JP2009245806A - X-ray tube and x-ray generating device equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導電体と絶縁体とからなる真空筐体を有するX線管と、このX線管を具備したX線発生装置に関するものである。 The present invention relates to an X-ray tube having a vacuum casing made of a conductor and an insulator, and an X-ray generator provided with the X-ray tube.
従来、このような分野の技術として、特開平7−296754号公報がある。この公報に記載されたX線管は、ガラス製真空外囲器の一方端に固定された陽極端子と、他方端に固定された陰極側のコロナリングとを備えている。ガラス製真空外囲器の開放端部には封止用金属リングの一端が融着され、金属リングの他端は、電極支持用金属に溶接されている。そして、真空外囲器と封止用金属リングとの融着部分には、電子が帯電し易く、局所的な電撃を起こして、ガラス製の真空外囲器にクラック等の破損が引き起こされる。
このような事態を避けるために、この融着部分を覆うようにコロナリングが配置され、このコロナリングは、金属リングを外側から覆うようなキャップ形状をなしている。このようなキャップ状のコロナリングは、組立てを煩雑にするので、他の例として、封止用金属リングの先端にフランジ状のコロナリング部一体成形して、このコロナリング部によって、真空外囲器と封止用金属リングとの融着部分を包囲してもよいと記載されている。
Conventionally, there is JP-A-7-296754 as a technique in such a field. The X-ray tube described in this publication includes an anode terminal fixed to one end of a glass vacuum envelope and a cathode-side corona ring fixed to the other end. One end of a sealing metal ring is fused to the open end of the glass vacuum envelope, and the other end of the metal ring is welded to the electrode supporting metal. Electrons are easily charged at the fused portion between the vacuum envelope and the metal ring for sealing, causing local electric shock, and causing damage such as cracks in the glass vacuum envelope.
In order to avoid such a situation, a corona ring is disposed so as to cover the fused portion, and the corona ring has a cap shape that covers the metal ring from the outside. Since such a cap-shaped corona ring complicates the assembly, as another example, a flange-shaped corona ring part is integrally formed at the tip of a sealing metal ring, and this corona ring part allows vacuum enclosure. It is described that the fusion part of the container and the metal ring for sealing may be surrounded.
一方で、真空外囲器とコロナリング部との間においても、電界の乱れによる放電が発生する可能性がある。そのため、コロナリング部は、ガラス製の真空外囲器の外周面に対して均一な距離をもって隔離している必要があるが、コロナリング部そのものの成形精度や真空外囲器への取り付け精度の問題、及び外部衝撃等によるコロナリング部の変形といった問題があるため、放電による真空外囲器の破損を安定して抑制するのは困難であった。 On the other hand, a discharge due to electric field disturbance may occur between the vacuum envelope and the corona ring part. Therefore, the corona ring part needs to be separated from the outer peripheral surface of the glass vacuum envelope by a uniform distance. However, the accuracy of the corona ring part itself and the mounting accuracy to the vacuum envelope are Since there are problems and deformation of the corona ring due to external impacts, it is difficult to stably suppress the damage of the vacuum envelope due to electric discharge.
本発明は、放電による電気絶縁部の破損を安定して抑制したX線管と、このようなX線管を具備したX線発生装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the X-ray tube which suppressed the damage of the electrical insulation part by discharge stably, and the X-ray generator provided with such an X-ray tube.
本発明に係るX線管は、筐体によって支持された電圧印加部を有し、電子銃から出射させた電子がターゲットに入射することで発生したX線を、筐体に設けられているX線出射窓から出射させるように構成したX線管において、
筐体は、X線出射窓側に位置する導電部と、導電部に固定されると共に電圧印加部側に位置する電気絶縁部とを有し、この電気絶縁部の外面には電気抵抗膜が固着され、電気抵抗膜の一端部は、導電部に電気的に接続され、電気抵抗膜の他端部は、電気絶縁部の外面内に位置していることを特徴とする。
An X-ray tube according to the present invention has a voltage application unit supported by a casing, and X-rays generated when electrons emitted from an electron gun enter a target are provided on the casing. In the X-ray tube configured to emit from the radiation exit window,
The housing has a conductive portion located on the X-ray exit window side and an electrical insulating portion fixed to the conductive portion and located on the voltage applying portion side, and an electric resistance film is fixed to the outer surface of the electrical insulating portion. The one end portion of the electric resistance film is electrically connected to the conductive portion, and the other end portion of the electric resistance film is located within the outer surface of the electric insulating portion.
このX線管にあっては、電気絶縁部の外面に固着された電気抵抗膜が導電部と電気的に接続することで、放電による電気絶縁部の破損を安定して抑制することができる。また、電気抵抗膜の一端部は、導電部に電気的に接続されているが、電気抵抗膜の他端部は、電気絶縁部の外面内に位置しているために、電気抵抗膜を固着しても、電気絶縁部の絶縁性を保持することができる。 In this X-ray tube, the electrical resistance film fixed to the outer surface of the electrical insulating portion is electrically connected to the conductive portion, whereby damage to the electrical insulating portion due to discharge can be stably suppressed. In addition, one end portion of the electric resistance film is electrically connected to the conductive portion, but the other end portion of the electric resistance film is located within the outer surface of the electric insulating portion, and thus the electric resistance film is fixed. Even in this case, it is possible to maintain the insulation of the electrical insulating portion.
また、電気抵抗膜の抵抗値は、導電部の抵抗値より大きく、電気絶縁部の抵抗値より小さいと好適である。
このような構成を採用すると、放電による電気絶縁部の破損の安定した抑制と電気絶縁部による絶縁性の保持をバランスよく両立することができる。
The resistance value of the electric resistance film is preferably larger than the resistance value of the conductive portion and smaller than the resistance value of the electric insulating portion.
When such a configuration is adopted, stable suppression of damage to the electrical insulating portion due to electric discharge and retention of insulation by the electrical insulating portion can be achieved in a balanced manner.
また、電気絶縁部は、導電部に固定される円筒部と、円筒部の端部から内側に屈曲して延びて電圧印加部を支持する縮径部とを有し、電気抵抗膜は、円筒部の外面に固着されていると好適である。
このように、電圧印加部に近い場所にある縮径部に電気抵抗膜を固着させていないので、電気絶縁部の絶縁性を確実に保持することができ、電圧印加部と電気抵抗膜との間の電位差に起因したリーク電流を抑制することで、印加電圧の低下を抑制することができる。
The electrical insulating part has a cylindrical part fixed to the conductive part, and a reduced diameter part that bends and extends inward from the end of the cylindrical part to support the voltage application part. It is preferable that it is fixed to the outer surface of the part.
As described above, since the electric resistance film is not fixed to the reduced diameter portion near the voltage application portion, the insulating property of the electric insulation portion can be reliably maintained, and the voltage application portion and the electric resistance film can be maintained. By suppressing the leakage current due to the potential difference between them, it is possible to suppress the decrease in the applied voltage.
また、円筒部の管軸方向に延在して先端側にターゲットが保持されたターゲット支持体の基端側と縮径部とを連結する連結部材と、連結部材と縮径部との接合部分を外方で包囲すると共に、ターゲット支持体に固定されたカバー電極とを備え、電気抵抗膜の他端は、管軸に対して直交する方向から見て、カバー電極とターゲット支持体との境界部分を越えて位置していると好適である。
このように、電気抵抗膜が、形状変化部であるカバー電極とターゲット支持体との境界部分を覆うように設けられていると、放電による電気絶縁部の破損を安定して抑制することができる。
Further, a connecting member that connects the base end side of the target support body, which extends in the tube axis direction of the cylindrical portion and holds the target on the distal end side, and the reduced diameter portion, and a joint portion between the connecting member and the reduced diameter portion And a cover electrode fixed to the target support, and the other end of the electric resistance film is a boundary between the cover electrode and the target support when viewed from a direction orthogonal to the tube axis. It is preferred that it is located beyond the part.
As described above, when the electric resistance film is provided so as to cover the boundary portion between the cover electrode, which is the shape changing portion, and the target support, damage to the electric insulating portion due to discharge can be stably suppressed. .
また、電気絶縁部の外面には、電気抵抗膜を固着する部分に粗面加工が施されていると好適である。
これは、電気絶縁部の外面に電気抵抗膜を固着させ易くし、電気抵抗膜の剥離を防止して、放電による電気絶縁部の破損の安定した抑制を可能にしている。
Further, it is preferable that the outer surface of the electrical insulating portion is subjected to a rough surface processing on a portion to which the electric resistance film is fixed.
This facilitates fixing of the electric resistance film to the outer surface of the electric insulating part, prevents peeling of the electric resistance film, and enables stable suppression of breakage of the electric insulating part due to discharge.
本発明に係るX線発生装置は、筐体によって支持された電圧印加部を有し、電子銃から出射させた電子がターゲットに入射することで発生したX線を、筐体に設けられているX線出射窓から出射させるように構成し、筐体は、X線出射窓側に位置する導電部と、導電部に固定されると共に電圧印加部側に位置する電気絶縁部とを有し、この電気絶縁部の外面には電気抵抗膜が固着され、電気抵抗膜の一端部は、導電部に電気的に接続され、電気抵抗膜の他端部は、電気絶縁部の外面内に位置しているX線管と、
X線管の電気絶縁部を包囲する電気絶縁性の液体と、
X線管に電圧を印加する電源部と、を備えたことを特徴とする。
An X-ray generator according to the present invention has a voltage application unit supported by a casing, and X-rays generated when electrons emitted from an electron gun enter a target are provided in the casing. The casing is configured to emit from the X-ray exit window, and the housing includes a conductive portion located on the X-ray exit window side, and an electric insulating portion fixed to the conductive portion and located on the voltage application portion side. An electric resistance film is fixed to the outer surface of the electric insulating portion, one end portion of the electric resistance film is electrically connected to the conductive portion, and the other end portion of the electric resistance film is located within the outer surface of the electric insulating portion. X-ray tube
An electrically insulating liquid surrounding the electrically insulating part of the X-ray tube;
And a power supply unit for applying a voltage to the X-ray tube.
本発明によれば、放電による電気絶縁部の破損の安定した抑制を可能としたX線源を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the X-ray source which enabled stable suppression of the failure | damage of the electrical insulation part by discharge is realizable.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るX線管及びX線発生装置の好適な実施形態について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of an X-ray tube and an X-ray generator according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1〜図3に示すように、X線管1は、例えばX線発生装置のX線発生源として利用され、内部を真空に保持する真空外囲器としての筐体2と、電子発生ユニット(電子銃)3とターゲットTとを備える。電子発生ユニット3は、多孔質タングステン等にBaO等を含浸させたカソードCを有する。また、ターゲットTは、タングステン等の高融点金属材料からなる板状部材である。これら電子発生ユニット3とターゲットTとは、筐体2の内部に収容されており、電子発生ユニット3から出射された電子がターゲットTに入射するとX線が発生する。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
筐体2は、第1の筐体部をなすバルブ(電気絶縁部)10と、第2の筐体部をなす外囲器本体(導電部)4とで構成されている。外囲器本体4は、陽極をなすターゲットTが収容される金属製の胴部5と、陰極をなす電子発生ユニット3が収容される電子銃収容部6とからなる。胴部5及び電子銃収容部6は、導電性金属等によって筒状に形成されており、胴部5は内部空間5aを有する。また、胴部5の外周には、図示しないX線発生装置の筐体等に固定されるフランジ部5bが設けられている。
The housing 2 includes a valve (electrical insulating portion) 10 that forms a first housing portion, and an envelope body (conductive portion) 4 that forms a second housing portion. The envelope body 4 includes a
そして、胴部5の下部である一端側に設けられた開口には、Be材からなるからなるX線出射窓7aを有する蓋板7が固定されており、この蓋板7によって内部空間5aの一端側が閉鎖されている。一方、電子銃収容部6は、円筒状に形成されており、胴部5の一端側の側部に固定されている。胴部5の中心軸線と電子銃収容部6の中心軸線とは略直交し、電子銃収容部6の内部は、一端側に設けられたアパーチャ6aを介して、胴部5の内部空間5aと連通する。
A
電子銃収容部6内に収容される電子発生ユニット3について説明する。電子発生ユニット3は、カソードCと、ヒータ30と、第1グリッド電極31と、第2グリッド電極32とを備えている。これらカソードC、ヒータ30、第1グリッド電極31および第2グリッド電極32は、それぞれ平行に延びる複数(本実施形態では、8本)のピン33a〜33hを介して、ステム基板34に取り付けられている。
The electron generating unit 3 accommodated in the electron
具体的に、カソードCは、ステム基板34に固定されたピン33aに取り付けられており、このピン33aを介して外部から給電される。同様に、ヒータ30は、ステム基板34に固定されたピン33b,33cに取り付けられており、これらピン33b,33cを介して外部から給電される。
Specifically, the cathode C is attached to a
更に、第1グリッド電極31は、ステム基板34に固定されたピン33d,33e,33f,33gに取り付けられており、これらピン33d〜33gを介して外部から給電される。また、第2グリッド電極32は、ステム基板34に固定されたピン33hに取り付けられており、このピン33hを介して外部から給電される。
Further, the
このような電子発生ユニット3は、カソードC等をステム基板34に一体化させた状態で、一端側のアパーチャ6aと反対側の他端側の開口から電子銃収容部6内に挿入され、電子発生ユニット3の装填後、ステム基板34は、電子銃収容部6の他端側の開口を塞ぐように固定される。
Such an electron generating unit 3 is inserted into the electron
一方、筐体2の一部を構成するバルブ10は、ガラスやセラミック等の絶縁体によって略筒状に形成され、胴部5の他端側に、その一端側が固定される円筒部10Aと、円筒部10Aの他端部から、円筒部10Aの管軸(中心軸)Lに向かって内側に屈曲して延びる縮径部10Bとを有している。この縮径部10Bは、円筒部10Aと同心をなす内筒部10aと、円筒部10Aの他端部と内筒部10aの他端部との間を連結するように円筒部10Aの管軸Lに向かって延びるドーナツ状の平板部10bとからなる。また、円筒部10Aの一端部には、導電性の金属等からなるリング部材8が融着されている。そして、このリング部材8は、外囲器本体4の一部を構成する胴部5の他端側に溶接される。このように、バルブ10は、リング部材8を介して外囲器本体4に固定されている。なお、リング部材8を介することなく、直接、外囲器本体4に固定されていてもよい。
On the other hand, the
バルブ10の内筒部10aには、ターゲットTが先端に固定されたターゲット支持体12を保持するための金属管(連結部材)11が取り付けられる。金属管11は、ターゲット支持体12の基端側が圧入される円筒状のターゲット固定部11aと、ターゲット固定部11aの端部から円筒部10Aの管軸Lから遠ざかるように外方に突出する張出部11bとからなる。
A metal tube (connecting member) 11 for holding a
この張出部11bの端部は、バルブ10の内筒部10aの一端部に融着接合され、ターゲット支持体12の基端側をターゲット固定部11aに固定した状態で、金属管11のターゲット固定部11a及びターゲット支持体12の基端部12bは、バルブ10の他端部から外方に突出する。そして、ターゲット支持体12の端面は、電源に接続され、例えば100〜200kVといった高電圧が印加される電圧印加部13をなしている。一方、外囲器本体4は接地電位とされており、その間の電圧差はバルブ10の絶縁性(耐電圧能)によって保持されている。なお、金属管11及びターゲット支持体12は電気的に接続されているため、ターゲット支持体12の端面のみならず、ターゲット固定部11aも含めて、電圧印加部13としても良い。
The end portion of the protruding
また、ターゲット支持体12には、バルブ10の円筒部10A内で、内筒部10aと金属管11の張出部11bとの融着部分(接合部分)を外方から包囲するカバー電極14が溶接により固定されている。
Further, the
円筒部10Aの管軸L方向に延在するターゲット支持体12は、銅材等により棒状に形成されており、ターゲット支持体12の先端部には、電子発生ユニット3から遠ざかるように先端側に向かって傾斜する傾斜面12aが形成されている。ターゲットTは、この傾斜面12aと略面一になるようにターゲット支持体12の端面に埋設されている。
The
ターゲット支持体12の基端側は、金属管11のターゲット固定部11aに溶接されている。これにより、ターゲット支持体12の中心軸線と、バルブ10および胴部5の中心軸線とが略一致する。つまり、ターゲット支持体12の中心軸線と胴部5の中心軸線とが管軸Lと略一致し、管軸Lと電子発生ユニット3からの電子の進行方向とが略直交する。
The base end side of the
従って、筐体2の内部において、電子発生ユニット(電子銃)3から出射された電子がターゲットTに入射すると、ターゲットTの表面から、X線が発生する。発生したX線は、胴部5の一端側の開口を覆う蓋板7に設けられたX→全角“X”?線出射窓7aを介して外部に出射される。
Therefore, when electrons emitted from the electron generation unit (electron gun) 3 enter the target T inside the housing 2, X-rays are generated from the surface of the target T. The generated X-ray is X → full-width “X” provided on the
さらに、筐体2のバルブ(電気絶縁部)10の非真空側面である外面10cには、円筒部10Aの周方向の全周に渡って延在する電気抵抗膜36が固着されている。この電気抵抗膜36は、所定の電気抵抗を有するコート材、例えば、導電性複酸化物ゾル(酸化亜鉛と五酸化アンチモンとを結合させた複酸化物のゾル)からなるコート材により形成されている。この電気抵抗膜36は、数μm〜数10μmの厚さを有し、外面10cに上に刷毛塗り等で形成し、固着することが可能である。
Furthermore, an
さらに、電気抵抗膜36の一端部(下端部)36aは、リング部材8の外面に固着されることで、外囲器本体(導電部)4に電気的に接続され、電気抵抗膜36の他端部(上端部)36bは、バルブ10の外面10c内すなわちバルブ10の外面10cからはみ出さないような位置にある。
Furthermore, one end (lower end) 36 a of the
より詳しくは、電気抵抗膜36の一端部36aは、リング部材8と円筒部10Aの一端部との融着部を全周にわたって覆い隠すように、外面10cからリング部材8の外面にわたって固着されている。なお、電気抵抗膜36は外囲器本体4に電気的に接続されれば良いので、一端部36aは外囲器本体4まで延びて形成されていても良い。一方、電気抵抗膜36の他端部36bは、バルブ10の円筒部10Aにおける外面10cに留まり、縮径部10Bには到らない。さらに細かくは、他端部36bは、管軸L方向の円筒部10Aの全長(約100mm)の約半分(約55mm)に位置しており、管軸Lに対して直交する方向から見て、カバー電極14とターゲット支持体12との境界部分Sを越えた位置、つまり境界部分Sよりもバルブ10の他端側に位置している。そして、電気抵抗膜36は、一端部(下端部)36aから他端部(上端部)36bにわたる領域の外面10cの全周を連続的に覆うように形成されている。
More specifically, the one
この電気抵抗膜36の抵抗値R1は、外囲器本体(導電部)4の抵抗値R2より大きく、バルブ(電気絶縁部)10の抵抗値R3より小さい。すなわち、R2<R1<R3の関係を満たしている。例えば、外囲器本体4を形成するアルミニウムの電気抵抗率R2は2.65×10−8Ω・mであり、バルブ10を形成するガラスの電気抵抗率R3は9.2×1012Ω・mであり、電気抵抗膜36を構成するコート材の電気抵抗率R1は、8×100Ω・mである。これは、電気抵抗率R1が電気抵抗率R3よりも大きい場合には、電気抵抗膜36によるバルブ10の破損抑制を得ることができず、電気抵抗率R1が電気抵抗率R2よりも小さい場合には、電気抵抗膜36によるバルブ10の破損抑制は得られる反面、バルブ10が本来有している絶縁性(耐電圧能)を保持することができないためである。
The
よって、このような構成を採用すると、放電によるバルブ10の破損の安定した抑制とバルブ10による絶縁性の保持をバランスよく両立することができる。なお、この電気抵抗膜36は、バルブ10の外面10c上に形成された状態での実抵抗が15MΩ〜20MΩとなっており、高抵抗導電膜又は導電性抵抗膜と言い換えることもできる。そして、電気抵抗膜36を形成したX線管1を7本用意し、動作をさせたところ、放電によるバルブ10の破損が発生したものはなかった。
Therefore, when such a configuration is adopted, stable suppression of breakage of the
このX線管1の筐体2の胴部(導電部)5に電気的に接続された電気抵抗膜36をバルブ(電気絶縁部)10の外面10cに塗布することによって、バルブ10への放電によるバルブ10の破損を安定して抑制することができる。また、電気抵抗膜36の一端部は、外囲器本体4に電気的に接続され、電気抵抗膜36の他端部は、バルブ10の外面10c内に位置しているために、電気抵抗膜36を固着しても、バルブ10の絶縁性を保持することができる。
By applying an
このように、電気抵抗膜36をバルブ10の外面10cに形成することでバルブ10の破損を安定して抑制することができるので、既存のX線管への適用が容易であり、使用するX線管の条件にあわせて電気抵抗膜36の電気抵抗等を選択できるので、極めて汎用性が高い。加えて、電気抵抗膜36をバルブ10の外面10cに密着しているとともに、電気抵抗膜36の厚みに多少のムラがあっても問題ないために、従来のX線管に採用されているコロナリング部のような高い成形精度や取り付け精度が要求されず、またX線発生装置へのX線管の組み込み時にぶつける等の外部衝撃による変形がないので、性能のばらつきや変化を抑制することができる。
As described above, since the
このX線管1では、バルブ10の円筒部10Aに電気抵抗膜36が塗布され、電圧印加部13に近い場所にある縮径部10Bには電気抵抗膜36が塗布されていないので、バルブ10の絶縁性を確実に保持することができ、電圧印加部13と電気抵抗膜36との間の電位差に起因したリーク電流を抑制することができ、印加電圧の低下を抑制することができる。
In the
電気抵抗膜36の他端部(上端部)36bは、管軸Lに対して直交する方向から見て、カバー電極14とターゲット支持体12との境界部分Sを越えて位置している。このように、電気抵抗膜36が、形状変化部であるカバー電極14とターゲット支持体12との境界部分Sを覆うように設けられていると、放電によるバルブ10の破損を安定して抑制することができる。
The other end portion (upper end portion) 36 b of the
バルブ10の外面10cには、電気抵抗膜36を固着する部分にサンドブラストによる粗面加工が施されている。これは、バルブ10の外面10cに電気抵抗膜36を固着させ易くし、電気抵抗膜36の剥離を防止して、放電によるバルブ10の破損の安定した抑制を可能にしている。
The
次に、前述したX線管1を備えたX線発生装置40について説明する。
Next, the
図4及び図5に示すように、X線発生装置40は、例えば、X線非破壊検査装置におけるX線源として用いられる。このX線発生装置40のハウジング43の内部には、X線を発生するX線発生部45が収容されており、X線発生部45は、熱伝導率の良い金属(例えばアルミニウム)からなるスペーサ47を介してハウジング43の壁部を構成する底板43a上に固定されている。このX線発生部45は、X線管1が収容されたX線管収容部51と、X線管1に電力を供給する高圧電源部53とを備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図6及び図7に示すように、この高圧電源部53は、高電圧を発生させる高圧トランス53aと、高圧トランス53aで発生した高電圧を増倍させる高圧供給回路(電圧供給部)53bと、高圧トランス53aと高圧供給回路53bとを連結する接続線53cと、高圧供給回路53bとX線管1に電圧を供給するための圧縮バネ41aとを連結する接続線53dとを備えている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the high-voltage
そして、高圧供給回路53b及び接続線53c,53dは、電気絶縁性材料であるエポキシ樹脂からなる絶縁部材としての絶縁ブロック53f中にモールドされることによって封入されており、高圧トランス53aは、絶縁ブロック53fの側面に突出している。このような高圧電源部53の構造によって、高電圧が印加される高圧供給回路53b及び接続線53c,53dからの外部への放電が防止されている。
The high-
X線管1を包囲する冷却筒55は、絶縁ブロック53fの上面に立設されており、この冷却筒55の上端の開口からは、X線管1が挿入されている。そして、X線管1のフランジ部5bが冷却筒55の上端面にネジ止めされ、X線管1のX線出射窓7aはハウジング43から露出する。X線管1のバルブ10は冷却筒55に包囲された状態となり、このバルブ10と冷却筒55と絶縁ブロック53fの上面との間の空間には、液状の電気絶縁性物質である絶縁オイル57が充填されている。このような絶縁オイル57により、X線管1からの周囲への放電が防止されている。
The cooling
このようなX線発生装置40の駆動時においては、X線発生の際に、X線管1から大量の熱が発生する。そこで、冷却筒55は、X線管1から発生する熱を効率よく放散させるために、放熱性に優れた金属(例えば、アルミニウム)からなると共に、水平方向(底板3aと平行な方向)に延びる複数の冷却フィン55aが周囲に設けられている。冷却フィン55aは、冷却筒55の周面で円周方向に延びる凸条部として設けられている。
When the
そして、この冷却筒55に対向するハウジング43の側壁43bには、通風口43cが形成されている。この通風口43cは冷却フィン55aの延在方向と同じ方向に水平に延在しているので、通風口43cからハウジング43の内部に流入した冷却風は、冷却筒55に当たり冷却フィン55aに沿って水平に流動する。従って、冷却風が冷却フィン55aの周囲を円滑に流動し、X線管収容部51を効率よく冷却することができる。
A
このようなX線管収容部51において、X線管1のターゲット支持体12の基端部12bは、バルブ10の下部から下方に突出しており、電圧印加部13には、圧縮バネ41aの一端が接続されている。この圧縮バネ41aの他端は、上記高圧電源部53の接続線53dに結合されており、ターゲット支持体12は、この圧縮バネ41a及び接続線53dを介して、高圧供給回路53bからの電圧の供給を受ける。
In such an X-ray
更に、ターゲット支持体12の基端部12bと圧縮バネ41aとの接合部すなわち電圧印加部13は、アルミニウムまたは真鍮等の熱伝導率の良い金属製の高圧キャップ41bによって包囲されている。この高圧キャップ41bによって、電圧印加部13と圧縮バネ41aとの接合部は冷却筒55の内壁から見通せないように遮蔽され、この接合部における冷却筒55等への放電が防止されている。
Further, the joint portion of the
X線管1には、接続線53d及び圧縮バネ41aを介して高圧供給回路53bから高電圧が供給される。そして、X線管1のターゲット支持体12が高電位となった状態で、電子銃3からの電子がターゲットTに入射すると、ターゲットTからX線が発生し、X線がX線出射窓7aから上方に照射される。
A high voltage is supplied to the
このような構成のX線発生部45のX線発生の動作を制御するため、X線発生装置40には、制御回路基板59が、ハウジング43の内部に収容されている。この制御回路基板59上には、各種電子部品59aが搭載されてX線発生部45の動作を制御するための制御回路が構成されており、X線発生部45はこの制御回路からの制御信号に基づいて動作する。また、ハウジング43の内部には、冷却ファンユニット58a,58b,58cや制御回路基板59への電圧供給等を行う電源回路基板54も配置されている。
In order to control the X-ray generation operation of the
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment described above.
図8に示すように、第2の実施形態に係るX線管60は、筐体62の一部を構成するバルブ70は、ガラスやセラミック等の絶縁体によって略筒状に形成され、一端側が胴部5に固定される円筒部70Aと、円筒部70Aの他端部から円筒部70Aの管軸に向かって内側に屈曲して延びる縮径部70Bとを有している。この縮径部70Bは、円筒部70Aと同心をなす突出部70aと、円筒部70Aの他端部と突出部70aの他端部との間を連結するように円筒部70Aの管軸Lに向かって延びるドーナツ状の平板部70bとからなる。円筒部70Aの一端部には、導電性の金属等からなるリング部材8が融着されている。
As shown in FIG. 8, in the
バルブ70の突出部70aには、ターゲットTが先端に固定されたターゲット支持体72を保持するための金属管(連結部材)71が取り付けられる。金属管71は、ターゲット支持体72の基端側に固定されている。そして、ターゲット支持体72の基端部72bは、バルブ70の他端部より外方に突出する。ターゲット支持体73の端面は、電源に接続される電圧印加部73をなしている。
A metal pipe (connecting member) 71 for holding a
さらに、ターゲット支持体72には、バルブ70の狭窄部74に近接するように遮蔽部76が一体的に形成されている。遮蔽部76は、その主たる径(ここでは最大径)が、バルブ70の円筒部70Aより小さく、狭窄部74より大きい直径を有する円板状をなしており、R面取りが施されている。この遮蔽部76は、胴部5側から見て、バルブ70の端部と金属管71との接合部分Wが見通せないような大きさになっている。
Further, a shielding
さらに、このバルブ70の外面には、X線管1と同様に、円筒部70Aの全周に渡って電気抵抗膜36が塗布されている。
Further, an
X線管60のその他の構成は、X線管1と略同一の構成を有しているので、同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
The other configuration of the
また、本発明は第1の実施形態および第2の実施形態で記載されたような、バルブに支持された電圧印加部がターゲット支持体であるX線管に限らない。図9に示すように、第3の実施形態に係るX線管80の電子銃82は、バルブ81に設けられたステム81aによって支持され、電子銃82の電圧印加部83がバルブ81のステム81aから突出している。バルブ81に連結される導電性の胴部84には、X線出射窓上に設けられ、X線出射窓一体化されたターゲット85が固定されている。電子銃82から出射された電子は、透過型ターゲット85に入射し、ターゲット85から発生したX線がX線出射窓を透過して出射される。
In addition, the present invention is not limited to the X-ray tube in which the voltage application unit supported by the valve is the target support as described in the first embodiment and the second embodiment. As shown in FIG. 9, the
さらに、このバルブ81の外面には、X線管1と同様に、バルブ81の全周に渡って電気抵抗膜36が塗布されている。
Furthermore, the
電気抵抗膜36の材料は、導電性複酸化物ゾルのみではなく、酸化クロムやコロイド状グラファイトであっ
ても良い。
The material of the
1,60,80…X線管、2…筐体、3…電子発生ユニット(電子銃)、4…外囲器本体(導電部)、5,84…胴部、10,70,80…バルブ(電気絶縁部)、10A,70A…円筒部、10B,70B…縮径部、11,71…金属管(連結部材)、12,72…ターゲット支持体、12b,72b…ターゲット支持体の基端部、13,73,83…電圧印加部、14…カバー電極、36…電気抵抗膜、40…X線発生装置、53…高圧電源部(電源部)、57…絶縁オイル(電気絶縁性の液体)、82…電子銃、85…ターゲット、L…管軸、S…境界部分、T…ターゲット、R1,R2,R3…抵抗値。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記筐体は、前記X線出射窓側に位置する導電部と、前記導電部に固定されると共に前記電圧印加部側に位置する電気絶縁部とを有し、この電気絶縁部の外面には電気抵抗膜が固着され、前記電気抵抗膜の一端部は、前記導電部に電気的に接続され、前記電気抵抗膜の他端部は、前記電気絶縁部の前記外面内に位置していることを特徴とするX線管。 A voltage application unit supported by the casing, and X-rays generated when electrons emitted from the electron gun enter the target are emitted from an X-ray emission window provided in the casing. In the constructed X-ray tube,
The housing includes a conductive portion located on the X-ray exit window side, and an electrical insulation portion fixed to the conductive portion and located on the voltage application portion side. An electric surface is provided on an outer surface of the electrical insulation portion. A resistance film is fixed, one end portion of the electric resistance film is electrically connected to the conductive portion, and the other end portion of the electric resistance film is located within the outer surface of the electric insulating portion. A featured X-ray tube.
前記連結部材と前記縮径部との接合部分を外方で包囲すると共に、前記ターゲット支持体に固定されたカバー電極とを備え、
前記電気抵抗膜の前記他端は、前記管軸に対して直交する方向から見て、前記カバー電極と前記ターゲット支持体との境界部分を越えて位置していることを特徴とする請求項3に記載のX線管。 A connecting member that extends in the tube axis direction of the cylindrical portion and connects the base end side of the target support body on which the target is held on the distal end side and the reduced diameter portion;
And surrounding the joint portion between the connecting member and the reduced diameter portion, and a cover electrode fixed to the target support,
The other end of the electric resistance film is located beyond a boundary portion between the cover electrode and the target support when viewed from a direction orthogonal to the tube axis. An X-ray tube as described in 1.
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