JP2015185236A - 固定陽極型ｘ線管装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性に優れた固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】固定陽極型Ｘ線管装置は、Ｘ線管ユニット５と、Ｘ線管ユニットを収容するハウジングと、絶縁油と、を備える。Ｘ線管ユニット５は、固定陽極型Ｘ線管１と、絶縁円筒２１と、被膜２２ａ，２２ｂと、接着部材２５ａ，２５ｂとを備え、一体化されている。絶縁円筒２１は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を利用して形成されている。被膜２２ａ，２２ｂは、ポリウレタン樹脂を利用して絶縁円筒２１の内周面上に形成されている。接着部材２５ａ，２５ｂは、エポキシ樹脂を利用して形成され、固定陽極型Ｘ線管１の真空外囲器６と被膜２２ａ，２２ｂとに接着されている。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法に関する。

一般に、Ｘ線管装置として、固定陽極型Ｘ線管装置が知られている。固定陽極型Ｘ線管装置は、固定陽極型Ｘ線管を備えている。固定陽極型Ｘ線管は、電子を放出する陰極と、電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、真空外囲器とを有している。また、固定陽極型Ｘ線管装置は、Ｘ線の遮蔽及び絶縁を行う筒体を有している。これらの筒体は、真空外囲器の外側に配置されている。

特開平１０−２１４５８２号公報

本発明の実施形態は、信頼性に優れた固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法を提供する。

一実施形態に係る固定陽極型Ｘ線管装置は、
Ｘ線管ユニットと、前記Ｘ線管ユニットを収容するハウジングと、絶縁油と、を備え、
前記Ｘ線管ユニットは、
電子を放出する陰極と、前記陰極から放出される電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、ガラスまたはセラミクスから成る容器を含み前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器と、を有した固定陽極型Ｘ線管と、
ポリブチレンテレフタレート樹脂を利用して円筒状に形成され、前記真空外囲器を取り囲み、前記真空外囲器に隙間を置いて位置した絶縁円筒と、
ポリウレタン樹脂を利用して前記絶縁円筒の内周面上に形成された被膜と、
エポキシ樹脂を利用して形成され、前記真空外囲器と前記絶縁円筒との隙間に位置し、前記真空外囲器と前記被膜とに接着され、前記固定陽極型Ｘ線管に前記絶縁円筒を固定する接着部材と、を備え、一体化され、
前記絶縁油は、前記固定陽極型Ｘ線管と、前記絶縁円筒と、前記ハウジングとの間の空間に充填されている。

また、一実施形態に係る固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法は、
電子を放出する陰極と前記陰極から放出される電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットとガラスまたはセラミクスから成る容器を含み前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器とを有した固定陽極型Ｘ線管と、ポリブチレンテレフタレート樹脂を利用して円筒状に形成された絶縁円筒と、を用意し、
前記絶縁円筒の内周面上に、湿気硬化型ポリウレタン樹脂を利用して塗膜を形成し、
前記塗膜を湿気硬化させ、前記絶縁円筒の内周面上に被膜を形成し、
前記被膜が形成された前記絶縁円筒で前記真空外囲器を取り囲み、前記固定陽極型Ｘ線管、絶縁円筒及び被膜を備えたＸ線管ユニットを形成し、前記絶縁円筒は前記真空外囲器に隙間を置いて位置し、
前記真空外囲器と前記絶縁円筒との隙間にエポキシ樹脂を充填し、前記エポキシ樹脂は前記真空外囲器と前記被膜とに接し、
前記エポキシ樹脂を硬化させ、前記真空外囲器と前記被膜とに接着され、前記固定陽極型Ｘ線管に前記絶縁円筒を固定する接着部材を形成し、前記接着部材によって前記Ｘ線管ユニットを一体化し、
前記一体化されたＸ線管ユニットをハウジングに収容し、
前記固定陽極型Ｘ線管と、前記絶縁円筒と、前記ハウジングとの間の空間に絶縁油を充填する。

図１は、一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置を示す概略構成図である。 図２は、図１に示したＸ線管ユニットを概略的に示す断面図である。 図３は、上記Ｘ線管ユニットを概略的に示す平面図である。 図４は、上記実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法を説明するための図であり、絶縁円筒に被膜が形成された状態を示す断面図である。 図５は、図４に続く、上記実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法を説明するための図であり、上記絶縁円筒にＸ線遮蔽円筒を接着させた状態を示す断面図である。 図６は、図５に続く、上記実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法を説明するための図であり、絶縁円筒、絶縁円筒及び固定陽極型Ｘ線管装置を備えたＸ線管ユニットを形成した状態を示す断面図である。 図７は、図６に続く、上記実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法を説明するための図であり、接着部材により絶縁円筒をＸ線管に接着し、上記Ｘ線管ユニットを一体化した状態を示す断面図である。 図８は、比較例に係る回転陽極型Ｘ線管装置を示す概略構成図である。

始めに、本発明の実施形態の基本構想について説明する。
固定陽極Ｘ線管装置は、固定陽極型Ｘ線管を備えている。固定陽極型Ｘ線管は、真空度の高い真空外囲器の内部に陰極及び陽極ターゲットを収容した電子管である。陰極から放出され加速した電子（電子ビーム）は陽極ターゲットに衝突し、陽極ターゲットはＸ線を放射する。固定陽極型Ｘ線管装置は、例えば医療診断、非破壊検査、分析評価などの種々の用途におけるＸ線発生手段として使用されている。

次に、比較例の固定陽極型Ｘ線管装置の概略構成について図８を参照して説明する。
図８に示すように、固定陽極型Ｘ線管装置は、例えば医療用としてコンパクト化された固定陽極型Ｘ線管装置である。図８に示す固定陽極型Ｘ線管装置は、一般にモノブロックまたはモノタンク等と呼ばれる高電圧発生器と一体化された一体型固定陽極型Ｘ線管装置である。

固定陽極型Ｘ線管装置は、主要部である固定陽極型Ｘ線管１０１及び高電圧発生器１０２を備え、絶縁油１０３及びハウジング１０４をさらに備えている。１つのハウジング１０４内には、Ｘ線管１０１及び高電圧発生器１０２が収納され、絶縁油１０３が充填されている。ハウジング１０４の一部には、放射窓１０４ａが設けられている。Ｘ線管１０１から放射されるＸ線は、放射窓１０４ａを透過してハウジング１０４外部に放射される。通常、ハウジング１０４は導電体材により形成されている。また、ハウジング１０４の内面には、散乱Ｘ線等、不所望なＸ線を遮蔽するためにＸ線遮蔽材が取り付けられている場合がある。

Ｘ線管１０１は、ガラス製の真空外囲器１０６と、真空外囲器１０６内に配置された、陰極フィラメント１０７、集束電極１０８及び陽極ターゲット１０９と、陽極１１０と、冷却フィン１１１と、を備えている。陰極フィラメント１０７及び集束電極１０８は、真空外囲器１０６内の陰極側に配置されている。陽極ターゲット１０９は、真空外囲器１０６内の陽極側に配置されている。Ｘ線管１０１の外側には、Ｘ線管１０１の固定と周囲からの絶縁のための樹脂製の絶縁円筒１２１が接着部材としてのポッティング材１２２によって固定されている。さらに、絶縁円筒１２１の外側にＸ線遮蔽のための鉛製の鉛円筒１２３が固定される。ポッティング材１２２は、たとえば紫外線で硬化する紫外線硬化型エポキシ樹脂であり、接着剤として利用される。ポッティング材１２２は、Ｘ線管１０１に絶縁円筒１２１を固着する。

一方、高電圧発生器１０２は、例えば高圧トランス、フィラメント用トランスを備え、低圧用ケーブル１１２を通した低圧の交流入力から高電圧を生成する。また、高電圧発生器１０２は、高圧用ケーブル１１３を通して陽極１１０に所望の高電圧を供給し、フィラメント用ケーブル１１４を通して陰極側に所要の電圧を供給する。

所要の管電圧が供給されたＸ線管１０１において、陰極フィラメント１０７から放出し集束電極１０８により集束された電子（電子ビーム）は陽極ターゲット１０９に衝突し、陽極ターゲット１０９はＸ線を発生させる。

絶縁円筒１２１は、例えば、熱硬化性のアクメライト、フェノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂等の樹脂で形成されている。鉛円筒１２３は、絶縁円筒１２１の外周に鉛板を巻き付けこの鉛板の突き合わせ部分を半田付けもしくは溶接して接合し、形成されている。又は、鉛円筒１２３は、絶縁円筒１２１の外周に鉛板を巻き付けるとともに接着材で接合し、形成されている。又は、鉛円筒１２３は、絶縁円筒１２１の外周に鉛製の筒体を嵌合するとともに接着材で接合などし、形成されている。

又は、Ｘ線管１０１の周囲に設置される絶縁円筒１２１の耐電圧特性の向上させるため、鉛円筒１２３は、絶縁円筒１２１と一体的に形成されている。絶縁円筒１２１は鉛円筒１２３に密着して形成される。接着材等を利用して別々に形成された絶縁円筒１２１と鉛円筒１２３とを組み合わせる場合に比べて、次の利点を有している。
絶縁円筒１２１と鉛円筒１２３とを互いに正確に位置合わせすることができる。
絶縁円筒１２１と鉛円筒１２３とが密着した状態とすることが容易になる。
絶縁円筒１２１と鉛円筒１２３との製造が容易になる。
絶縁円筒１２１と鉛円筒１２３との間への異物の侵入を防止し、耐電圧特性などの性能を向上させることができる。

ところで、近年、例えば外科用あるいは歯科用に使用される固定陽極型Ｘ線管装置は、低コスト化が強く求められている。このため、絶縁円筒１２１を低コスト材料を利用して形成することが好ましい。

エンジニアリングプラスチックである上記ＰＢＴ樹脂は、熱可塑性の樹脂で、耐熱性、耐絶縁油性に優れているとともに、容易にリサイクル可能であるため環境性能が優れている。また、ＰＢＴ樹脂は、材料コストが低く、射出成形で絶縁円筒１２１を安価に成形することができ得る。絶縁円筒１２１の製造コストの低減を図ることができる。このため、ＰＢＴ樹脂は、絶縁円筒１２１の材料として最適な材料である。

しかしながら、ＰＢＴ樹脂を利用して形成した絶縁円筒１２１はエポキシ樹脂を利用したポッティング材１２２との接着強度が低く、絶縁円筒１２１とポッティング材１２２とが外れ易いという問題がある。このため、ＰＢＴ樹脂を利用して形成した絶縁円筒のＸ線管への信頼性の高い固定を、エポキシ樹脂を利用した接着部材を用いて行うことのできる技術が求められている。

そこで、本発明の実施形態においては、この課題の原因を解明し、この課題を解決することにより、信頼性に優れた固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法を得ることができるものである。次に、上記課題を解決するための手段及び手法について説明する。

以下、図面を参照しながら一実施形態に係る固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法について詳細に説明する。
図１に示すように、固定陽極型Ｘ線管装置は、Ｘ線管ユニット５と、高電圧発生器２と、Ｘ線管ユニット５及び高電圧発生器２を収容するハウジング４と、絶縁油３と、を備えている。固定陽極型Ｘ線管装置は、モノブロックまたはモノタンク等と呼ばれる。Ｘ線管ユニット５から放射されるＸ線は、放射窓４ａを透過してハウジング４外部に取り出される。ここでは、ハウジング４は、導電材料により形成され、接地電位に固定されている。また、ハウジング４の内面には、Ｘ線遮蔽材３１が取り付けられている。なお、ハウジング４の外壁に、例えば多数のフィン状のヒートシンクである放熱板が取り付けられていてもよい。

図１、図２及び図３に示すように、Ｘ線管ユニット５は、固定陽極型Ｘ線管１と、ラジエータ１１と、絶縁円筒２１と、被膜２２ａ，２２ｂと、Ｘ線遮蔽円筒２３と、接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂと、を備えている。

Ｘ線管１は、陰極と、陽極と、真空外囲器６と、を有している。陰極は、電子を放出するフィラメント７と、集束電極８とを有している。陽極は、陽極本体１０と、陽極本体１０の端部に形成された陽極ターゲット９とを有している。陽極ターゲット９は、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）等の高融点金属で形成され、陽極本体１０は、例えば銅で形成されている。陽極ターゲット９は、フィラメント７から放出され集束電極８によって集束された電子が衝撃することによりＸ線を放出する。

真空外囲器６は、フィラメント７と、集束電極８と、陽極ターゲット９とを収納している。陽極本体１０は、真空外囲器６の内部に位置し、真空外囲器６の外側に真空気密に延出した端部を有している。真空外囲器６は、少なくとも電気絶縁材から成る容器を含んでいる。本実施例では、電気絶縁材はガラスであり、真空外囲器６は、少なくともガラス容器を含んでいる。ガラス容器は、例えば硼珪素ガラスを利用して形成されている。このため、真空外囲器６は、ガラス容器の他、金属容器を備えていてもよい。例えば、真空外囲器６は、中央部に位置しＸ線透過窓として利用されベリリウムで形成された金属容器と、両端部に位置したガラス容器と、を備えていてもよい。この実施形態において、真空外囲器６は、全体がガラスで形成されている。

ラジエータ１１は、真空外囲器６の外側で陽極本体１０の端部に取り付けられている。ラジエータ１１は、例えば熱伝導特性及び耐電圧特性に優れたセラミックスを利用して形成することができる。ラジエータ１１は、複数枚の円盤状のフィンを有している。ラジエータ１１は、例えばボルト１１ａを利用し陽極本体１０に螺合されている。なお、ラジエータ１１の陽極本体１０への結合は、耐熱性のある樹脂接着剤による接着、はんだ接着、ろう付け等で代用することが可能である。ラジエータ１１は、耐電圧を有することから、ハウジング４との絶縁距離を低減することができる。ラジエータ１１のサイズを大きくし、絶縁油３との接触面積を大きくすることができるため、冷却効率の増大を図ることができる。

絶縁円筒２１は、ＰＢＴ樹脂を利用して円筒状に形成されている。絶縁円筒２１は、真空外囲器６を取り囲み、真空外囲器６に隙間を置いて位置している。絶縁円筒２１は、Ｘ線放射口２１ａを有している。Ｘ線放射口２１ａは、絶縁円筒２１に形成された開口である。このため、絶縁円筒２１は、Ｘ線を吸収すること無く、Ｘ線を外側に放射することができる。

被膜２２ａ，２２ｂは、ポリウレタン樹脂を利用して形成されている。被膜２２ａ，２２ｂは、絶縁円筒２１の内周面上の少なくとも一部に形成されている。この実施形態において、被膜は、ポリウレタン樹脂を利用して絶縁円筒２１の外周面上の少なくとも一部にも形成されている。ここでは、被膜２２ａ，２２ｂは、絶縁円筒２１の内周面上及び外周面上に一体に形成されている。被膜２２ａは絶縁円筒２１の一端部に形成され、被膜２２ｂは被膜２２ａに間隔を置いて絶縁円筒２１の他端部に形成されている。但し、被膜２２ａ及び被膜２２ｂは、連続して一体に形成されていてもよい。

Ｘ線遮蔽円筒２３は、鉛を利用して円筒状に形成されている。Ｘ線遮蔽円筒２３は、絶縁円筒２１を取り囲んでいる。Ｘ線遮蔽円筒２３は、Ｘ線を通過させる放射口２３ａを含んでいる。放射口２３ａは、Ｘ線放射口２１ａ及び放射窓４ａと対向している。Ｘ線遮蔽円筒２３は、上記Ｘ線遮蔽材３１とともに、固定陽極型Ｘ線管装置の外部へのＸ線（散乱Ｘ線）の漏洩を防止する。

接着部材２４ａ，２４ｂは、エポキシ樹脂を利用して形成されている。接着部材２４ａ，２４ｂは、絶縁円筒２１とＸ線遮蔽円筒２３との間に位置している。接着部材２４ａ，２４ｂは、絶縁円筒２１にＸ線遮蔽円筒２３を固定する。

接着部材２４ａは、被膜２２ａのうち絶縁円筒２１の外周面側の部分と、Ｘ線遮蔽円筒２３とに接着されている。ここでは、接着部材２４ａの一部は、絶縁円筒２１の外周面に直に接着されている。
接着部材２４ｂは、被膜２２ｂのうち絶縁円筒２１の外周面側の部分と、Ｘ線遮蔽円筒２３とに接着されている。ここでは、接着部材２４ｂの一部は、絶縁円筒２１の外周面に直に接着されている。

接着部材２５ａ，２５ｂは、エポキシ樹脂を利用して形成されている。接着部材２５ａ，２５ｂは、真空外囲器６と絶縁円筒２１との隙間に位置している。接着部材２５ａ，２５ｂは、Ｘ線管１に絶縁円筒２１を固定する。

接着部材２５ａは、ガラス容器（真空外囲器６のうちガラスで形成されている部分）と、被膜２２ａのうち絶縁円筒２１の内周面側の部分と、に接着されている。ここでは、接着部材２５ａは、４個所（複数個所）に設けられ、４個所において絶縁円筒２１をガラス容器に固定している。

接着部材２５ｂは、ガラス容器（真空外囲器６のうちガラスで形成されている部分）と、被膜２２ｂのうち絶縁円筒２１の内周面側の部分と、に接着されている。ここでは、接着部材２５ｂは、４個所（複数個所）に設けられ、４個所において絶縁円筒２１をガラス容器に固定している。

上記のように、ボルト１１ａや接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂを利用することにより、Ｘ線管ユニット５は一体化されている。すなわち、Ｘ線管１と、ラジエータ１１と、被膜２２ａ，２２ｂが形成された絶縁円筒２１と、Ｘ線遮蔽円筒２３とは、一体化されている。
なお、上記絶縁油３は、Ｘ線管１と、絶縁円筒２１（Ｘ線遮蔽円筒２３）と、高電圧発生器２と、ハウジング４との間の空間に充填されている。

高電圧発生器２は、例えば上記比較例の高電圧発生器１０２と同様に、高圧トランス、フィラメント用トランスを備え、低圧用ケーブル１２を通した低圧の交流入力から高電圧を生成する。また、高電圧発生器２は、高圧用ケーブル１３を通して陽極本体１０に所望の高電圧を供給し、フィラメント用ケーブル１４を通して陰極側に所要の電圧及び電流を供給する。

上記のように、固定陽極型Ｘ線管装置は形成されている。
上記固定陽極型Ｘ線管装置の動作では、電子ビームが陽極ターゲット９に衝突し、陽極ターゲット９はＸ線を発生させる。Ｘ線は、Ｘ線放射口２１ａ及び放射口２３ａを通り、放射窓４ａを透過してハウジング４の外部に放射される。陽極ターゲット９で発生した熱は、陽極本体１０を伝導し、ラジエータ１１からの輻射、伝導により絶縁油３に伝達され、さらに絶縁油３の対流によりハウジング４に伝達される。ハウジング４に伝達された熱は、ハウジング４から外気に放射され、あるいは図示しないハウジング４の支持部に伝達される。

また、上述したように、陽極ターゲット９は、ラジエータ１１を通して絶縁油３と効率的に熱交換され、最終的にハウジング４から外部に安定的に放熱が行われる。ラジエータ１１は耐電圧特性に優れたセラミックスで形成され、絶縁円筒２１も耐電圧特性に優れたＰＢＴ樹脂を利用して形成されている。このため、Ｘ線管１の高信頼性及び高電圧の動作が可能となり、Ｘ線の安定した高出力かが可能となる。あるいは、Ｘ線管１とハウジング４との離間距離を縮小することが可能となる。

次に、上記接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの形成に利用する材料について説明する。
上述したように、接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂは、エポキシ樹脂を利用して形成されている。エポキシ樹脂は、絶縁油３中で使用されるガラスやセラミクスまたは金属用接着剤として性能上優れているためである。本実施形態において、エポキシ樹脂として、紫外線硬化型エポキシ樹脂を利用している。また、紫外線硬化型エポキシ樹脂としては、１液紫外線硬化型エポキシ樹脂を挙げることができる。

なお、エポキシ樹脂としては、各種の２液性のエポキシ樹脂を利用することも可能である。２液性のエポキシ樹脂としては、例えば、ノガワケミカル製のダイアボンド２３１０Ａ（常温硬化型）、ナガセケミテックス製のAV138/HV998（常温硬化型）、ペルノックス製のビスタックNM-103A/NM-103B（７０℃硬化型）、ペルノックス製のME-105/HY-680（常温硬化型）を挙げることができる。但し、製造工程を考慮すると、１液性の紫外線硬化型エポキシ樹脂を利用する方が望ましい。

次に、上記絶縁円筒２１及び被膜２２ａ，２２ｂに利用する材料について説明する。
例えば、絶縁円筒２１に利用可能な樹脂は、エポキシ樹脂に対する接着性に優れ、耐絶縁油性、絶縁性及び耐熱性を有する樹脂であり、例えば、エポキシ（ＥＰ）樹脂、ジアリルフタレート（ＤＡＰ）樹脂、不飽和ポリエステル（ＵＰ）樹脂を挙げることができる。但し、これらの樹脂は、熱硬化性樹脂であるため、成形性が悪く、高価である。そこで、本実施形態において、絶縁円筒２１にＰＢＴ樹脂を利用している。

ＰＢＴ樹脂は、熱可塑性の樹脂で、耐熱性、耐絶縁油性に優れているとともに、容易にリサイクル可能であるため環境性能が優れている。また、ＰＢＴ樹脂は、材料コストが低く、射出成形で絶縁円筒２１を成形することができ得る。絶縁円筒２１の製造コストの低減を図ることができる。このため、ＰＢＴ樹脂は、絶縁円筒２１の材料として最適な材料である。

しかしながら、本願発明者らの経験によれば、エポキシ樹脂はＰＢＴ樹脂に対する接着性が悪いという結果が得られた。すなわち、絶縁円筒２１と、接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂとの接着性が悪く、絶縁円筒２１が接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ（Ｘ線管１）から離れ易くなってしまう。

そこで、絶縁円筒２１に対する接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂの接着性を改善するため、絶縁円筒２１の表面に、プラズマ処理や紫外線照射処理を施すことが考えられる。これにより、上記接着性の改善効果を高くすることができる。しかしながら、上記処理は、高コストであり処理後直ちにエポキシ樹脂と接着しないと効果が薄れると言うデメリットがある。また、絶縁円筒２１の表面に、ＳｉＯ_２やＴｉＯ_２を含む様々な市販のプライマを塗布する処理を施しても、上記接着性の改善効果を安定して得ることが困難であった。

そこで、本実施形態において、被膜２２ａ，２２ｂを設け、被膜２２ａ，２２ｂにポリウレタン樹脂を利用している。上記ポリウレタン樹脂としては、湿気硬化型ポリウレタン樹脂を挙げることができる。さらに、湿気硬化型ポリウレタン樹脂としては、一液湿気硬化型ポリウレタン樹脂を挙げることができる。

被膜２２ａ，２２ｂは、低粘度の一液性塗料を、常温で塗布し、空気中の湿気の作用で硬化させて形成できるため、安価である。上記のように、ポリウレタン樹脂を利用した被膜２２ａ，２２ｂは、エポキシ樹脂を利用した接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂに対する絶縁円筒２１のプライマとして望ましい。上記接着力の改善効果が高いためである。上記のことは、本願発明者らによって初めて見出されたものである。

一液湿気硬化型ポリウレタン樹脂としては、（１）主成分がイソシアネート基末端のウレタンプレポリマである溶質と有機溶剤からなる溶媒とから構成された樹脂、（２）主成分がポリイソシアネートである溶質と有機溶剤からなる溶媒とから構成された樹脂、を利用することができ、上記樹脂について上記接着性の改善効果が得られることを確認することができた。また、絶縁油中で長期使用した場合にも、上記接着性の劣化は少なく、製品の寿命に悪影響を及ぼさないことが確認できた。

上記（１）の樹脂としては、株式会社ソテックのファンデーション＃１２９とファンデーション＃１２９ＬＬＥ、大日本塗料（株）のＭＣ−ＰＵＲ、（株）デュプレックスジャパンのセプター１０１Ｐを挙げることができる。

上記（２）の樹脂としては、株式会社ソテックのファンデーション＃１２３ＬＬとファンデーション＃１２３ＬＬＥを挙げることができる。ファンデーション＃１２３ＬＬの一般名は、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）プレポリマである。上記のように、ポリイソシアネートとしてジフェニルメタンジイソシアネートを利用することができる。

次に、本実施形態に係る固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法について説明する。
図１に示すように、Ｘ線管装置の製造が開始すると、まず、Ｘ線管１を用意する。図４に示すように、また、ＰＢＴ樹脂を利用して円筒状に形成された絶縁円筒２１を用意する。次いで、絶縁円筒２１の内周面及び外周面上に、湿気硬化型ポリウレタン樹脂を利用して塗膜を形成する。上記塗膜を形成する手法としては、浸漬塗装（ジャブ漬け塗装）やはけ塗りを利用することができる。ここでは、絶縁円筒２１の両端部をそれぞれ湿気硬化型ポリウレタン樹脂中に浸漬させる浸漬塗装を利用している。そして、上記塗膜を湿気硬化させ、絶縁円筒２１に被膜２２ａ，２２ｂを形成する。ここでは、被膜２２ａ，２２ｂは、絶縁円筒２１の内周面及び外周面上に形成される。

続いて、Ｘ線遮蔽円筒２３を用意し、Ｘ線遮蔽円筒２３で絶縁円筒２１を取り囲む。そして、Ｘ線遮蔽円筒２３及び絶縁円筒２１を鉛直に立てた状態にて、絶縁円筒２１の一端部の鉛直上方側から、Ｘ線遮蔽円筒２３と絶縁円筒２１との隙間に紫外線硬化型のエポキシ樹脂を充填する。ここでは、上記隙間の４個所に上記エポキシ樹脂を充填している。エポキシ樹脂はＸ線遮蔽円筒２３と被膜２２ａとに接している。

その後、エポキシ樹脂に紫外線を照射し、エポキシ樹脂を硬化させることにより、接着部材２４ａを形成する。接着部材２４ａは、Ｘ線遮蔽円筒２３と被膜２２ａとに接着され、Ｘ線遮蔽円筒２３を絶縁円筒２１に固定することができる。

次いで、Ｘ線遮蔽円筒２３及び絶縁円筒２１を反転させ、鉛直に立てた状態にて、絶縁円筒２１の他端部の鉛直上方側から、Ｘ線遮蔽円筒２３と絶縁円筒２１との隙間に紫外線硬化型のエポキシ樹脂を充填する。ここでは、上記隙間の４個所に上記エポキシ樹脂を充填している。エポキシ樹脂はＸ線遮蔽円筒２３と被膜２２ｂとに接している。

その後、エポキシ樹脂に紫外線を照射し、エポキシ樹脂を硬化させることにより、接着部材２４ｂを形成する。接着部材２４ｂは、Ｘ線遮蔽円筒２３と被膜２２ｂとに接着され、接着部材２４ａとともにＸ線遮蔽円筒２３を絶縁円筒２１に固定することができる。

図５に示すように、これにより、接着部材２４ａ，２４ｂにて、Ｘ線遮蔽円筒２３と絶縁円筒２１とを一体化することができる。

図６に示すように、次いで、被膜２２ａ，２２ｂが形成されＸ線遮蔽円筒２３が固定された絶縁円筒２１でＸ線管１の真空外囲器６を取り囲み、Ｘ線管１、絶縁円筒２１、被膜２２ａ，２２ｂ及びＸ線遮蔽円筒２３を備えたＸ線管ユニット５を形成する。絶縁円筒２１は真空外囲器６に隙間を置いて位置している。

続いて、フィラメント７より陽極ターゲット９が鉛直上方に位置するよう、Ｘ線管ユニット５を鉛直に立てた状態にて、Ｘ線管ユニット５の鉛直上方側から、真空外囲器６と絶縁円筒２１との隙間に紫外線硬化型のエポキシ樹脂を充填する。ここでは、上記隙間の４個所に上記エポキシ樹脂を充填している。エポキシ樹脂は真空外囲器６のガラス容器と被膜２２ａとに接している。

その後、エポキシ樹脂に紫外線を照射し、エポキシ樹脂を硬化させることにより、接着部材２５ａを形成する。接着部材２５ａは、ガラス容器と被膜２２ａとに接着され、Ｘ線管１に絶縁円筒２１等を固定することができる。これにより、Ｘ線管ユニット５は接着部材２５ａによって一体化される。

図７に示すように、次いで、陽極ターゲット９よりフィラメント７が鉛直上方に位置するよう、Ｘ線管ユニット５を鉛直に立てた状態にて、Ｘ線管ユニット５の鉛直上方側から、真空外囲器６と絶縁円筒２１との隙間に紫外線硬化型のエポキシ樹脂を充填する。ここでは、上記隙間の４個所に上記エポキシ樹脂を充填している。エポキシ樹脂は真空外囲器６のガラス容器と被膜２２ｂとに接している。

続いて、エポキシ樹脂に紫外線を照射し、エポキシ樹脂を硬化させることにより、接着部材２５ｂを形成する。接着部材２５ｂは、ガラス容器と被膜２２ｂとに接着され、Ｘ線管１に絶縁円筒２１等を固定することができる。これにより、Ｘ線管ユニット５は接着部材２５ｂによっても一体化される。その後、ラジエータ１１を陽極本体１０に結合することにより、Ｘ線管ユニット５は完成する。

図１に示すように、次いで、一体化されたＸ線管ユニット５と、高電圧発生器２とをハウジング４に収容し、Ｘ線管１と高電圧発生器２とを、高圧用ケーブル１３及びフィラメント用ケーブル１４で接続する。その後、絶縁油３を、Ｘ線管１と、絶縁円筒２１（Ｘ線遮蔽円筒２３）と、高電圧発生器２と、ハウジング４との間の空間に充填する。
これにより、固定陽極型Ｘ線管装置の製造は終了する。

上記のように構成された一実施形態に係る固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法によれば、固定陽極型Ｘ線管装置は、Ｘ線管ユニット５と、ハウジング４と、絶縁油３と、を備えている。Ｘ線管ユニット５は、固定陽極型Ｘ線管１と、絶縁円筒２１と、被膜２２ａ，２２ｂと、接着部材２５ａ，２５ｂと、を備え、一体化されている。

絶縁円筒２１は、Ｘ線管１とハウジング４との間に位置し、耐電圧特性に優れたＰＢＴ樹脂を利用して形成されている。このため、Ｘ線管１の高信頼性及び高電圧の動作が可能となり、Ｘ線の安定した高出力かが可能となる。あるいは、Ｘ線管１とハウジング４との離間距離を縮小することが可能となる。この場合、固定陽極型Ｘ線管装置の小型化を図ることができる。

絶縁円筒２１は、ＰＢＴ樹脂を利用して形成されている。絶縁円筒２１の表面上にポリウレタン樹脂を利用した被膜２２ａ，２２ｂが形成されている。ポリウレタン樹脂を利用した被膜２２ａ，２２ｂはＰＢＴ樹脂への密着性が高い。ポリウレタン樹脂を利用した被膜２２ａ，２２ｂに対するエポキシ樹脂の接着強度は、ＰＢＴ樹脂を利用した絶縁円筒２１に対するエポキシ樹脂の接着強度より高い。このため、エポキシ樹脂を利用した接着部材２５ａ，２５ｂを被膜２２ａ，２２ｂに強固に接着させることができ、絶縁円筒２１をＸ線管１に安定して固定することができる。
上記のことから、信頼性に優れた固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法を得ることができる。

本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述した実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂを形成する際、絶縁円筒２１等を鉛直に立てた状態で行ったが、絶縁円筒２１等の姿勢はこれに限定されるものではなく、種々変形可能である。絶縁円筒２１等の姿勢によっては、絶縁円筒２１等を反転させる等の動作無しに接着部材２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂを形成することもでき得る。

実施例では真空外囲器６は、全体がガラスで形成されているが、ガラスの代わりにセラミックのような電気絶縁材を使用してもよいし、一部に金属製の外囲器を使用していてもよい。その際、接着部材２５ａ，２５ｂが接着される部分の真空外囲器の材料はセラミクスや金属であってもよい。

固定陽極型Ｘ線管装置は、上記Ｘ線遮蔽円筒２３を備えていなくともよい。この場合、被膜（被膜２２ａ，２２ｂ）は、絶縁円筒２１の内周面の少なくとも一部に形成されていればよい。
絶縁円筒２１がＸ線透過性を有している場合、絶縁円筒２１にＸ線放射口２１ａは形成されていなくともよい。
また、固定陽極型Ｘ線管装置は、上記ラジエータ１１を備えていなくともよい。
上述した実施形態は、上述した一体型固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法に限定されるものではなく、各種の固定陽極型Ｘ線管装置及びその製造方法に適用可能である。

１…固定陽極型Ｘ線管、２…高電圧発生器、３…絶縁油、４…ハウジング、５…Ｘ線管ユニット、６…真空外囲器、７…フィラメント、８…集束電極、９…陽極ターゲット、１０…陽極本体、２１…絶縁円筒、２２ａ，２２ｂ…被膜、２３…Ｘ線遮蔽円筒、２３ａ…放射口、２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ…接着部材。

Claims (10)

1. Ｘ線管ユニットと、前記Ｘ線管ユニットを収容するハウジングと、絶縁油と、を備え、
   前記Ｘ線管ユニットは、
   電子を放出する陰極と、前記陰極から放出される電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、ガラスまたはセラミクスから成る容器を含み前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器と、を有した固定陽極型Ｘ線管と、
   ポリブチレンテレフタレート樹脂を利用して円筒状に形成され、前記真空外囲器を取り囲み、前記真空外囲器に隙間を置いて位置した絶縁円筒と、
   ポリウレタン樹脂を利用して前記絶縁円筒の内周面上に形成された被膜と、
   エポキシ樹脂を利用して形成され、前記真空外囲器と前記絶縁円筒との隙間に位置し、前記真空外囲器と前記被膜とに接着され、前記固定陽極型Ｘ線管に前記絶縁円筒を固定する接着部材と、を備え、一体化され、
   前記絶縁油は、前記固定陽極型Ｘ線管と、前記絶縁円筒と、前記ハウジングとの間の空間に充填されている固定陽極型Ｘ線管装置。
2. 前記Ｘ線管ユニットは、
   ポリウレタン樹脂を利用して前記絶縁円筒の外周面上に形成された他の被膜と、
   鉛を利用して円筒状に形成され、Ｘ線を通過させる放射口を含み、前記絶縁円筒を取り囲んだＸ線遮蔽円筒と、
   エポキシ樹脂を利用して形成され、前記絶縁円筒と前記Ｘ線遮蔽円筒との間に位置し、前記他の被膜と前記Ｘ線遮蔽円筒とに接着され、前記絶縁円筒に前記Ｘ線遮蔽円筒を固定する他の接着部材と、をさらに備えている請求項１に記載の固定陽極型Ｘ線管装置。
3. 前記エポキシ樹脂は、紫外線硬化型エポキシ樹脂である請求項１に記載の固定陽極型Ｘ線管装置。
4. 電子を放出する陰極と前記陰極から放出される電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、ガラスまたはセラミクスから成る容器を含み前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器とを有した固定陽極型Ｘ線管と、ポリブチレンテレフタレート樹脂を利用して円筒状に形成された絶縁円筒と、を用意し、
   前記絶縁円筒の内周面上に、湿気硬化型ポリウレタン樹脂を利用して塗膜を形成し、
   前記塗膜を湿気硬化させ、前記絶縁円筒の内周面上に被膜を形成し、
   前記被膜が形成された前記絶縁円筒で前記真空外囲器を取り囲み、前記固定陽極型Ｘ線管、絶縁円筒及び被膜を備えたＸ線管ユニットを形成し、前記絶縁円筒は前記真空外囲器に隙間を置いて位置し、
   前記真空外囲器と前記絶縁円筒との隙間にエポキシ樹脂を充填し、前記エポキシ樹脂は前記真空外囲器と前記被膜とに接し、
   前記エポキシ樹脂を硬化させ、前記真空外囲器と前記被膜とに接着され、前記固定陽極型Ｘ線管に前記絶縁円筒を固定する接着部材を形成し、前記接着部材によって前記Ｘ線管ユニットを一体化し、
   前記一体化されたＸ線管ユニットをハウジングに収容し、
   前記固定陽極型Ｘ線管と、前記絶縁円筒と、前記ハウジングとの間の空間に絶縁油を充填する固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
5. 電子を放出する陰極と前記陰極から放出される電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットとガラスまたはセラミクスから成る容器を含み前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器とを有した固定陽極型Ｘ線管と、ポリブチレンテレフタレート樹脂を利用して円筒状に形成された絶縁円筒と、を用意し、
   前記絶縁円筒の内周面上に、湿気硬化型ポリウレタン樹脂を利用して塗膜を形成し、
   前記塗膜を湿気硬化させ、前記絶縁円筒の内周面上に被膜を形成し、
   前記被膜が形成された前記絶縁円筒で前記真空外囲器を取り囲み、前記固定陽極型Ｘ線管、絶縁円筒及び被膜を備えたＸ線管ユニットを形成し、前記絶縁円筒は前記真空外囲器に隙間を置いて位置し、
   前記Ｘ線管ユニットを鉛直に立てた状態にて、前記Ｘ線管ユニットの鉛直上方側から、前記真空外囲器と前記絶縁円筒との隙間にエポキシ樹脂を充填し、前記エポキシ樹脂は前記ガラス容器と前記被膜とに接し、
   前記エポキシ樹脂を硬化させ、前記真空外囲器と前記被膜とに接着され、前記固定陽極型Ｘ線管に前記絶縁円筒を固定する接着部材を形成し、前記接着部材によって前記Ｘ線管ユニットを一体化し、
   前記Ｘ線管ユニットを反転させて鉛直に立てた状態にて、前記Ｘ線管ユニットの鉛直上方側から、前記真空外囲器と前記絶縁円筒との隙間にエポキシ樹脂を充填し、前記エポキシ樹脂は前記真空外囲器と前記被膜とに接し、
   前記エポキシ樹脂を硬化させ、前記真空外囲器と前記被膜とに接着され、前記固定陽極型Ｘ線管に前記絶縁円筒を固定する他の接着部材を形成し、前記他の接着部材によっても前記Ｘ線管ユニットを一体化し、
   前記一体化されたＸ線管ユニットをハウジングに収容し、
   前記固定陽極型Ｘ線管と、前記絶縁円筒と、前記ハウジングとの間の空間に絶縁油を充填する固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
6. 前記エポキシ樹脂は、紫外線硬化型エポキシ樹脂であり、
   前記エポキシ樹脂を硬化させる際、前記エポキシ樹脂に紫外線を照射する請求項４又は５に記載の固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
7. 前記湿気硬化型ポリウレタン樹脂は、一液湿気硬化型ポリウレタン樹脂である請求項４又は５に記載の固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
8. 前記一液湿気硬化型ポリウレタン樹脂は、イソシアネート基末端のウレタンプレポリマである溶質と有機溶剤からなる溶媒とから構成された樹脂である請求項７に記載の固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
9. 前記一液湿気硬化型ポリウレタン樹脂は、ポリイソシアネートである溶質と有機溶剤からなる溶媒とから構成された樹脂である請求項７に記載の固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
10. 前記ポリイソシアネートは、ジフェニルメタンジイソシアネートである請求項９に記載の固定陽極型Ｘ線管装置の製造方法。

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