CN111972049A - X射线发生装置和x射线利用系统 - Google Patents

Abstract

X射线发生装置包括：X射线管；具有电动机的对X射线管供给热媒的热媒供给部；控制电动机的转速的电动机控制部；和能够安装X射线管和热媒供给部的装置壳体。电动机控制部使电动机的转速与包含X射线管和壳体的结构物所具有的共振频率错开。根据该结构，能够避免因电动机发出的振动所引起的共振现象。因此，能够降低振动对X射线管的影响。其结果，X射线发生装置能够高稳定性地动作。

Description

X射线发生装置和X射线利用系统

技术领域

本发明涉及一种X射线发生装置，另一方式是一种X射线利用系统。

背景技术

X射线发生装置通过使电子碰撞靶材来产生X射线。向X射线管的输入能量被转换成X射线的能量和热能。例如专利文献1所示，X射线发生装置包括将X射线管所发出的热能排出的冷却装置。专利文献2教导了从X射线发生装置照射X射线时会对冷却装置的动作造成影响。例如，专利文献3公开了通过控制作为热媒的油的流动来稳定地照射X射线的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-56958号公报。

专利文献2：日本专利第2769434号公报。

专利文献3：日本专利第5315914号公报。

发明内容

发明所要解决的技术问题

随着X射线管出射的X射线的能量变大，输入能量也变大。其结果，热能也变大。因此，需要提高冷却装置的输出，充分排出从X射线管产生的热能。但是，随着冷却装置的输出增加，冷却装置的动作会对X射线发生装置的动作稳定性造成的影响也会增大。

因此，本发明的一方式和其他方式的目的是提供一种能够高稳定性地动作的X射线发生装置和X射线利用系统。

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；具有电动机的对X射线管供给热媒的热媒供给部；控制电动机的转速的电动机控制部；和能够安装X射线管和热媒供给部的装置壳体，电动机控制部使电动机的转速与包含X射线管和装置壳体的结构物所具有的共振频率错开。

该X射线发生装置中，利用从热媒供给部供给的热媒，控制X射线管的温度。此处，热媒供给部具有电动机。该电动机的转速通过从电动机控制部供给的控制信号来进行控制。电动机控制部使电动机的转速与包含X射线管和装置壳体的结构物所具有的共振频率错开。于是，能够避免因电动机发出的振动所引起的共振现象。因此，能够降低振动对X射线管的影响。其结果，X射线发生装置能够高稳定性地动作。

所述X射线发生装置还可以具有控制从X射线管输出的X射线的强度的X射线控制部，电动机控制部基于X射线的强度来控制电动机的转速。X射线管所产生的热量与X射线的强度相关联。因此，通过使电动机的转速与X射线的强度建立关联，能够进行效率良好的冷却。

电动机控制部也可以伴随X射线的强度的增大而增大电动机的转速，伴随X射线的强度减小而减小电动机的转速。若X射线的强度变大，则X射线管所产生的热量变多。因此，电动机控制部增大电动机的转速，能够提高冷却性能。另一方面，若X射线的强度变小，则X射线管所产生的热量也变少。因此，电动机控制部减小电动机的转速，能够降低冷却性能。因此，能够进行更有效率的良好冷却。

热媒供给部也可以包含通过电动机来旋转的风扇，并通过风扇来对X射线管提供作为热媒的气体。根据该结构，能够通过简易结构来控制X射线管的温度。

所述X射线发生装置还可以包括安装于装置壳体中的用于收纳X射线管的收纳部，该收纳部配置在与热媒供给部隔开间隔的位置。根据该结构，装置壳体中的热媒供给部和X射线管配置在相互远离的位置。其结果，热媒供给部所发出的振动在被传递至X射线管之前易衰减。因此，能够进一步抑制因热媒供给部的动作而对X射线管的影响，所以X射线发生装置能够高稳定性地动作。

所述X射线发生装置还可以具有树脂块部，该树脂块部中包含有用于向X射线管供给电压的电源，收纳部隔着树脂块部安装于装置壳体。根据该结构，传递至装置壳体的振动会经由树脂块部传递至收纳X射线管的收纳部。其结果，振动在树脂块部传递的期间衰减。因此，能够进一步抑制因热媒供给部的动作而对X射线管的影响，所以X射线发生装置能够高稳定性地动作。

本发明的另一方式的X射线利用系统包括：X射线发生装置，其包括X射线管、具有电动机的对X射线管供给热媒的热媒供给部和能够安装X射线管和热媒供给部的装置壳体；控制电动机的转速的电动机控制部；和能够安装X射线发生装置的系统壳体，电动机控制装置使电动机的转速与包含X射线发生装置和系统壳体的结构物所具有的共振频率错开。

X射线利用系统中，电动机控制装置使电动机的转速与包含X射线发生装置和系统壳体的结构物所具有的共振频率错开。于是，该结构物不会产生共振现象。因此，能够抑制因热媒供给装置动作而对X射线利用系统整体的影响。因此，X射线利用系统能够高稳定性地动作。

本发明的另一方式的X射线利用系统包括：X射线发生装置，其具有X射线管、能够安装X射线管的装置壳体和电动机控制部；具有电动机的对X射线管供给热媒的热媒供给部；和能够安装X射线发生装置和热媒供给装置的系统壳体，电动机控制装置使电动机的转速与包含X射线发生装置和系统壳体的结构物所具有的共振频率错开。

通过该X射线利用系统，也能够抑制因热媒供给装置的动作而对X射线利用系统整体的影响，所以X射线利用系统能够高稳定性地动作。

本发明的另一方式的X射线利用系统包括：X射线发生装置，其具有X射线管和能够安装X射线管的装置壳体；具有电动机的对X射线管供给热媒的热媒供给部；控制电动机的转速的电动机控制部；和能够安装X射线发生装置和热媒供给装置的系统壳体，电动机控制装置使电动机的转速与包含X射线发生装置和系统壳体的结构物所具有的共振频率错开。

通过该X射线利用系统，也能够抑制因热媒供给装置的动作而对X射线利用系统整体的影响，所以X射线利用系统能够高稳定性地动作。

发明的效果

根据本发明的一方式和其它方式，可提供一种能够高稳定性地动作的X射线发生装置和X射线利用系统。

附图说明

图1是表示第1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是沿图2的Ⅲ-Ⅲ线的上壁部的剖视图。

图4是表示X射线管的结构的剖视图。

图5是表示第1实施方式的X射线发生装置的图。

图6是表示焦点直径与电动机转速的关系的图表。

图7是表示第2实施方式的X射线检查系统的图。

图8是用于调节焦点直径与电动机转速的关系的流程图。

图9是表示电源装置和X射线管相对于壳体的固定例的图。

图10是表示第1变化例的X射线检查系统的结构的图。

图11是表示第2变化例的X射线检查系统的结构的图。

图12是表示第3变化例的X射线检查系统的结构的图。

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。

[第1实施方式]

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线的剖视图。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射线非破坏检查中所使用的微焦点X射线源。X射线发生装置1具有壳体2(装置壳体)。在壳体2的内部主要收纳有：产生X射线的X射线管3；收纳X射线管的一部分的X射线管收纳部4；和向X射线管3供给电功率的电源部5。壳体2具有第1收纳部21和第2收纳部22(包围部)。

第1收纳部21是主要收纳电源部5的部分。第1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，第1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。

图3是从图2的下侧观察到的上壁部212的剖视图。如图3所示，在从Z方向观察时的上壁部212的中央部设置有圆形的开口部212a。此外，在上壁部212，在隔着开口部212a在X方向彼此相对的位置，设置有一对开口部212b、212c(第1开口部、第2开口部)。开口部212b、212c具有长边方向沿着Y方向的大致长方形状。

在底壁部211与上壁部212之间，在与底壁部211和上壁部212的任一者隔开间隔的位置，设置有中间壁部214。通过如此的中间壁部214，在第1收纳部21的内部界定有由上壁部212、侧壁部213和中间壁部214包围的第1收纳空间S1，以及由底壁部211、侧壁部213和中间壁部214包围的第2收纳空间S2。第1收纳空间S1中，在中间壁部214的上表面214a固定有电源部5。第2收纳空间S2中，在中间壁部214的下表面214b安装有控制电路板7。在控制电路板7上，构成用于通过未图标的各种电子零件控制X射线发生装置1的各部(例如电源部5、后述的送风风扇9和后述的电子枪11等)的动作的控制电路。

第2收纳部22连接于第1收纳部21的上部，收纳X射线管3和X射线管收纳部4的部分。第2收纳部22从沿X射线管3的管轴AX的方向(管轴方向、Z方向)观察时，包围X射线管收纳部4。第2收纳部22通过螺钉紧固等来固定于上壁部212的上表面212e。在第2收纳部22的上部设置有用于至少使X射线管3的X射线出射窗33a(参照图1和图4)露出在外部的开口部221a。

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。X射线管收纳部4的材料例如优选铝、铁、铜和包含它们的合金等，本实施方式中是铝(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是连接于保持部41的下端，形成为沿Z方向延伸的圆筒状的部分。凸缘部44是连接于圆筒部42的端部，从Z方向看时延伸到外侧的部分。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，气密地固定于上壁部212的上表面212e。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)有电绝缘性的液体即绝缘油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绝缘块51(树脂块部)，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而突出。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中的绝缘块51的突出部分的外径与开口部212a的内径相同或比其稍小。

本实施方式中，在X方向上彼此相对的侧壁部213A、213B分别设置有通风孔部A。在通风孔部A设置有使第1收纳空间S1与外部连通的多个通风孔213a。在一侧壁部213A的内侧设置有作为冷却部的送风风扇9(热媒供给部)。送风风扇9通过利用形成于壳体2内的空间结构，来高效地冷却X射线管收纳部4、电源部5和控制电路板7等各部。

具体而言，送风风扇9通过从设置在侧壁部213A的通风孔部A吸入外气而产生冷却气体，将该冷却气体送风至第1收纳空间S1中的侧壁部213A与电源部5间的空间S11。通过送风至空间S11内的冷却气体，将电源部5冷却。

空间S11内流通的冷却气体的一部分经由上壁部212的开口部212b，流入到由X射线管收纳部4的外表面(圆筒部42的外表面)与第2收纳部22的内表面之间界定的包围空间S3。此外，包围空间S3也由X射线管3和第2收纳部22的内表面之间界定。包围空间S3形成为从Z方向观察时包围X射线管收纳部4。流入到包围空间S3的冷却气体通过X射线管收纳部4周围，从而冷却X射线管3和X射线管收纳部4的外表面。接着，该冷却气体经由上壁部212的开口部212c，再次流入到第1收纳空间S1(第1收纳空间S1中的侧壁部213B与电源部5之间的空间S12)，从形成于侧壁部213B的通风孔部A(排气部)被排出到外部。

在中间壁部214形成有：连通空间S11与第2收纳空间S2的开口部214c，以及连通空间S12与第2收纳空间S2的开口部214d。由此，在空间S11内流通的冷却气体的一部分经由中间壁部214的开口部214c，流入到第2收纳空间S2。通过流入到第2收纳空间S2的冷却气体，将控制电路板7冷却。并且，该冷却气体经由中间壁部214的开口部214d，再次流入到第1收纳空间S1(空间S12)，从形成在侧壁部213B的通风孔部A被排出到外部。

接着，对X射线管3的结构进行说明。如图4所示，X射线管3例如是所谓的反射型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于由高熔点金属材料等构成的基体中而成的阴极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出射的电子入射于靶材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被取出到外部的X射线作为所要的X射线而使用。

真空壳体10主要通过由绝缘性材料(例如玻璃)形成的绝缘阀12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，内部空间S的一端侧被封闭。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是固定在所述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直径(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)。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。

[送风风扇的控制]

另一方面，所述X射线发生装置1所包括的X射线管3根据X射线产生原理，将入射的能量的大部分作为热放出。其结果，越提高X射线的输出，产生的热量越多。其结果，因X射线管3的热，而产生动作稳定性降低或构成部件劣化等各种影响。因此，需要用于将从X射线管3产生的热效率良好地排出的结构。作为该结构，本实施方式的X射线发生装置1具有采用强制气冷方式，用于供给作为热媒的空气的送风风扇9。

如图5所示，送风风扇9具有风扇9a和电动机9b。由于电动机9b是旋转机械，因此有在动作中产生机械振动的情况。该振动V传递至固定送风风扇9的壳体2。在该壳体2安装有构成X射线发生装置1的各种零件。X射线管3也是其零件之一。于是，电动机9b发出的振动V也会传递至X射线管3。

X射线管3中，需要以高位置精度对靶材T照射电子。若振动传播至X射线管3，则可能产生靶材T与电子枪11的相对位置关系的变动。其结果，由于产生X射线焦点大小(以下称为“焦点直径”)或X射线焦点位置(以下称为“焦点位置”)的偏差，因此所获得的X射线不稳定。其结果，例如连续拍摄时，所得的多个X射线图像的X射线照射条件分别不固定，导致拍摄质量降低。此外，也会导致拍摄图像的鲜明度降低。

此外，为了提高拍摄图像的鲜明度，X射线发生装置1是将所得X射线的焦点微小化至数十μm～数nm者，是所谓微焦点X射线源。微焦点X射线源中，有基于X射线输出来控制焦点直径的情况。若X射线输出增加，则供给至靶材T的能量增加。此时，若每单位面积的入射能量变得过大，则有对靶材T造成损伤的情况。因此，从防止靶材T损伤的观点出发，有进行将向每单位面积的靶材T的入射能量保持一定地控制的情况。例如，增大X射线输出时，焦点直径变大。相反地，减少X射线输出时，焦点直径变小。以下，将该条件称为“本条件”。

以下，记载了在本条件下，X射线发生装置1基于X射线输出来控制送风风扇9的情况。X射线发生装置1具有控制电路板7，该控制电路板7包含电动机控制部7a和电源控制部7b(X射线控制部)。送风风扇9的控制通过控制电路板7所具有的电动机控制部7a进行。电动机控制部7a作为第1控制部，基于X射线输出，增减电动机9b的转速。例如，X射线输出较小时，由于供给到靶材T的能量较小，因此X射线管3所发出的热量也变小。即，无需过大的冷却能力，只要供给将X射线管3发出的热量排出所需要的气体例如空气即可。并且，空气向X射线管3的供给量是通过风扇9a的转速来控制的。因此，X射线输出较小时，减小使风扇9a旋转的电动机9b的转速。本条件下，X射线输出较小的情形时，焦点直径也较小。即，焦点直径较小时，减小电动机9b的转速。相反地，X射线输出较大的情形时，焦点直径也较大。即，焦点直径较大时，增大电动机9b的转速。

该焦点直径与转速的关系也可以为一次函数所示的直线状(参照图6的(a)部)。此外，焦点直径与转速的关系也可以为阶梯状(参照图6的(b)部)。即，将焦点直径区分成若干个范围，每分区设定特定的转速。例如，焦点直径为1微米以上10微米以下时，将转速设定为第1转速(R1)。焦点直径为10微米以上30微米以下时，将转速设定为第2转速(R2)。焦点直径为30微米以上时，将转速设定为第3转速(R3)。另外，各转速满足R1＜R2＜R3。

此处，若振动从送风风扇9向X射线管3传递，则在特定条件下X射线管3的振动有可能急剧增大。具体而言，将送风风扇9假设为起振源，将壳体2和X射线管3等假设为振动系统时，若送风风扇9发出的振动频率与振动系统所具有的共振频率一致则产生共振现象。由于因该共振现象而振幅增大，因此焦点直径或焦点位置的偏差也会变大。此处，第1实施方式中所述的共振频率是指，在X射线管3中，将因电动机9b的动作所引起的移位或加速度的振幅成为最大时的电动机9b的转速换算成频率而得的共振频率。此种共振频率例如也可以通过X射线发生装置1的构造解析而获得。另外，共振频率也可以通过进行模型调查(modelsurvey)(共振点探查)等试验来实测。

因此，电动机控制部7a作为第2控制部，使电动机9b所产生的振动的频率与共振频率错开。电动机9b发出的振动频率起因于电动机9b的转速。即，以振动频率不与共振频率重复的方式，控制电动机9b的转速。

如图6的(c)所示，转速(Re)对应于共振频率。在该转速(Re)附近，将转速设定为阶梯状。例如，该阶梯的宽度也可以利用所谓半值宽度设定。对于转速(Re)对应于共振频率时(即，共振状态)的振动能量，振动能量成为其半值的其他频率是隔着共振的峰而存在2个(ω1、ω2)。半值宽度是从频率(ω1)至频率(ω2)的宽度。并且，频率(ω1)对应于转速(Re1)，频率(ω2)对应于转速(Re2)。并且，焦点直径为对应于转速(Re1)的大小(fc1)以上，且为对应于转速(Re2)的大小(fc2)以下时，转速设定为(Re2)的固定值。另外，转速也可以设为(Re1)的固定值。

另外，利用所述半值宽度的设定方法仅为例示，也可以使用其他设定方法。

此外，图6的(b)部所例示的阶梯状控制转速的情形时，第1、第2、第3转速不与对应于共振频率的转速一致。即，使阶梯状变化的部分与表示共振频率的线交叉。

[作用效果]

该X射线发生装置1通过从送风风扇9供给的空气W将来自X射线管3的热排出。此处，送风风扇9具有电动机9b。该电动机9b的转速通过从电动机控制部7a供给的控制信号来进行控制。电动机控制部7a使电动机9b的转速与包含X射线管3和壳体2的结构物所具有的共振频率错开。于是，能够避免因电动机9b产生的振动所引起的共振现象。因此，能够降低振动对X射线管3的影响。其结果，X射线发生装置1能够高稳定性地动作。特别是，即使是相同振幅，其影响也随着焦点直径越小而越大，即，焦点直径越小，振动的影响越显著，因此，本发明在如本实施方式那样的微焦点X射线源中特别优选。

控制电路板7产生控制从X射线管3输出的X射线的强度的控制信号，控制电路板7所具有的电动机控制部7a基于X射线强度产生控制电动机9b的转速的控制信号。X射线管3所产生的热量与X射线的强度相关联。因此，通过使电动机9b的转速与X射线的强度建立关联，能够进行效率良好的冷却。

电动机控制部7a在X射线的强度越大时越增大电动机9b的转速，在X射线的强度越小时越减小电动机9b的转速。若X射线的强度变大，则X射线管3发出的热量也变多。因此，电动机控制部7a增大电动机9b的转速，提高冷却性能。另一方面，若X射线的强度变小，则X射线管3发出的热量也变少。因此，电动机控制部7a减小电动机9b的转速，降低冷却性能。因此，能够进行更具效率的良好冷却。

送风风扇9包含通过电动机9b旋转的风扇9a，通过风扇9a对X射线管3供给热媒即空气W。根据该结构，可通过简易结构来冷却X射线管3。此外，热媒不限于空气，也可以为其他气体(例如作为惰性气体的氮气等)。另外，热媒不限于气体，也可以为水等液体。该情况下，电动机9b作为泵(冷却器)等的液体给排水机构的驱动源来使用。

X射线发生装置1还具有收纳X射线管3的X射线管收纳部4，X射线管收纳部4配置在与送风风扇9隔开间隔的位置。根据该结构，壳体2中送风风扇9和X射线管3配置在相互远离的位置。其结果，送风风扇9所发出的振动传递至X射线管3之前易衰减。因此，由于进一步抑制了因送风风扇9的动作而对X射线管3的影响，因此能够高稳定性地动作。

所述X射线发生装置1还具有包含对X射线管3供给电压的电源部5的绝缘块51，X射线管收纳部4隔着绝缘块51安装于壳体2的中间壁部214。根据该结构，被传递至中间壁部214的振动需经由绝缘块51而传递至X射线管收纳部4。其结果，振动在绝缘块51中传递的期间衰减。因此，由于进一步抑制了因送风风扇9的动作而对X射线管3的影响，因此能够高稳定性地动作。

[第2实施方式]

另外，X射线发生装置1能够在利用X射线的X射线检查系统等中使用。即，存在X射线发生装置1不以其单体使用，而作为X射线检查系统的构成要素使用的情况。如图7所示，X射线检查系统200(X射线利用系统)具有X射线发生装置201、检查装置202和系统壳体203。X射线发生装置201对检查装置202供给X射线R。检查装置202利用该X射线R进行各种检查。并且，X射线发生装置201和检查装置202安装于共用的系统壳体203。

X射线管3的共振频率可能因系统壳体203的机械特性、构成要素相对于系统壳体203的固定位置、构成要素相对于系统壳体203的固定构造等影响而变化。此处，第2实施方式中所谓的共振频率是指，在X射线管3中，将因电动机9b的动作所致的移位或加速度的振幅成为最大时的电动机9b的转速换算成频率而得的共振频率。于是，可能产生以单体使用X射线发生装置201的情况下为最佳的电动机9b的控制方式，在组入到X射线检查系统200的情况下并不一定为最佳的情况。

因此，控制电路板7的电动机控制部7a调节焦点直径与转速的关系(以下称为“控制模式”)。

图8是表示调节动作的一例的流程图。在进行该动作之前，在X射线发生装置201的单体中获得可发挥希望性能的控制模式。此处所谓的希望性能也可以为从X射线发生装置201出射希望的焦点直径的X射线。即，根据控制模式，可在假设的动作范围内，将焦点直径设为基准值以下。并且，通过基于控制模式的焦点直径与转速的控制，获得实际所得的焦点直径的测定值。预先记录该测定值，作为该X射线发生装置1的实际能力值即基准焦点直径数据。

首先，将X射线发生装置201组入到X射线检查系统200中。接着，获得成为基准的X射线图像(步骤ST1)。接着，利用X射线图像，获得焦点直径，作为计算焦点直径数据(步骤ST2)。例如，也可以从X射线图像的半影换算成焦点直径。接着，将计算焦点直径数据与基准焦点直径数据进行比较(步骤ST3)。具体而言，判断计算焦点直径数据是否为基准焦点直径数据以下。接着，在计算焦点直径数据为基准焦点直径数据以下时，可判断为伴随向系统组装的共振频率的变化不会损害X射线发生装置1的实际能力。因此，利用最初设定的该控制模式，开始实际的检查步骤(步骤ST5)。另一方面，在计算焦点直径数据为基准焦点直径数据以上时，可判断为伴随向系统组装的共振频率的变化对X射线发生装置1的动作造成影响。因此，调节焦点直径与转速的关系(步骤ST4)。并且，再次依次进行从步骤ST1起的处理，反复该循环，直至在步骤ST3中判断出计算焦点直径数据为基准焦点直径数据以下为止。

根据该处理，能够与可能因向系统组装而产生的共振频率的变化相应地，将X射线发生装置201再设定为可发挥希望性能的状态。

另外，该调节流程在确定控制模式时也能够利用。如图9所示，X射线发生装置1可采用多个结构。另外，此处，为了简化说明，仅示意性地图示作为X射线发生装置1的X射线管3和电源部5。例如，有将X射线管3经由电源部5固定在壳体2的方式(参照图9的(a)部)。此外，也有在X射线管3和电源部5的边界附近，将X射线管3和电源部5固定在壳体2的方式(参照图9的(b)部)。另外，也有将电源部5经由X射线管3固定在壳体2的方式(参照图9的(c)部)。这些构造的差异也会作为共振频率的差异而显现。另外，也可以有即使相同构造也因固定方式而共振频率不同的情况。总之，X射线发生装置1的共振频率因各种原因而偏差。

因此，设定焦点直径与转速的关系时，也可以以焦点直径的要求值为基准，依次设定可满足该要求值的转速。该情况下，虽然不直接利用共振频率，但能够满足要求值的转速最终成为避免共振频率的值。

以上，虽然已对本发明的一实施方式进行说明，但本发明并非限定于上述实施方式。例如，X射线管3是从与对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，但也可以为沿着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，送风风扇9不限于送风来自外部的气体，也可以为通过将内部的气体向外部抽出而使气体流通的抽吸风扇。此外，送风风扇9(热媒供给部)也可以具有使作为热媒不仅使冷风(冷却气体)流通也使热风流通的功能。例如，送风风扇9也可以构成为可切换送风冷风的模式和送风温风的模式的作为X射线管3的温度控制部发挥功能。启动X射线发生装置1后，为了使X射线管3的动作稳定化，可能有要使X射线管收纳部4内的温度(即，绝缘油45的温度)上升至一定温度的情况。该情况下，可通过以送风温风的方式切换送风风扇9，而使温风流通在包围空间S3内，并使X射线管收纳部4内的温度效率良好地上升。其结果，能够缩短启动X射线发生装置1后直至使X射线管3的动作稳定化的时间。另外，本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变化。

[第1变化例]

上述实施方式中，X射线发生装置201具有送风风扇9和电动机控制部7a，但也可以例如如图10所示，X射线发生装置201A不具有电动机控制部7a，X射线检查系统200A具有电动机控制装置207。该情况下，电动机控制装置207从控制电路板7A接收关于焦点直径的数据。并且，对控制电路板7A供给供与该焦点直径对应的电动机9b的转速相关的数据。另外，电动机控制装置207也可以不经由控制电路板7A，而直接向电动机9b发送控制信号。通过该X射线检查系统200A，也可以抑制因送风风扇9的动作而对X射线发生装置201A的影响。其结果，X射线检查系统200A能够发挥希望的性能。

[第2变化例]

此外，如图11所示，X射线发生装置201B也可以不包括送风风扇9，而是送风风扇209(热媒供给装置)为X射线检查系统200B的构成要素。该情况下，电动机控制部7a将控制信号向送风风扇209输出。通过该X射线检查系统200B，也可以抑制因送风风扇209的动作而对X射线发生装置201B的影响。其结果，X射线检查系统200B可发挥希望的性能。

[第3变化例]

另外，如图12所示，X射线发生装置201C也可以不包括送风风扇9和电动机控制部7a，而是送风风扇209和电动机控制装置207为X射线检查系统200C的构成要素。通过该X射线检查系统200C，也可以抑制因送风风扇209的动作而对X射线发生装置201C的影响。其结果，X射线检查系统200C能够发挥希望的性能。

符号说明

1…X射线发生装置，2…壳体，3…X射线管，4…X射线管收纳部，5…电源部，7…控制电路板，7a…电动机控制部，9…送风风扇(热媒供给部)，21…第1收纳部(收纳部)，22…第2收纳部(包围部)，45…绝缘油(绝缘性液体)，212…上壁部，212b…开口部(第1开口部)，212c…开口部(第2开口部)，AX…管轴，S1…第1收纳空间，S2…第2收纳空间，S3…包围空间。

Claims (9)

1.一种X射线发生装置，其特征在于，具有：

X射线管；

具有电动机的向所述X射线管供给热媒的热媒供给部；

控制所述电动机的转速的电动机控制部；和

能够安装所述X射线管和所述热媒供给部的装置壳体，

所述电动机控制部使所述电动机的转速与包含所述X射线管和所述装置壳体的结构物所具有的共振频率错开。

2.如权利要求1所述的X射线发生装置，其特征在于：

还具有控制从所述X射线管输出的X射线的强度的X射线控制部，

所述电动机控制部基于所述X射线的强度来控制所述电动机的转速。

3.如权利要求2所述的X射线发生装置，其特征在于：

所述电动机控制部伴随所述X射线的强度的增大而增大所述电动机的转速，伴随所述X射线的强度减小而减小所述电动机的转速。

4.如权利要求1或2所述的X射线发生装置，其特征在于：

所述热媒供给部包含通过所述电动机来旋转的风扇，并通过所述风扇来对所述X射线管供给作为所述热媒的气体。

5.如权利要求1至4中任一项所述的X射线发生装置，其特征在于：

还包括被安装于所述装置壳体中的用于收纳所述X射线管的收纳部，

所述收纳部配置在与所述热媒供给部隔开间隔的位置。

6.如权利要求5所述的X射线发生装置，其特征在于：

还具有树脂块部，所述树脂块部中包含有用于向所述X射线管供给电压的电源，

所述收纳部隔着所述树脂块部安装于所述装置壳体。

7.一种X射线利用系统，其特征在于，包括：

X射线发生装置，其包括X射线管、具有电动机的向所述X射线管供给热媒的热媒供给部和能够安装所述X射线管和所述热媒供给部的装置壳体；

控制所述电动机的转速的电动机控制部；和

能够安装所述X射线发生装置的系统壳体，

所述电动机控制装置使所述电动机的转速与包含所述X射线发生装置和所述系统壳体的结构物所具有的共振频率错开。

8.一种X射线利用系统，其特征在于，包括：

X射线发生装置，其具有X射线管、能够安装所述X射线管的装置壳体和电动机控制部；

具有电动机的向所述X射线管供给热媒的热媒供给部；和

能够安装所述X射线发生装置和所述热媒供给装置的系统壳体，

所述电动机控制装置使所述电动机的转速与包含所述X射线发生装置和所述系统壳体的结构物所具有的共振频率错开。

9.一种X射线利用系统，其特征在于，包括：

X射线发生装置，其具有X射线管和能够安装所述X射线管的装置壳体；

具有电动机的向所述X射线管供给热媒的热媒供给部；

控制所述电动机的转速的电动机控制部；和

能够安装所述X射线发生装置和所述热媒供给装置的系统壳体，

所述电动机控制装置使所述电动机的转速与包含所述X射线发生装置和所述系统壳体的结构物所具有的共振频率错开。

Images