JP3236463U - 標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型ｘ線管 - Google Patents

Abstract

【課題】陽極標的シートと放射線出射窓とが熱膨張係数の不一致により簡単に剥離するという課題を解決する、標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管を提供する。【解決手段】放射線管の技術分野に関し、特に、放射線管カバー１０を備え、放射線管カバーが陽極標的シート６により２つの真空チャンバー３、７に分割され、２つの真空チャンバーがそれぞれ電子ビーム真空チャンバー３及び放射線真空チャンバー７であり、電子ビーム真空チャンバーにおける陰極モジュール１で発生する電子ビームがグリッド２及びフォーカスモジュール４によってフォーカシングされた後に陽極標的シートに当たって焦点が形成され、陽極標的シートからＸ線が放射されて、更に放射線真空チャンバーにおける放射線出射窓９から放射線管カバーの外部に放射される。【選択図】図１

Description

本考案は、放射線管の技術分野に関し、具体的には標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管の分野に関する。

Ｘ線管は、重金属材料に対する高速電子ビームの衝撃によってＸ線を発生させる。透過放射型放射線管において陽極標的シートが放射線出射窓と一体になるのが一般的である。ところが、両者の製造材料及び熱膨張係数の違いにより剥離が発生しやすいため、差異ができるだけ小さい材料を選択する必要があるが、材料の選定が困難である。幾つかの特別な適用において、Ｘ線に対してフォーカシング又は単色化を行う必要があるが、従来のＸ線管にはそのようなモジュールがないため、Ｘ線管の適用が限定される。また、透過放射型放射線管が開放式構造を一般的に採用するため、壊れた部品が簡単に交換できるが、フィラメントの使用寿命が短く、使用コストが増加される。

本考案は、従来技術では陽極標的シートと放射線出射窓とが熱膨張係数の不一致により簡単に剥離するという課題を解決するために、標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管を提供する。

上記目的を実現するために、本考案は、放射線管カバーを備え、前記放射線管カバーが陽極標的シートにより２つの真空チャンバーに分割され、２つの真空チャンバーがそれぞれ電子ビーム真空チャンバー及び放射線真空チャンバーであり、前記電子ビーム真空チャンバーにおける陰極モジュールで発生する電子ビームがグリッド及びフォーカスモジュールによってフォーカシングされた後に陽極標的シートに当たって焦点が形成され、陽極標的シートからＸ線が放射されて、更に放射線真空チャンバーにおける放射線出射窓から放射線管カバーの外部に放射される、標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管を提供する。

好ましくは、前記放射線真空チャンバー内にＸ線のフォーカシング又は単色化を実現するためのＸ線光学素子が設けられ、前記Ｘ線光学素子が陽極標的シートと放射線出射窓との間にある。

好ましくは、前記電子ビーム真空チャンバーが超高真空パッケージである。

好ましくは、前記放射線出射窓が原子番号１３以下の原子からなる材料で製造されたものである。

好ましくは、前記陽極標的シートが重金属材料（比重４以上の金属元素）で製造され、前記陽極標的シートが３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する標的受座に溶接され、前記陽極標的シートの厚みが１００μｍ以上である。

従来技術に比較すれば、本考案は下記の優位性を有する。本考案によれば、陽極標的シートと放射線出射窓とが分離されることで、陽極標的シートの材料と放射線出射窓の材料とが熱膨張により剥離されるという課題が解決される。陰極部の超高真空パッケージにより、フィラメントの使用寿命が効果的に向上する。放射線真空チャンバーにＸ線光学素子が設置されることで、Ｘ線のフォーカシング又は単色化が更に実現され、異なる場面における適用が実現される。

本考案の構造模式図を示す。

次に、本考案の実施例の図面を参照して、本考案の実施例の技術手段を詳しく説明するが、説明する実施例は本考案の実施例の一部であり、全部の実施例ではない。当業者が本考案の実施例に基づいて創造的な工夫せずに得られたその他の全ての実施例は、本考案の請求範囲に属する。

図１によれば、本考案は、放射線管カバー１０を備え、放射線管カバー１０が陽極標的シート６により２つの真空チャンバーに分割され、２つの真空チャンバーがそれぞれ電子ビーム真空チャンバー３及び放射線真空チャンバー７であり、電子ビーム真空チャンバー３における陰極モジュール１に負高圧が印加され、陽極標的シート６が接地され、電子加速場が形成され、電子を陰極から射出させて、グリッド２及びフォーカスモジュール４によってフォーカシングされた後に陽極標的シート６に当たって焦点が形成され、焦点のサイズがフォーカスパラメータにより調節され、陽極標的シート６からＸ線が放射されて、更に放射線真空チャンバー７における放射線出射窓９から放射線管カバー１０の外部に放射される、標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管を提供する。本考案によれば、陽極標的シート６と放射線出射窓９とが分離されることで、陽極標的シート６の材料と放射線出射窓の材料とが熱膨張により剥離されるという難題を解決した。

好ましくは、実際の適用に応じて放射線真空チャンバー７内にＸ線のフォーカシング又は単色化を実現するためのＸ線光学素子８が設けられ、Ｘ線光学素子８が陽極標的シート６と放射線出射窓９との間にある。

好ましくは、電子ビーム真空チャンバー３が超高真空パッケージであることで、フィラメントの使用寿命が効果的に向上される。更に、放射線真空チャンバー７が真空パッケージを用いてもよく、真空ポンプを設置して使用前に真空化させてもよいが、主に放射線真空チャンバー７における部品などによって決める。

更に、放射線出射窓９が原子番号の小さい材料（原子番号１３以下の原子からなる材料）で製造されるため、Ｘ線の透過率が高く、化学的性質が安定的である。

更に、陽極標的シート６が重金属材料（比重４以上の金属元素）で製造されるため、高熔融点などの物理的性質があり、化学的性質が安定的である。陽極標的シート６が３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する標的受座５に溶接されることで、陽極の放熱性が向上され、標的のパワーの向上に繋がる。陽極標的シート６の厚みが１００μｍ以上であるため、大気圧に十分に耐えられる。

本考案に係るＸ線管において、陽極標的シート６と放射線出射窓９とが分離されることで、陽極標的シート６の材料と放射線出射窓の材料とが熱膨張により剥離される難題を解決した。陰極部の超高真空パッケージにより、フィラメントの使用寿命が効果的に向上された。放射線真空チャンバー７にＸ線光学素子８が設置されることで、Ｘ線のフォーカシング又は単色化が更に実現され、異なる場面における適用が実現される。

本考案の実施例を説明したが、当業者にとって本考案の原理及び趣旨を逸脱することなく、これらの実施例に対して様々な変化、修正、置換や変形を行うことができ、本考案の範囲は添付される請求項及びその同等なものにより限定される。

図において、１．陰極モジュール、２．グリッド、３．電子ビーム真空チャンバー、４．フォーカスモジュール、５．標的受座、６．陽極標的シート、７．放射線真空チャンバー、８．Ｘ線光学素子、９．放射線出射窓、１０．放射線管カバーである。

Claims (5)

1. 放射線管カバー（１０）を備える、標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管であって、前記放射線管カバー（１０）が陽極標的シート（６）により２つの真空チャンバーに分割され、２つの真空チャンバーがそれぞれ電子ビーム真空チャンバー（３）及び放射線真空チャンバー（７）であり、前記電子ビーム真空チャンバー（３）における陰極モジュール（１）で発生する電子ビームがグリッド（２）及びフォーカスモジュール（４）によってフォーカシングされた後に前記陽極標的シート（６）に当たって焦点が形成され、前記陽極標的シート（６）からＸ線が放射されて、更に前記放射線真空チャンバー（７）における放射線出射窓（９）から前記放射線管カバー（１０）の外部に放射される、ことを特徴とする標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管。
2. 前記放射線真空チャンバー（７）内にＸ線のフォーカシング又は単色化を実現するためのＸ線光学素子（８）が設けられ、前記Ｘ線光学素子（８）が前記陽極標的シート（６）と前記放射線出射窓（９）との間にある、ことを特徴とする請求項１に記載の標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管。
3. 前記電子ビーム真空チャンバー（３）が超高真空パッケージである、ことを特徴とする請求項１に記載の標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管。
4. 前記放射線出射窓（９）が原子番号１３以下の原子からなる材料で製造されたものである、ことを特徴とする請求項１に記載の標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管。
5. 前記陽極標的シート（６）が重金属材料で製造され、前記陽極標的シート（６）が３００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する標的受座（５）に溶接され、前記陽極標的シート（６）の厚みが１００μｍ以上である、ことを特徴とする請求項１に記載の標的シートと放射線出射窓が分離されたダブル真空チャンバー透過放射型Ｘ線管。

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