JP6889619B2 - X-ray generator - Google Patents

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Description

本発明は、X線発生装置に関する。 The present invention relates to an X-ray generator.

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。 Patent Document 1 describes an X-ray source. This X-ray source includes an X-ray tube, a metal cylinder that houses a part of the X-ray tube in insulating oil, and a high-voltage power supply unit that supplies electric power to the X-ray tube. The high-voltage power supply unit has a high-voltage supply circuit and a connection line connected to the high-voltage supply circuit. The high voltage supply circuit and connecting wire are enclosed by being molded in an insulating block. The X-ray tube includes a rod-shaped anode and a bulb that holds and accommodates the anode in an insulated state. The base end of the anode projects downward from the bottom of the valve, to which one end of the compression spring is coupled. The other end of the compression spring is electrically connected to the high-voltage power supply unit to supply a high-voltage potential.

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。 In the above-mentioned X-ray source, as a measure against electric discharge, the joint portion between the base end of the anode and the compression spring is surrounded by a high-pressure cap arranged on the insulating block, and these are further provided on the insulating block. Surrounded by walls. The lower part of the valve is arranged close to the wall portion of the insulating block so that the wall portion of the insulating block covers the enclosed area.

特許第4889979号公報Japanese Patent No. 48899979

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。 In recent years, a higher output X-ray source has been demanded. In order to increase the output, it is important to take measures against heat generated by the operation of the X-ray tube. For example, in the above-mentioned X-ray tube, improvement of heat dissipation efficiency via insulating oil is required. At this time, it is important that the insulating oil does not stay. In particular, it is important to suppress the retention of insulating oil in the region where the structure for discharge countermeasures is intricately arranged in order to improve the heat dissipation efficiency.

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。 Therefore, an object of the present invention is to provide an X-ray generator capable of improving heat dissipation efficiency.

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。 The X-ray generator according to the present invention includes an X-ray generator including an electron gun that generates an electron beam and a target that generates X-rays due to the incident of the electron beam, a vacuum housing that houses the X-ray generator, and a vacuum housing that houses the X-ray generator. An X-ray tube having a connection part held in a vacuum housing and used for electrical connection of the X-ray generation part, a power supply part having an insulating block for sealing a booster part for generating a high voltage voltage with an insulating material, and a power supply. A power supply unit that extends from the unit toward the connection unit and supplies a high voltage voltage to the X-ray tube via the connection unit, and at least a part of the X-ray tube including the connection unit, a power supply unit, and a power supply unit. A housing portion for accommodating the portion in insulating oil is provided, and a first wall portion protruding toward the power supply portion is formed in a part of the X-ray tube so as to surround the tip portion on the connection portion side of the feeding portion. A second wall made of an insulating material is formed in a part of the power supply unit so as to surround the base end portion on the power supply unit side of the power supply unit. It is a portion between and includes an intermediate portion exposed from the first wall portion and the second wall portion.

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。 In this X-ray generator, a connecting portion used for electrical connection of the X-ray generating portion is held in the vacuum housing of the X-ray tube. A high voltage is supplied to the X-ray tube by a feeding portion extending from the power supply portion toward the connection portion. The vacuum housing is formed with a first wall portion that projects toward the power supply unit so as to surround the tip end portion of the power supply unit, and the power supply unit is made of an insulating material so as to surround the base end portion of the power supply unit. A second wall portion is formed, and the feeding portion includes an intermediate portion exposed from the first wall portion and the second wall portion between the tip end portion and the base end portion. In other words, the first wall portion and the second wall portion are separated from each other by the amount of the intermediate portion. As a result, the retention of insulating oil in the region between the first wall portion and the second wall portion is suppressed. Therefore, the heat dissipation efficiency of the insulating oil can be improved.

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。 In the X-ray generator according to the present invention, the power feeding unit may include a wiring unit for electrically connecting the boosting unit and the connecting unit, and a tubular member made of a metal material and surrounding the wiring unit. Good. In this case, the wiring portion is protected by the tubular member.

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。 In the X-ray generator according to the present invention, a high voltage may be applied to the tubular member. In this case, the discharge is suppressed by stabilizing the electric field around the wiring portion to which the high voltage voltage is applied.

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。 In the X-ray generator according to the present invention, the wiring portion may include a plurality of cables electrically connected to the boosting portion and the connecting portion, and a base portion made of an insulating material and supporting the cables. In this case, the base portion can be used to stably extend the cable serving as the supply path of the high voltage voltage.

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。 In the X-ray generator according to the present invention, the base portion includes a columnar portion along the cable and a plate-shaped portion provided at the end of the columnar portion on the connecting portion side, and the plate-shaped portion includes a plate-shaped portion. A plurality of connection terminals for electrically connecting the cable and the connection portion are provided, and a groove portion may be formed in the region between the connection terminals in the plate-shaped portion. In this case, the withstand voltage capability between the connection terminals is improved. As a result, it becomes possible to stably supply a high voltage.

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。 In the X-ray generator according to the present invention, the connection portion is electrically connected to the electron gun, and the electron gun forms an electron emitting portion and an electric field for extracting electrons constituting an electron beam from the electron emitting portion. An electron amount control electrode, which is arranged between the electron emitting part and the drawing electrode and controls the amount of electrons drawn from the electron emitting part, may be included. As described above, it is possible to stably supply a high voltage to an electron gun having an extraction electrode and an electron amount control electrode that require control by a voltage difference smaller than that of the high voltage potential.

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。 According to the present invention, it is possible to provide an X-ray generator capable of improving heat dissipation efficiency.

実施形態に係るX線発生装置を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the X-ray generator which concerns on embodiment. 実施形態に係るX線管を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the X-ray tube which concerns on embodiment. 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。It is a schematic vertical sectional view which shows the high-voltage feeding part shown in FIG. 1 in an enlarged manner. 高圧給電部における配線部を示す図である。It is a figure which shows the wiring part in the high voltage feeding part. 高圧給電部の筒状部材を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the tubular member of a high voltage feeding part.

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。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding elements may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted.

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。 FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an X-ray generator according to an embodiment. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an X-ray tube according to an embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray generator 100 is, for example, a microfocal X-ray source used for an X-ray nondestructive inspection for observing the internal structure of a subject. The X-ray generator 100 includes an X-ray tube 1, a housing C, and a power supply unit 80.

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。 The X-ray tube 1 includes an X-ray generator G including an electron gun 110 and a target T. The X-ray tube 1 is a transmissive type that emits X-ray X that is generated by the electron beam B from the electron gun 110 incident on the target T and that has passed through the target T itself from the X-ray emission window 30. X-ray tube. The X-ray tube 1 is a vacuum-sealed X-ray tube provided with a vacuum housing 10 having a vacuum internal space R and which does not require replacement of parts or the like.

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。 The vacuum housing 10 has a substantially columnar outer shape. The vacuum housing 10 includes a head portion 4 made of a metal material (for example, stainless steel) and an insulating valve 2 made of an insulating material (for example, glass). An X-ray emission window 30 is fixed to the head portion 4. An electron gun 110 is fixed to the insulating valve 2. The insulated valve 2 has a cylindrical outer diameter extending along the tube axis of the X-ray tube 1, and is directed toward the X-ray emitting window 30 on the end side facing the X-ray emitting window 30. It has a cylindrical recess 116 formed so as to extend along the tube axis of the X-ray tube 1 so as to be folded back.

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。 Further, the insulating valve 2 is provided so as to seal the opening of the end portion of the recess 116 on the X-ray emission window 30 side, and has a stem portion 115 provided with a stem pin S used for power supply or the like. The stem portion (connecting portion) 115 holds the electron gun 110 at a predetermined position in the internal space R via the stem pin S. That is, the concave portion 116 extends the creepage distance between the head portion 4 and the electron gun 110 to improve the withstand voltage characteristic, and the electron gun 110 is arranged close to the target T in the internal space R, whereby the electron beam B Is easy to make microfocus.

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。 The electron gun 110 controls the amount of electrons emitted from the heater 111 formed of filaments that generate heat by energization, the cathode (electron emission section) 112 that is heated by the heater 111 and becomes an electron emission source, and the cathode 112. The 1-grid electrode (electron amount control electrode) 113, the cylindrical second grid electrode 114 that focuses the electrons that have passed through the first grid electrode 113 toward the target T, and the second grid electrode 114 are electrically connected to each other. , The heater 111, the cathode 112, the first grid electrode 113, the stem portion 115, and the cover electrode 117 that surrounds a part of the recess 116 of the insulating valve 2. The second grid electrode 114 also functions as an extraction electrode that forms an electric field for extracting the electrons constituting the electron beam B. The first grid electrode 113 is arranged between the cathode 112 and the second grid electrode 114. The cover electrode 117 is an electrode including an inclined portion whose diameter increases from one end side to the other end side and a cylindrical portion extending along the tube axis of the X-ray tube 1, and is an insulating valve 2. It is arranged away from. One end of the cover electrode 117 is fixed to the second grid electrode 114, and at least the cylindrical portion of the other end side is the end region of the stem portion 115 (connection portion) and the recess 116 on the X-ray emission window 30 side. It extends to surround. The X-ray tube 1 is fixed to one end side of a tubular member 70 described later. An exhaust pipe (not shown) is attached to the X-ray tube 1, and the inside is evacuated through the exhaust pipe to be evacuated.

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。 The housing C of the X-ray generator 100 includes a tubular member 70 and a power supply unit case 84 that houses an insulating block 81 described later as a part of the power supply unit 80. The tubular member 70 is made of metal and constitutes the main body of the accommodating portion H, which will be described later. The tubular member 70 has a cylindrical shape with openings at both ends thereof, and has an internal space I. In the tubular member 70, the insulating valve 2 of the X-ray tube 1 is inserted into the opening 70a on one end side thereof. As a result, the tubular member 70 accommodates at least a part of the X-ray tube 1. More specifically, the tubular member 70 accommodates at least a portion of the stem portion 115 and the insulated valve 2 that holds the stem portion 115 in the internal space I, and in the present embodiment, accommodates the entire insulated valve 2. doing.

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。 The mounting flange 3 of the X-ray tube 1 is in contact with one end surface of the tubular member 70 and is fixed with screws or the like. As a result, the X-ray tube 1 is fixed at the opening 70a of the tubular member 70 while sealing the opening 70a. Insulating oil 71, which is a liquid electrically insulating substance, is sealed in the internal space I of the tubular member 70.

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。 The power supply unit 80 has a function of supplying electric power to the X-ray tube 1. The power supply unit 80 includes an insulating block 81 made of a molded solid insulating material, for example, an epoxy resin which is an insulating resin, a boosting unit 82 molded in the insulating block 81, and a power supply that accommodates them and exhibits a rectangular box shape. It has a part case 84 and. The booster unit 82 generates a high voltage voltage V by adjusting the boost voltage v generated by boosting the introduction voltage introduced from the outside of the X-ray generator 100 as necessary based on various conditions. The insulating block 81 seals the booster portion 82 with an insulating material (epoxy resin). The other end side of the tubular member 70 (the side opposite to the one end side on the X-ray tube 1 side) is fixed to the power supply unit 80 (power supply unit case 84). As a result, the opening 70b on the other end side of the tubular member 70 is sealed, and the insulating oil 71 is airtightly sealed in the internal space I of the tubular member 70. The tubular member 70 accommodates a part (at least a wall portion 83, which will be described later) of the insulating block 81 on the stem portion 115 side in the internal space I.

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。 A high-voltage power feeding unit (feeding unit) 90 including a cylindrical metal member electrically connected to the boosting unit 82 is arranged on the insulating block 81. The power supply unit 80 is electrically connected to the X-ray tube 1 via the high voltage power supply unit 90. More specifically, one end (the tip 90t, which will be described later) side of the high-voltage power feeding portion 90 on the X-ray tube 1 side is inserted into the recess 116 of the insulating valve 2 of the X-ray tube 1, and the stem portion 115 is evacuated. It is electrically connected to the stem pin S protruding from the internal space R. At the same time, the other end (base end 90b, which will be described later) side of the high voltage power feeding unit 90 on the power supply unit 80 side is fixed to the insulating block 81 in a state of being electrically connected to the boosting unit 82. The tubular member 70 accommodates the high-voltage power feeding unit 90 in the internal space I.

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。 In the insulating block 81, the tubular member 70 and the power supply unit 80 (power supply unit) have an annular wall portion (second wall portion) 83 coaxial with the X-ray tube 1 separated from the X-ray tube 1 and the tubular member 70. It is provided so as to project toward the stem portion 115 so as to shield the connection portion with the case 84) from the high voltage feeding portion 90. As a result, the wall portion 83 is arranged and accommodated in the internal space I of the tubular member 70. Further, the inner circumference and the outer circumference of the wall portion 83 have a structure recessed inside the insulating block 81 (on the boosting portion 82 side) from the fixed portion of the high voltage feeding portion 90 in the insulating block 81. As a result, in the insulation block 81, the creepage distance from the fixed portion of the high-voltage power feeding portion 90, which is a high-voltage potential due to the high-voltage voltage V, to the tubular member 70, which is a ground potential, and the power supply portion case 84 is further increased, and the withstand voltage capacity is improved. I'm letting you. In the present embodiment, the target T (anode) is set as the ground potential, and the boost voltage v (-100 kV in the present embodiment) included in the range of −10 kV to −500 kV from the power supply unit 80 is based on various conditions. The high-voltage voltage V, which is a negative voltage adjusted in the above manner, is supplied to the X-ray tube 1 (electron gun 110) via the high-voltage power feeding unit 90. As described above, in the tubular member 70 provided with the internal space I, the opening 70a on one end side thereof is sealed by the X-ray tube 1, and the opening 70b on the other end side is sealed by the power supply unit 80 (insulation block 81 and power supply unit case 84). It is stopped, and the insulating oil 71 is sealed in the sealed space. Then, in the space, at least a part (insulation valve 2) of the X-ray tube 1 including the stem part 115, a high-voltage power supply part 90, and a part (wall part 83) of the power supply part 80 (insulation block 81) are insulated. By accommodating in the oil 71, the space becomes the accommodating portion H.

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)。 The X-ray tube 1 includes a vacuum housing 10 and a target portion 20. In the description of the present embodiment, the side in the direction in which the X-ray tube 1 emits X-rays is simply referred to as "X-ray emitting side" or "upper side". On the X-ray emitting side of the vacuum housing 10, a head portion 4 is provided as a wall portion that defines the internal space R. The head portion 4 is formed of a metal material (for example, stainless steel) and potentially corresponds to the anode of the X-ray tube 1. The head portion 4 has openings at both ends and exhibits a substantially cylindrical shape coaxial with the emission direction axis of X-ray X. The head portion 4 communicates with the insulating valve 2 coaxial with the emission direction axis at the opening on the other end side of the electron gun 110 side (see FIG. 2).

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。 The target portion 20 is fixed to the head portion 4. The target portion 20 is provided on the surface of the X-ray emission window 30 provided so as to seal the opening 14 of the vacuum housing 10 (head portion 4) and the internal space R side of the X-ray emission window 30. It has a target T and. The target T generates X-rays due to the incident of the electron beam B. As the target T, for example, tungsten is used. The X-ray emission window 30 has a disk shape. The X-ray emission window 30 is made of a material having high X-ray transparency such as beryllium or diamond.

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。 Subsequently, the structure of the high-voltage power feeding unit 90 in the X-ray generator 100 will be specifically described. FIG. 3 is a schematic vertical sectional view showing an enlarged view of the high-voltage power feeding unit shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing a wiring unit in the high voltage power feeding unit. FIG. 4A is a side view, and FIG. 4B is a plan view. FIG. 5 is a perspective view showing a tubular member of the high-voltage power feeding unit. As shown in FIGS. 1, 3 to 5, the high voltage power feeding unit 90 extends from the insulating block 81 of the power supply unit 80 toward the stem portion 115 of the insulating valve 2, and transmits the high voltage voltage V from the boosting unit 82 to the X-ray tube. Supply to 1. The high-voltage power supply unit 90 is not only a voltage supply member from the booster unit 82 to the X-ray tube 1 but also a current supply member.

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。 As described above, a wall portion (second wall portion) 83 is formed at one end of the insulation block 81 on the insulation valve 2 side. The base end portion 90b of the high-voltage power feeding portion 90 is arranged in the recess 83c defined by the wall portion 83, and is surrounded by the wall portion 83. In other words, the insulating block 81 is formed with a wall portion 83 projecting toward the stem portion 115 so as to surround the base end portion 90b of the high-voltage power feeding portion 90.

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。 On the other hand, as described above, the insulating valve 2 is provided with a recess 116. The tip 90t, which is the end opposite to the base end 90b of the high-voltage power feeding portion 90, is arranged in the recess 116 and is surrounded by the wall portion 2a that defines the recess 116. In other words, the insulating valve 2 is formed with a wall portion (first wall portion) 2a protruding toward the insulating block 81 so as to surround the tip portion 90t on the stem portion 115 side of the high voltage feeding portion 90. Further, in the internal space R of the region formed by the wall portion 2a, together with the stem portion 115, at least the periphery of the connection portion with the stem portion 115 at the tip portion 90t of the high-voltage power feeding portion 90, more preferably a recess at the tip portion 90t. The other end side of the cover electrode 117 extends so as to surround about half of the region arranged in the 116.

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。 The top portion 2p of the wall portion 2a of the insulation valve 2 and the top portion 83p of the wall portion 83 of the insulation block 81 are separated from each other in the extending direction of the high-voltage power feeding portion 90. Therefore, the high-voltage power feeding unit 90 includes a portion other than the tip end 90t and the base end 90b, which is not surrounded by the wall portion 2a and the wall portion 83 when viewed from the direction intersecting (orthogonal) in the extending direction of the high-voltage feeding unit 90. I'm out. In other words, the high-voltage power feeding unit 90 is a portion between the tip end portion 90t and the base end portion 90b, and includes an intermediate portion 90m exposed from the wall portion 2a and the wall portion 83. The base end portion 90b, the intermediate portion 90m, and the tip end portion 90t are arranged in order from the insulating block 81 toward the insulating valve 2 (hereinafter, may be referred to as “height direction”).

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。 The high-voltage power supply unit 90 includes a wiring unit 91 for electrically connecting the booster unit 82 and the stem unit 115, and a tubular member 92 made of a metal material (for example, stainless steel, aluminum, etc.) and surrounding the wiring unit 91. ,including. The wiring unit 91 includes a plurality of (for example, five) cables 93 that are electrically connected to the booster unit 82a and the stem unit 115, and a base unit 94 that is made of an insulating material and supports the cables 93. The base portion 94 includes a columnar portion 95 along the cable 93, a plate-shaped portion 96 provided at the end of the columnar portion 95 on the stem portion 115 side, and an end of the columnar portion 95 opposite to the stem portion 115. Includes a plate-shaped portion 97 provided in the portion. In the present embodiment, the cable 93 is connected to each configuration of the electron gun 110 via the stem pin S (heater 111, cathode 112, first grid electrode 113, second grid electrode 114 (and cover electrode 117)). A high voltage voltage V for supplying to is supplied. More specifically, the boost voltage v generated by the booster 82 is supplied by the control unit provided in the booster 82 to the heater 111, the cathode 112, the first grid electrode 113, and the second grid electrode 114 (and the cover electrode). A high voltage V is appropriately adjusted as necessary so that the voltage value corresponds to the function of 117), and is supplied to each cable 93. That is, the high voltage voltage V is not limited to a predetermined one voltage based on the boosted voltage v, and indicates a voltage in which the difference from the reference is included in the predetermined range L with the boosted voltage v as a reference. For example, the absolute value of the boost voltage v is preferably 10 kV or more and 500 kV or less. In this case, the high-voltage voltage V is a voltage in a range in which the difference from the reference is 4% or less of the boost voltage v with respect to the boost voltage v, and the absolute value in the predetermined range L including the difference from the reference. The maximum value is preferably 25 V or more and 20 kV or less. More preferably, the absolute value of the boosted voltage v is 10 kV or more and 300 kV or less, and the high voltage voltage V is a voltage in a range in which the difference from the reference is 2% or less of the boosted voltage v with respect to the boosted voltage v. Moreover, the maximum value of the absolute value in the predetermined range L including the difference from the reference is 50 V or more and 6 kV or less. Since the difference from the reference is 0% (that is, 0V) of the boosted voltage v, the case where the high voltage V is equal to the boosted voltage v is also included. In this case, the boosted voltage v may be directly supplied without adjustment by the control unit.

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。 The columnar portion 95 is formed in a columnar shape by, for example, an insulating material. The cable 93 extends along the columnar portion 95 in a state of having a predetermined deflection. Both ends of the cable 93 are connected to the plate-shaped portion 96 and the plate-shaped portion 97. The columnar portion 95 rotatably supports at least one of the plate-shaped portion 96 and the plate-shaped portion 97. Therefore, for example, the bending of the cable 93 can be adjusted by rotating the plate-shaped portion 96 with respect to the columnar portion 95. Further, since the cable 93 can be wound around the columnar portion 95, it is possible to prevent the cable 93 from coming into contact with the inner wall surface of the tubular member 92. Therefore, it is also preferable for the withstand voltage characteristic between the tubular member 92 and the cable 93.

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。 The plate-shaped portion 96 and the plate-shaped portion 97 are formed in a disk shape by, for example, an insulating material, and the diameter thereof is larger than the diameter of the columnar portion 95 and smaller than the inner diameter of the tubular member 92. There is. The plate-shaped portion 96 is formed with a plurality of groove portions 96g extending radially from the center 96c of the plate-shaped portion 96. The groove 96g extends from the outer edge 96e of the plate-shaped portion 96 toward the center 96c of the plate-shaped portion 96, and ends without reaching the center 96c. As a result, the outer edge portion of the plate-shaped portion 96 is divided into a plurality of fan-shaped portions 96p. An opening is provided in each of the fan-shaped portions 96p. The opening of a part of the fan-shaped portion is made into a connection terminal 96a by fitting a conductive terminal member or forming a conductive film (for example, a metal film). One end of the cable 93 and the stem pin S are connected to the connection terminals 96a, respectively.

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。 As a result, the connection terminal 96a electrically connects the cable 93 and the stem portion 115 to each other. As described above, the groove portion 96g is formed in the region between the connection terminals 96a in the plate-shaped portion 96, and the insulation between the connection terminals 96a is secured. The plate-shaped portion 97 is arranged on an electrical connection portion (not shown) provided on the insulating block 81 in a state where the other ends of the cable 93 are connected, so that the cable 93 is electrically connected to the booster portion 82. Is connected to. That is, the wiring portion 91 functions as a socket for electrically connecting the X-ray tube 1 and the power supply unit 80, and the plate-shaped portion 96 and the plate-shaped portion 97 each function as the stem portion 115 (stem pin S) of the X-ray tube 1. ) And the electrical connection portion of the power supply unit 80 so as to be detachably fitted.

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。 The tubular member 92 surrounds the wiring portion 91 by accommodating the wiring portion 91 inside. The tubular member 92 also functions as an electrode to which a high voltage voltage V is applied by being electrically connected to, for example, the boosting unit 82. Specifically, a high-voltage voltage V equal to or close to any high-voltage voltage V supplied to the cable 93 is applied, and in the present embodiment, the high-voltage voltage is equal to the potential of the cover electrode 117. V is applied. The tubular member 92 is a cylindrical metal member, and has a fixed diameter portion 92a having a substantially constant diameter along the height direction and an expansion in diameter that increases as the distance from the fixed diameter portion 92a along the height direction increases. Includes a diameter portion 92b. The fixed diameter portion 92a is located on the stem portion 115 side, and the enlarged diameter portion 92b is located on the insulating block 81 side.

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。 Like the tubular member 92, the tubular member 92 is attached to the insulating block 81 via a mounting member 120 made of a metal material (for example, stainless steel, aluminum, etc.). The mounting member 120 includes a cylindrical first portion 121 having a first outer diameter, a cylindrical second portion 122 having a second outer diameter larger than the first outer diameter, and a first portion 121 to a second portion. It consists of a disc-shaped third portion 123 extending to reach 122. The first outer diameter is a diameter corresponding to the inner diameter of the enlarged diameter portion 92b of the tubular member 92, and a thread is formed on the outer surface of the first portion 121. As a result, the enlarged diameter portion 92b of the tubular member 92 is screwed and fixed to the first portion 121.

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。 Further, the entire internal space of the high-voltage power feeding portion 90 and the mounting member 120 is filled with the insulating oil 71, and the wiring portion 91 is also immersed in the insulating oil 71. The insulating oil 71 flows in through, for example, a gap between the tubular member 92, the plate-shaped portion 96, and the stem portion 115. If even a small amount of air (air bubbles) remains in the accommodating portion H, the withstand voltage capacity is likely to decrease. Therefore, when the insulating oil 71 is used to seal the mixture, an area where air does not easily escape, for example, the mounting member 120 It is necessary to exhaust the air in the region between the insulation block 81 and the insulation block 81. Therefore, in the third portion 123, in addition to the screw hole 123r for attaching the mounting member 120 to the insulating block 81, a relief for releasing air when the mounting member 120 is mounted on the insulating block 81 and sealed with the insulating oil 71 is provided. Holes 123h and are formed. The bottom portion 92c of the tubular member 92 does not come into contact with the third portion 123, and forms a gap 92s with the third portion 123. Therefore, the air released from the relief hole 123h can be discharged through the gap 92s. Further, the screw hole 123r and the relief hole 123h are arranged on the lower side of the enlarged diameter portion 92b of the tubular member 92 (position facing the bottom portion 92c of the tubular member 92). As a result, the disturbance of the electric field due to the screw hole 123r and the relief hole 123h is suppressed.

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。 As described above, in the X-ray generator 100, the stem portion 115 used for the electrical connection of the X-ray tube 1 is held in the vacuum housing 10 (insulation valve 2) of the X-ray tube 1. There is. A high-voltage voltage V is supplied to the X-ray tube 1 by a high-voltage power supply unit 90 extending from the power supply unit 80 toward the stem unit 115. The vacuum housing 10 (insulation valve 2) is formed with a wall portion 2a protruding toward the power supply unit 80 (insulation block 81) so as to surround the tip 90t of the high voltage power supply unit 90, and the power supply unit 80 (insulation). The block 81) is formed with a wall portion 83 made of an insulating material so as to surround the base end portion 90b of the high-voltage power feeding portion 90.

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。 Then, in the X-ray generator 100, the high-voltage power feeding unit 90 includes an intermediate portion 90m exposed from the wall portion 2a and the wall portion 83 between the tip end portion 90t and the base end portion 90b. In other words, the wall portion 2a and the wall portion 83 are separated from each other in the height direction by the amount of the intermediate portion 90 m. As a result, the retention of the insulating oil 71 in the region between the wall portion 2a and the wall portion 83 is suppressed. Therefore, the heat dissipation efficiency of the insulating oil 71 can be improved.

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。 Further, in the X-ray generator 100, the high-voltage power feeding unit 90 includes a wiring unit 91 for electrically connecting the boosting unit 82 and the stem unit 115, and a tubular member made of a metal material and surrounding the wiring unit 91. 92 and. Therefore, the wiring portion 91 is protected by the tubular member 92. In particular, since the tubular member 92 used to protect the wiring portion 91 is made of a metal material, the insulating oil 71 is used as compared with the case where the tubular member 92 is made of a resin material, for example. The heat dissipation efficiency can be further improved.

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。 Further, in the X-ray generator 100, a voltage corresponding to the high voltage voltage V is applied to the tubular member 92. Therefore, the discharge is suppressed by stabilizing the electric field around the wiring portion 91 to which the high voltage voltage V is applied. Further, in the present embodiment, the cover electrode 117 having the same voltage (same potential) as the tubular member 92, together with the stem portion 115, is connected to the stem portion 115 at least at the tip portion 90t of the high-voltage power feeding portion 90. Since the periphery is surrounded, the electric potential around the connection portion with the stem portion 115 can be more stabilized. Therefore, the discharge is further suppressed. Further, by generating an electric field in the insulating oil 71 around the tubular member 92, the convection of the insulating oil 71 can be promoted and the heat dissipation efficiency can be further improved.

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。 Further, in the X-ray generator 100, the wiring unit 91 includes a plurality of cables 93 electrically connected to the booster unit 82 and the stem unit 115, a base unit 94 made of an insulating material and supporting the cable 93, and the like. Includes. Therefore, the base portion 94 can be used to stably extend the cable 93 which is the supply path of the high voltage voltage V.

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。 Further, in the X-ray generator 100, the base portion 94 includes a columnar portion 95 along the cable 93 and a plate-shaped portion 96 provided at the end portion of the columnar portion 95 on the stem portion 115 side. The plate-shaped portion 96 is provided with a plurality of connection terminals 96a for electrically connecting the cable 93 and the stem portion 115, and a groove portion is provided in the region between the connection terminals 96a in the plate-shaped portion 96. 96 g is formed. Therefore, the withstand voltage capability between the connection terminals 96a is improved. As a result, the high voltage V can be stably supplied.

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。 Further, in the X-ray generator 100, the stem portion 115 is electrically connected to the electron gun 110, and the electron gun 110 has a cathode 112 that functions as an electron emitting unit and electrons constituting the electron beam B from the cathode 112. An electron arranged between the cathode 112 and the second grid electrode 114 and controlling the amount of electrons drawn from the cathode 112 and the second grid electrode 114 which also functions as a pull-out electrode for forming an electric field for pulling out the electron. It includes a first grid electrode 113 that functions as a quantity control electrode. In this way, the high-voltage voltage V is stably supplied to the electron gun 110 having the extraction electrode and the electron amount control electrode that require control by a voltage difference (within the predetermined range L described above) that is smaller than the high-voltage voltage V. It is possible.

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。 The above-described embodiment describes one embodiment of the X-ray generator according to the present invention. Therefore, the X-ray generator according to the present invention is not limited to the above-mentioned X-ray generator 100. The X-ray generator according to the present invention may be an arbitrary modification of the above-mentioned X-ray generator 100 as long as the gist of each claim is not changed.

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。 For example, the length of the intermediate portion 90m in the height direction is at least outside the high-pressure feeding portion 90 in a direction intersecting (orthogonal) in the extending direction of the high-pressure feeding portion 90 (the direction of the X-ray tube 1). The diameter S2 of the recess 116 in a direction larger than the distance S1 between the wall surface and the recess 116, more preferably in a direction intersecting (orthogonal) in the extending rubbing direction (tube axis direction of the X-ray tube 1) of the high-pressure feeding portion 90. It is 0.5 times or more and 5 times or less of.

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。 Further, the wall portion 83 is not limited to the one integrated with the insulating block 81, and the wall portion 83 may be formed of an insulating member different from the insulating block 81. Further, the second wall portion formed in the power supply portion 80 is not limited to a structure such as the wall portion 83 in which a plate-like structure protruding toward the stem portion 115 is erected, and for example, an insulating block 81 may be used. The wall surface of the recess may be the second wall portion by providing the high-voltage power feeding portion 90 and the electrical connection portion on the bottom surface of the recess formed so as to be dug down. The insulating material constituting the insulating block 81 is not limited to the insulating resin, and for example, an insulating material other than the resin such as ceramic may be used. Further, the high-voltage voltage V is supplied not only to the electron gun 110 but also to the target T, and is not limited to the transmissive X-ray tube but a reflective X-ray tube using a reflective target. You may use it.

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。 1 ... X-ray tube, 2 ... Insulated valve, 2a ... Wall part (first wall part), 10 ... Vacuum housing, 80 ... Power supply part, 81 ... Insulated block, 82 ... Boosting part, 83 ... Wall part (2nd) Wall part), 90 ... High-voltage power supply part (power supply part), 90t ... Tip part, 90b ... Base end part, 90m ... Intermediate part, 91 ... Wiring part, 92 ... Cylindrical member, 93 ... Cable, 94 ... Base part, 95 ... Columnar part, 96 ... Plate-shaped part, 96a ... Connection terminal, 96g ... Groove part, 110 ... Electron gun, 112 ... Cathode (electron emission part), 113 ... First grid electrode (electron amount control electrode), 114 ... 2 grid electrode (drawing electrode), 115 ... stem part (connection part), B ... electron beam, T ... target, X ... X-ray.

Claims (5)

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み、
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、
X線発生装置。
An X-ray generator including an electron gun that generates an electron beam and a target that generates X-rays due to the incident of the electron beam, a vacuum housing that houses the X-ray generator, and the vacuum housing that is held in the vacuum housing. An X-ray tube having a connection part used for electrical connection of the X-ray generation part, and
A power supply unit having an insulating block that seals the booster unit that generates high voltage with an insulating material,
A power supply unit extending from the power supply unit toward the connection unit and supplying the high voltage voltage to the X-ray tube via the connection unit.
It includes at least a part of the X-ray tube including the connection part, the power supply part, and a storage part for accommodating a part of the power supply part in the insulating oil.
A first wall portion protruding toward the power supply unit is formed in a part of the X-ray tube so as to surround the tip end portion of the power supply unit on the connection portion side.
A second wall portion made of an insulating material is formed in a part of the power supply unit so as to surround the base end portion of the power supply unit on the power supply unit side.
The feeding portion is a portion between the tip and the base end portion, viewed including the intermediate portion exposed from the first wall portion and the second wall portion,
The feeding portion includes a wiring portion for electrically connecting the boosting portion and the connecting portion, and a tubular member made of a metal material and surrounding the wiring portion.
X-ray generator.
前記筒状部材には、前記高圧電圧が印加される、
請求項1に記載のX線発生装置。
The high voltage is applied to the tubular member.
The X-ray generator according to claim 1.
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1又は2に記載のX線発生装置。
The wiring portion includes a plurality of cables electrically connected to the booster portion and the connection portion, and a base portion made of an insulating material and supporting the cable.
The X-ray generator according to claim 1 or 2.
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3に記載のX線発生装置。
The base portion includes a columnar portion along the cable and a plate-shaped portion provided at an end portion of the columnar portion on the connecting portion side.
The plate-shaped portion is provided with a plurality of connection terminals for electrically connecting the cable and the connection portion.
A groove is formed in the region between the connection terminals in the plate-shaped portion.
The X-ray generator according to claim 3.
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1〜4のいずれか一項に記載のX線発生装置。
The connection is electrically connected to the electron gun and
The electron gun is arranged between an electron emitting section, a drawing electrode for forming an electric field for drawing electrons constituting the electron beam from the electron emitting section, and the electron emitting section and the drawing electrode. Includes an electron amount control electrode that controls the amount of electrons drawn from the electron emitting unit.
The X-ray generator according to any one of claims 1 to 4.
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