JP4216579B2

JP4216579B2 - Ｘ線源

Info

Publication number: JP4216579B2
Application number: JP2002377706A
Authority: JP
Inventors: 一隆鈴木; 通浩伊藤; 貴俊吉山; 博己川上; 務稲鶴
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004207161A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線管とその電源部とが一体に構成されたＸ線源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試料を破壊することなくその内部構造を透視画像として観察する非破壊検査システムには、試料にＸ線を照射するＸ線源を備えたＸ線発生装置や、試料を透過したＸ線を検出するＸ線カメラなどが使用されている。
【０００３】
ここで、Ｘ線発生装置のＸ線源としては、Ｘ線管とその電源部とが一体に構成されたものが従来一般に知られている（例えば特許文献１参照）。また、この種の電源一体型のＸ線源として、図４に示すＸ線源Ａが従来一般に知られている。
【０００４】
図４に示すＸ線源Ａは、エポキシ樹脂からなる絶縁ブロックＢ１中に高電圧発生部Ｂ２、高電圧線Ｂ３、ソケットＢ４などをモールドした構造の電源部Ｂと、絶縁ブロックＢ１に形成された貯留凹部Ｂ５内の高圧絶縁オイルＢ６にバルブ部Ｃ１が浸漬されて組み込まれるＸ線管Ｃとを備えている。
【０００５】
電源部Ｂにおける絶縁ブロックＢ１の貯留凹部Ｂ５が開口する片側の面には、Ｘ線管Ｃを固定して貯留凹部Ｂ５の開口を覆う覆板Ｂ７が固定され、絶縁ブロックＢ１の反対側の面には底板Ｂ８が固定されている。そして、覆板Ｂ７には、Ｘ線管Ｃのバルブ部Ｃ１を挿通させる開口Ｂ９が形成され、その周辺部にＸ線管Ｃの取付フランジＣ２が固定されている。
【０００６】
Ｘ線管Ｃは、棒状陽極Ｃ３を収容したバルブ部Ｃ１と、棒状陽極Ｃ３の先端部のターゲットＣ４を収容したＸ線発生部Ｃ５と、ターゲットＣ４の反射面に向けて電子線を出射する電子銃（図示省略）を収容した電子銃部Ｃ６とを備えている。Ｘ線発生部Ｃ５は、取付フランジＣ２を挟んでバルブ部Ｃ１と反対側に同軸に配置されており、このＸ線発生部Ｃ５およびバルブ部Ｃ１の軸線に対して電子銃部Ｃ６の軸線が直交している。
【０００７】
このようなＸ線管Ｃは、バルブ部Ｃ１から突出する棒状陽極Ｃ３の基端部の高電圧印加部Ｃ７が電源部Ｂの絶縁ブロックＢ１にモールドされたソケットＢ４に嵌合することにより、電源部Ｂの高電圧発生部Ｂ２から高電圧線Ｂ３を介して高電圧の供給を受けるように構成されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平２００１−１３５４９６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示した従来のＸ線源Ａにおいては、複数の固定ネジＢ１０により覆板Ｂ７および底板Ｂ８をエポキシ樹脂製の絶縁ブロックＢ１に固定しており、そのための構造として、絶縁ブロックＢ１には、各固定ネジＢ１０をねじ込むためのメネジ管Ｂ１１が複数個埋設されている。
【００１０】
ここで、絶縁ブロックＢ１に埋設された各メネジ管Ｂ１１およびこれらにねじ込まれる各固定ネジＢ１０が金属製の場合、電源部Ｂの高電圧発生部Ｂ２が高電圧を発生する際に、金属製の各メネジ管Ｂ１１および各固定ネジＢ１０が導電性異物となって放電を誘発するという問題が指摘されている。また、各メネジ管Ｂ１１および各固定ネジＢ１０が樹脂製の場合には、高電圧発生部Ｂ２が高電圧を発生する際に、各メネジ管Ｂ１１および各固定ネジＢ１０が帯電して電界の乱れを誘発するという問題も指摘されている。
【００１１】
そこで、本発明は、電源部における無用な放電現象や電界の乱れを抑制できるＸ線源を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＸ線源は、電子銃から出射される電子線の入射によりＸ線を発生して出射するターゲットを有するＸ線管と、Ｘ線管に電圧を供給する電圧発生部が絶縁ブロック中にモールドされた構造の電源部と、Ｘ線管を固定して絶縁ブロックの片側に配置される第１板部材と、第１板部材に対向して絶縁ブロックの反対側に配置される第２板部材とを備え、第１板部材と第２板部材とが絶縁ブロックを挟持して相互に締結されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係るＸ線源では、相互に締結される第１板部材と第２板部材との間に電源部の絶縁ブロックが挟持される構造を備えており、絶縁ブロックＢ内には放電を誘発する導電性異物や、電界の乱れを誘発する帯電性異物が存在しないため、電源部における無用な放電現象や電界の乱れが抑制される。
【００１４】
本発明のＸ線源において、絶縁ブロックの表面に導電性塗料が塗布されている場合には、電源部の外面をＧＮＤ電位（接地電位）とすることができるので好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るＸ線源の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は第１実施形態に係るＸ線源の全体構造を示す分解斜視図、図２は第１実施形態に係るＸ線源の内部構造を示す縦断面図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、第１実施形態に係るＸ線源１は、エポキシ樹脂からなる絶縁ブロック２Ａ中に高電圧発生部２Ｂ、高電圧線２Ｃ、ソケット２Ｄなど（図２参照）をモールドした構造の電源部２と、図示において上側の絶縁ブロック２Ａの上面側に配置される第１板部材３と、絶縁ブロック２Ａの下面側に配置される第２板部材４と、第１板部材３と第２板部材４との間に介設される４本の締結スペーサ部材５と、第１板部材３上に金属製筒部材６を介して固定されるＸ線管７とを備えて構成される。
【００１７】
電源部２の絶縁ブロック２Ａは、概略正方形の上面および下面が相互に平行な短角柱状に形成されており、その上面の中心部には、高電圧線２Ｃを介して高電圧発生部２Ｂに接続された円筒状のソケット２Ｄが配置されている。また、絶縁ブロック２Ａの上面には、ソケット２Ｄと同芯状に配置された環状の壁部２Ｅが突設されている。そして、絶縁ブロック２Ａの周面には、その電位をＧＮＤ電位（接地電位）とするための導電性塗料８が塗布されている。
【００１８】
第１板部材３および第２板部材４は、例えば４本の締結スペーサ部材５および８本の締結ネジ９と協働して電源部２の絶縁ブロック２Ａを図示の上下方向から挟持する部材であり、絶縁ブロック２Ａの上面および下面より大きい概略正方形に形成されている。これら第１板部材３および第２板部材４の４隅には、各締結ネジ９を挿通させるネジ挿通孔３Ａ，４Ａがそれぞれ形成されている。また、第１板部材３には、絶縁ブロック２Ａの上面に突設された環状の壁部２Ｅを囲む円形の開口３Ｂが形成されている。
【００１９】
４本の締結スペーサ部材５は、角柱状に形成されて第１板部材３および第２板部材４の４隅に配置される。各締結スペーサ部材５の長さは、絶縁ブロック２Ａの上面と下面との間隔より若干短く、すなわち、絶縁ブロック２Ａの締付け代だけ短く設定されている。各締結スペーサ部材５の上下の端面には、締結ネジ８がねじ込まれるネジ孔５Ａがそれぞれ形成されている。
【００２０】
金属製筒部材６は円筒状に形成されており、その基端部に形成された取付フランジ６Ａが第１板部材３の開口３Ｂの周辺に図示しないシール部材を介してねじ止め固定されている。この金属製筒部材６の先端角部にはテーパ状の逃げ面６Ｂが形成されている。また、金属製筒部材６の先端面には、Ｘ線管７のバルブ部７Ａを挿通させる開口６Ｃが形成されている。
【００２１】
Ｘ線管７は、棒状陽極７Ｂを絶縁状態に保持して収容したバルブ部７Ａと、棒状陽極７Ｂの内端部に構成された反射型のターゲット７Ｃを収容したＸ線発生部７Ｄと、ターゲット７Ｃの反射面に向けて電子線を出射する電子銃（図示省略）を収容した電子銃部７Ｅとを備えている。
【００２２】
バルブ部７ＡとＸ線発生部７Ｄとは同軸に配置されており、これらの軸線に対して電子銃部７Ｅの軸線が略直交している。そして、バルブ部７ＡとＸ線発生部７Ｄとの間には、金属製筒部材６の先端面に固定するための取付フランジ７Ｆが形成されている。また、棒状陽極７Ｂの基端部は、高電圧印加部７Ｇとしてバルブ部７Ａの中心部から下方に突出している（図２参照）。
【００２３】
なお、Ｘ線管７には、図示しない排気管が付設されており、この排気管を介してバルブ部７Ａ、Ｘ線発生部７Ｄおよび電子銃部７Ｅの内部が真空引きされている。
【００２４】
このようなＸ線管７は、電源部２の絶縁ブロック２Ａにモールドされたソケット２Ｄに高電圧印加部７Ｇが嵌合することにより、高電圧線２Ｃを介して高電圧発生部２Ｂから高電圧の供給を受けるように構成されている。また、この状態で電子銃部７Ｅに内蔵された電子銃（図示省略）がターゲット７Ｃの反射面に向けて電子線を出射すると、電子線がターゲット７Ｃに入射することによってＸ線が発生し、このＸ線がＸ線発生部７Ｄの開口部に装着されたＸ線出射窓７Ｈから出射されるように構成されている。
【００２５】
ここで、第１実施形態に係るＸ線源１は、例えば以下の手順により組み立てられる。まず、第２板部材４の各ネジ挿通孔４Ａに挿通された４本の締結ネジ９が４本の締結スペーサ部材５の下端面の各ネジ孔５Ａにねじ込まれる。そして、第１板部材３の各ネジ挿通孔３Ａに挿通された４本の締結ネジ９が４本の締結スペーサ部材５の上端面の各ネジ孔５Ａにねじ込まれることにより、第１板部材３と第２板部材４とが絶縁ブロック２Ａを上下方向から挟持した状態で相互に締結される。その際、第１板部材３と絶縁ブロック２Ａの上面との間には図示しないシール部材が介設され、同様に第２板部材４と絶縁ブロック２Ａの下面との間にも図示しないシール部材が介設される。
【００２６】
次に、第１板部材３上に固定された金属製筒部材６の開口６Ｃからその内部に高圧絶縁オイル１０が注入される。続いて、Ｘ線管７のバルブ部７Ａが金属製筒部材６の開口６Ｃからその内部に挿入されて高圧絶縁オイル１０中に浸漬され、バルブ部７Ａの中心部から下方に突出する高電圧印加部７Ｇが電源部２側のソケット２Ｄに嵌合される。そして、Ｘ線管７の取付フランジ７Ｆが金属製筒部材６の先端面に図示しないシール部材を介してねじ止め固定される。
【００２７】
以上のように組立てられた第１実施形態のＸ線源１では、図２に示すように、Ｘ線管７の棒状陽極７Ｂの軸線に対し、電源部２の絶縁ブロック２Ａの上面に突設された環状の壁部２Ｅおよび金属製筒部材６が同芯状に配置される。また、環状の壁部２Ｅは、Ｘ線管７のバルブ部７Ａから突出する高電圧印加部７Ｇの周囲を囲んで金属製筒部材６との間を遮蔽する高さに突出している。
【００２８】
この第１実施形態のＸ線源１においては、電源部２の高電圧発生部２Ｂから高電圧線２Ｃおよびソケット２Ｄを介してＸ線管７の高電圧印加部７Ｇに高電圧が印加されると、棒状陽極７Ｂを介してターゲット７Ｃに高電圧が供給される。この状態でＸ線管７の電子銃部７Ｅに内蔵された電子銃（図示省略）がＸ線発生部７Ｄに内蔵されたターゲット７Ｃの反射面に向けて電子線を出射すると、電子線がターゲット７Ｃに入射することによってＸ線が発生し、このＸ線がＸ線発生部７Ｄの開口部に装着されたＸ線出射窓７Ｈから出射する。
ターゲット７ＣがＸ線発生部７Ｄの開口部に装着されたＸ線出射窓７Ｈに向けてＸ線を出射する。
【００２９】
ここで、第１実施形態のＸ線源１は、４本の締結スペーサ部材５を介して相互に締結される第１板部材３と第２板部材４との間に電源部２の絶縁ブロック２Ａが挟持される構造を備えており、絶縁ブロック２Ａ内には放電を誘発する導電性異物や、電界の乱れを誘発する帯電性異物が存在しない。このため、第１実施形態のＸ線源１によれば、電源部２における無用な放電現象や電界の乱れを抑制することができる。
【００３０】
また、絶縁ブロック２Ａの周面に導電性塗料８が塗布されているため、電源部２の外面を容易にＧＮＤ電位とすることができる。
【００３１】
さらに、Ｘ線管７のバルブ部７Ａを高圧絶縁オイル１０に浸漬させて耐圧性を維持する金属製筒部材６が第１板部材３上に突設されているため、その放熱性が良好であり、金属製筒部材６の内部の高圧絶縁オイル１０やバルブ部７Ａの放熱を促進することができる。
【００３２】
また、金属製筒部材６が棒状陽極７Ｂを中心とした円筒状に形成されており、棒状陽極７Ｂから金属製筒部材６までの距離が均等であるため、棒状陽極７Ｂの周囲に形成される電界を安定させることができる。そして、この金属製筒部材６は、帯電した高圧絶縁オイル１０の電荷を効果的にディスチャージさせることができる。
【００３３】
さらに、電源部２の絶縁ブロック２Ａの上面に突設された環状の壁部２ＥがＸ線管７のバルブ部７Ａから突出する高電圧印加部７Ｇの周囲を囲んで金属製筒部材６との間を遮蔽しているため、高電圧印加部７Ｇから金属製筒部材６への異常放電を効果的に防止することができる。
【００３４】
次に、図３を参照して本発明の第２実施形態に係るＸ線源１１を説明する。第２実施形態のＸ線源１１は、前述した金属製筒部材６を備えていない点が第１実施形態のＸ線源１の構造と大きく異なり、これに関連して前述した電源部２の絶縁ブロック２Ａおよび第１板部材３に対応する電源部１２の絶縁ブロック１２Ａおよび第１板部材１３の形状が若干変更されている。なお、第２実施形態のＸ線源１１におけるその他の構造部分は、第１実施形態のＸ線源１と同様に構成されているため、同様構造部分については第１実施形態のＸ線源１に付した符号と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３５】
第２実施形態のＸ線源１１において、電源部１２の絶縁ブロック１２Ａの上面には、高圧絶縁オイル１０を貯留する貯留凹部１２Ｅが形成されており、この貯留凹部１２Ｅの平坦な底部の中心部にソケット２Ｄが配置されている。なお、貯留凹部１２Ｅの平坦な底部には、前述した環状の壁部２Ｅは形成されていない。
【００３６】
また、第１板部材１３には、Ｘ線管７のバルブ部７Ａを挿通させる開口１３Ｂが前述した第１板部材３の開口３Ｂに代えて形成されている。
【００３７】
そして、Ｘ線管７のバルブ部７Ａは、第１板部材１３の開口１３Ｂを通して貯留凹部１２Ｅ内の高圧絶縁オイル１０に浸漬され、バルブ部７Ａから突出する高電圧印加部７Ｇが貯留凹部１２Ｅの底部に突出するソケット２Ｄに嵌合されている。また、Ｘ線管７の取付フランジ７Ｆは、第１板部材１３の開口１３Ｂの周辺部に図示しないシール部材を介してねじ止め固定されている。
【００３８】
以上のように構成された第２実施形態のＸ線源１１は、４本の締結スペーサ部材５を介して相互に締結される第１板部材１３と第２板部材４との間に電源部１２の絶縁ブロック１２Ａが挟持される構造を備えており、絶縁ブロック１２Ａ内には放電を誘発する導電性異物や、電界の乱れを誘発する帯電性異物が存在しない。このため、第２実施形態のＸ線源１１によれば、電源部１２における無用な放電現象や電界の乱れを抑制することができる。
【００３９】
また、絶縁ブロック１２Ａの周面に導電性塗料８が塗布されているため、電源部１２の外面を容易にＧＮＤ電位とすることができる。
【００４０】
本発明に係るＸ線源は、第１実施形態または第２実施形態に限定されるものではない。例えば、電源部２，１２の絶縁ブロック２Ａ、１２Ａは短円柱状に形成されていてもよく、これに対応して第１板部材３，１３および第２板部材４は円板状に形成されていてもよい。また、締結スペーサ部材５は、円柱状に形成されていてもよく、その本数も４本に限定されない。
【００４１】
また、Ｘ線管７の構造は、バルブ部７Ａ内に電子銃が配置された構造のものであってもよい。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＸ線源によれば、相互に締結される第１板部材と第２板部材との間に電源部の絶縁ブロックが挟持される構造を備えており、絶縁ブロックＢ内には放電を誘発する導電性異物や、電界の乱れを誘発する帯電性異物が存在しないため、電源部における無用な放電現象や電界の乱れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線源の全体構造を示す分解斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るＸ線源の内部構造を示す縦断面図である。
【図３】第２実施形態に係るＸ線源の内部構造を示す縦断面図である。
【図４】従来例に係るＸ線源の内部構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線源、２…電源部、２Ａ…絶縁ブロック、２Ｂ…高電圧発生部、２Ｃ…高電圧線、２Ｄ…ソケット、３…第１板部材、３Ａ…ネジ挿通孔、４…第２板部材、４Ａ…ネジ挿通孔、５…締結スペーサ部材、５Ａ…ネジ孔、６…金属製筒部材、６Ａ…取付フランジ、６Ｂ…逃げ面、６Ｃ…挿通穴、７…Ｘ線管、７Ａ…バルブ部、７Ｂ…棒状陽極、７Ｃ…ターゲット、７Ｄ…Ｘ線発生部、７Ｅ…電子銃部、７Ｆ…取付フランジ、７Ｇ…高電圧印加部、７Ｈ…Ｘ線出射窓、８…導電性塗料、９…締結ネジ、１０…高圧絶縁オイル、１１…Ｘ線源、１２…電源部、１２Ａ…絶縁ブロック、１３…第１板部材、１３Ｂ…開口。

Claims

電子銃から出射される電子線の入射によりＸ線を発生して出射するターゲットを有するＸ線管と、
前記Ｘ線管に電圧を供給する電圧発生部が絶縁ブロック中にモールドされた構造の電源部と、
前記Ｘ線管を固定して前記絶縁ブロックの片側に配置される第１板部材と、
前記第１板部材に対向して前記絶縁ブロックの反対側に配置される第２板部材とを備え、
前記第１板部材と第２板部材とが前記絶縁ブロックを挟持して相互に締結されていることを特徴とするＸ線源。
前記絶縁ブロックの表面に導電性塗料が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線源。