JP2015111504A - X線管及びx線管の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)ポリイミド樹脂形成液をBe窓の外表面に塗布した後、乾燥及び焼成してX線により劣化し難いポリイミド樹脂被膜をBe板の外表面に形成する。
(2)樹脂以外にホウ素化合物のような無機被膜を保護被膜として使用する。
(1)の技術は、乾燥及び焼成の工程に要する時間が長く、生産性が低いという問題がある。また、ポリイミド樹脂被膜の厚みには最適範囲が存在する。ポリイミド樹脂被膜は、その厚さが大きいほどBe窓を保護する効果が高いが、厚過ぎるとX線の透過量が減ってしまうためである。しかしながら、ポリイミド樹脂形成液の塗布工程で厚さにムラが発生するため、ポリイミド樹脂被膜の厚みを最適範囲にコントロールすることに限界があり、製造歩留りが低下して製造コストが高くなるという問題もある。ポリイミド樹脂形成液の塗布工程で厚さにムラが発生する現象は、Be窓が平坦でなく、真空となる内側に凹んだ形状となることなどが関係している。また、ポリイミド樹脂被膜の厚みを最適範囲にコントロールすることは煩雑であるという問題もある。さらに、この技術では、Be窓を保護する効果自体も不十分であるという問題もある。
開口を有した真空外囲器と、
前記真空外囲器に取り付けられ前記開口を気密に閉塞したX線透過アセンブリと、
前記真空外囲器に収容され電子を放出する陰極と、
前記真空外囲器に収容されX線を放出する陽極ターゲットと、を備え、
前記X線透過アセンブリは、
前記開口に対向し前記真空外囲器に気密に取り付けられた窓枠と、
前記窓枠に収められ前記窓枠とともに前記真空外囲器の内部の気密状態を保持しベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、
前記X線透過窓より外気側に位置し前記X線透過窓に隙間を置いて対向し前記窓枠と前記X線透過窓とともに内部に空間を形成するX線耐性樹脂フィルムと、
前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持する封止部材と、
前記空間に充填された乾燥ガスと、
を有している。
開口を有した真空外囲器と、
前記真空外囲器に取り付けられ前記開口を気密に閉塞したX線透過アセンブリと、
前記真空外囲器に収容され電子を放出する陰極と、
前記真空外囲器に収容されX線を放出する陽極ターゲットと、を備え、
前記X線透過アセンブリは、
前記開口に対向し前記真空外囲器に気密に取り付けられた窓枠と、
前記窓枠に収められ前記窓枠とともに前記真空外囲器の内部の気密状態を保持しベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、
前記X線透過窓より外気側に位置し前記X線透過窓に隙間を置いて対向したX線耐性樹脂フィルムと、
前記開口に対向し前記X線耐性樹脂フィルムが気密に取り付けられ前記窓枠と前記X線透過窓と前記X線耐性樹脂フィルムとともに内部に空間を形成する枠部材と、
前記窓枠と前記枠部材との間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持する封止部材と、
前記空間に充填された乾燥ガスと、
を有している。
開口を有した真空外囲器と、窓枠と、ベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、電子を放出する陰極と、X線を放出する陽極ターゲットと、X線耐性樹脂フィルムと、を用意し、
前記X線透過窓を前記窓枠に収め、
前記X線透過窓が収められた前記窓枠が前記開口に対向した状態で、前記窓枠を前記真空外囲器に取り付け前記開口を気密に閉塞し、
前記陰極及び陽極ターゲットを前記真空外囲器に収容し、
前記陰極及び陽極ターゲットが収容され前記X線透過窓が収められた前記窓枠が取り付けられた前記真空外囲器の内部を真空排気し、前記真空外囲器を気密に封止し、
乾燥ガス雰囲気中で前記X線耐性樹脂フィルムを前記真空外囲器の外部にて前記X線透過窓に隙間を置いて対向させ、前記窓枠と前記X線透過窓と前記X線耐性樹脂フィルムとの内部に乾燥ガスが充填された空間を形成し、
封止部材を用いて前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持し、前記窓枠、X線透過窓、X線耐性樹脂フィルム、封止部材及び乾燥ガスを有したX線透過アセンブリを形成する。
開口を有した真空外囲器と、窓枠と、ベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、電子を放出する陰極と、X線を放出する陽極ターゲットと、枠部材と、X線耐性樹脂フィルムと、を用意し、
前記X線透過窓を前記窓枠に収め、
前記X線透過窓が収められた前記窓枠が前記開口に対向した状態で、前記窓枠を前記真空外囲器に取り付け前記開口を気密に閉塞し、
前記陰極及び陽極ターゲットを前記真空外囲器に収容し、
前記陰極及び陽極ターゲットが収容され前記X線透過窓が収められた前記窓枠が取り付けられた前記真空外囲器の内部を真空排気し、前記真空外囲器を気密に封止し、
前記X線耐性樹脂フィルムを前記枠部材に気密に取り付け、
乾燥ガス雰囲気中で前記枠部材が前記真空外囲器の外部にて前記開口に対向した状態で前記X線耐性樹脂フィルムを前記X線透過窓に隙間を置いて対向させ、前記窓枠と前記X線透過窓と前記X線耐性樹脂フィルムと前記枠部材の内部に乾燥ガスが充填された空間を形成し、
封止部材を用いて前記窓枠と前記枠部材との間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持し、前記窓枠、X線透過窓、枠部材、X線耐性樹脂フィルム、封止部材及び乾燥ガスを有したX線透過アセンブリを形成する。
その他の原因としては、使用中にBe窓(Be(ベリリウム)で形成されX線を透過させる薄板)の外表面近傍の大気(O2+N2)がX線の照射により分解されNOガスやNO2ガスやオゾンガスを発生し、これらのガスが空気中の水分と結合して、Be窓や、ろう接部の外表面に硝酸やオゾン水を生成することも不具合の発生の一因主であると推定している。
以下、図面を参照しながら第1の実施形態に係るX線管及びX線管の製造方法について詳細に説明する。始めに、X線管の構成について説明する。
上記のように、X線管1が構成されている。
図1乃至図3に示すように、X線管1の製造が開始されると、まず、開口17wが形成されたガラス外囲器部17aと、金属外囲器部17bとを有した真空外囲器17を用意する。また、X線耐性樹脂フィルム23が取付けられる前のX線透過アセンブリ20(以下X線透過アセンブリ20´)を用意する。次いで、X線透過アセンブリ20´を真空外囲器17に取り付け、開口17wを気密に閉塞する。この実施形態において、溶接によりX線透過アセンブリ20´を真空外囲器17に取り付ける。
なお、X線耐性樹脂フィルム23の膜厚のバラツキが多い場合は、X線の透過量のバラツキも多くなる恐れがある。
その他、押圧部材28は、締まり嵌めにより窓枠21に取り付けられ、X線耐性樹脂フィルム23を押圧した状態に保持してもよい。
次いで、乾燥ガス雰囲気中で、第2取付け面21s2上にゴムシール材27を配置した後、X線耐性樹脂フィルム23をX線透過窓22に隙間を置いて対向させ、窓枠21とX線透過窓22とX線耐性樹脂フィルム23とゴムシール材27との内部に乾燥ガス29が充填された空間を形成する。
この実施形態において、X線耐性樹脂フィルム23は円板状に形成されている。
また、本実施形態においても、封止部材25は上記補強部材をさらに有し、上記空間の気密状態の保持を補強してもよい。X線透過アセンブリ20はスペーサ30をさらに備えていてもよい。
図12に示すように、比較例のX線管1のX線透過アセンブリ20は、上記乾燥ガス29が充填された空間を有していない。X線耐性樹脂フィルム23は、被膜であり、X線透過窓22を窓枠21に収めた状態で、X線透過窓22上にPI樹脂を塗布した後焼成することにより形成されている。
Claims (20)
- 開口を有した真空外囲器と、
前記真空外囲器に取り付けられ前記開口を気密に閉塞したX線透過アセンブリと、
前記真空外囲器に収容され電子を放出する陰極と、
前記真空外囲器に収容されX線を放出する陽極ターゲットと、を備え、
前記X線透過アセンブリは、
前記開口に対向し前記真空外囲器に気密に取り付けられた窓枠と、
前記窓枠に収められ前記窓枠とともに前記真空外囲器の内部の気密状態を保持しベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、
前記X線透過窓より外気側に位置し前記X線透過窓に隙間を置いて対向し前記窓枠と前記X線透過窓とともに内部に空間を形成するX線耐性樹脂フィルムと、
前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持する封止部材と、
前記空間に充填された乾燥ガスと、
を有しているX線管。 - 前記封止部材は、前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間に設けられたゴムシール材と、前記X線耐性樹脂フィルムを前記ゴムシール材を介して前記窓枠に押圧した状態に保持する押圧部材と、を有している請求項1に記載のX線管。
- 開口を有した真空外囲器と、
前記真空外囲器に取り付けられ前記開口を気密に閉塞したX線透過アセンブリと、
前記真空外囲器に収容され電子を放出する陰極と、
前記真空外囲器に収容されX線を放出する陽極ターゲットと、を備え、
前記X線透過アセンブリは、
前記開口に対向し前記真空外囲器に気密に取り付けられた窓枠と、
前記窓枠に収められ前記窓枠とともに前記真空外囲器の内部の気密状態を保持しベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、
前記X線透過窓より外気側に位置し前記X線透過窓に隙間を置いて対向したX線耐性樹脂フィルムと、
前記開口に対向し前記X線耐性樹脂フィルムが気密に取り付けられ前記窓枠と前記X線透過窓と前記X線耐性樹脂フィルムとともに内部に空間を形成する枠部材と、
前記窓枠と前記枠部材との間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持する封止部材と、
前記空間に充填された乾燥ガスと、
を有しているX線管。 - 前記封止部材は、前記窓枠と前記枠部材との間に設けられたゴムシール材と、前記枠部材を前記ゴムシール材を介して前記窓枠に押圧した状態に保持する押圧部材と、を有している請求項3に記載のX線管。
- 前記X線耐性樹脂フィルムは、一般の工業用プラスチックよりX線耐性に優れている請求項1又は3に記載のX線管。
- 前記X線耐性樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂及びポリエーテルエーテルケトン樹脂のうちの少なくとも1つを含む樹脂材料で形成されている請求項5に記載のX線管。
- 前記乾燥ガスは、窒素、ネオン、アルゴン、クリプトン及びキセノンのうちの少なくとも1つを含む不活性ガスである請求項1又は3に記載のX線管。
- 前記封止部材は、接着剤を利用した接着接合部を有している請求項1又は3に記載のX線管。
- 前記封止部材は、前記X線耐性樹脂フィルムの融着を利用した融着接合部を有している請求項1又は3に記載のX線管。
- 前記封止部材は、前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態の保持を補強する補強部材をさらに有している請求項2、4及び9の何れか1項に記載のX線管。
- 開口を有した真空外囲器と、窓枠と、ベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、電子を放出する陰極と、X線を放出する陽極ターゲットと、X線耐性樹脂フィルムと、を用意し、
前記X線透過窓を前記窓枠に収め、
前記X線透過窓が収められた前記窓枠が前記開口に対向した状態で、前記窓枠を前記真空外囲器に取り付け前記開口を気密に閉塞し、
前記陰極及び陽極ターゲットを前記真空外囲器に収容し、
前記陰極及び陽極ターゲットが収容され前記X線透過窓が収められた前記窓枠が取り付けられた前記真空外囲器の内部を真空排気し、前記真空外囲器を気密に封止し、
乾燥ガス雰囲気中で前記X線耐性樹脂フィルムを前記真空外囲器の外部にて前記X線透過窓に隙間を置いて対向させ、前記窓枠と前記X線透過窓と前記X線耐性樹脂フィルムとの内部に乾燥ガスが充填された空間を形成し、
封止部材を用いて前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持し、前記窓枠、X線透過窓、X線耐性樹脂フィルム、封止部材及び乾燥ガスを有したX線透過アセンブリを形成するX線管の製造方法。 - 前記封止部材を用いて前記空間の気密状態を保持する際、
前記封止部材のゴムシール材を前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間に設け、
前記封止部材の押圧部材を用いて前記X線耐性樹脂フィルムを前記ゴムシール材を介して前記窓枠に押圧した状態に保持する請求項11に記載のX線管の製造方法。 - 開口を有した真空外囲器と、窓枠と、ベリリウム薄板で形成されX線を透過させるX線透過窓と、電子を放出する陰極と、X線を放出する陽極ターゲットと、枠部材と、X線耐性樹脂フィルムと、を用意し、
前記X線透過窓を前記窓枠に収め、
前記X線透過窓が収められた前記窓枠が前記開口に対向した状態で、前記窓枠を前記真空外囲器に取り付け前記開口を気密に閉塞し、
前記陰極及び陽極ターゲットを前記真空外囲器に収容し、
前記陰極及び陽極ターゲットが収容され前記X線透過窓が収められた前記窓枠が取り付けられた前記真空外囲器の内部を真空排気し、前記真空外囲器を気密に封止し、
前記X線耐性樹脂フィルムを前記枠部材に気密に取り付け、
乾燥ガス雰囲気中で前記枠部材が前記真空外囲器の外部にて前記開口に対向した状態で前記X線耐性樹脂フィルムを前記X線透過窓に隙間を置いて対向させ、前記窓枠と前記X線透過窓と前記X線耐性樹脂フィルムと前記枠部材の内部に乾燥ガスが充填された空間を形成し、
封止部材を用いて前記窓枠と前記枠部材との間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態を保持し、前記窓枠、X線透過窓、枠部材、X線耐性樹脂フィルム、封止部材及び乾燥ガスを有したX線透過アセンブリを形成するX線管の製造方法。 - 前記封止部材を用いて前記空間の気密状態を保持する際、
前記封止部材のゴムシール材を前記窓枠と前記枠部材との間に設け、
前記封止部材の押圧部材を用いて前記枠部材を前記ゴムシール材を介して前記窓枠に押圧した状態に保持する請求項13に記載のX線管の製造方法。 - 前記X線耐性樹脂フィルムは、一般の工業用プラスチックよりX線耐性に優れている請求項11又は13に記載のX線管の製造方法。
- 前記X線耐性樹脂フィルムは、ポリイミド樹脂及びポリエーテルエーテルケトン樹脂のうちの少なくとも1つを含む樹脂材料で形成されている請求項15に記載のX線管の製造方法。
- 前記乾燥ガスは、窒素、ネオン、アルゴン、クリプトン及びキセノンのうちの少なくとも1つを含む不活性ガスである請求項11又は13に記載のX線管の製造方法。
- 前記封止部材は、接着剤を利用した接着接合部を有している請求項11又は13に記載のX線管の製造方法。
- 前記封止部材は、前記X線耐性樹脂フィルムの融着を利用した融着接合部を有している請求項11又は13に記載のX線管の製造方法。
- 前記封止部材は、前記窓枠と前記X線耐性樹脂フィルムとの間の隙間を気密に閉塞し前記空間の気密状態の保持を補強する補強部材をさらに有している請求項12、14及び19の何れか1項に記載のX線管の製造方法。
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