JP2000243333A - X線管ケーシング用の鉛表面皮膜 - Google Patents

X線管ケーシング用の鉛表面皮膜

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JP2000243333A
JP2000243333A JP2000034402A JP2000034402A JP2000243333A JP 2000243333 A JP2000243333 A JP 2000243333A JP 2000034402 A JP2000034402 A JP 2000034402A JP 2000034402 A JP2000034402 A JP 2000034402A JP 2000243333 A JP2000243333 A JP 2000243333A
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Jadwiga B Guzik
ジャドウィガ・ビー・グジク
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/02Constructional details

Abstract

(57)【要約】 【課題】 X線管ケーシングの内張りの鉛による冷却用
絶縁オイルの汚濁を防止する。 【解決手段】 X線管ケーシング(26)の鉛の内張り
(28)の上面と底面の両面を電気めっきして、鉛の内
張りとケーシングとの間に電気めっき層(30)を形成
することにより、付着性がよく且つ耐久性と永続性に優
れたX線管ケーシング用の皮膜を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線管ケーシングに関
し、特に、鉛によるオイルの汚濁を防ぐためのX線管ケ
ーシング用皮膜(コーティング)に関する。
【0002】
【従来の技術】X線管のケーシングは、X線管の通過窓
の方向以外のすべての方向に対するX線の漏洩を防ぐた
め、鉛で内張りされている。この鉛は、動作時にX線管
内部からの熱を除去する冷却用絶縁オイルに曝される。
X線照射によって、このオイル内で徐々に分解が起こ
り、より小さく且つ飽和がより十分でない化合物が形成
される。鉛は酸化されやすいこと、またこれによる酸化
物と鉛の表面上の粒子との組合せから、オイルの汚濁を
防ぐために、この鉛を被覆することが必要になる。
【0003】現在では、X線管ケーシングを被覆し且つ
X線の漏洩を防ぐために、さまざまなエポキシ類のペイ
ントが用いられている。残念なことに、X線管のケーシ
ングの内張りを形成する鉛は、表面付着性が悪い。した
がって、高温のオイル、X線、およびオイルにX線が照
射されている間に発生する化学物質といったすべてによ
って、その表面からのペイントの剥落(flaking) が徐々
に進行する。さらに、X線管ケーシングのコーティング
に現在用いられているエナメルおよびエポキシ・ペイン
トでは、組み立ての際にはがれ(peeling) やすり傷(scr
atching)を受けやすい。剥落、はがれ、およびすり傷に
よって生じる粒子は、X線管を不安定にし、X線管の故
障を起こす。さらに、このケーシングでは、手作業でペ
イントを塗布する必要があることが多く、取り扱い時や
組み立て時のペイントの損傷のために、手直し規定を設
けておくことも必要となる。こうした問題のすべては、
ケーシングの品質および可用性に影響を及ぼし、ケーシ
ングのコストを上昇させる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このことから、従来の
技術によるX線管ケーシングのコーティングの問題を克
服できるような、より付着性がよく且つ耐久性と永続性
に優れたX線管ケーシング用の皮膜を提供することが望
ましい。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明では、現在用いら
れている従来技術のペイント皮膜に代るものとして、X
線管ケーシング用の鉛シート内張りの電気めっきを行
う。本発明ではさらに、従来技術の構造物に応用した場
合に、そのままではペイント面のはがれを起こすこの種
の鉛シート内張りの形成方法および設置方法の問題を解
決する。
【0006】冷却用絶縁オイルに曝される鉛の内張りを
持つX線管ケーシングに対し、付着性がよく且つ耐久性
に優れた皮膜を設ける。はんだ付け性、柔らかさおよび
延性に優れている、耐食性で無毒も内張り材料を、鉛の
放射線シールド材料に電気めっきすることによって、温
度やX線照射に影響されずに、オイルにより化学変化を
起こさない、耐食性の清浄な表面を提供する。電気めっ
きした鉛シート内張り材料は、オイルによる剥落および
腐食から鉛の面を保護する。電気めっきした鉛の使用法
は、打ち抜き法、引き抜き法、ラバー・フォーミング
法、ラバー・パンチング法およびハンマー法によって形
成することができる鉛シートに対しても可能であり、電
気めっきした皮膜のはがれを生じることがない。鉛シー
トは両面を電気めっきした後、一方の電気めっきした面
を、たとえばエポキシなどによって、アルミニウム製の
ケーシングに付着させる。
【0007】このようにして、本発明は、X線管ケーシ
ングに付着させるための、両面を電気めっきした鉛シー
ト内張りを提供し、これにより、より付着性がよく且つ
耐久性と永続性に優れたX線管ケーシング用皮膜(コー
ティング)を提供する。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は回転式X線管に関し、具
体的にはX線管ケーシングに関する。通常の構造では、
X線管ケーシングの鉛の面はペイント層によって被覆さ
れている。図1について説明すると、図1はX線管ケー
シング26を例示している。X線管ケーシング26は、
焦点の位置で発生した熱を分散させるための陽極アセン
ブリと、この陽極との電子衝突によりX線を発生させる
ための陰極アセンブリとを含むX線管構造体24を内部
に収容している。
【0009】どのようなX線管システムでも、その表面
のどこかには、必ず鉛の面が用いられている。これらの
鉛の面が電気めっきした鉛シート内張り(層28によっ
て示す)で構成されるとき、X線管ケーシング26用の
より付着性がよく且つ耐久性に優れた鉛シート内張りが
提供される。電気めっきした鉛の面(28)について
は、米国特許出願第09/139497号に記載されて
おり、その開示を参照により本明細書に取り入れる。
【0010】本発明は、後でX線管ケーシングに付着さ
せるために鉛シート内張りの両面を電気めっきすること
を提案する。これは、特に鉛シート内張りの目的がX線
管のX線通過窓の方向以外のすべての方向に対するX線
の漏洩を防ぐためのものである構造体によく適合する。
電気めっきした鉛シート内張り28は、動作時において
X線管挿着体から熱を除去するための冷却用絶縁オイル
に曝される。
【0011】もちろん、X線管のケーシングは、X線管
のX線通過窓の方向以外のすべての方向に対するX線の
漏洩を防ぐために、鉛で内張りされることは周知であ
る。この鉛は、動作時にX線管挿着体から熱を除去する
ための冷却用絶縁オイルに曝される。X線照射によっ
て、このオイル内で徐々に分解が起こり、より小さく且
つ飽和がより十分でない化合物が形成される。鉛は酸化
されやすいこと、およびこの酸化物と鉛の面上の粒子と
が組み合わさることを考慮すると、オイルの汚濁を防ぐ
ために鉛を被覆することが必要になる。
【0012】現在では、この目的のために、さまざまな
エポキシ類のペイントが用いられているが、鉛は表面の
付着性が悪く、また、高温のオイル、X線、およびオイ
ルにX線が照射される間に発生する化学物質といったす
べてによって、その面からのペイントの剥落が徐々に進
行する。このため、米国特許出願第09/139497
号に開示されているように、鉛の電気めっきは、ペイン
トによるコーティングに対する代替方法として評定され
ている。そこで、電気めっきした鉛の使用法は、電気め
っきした鉛シートに対しても可能である。
【0013】これまでは、X線管のケーシングを内張り
する鉛は、その表面の付着性が悪かった。この結果、絶
縁オイル、X線、および各X線照射の間に発生するさま
ざまな化学物質といったすべてによって、その面からの
ペイントの剥落が徐々に進行する。本発明により、図1
に示すようなX線管ケーシングに鉛シートの内張りを形
成するために、電気めっきした鉛を用いることが可能と
なる。鉛の内張りが、動作時にX線管挿着体から熱を除
去するための冷却用絶縁オイルに曝されることは、当技
術分野では周知である。そこで、本発明による鉛の内張
り28は、鉛による冷却用絶縁オイルの汚濁を防止す
る。
【0014】電気めっきした鉛の使用法は、打ち抜き
法、引き抜き法、ラバー・フォーミング法、ラバー・パ
ンチング法およびハンマー法によって形成することがで
きる鉛シートに対しても可能であり、電気めっきした皮
膜のはがれを生じることがない。さらに、鉛の面を電気
めっきして皮膜をつくるためには、さまざまな金属、た
とえば、銀、銅、ニッケルまたはすず、あるいはこれら
の金属または別の金属のさまざまな組み合わせが利用可
能であることは、当業者には明白であろう。
【0015】図2を参照すると、本発明の好ましい一実
施態様では、ケーシングの内張り層28用の電気めっき
金属はすずを含む。電気めっき層30は、鉛28の両サ
イドすなわち両面に設けられる。厚さは2ミルが好まし
く、100分の1ミル以内の変動幅は許容範囲であり、
あるいは数10分の1ミル以内であっても許容でき、こ
れで十分に本発明の趣旨を達成できる。エポキシ又はそ
の他の適当な付着手段32を使って、電気めっき材料お
よび鉛の内張りを含む電気めっき層の一方の面をアルミ
ニウム製ケーシング26に付着させる。すずの電着物
は、耐食性を有し無毒であり、また優れたはんだ付け性
をもつと共に、柔らかさおよび延性において著名であ
る。
【0016】すずを用いて鉛放射線シールド材料を電気
めっきすることによって、温度やX線照射に影響され
ず、オイルにより化学変化を起こさない、耐食性で清浄
な表面を提供することができる。電気めっき層30は、
オイルによる剥落および腐食から鉛の面28を保護す
る。現行の技術に対して、すずの熱伝導率はより高く、
それだけオイルからケーシングの壁面への熱の伝達率が
より大きくでき、全体としてのオイルの温度は下がる。
すずは延性が大きいため、電気めっき層を鉛に密着させ
ることができ、鉛に半径が1センチメートルの歪みがあ
っても割れ(cracking)を生じることがない、また自己治
癒の仕組みが生じ、これにより細かなすり傷は自動的に
修復される。付着性が悪いこと、歪みにより割れができ
ること、また従来の技術のペイント・コーティングでは
剥落が起こることといった問題は、本発明による鉛電気
めっき法では起こらない。
【0017】延性のある鉛は、層30をめっきした後、
加工され成形される。こうした加工あるいは成形は、従
来の技術によるペイントを施した面に対して行うと、層
間剥離の増加を起こすことになる。さらに、鉛の面に金
属を電気めっきすると、オイルからケーシングへの熱伝
導率が増加し、ケーシングにはフィンを設けてケーシン
グから空気への熱伝達を増加させることができる。この
結果、従来の技術によるペイントを施した鉛の内張りと
比較して、オイルの動作温度が低下する。ペイント内の
揮発性の有機化合物に関する環境上および法規制上の問
題は、電気めっきによって回避できる。
【0018】鉛層28の両面、すなわち上面および底面
に、たとえば、すずの層30を電気めっきした後、この
電気めっきした鉛シート内張りは、X線管ケーシング構
造体を製作するために実装することが可能となる。この
実装は、たとえば、すずの電気めっき層30とアルミニ
ウム製ケーシングの層26との間にエポキシの層を設け
るなどの、任意の適当な手段によって実行できる。
【0019】本発明について、好ましい実施態様を参照
しながら説明してきたが、本発明の範囲を逸脱すること
なく、さまざまな変更やその要素の同等のものによる代
替が可能であることは、当業者であれば理解するであろ
う。さらに、本発明の本質的な範囲を逸脱することな
く、具体的な状況や材料を本発明の教示に適合させるた
めの多くの変形例が可能である。したがって、本発明
は、本発明を実現するための最良の形態として開示した
特定の実施態様に限定されるものではなく、本発明は、
特許請求の範囲内に入るすべての実施態様を含むもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】X線管ケーシング用の被覆された鉛の面を例示
する代表的なX線管構造体の平面図である
【図2】図1の被覆された鉛の面およびケーシングを含
むさまざまな層を例示する分解図である。
【符号の説明】
24 X線管構造体 26 X線管ケーシング 28 電気めっきした鉛シート内張り 30 電気めっき層 32 付着手段

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焦点の位置で発生した熱を分散させるた
    めの陽極アセンブリと、 陽極との電子衝突によるX線を発生させるための陰極ア
    センブリと、 X線管を収容するためのケーシングであって、上面およ
    び底面を有し且つ冷却絶縁用オイルに曝される鉛の内張
    りを備えたケーシングと、 前記鉛の内張りと前記ケーシングとの間に電気めっき層
    を形成するように、前記鉛の内張りの上面および底面に
    設けられる電気めっき材料と、を有する回転式X線管。
  2. 【請求項2】 前記電気めっき材料がすずを含む、請求
    項1に記載の回転式X線管。
  3. 【請求項3】 前記電気めっき層により冷却用絶縁オイ
    ルの鉛汚濁が防止されている、請求項1に記載の回転式
    X線管。
  4. 【請求項4】 前記電気めっき材料が、前記鉛の内張り
    に絶縁特性を付与する、請求項1に記載の回転式X線
    管。
  5. 【請求項5】 不要なX線の漏洩を防止するための鉛の
    内張りであって、上面および底面を有し、少なくともそ
    の一方の面が冷却用絶縁オイルに曝される鉛の内張り
    と、 前記冷却用絶縁オイルの汚濁を防止するために、前記鉛
    の内張りの上面および底面を被覆する電気めっき材料
    と、を備えるX線管ケーシング構造体。
  6. 【請求項6】 前記鉛の内張りおよび前記電気めっき材
    料を前記ケーシングに付着させるエポキシ層をさらに備
    える、請求項5に記載のX線管ケーシング構造体。
  7. 【請求項7】 前記電気めっき材料が、銀、銅、すず、
    ニッケル、並びにこれらの銀、銅、すずおよびニッケル
    の組み合わせよりなるグループから選択される、請求項
    5に記載のX線管ケーシング構造体。
  8. 【請求項8】 前記電気めっき材料がすずを含む、請求
    項6に記載のX線管ケーシング構造体。
  9. 【請求項9】 前記電気めっき材料の厚さが概ね2.0
    ミルである、請求項5に記載のX線管ケーシング構造
    体。
  10. 【請求項10】 X線管ケーシングに対して付着性がよ
    く且つ耐久性に優れた皮膜を形成するための方法であっ
    て、 X線管の管表面に鉛の内張りを設けるステップであっ
    て、前記鉛の内張りを設けた表面が冷却用絶縁オイルに
    曝されるようになっているステップと、 前記鉛の内張りを設けた表面を電気めっき材料で被覆す
    るステップと、を含む皮膜形成方法。
  11. 【請求項11】 前記電気めっき材料を、前記鉛の内張
    りのすべての表面に設ける、請求項10に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記電気めっき材料が耐食性の材料で
    構成されている、請求項10に記載の方法。
  13. 【請求項13】 前記電気めっき材料が無毒の材料で構
    成されている、請求項10に記載の方法。
  14. 【請求項14】 前記電気めっき材料が延性のある材料
    で構成されている、請求項10に記載の方法。
JP2000034402A 1999-02-19 2000-02-14 X線管ケーシング用の鉛表面皮膜 Withdrawn JP2000243333A (ja)

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US09/253,337 US6257762B1 (en) 1999-02-19 1999-02-19 Lead surface coating for an x-ray tube casing
US09/253337 1999-02-19

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