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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Röntgenstrahlerzeuger und insbesondere
einen Röntgenstrahlerzeuger,
bei dem eine kleine Röntgenröhre, die
einen weichen Röntgenstrahl
aussendet, in einem Schutzgehäuse
untergebracht ist. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine
elektrostatische Entfernungsvorrichtung, bei der ein solcher Röntgenstrahlerzeuger
verwendet wird.
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In
EP-A-0275592 wird eine Röntgenröhre mit einem
Gehäuse
offenbart, das hohl ist, damit ein Kühlmittelstrom um das Gehäuse herum
angrenzend an die Fanganode stattfinden kann, um diese zu kühlen.
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In
US-A-4 384 630 wird eine reflektierende Röntgenröhre beschrieben, bei der Energiequellen
in einem gemeinsamen Gehäuse
mit der Röntgenröhre angeordnet
sind, und bei der ein Ventilator verwendet wird, um einen Kühlgasstrom
um die Innenseite des Gehäuses
herum zu erzeugen, um die Fanganode der Röntgenröhre und die Energiequellen
zu kühlen. Das
Gehäuse
enthält
auch einen Wärmetauscher, um
mit Hilfe eines externen Kühlmittelstroms
Wärme aus
dem Kühlgas
zu beseitigen.
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In
der Japanischen Patentveröffentlichung (Kokoku)
Nr. HEI-7-50594 wird ein Beispiel für eine herkömmliche Röntgenröhre offenbart. Bei dieser Röntgenröhre sendet
ein durch einen hindurchfließenden
elektrischen Strom aufgeheizter Heizfaden einen Elektrodenstrahl
aus, der von einem Fokusgitter und dergleichen beschleunigt wird
und mit einer hohen Geschwindigkeit auf die Fanganode auftrifft. Infolgedessen
werden Röntgenstrahlen,
die für
die Fanganodenmaterialien spezifisch sind, aus einem lichtdurchlässigen Röntgenstrahlfenster,
das in beabstandetem Verhältnis
zu der Fanganode vorgesehen ist, nach außen abgestrahlt. Diese Art
von Röntgenröhre erreicht
hohe Temperaturen und muß deshalb gekühlt werden.
Zum Kühlen
der Röntgenröhre mit Luft
ist ein Fanganodenring vorgesehen, der an der Fanganode befestigt
ist und von der Hülle
(dem Kolben) vorsteht, wodurch die Wirksamkeit der Röntgenstrahlerzeugung
aufrechterhalten wird und Beschädigungen
der Fanganode verhindert werden. Diese Art von Röntgenröhre ist in einem Schutzgehäuse mit
einer Energieeinheit zur Erzeugung einer Spannung von +9,5 V untergebracht
und in den Röntgenstrahlerzeuger
eingebracht.
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Jedoch
bestehen bei herkömmlichen
Röntgenstrahlerzeugern
Probleme auf Grund der oben beschriebenen Konfiguration. Bei Röntgenröhren von
der Art, bei der die Fanganode und das lichtdurchlässige Röntgenstrahlfenster
getrennt sind, ist der Kolben groß, wodurch ein großer Raum
um den Kolben herum erforderlich ist, um für natürliche Luftkühlung zu
sorgen. Infolgedessen muß das
Schutzgehäuse
ebenfalls groß sein.
Um das Problem zu lösen,
wurden sehr kleine Röntgenröhren entwickelt, bei
denen die Fanganode und das lichtdurchlässige Röntgenstrahlfenster (Austrittsfenster)
einstückig ausgebildet
sind. Jedoch ist auf Grund der sehr kleinen Größe bei dieser Art von Röntgenröhre ist
der Durchmesser des Kolbens ebenfalls klein, was zu Problemen führt, die
natürliche
Luftkühlung
zustandezubringen und die Röntgenröhre in vorhandene Schutzgehäuse einzubringen.
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Gemäß dieser
Erfindung umfaßt
ein Röntgenstrahlerzeuger
oder eine elektrostatische Entfernungsvorrichtung zum Entfernen
von elektrostatischen Ladungen von einem Gegenstand:
ein in
seiner Axialrichtung langgestrecktes Schutzgehäuse, wobei das Schutzgehäuse aus
einem thermisch leitenden Material besteht und in Gebrauch an Erde
gelegt ist;
eine im Innern des Schutzgehäuses untergebrachte Röntgenröhre, wobei
die Röntgenröhre folgendes umfaßt:
einen
Kolben mit einem ersten Endabschnitt und einem zweiten Endabschnitt;
eine
im Innern des Kolbens untergebrachte Kathode;
ein Austrittsfenster
mit einer Innenseite;
eine derart an dem ersten Endabschnitt
des Kolben befestigte Austrittsfensterhalterung, daß diese
elektrisch mit dem Kolben verbunden ist und das Austrittsfenster
abstützt,
wobei die Austrittsfensterhalterung aus einem thermisch leitenden
Material besteht;
einen derart an der Austrittsfensterhalterung
ausgebildeten Flanschabschnitt, daß er nach außen vorsteht,
wobei der Flanschabschnitt aus einem thermisch und elektrisch leitenden
Material besteht und thermisch und elektrisch mit dem Schutzgehäuse verbunden
ist;
eine fest an der Innenseite der Austrittsfensterhalterung
befestigte und ein Erdungspotential aufweisende Fanganode, wobei
die Kathode die Fanganode mit einem Elektronenstrahl bestrahlt und
bewirkt, daß die
Fanganode Röntgenstrahlen
erzeugt, die durch das Austrittsfenster hindurch aus dem Kolben
nach außen
gerichtet sind, und
eine in dem Schutzgehäuse untergebrachte Energiequellenanordnung,
wobei die Energiequellenanordnung eine Energiequelle zum Speisen
der Kathode mit einer negativen Spannung und ein Energiequellengehäuse zum
Unterbringen der Energiequelle darin umfaßt,
wodurch die Fanganode,
das Austrittsfenster, die Austrittsfensterhalterung, der Flanschabschnitt
und das Schutzgehäuse
thermisch und elektrisch verbunden sind.
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Ein
Röntgenstrahlerzeuger
oder eine elektrostatische Entfernungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist ein Schutzgehäuse auf, in dem sowohl eine
Röntgenröhre untergebracht
ist, in der eine Fanganode mit einem Erdungspotential an der Innenseite
eines Austrittsfensters befestigt ist, das wiederum an einer elektrisch
und thermisch leitenden, am Ende eines Kolbens vorgesehenen Ausgangsfensterhalterung befestigt
ist und die Röntgenröhre eine
Kathode zum Bestrahlen der Fanganode mit einem Elektronenstrahl
enthält;
als auch eine Stromversorgung zum Ansteuern der Röntgenröhre. Ein
Flanschabschnitt, der derart an der Austrittsfensterhalterung ausgebildet
ist, daß er
nach außen
vorsteht, steht in Kontakt mit dem thermisch leitenden Schutzgehäuse und
ist an diesem befestigt.
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Da
die Fanganode bei diesem Röntgenstrahlerzeuger
ein geerdetes Potential besitzt, wird ein negatives hohes Potential,
beispielsweise –9,5 kV,
von der Energieeinheit in dem Schutzgehäuse an den Heizfaden angelegt.
Von der Kathode wird ein Elektronenstrahl abgestrahlt, um auf die
Fanganode mit Erdungspotential aufzutreffen, wodurch ein Röntgenstrahl
von der Fanganode ausgesendet und aus dem Austrittsfenster nach
außen
abgestrahlt wird.
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Um
die Wirksamkeit der Röntgenstrahlerzeugung
aufrechtzuerhalten und Beschädigungen der
Fanganode zu verhindern, müssen
die Fanganode und der Kolben gekühlt
werden. Mit dieser Konfiguration wird die Fanganode mit hoher Temperatur über das
Austrittsfenster an einem Austrittsfensterhalterungselement befestigt.
Der Kolben wird ebenfalls an dem Austrittsfensterhalterungselement
befestigt. Deshalb wird Wärme
von der Fanganode und dem Kolben zu einem an dem Austrittsfensterhalterungselement
ausgebildeten Flanschabschnitt übertragen,
wodurch der Flanschabschnitt auf eine hohe Temperatur aufgeheizt
wird. Da der Flanschabschnitt derart befestigt ist, daß er mit
dem thermisch leitenden Schutzgehäuse in Kontakt steht, wird
die Wärme von
dem Flanschabschnitt zu dem Schutzgehäuse übertragen und tritt in die
Außenluft
aus. Daher dient das Schutzgehäuse
selbst als Kühlvorrichtung.
Demgemäß wird Wärme, die
von der Fanganode, dem Kolben und dergleichen ausgestrahlt wird,
zu dem Schutzgehäuse übertragen
und freigesetzt. Von dem Schutzgehäuse selbst wird ein optimales
Kühlmilieu geschaffen.
Da es unnötig
ist, in dem Schutzgehäuse für die Röntgenröhre ein
Kühlmilieu
zu schaffen, kann das Schutzgehäuse
kleiner gestaltet werden, wodurch auch die Größe des Röntgenstrahlerzeugers vermindert
werden kann.
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Bei
dieser Konfiguration wird an dem Energiequellengehäuse, in
dem die Energieeinheit untergebracht ist, eine Röntgenröhrenunterbringungseinheit vorge sehen.
Es ist erwünscht,
einen Flanschabschnitt zwischen einer am vorderen Ende der Röntgenröhrenunterbringungseinheit
ausgebildeten ersten Trägerplatte
und einer am vorderen Ende des Schutzgehäuses vorgesehenen und der ersten
Trägerplatte
gegenüberstehenden
zweiten Trägerplatte einzufügen. Bei
Verwendung dieser Art von Konfiguration kann die Röntgenröhre leicht
in dem Schutzgehäuse
angeordnet werden, wodurch sich die Wirksamkeit des Zusammenfügens des
Röntgenstrahlerzeugers
erhöht
und die Herstellungskosten für
den Generator gesenkt werden.
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Ferner
kann es effektiv sein, ein thermisch leitendes Zwischenglied zwischen
der ersten Trägerplatte
und der zweiten Trägerplatte
zu positionieren und den Flanschabschnitt über das Zwischenglied zwischen
diesen Trägerelemente
einzufügen.
Bei Verwendung dieser Art von Konfiguration steht das Zwischenglied
mit der zweiten Trägerplatte
an dem Schutzgehäuse
in Kontakt, wodurch der wärmeleitende
Kanal zur Übertragung
von Wärme
von dem Flanschabschnitt zu der zweiten Trägerplatte erweitert wird und
deshalb die Wärmeableitung
von dem Schutzgehäuse
beschleunigt wird.
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Der
oben beschriebene Röntgenstrahlerzeuger
eignet sich gut zur Verwendung als elektrostatische Entfernungsvorrichtung.
Ohne spezielle Modifikationen an dem oben beschriebenen Röntgenstrahlerzeuger
kann dieser als elektrostatische Entfernungsvorrichtung verwendet
werden.
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Im
folgenden werden spezielle Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung an Hand der anliegenden Zeichnungen beschrieben,
in denen:
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1 ein horizontales Querschnittschema ist,
das den Aufbau eines Röntgenstrahlerzeugers gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ein perspektivisches Schema
ist, das die auseinandergezogenen Teile des in 1 gezeigten Röntgenstrahlerzeugers zeigt;
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3 ein Querschnittschema
ist, das eine Röntgenröhre zeigt,
die auf den Röntgenstrahlerzeuger
gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zutrifft;
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4 ein vergrößertes Querschnittschema ist,
das die wesentlichen Teile des in 1 gezeigten Röntgenstrahlerzeugers
zeigt;
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5 ein horizontales Querschnittschema ist,
das den Aufbau eines Röntgenstrahlerzeugers gemäß der zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein perspektivisches Schema
ist, das die auseinandergezogenen Teile des in 5 gezeigten Röntgenstrahlerzeugers zeigt;
und
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7 ein vergrößertes Querschnittschema ist,
das die wesentlichen Teile des in 5 gezeigten Röntgenstrahlerzeugers
zeigt.
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An
Hand der anliegenden Zeichnungen wird ein Röntgenstrahlerzeuger gemäß bevorzugten
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Querschnittsschema, das einen
Röntgenstrahlerzeuger
gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt. 2 ist ein perspektivisches Schema
des Röntgenstrahlerzeugers,
wobei die Teile getrennt sind. Der in diesen Schemata gezeigte Röntgenstrahlerzeuger 1 umfaßt ein kastenartiges Schutzgehäuse 2,
das aus einem Material mit hoher thermischer Leitfähigkeit
wie Aluminium, Kupfer, Nickel ausgebildet ist und in vier getrennten
Abschnitten konfiguriert ist. Das heißt, das Schutzgehäuse 2 ist
ein Kasten mit vier Trennwänden
und umfaßt
eine obere Abdeckung 3, die eben ist, jedoch an den Seiten
wie ein langgestrecktes Zeichen „C" etwas nach unten gebogen ist, eine
untere Abdeckung 4, die wie die obere Abdeckung ausgebildet
ist, nur daß die
Seiten nach oben gebogen sind, eine ebene vordere Platte 5 und
eine ebene hintere Platte 6. In der Innenseite der vorderen
und hinteren Enden der oberen Abdeckung 3 sind zwei Plattenträgernuten 3a und 3b zum
Einführen
der oberen Enden der vorderen Platte 5 bzw. der hinteren
Platte 6 ausgebildet. In ähnlicher Weise sind in der
Innenseite der vorderen und hinteren Enden der unteren Abdeckung 4 sind
zwei Plattenträgernuten 4a und 4b zum
Einführen
der unteren Enden der vorderen Platte 5 bzw. der hinteren
Platte 6 ausgebildet.
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Beim
Zusammenfügen
des Schutzgehäuses 2 wird
die untere Seite von Verstärkungsplatten 29 mit
Schrauben an der Innenseite der unteren Abdeckung 4 befestigt.
Als nächstes
werden die unteren Enden der vorderen Platte 5 und der
hinteren Platte 6 in die Plattenträgernuten 4a und 4b in
der unteren Abdeckung 4 eingeführt. Die obere Abdeckung 3 wird oben
auf die untere Abdeckung 4 aufgesetzt, so daß die oberen
Enden der vorderen Platte 5 und der hinteren Platte 6 in
die Plattenträgernuten 3a und 3b in der
oberen Abdeckung 3 eingeführt werden. Die obere Seite
der Verstärkungsplatten 29 ist
mit Schrauben an der Innenseite der oberen Abdeckung 3 befestigt, wodurch
die obere Abdeckung 3 in bezug auf die untere Abdeckung 4 sicher
befestigt wird. Kurz gesagt, die Montage des Schutzgehäuses 2 erfolgt
sehr fest, da die vordere Platte 5 und die hintere Platte 6 zwischen
der oberen Abdeckung 3 und der unteren Abdeckung 4 eingesetzt
und gehalten werden.
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In
dem Schutzgehäuse 2 ist
eine Röntgenröhre 8 vorgesehen
und wird zur Erzeugung eines weichen Röntgenstrahls für verschiedene
Zwecke verwendet, auch zur Verwendung als elektrostatische Entfernungsvorrichtung,
wie später
beschrieben wird. Wie in 3 gezeigt
ist, weist die Röntgenröhre 8 einen
zylindrisch geformten Kolben 9 auf, der aus Kovar-Glas
ausgebildet ist. Am Ende des Kolbens 9 ist ein Fuß 11 ausgebildet.
Der Fuß 11 weist ein
Abgaberohr 10 auf. An dem offenen Ende des Kolbens 9 ist
ein zylindrisch geformtes Austrittsfensterhalterungselement 12 verschmolzen,
das aus Kovar-Metall konstruiert ist. Das Austrittsfensterhalterungselement 12 weist
eine mittige Öffnung 12a auf. An
dem Austrittsfensterhalterungselement 12 ist durch Hartlöten von
Silber (Ag) ein scheibenförmiges Austrittsfenster 13 befestigt,
so daß die
mittige Öffnung 12a versiegelt
wird. Auf die Innenseite des Austrittsfensters 13 wird
eine Fanganode 14 aufgedampft, um bei Bestrahlung mit einem
Elektronenstrahl Röntgenstrahlen
zu erzeugen.
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An
dem Fuß 11 sind
zwei Fußstifte 15 befestigt.
In dem Kolben 9 ist ein Heizfaden 16 als Kathode zum
Aussenden von Elektronenstrahlen mit einer vorgeschriebenen Spannung
vorgesehen. Der Heizfaden 16 ist an den Enden der Fußstifte 15 befestigt. An
einem der Fußstifte 15 ist
ein zylindrischer Scharfeinsteller 17 aus rostfreiem Stahl
befestigt. Das Austrittsfensterhalterungselement 12, das
aus Kovar-Metall
ausgebildet ist, weist elektrische und thermische Leitfähigkeit
auf. Deshalb besitzt das Austrittsfensterhalterungselement 12,
wenn es elektrisch mit dem geerdeten Schutzgehäuse 2 verbunden ist, ein
Erdungspotential und legt deshalb ein Erdungspotential an die Fanganode 14 an.
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Eine
später
zu beschreibende Energiequelle 21 liefert ein negatives
hohes Potential von –9,5
kV zu den Fußstiften 15 in
der Röntgenröhre 8,
was bewirkt, daß der
Heizfaden 16 einen Elektronenstrahl in Richtung zu der
Fanganode 14 mit Erdungspotential strahlt. Wenn der Elektronenstrahl
auf die Fanganode 14 auftrifft, sendet die Fanganode 14 Röntgenstrahlen
aus, die aus dem Austrittsfenster 13 nach außen strahlen.
Mit dieser Konfiguration kann der Kolben 9 mit einem Durchmesser
von 15 mm und einer Länge
von etwa 30 mm verwendet werden, und die Gesamtlänge der Röntgenröhre 8 kann auf den kleinen
Wert von etwa 40 mm vermindert werden. Da die Fanganode 14 der
sehr kleinen Röntgenröhre 8 jedoch
hohe Temperaturen erreicht, muß die
Fanganode 14 gekühlt
werden, um die Wirksamkeit der Röntgenstrahlerzeugung
aufrechtzuerhalten und die Fanganode 14 vor Beschädigung zu
schützen.
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Als
nächstes
wird das Kühlverfahren
beschrieben. Mit dem Austrittsfensterhalterungselement 12 ist
einstückig
ein Flanschabschnitt 18 ausgebildet und steht von der Röntgenröhre 8 nach
außen vor.
Da dieser Flanschabschnitt 18 thermisch und elektrisch
leitend ist und über
das Austrittsfensterhalterungselement 12 mit der Fanganode 14 in
Kontakt steht, erhitzt sich der Flanschabschnitt 18, wenn
in der Fanganode 14 erzeugte Wärme die Temperatur des Austrittsfensterhalterungselements 12 auf
etwa 100°C
ansteigen läßt. Wie
in 1 und 4 zu sehen ist, ist der Flanschabschnitt 18 an
der Innenseite der vorderen Aluminiumplatte 5 befestigt
und steht in Kontakt mit dieser. Daher kann Wärme von dem Flanschabschnitt 18 zu
dem Schutzgehäuse 2 übertragen
werden, und der Flanschabschnitt 18 kann auf ein Nullpotential
gesetzt werden. In der vorderen Platte 5 des Schutzgehäuses 2 ist
eine kreisförmige Röntgenstrahlenöffnung 5a vorgesehen.
Durch Ausrichtung des Austrittsfensters 13 der Röntgenröhre 8 mit
dieser Röntgenstrahlenöffnung 5a können Röntgenstrahlen
aus dem Innern des Schutzgehäuses 2 abgestrahlt
werden.
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Wieder
in 1 und 2 ist die Energiequelle 21 in
dem Schutzgehäuse 2 untergebracht
und umfaßt
einen Niederspannungsgenerator 19 und einen Hochspannungsgenerator 20.
Diese Energiequelle 21 liefert ein negatives hohes Potential
von –9,5
kV zu den Fußstiften 15 zum
Ansteuern der Röntgenröhre 8.
Zuerst wird die Spannung durch den Niederspannungsgenerator 19 auf –1 kV und
dann durch den Hochspannungsgenerator 20 auf –9,5 kV
erhöht. Diese
An von Energiequelle 21 ist in einem Energiequellengehäuse 22 aus
Stahl befestigt. Zusätzlich
zu dem Energiequellengehäuse 22 ist
eine Röntgenröhrenunterbringungseinheit 23 zur
Unterbringung des Kolbens 9 der Röntgenröhre 8 vorgesehen.
Die Röntgenröhrenunterbringungseinheit 23 ist
an der Seite der und angrenzend an die Energiequelle 21 vorgesehen.
Da die Energiequelle 21 und die Röntgenröhrenunterbringungseinheit 23 parallel
zueinander angeordnet sind, läßt sich
die Länge
des Schutzgehäuses 2 verkürzen.
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Wie
in 2 und 4 gezeigt ist, ist eine ebene erste Trägerplatte 24 an
dem Energiequellengehäuse 22 parallel
zu und der vorderen Platte 5 gegenüberliegend vorgesehen und bildet
das vordere Ende der Röntgenröhrenunterbringungseinheit 23.
In der ersten Trägerplatte 24 ist
eine Öffnung 24a zum
Einführen
des Kolbens 9 der Röntgenröhre 8 ausgebildet.
Deshalb wird der Flanschabschnitt 18, wenn der Kolben 9 durch
die Öffnung 24a hindurch
eingeführt wird,
zwischen der Vorderseite der ersten Trägerplatte 24 und der
Rückseite
der vorderen Platte 5 eingeführt, die als zweite Trägerplatte
dient. Da das Energiequellengehäuse 22 mit
Schrauben an der unteren Abdeckung 4 des Schutzgehäuses 2 befestigt
ist, wird der Flanschabschnitt 18 fest zwischen der ersten
Trägerplatte 24 des
Energiequellengehäuses 22 und
der in den Plattenträgernuten 3a und 3b des Schutzgehäuses 2 befestigten
vorderen Platte 5 eingeführt. Daher wird der Flanschabschnitt 18 fest
in dem Schutzgehäuse 2 befestigt.
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Zwischen
der ersten Trägerplatte 24 und
der vorderen Platte 5 ist ein thermisch leitfähiges Zwischenglied 25 eingesetzt,
das als zweite Trägerplatte dient.
Dieses aus Siliciumgummi bestehende Zwischenglied 25, das
flexibel und stark wärmeleitend ist,
ist ausgebildet, um annähernd
den Zwischenraum zwischen der ersten Trägerplatte 24 und der vorderen
Platte 5 zu füllen.
Des weiteren besitzt das Zwischenglied 25 eine Öffnung 25a zum
Einführen des
Kolbens 9. Mit dieser Konfiguration kommt ein Umfangsrand
der Öffnung 25a in
dem Zwischenglied 25, wenn der Flanschabschnitt 18 zwischen
den Umfangsrand der Öffnung 24a und
den Umfangsrand der Röntgenstrahlenöffnung 5a eingefügt wird,
in Kontakt mit dem Flanschabschnitt 18, während nahezu
die gesamte Oberfläche
des Zwischenglieds 25 mit der ersten Trägerplatte 24 und der
vorderen Platte 5 in Kontakt kommt. Infolgedessen erweitert
sich ein Wärmeübertragungskanal
zur Übertragung
von Wärme
von dem Flanschabschnitt 18 zu der vorderen Platte 5 wesentlich,
was die Wärmeableitung durch
das Schutzgehäuse 2 aus
Aluminium beschleunigt. Weiterhin kann, da das Zwischenglied 25 flexibel
ist, der Flanschabschnitt 18 gegen die vordere Platte 5 gedrückt werden,
was das Stoßauffangvermögen der
Röntgenröhre 8 erhöht.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, sind in der Röntgenröhrenunterbringungseinheit 23 zwei Schwingungsdämpfer 26 vorgesehen,
um die Röntgenröhre 8 in
dem Schutzgehäuse 2 zu
halten. Diese Schwingungsdämpfer 26,
die aus Urethanharz ausgebildet sind, umfassen bogenförmige Druckflächen 26a zum
Erfassen des Kolbens 9. Der eine Schwingungsdämpfer 26 kommt
mit der an der Seitenwand des Schutzgehäuses 2 befestigten
Verstärkungsplatte 29 in
Kontakt, während
der andere Schwingungsdämpfer 26 mit
einer Trennwand 22a in dem Energiequellengehäuse 22 in
Kontakt kommt. Durch Einfügen
des Kolbens 9 zwischen die bogenförmigen Druckflächen 26a kann
die Röntgenröhre 8 fest
in dem Schutzgehäuse 2 gehalten
werden.
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Der
Röntgenstrahlerzeuger 1 umfaßt ferner einen äußeren Leitungsdraht 31 zur
Lieferung einer festgelegten Spannung zu dem Niederspannungsgenerator 19 der
Stromquelle 21. Der äußere Leitungsdraht 31 weist
eine Gummikappe 30 auf. Durch Einpassen dieser Kappe 30 in
eine in der hinteren Platte 6 gebildete Öffnung 6 wird
der äußere Leitungsdraht 31 an
dem Schutzgehäuse 2 befestigt.
Weiterhin sind Kathodenleitungsdrähte 32 von dem Hochspannungsgenerator 20 abgeführt. Durch
Verbinden der Kathodenleitungsdrähte 32 mit
den Fußstiften 15 der Röntgenröhre 8 kann
eine Hochspannung von –9,5 kV
zu dem Heizfaden 16 geliefert werden.
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Als
nächstes
wird ein Röntgenstrahlenerzeuger 41 gemäß einer
zweiten Ausführungsform
an Hand der anliegenden Zeichnungen beschrieben, wo der Röntgenstrahlenerzeuger 41 den
gleichen Aufbau wie der Röntgenstrahlenerzeuger 1 aufweist
und gleiche Teile und Bestandteile mit den gleichen Bezugsziffern
bezeichnet sind, um eine doppelte Beschreibung zu vermeiden.
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Wie
in 5 und 6 gezeigt ist, ist ein Schutzgehäuse 42 in
einer langen, dünnen
Form ausgebildet. In dem Schutzgehäuse 42 ist ein langes,
dünnes Energiequellengehäuse 43 untergebracht.
Der vordere Abschnitt des Energiequellengehäuses 43 umfaßt eine
Röntgenröhrenunterbringungseinheit 44 zum
Unterbringen der Röntgenröhre 8 und
der Schwingungsdämpfer 26,
während
der hintere Abschnitt des Energiequellengehäuses 43 die Energiequelle 21 enthält. Mit
dieser Konfiguration kann das Schutzgehäuse 42 lang und dünn ausgebildet
werden, indem die Energiequelle 21 und die Röntgenröhrenunterbringungseinheit 44 in
Reihe angeordnet werden, was bei der Installation des Röntgenstrahlerzeugers 41 in
engen Räumen
effektiv sein kann. Andere Konstruktionen, beispielsweise die vordere
Platte 5 und das Zwischenglied 25, werden einfach
kleiner gestaltet, um zu der Ausbildung des Schutzgehäuses 42 zu
passen, während
die Funktionen und die Qualität
dieser Konstruktionen die gleichen wie bei dem Röntgenstrahlerzeuger 1 gemäß der ersten Ausführungsform
bleiben.
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Der
in der oben beschriebenen Weise konfigurierte Röntgenstrahlerzeuger ist am
besten geeignet, wenn er als elektrostatische Entfernungsvorrichtung
verwendet wird. Die elektrostatische Entfernungsvorrichtung ist
eine Vorrichtung zum Entfernen elektrostatischer Ladungen an einem
Gegenstand, beispielsweise einem Halbleiterwafer. Bei dem Herstellungsverfahren
für integrierte
Schaltkreise (ICs), Flüssigkristallanzeigen
(LDCs) oder dergleichen ist die Anhaftung von Staubteilchen oder
anderen Verunreinigungen auf Grund der elektrostatischen Anziehung
ein ernstes Problem. Die elektrostatische Entfernungsvorrichtung
kann ein solches Problem durch Löschen
oder Entfernen eines Ladungsaufbaus von dem Produkt lösen. Wenn
von der elektrostatischen Entfernungsvorrichtung ein Röntgenstrahl in
Richtung zu dem Produkt abgestrahlt wird, das elektrostatisch beispielsweise
positiv aufgeladen ist, werden positive und negative Ionen von Stickstoff und
anderen in der Luft enthaltenen Gasen erzeugt. Negative Ionen, die
mithin erzeugt werden, werden elektrostatisch an Ladungsansammlungen
mit entgegengesetzter Polarität
angezogen und neutralisieren dann solche Ansammlungen. Die elektrostatische Entfernungsvorrichtung
erzeugt einen Röntgenstrahl von
3 bis 9,5 keV. Bei dem Röntgenstrahl
mit einem solchen Pegel reicht eine 0,5 mm dicke Stahlplatte oder
ein 1 mm dicke Glasplatte aus, um den Ionisierungsraum abzuschirmen.
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Zwar
wurden beispielhafte Ausführungsbeispiele
der Erfindung ausführlich
beschrieben, der Fachmann wird jedoch erkennen, daß es viele
mögliche
Modifizierungen und Variationen gibt, die bei diesen beispielhaften
Ausführungsbeispielen
bestehen können,
wobei dennoch viele von den neuartigen Merkmalen und Vorteilen der
Erfindung beibehalten werden. Demgemäß sollen alle diese Modifizierungen
und Variationen innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche umfaßt sein.
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Beispielsweise
kann in der in 7 gezeigten
Weise eine ringförmige
Vertiefung 5b in der Umfangskante ausgebildet sein, welche
die Röntgenstrahlenöffnung 5a in
der vorderen Platte 5 zur Unterbringung des Flanschabschnitts 18 bildet.
Daher wird durch die Vertiefung 5b nicht nur der Sitz des
Flanschabschnitts 18 in der vorderen Platte 5 verbessert, sondern
auch die Ausrichtung des Austrittsfensters 13 in der Röntgenröhre 8 und
der Röntgenstrahlenöffnung 5a in
der vorderen Platte 5 erleichtert. Weiterhin kann der Flanschabschnitt 18 derart
befestigt werden, daß er
mit der vorderen Platte 5 in Kontakt steht, wobei Schrauben
oder Klebstoff verwendet werden, die nicht in den Zeichnungen gezeigt
sind.
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Ein
Röntgenstrahlerzeuger
gemäß der vorliegenden
Erfindung weist die folgenden Vorteile auf. Ein Röntgenstrahlerzeuger
bringt in einem Schutzgehäuse
sowohl eine Röntgenröhre unter,
die eine Kathode zum Bestrahlen einer Fanganode mit einem Elektronenstrahl
enthält,
wobei in dieser Röntgenröhre die
Fanganode mit einem Erdungspotential an der Innenseite eines Austrittsfensters
befestigt ist, das wiederum an einer elektrisch und thermisch leitenden,
am Ende des Kolbens vorgesehenen Austrittsfensterhalterung befestigt
ist; als auch eine Energieversorgung zum Ansteuern der Röntgenröhre. An
der Austrittsfensterhalterung ist ein Flanschabschnitt derart ausgebildet,
daß er
nach außen
vorsteht, mit dem thermisch leitenden Schutzgehäuse in Kontakt und an diesem
befestigt ist. Infolgedessen kann Wärme in der Röntgenröhre, die
oft eine Quelle für
eine abnehmende Wirksamkeit der Röntgenstrahlerzeugung und eine
Quelle für
Beschädigungen
der Fanganode ist, zu dem Schutzgehäuse übertragen und nach außen abgeleitet
werden, während
die Kühlkonstruktion
für die
Röntgenröhre kompakt
und mit niedrigen Kosten hergestellt werden kann. Ferner wird durch
geeignete Kühlung
der Röntgenröhre nicht
nachteilig auf den elektrischen Schaltkreis in der Energiequelle
eingewirkt.