JP2018206677A - Ｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱効率を向上可能なＸ線発生装置を提供する。【解決手段】Ｘ線発生装置１００は、電源部８０からステム部１１５に向かって延び、ステム部１１５を介して高圧電圧ＶをＸ線管１に供給するための高圧給電部９０と、少なくともステム部１１５を含むＸ線管１の一部、高圧給電部９０、及び、電源部８０の一部を絶縁油７１内に収容する筒部材７０と、を備える。Ｘ線管１の一部には、高圧給電部９０の先端部９０ｔを囲うように電源部８０側に突出する壁部２ａが形成されており、電源部８０の一部には、高圧給電部９０の基端部９０ｂを囲うように壁部８３が形成されており、高圧給電部９０は、先端部９０ｔと基端部９０ｂとの間の部分であって、壁部２ａ及び壁部８３から露出する中間部９０ｍを含む。【選択図】図３

Description

本発明は、Ｘ線発生装置に関する。

特許文献１には、Ｘ線源が記載されている。このＸ線源はＸ線管と、Ｘ線管の一部を絶縁オイル内に収容する金属筒と、Ｘ線管に電力を供給する高圧電源部と、を備えている。高圧電源部は、高圧供給回路と、高圧供給回路に接続された接続線と、を有している。高圧供給回路及び接続線は、絶縁ブロック中にモールドされることによって封入されている。Ｘ線管は、棒状の陽極と、陽極を絶縁状態に保持して収容するバルブと、を含む。陽極の基端部は、バルブの下部から下方に突出しており、この基端部には圧縮バネの一端が結合されている。圧縮バネの他端は、高圧電源部に電気的に接続され、高圧電位が供給されている。

上記のＸ線源においては、放電対策のため、陽極の基端部と圧縮バネの結合部分が、絶縁ブロック上に配置された高圧キャップに囲われており、それらがさらに絶縁ブロックに設けられた壁部によって包囲されている。そして、絶縁ブロックの壁部が包囲した領域を覆うように、バルブの下部が絶縁ブロックの壁部に近接して配置されている。

特許第４８８９９７９号公報

近年、より高出力のＸ線源が求められている。高出力化においては、Ｘ線管の動作に伴って発生する熱への対策が重要となり、例えば上記のＸ線管においては、絶縁オイルを介した放熱効率の向上が求められている。このとき重要となるのは、絶縁オイルが滞留しないことである。特に、放電対策のための構造が入り組んで配置された領域において絶縁オイルの滞留を抑制することが、放熱効率の向上に重要である。

そこで、本発明は、放熱効率を向上可能なＸ線発生装置を提供することを目的とする。

本発明に係るＸ線発生装置は、電子ビームを発生する電子銃と電子ビームの入射によってＸ線を発生するターゲットとを含むＸ線発生部、Ｘ線発生部を収容する真空筐体、及び、真空筐体に保持されＸ線発生部の電気的な接続に用いられる接続部を有するＸ線管と、高圧電圧を発生させる昇圧部を絶縁材料により封止する絶縁ブロックを有する電源部と、電源部から接続部に向かって延び、接続部を介して高圧電圧をＸ線管に供給するための給電部と、少なくとも接続部を含むＸ線管の一部、給電部、及び、電源部の一部を絶縁油内に収容する収容部と、を備え、Ｘ線管の一部には、給電部の接続部側の先端部を囲うように電源部側に突出する第１壁部が形成されており、電源部の一部には、給電部の電源部側の基端部を囲うように、絶縁材料からなる第２壁部が形成されており、給電部は、先端部と基端部との間の部分であって、第１壁部及び第２壁部から露出する中間部を含む。

このＸ線発生装置においては、Ｘ線管の真空筐体に、Ｘ線発生部の電気的な接続に用いられる接続部が保持されている。このＸ線管には、電源部から接続部に向かって延びる給電部によって、高圧電圧が供給される。真空筐体には、給電部の先端部を囲うように電源部側に突出する第１壁部が形成されており、電源部には、給電部の基端部を囲うように、絶縁材料からなる第２壁部が形成されており、給電部が、その先端部と基端部との間において、第１壁部と第２壁部とから露出する中間部を含む。換言すれば、その中間部の分だけ、第１壁部と第２壁部とが互いに離間することになる。その結果、第１壁部と第２壁部との間の領域において絶縁油が滞留することが抑制される。よって、絶縁油による放熱効率を向上可能である。

本発明に係るＸ線発生装置においては、給電部は、昇圧部と接続部とを電気的に接続するための配線部と、金属材料からなり配線部を包囲する筒状部材と、を含んでもよい。この場合、筒状部材によって配線部が保護される。

本発明に係るＸ線発生装置においては、筒状部材には、高圧電圧が印加されてもよい。この場合、高圧電圧が印加される配線部の周囲の電界を安定化することにより、放電が抑制される。

本発明に係るＸ線発生装置においては、配線部は、昇圧部と接続部とに電気的に接続される複数のケーブルと、絶縁材料からなりケーブルを支持する基体部と、を含んでもよい。この場合、基体部を用いて、高圧電圧の供給経路となるケーブルを安定的に延在させることができる。

本発明に係るＸ線発生装置においては、基体部は、ケーブルに沿った柱状部と、柱状部における接続部側の端部に設けられた板状部と、を含み、板状部には、ケーブルと接続部とを電気的に接続するための複数の接続端子が設けられており、板状部における接続端子の間の領域には溝部が形成されていてもよい。この場合、接続端子の間における耐電圧能が向上する。その結果、安定して高圧電圧を供給することが可能となる。

本発明に係るＸ線発生装置においては、接続部は、電子銃と電気的に接続され、電子銃は、電子放出部と、電子放出部から電子ビームを構成する電子を引き出すための電界を形成するための引き出し電極と、電子放出部と引き出し電極との間に配置され、電子放出部から引き出される電子の量を制御する電子量制御電極と、を含んでもよい。このように、高圧電位に比べて微少な電圧差による制御を要する引き出し電極及び電子量制御電極を有する電子銃に対して、安定して高圧電圧を供給可能である。

本発明によれば、放熱効率を向上可能なＸ線発生装置を提供することができる。

実施形態に係るＸ線発生装置を示す縦断面図である。 実施形態に係るＸ線管を示す縦断面図である。 図１に示された高圧給電部を拡大して示す模式的な縦断面図である。 高圧給電部における配線部を示す図である。 高圧給電部の筒状部材を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一又は相当する要素同士には互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

図１は、実施形態に係るＸ線発生装置を示す縦断面図である。図２は、実施形態に係るＸ線管を示す縦断面図である。図１，２に示されるように、Ｘ線発生装置１００は、例えば、被検体の内部構造を観察するＸ線非破壊検査に用いられる微小焦点Ｘ線源である。Ｘ線発生装置１００は、Ｘ線管１、筐体Ｃ及び電源部８０を備える。

Ｘ線管１は、電子銃１１０及びターゲットＴを備えたＸ線発生部Ｇを備えている。Ｘ線管１は、ターゲットＴに対して、電子銃１１０からの電子ビームＢが入射することにより発生し且つ当該ターゲットＴ自身を透過したＸ線Ｘを、Ｘ線出射窓３０から出射する透過型のＸ線管である。Ｘ線管１は、真空の内部空間Ｒを有する真空筐体１０を備えた、部品交換等が不要な真空封止型のＸ線管である。

真空筐体１０は、略円柱状の外形を呈する。真空筐体１０は、金属材料（例えばステンレス鋼）により形成されたヘッド部４と、絶縁性材料（例えばガラス）により形成された絶縁バルブ２と、を備える。ヘッド部４には、Ｘ線出射窓３０が固定されている。絶縁バルブ２には、電子銃１１０が固定されている。絶縁バルブ２は、Ｘ線管１の管軸に沿って延在する円筒状の外径を有し、Ｘ線出射窓３０と対向する端部側には、Ｘ線出射窓３０側に向かって折り返されるようにＸ線管１の管軸に沿って延在して形成された円筒状の凹部１１６を有する。

また、絶縁バルブ２は、凹部１１６のＸ線出射窓３０側の端部の開口を封止するように設けられ、給電等に用いられるステムピンＳを備えたステム部１１５を有する。ステム部（接続部）１１５は、ステムピンＳを介して内部空間Ｒの所定位置で電子銃１１０を保持する。つまり、凹部１１６によって、ヘッド部４と電子銃１１０との沿面距離を延ばして耐電圧特性を向上させると共に、内部空間Ｒ内において電子銃１１０をターゲットＴに近づけて配置することで、電子ビームＢを微小焦点化させやすくしている。

電子銃１１０は、通電によって発熱するフィラメントにより形成されたヒーター１１１と、ヒーター１１１によって加熱され電子放出源となるカソード（電子放出部）１１２と、カソード１１２から放出される電子の量を制御する第１グリッド電極（電子量制御電極）１１３と、第１グリッド電極１１３を通過した電子をターゲットＴに向けて集束する円筒状の第２グリッド電極１１４と、第２グリッド電極１１４と電気的に接続され、ヒーター１１１、カソード１１２、第１グリッド電極１１３、ステム部１１５、及び、絶縁バルブ２の凹部１１６の一部を包囲するカバー電極１１７を備える。第２グリッド電極１１４は、電子ビームＢを構成する電子を引き出すための電界を形成する引き出し電極としても機能する。第１グリッド電極１１３は、カソード１１２と第２グリッド電極１１４との間に配置されている。カバー電極１１７は、その一端側から他端側に向かって拡径する傾斜部と、Ｘ線管１の管軸に沿って延在する円筒部と、を備えた電極であって、絶縁バルブ２から離間して配置されている。カバー電極１１７は、その一端側が第２グリッド電極１１４に固定されると共に、その他端側は、少なくともその円筒部がステム部１１５（接続部）及び凹部１１６におけるＸ線出射窓３０側の端部領域を包囲するように延在している。Ｘ線管１は、後述の筒部材７０の一端側に固定されている。なお、Ｘ線管１には、図示しない排気管が付設され、この排気管を介して内部が真空引きされることによって真空封止されている。

Ｘ線発生装置１００の筐体Ｃは、筒部材７０と、電源部８０の一部として後述する絶縁ブロック８１を収容する電源部ケース８４と、を備える。筒部材７０は、金属により形成されており、後述する収容部Ｈの主体部を構成している。筒部材７０は、その両端に開口を有する円筒状を呈し、内部空間Ｉを有する。筒部材７０は、その一端側の開口７０ａにＸ線管１の絶縁バルブ２が挿入されている。これにより、筒部材７０は、Ｘ線管１の少なくとも一部を収容する。より具体的には、筒部材７０は、少なくとも、ステム部１１５及び絶縁バルブ２におけるステム部１１５を保持する部分を内部空間Ｉに収容しており、本実施形態においては絶縁バルブ２の全体を収容している。

筒部材７０の一端面には、Ｘ線管１の取付フランジ３が当接され且つネジ等で固定されている。これにより、Ｘ線管１は、筒部材７０の開口７０ａにて固定されつつ、開口７０ａを封止している。筒部材７０の内部空間Ｉには、液状の電気絶縁性物質である絶縁油７１が封入されている。

電源部８０は、Ｘ線管１に電力を供給する機能を有する。電源部８０は、モールドされた固体の絶縁材料、例えば絶縁樹脂であるエポキシ樹脂からなる絶縁ブロック８１と、絶縁ブロック８１中にモールドされた昇圧部８２と、それらを収容し矩形箱状を呈する電源部ケース８４と、を有する。昇圧部８２は、Ｘ線発生装置１００の外部から導入した導入電圧を昇圧して生成した昇圧電圧ｖを、各種条件に基づき、必要に応じて調整することによって高圧電圧Ｖを発生する。絶縁ブロック８１は、昇圧部８２を絶縁材料（エポキシ樹脂）により封止する。電源部８０（電源部ケース８４）には、筒部材７０の他端側（Ｘ線管１側である一端側とは反対側）が固定されている。これにより、筒部材７０の他端側の開口７０ｂが封止され、絶縁油７１が筒部材７０の内部空間Ｉに気密に封入される。筒部材７０は、絶縁ブロック８１におけるステム部１１５側の一部（少なくとも後述する壁部８３）を内部空間Ｉに収容している。

絶縁ブロック８１上には、昇圧部８２に電気的に接続された円筒状の金属部材を含む高圧給電部（給電部）９０が配置されている。電源部８０は、高圧給電部９０を介してＸ線管１に電気的に接続されている。より詳細には、高圧給電部９０のＸ線管１側である一端（後述する先端部９０ｔ）側が、Ｘ線管１の絶縁バルブ２の凹部１１６内に挿入されて、ステム部１１５において真空の内部空間Ｒから突出するステムピンＳと電気的に接続されている。これと共に、高圧給電部９０の電源部８０側である他端（後述する基端部９０ｂ）側が、昇圧部８２に電気的に接続された状態で絶縁ブロック８１に固定されている。筒部材７０は、この高圧給電部９０を内部空間Ｉに収容している。

絶縁ブロック８１には、Ｘ線管１と同軸の環状の壁部（第２壁部）８３が、Ｘ線管１及び筒部材７０と離間した状態で、筒部材７０と電源部８０（電源部ケース８４）との接続部を高圧給電部９０から遮蔽するようにステム部１１５側に突出するように設けられている。これにより、壁部８３は、筒部材７０の内部空間Ｉに配置されて収容される。また、壁部８３の内周及び外周は、絶縁ブロック８１における高圧給電部９０の固定部よりも絶縁ブロック８１の内側（昇圧部８２側）に窪んだ構造となっている。それにより、絶縁ブロック８１において、高圧電圧Ｖによる高圧電位となる高圧給電部９０の固定部から接地電位となる筒部材７０及び電源部ケース８４までの沿面距離をより大きくし、耐電圧能を向上させている。なお、本実施形態においては、ターゲットＴ（アノード）を接地電位とし、電源部８０からは−１０ｋＶ〜−５００ｋＶの範囲に含まれる昇圧電圧ｖ（本実施形態においては−１００ｋＶ）を各種条件に基づいて調整したマイナス電圧である高圧電圧Ｖが高圧給電部９０を介してＸ線管１（電子銃１１０）に供給される。このように、内部空間Ｉを備えた筒部材７０は、その一端側の開口７０ａがＸ線管１により、他端側の開口７０ｂが電源部８０（絶縁ブロック８１及び電源部ケース８４）によって封止されており、その封止された空間に絶縁油７１が封入されている。そして、当該空間において、少なくともステム部１１５を含むＸ線管１の一部（絶縁バルブ２）、高圧給電部９０、及び、電源部８０（絶縁ブロック８１）の一部（壁部８３）を絶縁油７１内に収容することで、当該空間が収容部Ｈとなっている。

Ｘ線管１は、真空筐体１０と、ターゲット部２０と、を備える。なお、本実施形態の説明では、Ｘ線管１がＸ線を出射する方向側を単に「Ｘ線出射側」又は「上側」と称する。真空筐体１０のＸ線出射側には、内部空間Ｒを画成する壁部としてヘッド部４を備える。ヘッド部４は、金属材料（例えばステンレス鋼）により形成され、電位的にＸ線管１のアノードに相当する。ヘッド部４は、両端に開口を備え、Ｘ線Ｘの出射方向軸と同軸の略円筒状を呈する。ヘッド部４は、電子銃１１０側の他端側の開口において、出射方向軸と同軸の絶縁バルブ２と連通する（図２参照）。

ターゲット部２０は、ヘッド部４に固定されている。ターゲット部２０は、真空筐体１０（ヘッド部４）の開口部１４を封止するように設けられたＸ線出射窓３０と、Ｘ線出射窓３０の内部空間Ｒ側の面に設けられたターゲットＴと、を有する。ターゲットＴは、電子ビームＢの入射によりＸ線を発生する。ターゲットＴとしては、例えばタングステンが用いられている。Ｘ線出射窓３０は、円板状を呈する。Ｘ線出射窓３０は、例えばベリリウム又はダイヤモンド等のＸ線透過性の高い材料で形成されている。

引き続いて、Ｘ線発生装置１００における高圧給電部９０に関する構造について具体的に説明する。図３は、図１に示された高圧給電部を拡大して示す模式的な縦断面図である。図４は、高圧給電部における配線部を示す図である。図４の（ａ）は側面図であり、図４の（ｂ）は平面図である。図５は、高圧給電部の筒状部材を示す斜視図である。図１，３〜５に示されるように、高圧給電部９０は、電源部８０の絶縁ブロック８１から絶縁バルブ２のステム部１１５に向かって延び、昇圧部８２からの高圧電圧ＶをＸ線管１に供給する。なお、高圧給電部９０は、昇圧部８２からＸ線管１への電圧供給部材であるとともに、電流供給部材でもある。

上述したように絶縁ブロック８１における絶縁バルブ２側の一端部には、壁部（第２壁部）８３が形成されている。高圧給電部９０の基端部９０ｂは、この壁部８３によって規定される凹部８３ｃ内に配置され、壁部８３によって囲われている。換言すれば、絶縁ブロック８１には、高圧給電部９０の基端部９０ｂを囲うようにステム部１１５側に突出する壁部８３が形成されている。

一方、上述したように、絶縁バルブ２には、凹部１１６が設けられている。高圧給電部９０の基端部９０ｂと反対側の端部である先端部９０ｔは、この凹部１１６内に配置され、凹部１１６を規定する壁部２ａに囲われている。換言すれば、絶縁バルブ２には、高圧給電部９０のステム部１１５側の先端部９０ｔを囲うように絶縁ブロック８１側に突出する壁部（第１壁部）２ａが形成されている。また、壁部２ａが構成する領域の内部空間Ｒには、ステム部１１５と共に、少なくとも高圧給電部９０の先端部９０ｔにおけるステム部１１５との接続部の周辺、より好ましくは、先端部９０ｔにおける凹部１１６内に配置された領域の半分程度を囲うようにカバー電極１１７の他端側が延在している。

絶縁バルブ２の壁部２ａの頂部２ｐと、絶縁ブロック８１の壁部８３の頂部８３ｐとは、高圧給電部９０の延びる方向について、互いに離間している。したがって、高圧給電部９０は、先端部９０ｔと基端部９０ｂ以外に、高圧給電部９０の延びる方向に交差（直交）する方向からみて壁部２ａ及び壁部８３に囲われていない部分を含んでいる。換言すれば、高圧給電部９０は、先端部９０ｔと基端部９０ｂとの間の部分であって、壁部２ａ及び壁部８３から露出する中間部９０ｍを含む。基端部９０ｂ、中間部９０ｍ、及び、先端部９０ｔは、絶縁ブロック８１から絶縁バルブ２に向かう方向（以下、「高さ方向」という場合がある）に順に配列されている。

高圧給電部９０は、昇圧部８２とステム部１１５とを電気的に接続するための配線部９１と、金属材料（例えばステンレス鋼やアルミニウム等）からなり配線部９１を包囲する筒状部材９２と、を含む。配線部９１は、昇圧部８２ａとステム部１１５とに電気的に接続される複数（例えば５つ）のケーブル９３と、絶縁材料からなりケーブル９３を支持する基体部９４と、を含む。そして、基体部９４は、ケーブル９３に沿った柱状部９５と、柱状部９５におけるステム部１１５側の端部に設けられた板状部９６と、柱状部９５におけるステム部１１５と反対側の端部に設けられた板状部９７と、を含む。なお、本実施形態においては、ケーブル９３には、ステムピンＳを介して、電子銃１１０の各構成（ヒーター１１１、カソード１１２、第１グリッド電極１１３、第２グリッド電極１１４（及びカバー電極１１７））に供給するための高圧電圧Ｖが供給される。より具体的には、昇圧部８２で生成された昇圧電圧ｖが、昇圧部８２に設けられた制御部によって、ヒーター１１１、カソード１１２、第１グリッド電極１１３、第２グリッド電極１１４（及びカバー電極１１７）の機能に応じた電圧値となるように、必要に応じて適宜調整された高圧電圧Ｖとなり、各ケーブル９３に供給される。つまり、高圧電圧Ｖは、昇圧電圧ｖに基づいた所定の一電圧に限らず、昇圧電圧ｖを基準として、基準との差が所定範囲Ｌに含まれる電圧を示す。例えば、昇圧電圧ｖの絶対値は、１０ｋＶ以上５００ｋＶ以下であるのが好ましい。この場合、高圧電圧Ｖは、昇圧電圧ｖを基準として、基準との差が昇圧電圧ｖの４％以下の範囲の電圧であり、かつ、基準との差が含まれる所定範囲Ｌにおける絶対値の最大値は、２５Ｖ以上２０ｋＶ以下であるのが好ましい。より好ましくは、昇圧電圧ｖの絶対値は、１０ｋＶ以上３００ｋＶ以下であり、高圧電圧Ｖは、昇圧電圧ｖを基準として、基準との差が昇圧電圧ｖの２％以下の範囲の電圧であり、かつ、基準との差が含まれる所定範囲Ｌにおける絶対値の最大値は、５０Ｖ以上６ｋＶ以下である。なお、基準との差が、昇圧電圧ｖの０％（つまり０Ｖ）である場合も含まれるので、高圧電圧Ｖが、昇圧電圧ｖと等しい場合も含まれる。この場合、制御部による調整を行うことなく、昇圧電圧ｖを直接供給してもよい。

柱状部９５は、例えば絶縁材料によって円柱状に形成されている。ケーブル９３は、所定の撓みを有した状態において柱状部９５に沿って延びている。ケーブル９３の両端は、板状部９６及び板状部９７に接続されている。柱状部９５は、板状部９６及び板状部９７の少なくとも一方を回動可能に支持している。したがって、例えば、柱状部９５に対して板状部９６を回動させることにより、ケーブル９３の撓みを調整することができる。また、ケーブル９３を柱状部９５に巻き付けた状態とすることができるため、ケーブル９３が筒状部材９２の内壁面に接触することを抑制できる。そのため、筒状部材９２とケーブル９３との間の耐電圧特性にも好ましい。

板状部９６及び板状部９７は、例えば絶縁材料によって円板状に形成されており、その直径は、柱状部９５の直径よりも大きく、且つ、筒状部材９２の内径よりも小さくなっている。板状部９６には、板状部９６の中心９６ｃから放射状に延びる複数の溝部９６ｇが形成されている。溝部９６ｇは、板状部９６の外縁９６ｅから板状部９６の中心９６ｃに向かって延び、中心９６ｃに至らずに終端している。これにより、板状部９６の外縁部分は、複数の扇型部分９６ｐに分割されている。扇型部分９６ｐのそれぞれには、開口が設けられている。一部の扇型部分の開口は、導電性の端子部材がはめ込まれたり、導電体膜（例えば金属膜）が形成されたりして接続端子９６ａとされている。接続端子９６ａには、それぞれ、ケーブル９３の一端及びステムピンＳが接続される。

これにより、接続端子９６ａは、ケーブル９３とステム部１１５とを互いに電気的に接続する。上述したように、板状部９６における接続端子９６ａの間の領域には溝部９６ｇが形成され、接続端子９６ａ間の絶縁が確保されている。板状部９７は、ケーブル９３のそれぞれの他端が接続された状態において絶縁ブロック８１上に設けられた図示しない電気的接続部上に配置されることにより、ケーブル９３を昇圧部８２に電気的に接続している。つまり、配線部９１は、Ｘ線管１と電源部８０とを電気的に接続するソケットとして機能し、板状部９６及び板状部９７は、それぞれＸ線管１のステム部１１５（ステムピンＳ）及び電源部８０の電気的接続部と着脱可能に嵌合する。

筒状部材９２は、配線部９１を内部に収容することにより配線部９１を囲っている。筒状部材９２は、例えば昇圧部８２に電気的に接続されることにより、高圧電圧Ｖが印加された電極としても機能している。具体的には、ケーブル９３に供給されるいずれかの高圧電圧Ｖと等しいか、その近傍の高圧電圧Ｖが印加されており、本実施形態においてはカバー電極１１７と同電位となるように高圧電圧Ｖが印加されている。筒状部材９２は、円筒状の金属部材であって、高さ方向に沿って略一定の径である定径部９２ａと、高さ方向に沿って定径部９２ａから離れるにつれて拡径する拡径部９２ｂと、を含む。定径部９２ａがステム部１１５側に位置し、拡径部９２ｂが絶縁ブロック８１側に位置する。

筒状部材９２は、筒状部材９２と同じく、金属材料（例えばステンレス鋼やアルミニウム等）からなる取り付け部材１２０を介して絶縁ブロック８１に取り付けられる。取り付け部材１２０は、第１外径を有する円筒状の第１部分１２１と、第１外径よりも大きな第２外径を有する円筒状の第２部分１２２と、第１部分１２１から第２部分１２２に至るように延びる円板状の第３部分１２３と、からなる。第１外径は、筒状部材９２の拡径部９２ｂの内径に応じた径となっており、第１部分１２１の外面にはねじ山が形成されている。これにより、筒状部材９２の拡径部９２ｂが第１部分１２１に螺合されて固定される。

また、高圧給電部９０及び取り付け部材１２０は、その内部空間全体が絶縁油７１で満たされており、配線部９１も絶縁油７１に浸漬されている。絶縁油７１は、例えば筒状部材９２と、板状部９６、及びステム部１１５との間の隙間から流入する。そして、収容部Ｈ内に空気（気泡）が僅かでも残っていると、耐電圧能の低下を起こしやすいために、絶縁油７１で封入する際には、空気の逃げにくい領域、例えば取り付け部材１２０と絶縁ブロック８１との間の領域の空気を排出する必要がある。そのため、第３部分１２３には、取り付け部材１２０を絶縁ブロック８１に取り付けるためのねじ穴１２３ｒに加え、取り付け部材１２０を絶縁ブロック８１に取り付けて絶縁油７１で封入するときに空気を逃がすための逃がし穴１２３ｈと、が形成されている。そして、筒状部材９２の底部９２ｃは、第３部分１２３に接触せず、第３部分１２３との間に間隙９２ｓを形成している。このため、逃がし穴１２３ｈから逃がされた空気は、当該間隙９２ｓを介して排出され得る。また、ねじ穴１２３ｒ及び逃がし穴１２３ｈは、筒状部材９２の拡径部９２ｂの下側（筒状部材９２の底部９２ｃと対向する位置）に配置される。これにより、ねじ穴１２３ｒ及び逃がし穴１２３ｈによる電界の乱れが抑制される。

以上説明したように、このＸ線発生装置１００においては、Ｘ線管１の真空筐体１０（絶縁バルブ２）に、Ｘ線管１の電気的な接続に用いられるステム部１１５が保持されている。このＸ線管１には、電源部８０からステム部１１５に向かって延びる高圧給電部９０によって、高圧電圧Ｖが供給される。真空筐体１０（絶縁バルブ２）には、高圧給電部９０の先端部９０ｔを囲うように電源部８０（絶縁ブロック８１）側に突出する壁部２ａが形成されており、電源部８０（絶縁ブロック８１）には、高圧給電部９０の基端部９０ｂを囲うように、絶縁材料からなる壁部８３が形成されている。

そして、このＸ線発生装置１００にあっては、高圧給電部９０が、その先端部９０ｔと基端部９０ｂとの間において、壁部２ａと壁部８３とから露出する中間部９０ｍを含む。換言すれば、その中間部９０ｍの分だけ、壁部２ａと壁部８３とが高さ方向に互いに離間することになる。その結果、壁部２ａと壁部８３との間の領域において絶縁油７１が滞留することが抑制される。よって、絶縁油７１による放熱効率を向上可能である。

また、Ｘ線発生装置１００においては、高圧給電部９０は、昇圧部８２とステム部１１５とを電気的に接続するための配線部９１と、金属材料からなり配線部９１を包囲する筒状部材９２と、を含んでいる。このため、筒状部材９２によって配線部９１が保護される。特に、このように配線部９１の保護に供される筒状部材９２が金属材料から構成されることにより、例えば筒状部材９２が樹脂材料から構成される場合と比較して、絶縁油７１による放熱効率をより向上可能である。

また、Ｘ線発生装置１００においては、筒状部材９２には、高圧電圧Ｖに応じた電圧が印加される。このため、高圧電圧Ｖが印加される配線部９１の周囲の電界を安定化することにより、放電が抑制される。さらに、本実施形態においては、筒状部材９２と同電圧（同電位）とされたカバー電極１１７によって、ステム部１１５と共に、少なくとも高圧給電部９０の先端部９０ｔにおけるステム部１１５との接続部の周辺が囲われているため、よりステム部１１５との接続部の周辺の電界を安定化することができる。よって、より放電が抑制される。また、筒状部材９２の周囲の絶縁油７１に電界を生じさせることにより、絶縁油７１の対流を促進して放熱効率をより向上可能である。

また、Ｘ線発生装置１００においては、配線部９１は、昇圧部８２とステム部１１５とに電気的に接続される複数のケーブル９３と、絶縁材料からなりケーブル９３を支持する基体部９４と、を含んでいる。このため、基体部９４を用いて、高圧電圧Ｖの供給経路となるケーブル９３を安定的に延在させることができる。

また、Ｘ線発生装置１００においては、基体部９４は、ケーブル９３に沿った柱状部９５と、柱状部９５におけるステム部１１５側の端部に設けられた板状部９６と、を含む。そして、板状部９６には、ケーブル９３とステム部１１５とを電気的に接続するための複数の接続端子９６ａが設けられており、板状部９６における接続端子９６ａの間の領域には溝部９６ｇが形成されている。このため、接続端子９６ａの間における耐電圧能が向上する。その結果、安定して高圧電圧Ｖを供給することが可能となる。

さらに、Ｘ線発生装置１００においては、ステム部１１５は、電子銃１１０と電気的に接続され、電子銃１１０は、電子放出部として機能するカソード１１２と、カソード１１２から電子ビームＢを構成する電子を引き出すための電界を形成するための引き出し電極としても機能する第２グリッド電極１１４と、カソード１１２と第２グリッド電極１１４との間に配置され、カソード１１２から引き出される電子の量を制御する電子量制御電極として機能する第１グリッド電極１１３と、を含んでいる。このように、高圧電圧Ｖに比べて微少な電圧差（上述した所定範囲Ｌ内）による制御を要する引き出し電極及び電子量制御電極を有する電子銃１１０に対して、安定して高圧電圧Ｖを供給可能である。

以上の実施形態は、本発明に係るＸ線発生装置の一実施形態を説明したものである。したがって、本発明に係るＸ線発生装置は、上述したＸ線発生装置１００に限定されない。本発明に係るＸ線発生装置は、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述したＸ線発生装置１００を任意に変形したものとすることができる。

例えば、高さ方向における中間部９０ｍの長さは、少なくとも、高圧給電部９０の延在する方向（Ｘ線管１の管軸方向）に交差（直交）する方向における、高圧給電部９０の外壁面と凹部１１６との間の距離Ｓ１よりも大きく、より好ましくは、高圧給電部９０の延在擦る方向（Ｘ線管１の管軸方向）に交差（直交）する方向における凹部１１６の径Ｓ２の０．５倍以上５倍以下である。

また、壁部８３は、絶縁ブロック８１と一体であるものに限定されず、壁部８３を絶縁ブロック８１とは別の絶縁部材によって構成してもよい。また、電源部８０に形成される第２壁部としては、壁部８３のようにステム部１１５側に突出した板状構造を立設するような構造に限定されず、例えば、絶縁ブロック８１を掘り下げるように形成した凹部の底面に高圧給電部９０と電気的接続部とを設けることで、凹部の壁面を第２壁部としてもよい。絶縁ブロック８１を構成する絶縁材料は、絶縁樹脂に限らず、例えば、セラミック等の樹脂以外の絶縁材料を用いてもよい。また、高圧電圧Ｖを供給するのは、電子銃１１０に限らず、ターゲットＴに供給してもよく、透過型のＸ線管に限らず、反射型のターゲットを用いた反射型Ｘ線管を用いてもよい。

１…Ｘ線管、２…絶縁バルブ、２ａ…壁部（第１壁部）、１０…真空筐体、８０…電源部、８１…絶縁ブロック、８２…昇圧部、８３…壁部（第２壁部）、９０…高圧給電部（給電部）、９０ｔ…先端部、９０ｂ…基端部、９０ｍ…中間部、９１…配線部、９２…筒状部材、９３…ケーブル、９４…基体部、９５…柱状部、９６…板状部、９６ａ…接続端子、９６ｇ…溝部、１１０…電子銃、１１２…カソード（電子放出部）、１１３…第１グリッド電極（電子量制御電極）、１１４…第２グリッド電極（引き出し電極）、１１５…ステム部（接続部）、Ｂ…電子ビーム、Ｔ…ターゲット、Ｘ…Ｘ線。

Claims (6)

1. 電子ビームを発生する電子銃と前記電子ビームの入射によってＸ線を発生するターゲットとを含むＸ線発生部、前記Ｘ線発生部を収容する真空筐体、及び、前記真空筐体に保持され前記Ｘ線発生部の電気的な接続に用いられる接続部を有するＸ線管と、
   高圧電圧を発生する昇圧部を絶縁材料により封止する絶縁ブロックを有する電源部と、
   前記電源部から前記接続部に向かって延び、前記接続部を介して前記高圧電圧を前記Ｘ線管に供給するための給電部と、
   少なくとも前記接続部を含む前記Ｘ線管の一部、前記給電部、及び、前記電源部の一部を絶縁油内に収容する収容部と、を備え、
   前記Ｘ線管の一部には、前記給電部の前記接続部側の先端部を囲うように前記電源部側に突出する第１壁部が形成されており、
   前記電源部の一部には、前記給電部の前記電源部側の基端部を囲うように、絶縁材料からなる第２壁部が形成されており、
   前記給電部は、前記先端部と前記基端部との間の部分であって、前記第１壁部及び前記第２壁部から露出する中間部を含む、
   Ｘ線発生装置。
2. 前記給電部は、前記昇圧部と前記接続部とを電気的に接続するための配線部と、金属材料からなり前記配線部を包囲する筒状部材と、を含む、
   請求項１に記載のＸ線発生装置。
3. 前記筒状部材には、前記高圧電圧が印加される、
   請求項２に記載のＸ線発生装置。
4. 前記配線部は、前記昇圧部と前記接続部とに電気的に接続される複数のケーブルと、絶縁材料からなり前記ケーブルを支持する基体部と、を含む、
   請求項２又は３に記載のＸ線発生装置。
5. 前記基体部は、前記ケーブルに沿った柱状部と、前記柱状部における前記接続部側の端部に設けられた板状部と、を含み、
   前記板状部には、前記ケーブルと前記接続部とを電気的に接続するための複数の接続端子が設けられており、
   前記板状部における前記接続端子の間の領域には溝部が形成されている、
   請求項４に記載のＸ線発生装置。
6. 前記接続部は、前記電子銃と電気的に接続され、
   前記電子銃は、電子放出部と、前記電子放出部から前記電子ビームを構成する電子を引き出すための電界を形成するための引き出し電極と、前記電子放出部と前記引き出し電極との間に配置され、前記電子放出部から引き出される電子の量を制御する電子量制御電極と、を含む、
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。

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