KR20120135927A

KR20120135927A - X선 발생 장치

Info

Publication number: KR20120135927A
Application number: KR1020127030839A
Authority: KR
Inventors: 케이치로 야마모토
Original assignee: 가부시키가이샤 죠부
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2012-12-17
Also published as: JP2012028093A; EP2597937A4; CN102986303B; KR101334659B1; EP2597937A1; JP4880771B2; US20130114794A1; EP2597937B1; WO2012011404A1; CN102986303A; US8517607B2

Abstract

광체내에 X선관과 고전압 발생장치를 설치하면서 절연유를 충진한 X선 발생장치에 있어서, 납을 사용하지 않고, 소형으로, 제조비용을 줄여, 보다 더 냉각성능이 높은 X선 발생장치를 제공한다. 광체내(8)에 X선을 발생하는 X선관(2)과 고전압 발생장치(3)를 가지면서 절연유(4)를 충진한 X선 발생장치(1)에 있어서, X선관(2)를 X선관 홀더(10)내에 설치하고, X선관 홀더(10)의 재질이 적어도 산화 비스무트와 수지를 포함하고 있으며, X선관 홀더(10)가 X선관(2)가 X선을 조사하는 X선 조사창(7)에 대응하는 부분에 개구부를 가지고, 또 X선관 홀더(10)의 내외에서 절연유(4)를 순환하기 위한 복수의 슬릿(11)을 가진다.

Description

X선 발생 장치 {X-RAY GENERATION DEVICE}

본 발명은 X선 발생장치에 관한다. 더욱 상세하게는 식료품이나 공업제품 등의 피(被)검사물에 대하여 X선을 조사(照射)하여, X선의 투과량으로 피 검사물 중의 이물 등을 검출하는 비 파괴검사에 이용되는 X선 발생 장치에 관한다. 또, 의료분야에 있어서 검사에 사용되는 X선 발생장치에 관한다.

종래 공업용의 비파괴 검사나 애완동물등 동물의 검사 및 치과진단에 소형의 X선 발생장치가 사용되어 졌다. 그 중에서는 X선관과 고전압 발생장치를 하나의 광체(筐體)내에 탑재한 모노탱크 또는 모노블록이라고 불리우는 형태의 X선 발생 장치가 사용되어 졌다(예를들면, 특허문헌1 참조).

도9에 모노탱크 형태의 X선관 발생장치(1)의 일례를 나타낸다. 이 X선관 발생장치(모노탱크)(1X)는 광체(8)내에 X선관(2)과, X선관(2)에 전력을 공급하는 고전압 발생장치(3)를 가지고 있다. 더욱이 광체(8)내에 절연유(4)를 충진하고 있다. 이 X선관(2)은 양극(5)과 음극(6)을 가지고 있다. 또, X선관(2)은 양극(5)에 양극방열기(17)를 설치하고 있다. 더욱이 X선관(2)은 절연체(21), (31)과 X선의 산란(散亂)을 방지하기 위한 X선 차폐부재(遮蔽部材)(32)로 둘러싸여 있다. 또한, 파선(破線)으로 나타난 (L1)은 열전자 및 조사X선의 진로를 나타내고 있고, (7)은 X선 조사 창(窓), (23)은 X선 조사 플랜지(flange), (F)는 초점을 나타내고 있다.

다음으로, X선 발생장치(1X)의 동작에 대하여 설명한다. 먼저, 고전압 발생 장치(3)로 X선관(2)에 10kV~500kV의 전압을 인가한다. 구체적으로는 예를 들어 양극(5)을 +50kV로, 음극(6)을 -50kV로 인가한다 (전압차 100kV). 이 전기에 의하여 X선관(2)의 음극(6)의 필라멘트가 점등되고, 열 전자를 방출한다. 열전자는 대향하는 양극(5)에 충돌한다(여기를 초점(F)이라고 한다). 이 충돌 에너지로 X선이 발생한다. 이 X선을 X선 조사 창(7)에서 조사X선(L1)으로써 외부로 추출하여 이용한다.

이 X선 발생장치(1X)의 동작중에는, X선 감(2)이 예를 들면 ±50kV로, 광체(8)가 ±0V로 된다. 이 전위차에 의해 방전(스파크)이 발생할 위험성이 있다. 이 방전을 방지하기 위하여 X선관(2)의 주위에 절연체(21), (31)를 배치하고 절연유(4)를 충진하고 있다. 이 절연체(21), (31)는 내(耐)절연유성의 수지나 세라믹이 사용되고 있다. 또, 절연유(4)는 방전방지와 함께 X선관(2)을 냉각하는 기능도 가지고 있다.

또, X선은 양극(5)의 초점(F)에서 방사 형태로 산란(散亂)하기 때문에 X선 발생장치(1X)의 전(全)방향에 X선을 조사해버릴 위험성이 있다. 이 X선에 의한 피폭(被曝)을 방지하기 위하여, X선관(2)의 주위에 X선 차폐부재(32)를 배치하고 있다. 이 X선 차폐부재(32)는 일반적으로는 납(鉛)을 사용하고 있다. 이것은 X선 차폐효과가 높기 때문이다.

상기의 X선 발생 장치(1X)는, 몇 가지의 문제점을 가지고 있다. 제1로, X선 차폐부재(32)에 납을 사용하고 있다는 문제가 있다. 납은 인체에 위해를 주며, 폐기물로서 자연환경에 악영향을 주기 때문에, 납은 사용하지 않는 것이 바람직하다. 이 납 대신으로 하여 X선 차폐율이 높은 텅스텐(tungsten)을 사용하는 것도 생각할 수 있다. 하지만 텅스텐은 고가(高價)이기 때문에 1kg 당 12000엔에서 15000엔 정도가 된다.

제2로, 소형화에 한계가 있다는 문제가 있다. 이것은 산란하는 X선을 차폐하기 위해서 충분한 두께의 X선 차폐부재(32)가 필요하고, 또, 방전을 방지하기 위한 충분한 두께의 절연체(21), (31)이 필요하기 때문이다. 또, X선 차폐효과는 X선 차폐부재(32)의 두께에 비례한다. 마찬가지로, 절연효과는 절연체(21), (31)의 두께에 비례한다.

특개2007-80568호 공보

본 발명은, 상기 문제에 귀감하여 이루어진 것이며, 그 목적은 광체내에 X선관과 고전압 발생 장치를 설치하고 또, 절연유를 충진한 X선 발생장치에 있어서, 납을 사용하지 않고, 소형으로, 제조비용을 줄이고, 환경 부하(負荷)를 저감하고, 더욱이 냉각성능이 높은 X선 발생장치를 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관련한 X선 발생장치는 광체내에 X선을 발생하는 X선관과 고전압 발생장치를 가지면서 절연유를 충진한 X선 발생장치에 있어서, 상기 X선관을 X선관 홀더 내에 설치하고, 상기 X선관 홀더의 재질이 적어도 산화 비스무트(bitmuth)와 수지를 포함하고 있으며, 상기X선관 홀더가 상기 X선관이 X선을 조사하는 X선 조사 창에 대응하는 부분에 개구부를 가지며, 또한 상기 X선관 홀더의 내외에서 상기 절연유를 순환하기 위한 복수의 슬릿(slit)을 가지는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 의하여, 납을 사용하지 않은 X선 발생장치를 제공하는 것이 가능하다. 또, 산화 비스무트는 그 자체가 절연체이며, 납이나 텅스텐과 같은 도전성(導電性)이 없다. 즉, X선 차폐부재와 절연체의 기능을 겸비한 산화 비스무트를 사용하는 구성에 의하여, X선 발생 장치의 소형화를 실현할 수가 있다. 더욱이 X선 차폐부재에 텅스텐등의 고가인 재료를 사용하지 않기 때문에, X선 발생장치의 제조비용을 줄이는 것이 가능하다. 또, 산화 비스무트는 1kg 당 3000엔 정도이다. 덧붙여, X선관 홀더에 복수의 슬릿을 형성한 구성에 의하여 X선관을 효율적으로 냉각하는 것이 가능하다.

상기의 X선 발생장치에 있어서, 상기 X선관 홀더의 상기 슬릿을, 상기 X선관에서 방사형태로 산란하는 X선의 진행방향으로 교차하는 방향에 형성한 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의하여 X선관 홀더가 산란하는 X선(산란X선)을 차폐하는 것이 가능하다.

상기의 X선 발생장치에 있어서, 상기 X선관 홀더가 산화 비스무트의 분체(粉體)를 절연성의 수지로 성형한 성형체로 구성되고, 상기 산화 비스무트의 중량이 상기 X선관 홀더의 50%이상을 차지하는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의하여, X선관 홀더의 X선 차폐 효과 및 절연효과를 향상하는 것이 가능하다. 이것은, X선관 홀더의 X선 차폐효과 및 절연효과가, 함유하는 산화 비스무트의 질량이 많을수록 높아지기 때문이다.

상기의 X선 발생장치에 있어서m 상기 X선관 홀더가 산화 비스무트의 분체를 절연성의 수지로 성형한 성형체로 구성되어, 상기 산화 비스무트의 중량이 상기 X선관 홀더의 90%이상을 차지하는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의하여 상기와 마찬가지의 작용효과를 얻는 것이 가능하다.

상기의 X선 발생장치에 있어서, 상기 X선관 홀더가 상기 슬릿에 접속한 유(油)순환로와 상기 유순환로에 접속한 방열장치를 가지고 있으며, 상기 X선관 홀더가 상기 절연유를 상기 유순환로를 통하여 상기 방열장치로 보내고, 상기 방열장치에서 냉각하여 상기 X선관 홀더 내에 되돌리는 구성을 가지고 있는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 의하여 X선관의 냉각성능을 향상하는 것이 가능하기 때문에 X선발생장치의 연속사용이 가능해진다.

본 발명에 관련한 X선 발생장치에 의하면, 납을 사용하지 않고, 소형이며, 제조비용을 줄여, 보다 더 냉각성능이 높은 X선 발생장치를 제공하는 것이 가능하다.

도1은 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선발생 장치를 나타낸 도이다.
도2는 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 및 X선관 홀더를 나타낸 사시도이다.
도3은 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 홀더를 나타낸 도이다.
도4는 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선 발생장치의 슬릿 주변의 확대도이다.
도5는 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선 발생장치의 슬릿 주변의 확대도이다.
도6은 본 발명에 관련한 다른 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 홀더를 나타낸 도이다.
도7은 본 발명에 관련한 다른 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 홀더를 나타낸 도이다.
도8은 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 홀더를 나타낸 단(端)면도이다.
도9는 종래의 X선 발생장치를 나타낸 도이다.

이하, 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선 발생장치에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다. 도1에 본 발명에 관련한 실시 형태의 X선 발생장치(1)를 나타낸다. X선 발생장치(1)는, 광체(8)내에 X선을 발생하는 X선관(2)과 고전압 발생장치(3)를 가지면서, 절연유(4)를 충진하고 있다. 이 X선관(2)을 X선관 홀더(10)내에 설치하고 있다. 이 X선관 홀더(10)는 산화 비스무트를 합성수지로 굳힌 성형품이다. 또, X선관 홀더(10)는 절연유(4)를 순환하기 위한 복수의 슬릿(11)을 가지고 있다. 더욱이, X선관(2)에 설치한 양극 방열부(17)는 X선관 홀더(10)의 외부에 위치하도록 구성되어 있다. 이 양극 방열기(17)에 대향하는 광체(8) 면에는 절연체(21)를 설치하고 있다. 또, (5)는 양극, (6)은 음극, (7)은 X선조사창, (L1)은 조사 X선, (L2)는 산란 X선, (F)는 X선이 발생하는 초점(산란X선의 중심), (23)은 X선 조사 플랜지를 나타내고 있다.

다음으로, X선관 홀더(10)의 재질에 대하여 설명한다. X선관 홀더(10)는 적어도 산화 비스무트를 포함하고 있다. X선관 홀더(10)는 예를 들면, 산화 비스무트의 분체와 수지를 혼합하고, 가열하여 성형하는 것이 가능하다. 여기에서 사용하는 수지는, 절연성 및 내유성(耐油性)을 가지고 있는 것이라면, 여러 가지 것을 사용할 수가 있다. 구체적으로는 에폭시 수지 등이 바람직하다.

또, X선관 홀더(10)는 산화 비스무트의 함유량이 많을수록 X선 차폐효과가 높아진다. 그 때문에 X선관 홀더(10)의 전 중량에 대하여 50%이상, 바람직하게는 70%이상, 더욱 바람직하게는 90%이상의 산화 비스무트를 함유하도록 구성한다.

표1은, X선관 홀더(10)의 X선 차폐효과를 비교하기 위하여 행한 실험 결과를 나타낸다. 표1의 (A)내지 (C)는 두께 t(단위mm)의 다른 납판이 투과한 1시간당 조사선량(R)을 나타내고, (D)및 (E)는 산화 비스무트의 함유율의 다른 산화 비스무트판이 투과한 1시간 당 조사선량(R)을 나타낸다. 표1에서, 두께1mm의 아연판을 2장 겹친 경우(C)와, 두께6mm로 산화 비스무트를 87% 함유하는 산화 비스무트판(D)이 동등한 X선차폐효과를 가지고 있는 것을 알았다. 또, 산화 비스무트를 90% 함유하는 산화 비스무트 판(E)에서 보여지는 것과 같이, 산화 비스무트의 함유량을 늘리면 X선 차폐효과가 비약적으로 향상되는 것을 알았다.

또, 산화 비스무트판(D)및 (E)의 절연효과를 평가하는 실험을 행하였다. 두께6mm에서 산화 비스무트를 87% 함유하는 산화 비스무트판(D)은 절연파괴전압이 46kV 였다. 또, 두께 6mm에서 산화 비스무트를 90% 함유하는 산화 비스무트판(E)은 절연파괴 전압이 45kV 였다. 이상으로부터 산화 비스무트판(D),(E)은 높은 절연성을 가지고 있다는 것을 알았다. 또한, 절연파괴전압이란 도체간을 격리하고 있는 절연체가 파괴되어, 절연상태가 유지되지 못하는 것을 말한다.

측정조건		선량율(R/hr)
kV	mA	A	B	C	D	E
kV	mA	Pb판 t=0.5	Pb판 t=1.0	Pb판 t=1.0×2	산화 비스무트판 t=6(87%함유)	산화 비스무트판 t=6(90%함유)
40	2.0	0	0	0	0	0
60	2.0	0.23	0	0	0	0
80	2.0	3.07	0.32	0	0	0
100	2.0	10.76	1.75	0.10	0.08	0.06
110	2.0	14.71	2.44	0.14	0.17	0.09
120	2.0	19.06	3.12	0.21	0.20	0.11
130	2.0	24.19	3.93	0.25	0.27	0.15
140	2.0	30.15	4.90	0.32	0.30	0.17
150	2.0	37.13	6.16	0.38	0.40	0.20

상기의 구성에 의하여 아래의 작용효과를 얻는 것이 가능하다. 제1 로, X선관 홀더(10)를 수지로 굳힌 산화 비스무트로 성형한 구성에 의하여, 납을 사용하지 않는 X선 발생장치(1)를 제공하는 것이 가능하다. 또, X선관 홀더(10)는 합성수지제품을 성형하도록 생산하는 것이 가능하기 때문에 복잡한 형상이어도 실현 가능하다. 더욱이, 대량생산을 용이하게 행하는 것이 가능하다.

제2 로, X선관 홀더(10)가 X선 차폐부재 및 절연체의 양쪽의 기능을 가지는 구성에 의하여 X선 발생장치(1)를 소형화 하는 것이 가능하다. 종래의 수지제의 절연체와, 납제의 X선 차폐부재를 겹친 X선 발생장치는 고전압이 인가되는 X선관의 양극 또는 음극에서 제로 전위(zero potential)인 납 부분의 X선 차폐부재에 방전을 일으킬 위험성이 있다. 그 때문에 납제의 X선 차폐부재는 X선관에서 충분한 거리를 둘 필요가 있었다. 본 발명에서는, 예를 들면 X선관 홀더(10)를 6mm의 두께로 형성한 경우, 이 X선관 홀더(10)는 6mm의 두께를 가지는 X선 차폐부재이며, 또한 6mm의 두께를 가지는 절연체라고도 할 수 있다. 그 때문에 X선관(2)을 X선관 홀더(10)로 감싼 구성에 의해, X선관(2)의 양극 및 음극의 고전압 인가부분에 제로전위인 부분은 없어지며, X선관(2)과 X선관 홀더(10) 간의 빈틈은 절연유가 이동할 수 있을 정도의 거리로 하는 것이 가능하다. 구체적으로는 이 빈틈은 종래의 10mm정도에서 3mm정도까지 작게 하는 것이 가능하고 그 결과 X선 발생장치(10)의 소형화를 실현하는 것이 가능하다.

제3 으로, 텅스텐등의 고가인 절연체를 사용하지 않기 때문에 X선 발생장치(1)의 제조 비용을 줄이는 것이 가능하다. 또한 텅스텐은 1kg 당 15000엔 정도, 산화 비스무트는 1kg 당 3000엔 정도이다.

제4 로, X선관 홀더(10)에 슬릿(11)을 형성한 구성에 의하여, X선 발생장치(1)의 연속사용이 가능해진다. 이것은 냉각기능을 가지는 절연유(4)를 X선관 홀더(10)의 내외에서 순환할 수 있기 때문이다.

도2는 X선관(2) 및 X선관 홀더(10)의 사시도를 나타낸다. X선관 홀더(10)는 원통형상이며, 접합면(22)에서 상홀더(18) 및 하 홀더(19)로 분할되어 구성하고 있다. 또, X선관 홀더(10)는 내외를 관통하는 복수의 슬릿(11)을 가지고 있다. 이 X선관홀더(10)의 내부에 X선관(2)을 고정되게 설치하도록 구성되어 있다. 또, 슬릿(11)을 원형의 개구부로 하고 있으나 직사각형의 개구부로 하여도 좋다.

도3은, 본 발명에 관련한 다른 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 홀더(10A)를 나타낸다. 이 X선관 홀더(10A)는, 복수의 경사 슬릿(12)을 가지고 있다. 이 경사 슬릿(12)은, 경사 슬릿(12)의 측벽부에 대하여 산란X선(L2)이 입사(入射)하도록 구성되어 있다. 또, X선관(2)에 더하여 양극방열기(17)를 X선관 홀더(10A)의 내부에 고정되게 설치하도록 구성되어 있다.

상기의 구성에 의하여, 이하의 작용효과를 얻는 것이 가능하다. 제1 로, 슬릿을 경사 슬릿(12)으로 하는 구성에 의하여, X선관 홀더(10A)의 내외에 있어서 절연유(4)의 유동량을 증가하는 것이 가능하고, X선관(2)의 냉각효과를 향상하는 것이 가능하다. 이것은 도1에 나타난 슬릿(11)에 비교해 개구 면적을 크게 구성하는 것이 가능하기 때문이다. 또한, 경사 슬릿(12)은, 산란 X선(L2)의 진행방향에 대하여 교차하는 방향으로 형성하고 있기 때문에, 산란X선(L2)가 경사 슬릿(12)의 개구부를 통과하여 외부로 산란할 일은 없다.

제2 로, X선 발생장치(10A)의 제조비용을 줄이는 것이 가능하다. 이것은 양극방열기(17)를 X선관 홀더(10A)내부에 고정되게 설치하는 구성에 의하여, 광체(8)에 절연체(21)(도1참조)를 붙이는 작업등이 불필요하게 되어, X선 발생장치(10A)의 조립작업이 간이해지기 때문이다.

도4는, X선관 홀더(10)에 형성한 슬릿(11)(도1참조)주변의 확대도를 나타낸다. 이 복수의 슬릿(11)은 다른 길이(a1 내지 a3)의 개구부를 가지고 있다. 또, 산란 X선(L2)이 X선관 홀더(10)를 투과하는 거리를 X선 차폐거리(d)로 하여 나타낸다. 이 X선 차폐거리(d)는 산란X선(L2)을 차폐하기 위하여 충분한 길이를 규정하고 있으며, X선관 홀더(10)의 재질에서 결정된다. 또 (F)는 산란 X선(L2)이 발생하는 초점을 나타낸다.

다음으로, 이 슬릿(11)의 개구부의 길이를 결정하는 조건을 설명한다. 제1 로, 산란 X선(L2)를 차폐하기 위하여 산란 X선(L2)에 대한 X선관 홀더(10)의 외관상의 두께가 X선 차폐거리(d)보다도 길어지도록 슬릿(11)을 배치하여 개구부의 길이를 결정한다. 제2 로, 상기의 범위내에 있어서 슬릿(11)의 개구부의 길이가 최대가 되도록 설계한다. 이것은 슬릿(11)을 통과하는 절연유(4)의 류량을 많게 해서 냉각효과를 높이기 위한 것이다.

이 복수의 슬릿(11)의 개구부의 길이(a1내지 a3)는, 통일하는 것도 가능하며, 장소에 의하여 변경하는 것도 가능하다. 구체적으로는 산란 X선(L2)이 방사되는 초점(F)에서 먼 슬릿(11)의 개구부의 길이(예를 들면 a3)를 크게 구성하는 것이 바람직하다. 이것은 산란 X선(L2)이 X선관 홀더(10)에 입사하는 각도θ는 초점(F)에서 멀수록 작아지게 되어 (0°에 가깝게 되어), 산란 X선(L2)의 궤도상에 존재하는 X선 차폐부재가 두꺼워 지기 때문이다. 즉, X선 차폐부재가 외관상 두꺼워 지기 때문에, 슬릿(11)의 개구부의 길이를 크게 잡은 경우라도 산란 X선(L2)을 차폐하는것이 가능하다.

도5는, X선관 홀더(10A)에 형성한 경사 슬릿(12)(도3 참조) 주변의 확대도를 나타낸다. 이 복수의 경사 슬릿(12)은 다른 길이(a4 내지 a6)의 개구부를 가지고 있다. 이 경사 슬릿(12)은 경사 슬릿(12)의 측벽부가 초점(F)에 대향하는 방향으로 경사져 있다. 이 때문에 도4에 나타낸 X선 차폐거리(d)와 같은 차폐거리를 가지도록 경사 슬릿(12)을 설계한 경우라도 경사 슬릿(12)의 개구부의 길이(a4 내지 a6)를 a1 내지 a3에 비교하여 길게 하는 것이 가능하다. 이것에 의하여 절연유(4)가 통과하는 류량을 증가하는 것이 가능하고, X선 발생장치(1)의 냉각 성능을 향상하는 것이 가능하다.

도6은, 본 발명에 관련한 다른 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 홀더(10B)를 나타낸다. 이 X선관 홀더(10B)는 일부를 열 전도부재(13)로 하고 있다. 또, 양극 방열기(17)와 열 전도부재(13)를 밀착시키고, 더욱이, 열 전도부재(13)와 광체(8)를 밀착시키고 있다. 또한 열 전도부재(13)는 절연성 및 전도성을 가지고 있으면 좋고, 예를 들면 질화(窒化)알루미늄 등을 이용하는 것이 가능하다.

더욱이, 이 X선 발생장치는, X선 조사 플랜지(23)를 가지지 않은 X선관(2B)을 사용하고 있다. 이 X선관(2B)에서 조사되는 조사 X선(L1)은, X선관 홀더(10B)에 설치한 개구부(24), 및 광체(8B)에 설치한 조사구 커버(25)를 경유하여 조사된다. 여기에서 조사구 커버(25)는 절연유(4)를 외부에 새지 않고, 또, X선을 투과하는 재료를 사용한다. 특히, 조사 커버(25)의 재료는, X선 투과율이 높고, 내(耐)X선성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 재료로써 알루미늄, 플라스틱, 카본 등을 사용하는 것이 바람직하다.

상기의 구성에 의하여, 아래의 작용효과를 얻는 것이 가능하다. 제 1로 양극방열기(17)의 냉각성능을 향상하는 것이 가능하다. 이것은 열 전도성이 높은 물질을 통하여 양극 방열기(17)를 냉각하는 것이 가능하기 때문이다. 여기에서 양극 방열기(17)를 X선 차폐효과가 높은 동(銅)으로 구성하는 것이 바람직하다. 이 때문에 이 열 전도부재(13)는 X선 차폐효과보다도 열 전도성에 우수한 부재를 선택하는 것이 가능하다. 또한, 양극 방열기(17)와 열 전도부재(13) 사이, 및 열 전도부재(13)와 광체(8)의 사이는 모두 밀착 또 빈틈을 벌려서 절연유(4)가 순환하도록 구성하는 것이 가능하다.

또, 개구부(24)를 X선 투과율이 높게, 또 절연성이 높은 재료로 폐지하도록 구성하여도 좋다. 구체적으로는 개구부(24)에, 베릴리아 (소결 산화 베릴륨), 또는 플라스틱 등으로 폐지한다. 이 구성에 의하여 X선관(2B)와 광체(8B)의 사이, 또는 X선관(2B)과 조사 커버(25)의 사이에서 방전이 발생할 가능성을 저감하는 것이 가능하다.

도7은, 본 발명에 관련한 다른 실시 형태의 X선 발생장치의 X선관 홀더(10C)를 나타낸다. 이 X선관 홀더(10C)는 홀더(10C)에 형성한 슬릿(11)에 유순환로(14)를 접속하고 있다. 이 유순환로(14)는 X선관 홀더(10C)내부의 절연유(4)를 방열장치(16) 및 펌프(15)를 사이에 두고 냉각 순환할 수 있도록 구성하고 있다. 여기에서 방열장치(16)는 방열 핀을 가지고 있는 것, 또는 열 교환기를 가지고 있는 것등을 이용할 수 있다.

또, 도 7에서는, 펌프(15) 및 방열장치(16)를 광체(8)의 외부에 배치하고 있으나, 본 발명은 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 펌프(15) 또는 펌프(15) 및 방열장치(16)를 광체(8)내에 배치하는 것도 가능하다. 이 구성에 의하여 X선 발생장치의 외부에 큰 열교환을 위한 기구가 불필요하게 되어 전체적으로 작게 구성하는 것이 가능하다.

상기의 구성에 의하여 X선관(2)의 냉각효율을 비약적으로 향상하는 것이 가능하다. 이것은 X선관 홀더(10C)내의 절연유(4)를 강제적으로 순환하기 위하여 X선관(2)의 냉각효율을 향상하는 것이 가능하다. 도7의 구성은, X선 발생장치(1)의 크기보다도, 연속 사용횟수를 중시하고 싶은 경우에 선택하는 것이 바람직하다.

도8A는, X선관 홀더(10D)의 단(端)면도를 나타낸다. X선관 홀더(10d)의 상 홀더(18)와 하 홀더(19)(도2참조)의 사이를 서로 맞물리도록 잘라낸 접합면(22A)으로 구성하고 있다. 이 X선관 홀더(10D)는 내부에 X선관(2)을 설치한 후 접합면(22A)을 접착제 등으로 접착하여 구성한다. 이 구성에 의하여, 초점(F)에서 조사되는 산란 X선(L2)가 접합면(22A)를 투과하여 외부로 샐 위험성을 방지하는 것이 가능하다.

도8B에, X선관 홀더(10E)의 단(端)면도를 나타낸다. 이 X선관 홀더(10E)는 상 홀더(18)와 하 홀더(19)의 사이를 경사지게 한 접합면(22B)으로 구성한 것이다. 이 구성에 의하여 초점(F)에서 조사되는 산란 X선(L2)이 접합면(22B)을 투과하여 외부로 샐 위험을 더욱 확실하게 방지하는 것이 가능하다.

1 X선 발생장치
2 X선관
3 고전압 발생 장치
4 절연유
5 양극(陽極)
6 음극(陰極)
7 X선 조사 창(窓)
8 광체(筐體)
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E X선관 홀더
11 슬릿
12 경사 슬릿
14 유(油)순환로
16 방열장치

Claims

광체내에, X선을 발생하는 X선관과 고전압 발생 장치를 가지면서 절연유를 충진한 X선 발생장치에 있어서,
상기 X선관을 X선관 홀더내에 설치하고, 상기 X선관 홀더의 재질이 적어도 산화 비스무트와 수지를 포함하고 있으며,
상기 X선관 홀더가 상기 X선관이 X선을 조사하는 X선 조사창에 대응하는 부분에 개구부를 가지고, 또한 상기 X선관 홀더의 내외로 상기 절연유를 순환하기 위한 복수의 슬릿을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제 1항에 있어서,
상기 X선관 홀더의 상기 슬릿을, 상기 X선관에서 방사형태로 산란하는 X선의 진행방향으로 교차하는 방향에 형성한 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 X선관 홀더가 산화 비스무트의 분체를 절연성 수지로 성형한 성형체로 구성되어, 상기 산화 비스무트의 중량이 상기 X선관 홀더의 50%이상을 차지하는 것을 특징으로 하는 X선 발생장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 X선관 홀더가 산화 비스무트의 분체를 절연성 수지로 성형한 성형체로 구성되어, 상기 산화 비스무트의 중량이 상기 X선관 홀더의 90%이상을 차지하는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.
제1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 X선관 홀더가, 상기 슬릿에 접속한 유순환로와 상기 유순환로에 접속한 방열장치를 가지고 있고,
상기 X선관 홀더가, 상기 절연유를 상기 유순환로를 통하여 상기 방열장치로 보내고, 상기 방열장치에서 냉각하여, 상기 X선관 홀더내에 되돌리는 구성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 X선 발생 장치.