JP7044615B2 - Ｘ線管 - Google Patents

Description

本発明の一形態は、Ｘ線管に関する。

特許文献１～３は、Ｘ線管に関する技術を開示する。特許文献１の技術は、Ｘ線管を構成する部品の組み立て精度の向上に関する。特許文献２の技術は、Ｘ線管構造の単純化による放電発生の抑制に関する。特許文献３の技術は、Ｘ線量の制御の高精度化に関する。

特許第４０６８３２２号公報 特許第４７１２７２７号公報 特開昭５７－２５６６０号公報

特許文献１～３のＸ線管は、筐体と陽極との間に電位差を有する。この電位差によって、電子銃から発せられた電子は陽極に設けられたターゲットに導かれる。電位差を発生させるために、陽極には高電圧が印可される。この高電圧の印可により、陽極の周囲には強い強度を有する電界が生じるので、陽極と筐体との間で不要な放電が生じやすくなる。

そこで本発明は、放電の発生を抑制し得るＸ線管を提供することを目的とする。

本発明の一形態であるＸ線管は、電子を受けてＸ線を発生するターゲットを含むと共に軸線の方向に延びる本体部を有する棒状の陽極と、ターゲットが配置された陽極の先端側を収容すると共に筐体連結部によって陽極の基端側が固定される真空筐体と、真空筐体の内部に配置されると共にカバー連結部によって陽極に連結され、筐体連結部を包囲するカバー電極と、を有し、陽極は、本体部の表面から軸線と交差する方向に突出する鍔部を備え、カバー連結部は、鍔部よりも陽極の基端側に配置される。

真空筐体内に生じる電界の状態は、各部材の固定部の表面形状の影響を受け得る。ここで、このＸ線管では、陽極を真空筐体に固定する筐体連結部は、カバー電極によって包囲される。一方、カバー電極は、カバー連結部によって陽極に固定され、カバー連結部は、陽極に設けられた鍔部よりも陽極における基端側に配置される。よって、これらの固定部は電極によって覆われるため、電界に及ぼす影響を緩和することができる。その結果、局所的に電界強度が強まることが抑制されるので、放電の発生を抑制できる。

上記のＸ線管において、鍔部とカバー電極とが当接してもよい。この構成によれば、鍔部及びカバー電極が近接するため、その周囲の電界が安定しやすくなる。

上記のＸ線管において、鍔部の外面は、真空筐体の内部空間に露出する第１主面を含み、カバー電極の外面は、真空筐体の内部空間に露出する第２主面を含み、第１主面及び第２主面は、同一の仮想曲面に含まれてもよい。この構成によれば、鍔部とカバー電極との境界を円滑にすることで、境界部分が電界に及ぼす影響を緩和できる。その結果、局所的に電界強度が強まることがさらに抑制されるので、放電の発生をいっそう抑制できる。

上記のＸ線管において、カバー連結部は、カバー電極によって包囲されてもよい。この構成によれば、カバー連結部の周囲の電界をより安定化させることができる。

上記のＸ線管において、カバー連結部は、カバー電極を鍔部に対して接合してもよい。この構成によれば、カバー連結部を鍔部で覆いつつ、カバー電極を安定に固定することができる。

上記のＸ線管において、筐体連結部は、真空筐体に固定される筐体連結部材と、陽極に固定される陽極連結部材と、を含み、陽極連結部材は、筐体連結部材に対して固定されてもよい。この構成によれば、真空筐体と陽極との連結において生じ得る内部応力を、筐体連結部材及び陽極連結部材によって負担することが可能になる。従って、真空筐体及び陽極において不要な変形や応力が発生することを抑制できる。

上記のＸ線管において、真空筐体は、軸線に沿って内側に向けて延びる円筒部を含み、円筒部の内部と真空筐体の内部とは、円筒部の一方の端部に設けられた陽極及び筐体連結部によって互いに隔てられ、陽極連結部材を筐体連結部材に接合した部分は、円筒部の内部に配置されてもよい。この構成によれば、陽極連結部材を筐体連結部材に接合した部分は、円筒部の内部に配置される。従って、円筒部の内部にまで外部からの冷却媒体が入り込みやすく、陽極に発生した熱を効率よく排出することができる。

本発明によれば、放電の発生を抑制し得るＸ線管が提供される。

Ｘ線管の構成を示す断面図である。 筐体連結部及びカバー連結部を拡大して示す断面図である。 第１変形例に係る筐体連結部及びカバー連結部を拡大して示す断面図である。 第２変形例に係る筐体連結部及びカバー連結部を拡大して示す断面図である。 第３変形例に係る筐体連結部及びカバー連結部を拡大して示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、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部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、「上」、「下」等の所定の方向を示す語は、図面に示される状態に基づいており、便宜的なものである。

Ｘ線管３の構成について説明する。図１に示されるように、Ｘ線管３は、いわゆる反射型Ｘ線管と呼ばれるものであり、内部を真空に保持する真空外囲器としての真空筐体１０と、電子発生ユニットとしての電子銃１１と、ターゲットＴとを備えている。電子銃１１は、例えば、高融点金属材料等からなる基体に易電子放射物質を含浸させたカソードＣを有する。また、ターゲットＴは、例えば、タングステン等の高融点金属材料からなる板状部材である。ターゲットＴの中心は、Ｘ線管３の管軸ＡＸ上に位置している。電子銃１１及びターゲットＴは、真空筐体１０の内部に収容されており、電子銃１１から出射された電子がターゲットＴに入射するとＸ線が発生する。発生したＸ線は、Ｘ線出射窓３３ａを介して外部に照射される。

真空筐体１０は、主として、絶縁性材料（例えばガラス）により形成された絶縁バルブ１２と、Ｘ線出射窓３３ａを有する金属部１３とから構成されている。金属部１３は、陽極となるターゲットＴが収容される本体部３１（金属筐体部）と、陰極となる電子銃１１が収容される電子銃収容部３２とを有する。

本体部３１は、筒状に形成されており、内部空間Ｓを有している。本体部３１の一端部（外側端部）には、Ｘ線出射窓３３ａを有する蓋板３３が固定されている。Ｘ線出射窓３３ａの材料は、Ｘ線透過材料であって、例えばベリリウムやアルミニウム等である。蓋板３３によって、内部空間Ｓの一端側が閉鎖されている。本体部３１は、フランジ部３１１と、円筒部３１２と、テーパ部３１３とを有する。フランジ部３１１は、本体部３１の外周に設けられており、Ｘ線発生装置に固定される部分である。円筒部３１２は、本体部３１の一端部側において円筒状に形成された部分である。

電子銃収容部３２は、円筒状に形成されており、本体部３１の一端部側の側部に固定されている。本体部３１の中心軸線（すなわち、Ｘ線管３の管軸ＡＸ）と電子銃収容部３２の中心軸線とは、略直交している。電子銃収容部３２の内部は、電子銃収容部３２の本体部３１側の端部に設けられた開口３２ａを介して、本体部３１の内部空間Ｓと連通している。

電子銃１１は、カソードＣと、ヒータ１１１と、第１グリッド電極１１２と、第２グリッド電極１１３とを備えており、各構成の協働によって発生する電子ビームの径を小さくすること（微小焦点化）ができる。カソードＣ、ヒータ１１１、第１グリッド電極１１２及び第２グリッド電極１１３は、それぞれ平行に延びる複数の給電ピン１１４を介して、ステム基板１１５に取り付けられている。カソードＣ、ヒータ１１１、第１グリッド電極１１２及び第２グリッド電極１１３は、それぞれに対応する給電ピン１１４を介して外部から給電される。

絶縁バルブ１２は、略筒状に形成されている。絶縁バルブ１２の一端側は、本体部３１に接続されている。一方、絶縁バルブ１２の他端側には、内方に向けて延びる円筒状の内筒部１２ａが設けられている。つまり、絶縁バルブ１２の他端部は、Ｚ方向から見た絶縁バルブ１２の中央部に孔部が画成されるように、全周にわたって内側に折り返されている。

絶縁バルブ１２の内筒部１２ａは、筐体連結部１５（固定部）を介して、陽極６１（ターゲットＴが先端側に固定されたターゲット支持部６０）を保持している。ターゲット支持部６０は、例えば銅材等により棒状の円柱状に形成されており、Ｚ方向に延在している。ターゲット支持部６０の先端側には、絶縁バルブ１２側から本体部３１側に向かうにつれて電子銃１１から遠ざかるように傾斜する傾斜面６０ａが形成されている。ターゲットＴは、傾斜面６０ａと面一になるように、ターゲット支持部６０の端部に埋設されている。

ターゲット支持部６０（陽極６１）の基端側の先端部である基端部６０ｂは、絶縁バルブ１２の下端部（すなわち、折り返し位置）よりも外側に突出しており、図示しない電源部に接続されている。本実施形態では、真空筐体１０（金属部１３）が接地電位とされており、陽極６１（ターゲット支持部６０）にプラスの高電圧が供給されるが、それとは異なる電圧印加形態を用いても良い。

ターゲット支持部６０（陽極６１）の基端側には、基端部６０ｂ側から順に、円柱状に延びる円柱部６０ｃ、第１拡径部６０ｄ、第２拡径部６０ｅ及び第３拡径部６０ｆ（鍔部）が形成され、先端側（傾斜面６０ａ側）に向かって延びる延在部６０ｋへとつながっている。第１拡径部６０ｄは、円柱部６０ｃよりも外径（管軸ＡＸに垂直な方向の断面の径）が拡大された円柱状（リング状）の部分である。第２拡径部６０ｅは、第１拡径部６０ｄよりも外径が更に拡大された円柱状（リング状）の部分である。第３拡径部６０ｆは、第２拡径部６０ｅよりも外径が更に拡大された円柱状（リング状）の部分であり、ターゲット支持部６０（陽極６１）の中で最大の外径を有する。特に本実施形態においては、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａの内径（ターゲット支持部６０（陽極６１）の基端側が挿通される絶縁バルブ１２の中央部の孔部の径）よりも大きな外径を有するが、必ずしもそれを満たす必要はない。

筐体連結部１５は、金属等からなる。筐体連結部１５は、陽極６１（ターゲット支持部６０）を絶縁バルブ１２の他端部（内筒部１２ａの上端部）に対して固定するための部材として、第１固定部１６と、第２固定部１７とを有している。第１固定部１６は、円筒状の部材である。第１固定部１６の内径は、第１拡径部６０ｄの外径と略一致している。第１固定部１６の外径は、第２拡径部６０ｅの外径と略一致している。第１固定部１６の一端部には、第１拡径部６０ｄが挿通されている。この状態で、第１固定部１６は、ターゲット支持部６０（陽極６１）に固定されている。

第２固定部１７は、第１固定部１６の外径と略一致する内径を有する内筒部１７ａと、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａと略同径の外筒部１７ｂと、内筒部１７ａの上端と外筒部１７ｂの上端とを接続し、Ｚ方向から見て円環状の接続部１７ｃとを有する。外筒部１７ｂの下端部は、絶縁バルブ１２の他端部（内筒部１２ａの上端部）の端面に差し込まれるように融着されている。この状態で、内筒部１７ａは、絶縁バルブ１２に固定されている。一方、内筒部１７ａには、内筒部１７ａの下端位置と第１固定部１６の下端位置とが略一致するように、ターゲット支持部６０（陽極６１）に固定された第１固定部１６が挿通されている。この状態で、第１固定部１６と内筒部１７ａとを接合している。このようにして、陽極６１（ターゲット支持部６０）は、第１固定部１６及び第２固定部１７を介して、絶縁バルブ１２の他端部に固定されている。

また、筐体連結部１５は、カバー電極１９を陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して固定するための部材として、第３固定部１８（カバー連結部）を有している。カバー電極１９は、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａと第２固定部１７の外筒部１７ｂとの融着部分（接合部分）を外方から覆うように包囲する電極部材である。カバー電極１９は、特に発生しやすい上記融着部分への放電による絶縁バルブ１２の損傷を防止するために設けられる。カバー電極１９は、第３拡径部６０ｆの下面に当接するリング部１９ａと、カバー電極１９の包囲面（外周面）を構成する外周部１９ｂとを有している。リング部１９ａの内径は、第２拡径部６０ｅの外径と略一致している。リング部１９ａには、第２拡径部６０ｅが挿通されている。第３固定部１８は、円筒状の部材である。第３固定部１８の内径は、第２拡径部６０ｅの外径と略一致している。第３固定部１８は、第２拡径部６０ｅ及び第１固定部１６の一部に嵌め込まれている。すなわち、第２拡径部６０ｅ及び第１固定部１６の一部は、第３固定部１８に挿通されている。リング部１９ａは、第３固定部１８によって第３拡径部６０ｆに対して押さえ込まれている。このようにして、カバー電極１９は、第３固定部１８を介して、陽極６１（ターゲット支持部６０）に固定されている。

以下、図２を参照しながら、陽極６１と真空筐体１０との筐体連結部１５についてさらに詳細に説明する。また、内周面とは管軸ＡＸ側の面であり、外周面は管軸ＡＸ側と反対側の面とする。

筐体連結部１５は、第１固定部１６（陽極連結部材）と、第２固定部１７（筐体連結部材）と、を有する。第１固定部１６は、ロウ付けや溶接等による接合部Ｂ１によって陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して固定されている。一方、第２固定部１７は、絶縁バルブ１２に対して固定されている。そして、第１固定部１６は、第２固定部１７に対してロウ付けや溶接等による接合部Ｂ２によって固定されている。このような構造によって、陽極６１（ターゲット支持部６０）が絶縁バルブ１２に固定されている。この筐体連結部１５によれば、真空筐体１０の外部に露出された円柱部６０ｃの長さを長くすることができる。円柱部６０ｃには、外部からの冷却媒体（例えば絶縁オイル）が接触することができる。つまり、熱移動に供する接触面積が増えるので、陽極６１（ターゲット支持部６０）から熱を効率よく移動させることができる。

第１固定部１６は、円筒形状の部品である。第１固定部１６の端部１６ａには、第１拡径部６０ｄが差し込まれる。端部１６ａは、陽極６１（ターゲット支持部６０）の端面６０ｇに当接する。この当接によって、管軸ＡＸにおける陽極６１（ターゲット支持部６０）に対する第１固定部１６の位置が決まる。第１固定部１６と第１拡径部６０ｄとの間には、ロウ付けや溶接等による接合部Ｂ１が設けられる。つまり、第１固定部１６は、第１拡径部６０ｄに対して固定されている。

管軸ＡＸに沿った第１固定部１６の長さは、管軸ＡＸに沿った第１拡径部６０ｄの長さより長い。従って、第１固定部１６は、端面６０ｈよりも基端部６０ｂ側に突出する。つまり、第１固定部１６の内周面は、第１拡径部６０ｄと対面する部分と、円柱部６０ｃと対面する部分と、を含む。円柱部６０ｃは、第１拡径部６０ｄよりも外径が小さい。従って、第１固定部１６と円柱部６０ｃとの間には、隙間Ｄ１が形成される。この隙間Ｄ１によれば、陽極６１（ターゲット支持部６０）と外部からの冷却媒体（例えば絶縁オイル）との接触面積が増える。従って、陽極６１（ターゲット支持部６０）から冷却媒体へ熱が移動しやすくなる。

第２固定部１７は、内筒部１７ａと、外筒部１７ｂと、接続部１７ｃと、を有する一体の部品である。

内筒部１７ａは、円筒形状の部分である。端部１７ａ１は、接続部１７ｃと連続する。内筒部１７ａには、第１固定部１６が差し込まれる。具体的には、第１固定部１６の端部１６ｂは、内筒部１７ａの端部１７ａ１から差し込まれる。そして、第１固定部１６の端部１６ｂは、内筒部１７ａの端部１７ａ２と略面一である。つまり、内筒部１７ａの内周面は、その全てにおいて第１固定部１６の外周面と対面する。一方、内筒部１７ａの外周面は、外筒部１７ｂ及び絶縁バルブ１２の内筒部１２ａに対面する。例えば、内筒部１７ａの径は、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａの径より小さいので、内筒部１７ａと絶縁バルブ１２の内筒部１２ａとの間には、隙間Ｄ２が形成される。

外筒部１７ｂは、円筒形状の部分である。外筒部１７ｂの一方の端部１７ｂ１は、接続部１７ｃと連続する。端部１７ｂ２には、絶縁バルブ１２の端部１２ａ１が接続される。より詳細には、外筒部１７ｂの径方向の大きさは、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａの大きさに対応する。つまり、外筒部１７ｂの端部１７ｂ２は、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａの端部１２ａ１と対面する。そして、端部１７ｂ２は、絶縁バルブ１２に融着されている。具体的には、端部１７ｂ２は、絶縁バルブ１２の端面に埋め込まれるように固定されている。従って、外筒部１７ｂの肉厚は、絶縁バルブ１２の肉厚よりも薄い。

端部１７ａ２は、第１固定部１６の端部１６ｂとの接続部分である。当該接続部分には、例えば接合部Ｂ２が形成される。そして、接続部分は、絶縁バルブ１２の内筒部１２ａの内側において、開口側に位置するので、接続作業の作業性が向上する。

ところで、陽極６１（ターゲット支持部６０）には、基端部６０ｂを介して外部の電源部から高い電圧が印可される。この電圧に起因して、陽極６１（ターゲット支持部６０）の周囲には強い電界が生じる。第１固定部１６及び第２固定部１７は、金属製の部品である。従って、これらの第１固定部１６及び第２固定部１７にも高い電圧が印加される。つまり、筐体連結部１５の周囲には、放電しやすい状態が発生し得る。電界の分布は、筐体連結部１５などの形状の影響を受ける。例えば、直角状の角部では、電界の強さが高まりやすい。そうすると、筐体連結部１５が有する角部の近傍では、電界の強さが高まりやすい。例えば、第２固定部１７における外筒部１７ｂと接続部１７ｃの角部付近の空間では、電界の強さが高まりやすい。電界の強さが高まると、放電が発生する可能性が増加する。そこで、これらの形状の周囲における電界の強さを緩和するために、カバー電極１９が設けられている。カバー電極１９は、陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して固定されていると共に、電気的にも接続されている。従って、カバー電極１９は、陽極６１（ターゲット支持部６０）及び筐体連結部１５と同電位である。

カバー電極１９は、円筒形状を有する部品である。より詳しくは、円筒形状の基端側と、略円錐状に縮径する先端側とが滑らかに接続された外形を有し、略同形状の内部空間Ｓ１を有している。カバー電極１９の先端部（リング部１９ａ）は、陽極６１（ターゲット支持部６０）と当接する。さらに、リング部１９ａは、陽極６１（ターゲット支持部６０）に対してカバー連結部７０によって固定されている。

リング部１９ａとは逆側の基端部１９ｃは、開口１９ｃ１を有する。他方の基端部１９ｃの位置は、管軸ＡＸの方向において、第１固定部１６の端部１６ｂよりも基端部６０ｂ側である。同様に、基端部１９ｃの位置は、管軸ＡＸの方向において、第２固定部１７の端部１７ａ２よりも基端部６０ｂ側である。つまり、第１固定部１６及び第２固定部１７は、カバー電極１９の内部空間Ｓ１の内部に位置する。その結果、筐体連結部１５の全体は、カバー電極１９の内部空間Ｓ１の内部に位置する。

要するに、カバー電極１９は、筐体連結部１５を覆っている。

カバー電極１９は、リング部１９ａに設けられた開口１９ａ１を有する。開口１９ａ１には、陽極６１（ターゲット支持部６０）の第２拡径部６０ｅが差し込まれる。そして、開口１９ａ１を囲むリング部１９ａの主面１９ａ２は、リング状の平面であり、第３拡径部６０ｆの裏面（ターゲット支持部６０の基端側の面）６０ｆ１と面接触した状態で当接する。この裏面６０ｆ１へのリング部１９ａの当接によって、管軸ＡＸの方向におけるカバー電極１９の陽極６１（ターゲット支持部６０）に対する位置が決まる。つまり、第３拡径部６０ｆの裏面６０ｆ１は、カバー電極１９の位置決め部を構成する。

管軸ＡＸの方向から見たとき、裏面６０ｆ１の形状は、第２拡径部６０ｅを囲む環状の平面である。管軸ＡＸの方向から見たリング部１９ａの形状は、この裏面６０ｆ１の形状に対応する。具体的には、裏面６０ｆ１の内径（つまり、第２拡径部６０ｅの外径）は、リング部１９ａの内径（つまり開口１９ａ１の内径）と略等しい。また、裏面６０ｆ１の外径（つまり第３拡径部６０ｆの最大外径）は、リング部１９ａの外径と略等しい。ここで、リング部１９ａの外径とは、管軸ＡＸからリング部１９ａとカバー電極１９の表面１９ｆとが連続する部分までの長さを言う。従って、リング部１９ａは、第３拡径部６０ｆから管軸ＡＸと交差する方向に突出しない。換言すると、第３拡径部６０ｆは、カバー電極１９との境界において、カバー電極１９の表面１９ｆと略連続的な円滑面を形成する（同一の仮想曲面に含まれる）ような表面６０ｆ２（第１主面）を有する。より具体的には、管軸ＡＸに沿った方向の断面において、第３拡径部６０ｆは、その表面６０ｆ２（第１主面）が、陽極６１（ターゲット支持部６０）の延在部６０ｋの表面から突出して裏面６０ｆ１に至るまでの形状変化が略連続的な円滑面となるように形成されており、陽極６１（ターゲット支持部６０）の表面から滑らかに突出する突起を、その突出方向に沿って、所望の位置で割断したような形状である。

次に、カバー電極１９を陽極６１（ターゲット支持部６０）に取り付けるカバー連結部７０について説明する。カバー電極１９は、カバー連結部７０を構成する第３固定部１８によって陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して固定されている。第３固定部１８は、円筒形状を有する部品である。第３固定部１８の端部１８ａには、陽極６１（ターゲット支持部６０）の第２拡径部６０ｅが差し込まれる。そして、端部１８ａは、リング部１９ａの裏面１９ａ３に当接する。

管軸ＡＸの沿った第３固定部１８の長さは、管軸ＡＸに沿った第２拡径部６０ｅの長さよりも長い。従って、第３固定部１８の内周面は、第２拡径部６０ｅの外周面に接する部分と、第１固定部１６の外周面に接する部分と、を含む。第３固定部１８の端部１８ｂは、この第１固定部１６に対してロウ付けや溶接等による接合部Ｂ３により固定されている。第３固定部１８の端部１８ｂは、第１拡径部６０ｄの下端面よりも基端部６０ｂ側に突出する。しかし、第３固定部１８の端部１８ｂは、第２固定部１７とは接しない。具体的には、第３固定部１８の端部１８ｂは、接続部１７ｃから管軸ＡＸの方向に離間している。なお、第３固定部１８の端部１８ｂは必ずしも第１拡径部６０ｄの下端面よりも基端部６０ｂ側に突出する必要はなく、第１拡径部６０ｄと対向する位置にあってもよい。

ここで、第３固定部１８の内径は、リング部１９ａの開口１９ａ１の内径と略等しいため、第３固定部１８の外径は、リング部１９ａの開口１９ａ１の内径よりも大きい。従って、第３固定部１８の端部１８ａは、リング部１９ａの裏面１９ａ３に当接する。そうすると、リング部１９ａの開口１９ａ１側の縁部は、第３拡径部６０ｆの裏面６０ｆ１と第３固定部１８の端部１８ａとに挟まれる。カバー電極１９は、この挟持構造によって、第３拡径部６０ｆ（鍔部）よりも陽極６１の基端側（基端部６０ｂ側）において、ターゲット支持部６０に対して固定される。換言すると、実施形態のカバー連結部７０は、カバー電極１９が陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して直接にロウ付けや溶接などの接合により固定されるものではない。なお、カバー連結部７０は、この構造に限定されない。その他のカバー連結部７０については後述する。

［作用効果］
以下、実施形態に係るＸ線管３の作用効果について説明する。

Ｘ線管３は、電子を受けてＸ線を発生するターゲットＴを含むと共に管軸ＡＸの方向に延びる本体部を備えた棒状の陽極６１（ターゲット支持部６０）と、ターゲットＴが配置された陽極６１（ターゲット支持部６０）の先端側を収容すると共に筐体連結部１５によって陽極６１（ターゲット支持部６０）の基端側が固定される真空筐体１０と、真空筐体１０の内部に配置されると共にカバー連結部７０によって陽極６１（ターゲット支持部６０）に連結され、筐体連結部１５を包囲するカバー電極１９と、を備える。陽極６１（ターゲット支持部６０）は、本体部の表面から管軸ＡＸと交差する方向に突出する第３拡径部６０ｆ（鍔部）を備え、カバー連結部７０は、第３拡径部６０ｆよりも陽極６１の基端側に配置される。

真空筐体１０内に生じる電界の状態は、各部材の固定部の表面形状や表面状態等の影響を受け得る。ここで、このＸ線管３では、陽極６１を真空筐体１０に固定する筐体連結部１５は、カバー電極１９によって包囲される。一方、カバー電極１９は、カバー連結部７０によって陽極６１に固定され、カバー連結部７０は、陽極６１に設けられた第３拡径部６０ｆよりも陽極６１における基端側に配置される。よって、陽極６１を真空筐体１０に固定するための固定部である筐体連結部１５と、カバー電極１９を陽極６１に固定するための固定部であるカバー連結部７０はカバー電極１９や第３拡径部６０ｆといった同電位の電極によって覆われた位置に配置されるため、真空筐体１０内の電界に及ぼす影響を緩和することができる。その結果、局所的に電界強度が強まることが抑制されるので、放電の発生を抑制できる。

第３拡径部６０ｆとカバー電極１９とは当接している。この構成によれば、第３拡径部６０ｆ及びカバー電極１９が近接するため、その周囲の電界が安定しやすくなる。また、カバー電極１９を確実に位置決めすることができる。

第３拡径部６０ｆの外面は、真空筐体１０の内部空間に露出する表面６０ｆ２を含み、カバー電極１９の外面は、真空筐体１０の内部空間に露出する表面１９ｆ（第２主面）を含む。表面６０ｆ２及び表面１９ｆは、同一の仮想曲面に含まれる。この構成によれば、第３拡径部６０ｆとカバー電極１９との境界を円滑にすることで、境界部分が電界に及ぼす影響を緩和できる。その結果、局所的に電界強度が強まることがさらに抑制されるので、放電の発生をいっそう抑制できる。

カバー連結部７０は、カバー電極１９によって包囲されている。この構成によれば、カバー連結部７０の周囲の電界をより安定化させることができる。

筐体連結部１５は、真空筐体１０に固定される第２固定部１７と、陽極６１（ターゲット支持部６０）に固定される第１固定部１６と、を含む。第１固定部１６は、第２固定部１７に対して固定される。この構成によれば、真空筐体１０と陽極６１（ターゲット支持部６０）との連結において生じ得る内部応力を、第１固定部１６及び第２固定部１７によって負担することが可能になる。従って、真空筐体１０及び陽極６１（ターゲット支持部６０）において不要な変形や応力が発生することを抑制できる。

真空筐体１０は、管軸ＡＸに沿って内側に向けて延びる内筒部１２ａを含み、内筒部１２ａの内部と真空筐体１０の内部とは、内筒部１２ａの一方の端部に設けられた陽極６１（ターゲット支持部６０）及び筐体連結部１５によって互いに隔てられ、第２固定部１７を第１固定部１６に接合した部分は、内筒部１２ａの内部に配置される。この構成によれば、第２固定部１７を第１固定部１６に接合した部分（例えば接合部Ｂ２）は、内筒部１２ａの内部に配置される。従って、従って、内筒部１２ａの内部にまで外部からの冷却媒体が入り込みやすく、陽極６１に発生した熱を効率よく排出することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

実施形態に係るＸ線管３において、カバー電極１９は、第３拡径部６０ｆと第３固定部１８とに挟持される構造により、陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して固定されていた。カバー電極１９を陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して固定する構造は、以下に示す第１変形例のＸ線管３Ａが有するカバー連結部７０Ａ、第２変形例のＸ線管３Ｂが有するカバー連結部７０Ｂ、及び第３変形例のＸ線管３Ｃが有するカバー連結部７０Ｃであってもよい。

［第１変形例］
図３に示すように、第１変形例のＸ線管３Ａは、カバー連結部７０Ａを有する。カバー連結部７０Ａは、リング部１９ａを第３拡径部６０ｆの裏面６０ｆ１に対してロウ付けや溶接などにより直接に接合する。

具体的には、カバー電極１９Ａは、リング部１９ａから管軸ＡＸの方向に延びる円筒部１９ｄを有する。この円筒部１９ｄは、例えば、第３固定部１８と同様の形状を有している。従って、カバー電極１９Ａは、第３固定部１８の一方の端部１８ａがリング部１９ａの開口１９ａ１を囲む縁部に連結されたものと同じと見てよい。この円筒部１９ｄの内周面は、第２拡径部６０ｅ及び第１固定部１６に接する。つまり、陽極６１（ターゲット支持部６０）及び第１固定部１６に接するカバー電極１９Ａの長さが長くなる。例えば、円筒部１９ｄを有しない場合には、カバー電極１９と第２拡径部６０ｅとが接する長さは、リング部１９ａの肉厚長さだけである。つまり、円筒部１９ｄによって、カバー電極１９Ａを安定して陽極６１（ターゲット支持部６０）へ固定することができる。

そして、カバー連結部７０Ａは、リング部１９ａの主面１９ａ２を、第３拡径部６０ｆの裏面６０ｆ１へ接合する。例えば、カバー連結部７０Ａは、ロウ付けや溶接等による接合部Ｂ４により接合する。このとき、接合部Ｂ４は、表面６０ｆ２と表面１９ｆの境界に露出させない。なお、カバー連結部７０Ａは、円筒部１９ｄの内周面を第２拡径部６０ｅに対して接合部Ｂ４などにより直接に接合してもよい。さらに、円筒部１９ｄの内周面を、第１固定部１６の外周面にさらに接合してもよい。この構成によれば、カバー連結部７０Ａは、カバー電極１９Ａを陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して接合される。従って、部品点数を少なくすることができる。

［第２変形例］
図４に示すように、第２変形例のＸ線管３Ｂは、カバー連結部７０Ｂを有する。カバー連結部７０Ｂは、第１変形例のカバー連結部７０と同様に、カバー電極１９Ｂを陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して直接に固定する。具体的には、カバー連結部７０Ｂは、ネジ構造によってカバー電極１９Ｂを陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して固定する。より詳細には、カバー電極１９Ｂは、円筒部１９ｅを有する。この円筒部１９ｅは、内周面に設けられた雌ねじ１９ｅ１を有する。そして、陽極６１（ターゲット支持部６０）の第２拡径部６０ｅは、外周面に設けられたおねじ６０ｅ１を有する。このおねじ６０ｅ１に、円筒部１９ｅの雌ねじ１９ｅ１が螺合することにより、陽極６１（ターゲット支持部６０）に対してカバー電極１９Ｂが固定される。このカバー連結部７０Ｂによれば、カバー電極１９Ｂを容易に陽極６１（ターゲット支持部６０）へ取り付けることができる。

［第３変形例］
図５に示すように、第３変形例のＸ線管３Ｃは、カバー連結部７０Ｃを有する。カバー連結部７０Ｃは、変形例２のカバー電極１９Ｂのようにカバー電極１９Ｃを直接に陽極６１（ターゲット支持部６０）へ固定するものではなく、実施形態と同様に固定用の部品を用いる点で共通する。具体的には、第３変形例のカバー連結部７０Ｃは、いわゆるＣリング７１と、第２拡径部６０ｅに設けられた溝６０ｅ２と、を含む。Ｃリング７１は、溝６０ｅ２に対して嵌め込まれている。従って、管軸ＡＸの方向における陽極６１（ターゲット支持部６０）に対するＣリング７１の位置が決まる。そして、Ｃリング７１の外周縁は、リング部１９ａの内径よりも大きい。つまり、Ｃリング７１の主面は、リング部１９ａの裏面１９ａ３と対面する。Ｃリング７１の内側は、溝６０ｅ２に嵌っているので、Ｃリング７１は陽極６１（ターゲット支持部６０）に対して管軸ＡＸの方向に移動しない。その結果、リング部１９ａは、第３拡径部６０ｆの裏面６０ｆ１とＣリング７１の主面とに挟持される。このカバー連結部７０によっても、カバー電極１９を容易に陽極６１（ターゲット支持部６０）へ取り付けることができる。

３…Ｘ線管、ＡＸ…管軸。

Claims (7)

1. 電子を受けてＸ線を発生するターゲットを含むと共に軸線の方向に延びる本体部を有する棒状の陽極と、
   前記ターゲットが配置された前記陽極の先端側を収容すると共に筐体連結部によって前記陽極の基端側が固定される真空筐体と、
   前記真空筐体の内部に配置されると共にカバー連結部によって前記陽極に連結され、前記筐体連結部を包囲するカバー電極と、を備え、
   前記陽極は、前記本体部の表面から前記軸線と交差する方向に突出する鍔部を有し、
   前記カバー連結部は、前記鍔部よりも前記陽極の前記基端側に配置される、Ｘ線管。
2. 前記鍔部と前記カバー電極とが当接する、請求項１に記載のＸ線管。
3. 前記鍔部の外面は、前記真空筐体の内部空間に露出する第１主面を含み、
   前記カバー電極の外面は、前記真空筐体の内部空間に露出する第２主面を含み、
   前記第１主面及び前記第２主面は、同一の仮想曲面に含まれる、請求項１又は２に記載のＸ線管。
4. 前記カバー連結部は、前記カバー電極によって包囲される、請求項１～３の何れか一項に記載のＸ線管。
5. 前記カバー連結部は、前記カバー電極を前記鍔部に対して接合する、請求項１～４の何れか一項に記載のＸ線管。
6. 前記筐体連結部は、前記真空筐体に固定される筐体連結部材と、前記陽極に固定される陽極連結部材と、を含み、
   前記陽極連結部材は、前記筐体連結部材に対して固定される、請求項１～５の何れか一項に記載のＸ線管。
7. 前記真空筐体は、前記軸線に沿って内側に向けて延びる内筒部を含み、
   前記内筒部の内部と前記真空筐体の内部とは、前記内筒部の一方の端部に設けられた前記陽極及び前記筐体連結部によって互いに隔てられ、
   前記陽極連結部材を前記筐体連結部材に接合した部分は、前記内筒部の内部に配置される、請求項６に記載のＸ線管。
   

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