比其稍小。
接着,对X射线管3的结构进行说明。如图3所示,X射线管3是所谓的反射型X射线管。X射线管3包括作为将内部保持真空的真空外围器的真空壳体10、作为电子产生单元的电子枪11、和靶材T。电子枪11例如具有使易辐射电子的物质含浸在包含高熔点金属材料等的基体而成的阴极C。此外,靶材T是例如包含钨等高熔点金属材料的板状部件。靶材T的中心位于X射线管3的管轴AX上。电子枪11和靶材T收纳在真空壳体10的内部,若从电子枪11出射的电子入射在靶材T,则产生X射线。X射线以靶材T为基点辐射状地产生。朝向X射线出射窗33a侧的X射线成分中,经由X射线出射窗33a向外部取出的X射线作为所要的X射线而利用。
真空壳体10主要是由通过绝缘性材料(例如玻璃)形成的绝缘阀12(阀部),和具有X射线出射窗33a的金属部13构成。金属部13具有收纳成为阳极的靶材T的主体部31,和收纳成为阴极的电子枪11的电子枪收纳部32。
主体部31形成为筒状,具有内部空间S。在主体部31的一端部(外侧端部),固定有具有X射线出射窗33a的盖板33。X射线出射窗33a的材料是X射线透过材料,例如是铍或铝等。通过盖板33,封闭内部空间S的一端侧。主体部31具有凸缘部311和圆筒部312。凸缘部311设置在主体部31的外周。凸缘部311是固定在上述X射线管收纳部4的保持部41的部分。圆筒部312是在主体部31的一端部侧形成为圆筒状的部分。
电子枪收纳部32形成为圆筒状,固定在主体部31的一端部侧的侧部。主体部31的中心轴线(即,X射线管3的管轴AX)与电子枪收纳部32的中心轴线大致正交。电子枪收纳部32的内部经由设置在电子枪收纳部32的主体部31侧的端部的开口32a,与主体部31的内部空间S连通。
电子枪11包括阴极C、加热器111、第1栅极电极112、第2栅极电极113,通过各构成部件的协动,能够减小所产生的电子束的径(微焦点化)。阴极C、加热器111、第1栅极电极112和第2栅极电极113分别经由平行延伸的多个馈电销114,安装于管座基板115。阴极C、加热器111、第1栅极电极112和第2栅极电极113经由各自所对应的馈电销114从外部被馈电。
绝缘阀12形成为大致筒状。绝缘阀12的一端侧连接于主体部31。绝缘阀12在其另一端侧保持将靶材T固定在前端的靶材支承部60。靶材支承部60通过例如铜材等形成为圆柱状,在Z方向延伸。在靶材支承部60的前端侧形成以随着从绝缘阀12侧去往主体部31侧而远离电子枪11的方式倾斜的倾斜面60a。靶材T以与倾斜面60a成同一面的方式,埋设在靶材支承部60的端部。
靶材支承部60的基端部60b比绝缘阀12的下端部更向外侧突出,连接于电源部5的高压馈电部54(参照图2)。即,通过高压馈电部54施加电压的高电压施加部(本实施方式中是基端部60b)突设在绝缘阀12。本实施方式中,真空壳体10(金属部13)设为接地电位,在高压馈电部54中对靶材支承部60供给正高电压。但是,电压施加方式不限于上述例。
接着,参照图4,详细说明绝缘块51的上表面的形状。如上所述,在由面向X射线管3的绝缘块51的上表面51e(表面)和X射线管收纳部4的内表面4a界定的空间中封入绝缘油45。上表面51e是包含上述上表面中央部和上表面缘部51a的面。但是,本实施方式中,主要界定封入有绝缘油45的上述空间的部分是,上表面51e中的尤其是贯通开口部212a而突出进入至X射线管收纳部4的内侧的部分。
在绝缘块51的上表面51e设置有包围高压馈电部54的环状的至少1个突出部55。突出部55是比高压馈电部54、绝缘块51的上表面51e和绝缘油45的边界部B更向绝缘阀12侧突出的部分。突出部55设置成以管轴AX为中心的圆环状。突出部55从与管轴方向(Z方向)正交的方向看时,具有圆弧状顶部地突出。边界部B沿高压馈电部54的下端缘部环状地存在。本实施方式中,突出部55包含遮盖边界部B的突出部55A(第1突出部),和设置在比突出部55A更外侧的突出部55B(第2突出部)。
突出部55A是在高压馈电部54附近以直接包围高压馈电部54的方式设置的环状突出部。突出部55A以直接包围边界部B,从周围遮盖的方式设置。高压馈电部54保存在形成于突出部55A内侧的中心区域的凹陷部(凹部)内。通过将此种突出部55A设置在高压馈电部54附近,而对X射线管收纳部4的内表面4a屏蔽边界部B。更详细而言,边界部B在将X射线管3连接于高压馈电部54的状态下,以不从X射线管收纳部4的内表面4a直接看穿的方式被屏蔽。
突出部55B是在接近X射线管收纳部4的内表面4a的位置,以与内表面4a间形成环状槽部56(通过槽部56对内表面4a隔开间隔)的方式设置的环状突出部。突出部55B从管轴方向(Z方向)看时,不与绝缘阀12相对。更详细而言,突出部55B以从管轴方向看时,不与上表面51e侧(电源部5侧)的绝缘阀12的端部12b和其外缘部的角部R相对的方式,设置在与管轴AX正交的方向上对绝缘阀12隔开间隔的位置。在槽部56的底部,环状地存在X射线管收纳部4的内表面4a(和上壁部212的上表面212e)、绝缘块51的上表面51e和绝缘油45的边界部B2。即,边界部B2成为通过突出部55B从周围被遮盖的状态,尤其以不从高压馈电部54、X射线管3的高电压施加部(基端部60b)和边界部B直接看穿的方式被屏蔽。本实施方式中,突出部55B的顶部位于比突出部55A的顶部更高的位置。换言之,突出部55B的顶部位于比突出部55A的顶部更靠近包含绝缘阀12的端部12b并在与管轴AX正交的方向延伸的虚拟平面P的位置。但是,突出部55A的顶部也可以位于比突出部55B的顶部更高(靠近虚拟平面P)的位置。本实施方式中,槽部56是由突出部55B和凸缘部44的内表面4a包围,以围绕突出部55B周围(遍及全周对内表面4a隔开间隔)的方式形成为环状。
另一方面,突出部55A和突出部55B的顶部从与管轴方向(Z方向)正交的方向看时,与虚拟平面P隔开间隔。换言之,从与管轴方向(Z方向)正交的方向看时,突出部55A和突出部55B的顶部位于比绝缘阀12的端部12b更靠上表面51e侧(电源部5侧)。此外,绝缘阀12的端部12b与突出部55B的顶部(即,突出部55中,最高突出部的顶部)之间,不存在绝缘块51的上表面51e。即,上表面51e的任一部分均位于比绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更靠沿管轴方向(Z方向)的方向的下方。即,在上表面51e不设置如阻碍绝缘油45循环的壁部。所谓如阻碍绝缘油45循环的壁部,例如是在X射线管3的电压施加部周围(典型而言,是从Z方向看时包围绝缘阀12的位置),以屏蔽高电压施加部与X射线管收纳部4之间的方式,突出至与绝缘阀12的端部12b相同高度或高于端部12b的位置的环状壁部(屏蔽板)。
此外,在绝缘块51的上表面51e设置有凹部57和倾斜部58。凹部57以包围高压馈电部54的方式,设置成从与管轴方向(Z方向)正交的方向看时,具有圆弧状剖面的环状。本实施方式中,如图4所示,凹部57是以在突出部55A的外侧与突出部55A连续的方式设置。即,突出部55A的外侧面和凹部57的内侧面连续。凹部57从与管轴方向(Z方向)正交的方向看时,比边界部B更向绝缘块51的内侧(内部电路板52(参照图2))凹陷。
倾斜部58是占据绝缘块51的上表面中央部大半的部分,连接凹部57与突出部55B。倾斜部58由从突出部55B向凹部57延伸的连续平面形成。倾斜部58相对于与管轴方向(Z方向)正交的平面(XY平面)倾斜。具体而言,倾斜部58是以沿管轴AX随着从虚拟平面P远离(即,图4中,随着去往沿管轴方向(Z方向)的方向的下方),而从突出部55B靠近凹部57的方式连续倾斜的倾斜面。换言之,倾斜部58是以沿管轴AX随着从绝缘阀12侧去往绝缘块51侧,而靠近凹部57的方式倾斜的倾斜面。此外,绝缘阀12的角部R与平坦面即倾斜部58相对,不与突出部55相对。
设置有上述突出部55、凹部57和倾斜部58的上表面51e具有从边界部B向X射线管收纳部4的内表面4a连续变化的表面形状。即,在上表面51e,从突出部55A遍及突出部55B未设置如不连续变化的角部。另外,上述突出部55、凹部57和倾斜部58均以X射线管3的管轴AX(参照图2)为中心的圆对称地(对于0度至360度的任意角度旋转对称)设置。由此,上表面51e整体具有以X射线管3的管轴AX为中心的圆对称的形状。更详细而言,在绝缘块51的上表面51e形成有:在以凹部57包围的大致圆锥台状突起部的中心形成凹陷部的中心环状部(突出部55A);和包括被槽部56和凹部57夹持且以从突出部55B至凹部57向管轴AX降下的方式倾斜的平面(倾斜部58)的外周环状部。中心环状部和外周环状部均具有以管轴AX为中心的圆对称形状,且其端缘部具有圆弧状倒角的形状。
[作用效果]
接着,对本实施方式的一方式的作用效果进行说明。X射线发生装置1中,导电性高压馈电部54与2种不同的绝缘材料(固体绝缘块51的上表面51e和绝缘油45)的边界部B成为电场易集中易放电的部分。因此,X射线发生装置1中,在绝缘块51的与X射线管3的绝缘阀12相对的上表面51e,设置有比边界部B更向绝缘阀12侧突出且包围高压馈电部的54突出部55。通过此种突出部55,能够对包围X射线管3的X射线管收纳部4隐藏边界部B。由此,能够抑制高电位的边界部B与接地电位(0V)的X射线管收纳部4之间的放电。
此外,通过在绝缘块51的上表面51e设置突出部55,与将绝缘块51的上表面51e设为平坦面的情况相比,能够增长绝缘块51的上表面51e的沿面距离。由此,能够抑制绝缘块51的表面的沿面放电。另一方面,突出部55的顶部从与管轴方向(Z方向)正交的方向看时,与包含绝缘阀12的端部12b并在与管轴AX正交的方向延伸的虚拟平面P隔开间隔。即,在绝缘块51的上表面51e不设置比上表面51e侧的绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更突出的部分。具体而言,如上所述,不在上表面51e设置会阻碍绝缘油45循环般的壁部(屏蔽板)。由此,能够防止在X射线管3的绝缘阀12与绝缘块51的上表面51e之间的区域阻碍绝缘油45的循环。即,在由X射线管3的绝缘阀12和突出部55所夹的区域,绝缘油45能够顺畅地循环。其结果,能够抑制X射线管3的冷却效率降低。由此,根据X射线发生装置1,能够抑制绝缘块51的表面的沿面放电,且抑制X射线管3的冷却效率降低。
此外,绝缘块51的上表面51e具有连续变化的表面形状。如此,根据在绝缘块51的上表面51e未设置不连续变化的角部(即,电场易集中易放电的部分)的结构,能够抑制电场集中于绝缘块51的表面的特定部分(角部),能够更有效抑制放电发生。此外,本实施方式中,在上表面51e中与绝缘油45接触的区域,在遍及其整体形成如与平坦面相较,沿面距离变长的面(曲面或倾斜面)。如此,通过在上表面51e中与绝缘油45接触的区域整体,连续形成与平坦面相较沿面距离变长的表面形状,能够有效抑制沿面放电。
此外,突出部55包含在高压馈电部54附近包围高压馈电部54的环状突出部55A。通过突出部55A,能够对X射线管收纳部4适当地屏蔽边界部B。由此,能够更有效抑制边界部B与X射线管收纳部4的内表面4a间的放电。
此外,突出部55包含与X射线管收纳部4的内表面4a之间形成有槽部56的环状突出部55B。通过突出部55B,能够有效延长绝缘块51表面的沿面距离。此外,突出部55B从周围遮盖槽部56的底部的边界部B2。突出部55B尤其以不从高压馈电部54、X射线管3的高电压施加部(基端部60b)和边界部B直接看穿的方式,屏蔽边界部B2。由于边界部B2也是在高压馈电部54、X射线管3的高电压施加部(基端部60b)和边界部B等高电位区域间易产生放电的部分,因此通过以突出部55B屏蔽放电路径,能够有效抑制放电。此外,绝缘阀12的角部R也是电场较强的部分,是产生放电的可能性较高的部分,但突出部55B以从管轴方向(Z方向)看时不与角部R相对的方式,设置在与管轴AX正交的方向上对绝缘阀12隔开间隔的位置,由此能够有效抑制放电产生。另外,X射线管收纳部4中,与角部R相对的区域也通过形成锥部43,而与角部R隔开间隔。即,能够通过突出部55B的配置与锥部54协动,扩展角部R周围的空间(通过扩展角部R与其他构成的距离),而更有效抑制放电产生。另外,也可以通过单纯地使X射线管收纳部4大型化,而使角部R与其他构成隔开间隔。但是,该情况下,由于绝缘油45的容量也超过必要地变大,因此有绝缘油45本身作为绝热材作用,或容易滞留的可能性。其结果,X射线管3的冷却效率有降低的可能性。
此外,在绝缘块51的上表面51e设置有包围高压馈电部54的环状凹部57,和连接于凹部57,以沿管轴方向(Z方向)随着从虚拟平面P远离而靠近凹部57的方式倾斜的倾斜部58。例如,X射线发生装置1以图4所示的朝向(使绝缘块51的上表面51e朝上的状态)使用的情况下,可通过使产生在绝缘油45内的异物沿倾斜部58倾斜而将其引导至凹部57。由此,能够对边界部B隐藏可能成为绝缘破坏原因的异物。其结果,能够抑制因绝缘油45内的异物所致的放电产生。此外,X射线发生装置1以与图4所示的朝向相反的朝向(使绝缘块51的上表面51e朝下的状态)使用的情况下,即使绝缘油45中产生少许气泡,也可以通过使该气泡沿倾斜部58上升而将其引导至凹部57。由此,能够对边界部B隐藏可能成为绝缘破坏原因的气泡。其结果,能够抑制因绝缘油45内的气泡所致的放电产生。此外,通过使绝缘阀12的角部R不与突出部55相对而与平坦面即倾斜部58相对,能够抑制因角部R所致的放电。
以上,虽然已对本发明的实施方式进行说明,但本发明并非限定于上述实施方式,本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变化。即,X射线发生装置的各部的形状和材料等不限于上述实施方式所示的具体形状和材料等。
图5是表示变化例的绝缘块151、251、351、451的上表面的剖视图。另外,图5的例中,不具有锥部43的圆筒状X射线管收纳部4A的开口端与绝缘块151、251、351、451的上表面缘部51a接合。如此,X射线管收纳部和绝缘块能够直接连接,也可以如上述实施方式,经由其他部件(上述实施方式中,是上壁部212)连接。
图5中的(A)所示的绝缘块151的上表面151a通过突出部152和倾斜部153,形成锥形状(随着从内侧去往外侧而向上方倾斜的形状)。突出部152是与上述实施方式的突出部55B相同的突出部。即,突出部152是在接近X射线管收纳部4A的内表面4a的位置,以与内表面4a间形成环状槽部的方式设置的环状突出部。突出部152的顶部位于较绝缘阀12的端部12b更下方。倾斜部153是连接边界部B和突出部152的部分。倾斜部153是以沿管轴AX随着去往X射线管3侧(图5的上方)而远离管轴AX的方式倾斜的倾斜面。以上说明的上表面151a中,与将上表面设为平坦面(例如,通过边界部B,与管轴方向(Z方向)正交的平面)的情况相比,也通过突出部152和倾斜部153延长沿面距离。此外,与上述实施方式的上表面51e同样地,上表面151a的任一部分均位于比绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更下方。因此,通过具有上表面151a的绝缘块151,与上述实施方式的具有上表面51e的绝缘块51同样地,也能够抑制绝缘块151表面的沿面放电,且能够抑制X射线管3的冷却效率降低。
图5中的(B)所示的绝缘块251的上表面251a通过突出部252和倾斜部253,形成倒锥形状(随着从内侧去往外侧而向下方倾斜的情况)。突出部252是与上述实施方式的突出部55A相同的突出部。即,突出部252是以在高压馈电部54附近包围高压馈电部54的方式设置的环状突出部。突出部252的顶部位于比绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更下方。倾斜部253是连接突出部252和上表面缘部51a的部分。倾斜部253是以沿管轴AX随着去往X射线管3侧(图5的上方),而靠近管轴AX的方式倾斜的倾斜面。以上说明的上表面251a中,与将上表面设为平坦面的情况相比,也通过突出部252和倾斜部253而延长沿面距离。此外,与上述实施方式的上表面51e同样地,上表面251a的任一部分均位于比绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更下方。因此,通过具有上表面251a的绝缘块251,也与上述实施方式的具有上表面51e的绝缘块51同样地,能够抑制绝缘块251表面的沿面放电,且抑制X射线管3的冷却效率降低。此外,边界部B的放电抑制效果非常高,另外,异物等通过倾斜面而易到达接地电位(0V)的X射线管收纳部4。因此,不易产生因异物等所致的放电,且也容易去除异物。
图5中的(C)所示的绝缘块351的上表面351a通过从内侧向外侧周期性设置的多个环状突出部352,而形成为波形形状。各突出部352从Z方向看时,设置成以管轴AX为中心的同心圆状。连接于边界部B的突出部352(最内侧的突出部352)是以包围边界部B的方式设置。各突出部352的顶部位于比绝缘阀21的端部12b(虚拟平面P)更下方。以上说明的上表面351a中,与将上表面设为平坦面的情况相比,也通过多个突出部352更进一步延长沿面距离。此外,与上述实施方式的上表面51e同样地,上表面351a的任一部分均位于较绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更下方。因此,通过具有上表面351a的绝缘块351,也与上述实施方式的具有上表面51e的绝缘块51同样地,能够抑制绝缘块351的表面的沿面放电,且抑制X射线管3的冷却效率降低。
图5中的(D)所示的绝缘块451的上表面451a通过包围高压馈电部54的圆筒状突出部452,而形成台阶形状。突出部452通过边界部B对与管轴方向(Z芳向)正交的平面(XY平面)突出。由此,在突出部452与高压馈电部54之间设置有环状的槽部453,且在突出部452与X射线管收纳部4A的内表面4a间设置有环状的槽部454。突出部452的顶部位于比绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更下方。以上说明的上表面451a中,与将上表面设为平坦面的情况相比,也通过突出部452延长沿面距离。具体而言,与平坦面相比,沿面距离增长突出部452的侧面(形成槽部453的内表面和形成槽部454的外表面)的程度。此外,与上述实施方式的上表面51e同样地,上表面451a的任一部分均位于比绝缘阀12的端部12b(虚拟平面P)更下方。因此,通过具有上表面451a的绝缘块451,与上述实施方式的具有上表面51e的绝缘块51同样地,也能够抑制绝缘块451表面的沿面放电,且抑制X射线管3的冷却效率降低。此外,能够容易形成突出部。
此外,绝缘块的上表面形状不限于上述特定的上表面形状(上表面51e、151a、251a、351a、451a),也可以为任意组合上述各部的形状而得的形状。
此外,上述实施方式的X射线管3是从与对于靶材的电子入射方向不同的方向取出X射线的反射型X射线管,但也可以为沿对靶材的电子入射方向取出X射线(靶材所产生的X射线透过靶材本身,从X射线出射窗被取出)的透过型X射线管。此外,上述实施方式的X射线管3中,在靶材T的上方形成X射线出射窗33a,在靶材T的侧方配置有电子枪11,但X射线的取出方式也可以为所谓侧窗方式(即,X射线出射窗设置在靶材T的侧方的方式)。具体而言,也可以在设置有X射线出射窗33a的位置(即,靶材T的上方)配置沿管轴方向对靶材T出射电子的电子枪,且在设置有电子枪11的位置(即,靶材T的侧方)配置X射线出射窗。
符号说明
1…X射线发生装置,3…X射线管,4…X射线管收纳部,4a…内表面,5…电源部,12…绝缘阀(阀部),45…绝缘油(绝缘性液体),60b…基端部(高电压施加部),51、151、251、351、451…绝缘块,51e、151a、251a、351a、451a…上表面(表面),52…内部电路板(高电压产生电路),54…高压馈电部(馈电部),55…突出部,55A…突出部(第1突出部),55B…突出部(第2突出部),56…槽部,57…凹部,58…倾斜部,AX…管轴,B、B2…边界部。
Claims (5)
1.一种X射线发生装置,其特征在于,包括:
X射线管,其具有阀部和突设于所述阀部的高电压施加部;
X射线管收纳部,其从沿着所述X射线管的管轴的管轴方向看时以至少包围所述阀部的方式收纳所述阀部;和
电源部,其通过将用于向所述X射线管供给电压的高电压产生电路密封于由绝缘性材料构成的固体的绝缘块内而构成,
在由面向所述X射线管的所述绝缘块的表面和所述X射线管收纳部的内表面界定出的空间中封入有绝缘性液体,
在所述绝缘块的所述表面配置有与所述高电压施加部电连接的导电性的馈电部,
在所述绝缘块的所述表面设置有至少1个突出部,所述至少1个突出部突出到比所述馈电部、所述绝缘块的所述表面和所述绝缘性液体的边界部更靠所述阀部侧的位置,且从所述管轴方向看时包围所述馈电部,
所述至少1个突出部的顶部,与包含所述表面侧的所述阀部的端部且在与所述管轴正交的方向上延伸的虚拟平面隔开间隔。
2.如权利要求1所述的X射线发生装置,其特征在于:
所述绝缘块的所述表面具有连续变化的表面形状。
3.如权利要求1或2所述的X射线发生装置,其特征在于:
所述至少1个突出部包含在所述馈电部的附近包围所述馈电部的环状的第1突出部。
4.如权利要求1~3中任一项所述的X射线发生装置,其特征在于:
所述至少1个突出部包含与所述X射线管收纳部的内表面之间形成有槽部的环状的第2突出部。
5.如权利要求1~4中任一项所述的X射线发生装置,其特征在于:
在所述绝缘块的所述表面设置有:包围所述馈电部的环状的凹部;和与所述凹部连接且沿着所述管轴方向以随着离开所述虚拟平面而靠近所述凹部的方式倾斜的倾斜部。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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