JP2017054678A - X-ray tube device - Google Patents
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Abstract
Description
実施形態は、X線管装置に関する。 Embodiments relate to an X-ray tube apparatus.
従来の固定陽極型X線管装置は、X線を射出する陽極ターゲット及びX線を透過するX線放射窓を備える真空容器と、前記真空容器を収納する管容器とを備えている。この管容器は、内部に絶縁油が充填されているとともに、絶縁油を密封し、膨張収縮を吸収するベローズを備えている。このベローズは、管容器の内部の一部の空間である空盆を前記絶縁油から隔離するように設置され、絶縁油の膨張収縮を伸縮することによって吸収する。管容器は、この絶縁油から隔離された空間と外部との空気の通り道として通気穴が形成されている。固定陽極型X線管装置は、通常、使用環境に関わらず通気穴を塞がない状態で使用しているため、腐食性気体等(例えばオゾン)が空盆へ侵入する虞がある。また、ベローズが自然劣化することにより亀裂が発生する虞や、ベローズの表面及び内部の欠陥(傷、気泡等)に起因して亀裂が発生する虞もある。そこで、管容器内に具備されたベローズの劣化防止、及びベローズの亀裂に伴う絶縁油を管容器外へ漏れ難くするための構造を備える固定陽極型X線管装置が望まれている。 A conventional fixed anode type X-ray tube apparatus includes a vacuum vessel having an anode target for emitting X-rays and an X-ray radiation window for transmitting X-rays, and a tube vessel for housing the vacuum vessel. The tube container is filled with insulating oil, and includes a bellows that seals the insulating oil and absorbs expansion and contraction. The bellows is installed so as to isolate the air basin, which is a part of the space inside the tube container, from the insulating oil, and absorbs the expansion and contraction of the insulating oil by expanding and contracting. The tube container has a vent hole as a passage for air between the space isolated from the insulating oil and the outside. Since the fixed anode X-ray tube device is normally used in a state where the vent hole is not blocked regardless of the use environment, there is a possibility that corrosive gas or the like (for example, ozone) may enter the air basin. In addition, there is a possibility that cracks may occur due to natural degradation of the bellows, and cracks may occur due to defects (scratches, bubbles, etc.) on the surface and inside of the bellows. Therefore, there is a demand for a fixed anode X-ray tube apparatus having a structure for preventing deterioration of the bellows provided in the tube container and preventing leakage of insulating oil accompanying cracks in the bellows to the outside of the tube container.
上記固定陽極型X線管装置は、分析装置への固定陽極X線管装置の搭載方法として、上面照射型と下面照射型とに分類される。特に国内で主流の上面照射型の場合、固定陽極型X線管装置のX線放射窓を下側に設置される試料に向かって下向きとするため、固定陽極型X線管装置の構造上、ベローズを具備した空盆及び通気穴の位置も下向きとなる。使用環境起因の影響により、通腐食性気体が通気穴から空盆へ侵入し、ベローズを劣化させ亀裂を発生させる虞がある。また、ベローズが自然劣化することにより亀裂が発生する虞や、ベローズの表面及び内部の欠陥(傷、気泡等)に起因して亀裂が発生する虞もある。その結果、管容器内の絶縁油が通気穴を通り測定試料や分析装置内へ漏れ出し、測定試料及び分析装置に対して汚染及びシステム機能停止させる等の不具合が発生し得る。 The fixed anode X-ray tube apparatus is classified into a top irradiation type and a bottom irradiation type as a method of mounting the fixed anode X-ray tube apparatus on the analyzer. In particular, in the case of the mainstream top-illuminated type in Japan, the X-ray radiation window of the fixed anode X-ray tube apparatus is directed downward toward the sample installed on the lower side. The position of the air basin with the bellows and the vent hole is also downward. Due to the influence of the usage environment, corrosive gas may enter the air basin through the vent hole, which may cause the bellows to deteriorate and cracks. In addition, there is a possibility that cracks may occur due to natural degradation of the bellows, and cracks may occur due to defects (scratches, bubbles, etc.) on the surface and inside of the bellows. As a result, the insulating oil in the tube container leaks through the vent hole and into the measurement sample and the analysis device, which may cause problems such as contamination of the measurement sample and the analysis device and system function stoppage.
従って、本発明の実施形態が解決しようとする課題は、ベローズの劣化を防止し、且つ万が一ベローズに亀裂が発生しても絶縁油が分析装置側へ漏れ出すことを抑えることが可能なX線管装置を提供することである。 Therefore, the problem to be solved by the embodiments of the present invention is to prevent the bellows from deteriorating and to prevent the insulating oil from leaking to the analyzer side even if a crack occurs in the bellows. To provide a tube device.
本発明の実施形態に係るX線管装置は、内部に陽極ターゲット及び電子を射出するフィラメントを備え、電子が衝撃することで陽極ターゲットから射出されるX線を外部へ透過する窓部を備え、真空気密に密閉されている第1の容器と、第1の容器を含み、液密に密閉され絶縁油が充填されている第1の空間と第2の空間と内部を隔離する弾性部材を備え、第2の空間及び外部を連通する穴部を備える第2の容器と、穴部に嵌合された状態で、穴部との間に所定のギャップを備える嵌合部材とを備える。 An X-ray tube apparatus according to an embodiment of the present invention includes an anode target and a filament that emits electrons therein, and includes a window that transmits X-rays emitted from the anode target to the outside when the electrons are impacted. A first container that is hermetically sealed in a vacuum-tight manner, and an elastic member that includes the first container and that separates the interior from the first space and the second space that are hermetically sealed and filled with insulating oil. And a second container having a hole communicating with the second space and the outside, and a fitting member having a predetermined gap between the second container and the hole in a state of being fitted in the hole.
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係るX線管装置1の一例を示す全体断面図である。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is an overall cross-sectional view showing an example of an
図1において、X線管装置1は、全体が管軸TAを中心に略円筒形状に形成されている。図1には、X線管装置1は、管軸TAを中心に一部分の断面が示されている。図1に示すX線管装置1の使用状況の一態様を示している。
In FIG. 1, the entire
以下で、本実施形態に係るX線管装置1の主要部分について説明する。
X線管装置1は、X線管11と、このX線管11を含む管容器17とを備える。さらに、X線管装置1は、高電圧ケーブルを挿入接続するための高電圧リセプタクル18と、導水パイプ19と、冷却パイプ21と、導水パイプ19と冷却パイプ21とを接続するジョイント22と、高電圧リセプタクル18と導水パイプ19とを電気的に接続する導体スプリング23と、高電圧リセプタクル18の外側に設けられる円筒形状の絶縁筒体29と、空盆35を隔離するベローズ36とを備える。X線管装置1は、さらに、管容器17の一部に形成される穴部40と、座金41と、穴部40に嵌合される嵌合部材42とを備える。以下で、管軸TAに沿った方向において、X線管11側を下方向(下側)と称し、下方向に対して反対方向を上方向(上側)と称する。また、管軸TAに対して垂直な方向を径方向と称する。
Below, the principal part of the
The
高電圧リセプタクル18は、高電圧ケーブルに接続されるように、上端部が開口し、且つ有底の円筒状に形成されている。高電圧リセプタクル18は、管軸TAを中心軸として後述する管容器17の上側に液密に設けられている。高電圧リセプタクル18は、底部から下部に貫通する接続端子30を備えている。ここで、接続端子30は、高電圧リセプタクル18に挿入される外部電路のブッシングと、接続端子とを含む。接続端子30の下端は、導体スプリング23を介してジョイント22に接続されている。ジョイント22は、導水パイプ19の上端部と冷却パイプ21とを接続する。導体スプリング23は、高電圧リセプタクル18と導水パイプ19とを電気的に接続し、導水パイプ19を介して、高電圧を後述する陽極ターゲット(陽極)13に供給する。
The high voltage receptacle 18 is formed in a cylindrical shape with an open top and a bottom so that the high voltage receptacle 18 is connected to a high voltage cable. The high voltage receptacle 18 is liquid-tightly provided on the upper side of a
冷却パイプ21は、導水パイプ19を介して冷却材、例えば、冷却水を流すための管である。冷却パイプ21は、絶縁筒体29との間に螺旋状に設けられている。冷却パイプ21は、冷却水を給水する給水口21aと、冷却水を排水する排水口21bとを備える。冷却水を水冷パイプ21で循環させることによって、管容器17の内側の一部に充填される絶縁油や、後述する陽極ターゲット13等が冷却される。
The cooling
絶縁筒体29は、それぞれ、略円筒形状の絶縁体で形成されている。絶縁筒体29は、それぞれ、図示しないが絶縁油が流通可能な構造とされている。絶縁筒体29は、例えば上端部を管容器17の内側に固定されている。
The insulating
なお、冷却パイプ21が、高電圧リセプタクル18の外周壁に接触しないようにして保持させた構造であればよい。
Note that the cooling
導水パイプ19は、管軸TAに沿って延長する有底の2重円筒形状で形成されている。導水パイプ19は、下部に後述する陽極ブロック12を含む。導水パイプ19は、内側の円筒の下端部に底部に向かって冷却水を放出する先端ノズル部20を備えている。導水パイプ19は、内側の円筒の上部に給水口21aから連通する冷却パイプ21の一部が接続され、外側の円筒の上部に排水口21bに連通する冷却パイプ21の一部が接続されている。
The
X線管11は、陽極ブロック12と、陽極ターゲット(陽極)13と、電子を射出する陰極14と、ウェネルト電極15と、第1真空外囲器16と、第2真空外囲器26と、を備える。
The
陽極ブロック12は、管軸を中心軸とした有底の筒形状に形成されている。陽極ブロック12は、陽極ターゲット13を冷却するために冷却材が流される。陽極ターゲット13は、陽極ブロック12の底部に接着されている。陽極ターゲット13は、電子が衝撃することによってX線を放射する。
陰極14は、リング状のフィラメントで形成され、陽極ターゲット13(または、陽極ブロック12)から径方向に所定の間隔を空けて設けられている。陰極14から放出される電子は、後述するウェネルト電極15の下端部を越えて陽極ターゲット13上に衝突する。
The
The
ウェネルト電極15は、円筒形状に形成され、陽極ターゲット13と陰極14との間に設けられている。ウェネルト電極15は、陰極14から射出された電子を陽極ターゲット13上に集束させる。
The
第1真空外囲器16は、上端部で端部が接合された2重円筒構造の部材、例えば、ガラス材で形成されている。第1真空外囲器16は、内側の円筒の下端部が陽極ブロック12に真空気密に接続され、外側の円筒の下端部がX線管11の壁面の一部としてX線管11の壁部に真空気密に接続されている。
The
第2真空外囲器26は、有底の略円筒形状で形成されている。第2真空外囲器26は、上端部がX線管11の壁面の一部としてX線管の壁部に真空気密に接続されている。第2真空外囲器26は、後述する管容器17ともに電気的に接地される。第1真空外囲器16は、底部の中心付近を貫通する開口部に、X線放射窓(窓部)25が真空気密に接合されている。X線放射窓25は、電子が衝突した際に陽極ターゲット13から放射されるX線を透過し、X線をX線管装置1に外部へ放出する。X線放射窓25は、X線を透過する部材、例えば、ベリリウム薄板で形成されている。
The
また、X線管11は、外壁の一部に径方向に突出する第1の凸部11aと、第2の凸部11bとを備えている。以下で、第1の凸部11aと、第2の凸部11bとの間のX線管11の一部を壁部11cと称する。
In addition, the
壁部11cは、管軸TAを中心として、管軸方向に延びる有底の略円筒形状で形成されている。壁部11cは、管容器17の内壁に垂直に延びる複数の凸部を備えている。本実施形態において、壁部11cは、上側の凸部(第1の凸部)11aと、下側の凸部(第2の凸部)11bと、を備えている。ここで、第1及び第2の凸部11a、11bは、平行に対向して設置されている。なお、第2の凸部11bは、管容器17に含まれてもよい。
The
第1の凸部11aは、管容器17の内壁との間にギャップを有する長さで形成される。第2の凸部11bは、管容器17の内壁と真空気密に接合される。従って、管容器17の内壁に垂直の方向に延びる長さは、第2の凸部11bの方が、第1の凸部11aよりも長い。第2の凸部11bは、空盆35からX線管装置1の外部に連通する穴部40を備える。穴部40の詳細については後述する。
The first
管容器17は、X線管装置1の各部を内部に収容する密閉された容器である。管容器17は、管軸TAを中心軸とする略円筒形状に形成されている。管容器17は、例えば、金属部材で形成されている。また、管容器17は、内壁に鉛板27が内貼りされている。管容器17(鉛板27)の内側の内部空間(第1の空間)50には、絶縁油が、充填されている。ここで、内部空間50は、たとえば、管容器17の内側、X線管11及び高電圧リセプタクル18の外側、且つ後述する空盆35以外の空間である。
The
ベローズ36は、管容器17の下側の側部に、内部空間50と空盆35とを隔離するように備えられている。ベローズ36は、第1の凸部11aに一端部が固定され、もう一端部が第2の凸部11bに固定されている。ベローズ36は、樹脂性の弾性部材で形成されており、絶縁油の膨張及び収縮等を空盆35で伸縮することによって吸収する。本実施形態において、ベローズ36は、例えば、ゴム部材である。
The bellows 36 is provided on the lower side portion of the
図2は、本実施形態のX線管装置1の一部を拡大した部分断面図である。
空盆(第2の空間)35は、X線管装置1の内部で絶縁油が侵入しないように、ベローズ36によって内部空間50から隔離された空間である。例えば、空盆35は、第1の凸部11a、第2の凸部11b、壁部11c、およびベローズ36で密封して包囲されている空間である。空盆35は、所定の気体雰囲気の空間である。例えば、空盆35は、空気雰囲気の空間である。また、空盆35は、ベローズ36の膨張及び収縮等に従って気体を流動させるために、穴部40を介してX線管装置1の外部と連通している。
FIG. 2 is an enlarged partial sectional view of a part of the
The air basin (second space) 35 is a space isolated from the
穴部40は、ベローズ36が伸縮する場合に、空盆35から押し出される空気を外部へ排出し、使用環境下における外部の気体、例えば、空気を空盆35へ取り込むための通気口である。例えば、穴部40は、円柱形状の穴である。
The
座金41は、環状板形状の金属部材である。座金41は、例えば、中空部分が穴部40とほぼ同等の大きさに形成されている。座金41は、嵌合部材42の一部、例えば、嵌合部材42の頭部を受けるように設置される。
The
嵌合部材42は、穴部40に嵌合する幅を備える部材である。嵌合部材42は、穴部40に嵌合(緩嵌合)される。図2に示すように、例えば、嵌合部材42は、X線管装置1の穴部40の下側(外部側)から嵌合される。例えば、嵌合部材42は、頭部と、頭部から延長する軸部とを備える。嵌合部材42の軸部は、頭部の直径(径)よりも小さい径で形成される。穴部40の径は、軸部の径とほぼ同等である。嵌合部材42の軸部が、座金41を介して穴部40に挿入される。嵌合部材42の軸部が穴部40に挿入される際に、嵌合部材42の頭部が、座金41に当接して、穴部40への挿入を制止する。嵌合部材42の軸部が穴部40に挿入された場合、嵌合部材の軸部の外周部分と穴部40の内周部分との間には所定のギャップが形成される。
The
以下で、図面を参照して座金41および嵌合部材42の構造について詳細に説明する。
図3(a)は、本実施形態の座金41の一例を示す斜視図であり、図3(b)は、本実施形態の座金41の一例の上面図であり、図3(c)は、本実施形態の座金41の一例の側面図である。図4(a)は、座金41と嵌合部材42とを組み合わせた場合の上面図であり、図4(b)は、座金41と嵌合部材42とを組み合わせた場合の側面図である。
Hereinafter, the structures of the
FIG. 3A is a perspective view showing an example of the
以下で、図3(a)乃至図3(c)と図4(a)及び図4(b)とを参照して、本実施形態の座金41及び嵌合部材42について詳細に説明する。
座金41は、中心に貫通する中心穴部41aを備えている。また、座金41は、上面及び/又は下面に溝部41bが形成されている。例えば、図3(a)乃至図3(c)に示すように、座金41は、上面に中心対象にV字に内周部から外周部へ連通する溝部41bが形成されている。
Hereinafter, the
The
嵌合部材42は、例えば、雄ネジである。このとき、嵌合部材42は、頭部42aと、軸部42bとを備えている。嵌合部材42は、円板状に形成される頭部42aと、頭部42aの一方の表面から延長し、頭部42aと同軸の円柱状に形成される軸部42bとを備える。頭部42aは、軸部42bが挿入される穴部40(又は、軸部42b)の径よりも大きい径に形成される。軸部42bは、外周部にはネジ溝が形成される。
The
図4(a)及び図4(b)に示すように、座金41と嵌合部材42とを組み合わせた場合に、座金41の溝部41bは、中心穴部41aから座金41の外周部まで連通し、中心穴部41aと座金41の外周部とを繋ぐ通路を形成する。なお、座金41と嵌合部材42とを組み合わせた状態を単位に嵌合部材としてもよい。
As shown in FIGS. 4A and 4B, when the
図5(a)は、本実施形態の座金41及び嵌合部材42の設置の一例を拡大して示す部分断面図であり、図5(b)は、穴部40の一例を示す模式図である。
図5(a)に示すように、穴部40の内周部には、例えば、内周部に嵌合部材42と嵌合する溝部が、形成されている。すなわち、穴部40は、軸部42bの雄ネジ構造に螺合する内周部に雌ネジ構造を備えている。
FIG. 5A is a partial cross-sectional view showing an example of the installation of the
As shown to Fig.5 (a), the groove part which fits the
図5(a)および図5(b)に示すように、穴部40は、嵌合部材42の頭部42aを収納するために下端部に受け部を備えている。受け部を備える場合、穴部40は、頭部42aの径より大きい径、且つ座金41および頭部42aを合わせ高さよりも深い深さで形成される第1の穴部40aと、第1の穴部40aに第1環状板部40abを介して一体に設けられ、空盆35に連通する第2の穴部40bとを含む。第1の穴部40aは、第2の穴部40bと同軸で形成される。第2の穴部40bは、内周部に雌ネジ構造が形成されている。なお、第2の穴部40bの内周部には雌ネジ構造が、形成されていなくともよい。
As shown in FIG. 5A and FIG. 5B, the
座金41は、表面が第1環状板部40abに当接され、座金41の中心穴部41aと、第2の穴部40bとが同軸的に設けられている。
嵌合部材42は、穴部40の雌ネジのネジ溝に螺合されるとき、穴部40の雌ネジのネジ溝と嵌合部材42の雄ネジのネジ溝との間には、所定のギャップが形成されている。図5に示すように、穴部40の雌ネジのネジ溝と嵌合部材42の雄ネジのネジ溝との間には、ギャップG1が形成されている。
The surface of the
When the
また、座金41の中心穴部41aの内周部と、嵌合部材42の軸部42bの外周部との間には、所定のギャップが、形成されている。図5に示すように、座金41の中心穴部41aの内周部と、嵌合部材42の軸部42bの外周部との間には、所定のギャップG2が形成されている。
A predetermined gap is formed between the inner peripheral portion of the
ギャップG1とギャップG2とは、夫々、所定の量の気体が通気する幅に形成されている。例えば、ギャップG1及びギャップG2は、夫々、ベローズ36の伸縮によって空盆35から押し出された空気が外部に排気され、且つ外部から空気が取り込まれるように形成されている。
The gap G1 and the gap G2 are each formed with a width that allows a predetermined amount of gas to pass through. For example, the gap G <b> 1 and the gap G <b> 2 are formed so that the air pushed out from the
X線管装置1は、空気雰囲気の環境下で使用されているものとする。X線管装置1は、駆動され、下端開口部に設置されたX線放射窓25からX線を外部に放射する。X線管装置1から放射されたX線の一部は、X線管装置1を使用環境における気体(例えば、酸素)等と反応し、腐食性気体、例えば、オゾン(O3)を生成する。以下で、腐食性気体はオゾンとして説明する。嵌合部材42は、生成された腐食性気体、例えば、オゾンが穴部40を通って空盆35に侵入することを抑制する。また、ベローズ36は、内部空間50に充填された絶縁油の膨張及び収縮を吸収するように伸縮する。
It is assumed that the
例えば、絶縁油が膨張した場合、ベローズ36が伸びることによって、空盆35の空気が外部へ押し出される。図5に示すように、押し出された空気Aは、ギャップG1、座金41に形成された溝部41b、及びギャップ2を通って外部へ排出される。さらに、絶縁油が収縮した場合には、ベローズ36が縮むことによって、使用環境下における空気が、ギャップG1、座金41に形成された溝部41b、及びギャップ2を通って空盆35に取り込まれる。
For example, when the insulating oil expands, the
本実施形態によれば、穴部40に嵌合部材42を嵌合することによって、X線管装置1の下部周辺に発生する腐食性気体が、穴部40を通って空盆35に侵入することを抑制できる。また、嵌合部材42と穴部40との間には、所定のギャップが形成されているために、ベローズ36の伸縮によって押し出される空気を空盆35から滞りなく外部へ排気することができ、且つ、外部から空気を取り込むことができる。すなわち、X線管装置1は、座金41及び嵌合部材42の組合せにより、コンダクタンスのバラツキを抑え、空気の通り道である通路を確実に確保できる。
According to the present embodiment, by fitting the
また、腐食性気体の空盆35への侵入、ベローズ36の自然劣化や、ベローズ36の表面及び内部の欠陥(傷、気泡等)等に起因して亀裂が発生した場合に、仮に、空盆35側へ絶縁油が侵入したとしても、穴部40に座金41及び/又は嵌合部材42が設置されているため、絶縁油がX線管装置1から外部、例えば、分析装置側への漏れを抑制する。
Further, if a crack occurs due to the invasion of corrosive gas into the
したがって、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化を防止し、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる。その結果、X線管装置1の信頼性を大幅に向上することができる。
Therefore, the
なお、溝部41bは、外周から中心穴部41aまで連通していれば、V字形状でなくともよいし、複数形成されていてもよい。以下で、図面を参照して座金41の溝部41bの形状の幾つかの例を示す。
In addition, the
図6(a)、(b)、及び(c)は、座金41の構成の一例を示す上面図である。図6(a)は、1つの溝部41bを形成された座金41の上面図であり、図6(b)は、3つの溝部41bを形成された座金41の上面図であり、図6(c)は、4つの溝部41bを形成された座金41の上面図である。例えば、図6(a)乃至(c)に示すように、座金41は、1つ、又は複数の溝部41bを備えていてもよい。
FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are top views showing an example of the configuration of the
図7A(a)、及び(b)は、座金41の構成の一例を示す側面図であり、図7B(a)、(b)、(c)、及び(d)は、図7Aの座金41の上面図である。図7B(a)は、1つの溝部41bを形成された図7Aの座金41の上面図であり、図7B(b)は、2つの溝部41bを形成された図7Aの座金41の上面図であり、図7B(c)は、3つの溝部41bを形成された図7Aの座金41の上面図であり、図7B(d)は、4つの溝部41bを形成された図7Aの座金41の上面図である。図7A(a)、及び(b)に示すように、座金41は、円形形状や四角形状の溝部41bを備えていてもよい。このとき、図7B(a)乃至(d)に示すように、座金41は、1つ、又は複数の溝部41bを備えている。
7A (a) and 7 (b) are side views showing an example of the configuration of the
空気を空盆35から外部へ排気、且つ、外部から空気を取り込む際に、前述のような種々の溝部41bを備える複数の座金41から適切な座金41を穴部40に設置することによって、空気の通気量を調整することができる。
When the air is exhausted from the
以下で図面を参照して、本実施形態のいくつかの変形例について説明する。変形例のX線管装置1は、第1の実施形態のX線管装置1とほぼ同等の構成であるので、第1の実施形態のX線管装置1と同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Hereinafter, some modified examples of the present embodiment will be described with reference to the drawings. Since the
(変形例1)
変形例1のX線管装置1は、嵌合部材42の構成が第1の実施形態の嵌合部材42と異なる。
(Modification 1)
The
図8は、変形例1の座金41と嵌合部材42と組み合せた場合の側面図である。
変形例1の嵌合部材42は、頭部42a、軸部42b、及び溝部42cを備えている。
FIG. 8 is a side view when the
The
嵌合部材42は、頭部42aの軸部42bが延出する面に、外周部から頭部42aとの境界部分(接続部分)である首部まで連通する溝部42cが形成されている。嵌合部材42の軸部42bが穴部40に嵌合された場合、頭部42aの溝部42cが形成された表面が、座金41の表面に当接される。このように嵌合部材42が穴部40に嵌合された際に、嵌合部材42の溝部42cは、頭部42aの外周から座金41の中心穴部41aまで気体の通路を形成する。
In the
変形例1によれば、嵌合部材42に溝部42cが形成されることによって座金41がなくとも、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化を防止し、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる。
According to the first modification, the
なお、変形例1において、座金41は、設けられなくともよい。この場合、嵌合部材42の頭部42aは、穴部40の下端部の周辺の表面(例えば、環状板部40ab等)に直接当接される。このとき、溝部42cと穴部40の下端部の周辺の表面とは、穴部40まで連通する気体の通路を形成する。
In the first modification, the
(変形例2)
変形例2のX線管装置1は、嵌合部材42の構成が前述の実施形態と異なる。
図9は、変形例2の嵌合部材42を示す概要図である。図10は、変形例2の嵌合部材42が穴部40に嵌合された状態を示す概要図である。
(Modification 2)
The
FIG. 9 is a schematic diagram showing the
図9に示すように、変形例2の嵌合部材42は、軸部のみで構成されている。例えば、嵌合部材42は、イモネジである。
第1の実施形態と同様に、本変形例2のX線管装置1の穴部40は、内周部に嵌合部材42の外周部に形成される雄ネジのネジ溝に螺合する雌ネジのネジ溝が形成されている。嵌合部材42が穴部に螺合された場合、嵌合部材42の雄ネジのネジ溝と、穴部40の雌ネジのネジ溝との間には所定のギャップが形成される。すなわち、嵌合部材42が穴部40に嵌合された場合であっても、空盆35は、嵌合部材42の雄ネジのネジ溝と、穴部40の雌ネジのネジ溝との間の所定のギャップを介して外部と連通する。
As shown in FIG. 9, the
As in the first embodiment, the
本実施形態によれば、嵌合部材42に備えていないために新たに溝部を加工することなく、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化を防止し、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる。
According to this embodiment, since the
次に他の実施形態に係るX線管装置について説明する。他の実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。 Next, an X-ray tube apparatus according to another embodiment will be described. In other embodiments, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
(第2の実施形態)
第2の実施形態のX線管装置1は、空盆35の空気を外部へ排出し、外部の空気を空盆35へ取り込むための通路としても溝部が形成されている。
図11は、第2の実施形態のX線装置1の穴部40の一例を示す上面図である。
第2の実施形態の第2の凸部11bは、穴部40を備えている。穴部40は、第1の穴部40a、第1の穴部40aに第1環状板部40abを介して一体に設けられる第2の穴部40b、及び溝部40cを備える。第1の穴部40aは、嵌合部材42の頭部42aを受ける有底の穴(または、受け部)である。第2の穴部40bは、嵌合部材42の軸部42bと嵌合する穴である。第2の穴部40bは、内周部に軸部42bの雄ネジのネジ溝と嵌合する雌ネジのネジ溝が形成されている。溝部40cは、第1の穴部40aの内周部から第2の穴部40bまで連通し、第1の穴部40aの内周部から中心穴部41aまでを繋ぐ通路を形成する。
(Second Embodiment)
In the
FIG. 11 is a top view illustrating an example of the
The second
図12は、第2の実施形態の嵌合部材42が穴部40に嵌合された状態を示す概要図である。
図12に示すように、第1実施形態と同様に、嵌合部材42の雄ネジのネジ溝と穴部40の雌ネジのネジ溝との間には、ギャップG1が形成されている。また、第1の穴部40aの内周部と座金41の外周部との間には、所定のギャップが形成されている。例えば、図12に示すように、第1の穴部40aの内周部と座金41の外周部との間には、所定のギャップG3が形成されている。ギャップG1とギャップG3とは、夫々、所定の量の気体が通気できる幅に形成されている。例えば、ギャップG1及びギャップG3は、夫々、ベローズ36の伸縮によって、押し出された空気が空盆35から滞りなく外部へ排気され、且つ外部から空気を取り込むことができるように大きさで形成される。
FIG. 12 is a schematic view showing a state in which the
As shown in FIG. 12, a gap G1 is formed between the thread groove of the male thread of the
X線管装置1が駆動した場合、X線管装置1から放射されたX線の一部は、X線管装置1を使用環境における気体(例えば、空気(酸素))等と反応し、腐食性気体(例えば、オゾン)を生成する。嵌合部材42は、生成された腐食性気体が穴部40を通って空盆35に侵入することを抑制する。また、ベローズ36は、内部空間50に充填された絶縁油の膨張及び収縮を吸収するように伸縮する。例えば、絶縁油が膨張した場合、ベローズ36が伸びることによって、空盆35の空気が外部へ押し出される。図12に示すように、押し出された空気Aは、ギャップG1、第1の穴部40aに形成された溝部40c、及びギャップG3を通って外部へ排出される。さらに、絶縁油が収縮した場合には、ベローズ36が縮むことによって、使用環境下における空気が、ギャップG1、第1の穴部40aに形成された溝部40c、及びギャップG3を通って空盆35に取り込まれる。
When the
本実施形態によれば、X線管装置1は、第2の凸部11bに外部と連通するための溝部40cを備える。その結果、座金41及び嵌合部材42に新たな加工を施すことなく、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化を防止し、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる。
According to this embodiment, the
なお、本実施形態において、座金41は設置されなくともよい。この場合、頭部42aは、第1の穴部40aの内周部との間にギャップを有する径で形成される。その結果、X線管装置1において、部材数を抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態において、穴部40は、第1の穴部40aを備えてなくともよい。この場合、穴部40の溝部40cは、頭部42aの幅よりも長く形成される。その結果、X線管装置1において、第1の穴部40aを加工する工数を削減することができる。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態において、穴部40は、空盆35まで連通する通路を第2の穴部40bの外周近傍の第2の凸部11bに備えていても。例えば、図13に示すように、穴部40は、第2の穴部40bの雌ネジ構造の一部に溝部40cから空盆35まで貫通する通路40dを備える。また、通路40dは、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる穴径で形成される。このように、X線管装置1は、気体を通すための通路40dを設けることによって、ベローズ36の膨張及び収縮等による気体の流動量を調整することができる。また、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化を防止し、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる。なお、通路40dは、X線管装置1の外部から空盆35まで貫通して形成されていてもよい。
Further, in the present embodiment, the
前述の実施形態によれば、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化を防止し、絶縁油が穴部40を通りX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる。その結果、X線管装置1の信頼性を大幅に向上することができる。
According to the above-described embodiment, the
前述の実施形態において、穴部40は、壁部11cの第2の凸部11bに形成されているとしたが、空盆35と外部を連通するのであれば、他の部分に形成されていてもよい。例えば、穴部40は、管容器17の一部に空盆35と外部とを連通するように形成されてもよい。
In the above-described embodiment, the
前述の実施形態において、穴部40に嵌合部材42が嵌合される際に、穴部40の内周部と嵌合部材42の外周部との間にギャップが形成されているとしたが、ギャップが形成されていなくともよい。この場合、嵌合部材42は、X線管装置1の外部と空盆35との間で所定の量の気体を流動させための穴部を備えている。例えば、図14に示すように、嵌合部材42は、気体が流通可能なように、頭部42aの頂点部から軸部42bの底部まで貫通する穴部を中心部に備えている。また、嵌合部材42が備える穴部は、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる径で形成される。このような、嵌合部材42を穴部40に嵌合することによって、X線管装置1は、ベローズ36の膨張及び収縮等による気体の流動量を調整することができる。また、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化を防止し、仮にベローズ36に亀裂が生じたとしてもX線管装置1の外部への漏れを抑制することができる。
In the above-described embodiment, when the
なお、前述の実施形態において、ベローズ36は、耐オゾン性のゴムであってもよい。ベローズ36は、例えば、ポリマー主鎖に飽和構造を有するゴムである。この場合、ベローズ36は、フッ素ゴム(FKM)、シリコーンゴム(Q)、エチレンプロピレンゴム(EPM),アクリルゴム(ACM)等である。さらに、ベローズ36は、クロロプレンゴム(CR)、ブチルゴム(IIR)、エピクロルヒドリンゴム(ECO)等であってもよい。ベローズ36が耐オゾン性の強いゴムで形成されている場合、前述の実施形態と比べてさらに、X線管装置1は、使用環境起因に伴うベローズ36の劣化の防止の効果が向上する。仮にこのようなベローズ36に亀裂が生じたとしても、X線管装置1は、前述の実施形態によって外部への絶縁油の漏れを抑制することができる。
In the above-described embodiment, the
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものでなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment itself, In the stage of implementation, it can implement by modifying a component in the range which does not deviate from the summary. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.
1…X線管装置、11…X線管、11a…第1の凸部、11b…第2の凸部、11c…壁部、12…陽極ブロック、13…陽極ターゲット、14…陰極、15…ウェネルト電極、16…第1真空外囲器、17…管容器、18…高電圧リセプタクル、19…導水パイプ、20…先端ノズル部、21…冷却パイプ、21a…給水口、21b…排水口、22…ジョイント、23…導体スプリング、25…X線放射窓、26…第2真空外囲器、27…鉛板、29…絶縁筒体、30…接続端子、35…空盆、36…ベローズ、40…穴部、41…座金、42…嵌合部材、50…内部空間。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1の容器を含み、液密に密閉され絶縁油が充填されている第1の空間と第2の空間と内部を隔離する弾性部材を備え、前記第2の空間及び外部を連通する穴部を備える第2の容器と、
前記穴部に嵌合された状態で、前記穴部との間に所定のギャップを備える嵌合部材とを備える、X線管装置。 A first container that includes an anode target and a filament that emits electrons therein, a window that transmits X-rays emitted from the anode target to the outside when the electrons are bombarded, and is hermetically sealed in a vacuum-tight manner When,
A hole that includes the first container, includes an elastic member that is liquid-tightly sealed and filled with insulating oil, and that separates the interior from the second space, and communicates the second space and the outside. A second container comprising a portion;
An X-ray tube device comprising: a fitting member having a predetermined gap between the hole portion and the fitting portion in a state of being fitted into the hole portion.
前記穴部は、内周部に前記軸部のネジ溝に螺合するネジ溝を有する雌ネジを備え、
前記嵌合部材が前記穴部に螺合された場合、前記穴部のネジ溝と前記嵌合部材のネジ溝との間に前記ギャップを備える、請求項3に記載のX線管装置。 The fitting member includes a disk-shaped head and a shaft portion having a male screw extending from one surface of the head and having a diameter smaller than the diameter of the head fitted into the hole. With
The hole includes a female screw having a screw groove that is screwed into a screw groove of the shaft portion on an inner peripheral portion;
The X-ray tube apparatus according to claim 3, wherein when the fitting member is screwed into the hole, the gap is provided between a screw groove of the hole and a screw groove of the fitting member.
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JP2019009023A (en) * | 2017-06-26 | 2019-01-17 | 東芝電子管デバイス株式会社 | X-ray tube device |
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