JP4334639B2 - Ｘ線管 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線を発生させるＸ線管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線管は、高真空の管内でカソードを加熱してそのカソードから電子を放出させ、その電子を高電圧を印加した陽極ターゲットに入射することによりＸ線を発生させるものである。このＸ線管は用途により様々な構造のものが存在するが、ヒータやグリッド電極などに電圧を印加するため、外部から管内に所定の電圧を供給する必要がある。このため、実開平５−１１３０２号公報、特開平９−１８０６３０号公報及び特開平９−１８０６６０号公報に記載されるように、絶縁性を有するステムに導電体からなる複数のピンを貫通させ、それらのピンを通じてＸ線管の管内に所定の電圧を供給している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のＸ線管にあっては、長時間の使用によりステムの絶縁性が損なわれ、電子の放出が正常に行われなくなるおそれがあるという問題点がある。すなわち、Ｘ線管の使用に際し長時間にわたりヒータ、カソードが高温に加熱されると、そのヒータ、カソードの構成物質が分解蒸発し、蒸散物としてＸ線管の管内に飛散する。この蒸散物は管内の内面に付着することとなるが、その付着位置がステムの表面であると、付着した蒸散物を通じてステムを貫通するピン間が短絡した状態となり、ステムの絶縁性が損なわれる。この場合、ヒータやグリッド電極などに所望の電圧を供給することができなくなり、Ｘ線管が正常に動作しなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、長時間使用しても安定して動作するＸ線管を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明に係るＸ線管は、カソードを加熱して電子を放出させ、電子を陽極ターゲットに入射させてＸ線を発生させるＸ線管において、カソードを内蔵する容器の開口部に装着される絶縁基板と、絶縁基板を貫通し容器内に電圧を供給するための複数のピンと、容器内にてピンに取り付けられ、容器内に発生する蒸散物がピンの付根部分に付着しないように絶縁基板の表面から隔てた位置に配置されピンの付根部分を覆うピンカバーとを備えたことを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、長時間の使用により、高温に加熱されるヒータ、カソードなどから導電性の蒸散物が発生しても、ピンカバーの設置によりピンの付根部分に蒸散物が付着することがない。このため、絶縁基板の表面に蒸散物が付着しても各ピン間における絶縁性が損なわれない。
【０００７】
また本発明に係るＸ線管は、前述のピンカバーが、ピンに外装される筒状部と、その筒状部から外側に突出してなる鍔部を備えて構成されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、鍔部により蒸散物のピンの付根部分への付着が確実に防止される。また、筒状部をかしめることによりピンカバーを正確な位置に容易に取り付けることが可能となる。
【０００９】
更に本発明に係るＸ線管は、前述のピンが、その周面に形成される拡径部を有し、拡径部が絶縁基板の外側表面部分で絶縁基板に固着されていることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、ピン固着用の拡径部が絶縁基板の内面側に配置されないため、ピンカバーで覆うべきピンの付根部分が狭い範囲となる。このため、ピンカバーの鍔部を小さく形成することが可能となる。従って、各ピンを狭い間隔で設けても、ピンカバー同士が接触するなどの不具合がなく、各ピンの間の絶縁性が確実に維持できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。尚、各図において同一要素には同一符号を付して説明を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【００１２】
（第一実施形態）
図１に本実施形態に係るＸ線管を示す。図１に示すように、Ｘ線管１は、マイクロフォーカスＸ線管であり、電子を発生・放出する電子銃部２と、電子銃部２からの電子を受けてＸ線を発生させるＸ線発生部３とを備えている。
【００１３】
電子銃部２は、その各構成部品を収容する容器２１を具備し、その容器２１の端部には開口部２２が形成されている。開口部２２には、ステム基板４が取り付けられている。ステム基板４は、容器２１内を密封するようにロウ付け（鑞付け）などにより開口部２２に固着されている。このステム基板４は、導電性のない絶縁体により形成され、例えば、セラミックスにより形成される。
【００１４】
ステム基板４には、複数のピン５が貫通している。ピン５は、容器２１の外部から容器２１の内部へ所定の電圧を供給するためのものである。ピン５の周面には、その周面から突出する拡径部５１が形成されている。拡径部５１はステム基板４の外面４１に当接されており、この拡径部５１とステム基板４がロウ付けされることにより、ピン５がステム基板４に対して固定されている。なお、図１においては、説明の便宜上、第一グリッド電極７１に電圧を印加するためのピン５のみを図示しており、第二グリッド電極７２、カソード７３、ヒータ７６などへ電圧を印加するためのピン５の図示を省略してある。
【００１５】
ピン５の容器２１内に位置する部分には、ピンカバー６が取り付けられている。ピンカバー６は、ピン５に外装される筒状部６１と、その筒状部６１から外側へ突出してなる鍔部６２とを備えて構成されている。筒状部６１は、ピン５の外径とほぼ同寸法の内径を有しており、この筒状部６１がかしめられることにより、ピンカバー６がピン５に固定されている。この筒状部６１を備えることにより、ピンカバー６を正確な位置に容易に固定することが可能となる。
【００１６】
一方、鍔部６２は、ピン５の付根部分を少なくとも覆う形状とされている。このピン５は、前述したように拡径部５１がステム基板４の外面４１に当接されステム基板４の内面４２にないため、鍔部６２で覆うべき範囲が狭くて済み、鍔部６２の筒状部６１からの突出長を短いものとすることができる。従って、各ピン５を狭い間隔で設けても、ピンカバー６同士が接触するなどの不具合がなく、各ピン５の間の絶縁性が確実に確保できる。
【００１７】
ピンカバー６は、その鍔部６２がステム基板４の内面４２から一定距離を隔てるようにして設置されている。この鍔部６２と内面４２との間の離間距離は、ピン５の径寸法、鍔部６２の突出長などを考慮して、Ｘ線管１の使用時に発生する蒸散物がその間を通じてピン５の付根部分に付着しないように設定すればよい。
【００１８】
容器２１内におけるピン５の端部には、第一グリッド電極７１に接続されている。第一グリッド電極７１には、その中央部分に電子８０を通過させるための開口７１ａが設けられている。また、第一グリッド電極７１のＸ線発生部３側には、第二グリッド電極７２が配設されている。第二グリッド電極７２は、第一グリッド電極７１に絶縁体を介して支持されている。第二グリッド電極７２には、その中央部分に電子８０を通過させるための開口７２ａが設けられている。また、第二グリッド電極７２にはリード線７２ｂが接続され、図示しないピン５を通じて容器２１の外部から電圧が印加される。
【００１９】
第一グリッド電極７１のステム基板４側には、カソード７３が配設されている。カソード７３は絶縁体よりなる筒体７４の先端に設けられており、その筒体７４は絶縁体よりなるスペーサ７５を介して第一グリッド電極７１に支持されている。カソード７３には、図示しないリード線、ピンを介して所定の電圧が外部から供給できるようになっている。
【００２０】
また、筒体７４内には、ヒータ７６が配設されている。ヒータ７６は、カソード７３を加熱するためのものであり、図示しないリード線、ピンを介して所定の電圧が外部から供給されるようになっている。
【００２１】
一方、Ｘ線発生部３は、その各構成部品を収容する容器３１を備えている。容器３１は、電子銃部２の容器２１と開口２５を通じて連通しており、カソード７３から放出される電子８０を入射できる構造になっている。これらの容器３１、容器２１は密封されており、その内部がほぼ真空状態に保たれている。
【００２２】
容器３１の内部には、ターゲット３２が設置されている。ターゲット３２は、電子銃部２からの電子８０を受けてＸ線８１を発生させるものである。このターゲット３２は、金属製の棒状体であって、その軸方向を電子８０が進入してくる方向に対して交差する向きに配置されている。ターゲット３２の先端面３２ａは、電子銃部２からの電子８０を受ける面であり、その電子８０が進入してくる前方の位置に配置されている。また、ターゲット３２には、正の高電圧が印加されている。
【００２３】
容器３１には、Ｘ線出射窓３３が設けられている。Ｘ線出射窓３３は、ターゲット３２から発せられたＸ線８１を容器３１の外部へ出射させるための窓であり、例えば、Ｘ線透過材であるＢｅ材からなる板体などにより構成される。このＸ線出射窓３３は、ターゲット４の先端の前方に設けられている。また、Ｘ線出射窓３３は、その中心がターゲット４の中心軸の延長上に位置するように形成されている。
【００２４】
次に、Ｘ線管１の動作について説明する。
【００２５】
図１において、ピン５などを通じて第一グリッド電極７１、第二グリッド電極７３に所定の電圧を印加し、ターゲット３２に正の高電圧を印加した状態にて、ヒータ７６を加熱すると、カソード７３から電子８０が放出される。電子８０は、開口７１ａ、７２ａを通過しターゲット３２の先端面３２ａに入射する。この電子８０の入射により先端面３２ａからＸ線８１が放出され、このＸ線８１はＸ線出射窓３３を通じてＸ線管１外へ出射されていく。
【００２６】
このようなＸ線管１の使用を長時間にわたって続けると、図２に示すように、高温に加熱されるヒータ７６、カソード７３などから導電性を有する蒸散物９１が放出される。この蒸散物９１は、容器２１内に飛散して、ピン５の周面、ステム基板４の内面４２などに付着する。
【００２７】
このとき、ピン５の付根部分に向けて蒸散物９１が飛散しても、図３に示すように、そのピン５の付根部分をピンカバー６が覆っているから、ピン５の付根部分に蒸散物９１が付着することがない。このため、ステム基板４の内面４２上に付着し堆積した蒸散物９１を通じて、ピン５同士が導通し短絡することを確実に防止できる。従って、Ｘ線管１を長時間使用しても、ヒータ７６、カソード７３から発せられる蒸散物９１の影響を受けることなく、Ｘ線管１の正常動作が確保できる。
【００２８】
（第二実施形態）
第一実施形態では本発明に係るＸ線管をマイクロフォーカスＸ線管に適用した場合について説明したが、本発明に係るＸ線管はそのようなものに限られるものではなく、透過型のマイクロフォーカスＸ線管にも適用でき、また、焦点径もマイクロフォーカスに限らず、どの様な焦点径を持つＸ線管に対しても同様に適用できる。その場合であっても、第一実施形態に係るＸ線管１と同様な作用効果が得られる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００３０】
すなわち、長時間の使用によりカソードを加熱するヒータやそのカソードなどから導電性の蒸散物が発生しても、ピンカバーの設置によりピンの付根部分に蒸散物が付着することがない。このため、蒸散物の付着に起因して各ピン間における絶縁性が損なわれることがない。従って、長時間使用しても、その使用により生ずる蒸散物の影響を受けることなく、Ｘ線管の正常動作が確保できる。
【００３１】
また、ピンカバーを筒状部と鍔部を備えた構成とすることにより、鍔部により蒸散物のピンの付根部分への付着が確実に防止でき、また、筒状部をかしめることによりピンカバーをピンに容易に取り付けることができる。
【００３２】
更に、拡径部を絶縁基板の外側表面部分で当接させてピンを絶縁基板に固着することにより、ピンカバーで覆うべきピンの付根部分が狭くなるため、ピンカバーの鍔部を小さく形成することが可能となる。従って、各ピンを狭い間隔で設けても、ピンカバー同士が接触するなどの不具合がなく、各ピンの間の絶縁性が確実に維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態に係るＸ線管の説明図である。
【図２】第一実施形態に係るＸ線管の動作説明図である。
【図３】第一実施形態に係るＸ線管の動作説明図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線管、２…電子銃部、２１…容器、２２…開口部、３…Ｘ線発生部、３２…ターゲット、５…ピン、６…ピンカバー、７３…カソード、８０…電子、８１…Ｘ線。

Claims (3)

1. カソードを加熱して電子を放出させ、前記電子を陽極ターゲットに入射させてＸ線を発生させるＸ線管において、
   前記カソードを内蔵する容器の開口部に装着される絶縁基板と、
   前記絶縁基板を貫通し前記容器内に電圧を供給するための複数のピンと、
   前記容器内にて前記ピンに取り付けられ、前記容器内に発生する蒸散物が前記ピンの付根部分に付着しないように前記絶縁基板の表面から隔てた位置に配置され前記ピンの付根部分を覆うピンカバーと、
   を備えたことを特徴とするＸ線管。
2. 前記ピンカバーは、前記ピンに外装される筒状部と、その筒状部から外側に突出してなる鍔部を備えて構成されていること、を特徴とする請求項１に記載のＸ線管。
3. 前記ピンは、その周面に形成される拡径部を有し、前記拡径部が絶縁基板の外側表面部分で前記絶縁基板に固着されていること、を特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線管。

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