JP7500204B2 - X線管及びx線管の製造方法 - Google Patents
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Description
このため、焦点形状のばらつきを小さくすることができるX線管及びX線管の製造方法が望まれていた。
このX線管1は、外囲器アッセンブリ11と、陰極アッセンブリ13と、陽極アッセンブリ15との、3つのアッセンブリから構成されている。
外囲器本体17は、セラミックス製で筒状に形成されている。外囲器本体17の一端17aと他端17bとはそれぞれメタライズ部18が形成されており、金属面となっている。
支持体固定部19は、ステンレス鋼等の金属製で筒状に形成されている。図1に示すように、支持体固定部19の内側に陰極アッセンブリ13が挿入されており、支持体固定部19の内周面19aは陰極アッセンブリ13の摺動面になっている。
第1接続部材21は、コバール(KOV)等の金属製で外囲器本体17の一端17aと支持体固定部19の外周面19bとの間に配置されており、これらの間を外囲器3の一部として塞いでいる(図1参照)。この接続部材21は、リング状を成している。
第1接続部材21の支持体固定部19側の端(内周端)21aは支持体固定部19の外周面19bにろう接されている。第1接続部材21の外囲器本体17側の端(外周端)21bは、外囲器本体17の一端17aにろう接されている。
また、外囲器本体17の他端17bには第2接続部材23の一端23aがろう接されている。第2接続部材23は、コバール(KOV)等の金属製であり、外囲器本体17の他端17bの形状に沿った環状を成しており、本実施の形態ではリング状である。
支持体27は、ステンレス鋼等の金属製で筒状であり、先端27aに陰極電子銃7を保持している。図1に示すように、支持体27は外囲器アッセンブリ11の支持体固定部19の内周に挿入されており、支持体27の後端27bは支持体固定部19の外側端19cに溶接により固定されている。
支持体27の先端27aは、陰極電子銃7を配置する凹状の電子銃保持部27cを有し、陰極電子銃7の先端と面一もしくはいずれかが出っ張った形状になっている。
支持体27は筒形状であり、筒の内側で、外囲器アッセンブリ11の支持体固定部19に対応する位置には、セラミックス製の封止部材29が設けてある。陰極電子銃7の配線7a、7bは、支持体27の内側で、封止部材29を通って外囲器3の外側に引き出されている。
図1に示すように、有底筒部31の端面31cには、第2接続部材23の他端23bが溶接により固定されている。
まず、各アッセンブリ11、13、15の製造について説明する。
図2に示すように、外囲器アッセンブリ11では、筒状の外囲器本体17の一端17aと他端17bにメタライズ部18を形成し、一端17aに第1接続部材21の外囲器本体17側の端(外周端)21bを、他端17bに第2接続部材23の一端23aを治具等を用いて所定位置で位置決めする。
次に、第1接続部材21の一端(内周端)21aに筒状の支持体固定部19をスライド挿入して、治具等を用いて所定位置で位置決めする。位置決めは、外囲器本体17の他端17bと支持体固定部19の外側端19cとの間の距離H2が所定距離になるように支持体固定部19を位置決めする。
支持体固定部19の位置決めをした後、筒状の外囲器本体17の一端17aと第1接続部材21の他端21b、外囲器本体17の他端17bと第2接続部材23の一端23a、第1接続部材21の一端21aと支持体固定部19の外周面19bとをろう接して、固定する。
図2に示すように、外囲器アッセンブリ11において、外囲器本体17の他端側に位置決め治具35を配置する。この位置決め治具35は、図1に示すように、陰極アッセンブリ13と陽極アッセンブリ15とを外囲器アッセンブリ11に組付けたときに、陰極アッセンブリ13の陰極電子銃7と陽極ターゲット5とが所定の距離H3となるように規定するものである。そのため、位置決め治具35は、外囲器アッセンブリ11に対する陰極アッセンブリ13の陰極電子銃7の位置を位置決めする。
具体的には、図5に示すように、外囲器アッセンブリ11の第2接続部材23に位置決め治具35を取り付け、図5に符号Aで示すように、陰極アッセンブリ13の支持体27を、筒状の支持体固定部19の内側に挿入する。支持体27は、陰極電子銃7を外囲器本体17の内側に向けて挿入する。
次に、図5に符号Bで示すように、陰極電子銃7を保持している支持体27の下端を位置決め治具35に当接させて、陰極アッセンブリ13の位置決めをする。
図1に示すように、支持体固定部19に対して陰極アッセンブリ13の支持体27を位置決めした後、その位置で支持体27の後端27bと支持体固定部19の外側端19cとを溶接により固定する。
以上のようにして、外囲器アッセンブリ11と、陰極アッセンブリ13と、陽極アッセンブリ15を組付けて、X線管1を製造する。
図1に示すように、陰極電子銃7から発生した熱電子2が高電圧で加速され陽極ターゲット5に衝突し、X線4を発生させる。発生したX線4はX線透過窓33から取り出され分析等に利用される。
図1に示すように、外囲器3内において、陰極電子銃7と陽極ターゲット5との間の距離H3は、図5に示すように、陰極電子銃7を保持する支持体27を外囲器アッセンブリ11の支持体固定部19をスライドして位置決めできるから、陽極ターゲット5に対する陰極電子銃7の位置決めが正確に且つ容易にできる。
特に、陽極ターゲット5に対する陰極電子銃7を直接位置決めすることで、セラミックス製である外囲器本体17の距離H1に公差があってもその影響を低減できる。
陰極電子銃7を保持する支持体27の位置決めは、支持体27の先端27aを、陽極ターゲット5の位置に対応した位置決め治具35に当接させることで位置決めできるから、位置決めが容易にできる。
本実施の形態によれば、X線管の焦点形状を左右する陰極電子銃7と陽極ターゲット5との距離を、0.1mm以内の誤差範囲で製造することができる。
本実施の形態にかかるX線管1は、焦点の形状を左右する陰極電子銃7と陽極ターゲット5との距離H3に関係する部品のうち、セラミックス製の外囲器本体17以外は金属製の部品であるから、精密な加工と接合が容易にできる。
本実施の形態によれば、X線管1は、外囲器アッセンブリ11と、陰極アッセンブリ13と、陽極アッセンブリ15との、3つのアッセンブリから構成されていると共に各アッセンブリ11、13、15を位置決めしながら組み立てるので、効率的な製造ができる。
Claims (6)
- 内部を真空に保持する外囲器と、前記外囲器内に設けて熱電子の衝突によりX線を発生させる陽極ターゲットと、前記外囲器内に設けて前記陽極ターゲットに向けて熱電子を放出する陰極電子銃とを備えるX線管であって、
先端部に前記陰極電子銃を保持した金属製の支持体を有する陰極アッセンブリと、
前記陰極アッセンブリの前記支持体を固定する支持体固定部を有すると共に前記外囲器を構成する外囲器アッセンブリと、を備え、
前記陰極アッセンブリの前記支持体は先端から後端に至る全体が金属製の筒状であり、先端側には外周面の内周側に陰極電子銃が配置されており、
前記支持体固定部は金属製の筒状であり、内周側に前記陰極アッセンブリの前記支持体の後端が溶接により固定されており、
前記外囲器アッセンブリは、セラミックス製で筒状の外囲器本体を有し、前記外囲器本体の一端と前記支持体固定部の外周面とが金属製の接続部材で接続されているX線管。 - 前記外囲器の一部を構成する金属製の有底筒部を有し、前記有底筒部の内側底面に前記陽極ターゲットを保持し、前記有底筒部の側面にX線透過窓を有する陽極アッセンブリを更に備え、前記陽極アッセンブリの前記有底筒部の開口端部が前記外囲器本体の他端に固定されている請求項1に記載のX線管。
- 内部を真空に保持する外囲器と、前記外囲器内に設けて熱電子の衝突によりX線を発生させる陽極ターゲットと、前記外囲器内に設けて前記陽極ターゲットに向けて熱電子を放出する陰極電子銃とを備えるX線管の製造方法であって、
先端部に前記陰極電子銃を保持した金属製の支持体を有する陰極アッセンブリと、
前記陰極アッセンブリの前記支持体を固定する金属製で筒状の支持体固定部と、セラミックス製で筒状の外囲器本体と、前記外囲器本体の一端と前記支持体固定部の外周面との間を金属製の接続部材で接続した外囲器アッセンブリと、
前記外囲器の一部を構成する金属製の有底筒部を有し、前記有底筒部の内側底面に前記陽極ターゲットを保持し、前記有底筒部の側面にX線透過窓を有する陽極アッセンブリと、を準備し、
前記陰極アッセンブリの前記支持体は先端から後端に至る全体が金属製の筒状であり、先端側には外周面の内周側に陰極電子銃7が配置されており、
前記陰極アッセンブリを前記外囲器アッセンブリの前記支持体固定部の内側に、先端から前記外囲器アッセンブリの内部へスライドして挿入する挿入工程と、挿入工程の後に前記陰極アッセンブリの前記先端部の位置をスライドにより所定位置に位置決めする陰極アッセンブリ位置決め工程と、前記陰極アッセンブリ位置決め工程の後に前記陰極アッセンブリの前記支持体の後端を前記外囲器アッセンブリの前記支持体固定部に溶接により固定する陰極アッセンブリ溶接工程とを備えるX線管の製造方法。 - 前記外囲器アッセンブリにおいて、前記接続部材に対する前記支持体固定部の位置を位置決めする支持体固定部位置決め工程を更に備える請求項3に記載のX線管の製造方法。
- 前記陰極アッセンブリ位置決め工程は、前記外囲器本体の他端側に位置決め治具を設置し、この位置決め治具に前記陰極アッセンブリの先端を当接させて位置決めする請求項3に記載のX線管の製造方法。
- 前記陰極アッセンブリ溶接工程の後に、前記外囲器アッセンブリの他端に前記陽極アッセンブリの前記有底筒部の開口端部を接続する陽極アッセンブリ接続工程を備える請求項3に記載のX線管の製造方法。
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