JP6529867B2 - Ｘ線管装置 - Google Patents

Description

実施形態は、Ｘ線管装置に関する。

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。

特開平６−８４４９０号公報

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。

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。

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。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線管装置の一例を示す全体断面図である。 図２は、第１の実施形態のＸ線管装置の一部を拡大した部分断面図である。 図３（ａ）は、第１の実施形態の座金の一例を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、第１の実施形態の座金の一例の上面図であり、図３（ｃ）は、第１の実施形態の座金の一例の側面図である。 図４（ａ）は、第１の実施形態の座金と嵌合部材とを組み合わせた場合の上面図であり、図４（ｂ）は、第１の実施形態の座金と嵌合部材とを組み合わせた場合の側面図である。 図５（ａ）は、第１の実施形態の穴部、座金及び嵌合部材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６（ａ）は、１つの溝部を形成された座金の上面図であり、図６（ｂ）は、３つの溝部を形成された座金の上面図であり、図６（ｃ）は、４つの溝部を形成された座金の上面図である。 図７Ａ（ａ）は、座金の構成の一例を示す側面図であり、図７Ａ（ａ）は、座金の構成の一例を示す側面図である。 図７Ｂ（ａ）は、１つの溝部を形成された図７Ａの座金の上面図であり、図７Ｂ（ｂ）は、２つの溝部を形成された図７Ａの座金の上面図であり、図７Ｂ（ｃ）は、３つの溝部を形成された図７Ａの座金の上面図であり、図７Ｂ（ｄ）は、４つの溝部を形成された図７Ａの座金の上面図である。 図８は、変形例１の座金と嵌合部材と組み合せた場合の側面図である。 図９は、変形例２の嵌合部材を示す概要図である。 図１０は、変形例２の嵌合部材が穴部に嵌合された状態を示す概要図である。 図１１は、第２の実施形態のＸ線管装置の穴部の一例を示す上面図である。 図１２は、第２の実施形態の嵌合部材が穴部に嵌合された状態を示す概要図である。 図１３は、変形例３のＸ線管装置の穴部の一例を示す概要図である。 図１４は、変形例４の嵌合部材の一例を示す概要図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

Claims (7)

1. 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、前記電子が衝撃することで前記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、
   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。
2. 前記弾性部材は、前記絶縁油の膨張及び収縮を前記第２の空間で伸縮することによって、前記ギャップを介して前記第２の空間に充填される気体を外部へ押し出し、且つ外部の気体を取り込む、請求項１に記載のＸ線管装置。
3. 前記弾性部材は、樹脂性の弾性部材である請求項２に記載のＸ線管装置。
4. 前記嵌合部材は、円板形状の頭部と、当該頭部の一方の表面から延長し、前記穴部に嵌合する当該頭部の直径よりも小さい直径を有する雄ネジを有する軸部とを備え、
   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。
5. 前記頭部を受けるように環状板形状であり、表面上に前記軸部を通すために当該軸部の直径よりも大きい直径である内周部から外周部まで連通する少なくとも１つの溝部を備え、前記頭部と前記穴部を有する前記第２の容器の表面との間に設けられた座金をさらに備える、請求項４のＸ線管装置。
6. 前記頭部は、前記軸部との接続部から外周部まで連通する少なくとも１つの溝部を備える、請求項４に記載のＸ線管装置。
7. 前記第２の容器は、外側の表面において、前記穴部の端部から前記頭部が当接された部分よりも外側へ連通する少なくとも１つの溝部を備える、請求項４に記載のＸ線管装置。

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