CN1161603C - 非破坏性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的非破坏性检测装置要求耐久性，同时要求易于使用。因此，为了提高使用性，采用由树脂将高压(例如160kV)化的高压产生部(15)模压的模压电源部(14)，以消除高压电缆；通过将该模压电源部(14)固定在筒状部(2)的基端侧，可实现电源一体型的装置。这样，通过将高压产生部封入到树脂模压件内，可进一步提高模压件内的高压产生部(15)的构成自由度。通过使重量大的模压电源部(14)处于下方、使靶(10)处于上方地设置，可在稳定的状态下将X射线产生装置(1)设置到非破坏性检测装置(70)。

Description

非破坏性检测装置

技术领域

本发明涉及一种非破坏性检测装置，特别是涉及利用由泵的真空吸引方法使得作为易耗品的灯丝部的更换成为可能的开放型X射线产生装置的非破坏性检测装置。

背景技术

过去，作为用于这样的领域的X射线产生装置，具有日本特表平10-503618号公报。在记载于该公报的X射线产生装置中，从阴极射出的电子束根据线圈的电磁作用将焦点汇聚到靶，从靶朝检测对象物照射X射线束。在这里，X射线产生装置在160KV这样的极高的电压下工作，所以，另外有大型的高压电源装置，该高压电源装置通过高压电缆连接到X射线产生装置。

然而，驱动X射线产生装置的高压电源装置因其产生100kV-300kV这样极高的电压的构造而将该电压送到X射线产生装置的高压电缆不得不非常粗(例如40mm直径)、非常重。这样的高压电缆需要极为严格地管理其使用。也就是说，该高压电缆除了其高压特性和其构造外，弯曲自由度极少，而且在连接到X射线产生装置时，为了防止漏电导致的灾害，需要细心的注意，另外，为了防止从连接部位的漏电，需要定期维护，对作业者和使用者产生过度的负担。高压电缆的重量成为进一步增加作业者负担的原因。

在将这样的X射线产生装置设置到非破坏性检测装置的场合，由于高压电缆的弯曲自由度极少，所以，高压电缆从X射线产生装置的下部延伸的那样的场合，X射线产生装置以悬空状态设置在非破坏性检测装置，结果，成为不稳定的固定状态。这样的制约导致高压电缆的缠绕的问题。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而作出的，其目的在于提供一种特别是可稳定地设置能够更换灯丝部的开放型X射线产生装置的非破坏性检测装置。

本发明的非破坏性检测装置，将由开放型X射线产生装置产生的X射线照射到检查对象物，由X射线照相机对透过检查对象物的X射线进行摄像，在该开放型X射线产生装置中，将由具有可更换的灯丝部的电子枪射出的电子照射到靶上，并从靶射出X射线，  其特征在于：上述开放型X射线产生装置设置有由泵形成真空的筒状部和模压电源部；该筒状部在内部具有线圈部，同时，具有由上述线圈部包围的电子通道；该模压电源部固定在上述筒状部的基端侧并对高压产生部进行树脂模压；在设于上述筒状部一端侧的靶处于上方、设于上述筒状部另一端侧的上述模压电源部处于下方的状态下，将上述模压电源部固定在底座板上。

该非破坏性检测装置利用由泵形成的真空吸引，使得作为易耗品的灯丝部的更换成为可能，提高维修性。这样的装置要求耐久性，同时要求易于使用。因此，为了提高使用性，采用用树脂将高压(例如160kV)化的高压产生部模压的模压电源部，以消除高压电缆，通过将该模压电源部固定在筒状部的基端侧，可实现电源一体型的装置。这样，通过将高压产生部封入到树脂模压件内，可进一步提高模压件内的高压产生部的构成自由度。通过使重量大的模压电源部处于下方、使靶处于上方地设置，可在稳定的状态下将X射线产生装置设置到非破坏性检测装置。而且，通过消除现有那样的高压电缆的必要性，可使重量大的模压电源部固定到非破坏性检测装置的底座板上，可实现X射线产生装置的进一步稳定化。

附图说明

图1示出适应于本发明非破坏性检测装置的开放型X射线产生装置的一实施形式。

图2为示出图1所示X射线产生装置的模压电源部的断面图。

图3为示出图1所示X射线产生装置的电子枪的断面图。

图4为示出图2所示模压电源部的外观的侧面图。

图5为图4所示模压电源部的外壳的断面图。

图6为示出X射线产生装置的驱动控制部分的框图。

图7为示出本发明非破坏性检测装置的一实施形式的示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的非破坏性检测装置的一优选实施形式。

如图1所示，该X射线产生装置1为开放型，与作为一次性使用的封闭型不同，可任意地产生真空状态，可更换作为易耗品的灯丝部F和靶10。该该X射线产生装置1具有在动作时成为真空状态的圆筒形状的不锈钢制筒状部2。该筒状部2分成位于下侧的固定部3和位于上侧的装拆部4，装拆部4通过铰链部5安装于固定部3。因此，装拆部4可通过利用铰链部5朝侧面倒下地转动，开放固定部3的上部，从而可接触到收容于固定部3内的灯丝部(阴极)F。

在该装拆部4内，设置作为电磁偏向透镜起作用的上下一对筒状的线圈部6、7，同时，通过线圈部6、7的中心地使电子通道8朝筒状部2的长度方向延伸，该电子通道8由线圈部6、7包围。另外，在装拆部4的下端固定圆盘板9作为盖，在该圆盘板9的中心形成与电子通道8的下端侧一致的电子导入孔9a。

另外，装拆部4的上端形成为圆锥台，在该顶部的电子通道8上端侧安装形成电子透过型的X射线射出孔的圆盘状的靶10。该靶10由将从灯丝部F产生并通过电子通道8的电子变换成X射线的构件组成，同时，以接地状态收容于可自由装拆的转动式盖部11内。因此，通过拆下盖部11，也可更换作为易耗品的靶10。

在固定部3固定真空泵12，该真空泵12用于使筒状部2内整体成为高真空状态。即，通过在X射线产生装置1设置真空泵12，可使得作为易耗品的灯丝部F和靶10的更换成为可能。

在筒状部2的基端侧固定实现与电子枪16的一体化的模压电源部14。该模压电源部14由电绝缘性树脂(例如环氧树脂)模压成形，同时，收容在金属制的外壳40内。筒状部2的固定部3的下端(基端)相对外壳40的上板40b在密封状态下由螺钉固定等牢固地固定。

如图2所示，在该模压电源部14内封入高压产生部15，该高压产生部15构成用于产生高电压(例如使靶10接地的场合最大为-160kV)那样的变压器。具体地说，该模压电源部14由位于下侧呈长方形的块状的电源主体部14a和从该电源主体部14a朝上方凸出到固定部3内的圆柱状的颈部14b构成。该高压产生部15由于为重量大的部件，所以封入到电源主体部14a内，从装置1整体的重量平衡考虑，最好尽可能地配置到下侧。

在颈部14b的前端部夹住电子通道8、并与靶10相对置地配置并安装电子枪16。该电子枪16如图3所示那样具有安装于颈部14b的栅极座17，该栅极座17通过螺钉部19固定在埋入到电源主体部14a前端面的栅极用端子18。

另外，在颈部14b的前端面埋入灯丝用端子20。在该端子20拧入加热器插座21，在该加热器插座21的前端可自由装拆地安装灯丝部F。灯丝部F由插入到加热器插座21的加热器销22和支承该加热器销22的加热器底座23构成，加热器销22可相对加热器插座21自由拆卸。

另外，灯丝部F由栅极盖24可罩住地覆盖，通过在栅极座17拧入栅极固定用环25，从上推入栅极盖24。结果，由与压环26的协同动作将收容于栅极盖24内的灯丝部F的加热器底座23固定。这样，灯丝部F成为可根据需要更换的构成。

这样构成的电子枪16由电连接于栅极用端子18的栅极座17、栅极固定用环25、及栅极盖24构成栅极部30。对此，通过加热器插座21电连接到灯丝用端子20的灯丝部F构成阴极电极。

如图2所示，在模压电源部14的电源主体部14a内，封入与高压产生部15电连接的电子射出控制部31，由该电子射出控制部31控制电子射出时刻和管电流等。该电子射出控制部31通过栅极连接配线32和灯丝连接配线33分别连接到栅极用端子18和灯丝用端子20，各连接配线32、33用于施加高电压，并且封入到颈部14b内。

即，高压产生部15就不用说，向栅极部30供电的栅极连接配线32和向灯丝部F供电的灯丝连接配线33也高电压化。具体地说，在靶10接地的场合，可由高压产生部15产生最大-160kV。此时，在浮动成高压(-160kV)的状态下对栅极连接配线32加上-数百V，在灯丝连接配线33加上-2～3V。

因此，通过将高电压化的这样的各供电部件封入到电绝缘性的树脂模压体内，可进一步提高高压产生部15的构成自由度和配线32、33的弯曲自由度，这样，可促进模压电源部14的小型化，从而使装置自身小型化，进一步提高装置1的使用性。

另外，如图1-图3所示，在电源主体部14a设置将颈部14b的根部包围成环状的槽部34。由该槽部34增大栅极座17与外壳40的表面距离，可有效地避免在模压电源部14的表面引起的表面放电。另外，通过从电源主体部14a朝筒状部2内延伸的颈部14b可增大与模压电源部14的表面距离，可在模压电源部14为真空的状态下，适当地防止在模压电源部14的表面引起的表面放电。

如图2和图4所示，电源主体部14a收容在金属制的外壳40内，在电源主体部14a与外壳40之间设置间隙S，在该间隙S内配置高电压控制部41。在该外壳40固定用于连接到外部电源的电源用端子43，高电压控制部41连接到该电源用端子43，同时，分别通过配线44、45连接到模压电源部14内的高压产生部15和电子射出控制部31。另外，根据来自外部的控制信号，由高电压控制部41控制由构成变压器的高压产生部15产生的电压使之从高电压(例如160kV)变成低电压(0V)。另外，由电子射出控制部31控制电子射出的时刻和管电流等。这样，在模压电源部14附近的与其紧靠的位置配置高电压控制部41，并在外壳40内收容高电压控制部41，可进一步提高装置1的使用性。

在这样的高电压控制部41安装各种各样的电子部件。因此，要使各部件的动作特性稳定，使其冷却很重要。因此，在外壳40安装冷却扇46，由该冷却扇46在间隙S内使空气流动，这样，对高电压控制部41进行强制冷却。

另外，如图5所示，该间隙S是包围电源主体部14a的外周地由外壳40的内周面40a和电源主体部14a的外壁面14aA形成。在外壳40的侧面设置左右一对吸气47。因此，由该吸气47与冷却扇46的协同作用，不仅可冷却高电压控制部41，而且可冷却模压电源部14的表面。这样，可使模压于模压电源部14内的各种各样的部件的动作特性稳定，延长模压电源部14的寿命。也可将符号47作为排气口，由冷却扇46导入空气。

在该X射线产生装置1中，如图6所示那样，将端子部48固定于外壳40。在该端子部48设置电源用端子43，该电源用端子43用于通过可自由装拆的配线60、62连接与外部电源相连的控制器49。一方的端子43连接到高电压控制部41，另一方的端子43连接到线圈用端子56。通过利用这样的端子43，向X射线产生装置1适当地供电。另外，在端子部48设置线圈用端子56，在该端子分别连接可自由装拆的2根线圈控制配线50、51，各线圈控制配线50、51分别连接到线圈部6、7。这样，进行对各线圈部6、7的个别的供电控制。

因此，根据控制器49的控制，通过一方的端子43从外壳40内的高电压控制部41分别将电力和控制信号供给到模压电源部14的高压产生部15和电子射出控制部31。与此同时，通过连接到另一方的端子43的配线50、51向线圈部6、7供电。结果，从灯丝部F以适当的加速度射出电子，由受到控制的线圈部6、7适当地使电子汇聚，在靶10冲击电子，从而向外部照射X射线。

另外，更换灯丝部F和靶10时使用的泵控制器52通过配线53、54分别控制涡轮泵12和排气泵55。另外，通过配管61连接真空泵12和排气泵55。通过这样的2级泵的构成，可在筒状部2内实现高的真空度。

另外，通过可装拆的配线58将来自真空泵12的真空度测定信号送入到端子部48的泵用端子57。另一方的泵用端子57通过可自由装拆的配线59连接到控制器49。因此，可通过配线58和59由控制器49对筒状部2内的真空度进行适当的管理。

下面，作为使用上述开放型X射线产生装置1的一例，说明非破坏性检测装置70。

如图7所示，该非破坏性检测装置70用于检测安装于电路基板(检测对象物)71的电子部件的导线等接合部位的质量。X射线产生装置1在使靶10处于上方、重量大的模压电源部14处于下方的状态下，安装固定在非破坏性检测装置70的下部。这样的安装为考虑了X射线产生装置1的重量平衡的配置，可实现不易倾倒的X射线产生装置1的稳定设置。因此，X射线产生装置1的重心位置处于下方，这样，当更换灯丝部F时，即使在通过铰链部5使装拆部4倒向侧方地转动的场合，也可容易地将X射线产生装置1保持为稳定的状态(参照图1)。

另外，该X射线产生装置1如由上述构成可知的那样，不需要粗而弯曲自由度极少的高压电缆。这样，不需要以悬空状态将X射线产生装置1设置于非破坏性检测装置70，可进行载置于底座板73的设置，其设置自由度极高。

另外，X射线产生装置1通过由橡胶材料等构成的振动吸收板72固定于非破坏性检测装置70的底座板73。通过采用该振动吸收板72，可将X射线产生装置1适当地用作微聚焦X射线源。

具体地说，如图1所示，在模压电源部14的电源主体部14a的下表面当模压成型时一体埋入阴螺纹74。由该阴螺纹74与阳螺纹75的协同作用，在外壳40的底面固定振动吸收板72。另外，该振动吸收板72由安装螺钉76固定到非破坏性检测装置70的底座板73。这样，没有高压电缆的X射线产生装置1可仅由螺钉那样简单的连接手段安装，可大幅度提高作业性。

在具有这样安装的X射线产生装置1的非破坏性检测装置70中，如图7所示那样，在与靶10相对置的那样的正上方设置X射线摄像机80，透过电路基板71的X射线由X射线摄像机80摄像。另外，电路基板71通过由驱动电路81控制的机械手82以适当的角度倾转。

因此，通过适当地使电路基板71摆动，从而可立体地观察电子部件的导线部分的接合状态。另外，由X射线摄像机80获得的图像被送到图像处理装置83，由监视器84显示到画面。控制器49、驱动电路81、图像处理装置83、及监视器84由可进行输入和输出的个人计算机85管理。

上述实施形式可归纳如下。

上述模压电源部最好通过振动吸引板固定在底座板。在采用这样的构成的场合，可将X射线产生装置构成为易于受到外部的振动的影响的微聚焦X射线源。

另外，筒状部最好具有在模压电源部固定其基端侧的固定部和安装于固定部的前端侧的装拆部。例如，即使在更换灯丝部时使装拆部朝侧方倒下那样的开闭形式的场合，在重量大的模压电源部处于下方的状态下安装于底座板上，这样，即使装拆部朝侧方倒下，重量平衡也不易破坏，易于确保X射线产生装置的安装稳定性。

产业上利用的可能性

本发明涉及利用由泵的真空吸引方法使得作为易耗品的灯丝部的更换成为可能的开放型X射线产生装置的非破坏性检测装置，可稳定地设置能够更换灯丝的开放型X射线产生装置。

Claims (2)

1.一种非破坏性检测装置，将由开放性X射线产生装置产生的X射线照射到检测对象物上，并由X射线照相机对透过上述检测对象物的X射线进行摄像，在上述X射线产生装置中，将由具有可更换灯丝部的电子枪射出的电子照射到靶上，并从靶中射出X射线，

上述开放性X射线产生装置具有由泵形成真空的筒状部和模压电源部；上述筒状部内部具有线圈部，同时，具有由上述线圈部包围的电子通道；上述模压电源部固定在上述筒状部基端侧并对高压产生部进行树脂模压；在设于上述筒状部一端的靶处于上方、设于上述筒状部另一端的上述模压电源部处于下方的状态下，使上述模压电源部保持在底座板上；上述筒状部具有使其基端侧固定于上述模压电源部上的固定部和安装于上述固定部前端侧的装卸部。

2.根据权利要求1所述的非破坏性检测装置，其特征在于：上述模压电源部是通过振动吸收板被保持在上述底座板上。

Images