TW201944445A - X光產生裝置及x光利用系統 - Google Patents

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TW201944445A
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石井淳
谷澤知章
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日商濱松赫德尼古斯股份有限公司
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Abstract

本發明之X光產生裝置具備:X光管;具有馬達,並對X光管提供空氣之送風風扇;控制馬達之轉數之馬達控制部;及安裝X光管及送風風扇之殼體。馬達控制部使馬達之轉數與包含X光管及殼體之結構物具有之共振頻率錯開。根據該構成,避免因馬達發出之振動所致之共振現象。因此,減低振動對X光管之影響。其結果,X光產生裝置可以高穩定性進行動作。

Description

X光產生裝置及X光利用系統
本揭示係關於一種X光產生裝置,另一形態係一種X光利用系統。
X光產生裝置係藉由使電子對靶材碰撞,而產生X光。向X光管之輸入能量轉換成X光之能量及熱能。例如如專利文獻1所示,X光產生裝置具備將X光管發出之熱能排出之冷卻裝置。專利文獻2暗示自X光產生裝置照射X光時冷卻裝置之動作造成影響。例如,專利文獻3揭示藉由控制作為熱媒之油的流動,而穩定地照射X光之技術。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平5-56958號公報
[專利文獻2]日本專利第2769434號公報
[專利文獻3]日本專利第5315914號公報
[發明所欲解決之問題]
隨著X光管出射之X光之能量變大,輸入能量亦變大。其結果,熱能亦變大。因此,需要提高冷卻裝置之輸出,充分排出自X光管產生之熱能。但,隨著冷卻裝置之輸出增加,冷卻裝置之動作對X光產生裝置之動作穩定性造成之影響亦可能增大。
因此,本揭示之一態樣及其他態樣之目的係提供一種可以高穩定性動作之X光產生裝置及X光利用系統。
[解決問題之技術手段]
本揭示之一形態之X光產生裝置具備:X光管;熱媒提供部,其具有馬達,並對X光管提供熱媒;馬達控制部,其控制馬達之轉數;及裝置殼體,其供X光管及熱媒提供部安裝,且馬達控制部使馬達之轉數與包含X光管及裝置殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
該X光產生裝置中,藉由自熱媒提供部提供之熱媒,控制X光管之溫度。此處,熱媒提供部具有馬達。該馬達之轉數係藉由自馬達控制部提供之控制信號予以控制。馬達控制部使馬達之轉數與包含X光管及裝置殼體之結構物具有之共振頻率錯開。於是,避免因馬達發出之振動所致之共振現象。因此,減低振動對X光管之影響。其結果,X光產生裝置可以高穩定性進行動作。
上述X光產生裝置進而具有控制自X光管輸出之X光之強度之X光控制部,馬達控制部亦可基於X光之強度控制馬達之轉數。X光管產生之熱量與X光之強度關聯。因此,藉由使馬達之轉數與X光之強度建立關聯,而可進行效率良好之冷卻。
馬達控制部亦可於X光之強度愈大時愈增大馬達之轉數,X光之強度愈小時愈減小馬達之轉數。若X光之強度變大,則X光管發出之熱量變多。因此,馬達控制部增大馬達之轉數,提高冷卻性能。另一方面,若X光之強度變小,則X光管發出之熱量亦變少。因此,馬達控制部減小馬達之轉數,降低冷卻性能。因此,可進行更具效率之良好冷卻。
熱媒提供部亦可包含藉由馬達旋轉之風扇,藉由風扇對X光管提供熱媒即氣體。根據該構成,可藉由簡易構成控制X光管之溫度。
上述X光產生裝置進而具備收納X光管,並安裝於裝置殼體之收納部,收納部亦可配置於與熱媒提供部隔開之位置。根據該構成,裝置殼體中熱媒提供部及X光管配置於互相遠離之位置。其結果,熱媒提供部發出之振動傳遞至X光管之前易衰減。因此,可進而抑制因熱媒提供部之動作而對X光管之影響,故X光產生裝置可以高穩定性進行動作。
上述X光產生裝置進而具備包含對X光管提供電壓之電源之樹脂塊部,收納部亦可經由樹脂塊部安裝於裝置殼體。根據該構成,傳遞至裝置殼體之振動經由樹脂塊部傳遞至收納X光管之收納部。其結果,振動於在樹脂塊部傳遞期間衰減。因此,可進而抑制因熱媒提供部之動作而對X光管之影響,故X光產生裝置可以高穩定性進行動作。
本揭示之另一形態之X光利用系統具備:X光產生裝置,其具有X光管、具有馬達並對X光管提供熱媒之熱媒提供部、及供X光管及熱媒提供部安裝之裝置殼體;馬達控制裝置,其控制馬達之轉數;及系統殼體,其供X光產生裝置安裝,且馬達控制裝置使馬達之轉數與包含X光產生裝置及系統殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
X光利用系統中,馬達控制裝置使馬達之轉數與包含X光產生裝置及系統殼體之結構物具有之共振頻率錯開。於是,該結構物不會產生共振現象。因此,抑制因熱媒提供裝置動作而對X光利用系統全體之影響。因此,X光利用系統可以高穩定性進行動作。
本揭示之進而另一形態之X光利用系統具備:X光產生裝置,其具有X光管、供X光管安裝之裝置殼體及馬達控制部;熱媒提供裝置,其具有馬達並對X光管提供熱媒;及系統殼體,其供X光產生裝置及熱媒提供裝置安裝,且馬達控制部使馬達之轉數與包含X光產生裝置及系統殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
亦藉由該X光利用系統,抑制因熱媒提供裝置之動作而對X光利用系統全體之影響,故X光利用系統可以高穩定性進行動作。
本揭示之進而另一形態之X光利用系統具備:X光產生裝置,其具有X光管及供X光管安裝之裝置殼體;熱媒提供裝置,其具有馬達並對X光產生裝置提供熱媒;馬達控制裝置,其控制馬達之轉數;及系統殼體,其供X光產生裝置及熱媒提供裝置安裝,且馬達控制裝置使馬達之轉數與包含X光產生裝置及系統殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
藉由該X光利用系統,亦抑制因熱媒提供裝置之動作而對X光利用系統全體之影響,故X光利用系統可以高穩定性進行動作。
[發明之效果]
根據本揭示之一態樣及另一態樣,可提供一種可以高穩定性進行動作之X光產生裝置及X光利用系統。
以下,參照圖式,針對本揭示之實施形態詳細說明。再者,對各圖中相同或相當部分附註相同符號,省略重複說明。又,表示「上」、「下」等特定方向之詞語係方便起見而基於圖式所示之狀態者。
[第1實施形態]
圖1係顯示本揭示之一實施形態之X光產生裝置之外觀之立體圖。圖2係沿圖1之Ⅱ-Ⅱ線之剖視圖。圖1及圖2所示之X光產生裝置1例如係觀察被檢體之內部構造之X光非破壞檢查所使用之微小焦點X光源。X光產生裝置1具有殼體2(裝置殼體)。於殼體2之內部,主要收納有產生X光之X光管3、收納X光管之一部分之X光管收納部4、及對X光管3供給電力之電源部5。殼體2具有第1收納部21及第2收納部22(包圍部)。
第1收納部21係主要收納電源部5之部分。第1收納部21具有底壁部211、上壁部212及側壁部213。底壁部211及上壁部212分別具有大致正方形狀。底壁部211之緣部及上壁部212之緣部係經由4個側壁部213連結。藉此,第1收納部21形成大致長方體狀。另,本實施形態中,為方便起見,將底壁部211與上壁部212互相對向之方向設為Z方向,將底壁部211側定義為下方,將上壁部212側定義為上方。又,將與Z方向正交,互相對向之側壁部213彼此對向之方向設為X方向及Y方向。
圖3係自圖2之下側觀察之上壁部212之剖視圖。如圖3所示,於自Z方向觀察之上壁部212之中央部,設有圓形之開口部212a。又,於上壁部212,於隔著開口部212a於X方向互相對向之位置,設有一對開口部212b、212c(第1開口部、第2開口部)。開口部212b、212c具有長邊方向沿著Y方向之大致長方形狀。
於底壁部211與上壁部212之間,於與底壁部211及上壁部212之任一者隔開之位置,設有中間壁部214。藉由如此之中間壁部214,於第1收納部21之內部,區劃有被上壁部212、側壁部213及中間壁部214包圍之第1收納空間S1,及被底壁部211、側壁部213及中間壁部214包圍之第2收納空間S2。第1收納空間S1中,於中間壁部214之上面214a,固定有電源部5。第2收納空間S2中,於中間壁部214之下面214b,安裝有控制電路基板7。於控制電路基板7上,構成用以藉由未圖示之各種電子零件控制X光產生裝置1之各部(例如電源部5、後述之送風風扇9及後述之電子槍11等)之動作之控制電路。
第2收納部22係連接於第1收納部21之上部,收納X光管3及X光管收納部4之部分。第2收納部22自沿X光管之管軸AX之方向(管軸方向、Z方向)觀察,包圍X光管收納部4。第2收納部22以螺絲緊固等對上壁部212之上面212e固定。於第2收納部22之上部,設有用以至少使X光管3之X光出射窗33a(參照圖1及圖4)露出於外部之開口部221a。
X光管收納部4係由具有高熱傳導率(散熱性較高)之金屬形成。X光管收納部4之材料較佳為例鋁、鐵、銅及包含該等之合金等,本實施形態中係鋁(或其合金)。X光管收納部4呈於X光管3之管軸方向(Z方向)之兩端具有開口之筒狀。X光管收納部4之管軸與X光管3之管軸AX一致。X光管收納部4具有保持部41、圓筒部42及凸緣部44。保持部41係使用未圖示之固定構件,於凸緣部311中保持X光管3之部分,將X光管收納部4之上部開口與X光管3一起氣密地密封。圓筒部42係連接於保持部41之下端,形成為沿Z方向延伸之圓筒狀之部分。凸緣部44係連接於圓筒部42之端部,自Z方向觀察於外側延伸之部分。凸緣部44係自Z方向觀察,於包圍上壁部212之開口部212a之位置,對上壁部212之上面212e氣密地固定。本實施形態中,凸緣部44與上壁部212之上面212e熱連接(熱可傳導地接觸)。於X光管收納部4之內部,氣密地封入(填充)有電性絕緣性液體即絕緣油45。
電源部5係對X光管3供給數kV~數百kV左右之電力之部分。電源部5具有包含固體環氧樹脂之絕緣塊51(樹脂塊部),及包含鑄模於絕緣塊51內之高電壓產生電路之內部基板52。絕緣塊51呈大致長方體狀。絕緣塊51之上面中央部貫通上壁部212之開口部212a並突出。另一方面,絕緣塊51之上面緣部51a對上壁部212之下面212f氣密地固定。於絕緣塊51之上面中央部,配置有包含電性連接於內部基板52之圓筒狀插座之高壓饋電部54。電源部5經由高壓饋電部54電性連接於X光管3。
插通於開口部212a之絕緣塊51之突出部分之外徑與開口部212a之內徑相同或略小於其。
本實施形態中,於X方向上互相對向之側壁部213A、213B之各者,設有通風孔部A。於通風孔部A,設有使第1收納空間S1與外部連通之複數個通風孔213a。於一側壁部213A之內側,設有作為冷卻部之送風風扇9(熱媒提供部)。送風風扇9藉由利用形成於殼體2內之空間構成,將X光管收納部4、電源部5及控制電路基板7等各部有效地冷卻。
具體而言,送風風扇9藉由自設置於側壁部213A之通風孔部A納入外氣而產生冷卻氣體,將該冷卻氣體送風至第1收納空間S1中側壁部213A與電源部5間之空間S11。藉由送風至空間S11內之冷卻氣體,將電源部5冷卻。
於空間S11內流通之冷卻氣體之一部分經由上壁部212之開口部212b,流入於由X光管收納部4之外面(圓筒部42之外面)及第2收納部22之內面間區劃之包圍空間S3。又,包圍空間S3亦由X光管3及第2收納部22之內面間區劃。包圍空間S2形成為自Z方向觀察包圍X光管收納部4。流入於包圍空間S3之冷卻氣體藉由通過X光管收納部4周圍而將X光管3及X光管收納部4之外面冷卻。並且,該冷卻氣體經由上壁部212之開口部212c,再次流入於第1收納空間S1(第1收納空間S1中側壁部213B與電源部5間之空間S12),自形成於側壁部213B之通風孔部A(排氣部)向外部排出。
於中間壁部214,形成有連通空間S11及第2收納空間S2之開口部214c,及連通空間S12及第2收納空間S2之開口部214d。藉此,於空間S11內流通之冷卻氣體之一部分經由中間壁部214之開口部214c,流入於第2收納空間S2。藉由流入於第2收納空間S2之冷卻氣體,將控制電路基板7冷卻。並且,該冷卻氣體經由中間壁部214之開口部214d,再次流入於第1收納空間S1(空間S12),自形成於側壁部213B之通風孔部A向外部排出。
接著,針對X光管3之構成進行說明。如圖4所示,X光管3係稱為所謂反射型X光管者。X光管3具備作為將內部保持真空之真空外圍器之真空殼體10、作為電子產生單元之電子槍11、及靶材T。電子槍11例如具有使易放射電子之物質含浸於包含高熔點金屬材料等之基體而成之陰極C。又,靶材T係例如包含鎢等高熔點金屬材料之板狀構件。靶材T之中心位於X光管3之管軸AX上。電子槍11及靶材T收納於真空殼體10之內部,若自電子槍11出射之電子入射於靶材T,則產生X光。X光以靶材T為基點,放射狀地產生。朝向X光出射窗33a側之X光成分中,經由X光出射窗33a向外部取出之X光作為所要之X光而使用。
真空殼體10主要係由藉由絕緣性材料(例如玻璃)形成之絕緣閥12及具有X光出射窗33a之金屬部13構成。金屬部13具有收納成為陽極之靶材T之本體部31,及收納成為陰極之電子槍11之電子槍收納部32。
本體部31形成為筒狀,具有內部空間S。於本體部31之一端部(外側端部),固定有具有X光出射窗33a之蓋板33。X光出射窗33a之材料係X光透過材料,例如係鈹或鋁等。藉由蓋板33,封閉內部空間S之一端側。本體部31具有凸緣部311及圓筒部312。凸緣部311設置於本體部31之外周。凸緣部311係固定於上述X光管收納部4之保持部41之部分。圓筒部312係於本體部31之一端部側形成為圓筒狀之部分。
電子槍收納部32形成為圓筒狀,固定於本體部31之一端部側之側部。本體部31之中心軸線(即,X光管3之管軸AX)與電子槍收納部32之中心軸線大致正交。電子槍收納部32之內部經由設置於電子槍收納部32之本體部31側之端部之開口32a,與本體部31之內部空間S連通。
電子槍11具備陰極C、加熱器111、第1柵極電極112、第2柵極電極113,藉由各構成之協動可減小所產生之電子束之徑(微小焦點化)。陰極C、加熱器111、第1柵極電極112及第2柵極電極113經由各自平行延伸之複數個饋電銷114,安裝於管座基板115。陰極C、加熱器111、第1柵極電極112及第2柵極電極113經由對應於各者之饋電銷114自外部被饋電。
絕緣閥12形成為大致筒狀。絕緣閥12之一端側連接於本體部31。絕緣閥12於其另一端側,保持將靶材T固定於前端之靶材支持部60。靶材支持部60藉由例如銅材等形成為圓柱狀,於Z方向延伸。於靶材支持部60之前端側,形成以隨著自絕緣閥12側朝向本體部31側而遠離電子槍11之方式傾斜之傾斜面60a。靶材T以與傾斜面60a成一面之方式,埋設於靶材支持部60之端部。
靶材支持部60之基端部60b較絕緣閥12之下端部更向外側突出,連接於電源部5之高壓饋電部54(參照圖2)。本實施形態中,真空殼體10(金屬部13)設為接地電位,於高壓饋電部54中對靶材支持部60供給正高電壓。但,電壓施加形態不限於上述例。
[送風風扇之控制]
但,上述X光產生裝置1具備之X光管3根據X光產生原理,將入射之能量之大部分作為熱放出。其結果,愈提高X光之輸出產生之熱量愈多。其結果,因X光管3之熱,而產生動作穩定性降低或構成構件劣化等各種影響。因此,需要用以將自X光管3產生之熱效率良好地排出之構成。作為該構成,本實施形態之X光產生裝置1具有採用強制氣冷方式,用以提供作為熱媒之空氣之送風風扇9。
如圖5所示,送風風扇9具有風扇9a及馬達9b。由於馬達9b係旋轉機械,故有於動作中產生機械振動之情況。該振動V傳遞至固定有送風風扇9之殼體2。於該殼體2安裝有構成X光產生裝置1之各種零件。X光管3亦係其零件之一。於是,馬達9b發出之振動V亦可能傳遞至X光管3。
X光管3中,需要以高位置精度對靶材T照射電子。若振動傳播至X光管3,則可能產生靶材T與電子槍11之相對位置關係之變動。其結果,由於產生X光焦點大小(以下稱為「焦點徑」)或X光焦點位置(以下稱為「焦點位置」)之偏差,故獲得之X光不穩定。其結果,例如連續拍攝時,所得之複數個X光圖像之X光照射條件分別不固定,導致拍攝品質降低。又,亦導致拍攝圖像之鮮明度降低。
又,為提高拍攝圖像之鮮明度,X光產生裝置1係將所得X光之焦點微小化至數十μm~數nm者,係所謂微焦點X光源。微焦點X光源中,有基於X光輸出控制焦點徑之情形。若X光輸出增加,則提供給靶材T之能量增加。此時,若每單位面積之入射能量變過大,則有對靶材T造成損傷之情形。因此,由防止靶材T損傷之觀點而言,有進行將向每單位面積之靶材T之入射能量保持一定地控制之情形。例如,增大X光輸出時,增大焦點徑。相反地,減少X光輸出時,縮小焦點徑。以下,將該條件稱為「本條件」。
以下,記載於本條件下,X光產生裝置1基於X光輸出而控制送風風扇9之情形。X光產生裝置1具有控制電路基板7,該控制電路基板7包含馬達控制部7a,及電源控制部7b(X光控制部)。送風風扇9之控制係藉由控制電路基板7具有之馬達控制部7a進行。馬達控制部7a作為第1控制部,基於X光輸出,增減馬達9b之轉數。例如,X光輸出較小時,由於提供至靶材T之能量較小,故X光管3發出之熱量亦變小。即,無需過大之冷卻能力,只要提供將X光管3發出之熱量排出所需要之氣體例如空氣即可。並且,空氣向X光管3之提供量係藉由風扇9a之轉數控制。因此,X光輸出較小時,減小使風扇9a旋轉之馬達9b之轉數。本條件下,X光輸出較小之情形時,焦點徑亦較小。即,焦點徑較小時,減小馬達9b之轉數。相反地,X光輸出較大之情形時,焦點徑亦較大。即,焦點徑較大時,增大馬達9b之轉數。
該焦點徑與轉數之關係亦可為一次函數所示之直線狀(參照圖6(a)部)。又,焦點徑與轉數之關係亦可為階梯狀(參照圖6(b)部)。即,將焦點徑區分成若干個範圍,每區分設定特定之轉數。例如,焦點徑為1微米以上10微米以下時,將轉數設定為第1轉數(R1)。焦點徑為10微米以上30微米以下時,將轉數設定為第2轉數(R2)。焦點徑為30微米以上時,將轉數設定為第3轉數(R3)。另,各個轉數滿足R1<R2<R3。
此處,若振動自送風風扇9向X光管3傳遞,則於特定條件下X光管3之振動有可能急遽增大。具體而言,將送風風扇9假設為起振源,將殼體2及X光管3等假設為振動系統時,若送風風扇9發出之振動頻率與振動系統具有之共振頻率一致則產生共振現象。由於因該共振現象而振幅增大,故焦點徑或焦點位置之偏差亦可能變大。此處,第1實施形態中所謂之共振頻率,係X光管3中,將因馬達9b之動作所致之移位或加速度之振幅成最大之馬達9b之轉數換算成頻率者。此種共振頻率例如亦可藉由X光產生裝置1之構造解析而獲得。另,共振頻率亦可進行模型調查(model survey)(共振點探查)等試驗而實測。
因此,馬達控制部7a作為第2控制部,將馬達9b發出之振動頻率與共振頻率錯開。馬達9b發出之振動頻率係起因於馬達9b之轉數。即,以振動頻率不與共振頻率重複之方式,控制馬達9b之轉數。
如圖6(c)所示,轉數(Re)對應於共振頻率。於該轉數(Re)附近,將轉數設定為階梯狀。例如,該階梯之寬度亦可利用所謂半值寬度設定。對於轉數(Re)對應於共振頻率時(即,共振狀態)之振動能量,振動能量成為其半值之其他頻率係隔著共振之峰而存在2個(ω1、ω2)。半值寬度係自頻率(ω1)至頻率(ω2)之寬度。並且,頻率(ω1)對應於轉數(Re1),頻率(ω2)對應於轉數(Re2)。並且,焦點徑為對應於轉數(Re1)之大小(fc1)以上,且為對應於轉數(Re2)之大小(fc2)以下時,轉數設定為(Re2)之固定值。另,轉數亦可設為(Re1)之固定值。
另,利用上述半值寬度之設定方法為例示,亦可使用其他設定方法。
又,圖6(b)部所例示之階梯狀控制轉數之情形時,第1、第2、第3轉數不與對應於共振頻率之轉數一致。即,使階梯狀變化之部分與表示共振頻率之線交叉。
[作用效果]
該X光產生裝置1藉由自送風風扇9提供之空氣W將來自X光管3之熱排出。此處,送風風扇9具有馬達9b。該馬達9b之轉數係藉由自馬達控制部7a提供之控制信號予以控制。馬達控制部7a使馬達9b之轉數與包含X光管3及殼體2之結構物具有之共振頻率錯開。於是,避免因馬達9b發出之振動所致之共振現象。因此,減低振動對X光管3之影響。其結果,X光產生裝置1可以高穩定性進行動作。尤其,即使係相同振幅,亦係焦點徑愈小其影響愈大,即,焦點徑愈小振動之影響愈顯著,故本揭示於如本實施形態之微焦點X光源中尤其佳。
控制電路基板7產生控制自X光管3輸出之X光的強度之控制信號,控制電路基板7具有之馬達控制部7a基於X光強度產生控制馬達9b之轉數之控制信號。X光管3產生之熱量與X光之強度關聯。因此,藉由使馬達9b之轉數與X光之強度建立關聯,而可進行效率良好之冷卻。
馬達控制部7a係於X光之強度愈大時愈增大馬達9b之轉數,於X光之強度愈小時愈減小馬達之轉數。若X光之強度變大,則X光管3發出之熱量亦變多。因此,馬達控制部7a增大馬達9b之轉數,提高冷卻性能。另一方面,若X光之強度變小,則X光管3發出之熱量亦變少。因此,馬達控制部7a減小馬達9b之轉數,降低冷卻性能。因此,可進行更具效率之良好冷卻。
送風風扇9包含藉由馬達9b旋轉之風扇9a,藉由風扇9a對X光管3提供熱媒即空氣W。根據該構成,可藉由簡易構成冷卻X光管3。又,熱媒不限於空氣,亦可為其他氣體(例如作為惰性氣體之氮氣等)。再者,熱媒不限於氣體,亦可為水等液體。該情形時,馬達9b係作為泵(冷卻器)等之液體給排水機構之驅動源使用。
X光產生裝置1進而具備收納X光管3之X光管收納部4,X光管收納部4配置於與送風風扇9隔開之位置。根據該構成,殼體2中送風風扇9及X光管9配置於互相遠離之位置。其結果,送風風扇9發出之振動傳遞至X光管3之前易衰減。因此,由於進而抑制因送風風扇9之動作而對X光管3之影響,故可以高穩定性進行動作。
上述X光產生裝置1進而具備包含對X光管3提供電壓之電源部5之絕緣塊51,X光管收納部4經由絕緣塊51安裝於殼體2之中間壁部214。根據該構成,傳遞至中間壁部214之振動經由絕緣塊51傳遞至X光管收納部4。其結果,振動於在絕緣塊51傳遞期間衰減。因此,由於進而抑制因送風風扇9之動作而對X光管3之影響,故可以高穩定性進行動作。
[第2實施形態]
因此,X光產生裝置1使用於利用X光之X光檢查系統等。即,有X光產生裝置1不以其單體使用,而作為X光檢查系統之構成要素使用之情形。如圖7所示,X光檢查系統200(X光利用系統)具有X光產生裝置201、檢查裝置202及系統殼體203。X光產生裝置201對檢查裝置202提供X光R。檢查裝置202利用該X光R進行各種檢查。並且,X光產生裝置201及檢查裝置202安裝於共通之系統殼體203。
X光管3之共振頻率可能因系統殼體203之機械特性、構成要素對於系統殼體203之固定位置、構成要素對於系統殼體203之固定構造等影響而變化。此處,第2實施形態中所謂之共振頻率,係將X光管3中,因馬達9b之動作所致之移位或加速度之振幅成最大之馬達9b之轉數換算成頻率者。於是,可能產生以單體使用X光產生裝置201之情形時最佳之馬達9b之控制態樣於組入於X光檢查系統200之情形並不一定為最佳之情形。
因此,控制電路基板7之馬達控制部7a調整焦點徑與轉數之關係(以下稱為「控制模式」)。
圖8係顯示調整動作之一例之流程圖。於進行該動作前,於X光產生裝置201之單體中獲得可發揮期望性能之控制模式。此處所謂之期望性能,亦可為自X光產生裝置201出射期望之焦點徑之X光。即,根據控制模式,可於假設之動作範圍內,將焦點徑設為基準值以下。並且,藉由基於控制模式之焦點徑與轉數之控制,獲得實際所得之焦點徑之測定值。預先記錄該測定值,作為該X光產生裝置1之實際能力值即基準焦點徑資料。
首先,將X光產生裝置201組入於X光檢查系統200。接著,獲得成為基準之X光圖像(步驟ST1)。接著,利用X光圖像,獲得焦點徑,作為算出焦點徑資料(步驟ST2)。例如,亦可自X光圖像之半影換算成焦點徑。接著,將算出焦點徑資料與基準焦點徑資料進行比較(步驟ST3)。具體而言,判定算出焦點徑資料是否為基準焦點徑資料以下。並且,算出焦點徑資料為基準焦點徑資料以下時,可判斷伴隨向系統組裝之共振頻率之變化不會損害X光產生裝置1之實際能力。因此,利用最初設定之該控制模式,開始實際之檢查步驟(步驟ST5)。另一方面,算出焦點徑資料為基準焦點徑資料以上時,可判斷伴隨向系統組裝之共振頻率之變化對X光產生裝置1之動作造成影響。因此,調整焦點徑與轉數之關係(步驟ST4)。並且,再次依序進行自步驟ST1起之處理,重複該循環,直至於步驟ST3中判定算出焦點徑資料為基準焦點徑資料以下為止。
根據該處理,可對應於可能因向系統組裝而產生之共振頻率之變化,將X光產生裝置201再設定為可發揮期望性能之狀態。
另,該調整流程亦可利用於決定控制模式時。如圖9所示,X光產生裝置1可採用若干構成。另,此處,為簡化說明,僅模式性圖示作為X光產生裝置1之X光管3及電源部5。例如,有將X光管3經由電源部5固定於殼體2之形態(參照圖9之(a)部)。又,亦有於X光管3及電源部5之邊界附近,將X光管3及電源部5固定於殼體2之形態(參照圖9之(b)部)。再者,亦有將電源部5經由X光管3固定於殼體2之形態(參照圖9之(c)部)。該等構造之差異亦會作為共振頻率之差異而顯現。再者,亦可能有即使相同構造亦因固定態樣而共振頻率不同之情形。總之,X光產生裝置1之共振頻率因各種原因而偏差。
因此,設定焦點徑與轉數之關係時,亦可以焦點徑之要求值為基準,依序設定可滿足該要求值之轉數。該情形時,雖不直接利用共振頻率,但能滿足要求值之轉數最終成為避免共振頻率者。
以上,雖已針對本揭示之一實施形態進行說明,但本揭示並非限定於上述實施形態。例如,X光管3係自與對於靶材之電子入射方向不同之方向取出X光之反射型X光管,但亦可為沿著對於靶材之電子入射方向取出X光(靶材所產生之X光透過靶材本身,自X光出射窗被取出)之透過型X光管。又,送風風扇9不限於送風來自外部之氣體,亦可為藉由將內部之氣體向外部抽出而使氣體流通之抽吸風扇。又,送風風扇9(熱媒提供部)亦可具有使作為熱媒不僅使冷風(冷卻氣體)流通亦使熱風流通之功能。例如,送風風扇9亦可構成可切換送風冷風之模式及送風溫風之模式之作為X光管3之溫度控制部發揮功能。啟動X光產生裝置1後,為了使X光管3之動作穩定化,可能有欲使X光管收納部4內之溫度(即,絕緣油45之溫度)上昇至一定溫度之情形。此種情形時,可藉由以送風溫風之方式切換送風風扇9,而使溫風流通於包圍空間S3內,並使X光管收納部4內之溫度效率良好地上昇。其結果,可縮短啟動X光產生裝置1後直至使X光管3之動作穩定化之時間。再者,本揭示可於不脫離其主旨之範圍內進行各種變化。
[第1變化例]
上述實施形態中,X光產生裝置201具備送風風扇9及馬達控制部7a,但亦可例如如圖10所示,X光產生裝置201A不具備馬達控制部7a,X光檢查系統200A具備馬達控制裝置207。該情形時,馬達控制裝置207自控制電路基板7A接收與焦點徑相關之資料。並且,對控制電路基板7A提供與該焦點徑對應之馬達9b之轉數相關之資料。另,馬達控制裝置207亦可不經由控制電路基板7A,而直接向馬達9b發送控制信號。藉由該X光檢查系統200A,亦可抑制因送風風扇9之動作而對X光產生裝置201A之影響。其結果,X光檢查系統200A可發揮期望之性能。
[第2變化例]
又,如圖11所示,亦可X光產生裝置201B不具備送風風扇9,而是送風風扇209(熱媒提供裝置)為X光檢查系統200B之構成要素。該情形時,馬達控制部7a將控制信號向送風風扇209輸出。藉由該X光檢查系統200B,亦可抑制因送風風扇209之動作而對X光產生裝置201B之影響。其結果,X光檢查系統200B可發揮期望之性能。
[第3變化例]
再者,如圖12所示,亦可X光產生裝置201C不具備送風風扇9及馬達控制部7a,而是送風風扇209及馬達控制裝置207為X光檢查系統200C之構成要素。藉由該X光檢查系統200C,亦可抑制因送風風扇209之動作而對X光產生裝置201C之影響。其結果,X光檢查系統200C可發揮期望之性能。
1‧‧‧X光產生裝置
2‧‧‧殼體
3‧‧‧X光管
4‧‧‧X光管收納部
5‧‧‧電源部
7‧‧‧控制電路基板
7a‧‧‧馬達控制部
7A‧‧‧控制電路基板
7b‧‧‧電源控制部
9‧‧‧送風風扇(熱媒提供部)
9a‧‧‧風扇
9b‧‧‧馬達
10‧‧‧真空殼體
11‧‧‧電子槍
12‧‧‧絕緣閥
21‧‧‧第1收納部(收納部)
22‧‧‧第2收納部(包圍部)
31‧‧‧本體部
32‧‧‧電子槍收納部
32a‧‧‧開口
33‧‧‧蓋板
33a‧‧‧X光出射窗
41‧‧‧保持部
42‧‧‧圓筒部
44‧‧‧凸緣部
45‧‧‧絕緣油(絕緣性液體)
51‧‧‧絕緣塊
51a‧‧‧上面緣部
52‧‧‧內部基板
54‧‧‧高壓饋電部
60‧‧‧靶材支持部
60a‧‧‧傾斜面
60b‧‧‧基端部
111‧‧‧加熱器
112‧‧‧第1柵極電極
113‧‧‧第2柵極電極
114‧‧‧饋電銷
115‧‧‧管座基板
200、200A~200C‧‧‧X光檢查系統
201、201B、201C‧‧‧X光產生裝置
202‧‧‧檢查裝置
203‧‧‧系統殼體
207‧‧‧馬達控制裝置
209‧‧‧送風風扇
211‧‧‧底壁部
212‧‧‧上壁部
212a‧‧‧開口部
212b‧‧‧開口部(第1開口部)
212c‧‧‧開口部(第2開口部)
212e‧‧‧上面
212f‧‧‧下面
213‧‧‧側壁部
213a‧‧‧通風孔
213A、213B‧‧‧側壁部
214‧‧‧中間壁部
214a‧‧‧上面
214b‧‧‧下面
214c‧‧‧開口部
214d‧‧‧開口部
221a‧‧‧開口部
311‧‧‧凸緣部
312‧‧‧圓筒部
A‧‧‧通風孔部
AX‧‧‧管軸
C‧‧‧陰極
R‧‧‧X光
R1‧‧‧第1轉數
R2‧‧‧第2轉數
R3‧‧‧第3轉數
Re‧‧‧轉數
S‧‧‧內部空間
S1‧‧‧第1收納空間
S2‧‧‧第2收納空間
S3‧‧‧包圍空間
S11‧‧‧空間
S12‧‧‧空間
ST1~ST5‧‧‧步驟
T‧‧‧靶材
V‧‧‧振動
W‧‧‧空氣
圖1係顯示第1實施形態之X光產生裝置之外觀之立體圖。
圖2係沿圖1之Ⅱ-Ⅱ線之剖視圖。
圖3係沿圖2之Ⅲ-Ⅲ線之上壁部之剖視圖。
圖4係顯示X光管之構成之剖視圖。
圖5係顯示第1實施形態之X光產生裝置之圖。
圖6(a)~(c)係表示焦點徑與馬達轉數之關係之圖表。
圖7係顯示第2實施形態之X光檢查系統之圖。
圖8係用以調整焦點徑與馬達轉數之關係之流程圖。
圖9(a)~(c)係顯示電源裝置及X光管對於殼體之固定例之圖。
圖10係顯示第1變化例之X光檢查系統之構成之圖。
圖11係顯示第2變化例之X光檢查系統之構成之圖。
圖12係顯示第3變化例之X光檢查系統之構成之圖。

Claims (9)

  1. 一種X光產生裝置,其具備:X光管; 熱媒提供部,其具有馬達,並對上述X光管提供熱媒; 馬達控制部,其控制上述馬達之轉數;及 裝置殼體,其供上述X光管及上述熱媒提供部安裝,且 上述馬達控制部使上述馬達之轉數與包含上述X光管及上述裝置殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
  2. 如請求項1之X光產生裝置,其進而具有控制自上述X光管輸出之X光強度之X光控制部, 上述馬達控制部基於上述X光之強度控制上述馬達之轉數。
  3. 如請求項2之X光產生裝置,其中上述馬達控制部係於上述X光之強度愈大時愈增大上述馬達之轉數,於上述X光之強度愈小時愈減小上述馬達之轉數。
  4. 如請求項1或2之X光產生裝置,其中上述熱媒提供部包含藉由上述馬達旋轉之風扇,藉由上述風扇對上述X光管提供上述熱媒即氣體。
  5. 如請求項1至4中任一項之X光產生裝置,其進而具備收納上述X光管,並安裝於上述裝置殼體之收納部, 上述收納部配置於與上述熱媒提供部隔開之位置。
  6. 如請求項5之X光產生裝置,其進而具備包含對上述X光管提供電壓之電源之樹脂塊部, 上述收納部經由上述樹脂塊部安裝於上述裝置殼體。
  7. 一種X光利用系統,其具備:X光產生裝置,其具有X光管、具有馬達並對上述X光管提供熱媒之熱媒提供部、及供上述X光管及上述熱媒提供部安裝之裝置殼體; 馬達控制裝置,其控制上述馬達之轉數;及 系統殼體,其供上述X光產生裝置安裝,且 上述馬達控制裝置使上述馬達之轉數與包含上述X光產生裝置及上述系統殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
  8. 一種X光利用系統,其具備:X光產生裝置,其具有X光管、供上述X光管安裝之裝置殼體及馬達控制部; 熱媒提供裝置,其具有馬達並對上述X光管提供熱媒;及 系統殼體,其供上述X光產生裝置及上述熱媒提供裝置安裝,且 上述馬達控制部使上述馬達之轉數與包含上述X光產生裝置及上述系統殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
  9. 一種X光利用系統,其具備:X光產生裝置,其具有X光管及供上述X光管安裝之裝置殼體; 熱媒提供裝置,其具有馬達並對上述X光產生裝置提供熱媒; 馬達控制裝置,其控制上述馬達之轉數;及 系統殼體,其供上述X光產生裝置及上述熱媒提供裝置安裝,且 上述馬達控制裝置使上述馬達之轉數與包含上述X光產生裝置及上述系統殼體之結構物具有之共振頻率錯開。
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