KR101894219B1 - 비파괴검사용의 공업용 x선 발생장치 - Google Patents

Abstract

필라멘트(24)로부터 나간 전자를 타겟(25)에 닿게 하여 X선을 발생시키는 공업용 X선 발생장치(1)이다. 필라멘트(24)와 타겟(25) 사이에 관전압을 인가하는 회로와, 이 회로를 수용하고 있는 고전압 탱크(2)가 설치된다. 관전압을 인가하는 회로는, 승압회로인 코크로프트·월턴 회로(22)와, 이 코크로프트·월턴 회로(22)내의 전압을 검출하는 전압검출회로(26)를 구비하고 있다. 고전압 탱크(2)내에 집중전계가 발생하는 것을 억제하기 위해서 도전성 부재(31a, 31b)가 승압회로(22) 및 전압검출회로(26)내의 적절한 장소에 적어도 1개 접속되어 있다. 도전성 부재(31a, 31b)의 적어도 1개와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격은, 콘덴서(C1, C2) 등과 같은 전자부품과 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격보다 작다.

Description

비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치{INDUSTRIAL X-RAY GENERATOR FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING}

본 발명은 대상물의 내부구조를 비파괴(非破壞)에 의하여 검사할 때에 사용되는 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치로서, 음극으로부터 나온 전자를 대음극(對陰極)에 닿게 하여 X선을 발생시키는 공업용 X선 발생장치에 관한 것이다.

비파괴검사는 기계부품이나 구조물 등과 같은 대상물의 유해한 상처를 그 대상물을 파괴하지 않고 검출하는 기술이다. 이 비파괴검사를 하는 장치로서, 종래부터 다양한 원리에 의거한 다양한 장치가 알려져 있다. 예를 들면 목시검사(目視檢査), 방사선투과장치, 초음파탐상장치(超音波探傷裝置), 와전류탐상장치(渦電流探傷裝置), 자분탐상장치(磁粉探傷裝置), 왜율측정장치(歪率測定裝置), 어코스틱 에미션 장치(acoustic emission 裝置), 침투탐상장치(浸透探傷裝置), 서모그래피 장치(thermography 裝置), 근적외분광장치(近赤外分光裝置) 등과 같은 각종 비파괴검사장치가 알려져 있다. 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치는 방사선투과장치에 속하는 장치로서, 방사선으로 X선을 사용한 장치이다. 이 공업용 X선 발생장치는, 예를 들면 용접의 양부를 검사하기 위한 장치로 널리 활용되고 있다.

공업용 X선 발생장치는 발전소, 화학 플랜트, 조선소 및 건설현장 등에서 사용되는 것이 많아, 경량화(輕量化) 및 소형화(小型化)의 요청이 있다. 예를 들면 공업용 X선 발생장치를 휴대하여 검사현장에 가는 경우가 있으며, 이러한 경우에는 경량화의 요청이 강하다. 또한 검사장소가 좁은 경우에는 소형화의 요청이 강하다.

한편 비파괴검사장치로서의 공업용 X선 발생장치는 X선을 발생시키기 위해서 고전압(高電壓)을 필요로 하고 있으며, 이 고전압을 발생시키기 위한 장치는 무겁다고 하는 것이 상식이었다. 왜냐하면 고전압을 발생시키기 위한 회로부품인 트랜스는 무겁고, 전기적인 절연을 확보하기 위한 구성은 무겁고, X선을 차폐하기 위한 구성은 무겁기 때문이다.

종래에 전기적인 절연을 확보하기 위해서 절연유(絶緣油)를 사용한 절연기술이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌1 참조). 이 유절연은 이하에 설명하는 가스 절연방식에 비하여 공업용 X선 발생장치의 중량을 무겁게 한다는 결점을 구비하지만, 코로나 방전(corona 放電)이 발생하기 어렵고 절연의 능력이 높다는 장점을 구비하고 있다.

또한 종래에 전기적인 절연을 확보하기 위해서 절연용 가스를 사용한 절연기술이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌2 참조). 이 가스절연은 상기한 유절연방식에 비하여 공업용 X선 발생장치의 중량을 가볍게 할 수 있다는 장점을 구비하지만, 코로나 방전을 하기 쉬운 결점을 구비하고 있다. 그러나 현재의 상태에서는 코로나 방전을 하기 쉽다는 결점을 구비하고 있지만, 그 중량을 가볍게 하는 것을 주안(主眼)으로 가스절연이 많이 사용되고 있다.

또한 종래에 전기적인 절연을 확보하기 위해서 몰드 기술(mold 技術)을 사용한 절연기술이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌3 참조). 이 절연기술에 의하면 소형으로도 절연을 확보할 수 있다는 장점을 구비하고 있지만, 몰드 처리를 하기 위한 설비가 비싸며 공수도 많이 들어, 그 결과로 공업용 X선 발생장치의 제품비용이 높아진다는 문제가 있다.

특허문헌1 : 일본국 공개특허 특개2007-141510호 공보 특허문헌2 : 일본국 공개특허공보 특개소58-083590호 공보 특허문헌3 : 일본국 공개특허 특개2012-049123호 공보

본 발명자는 확실하게 절연을 확보할 수 있고, 소형으로 형성할 수 있고, 또한 제품비용이 싼 공업용 X선 발생장치를 구해서 다양한 시작(試作) 및 실험을 하였다. 예를 들면 뾰족한 부품을 기점으로 하여 방전이 일어나기 쉬운 점을 감안하여, 예각부(銳角部)를 구비하는 부품을 피해서 완만한 곡선으로 구성되는 부품을 많이 사용한다는 기술을 채용하였다. 그러나 여전히 공업용 X선 발생장치의 내부에 있어서의 코로나 방전의 발생을 충분하게 억제하는 것은 어려웠다.

다음에 본 발명자는 공업용 X선 발생장치의 내부에 있어서 전계(電界)가 집중되는 부분을 특정하여, 코로나 방전을 발생하는 부분을 철저하게 찾아내었다. 그리고 그 부분에 있어서의 전계를 개방하는 것에 관해서 여러가지 실험을 하였다. 그리고 그 결과, 그러한 전계의 집중부분에 도전성 부재(導電性 部材)를 설치하면, 코로나 방전의 발생을 억제할 수 있는 것을 인식하였다. 구체적으로는 전계가 집중한다고 생각되는 부분에 도전성 부재를 접속함으로써 코로나 방전을 효과적으로 억제할 수 있는 것을 인식하였다.

본 발명은 상기한 인식을 감안하여 이루어진 것으로서, 소형으로 저렴하면서 양호한 절연을 달성할 수 있는 공업용 X선 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치는, 음극으로부터 나온 전자를 대음극에 닿게 하여 X선을 발생시키는 공업용 X선 발생장치로서, 상기 음극과 상기 대음극 사이에 관전압(管電壓)을 인가하는 관전압 인가회로와, 당해 관전압 인가회로를 수용하고 있는 고전압 탱크(高電壓 tank)를 구비한 공업용 X선 발생장치에 있어서, 상기 관전압 인가회로는, 소정의 저전압을 상기 관전압까지 승압시키는 승압회로와, 당해 승압회로내의 전압을 검출하는 전압검출회로를 구비하고 있고, 상기 고전압 탱크내에 집중전계(集中電界)가 발생되는 것을 억제하기 위한 도전성 부재가 상기 승압회로 및/또는 상기 전압검출회로내의 적절한 장소에 적어도 1개 접속되어 있고, 상기 적어도 1개의 도전성 부재의 적어도 1개와 상기 고전압 탱크의 내벽면과의 간격은, 상기 승압회로 및 상기 전압검출회로를 구성하는 전자부품과 상기 고전압 탱크의 내벽면과의 간격보다 작은 것을 특징으로 한다.

이 공업용 X선 발생장치에 의하면, 승압회로 및/또는 전압검출회로내의 적절한 장소에 소정수의 도전성 부재를 설치한 것에 의하여 유절연기술이나 몰드절연기술을 사용하지 않아도, 과도한 집중전계의 발생을 억제할 수 있었다. 그리고 그 결과, 고전압 탱크내에서 코로나 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있었다.

본 발명에 의하면 유절연을 할 때와 같은 번거로운 조립작업이 불필요하여, 조립공수를 줄일 수 있고 제조비용을 감소할 수 있다. 또한 수지몰드에 의하여 절연을 할 때와 같은 특별한 제조용 설비나 제조용 전원이 불필요하며, 그 때문에 제조비용을 감소할 수 있다.

또한 유절연이나 몰드절연을 사용했을 경우에 비하여 공업용 X선 발생장치의 중량을 가볍게 할 수 있어, 작업자의 부담을 경감시킬 수 있게 되었다. 또한 절연용 가스만으로 절연을 하는 경우에 비하여 부품간의 거리를 작게 할 수 있으므로, 공업용 X선 발생장치를 소형으로 형성할 수 있고, 이에 따라 좁은 장소에서의 검사가 가능하게 되었다.

또한 몰드절연을 하지 않아도, 예를 들면 가스 절연방식에 의하여 효과적으로 코로나 방전을 방지할 수 있고, 이 결과로 재료비의 절감을 할 수 있고, X선 누설방지용의 납의 사용량을 감소시킬 수 있었다.

본 발명에 관한 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치에 있어서는, 상기 고전압 탱크내에 전기절연용 가스를 충전할 수 있다. 이에 따라 X선 발생장치의 중량을 가볍게 할 수 있다.

본 발명에 관한 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치에 있어서, 상기 승압회로는 복수의 다이오드와 복수의 콘덴서를 접속하여 이루어지는 회로에 의하여 구성할 수 있다. 또한 상기 도전성 부재는 상기 다이오드의 애노드 단자 또는 캐소드 단자에 접속하거나, 또는 그들의 단자로부터 연장되는 배선에 접속할 수 있다.

본 발명에 관한 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치에 있어서, 상기 승압회로는 복수의 기판에 나누어서 형성할 수 있고, 이들의 기판은 인접하여 서로 평행하게 나란히 배치할 수 있고, 상기 도전성 부재는 상기 복수의 기판중에서 고전압측의 기판에 설치할 수 있다.

본 발명에 관한 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치에 있어서, 상기 전압검출회로는 복수의 저항을 접속하여 이루어지는 회로를 구비할 수 있고, 상기 도전성 부재는 상기 저항의 단자 또는 당해 단자로부터 연장되는 배선에 접속될 수 있다.

본 발명에 의하면, 승압회로 및/또는 전압검출회로내의 적절한 장소에 소정수의 도전성 부재를 설치함으로써 유절연이나 몰드절연을 사용하지 않아도, 과도한 집중전계의 발생을 억제할 수 있다. 그리고 그 결과, 고전압 탱크내에서 코로나 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면 유절연을 할 때와 같은 번거로운 작업이 불필요하여, 제조비용을 감소할 수 있다. 또한 수지몰드에 의하여 절연을 할 때와 같은 특별한 전원이나 설비가 불필요하여, 제조비용을 감소할 수 있다.

또한 유절연이나 몰드절연을 사용했을 경우에 비하여 공업용 X선 발생장치의 중량을 가볍게 할 수 있어, 작업자의 부담을 경감시킬 수 있게 되었다. 또한 절연용 가스만으로 절연을 하는 경우에 비하여 부품간의 거리를 작게 할 수 있으므로, 공업용 X선 발생장치를 소형으로 형성할 수 있고, 이에 따라 좁은 장소에서의 검사가 가능하게 되었다.

[도1] 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 1실시형태의 외관형상을 나타내는 사시도이다.
[도2] 도1의 공업용 X선 발생장치의 내부구조를 나타내는 사시도이다.
[도3] 도2의 공업용 X선 발생장치의 회로구성을 나타내는 회로도이다.
[도4] 도2의 공업용 X선 발생장치의 주요 구성부품의 하나인 회로기판을 나타내는 사시도이다.
[도5] 도4에 있어서의 하나의 회로기판의 뒤쪽을 나타내는 사시도이다.
[도6] 도4에 있어서의 다른 하나의 회로기판의 뒤쪽을 나타내는 사시도이다.
[도7] 도5에서 사용되는 주용부품인 도전성 부재용 기판을 나타내는 사시도이다.
[도8] 도2의 공업용 X선 발생장치의 다른 주요 구성부품의 하나인 검출회로용 기판을 나타내는 사시도이다.
[도9] 도8에서 사용되는 주용부품인 도전성 부재로서의 링부재를 나타내는 사시도이다.
[도10] 도2의 E-E선을 따른 평면 단면도이다.
[도11] 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 다른 실시형태의 내부구조를 나타내는 사시도이다.
[도12] 도11의 공업용 X선 발생장치의 회로구성을 나타내는 회로도이다.
[도13] 도11의 공업용 X선 발생장치의 주요 구성부품의 하나인 회로기판을 나타내는 사시도이다.
[도14] 도13에서 사용되는 주용부품인 도전성 부재로서의 링부재를 나타내는 사시도이다.
[도15] 도11의 F-F선을 따른 평면 단면도이다.
[도16] 도전성 부재의 또 다른 실시형태를 나타내는 도면이다.
[도17] 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 또 다른 실시형태의 내부의 평면 단면구조를 나타내는 도면이다.
[도18] 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 또 다른 실시형태의 내부의 평면 단면구조를 나타내는 도면이다.

(공업용 X선 발생장치의 제1실시형태)

이하, 본 발명에 관한 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치를 실시형태에 의거하여 설명한다. 또 본 발명이 이 실시형태에 한정되지 않는 것은 물론이다. 또한 본 명세서에 첨부된 도면에서는 특징적인 부분을 이해하기 쉽게 나타내기 위해서 실제의 것과는 다른 비율로 구성요소를 나타내는 경우가 있다.

도1은 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 1실시형태의 외관을 나타내고 있다. 여기에 나타내는 공업용 X선 발생장치(1)는, 통형상(筒形狀)으로 금속제의 외장 케이스(外裝 case) (2)와, 손잡이(3a 및 3b)와, X선 취출창(X線 取出窓)(4)을 구비하고 있다. 외장 케이스(2)는 내부의 고전압부분을 수용하는 고전압 탱크로서 기능하기 때문에, 이하에서는 외장 케이스(2)를 고전압 탱크(2)로 부르는 경우가 있다. 고전압 탱크(2)는 기대(基臺)(7)에 고정되어 있다. 외장 케이스(2)의 상부에는 상부 커버(5a)가 설치되고, 그 하부에는 하부 커버(5b)가 설치되어 있다.

고전압 탱크(2)는 통모양(본 실시형태에서는 원통모양)으로 형성되어 있다. 기대(7)의 재질은 예를 들면 알루미늄(Al)이다. 고전압 탱크(2)의 재질은 예를 들면 알루미늄(Al)이다. 커버(5a 및 5b)는 모두 철(Fe)을 주성분으로 하는 금속에 의하여 형성되어 있다. 기대(7)와 고전압 탱크(2)는 기밀(氣密)하게 조립되어 있으며, 그 내부에는 전기절연용의 가스, 예를 들면 SF ₆ 가스가 충전되어 있다. 본 실시형태에서는 외장 케이스(2)를 고전압 탱크로서 사용하고 있지만, 외장 케이스(2)와는 별도로 고전압 탱크를 설치할 수도 있다.

도2는 공업용 X선 발생장치(1)의 내부구조를 나타내고 있다. 도2에 있어서 기대(7)상에, 1장의 검출회로용 기판(9)과, 복수(본 실시형태에서는 2장)의 승압회로용 기판(10a 및 1Ob)과, kV 메인코일(kV main coil)(11)과, 2개의 필라멘트 트랜스(filament transformer)(12a 및 12b)가 설치되어 있다. 또한 기대(7)상에는, 필라멘트 회로부(14)를 수용한 역 사발모양의 금속제 기구(15)와, X선관구(X線管球)(16)가 설치되어 있다. X선관구(16)의 적절한 장소에는 X선창(X線窓)(18)이 설치되어 있다. 또 X선창(18)에 대향하는 부분의 커버(5a)에 X선 취출창(4)이 설치되어 있다. 상기한 각 부재 및 각 기기는, 기대(7)에 고정된 도면에 나타나 있지 않은 복수의 지주(支柱)에 의하여 지지되어 있다.

2장의 승압회로용 기판(10a 및 10b)의 기판상에는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 복수의 콘덴서(C1)와 복수의 다이오드(D)에 의하여 구성된 주지의 승압회로인 코크로프트·월턴 회로(Cockcroft·Walton 回路)(22)가 설치되어 있다. 이 코크로프트·월턴 회로(22)는 기판(10a)상의 회로와 기판(10b)상의 회로에 의하여 하나의 코크로프트·월턴 회로를 구성하고 있다. 기판(10a)상의 회로는 코크로프트·월턴 회로(22)의 고전압측을 구성하고 있으며, 기판(10b)상의 회로는 코크로프트·월턴 회로(22)의 저전압측을 구성하고 있다.

코크로프트·월턴 회로(22)의 입력단자에 kV 메인코일(11)의 2차측 코일이 접속되어 있다. kV 메인코일(11)의 1차측 코일에는 인버터(23a)가 접속되어 있다. 코크로프트·월턴 회로(22)의 출력단자는 저항(R1)을 통하여 X선관구(16)의 음극, 즉 필라멘트(24)에 접속되어 있다. 필라멘트(24)에 대향하는 대음극, 즉 타겟(target)(25)은 접지되어 있다. 타겟(25)의 전자충돌면은 텅스텐(tungsten)(W) 등에 의하여 형성되어 있다. X선관구(16)의 내부는 진공(眞空)이다.

도2에 있어서 저전압측의 승압회로용 기판(10b)에 인접하여 설치된 검출회로용 기판(9)상에는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 저항(R2)과 콘덴서(C2)를 병렬접속하여 이루어지는 복수개의 회로를, 서로 직렬접속하여 이루어지는 전압검출회로(26)가 설치되어 있다. 전압검출회로(26)의 일방(一方)의 단자는 접지되어 있으며, 타방(他方)의 단자는 코크로프트·월턴 회로(22)의 입력측 부분에 접속되어 있다.

도2에 나타낸 2개의 필라멘트 트랜스(12a 및 12b)는, 도3에 있어서 X선관구(16)의 구성요소인 필라멘트(24)에 접속되어 있다. 입력측의 필라멘트 트랜스(12a)에는 인버터(23b)가 접속되어 있다. 승압회로측의 인버터(23a) 및 필라멘트측의 인버터(23b)의 각각의 입력단자는 정류기(29)를 통하여 상용교류전원(30)에 접속되어 있다.

전압검출회로(26)의 접지단자는 kV 검출용단자(즉 관전압 검출용단자)로서, 이 단자는 앰프(30a)를 통하여 인버터(23a)의 제어용단자에 접속되어 있다. 또한 코크로프트·월턴 회로(22)의 접지단자(27)는 mA 검출용단자(즉 관전류 검출용단자)로서, 이 단자는 앰프(30b)를 통하여 인버터(23b)의 제어용단자에 접속되어 있다. 고전압 탱크(2)는 접지전위(接地電位)에 연결되어 있다.

코크로프트·월턴 회로(22)의 배선상에, 본 실시형태에서는 고전압측기판(10a)의 배선상에 복수(본 실시형태에서는 12개)의 도전성 부재(31a)가 접속되어 있다. 또한 전압검출회로(26)의 배선상에 도전성 부재로서의 복수(본 실시형태에서는 6개)의 링부재(31b)가 접속되어 있다.

도4는 고전압측의 승압회로용 기판(10a) 및 저전압측의 승압회로용 기판(10b)을, 도2의 앞쪽(화살표(A)측)으로부터 본 상태를 나타내고 있다. 도5는 고전압측의 승압회로용 기판(10a)을 도4 및 도2의 뒤쪽(화살표(B)측)으로부터 본 상태를 나타내고 있다. 도6은 저전압측의 승압회로용 기판(10b)을 도4 및 도2의 뒤쪽(화살표(B)측)으로부터 본 상태를 나타내고 있다. 기판(10a, 10b)은 대체로 프레임 모양으로 형성되어 있으며, 프레임 부분에 의하여 형성된 중앙부분은 공간이 되어 있다. 프레임 부분은 단순한 직선형상이 아니라 뱀이 구불거리고 있는 듯한 형상, 즉 몇 번이나 반복해서 구부러지는 형상으로 되어 있다.

도4에 나타나 있는 바와 같이 A방향(앞쪽방향)으로부터 바라본 표면의 외관은 고전압측 기판(10a)과 저전압측 기판(10b)에서 동일하다. 도2의 B방향(뒤쪽방향)으로부터 바라본 경우에, 고전압측 기판(10a)의 뒷면과 저전압측 기판(10b)의 뒷면에서 외관이 다르게 되어 있다. 다르게 되어 있는 것은, 고전압측 기판(10a)(도5)의 고전위 부분에는 복수개(본 실시형태에서는 4개)의 도전성 부재용 기판(8)이 설치되어 있는 한편, 저전압측 기판(10b)(도6)에는 그러한 도전성 부재용 기판이 설치되어 있지 않은 것이다. 복수의 콘덴서(C1) 및 복수의 다이오드(D)로부터 이루어지는 코크로프트·월턴 회로가 형성되어 있는 것은 고전압측 기판(10a)과 저전압측 기판(10b)에서 동일하다. 즉 도5에 있어서 도전성 부재용 기판(8)을 제거하면, 기판(10a) 및 그 위의 회로구성은 도6의 저전압측 기판(10b)과 동일하다.

도4에 있어서, 기판(10a, 10b)은 절연성을 구비한 적절한 합성수지에 의하여 형성되어 있다. 도3의 회로도에 있어서의 복수의 콘덴서(C1)는, 도5 및 도6에 나타나 있는 바와 같이 기판(10a, 10b)의 좌우의 측면부에 나누어 설치되어 있다. 이들의 콘덴서(C1)는 상하방향을 따라서 나란히 배치되어 있다. 또한 도3의 회로도에 있어서의 복수의 다이오드(D)는, 도4, 도5 및 도6에 있어서 기판(10a, 10b)의 중앙부분에 정리해서 설치되어 있다. 이들의 다이오드(D)는 상하방향을 따라서 배치되어 있다.

도5에 있어서, 고전압측 회로기판(10a)에 설치된 4개의 도전성 부재용 기판(8)은, 각각 도7에 나타내는 형상을 구비하고 있다. 도전성 부재용 기판(8)은 절연성을 구비한 합성수지, 예를 들면 글라스 에폭시 수지(glass epoxy 樹脂)에 의하여 형성되어 있다. 도전성 부재용 기판(8)은 화살표(C)방향으로부터 평면적으로 봐서, 5개의 우회변(迂回邊)(a∼e)을 구불구불 연속시킨 우회형상(迂回形狀)으로 형성되어 있다. 3개의 우회변(a, c, e)에는 직선모양 또는 가늘고 긴 직사각형 모양의 도전성 부재(31a)가, 예를 들면 솔더에 의하여 형성되어 있다. 도전성 부재(31a)는 도3의 회로도에 있어서 동일한 부호로 나타내고 있는 도전성 부재이다.

도전성 부재(31a)에 있어서 1개의 단부(端部)에 대응한 부분의 기판(8)에 관통구멍이 형성되어 있어, 그 관통구멍에 도전성의 지지봉(支持棒)(35)이 삽입되고, 또한 도전성 부재(31a)에 솔더 접합되어 있다. 도10은 도2의 E-E선을 따라서 X선 발생장치(1)의 내부구조를 평면도로서 나타내고 있다. 도10에 나타나 있는 바와 같이 도전성 부재용 기판(8)의 지지봉(35)의 선단(先端)은 고전압측 회로기판(10a)에 접합, 예를 들면 솔더링에 의하여 접합되어 있다. 이에 따라 도전성 부재(31a)가 콘덴서(C1)를 덮는 위치에 배치됨과 아울러, 고전압측 기판(10a)상의 회로에 전기적으로 접속된 상태로 되어 있다. 도전성 부재(31a)는 전기적으로는, 도3의 회로도에 나타나 있는 바와 같이 한 쌍의 다이오드(D)를 연결하고 있는 배선에 접속되어 있다.

도7에 있어서 솔더에 의하여 형성된 도전성 부재(31a)의 길이(L) 및 폭(W)은, 고전압 탱크(2)의 내부에 발생하는 전계를 도전성 부재(31a)에 의하여 완화(즉 억제)하는 기능을 발휘할 수 있는 치수로 설정된다. 예를 들면 길이(L)는 20mm∼30mm이다. 또한 폭(W)은 2mm∼5mm이다. 실험의 결과, 길이(L)를 25mm, 폭(W)을 3.5mm로 하면 이상적이었다. 전계의 발생을 완화하기 위해서는, 도전성 부재(31a)의 양단부의 형상은 모나지 않은 형상, 뾰족하지 않은 형상, 즉 둥그스름한 모양을 띤 형상인 것이 바람직하다. 도전성 부재(31a)를 솔더에 의하여 형성하는 것은, 양단의 형상을 모나지 않은 형상, 뾰족하지 않은 형상, 둥그스름한 모양을 띤 형상 등으로 하는 것에 관해서 적합하다.

다음에 도8은, 전압검출회로용 기판(9)을 도2의 앞쪽(화살표(A)측)으로부터 본 상태를 나타내고 있다. 기판(9)은 프레임 모양으로 형성되어 있으며, 중앙부분은 큰 공간(K)이 되어 있다. 기판(9)은 적절한 합성수지에 의하여 형성되어 있다. 도3의 회로도에 있어서의 복수의 콘덴서(C2)는, 도8에 있어서 기판(9)의 앞면(화살표(A)측으로부터 보이는 면)의 중앙부분에 설치되어 있다. 이들의 콘덴서(C2)는 상하방향을 따라서 나란히 설치되어 있다.

도3의 회로도에 있어서의 복수의 저항(R2)은, 도8에 있어서 각각 1개의 긴 직선모양의 형태로 되어 있다. 이들의 저항(R2)은 기판(9)의 뒷면(화살표(B)측으로부터 보이는 면)에 설치되어 있다. 이들의 저항(R2)의 양단은, 기판(9)의 뒷면(화살표(B)측으로부터 보이는 면)의 좌우의 측면부분에 솔더링 등에 의하여 접합되어 있다.

도8에 있어서, 전압검출회로용 기판(9)의 앞면(화살표(A)측으로부터 본 면)에 실장된 도전성 부재로서의 6개의 링부재(31b)는, 기판(9)의 앞면(화살표(A)측으로부터 본 면)에 솔더링 등에 의하여 실장되어 있다. 이들의 도전성 부재로서의 링부재(31b)는, 도9에 나타나 있는 바와 같이 금속선재를 변형한 타원형상으로 접어 구부리고, 또한 그 선재의 양단을 솔더링(32) 등에 의하여 연결한 형상으로, 즉 루프모양, 즉 바퀴모양이 되어 있다. 각 도전성 부재로서의 링부재(31b)는, 기판(9)에 솔더링(32)된 상태로 기판(9)의 앞면을 따라 눕혀진 상태가 되어 있다.

본 실시형태에서는 도3 및 도5에 나타나 있는 바와 같이, 승압회로측의 도전성 부재(31a)의 수를 12개로 하였다. 또한 도8에 나타나 있는 바와 같이, 검출회로측의 도전성 부재로서의 링부재(31b)의 수를 6개로 하였다. 그러나 그들의 수는 도전성 부재(31a) 및 도전성 부재로서의 링부재(31b)가 전계집중을 완화하는 기능을 달성하는데 필요한 수로 되는 것이 바람직하다. 이들의 도전성 부재(31a) 및 도전성 부재로서의 링부재(31b)는, 고전압 탱크(2)내에서 코로나 방전이 발생하는 것을 억제하기 위해서 설치되어 있다.

본 실시형태에서는 도3의 회로도에 나타나 있는 바와 같이, 승압회로측의 도전성 부재(31a)는 일방의 기판인 고압측의 기판(10a)에만 설치되어 있다. 그러나 도전성 부재(31a)는 타방의 기판(10b)에 설치할 수도 있다.

승압회로측의 도전성 부재(31a)는 다이오드(D)의 애노드 단자에 접속되거나, 또는 애노드 단자로부터 연장되는 배선에 접속되어 있다. 검출회로측의 도전성 부재로서의 링부재(31b)는 저항(R2)의 단자에 접속되거나, 또는 저항(R2)으로부터 연장되는 배선에 접속되어 있다. 또 도전성 부재(31a) 및 도전성 부재로서의 링부재(31b)를 접속하는 위치는, 기판(10a, 10b) 및 기판(9)의 각각의 배선상에 있어서 임의의 부분으로 하더라도 좋다.

도전성 부재로서의 링부재(31b)는 도전성의 금속, 예를 들면 구리, 납, 그 이외의 금속을 포함한 금속에 의하여 형성되어 있다. 이들의 도전성 부재로서의 링부재의 선재의 굵기는 예를 들면 지름이 1mm∼2mm이고, 바람직하게는 1.5mm 정도이다. 이들의 도전성 부재로서의 링부재의 선재의 길이는 예를 들면 10mm∼100mm이고, 바람직하게는 50mm이며, 이 선재가 루프모양으로 형성되어 있다.

이하, 상기 구성에 의하여 이루어지는 X선 발생장치의 동작에 대하여 설명한다.

도3에 있어서 상용교류전원(30)으로부터 전기가 공급되면, 그 교류전압이 정류기(29)에 의하여 직류로 변환되고, 또한 2개의 인버터(23a, 23b)의 각각에서 소정전압의 교류로 변환된다.

필라멘트측의 인버터(23b)의 출력전압은, 필라멘트 트랜스(12a, 12b)에 의하여 승압되어서 필라멘트(24)에 인가된다. 이 전압인가(電壓印加)에 의하여 필라멘트(24)에 통전(通電)이 이루어져, 필라멘트(24)가 발열하여 당해 필라멘트(24)로부터 전자(즉 열전자)가 발생한다.

승압회로측의 인버터(23a)의 출력전압은, 메인코일(11)에 의하여 적절하게 승압(예를 들면 30kV로 승압)되고, 또한 승압회로인 코크로프트·월턴 회로(22)에 의하여 소정의 고전압(예를 들면 300kV)으로 승압되어, 관전압으로서 타겟(25)과 필라멘트(24) 사이에 인가된다. 이 관전압의 인가에 의하여 필라멘트(24)로부터 발생한 전자가 가속되어 타겟(25)에 충돌하고, 당해 타겟(25)으로부터 타겟(25)의 재질에 따른 파장의 X선이 발생한다. 이 X선이 검사대상물(예를 들면 금속배관의 관벽이나 건축물의 구조재료 등)에 조사되어서 비파괴검사가 이루어진다.

타겟(25)으로부터 X선이 발생되는 사이에, 타겟(25)과 필라멘트(24) 사이에 전류(즉 관전류)가 흐른다. 관전류는 예를 들면 3mA이다. 이 관전류는 코크로프트·월턴 회로(22)의 접지단자(27)로부터 앰프(30b)로 유입되고, 또한 인버터(23b)로 피드백된다. 이에 따라 필라멘트(24)에 대한 전압인가가 제어되어서 관전류가 일정하게 되도록 제어된다.

코크로프트·월턴 회로(22)의 출력전압은 검출회로(26)에 의하여 외부로 취출되고, 취출된 그 전압값이 앰프(30a)를 통하여 인버터(23a)로 피드백된다. 이에 따라 관전압이 일정하게 되도록 제어된다. 이상으로부터 이해 되는 바와 같이, 본 실시형태에서는 승압회로인 코크로프트·월턴 회로(22)와 전압검출회로(26)에 의하여 관전압 인가회로가 구성되어 있다.

코크로프트·월턴 회로(22)의 동작중에, 고전압 탱크(2)내에 과도하게 강한 집중전계가 발생하여 코로나 방전이 발생되는 것을 생각할 수 있다. 고전압 탱크(2)내에는 절연용의 가스, 예를 들면 SF ₆ 가스가 충전되어 있으므로 과도한 전계의 발생은 어느 정도는 억제되지만, 그 억제의 정도는 불평등 전계(不平等 電界)에서 구성된 본 전원의 경우에는 충분하지 않다. 그러나 본 실시형태에서는, 코크로프트·월턴 회로(22) 및 검출회로(26)내의 적절한 장소에 소정수의 도전성 부재(31a) 및 소정수의 도전성 부재로서의 링부재(31b)를 설치함으로써, 과도한 전계의 발생을 억제할 수 있었다. 그리고 그 결과, 고전압 탱크(2)내에서 코로나 방전이 발생하는 것을 방지할 수 있었다.

X선 발생장치(1)의 내부의 평면적인 단면구조를 나타내고 있는 도10에 있어서, 솔더에 의하여 형성되어 있는, 전계의 집중을 완화하기 위한 부재인 도전성 부재(31a)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d1)은, 승압회로(22)와 전압검출회로(26)에 의하여 형성되는 관전압 인가회로의 구성요소인 모든 전자부품(예를 들면 콘덴서(C1), 다이오드(D), 콘덴서(C2), 저항(R2))과 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(이하 부품-탱크간 간격이라고 하는 경우가 있다)보다 작게 되도록 설정되어 있다.

본 실시형태에 있어서는 도전성 부재(31a)는 복수개 사용되고 있지만, 그들 모든 도전성 부재(31a)에 관한 간격(d1)이, 모든 전자부품에 관한 부품-탱크간 간격보다 작게 설정되어 있다. 그러나 고전압 탱크(2)내에서의 코로나 방전의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 한도에 있어서, 몇 개의 도전성 부재(31a)에 관한 간격(d1)이 부품-탱크간 간격보다 커져도 좋다.

또한 도10에 있어서, 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d2)도 부품-탱크간 간격보다 작아져 있다. 이 도전성 부재로서의 링부재(31b)의 경우도 도전성 부재(31a)의 경우와 마찬가지로, 몇 개의 도전성 부재로서의 링부재(31b)에 관한 간격(d2)이 부품-탱크간 간격보다 커질 수 있다. 또 본 실시형태에서는 도전성 부재(31a)와 고전압 탱크(2)의 간격(d1)이, 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 간격(d2)보다 커져 있다. 즉 d1 > d2이다. 그러나 d1

d2이더라도 좋다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는 도전성 부재(31a)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d1)을 부품-탱크간 간격보다 작게 설정하고, 동시에 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d2)을 부품-탱크간 간격보다 작게 설정하였으므로, 고전압 탱크(2)내에 있어서 전계가 집중하는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 그 때문에 고전압 탱크(2)내에서의 코로나 방전의 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 되었다.

본 실시형태에서는 유절연을 할 때와 같은 번거로운 조립작업이 불필요하며, 그 때문에 제조비용을 감소할 수 있다. 또한 수지몰드에 의하여 절연을 할 때와 같은 특별한 제조용 설비나 제조용 전원이 불필요하며, 그 때문에 제조비용을 감소할 수 있다.

또한 본 실시형태에서 사용한 가스절연은, 유절연이나 몰드절연에 비하여 경량이다. 또한 본 실시형태에서는 도전성 부재(31a) 및 도전성 부재로서의 링부재(31b)를 전계완화 부재로서 사용하였으므로, 가스절연방식이면서 고전압 탱크(2)의 형상을 작게 할 수 있었다. 이들 때문에 본 실시형태의 공업용 X선 발생장치(1)에 의하면, X선 발생장치를 소형·경량으로 형성할 수 있었다.

또한 유절연이나 몰드절연을 사용했을 경우와 비교하여 공업용 X선 발생장치의 중량을 가볍게 할 수 있어, 작업자의 부담을 경감시킬 수 있게 되었다. 또한 도전성 부재(31a), 도전성 부재로서의 링부재(31b)를 사용하지 않고 절연용 가스만으로 절연을 하는 경우에 비하여, 부품간의 거리를 작게 할 수 있으므로 공업용 X선 발생장치를 소형으로 형성할 수 있고, 이에 따라 좁은 장소에서의 검사가 가능하게 되었다.

(공업용 X선 발생장치의 제2실시형태)

도11은 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 다른 실시형태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 공업용 X선 발생장치(41)의 외관형상은 도1에 나타낸 이전의 실시형태와 동일하다. 본 실시형태에 있어서, 도2에 나타낸 실시형태와 동일한 부재는 동일한 부호를 붙여서 나타내기로 하고, 그 설명은 생략한다.

도2에 나타낸 이전의 실시형태에서는, 화살표(A)로 나타내는 앞쪽으로부터 보아서 기대(7)상에, 검출회로용 기판(9), 저전압측 승압회로용 기판(10b), 그리고 고전압측 승압회로용 기판(10a)이 그 순서로 배치되어 있었다. 이에 대하여 도11에 나타내는 본 실시형태에서는, 화살표(A)로 나타내는 앞쪽으로부터 보아서 기대(7)상에, 검출회로용 기판(9), 고전압측 승압회로용 기판(10a), 그리고 저전압측 승압회로용 기판(10b)이 그 순서로 배치되어 있다.

도12는 본 실시형태에서 사용하는 전기회로의 회로도를 나타내고 있다. 이 전기회로는 기본적으로는 도3에 나타낸 이전의 실시형태에서 사용한 전기회로와 동일하다. 도3의 회로에서는 고전압측 승압회로용 기판(10a)의 고전압측에 12개의 도전성 부재(31a)를 회로배선에 접속하였다. 이에 대하여 도12에 나타내는 본 실시형태에서는, 도전성 부재(31a)를 대신하여, 도전성 부재로서의 6개의 링부재(31c)를 고전압측 승압회로용 기판(10a)의 고전압측의 부분에 설치하고 있다.

도전성 부재로서의 링부재(31c)는, 도13에 나타나 있는 바와 같이 기판(10a)의 앞면(화살표(A)측으로부터 본 면)에 솔더링(32) 등에 의하여 실장되어 있다. 이들의 도전성 부재로서의 링부재(31c)는, 도14에 나타나 있는 바와 같이 금속선재를 말굽형, U자형, 또는 사각형의 한쪽 변을 잘라내어 그에 대향하는 변에 둥그스름한 모양을 붙인 형상 등과 같은 각 형상으로 접어 구부려, 그 선재의 양단을 솔더링(32) 등에 의하여 연결한 형상으로, 즉 루프모양, 즉 바퀴모양이 되어 있다. 각 도전성 부재로서의 링부재(31c)는, 도13에 있어서 기판(10a)에 솔더링(32) 된 상태로 기판(10a)으로부터 선 상태가 되어 있다.

도전성 부재로서의 링부재(31c)는 도전성의 금속, 예를 들면 구리, 납, 그 외의 금속을 포함한 금속에 의하여 형성되어 있다. 이들의 도전성 부재로서의 링부재의 선재의 굵기는 예를 들면 지름이 1mm∼2mm이고, 바람직하게는 1.5mm 정도이다. 이들의 도전성 부재로서의 링부재의 선재의 길이는 예를 들면 10mm∼100mm이고, 바람직하게는 50mm이며, 이 선재가 루프모양으로 형성되어 있다.

도15는, 도11의 F-F선을 따라서 X선 발생장치(41)의 내부구조를 평면도로서 나타내고 있다. 도15에 있어서 승압회로(22)측의 도전성 부재로서의 링부재(31c)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d3)은, 승압회로(22)와 전압검출회로(26)에 의하여 형성되는 관전압 인가회로의 구성요소인 모든 전자부품(예를 들면 콘덴서(C1), 다이오드(D), 콘덴서(C2), 저항(R2))과 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(즉 부품-탱크간 간격)보다 작게 되도록 설정되어 있다.

본 실시형태에 있어서는 도전성 부재로서의 링부재(31c)는 6개 사용되고 있지만, 그들 모든 도전성 부재로서의 링부재(31c)에 관한 탱크의 내벽면까지의 간격(d3)이, 모든 전자부품에 관한 부품-탱크간 간격보다 작게 설정되어 있다. 그러나 고전압 탱크(2)내에서의 코로나 방전의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 한도에 있어서, 몇 개의 도전성 부재로서의 링부재(31c)에 관한 간격(d3)이 부품-탱크간 간격보다 커져도 좋다.

또한 도15에 있어서, 전압검출회로(26)측의 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d2)도, 부품-탱크간 간격보다 작아져 있다. 이 도전성 부재로서의 링부재(31b)의 경우도 도전성 부재로서의 링부재(31c)의 경우와 마찬가지로, 몇 개의 도전성 부재로서의 링부재(31b)에 관한 간격(d2)이 부품-탱크간 간격보다 커질 수 있다. 또 본 실시형태에서는 도전성 부재로서의 링부재(31c)와 고전압 탱크(2)의 간격(d3)이, 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 간격(d2)보다 커져 있다. 즉 d3 > d2이다. 그러나 d3

d2이더라도 좋다.

이상과 같이, 본 실시형태에서는 도전성 부재로서의 링부재(31c)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d3)을 부품-탱크간 간격보다 작게 설정하고, 동시에 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d2)을 부품-탱크간 간격보다 작게 설정하였으므로, 고전압 탱크(2)내에 있어서 전계가 집중하는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 그 때문에 고전압 탱크(2)내에서의 코로나 방전의 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 되었다.

본 실시형태에서는 승압회로(22)내에 도전성 부재로서의 링부재(31c)를 설치하고, 전압검출회로(26)내에 도전성 부재로서의 링부재(31b)를 설치하였으므로, 고전압 탱크(2)내에서의 전계의 집중을 억제할 수 있고, 그 때문에 고전압 탱크(2)내에서의 코로나 방전의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

(변형예)

이상의 실시형태에서는, 고전압 탱크(2)내에 있어서의 코로나 방전의 발생을 방지하기 위한 도전성 부재로서의 링부재로서, 도14에 나타나 있는 바와 같은 말굽형상, 역 U자형상, 또는 사각형의 한쪽 변을 잘라내어 그에 대향하는 변에 둥그스름한 모양을 붙인 형상인 도전성 부재로서의 링부재(31c) 및 도9에 나타나 있는 바와 같은 변형된 타원형상의 도전성 부재로서의 링부재(31b)를 사용하였다. 이에 대신하여, 도16(b)에 나타나 있는 바와 같은 전계완화용의 도전성 부재로서의 링부재(31d)를 사용할 수 있다. 이 도전성 부재로서의 링부재(31d)는, 예를 들면 다음과 같은 방법에 의하여 제조할 수 있다.

즉 지름이 0.6mm 정도인 도전성의 선재에 의하여, 감는 지름(D1) = 2.5mm 정도이고 길이(L) = 50mm 정도인 코일 선재(33)를 형성하여, 이 코일 선재(33)의 중심부분에 지름이 0.8mm 정도인 가요성(可撓性)의 선재(도면에는 나타내지 않는다)를 삽입하고, 그 가요성 선재를 루프모양으로 구부림으로써 코일 선재(33)를 루프모양으로 구부리고, 그리고 코일 선재(33)의 양단을 솔더링(32) 등의 접합방법에 의하여 서로 접합함으로써 도전성 부재로서의 링부재(31d)를 형성할 수 있다.

(공업용 X선 발생장치의 제3실시형태)

도17은 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 또 다른 실시형태를 나타내고 있다. 도15에 나타낸 이전의 실시형태에서는 화살표(A)로 나타내는 앞쪽으로부터 순차적으로 기대(7)상에, 검출회로용 기판(9), 고전압측 승압회로용 기판(10a), 그리고 저전압측 승압회로용 기판(10b)을 설치하였다. 이에 대하여 본 실시형태의 공업용 X선 발생장치(51)에서는, 화살표(A)로 나타내는 앞쪽으로부터 순차적으로 기대(7)상에, 검출회로용 기판(9), 저전압측 승압회로용 기판(10b), 그리고 고전압측 승압회로용 기판(10a)을 설치하였다. 그리고 고전압측 승압회로용 기판(10a)에 설치되는 도전성 부재로서의 링부재(31c)가 뒤쪽(화살표(B)가 그려진 측)방향을 향하도록 배치하였다.

본 실시형태에 있어서, 승압회로(22)측의 도전성 부재로서의 링부재(31c)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d3)은, 승압회로(22)와 전압검출회로(26)에 의하여 형성되는 관전압 인가회로의 구성요소인 모든 전자부품(예를 들면 콘덴서(C1), 다이오드(D), 콘덴서(C2), 저항(R2))과 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(즉 부품-탱크간 간격)보다 작게 되도록 설정되어 있다. 또 경우에 따라서는, 몇 개의 도전성 부재로서의 링부재(31c)에 관한 간격(d3)이 부품-탱크간 간격보다 커지는 것은 있을 수 있다.

또한 전압검출회로(26)측의 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d2)도, 부품-탱크간 간격보다 작아져 있다. 이 도전성 부재로서의 링부재(31b)의 경우도 도전성 부재로서의 링부재(31c)의 경우와 마찬가지로, 몇 개의 도전성 부재로서의 링부재(31b)에 관한 간격(d2)이 부품-탱크간 간격보다 커질 수 있다. 또 본 실시형태에서는 도전성 부재로서의 링부재(31c)와 고전압 탱크(2)의 간격(d3)이, 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 간격(d2)보다 커져 있다. 즉 d3 > d2이다. 그러나 d3

d2 이더라도 좋다.

본 실시형태에 있어서도, 도전성 부재로서의 링부재(31c)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d3)을 부품-탱크간 간격보다 작게 설정하고, 동시에 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d2)을 부품-탱크간 간격보다 작게 설정하였으므로, 고전압 탱크(2)내에 있어서 전계가 집중하는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 그 때문에 고전압 탱크(2)내에서의 코로나 방전의 발생을 효과적으로 방지할 수 있게 되었다.

(공업용 X선 발생장치의 제4실시형태)

도18은 본 발명에 관한 공업용 X선 발생장치의 또 다른 실시형태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 공업용 X선 발생장치(61)는, 도10에 나타낸 실시형태와 도15에 나타낸 실시형태를 조합한 구성을 구비하고 있다. 구체적으로는 공업용 X선 발생장치(61)는, 화살표(A)방향으로 나타내는 앞쪽으로부터 보아서 순차적으로 기대(7)상에, 검출회로용 기판(9), 저전압측 승압회로용 기판(10b), 그리고 고전압측 승압회로용 기판(10a)을 구비하고 있다.

검출회로용 기판(9)상에는 도전성 부재로서의 링부재(31b)가 설치되고, 저전압측 승압회로용 기판(10b)상에는 도전성 부재로서의 링부재(31c)가 설치되고, 그리고 고전압측 승압회로용 기판(10a)상에는 도전성 부재(31a)가 설치되어 있다. 도전성 부재(31a)는 솔더에 의하여 형성된 직선모양 또는 가늘고 긴 직사각형 모양의 부재이다.

본 실시형태에 있어서도, 고전압측의 승압회로(22)상의 도전성 부재(31a)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d1)은, 승압회로(22)와 전압검출회로(26)에 의하여 형성되는 관전압 인가회로의 구성요소인 모든 전자부품(예를 들면 콘덴서(C1), 다이오드(D), 콘덴서(C2), 저항(R2))과 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(즉 부품-탱크간 간격)보다 작게 되도록 설정되어 있다.

또한 저전압측의 승압회로(22)측의 도전성 부재로서의 링부재(31c)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d3)은, 승압회로(22)와 전압검출회로(26)에 의하여 형성되는 관전압 인가회로의 구성요소인 모든 전자부품(예를 들면 콘덴서(C1), 다이오드(D), 콘덴서(C2), 저항(R2))과 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(즉 부품-탱크간 간격)보다 작게 되도록 설정되어 있다.

또한 검출회로용 기판(9)상의 도전성 부재로서의 링부재(31b)와 고전압 탱크(2)의 내벽면과의 간격(d2)도 부품-탱크간 간격보다 작아져 있다.

(기타의 실시형태)

이상, 바람직한 실시형태를 들어서 본 발명에 관하여 설명하였지만, 본 발명은 그 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 특허청구범위에 기재된 발명의 범위내에서 다양하게 개변(改變)할 수 있다.

예를 들면 도1로부터 도10에 나타낸 실시형태에 있어서, 도전성 부재(31a) 및 도전성 부재로서의 링부재(31b)의 부착부분은 도면에 나타낸 부분 이외의 부분으로 할 수 있다. 또한 도11로부터 도15에 나타낸 실시형태에 있어서, 도전성 부재로서의 링부재(31b 및 31c)의 부착부분은 도면에 나타낸 부분 이외의 부분으로 할 수 있다. 또한 도9에 나타낸 도전성 부재로서의 링부재(31b) 및 도14에 나타낸 도전성 부재로서의 링부재(31c)의 각각의 루프의 형상 및 크기는, 도면에 나타낸 형상 및 크기 이외의 형상 및 크기로 할 수 있다.

또한 도1로부터 도10에 나타낸 실시형태에 있어서, 도전성 부재(31a) 및 도전성 부재로서의 링부재(31b)의 수는 도면에 나타낸 수 이외의 수로 할 수 있다. 또한 도11로부터 도15에 나타낸 실시형태에 있어서, 도전성 부재로서의 링부재(31b 및 31c)의 수는 도면에 나타낸 수 이외의 수로 할 수 있다.

상기 실시형태에서는 승압회로로서 코크로프트·월턴 회로(22)를 사용하였지만, 기타의 임의의 승압회로를 사용할 수도 있다. 검출회로(26)의 구체적인 구성도 도3에 나타낸 회로구성에 한정되지 않는다. 또한 검출회로(26)에 의하여 취출되는 코크로프트·월턴 회로(22)에 대한 전압취출 부분도 도면에 나타내는 전압위치에 한정되지 않는다. 또한 공업용 X선 발생장치의 외관형상은 도1에 나타낸 외관형상에 한정되지 않는다.

도2에 나타낸 실시형태에서는 코크로프트·월턴 회로에 의하여 형성된 승압회로(22)를 2개의 기판(10a 및 10b)에 나누어서 설치하였다. 이 구성을 대신하여 승압회로(22)를 1개의 기판상에 형성하는 것도 가능하다.

1 ; 공업용 X선 발생장치
2 ; 고전압 탱크(외장 케이스)
3a, 3b ; 손잡이
4 ; X선 취출창
5a, 5b ; 커버
7 ; 기대
8 ; 도전성 부재용 기판
9 ; 검출회로용 기판
10a, 10b ; 승압회로용 기판
11 ; kV 메인코일
12a, 12b ; 필라멘트 트랜스
14 ; 필라멘트 회로부
15 ; 역 사발모양의 금속제 기구
16 ; X선관구
18 ; X선창
22 ; 코크로프트·월턴 회로(승압회로)
23a, 23b ; 인버터
24 ; 필라멘트(음극)
25 ; 타겟(대음극)
26 ; 전압검출회로
27 ; 접지단자
29 ; 정류기
30 ; 상용교류전원
30a, 30b ; 앰프
31a ; 도전성 부재
31b, 31c, 31d ; 링부재(도전성 부재)
32 ; 솔더링(접합수단)
33 ; 선재
35 ; 지지봉
D ; 다이오드
C1, C2 ; 콘덴서
R1, R2 ; 저항

Claims (7)

1. 음극으로부터 나온 전자를 대음극(對陰極)에 닿게 하여 X선을 발생시키는 공업용 X선 발생장치로서,
   상기 음극과 상기 대음극 사이에 관전압(管電壓)을 인가하는 관전압 인가회로와, 상기 관전압 인가회로를 수용하고 있는 고전압 탱크를 구비한 공업용 X선 발생장치에 있어서,
   상기 관전압 인가회로는, 소정의 저전압을 상기 관전압까지 승압시키는 승압회로(昇壓回路)와, 상기 승압회로내의 전압을 검출하는 전압검출회로(電壓檢出回路)를 구비하고 있고,
   상기 고전압 탱크내에 집중전계(集中電界)가 발생하는 것을 억제하기 위한 도전성 부재(導電性 部材)가 상기 승압회로 및/또는 상기 전압검출회로내의 배선에 전기적 접속에 의하여 적어도 1개 접속되어 있고,
   상기 적어도 1개의 도전성 부재의 적어도 1개와 상기 고전압 탱크의 내벽면과의 간격은, 상기 승압회로 및 상기 전압검출회로를 구성하는 전자부품과 상기 고전압 탱크의 내벽면과의 간격보다 작게 되어 있고,
   상기 고전압 탱크내에 전기절연용 가스가 충전되어 있고,
   상기 도전성 부재는 바퀴모양으로 형성되어 있어 전기적으로도 바퀴모양으로 도통하고 있는
   것을 특징으로 하는 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 승압회로는 복수의 다이오드와 복수의 콘덴서를 접속하여 이루어지는 회로이고,
   상기 도전성 부재는 상기 다이오드의 애노드 단자 또는 캐소드 단자에 접속되거나, 또는 그들의 단자로부터 연장되는 배선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 승압회로는 복수의 기판에 나누어서 형성되어 있고, 이들의 기판은 인접하여 서로 평행하게 나란히 배치되어 있고, 상기 도전성 부재는 상기 복수의 기판중에서 고전압측의 기판에 설치되는 것을 특징으로 하는 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 전압검출회로는 복수의 저항을 접속하여 이루어지는 회로를 구비하고 있고, 상기 도전성 부재는 상기 저항의 단자 또는 상기 단자로부터 연장되는 배선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 전압검출회로는 복수의 저항을 접속하여 이루어지는 회로를 구비하고 있고, 상기 도전성 부재는 상기 저항의 단자 또는 상기 단자로부터 연장되는 배선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 전압검출회로는 복수의 저항을 접속하여 이루어지는 회로를 구비하고 있고, 상기 도전성 부재는 상기 저항의 단자 또는 상기 단자로부터 연장되는 배선에 접속되는 것을 특징으로 하는 비파괴검사용의 공업용 X선 발생장치.
7. 삭제

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