TWI801535B - X光產生裝置 - Google Patents
X光產生裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI801535B TWI801535B TW108109919A TW108109919A TWI801535B TW I801535 B TWI801535 B TW I801535B TW 108109919 A TW108109919 A TW 108109919A TW 108109919 A TW108109919 A TW 108109919A TW I801535 B TWI801535 B TW I801535B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- mentioned
- ray tube
- insulating
- insulating block
- protruding
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 6
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 7
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/02—Constructional details
- H05G1/04—Mounting the X-ray tube within a closed housing
- H05G1/06—X-ray tube and at least part of the power supply apparatus being mounted within the same housing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/12—Cooling non-rotary anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02G—INSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
- H02G1/00—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines
- H02G1/02—Methods or apparatus specially adapted for installing, maintaining, repairing or dismantling electric cables or lines for overhead lines or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/02—Electrical arrangements
- H01J2235/023—Connecting of signals or tensions to or through the vessel
- H01J2235/0233—High tension
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/16—Vessels
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Vending Machines For Individual Products (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
本發明之X光產生裝置具備X光管、X光管收納部、及將對X光管供給電壓之內部基板密封於絕緣塊而成之電源部。於由絕緣塊之上面及X光管收納部之內面區劃之空間，封入絕緣油。於上面，配置有連接於靶材支持部之高壓饋電部。於上面，設有較高壓饋電部、上面及絕緣油之邊界部更向絕緣閥側突出、且自管軸方向觀察包圍高壓饋電部之至少1個突出部。突出部之頂部與包含絕緣閥之端部並於正交於管軸之方向延伸之虛擬平面隔開。
Description
本揭示之一態樣係關於一種X光產生裝置。
先前，已知有將收納X光管及絕緣油之金屬容器(X光管收納部)載置於絕緣塊之上面之構成(例如參照專利文獻1、2)。於絕緣塊，鑄模有用以對X光管供給電壓之高電壓產生電路。
於專利文獻1中，記載於絕緣塊之上面，設有包圍自X光管之閥部突出之高電壓施加部周圍，以將該高電壓施加部與金屬製筒構件(X光管收納部)間遮蔽之方式突出之環狀壁部2E之構成。於專利文獻2中，記載於絕緣塊之上面，設有如包圍棒狀陽極之基端部(高電壓施加部)之環狀壁部13h之構成。如上述之壁部發揮抑制自高電壓施加部向X光管收納部之放電，且藉由增大絕緣塊上面之沿面距離而抑制沿面放電之角色。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4231288號公報
[專利文獻2]日本專利第4889979號公報
[發明所欲解決之問題]
但，如專利文獻1、2所記載之壁部，若以包圍X光管之閥部與絕緣塊之上面間之區域之方式形成壁部，則可能因該壁部而阻礙X光管收納部內之絕緣油之循環。具體而言，與X光管之高電壓施加部接觸而受熱之絕緣油可能容易滯留於上述區域內。其結果，有X光管之冷卻效率降低之虞。
因此，本揭示之一態樣之目的係提供一種可抑制絕緣塊表面之沿面放電，且抑制X光管之冷卻效率降低之X光產生裝置。
[解決問題之技術手段]
本揭示之一態樣之X光產生裝置具備：X光管，其具有閥部、及突設於閥部之高電壓施加部；X光管收納部，其以自沿X光管之管軸之管軸方向觀察至少包圍閥部之方式，收納閥部；及電源部，其將對X光管供給電壓之高電壓產生電路密封於包含絕緣性材料之固體絕緣塊內而成，且於由面向X光管之絕緣塊之表面及X光管收納部之內面區劃之空間，封入絕緣性液體；於絕緣塊之上述表面，配置有電性連接於高電壓施加部之導電性饋電部，於絕緣塊之上述表面，設有至少1個突出部，其較饋電部、絕緣塊之上述表面及絕緣性液體之邊界部更向閥部側突出，自管軸方向觀察包圍饋電部，至少1個突出部之頂部與包含上述表面側之閥部之端部並於正交於管軸之方向延伸之虛擬平面隔開。
本揭示之一態樣之X光產生裝置中，導電性饋電部與2種不同絕緣材料(絕緣塊之表面及絕緣性液體)之邊界部成為電場易集中易放電之部分。因此，上述X光產生裝置中，於對向於X光管之閥部之絕緣塊之表面，設有較該邊界部更向閥部側突出且包圍饋電部之突出部。藉由此種突出部，可對包圍X光管之X光管收納部隱藏上述邊界部。藉此，可抑制上述邊界部與X光管收納部間之放電。又，藉由於絕緣塊之表面設置上述突出部，與將絕緣塊之表面設為平坦面之情形相比，可增長絕緣塊之表面之沿面距離。藉此，可抑制絕緣塊之表面之沿面放電。另一方面，上述突出部之頂部與包含上述表面側之閥部之端部並於正交於管軸之方向延伸之虛擬平面隔開。藉此，可防止於X光管之閥部與絕緣塊之表面間之區域內，絕緣性液體之循環受阻礙，可抑制X光管之冷卻效率降低。由以上，根據上述X光產生裝置，可抑制絕緣塊之表面之沿面放電，且抑制X光管之冷卻效率降低。
絕緣塊之上述表面亦可具有連續變化之表面形狀。如此，根據於絕緣塊之表面未設置不連續變化之角部(即，電場易集中易放電之部分)之構成，可抑制電場集中於絕緣塊表面之特定部分(角部)，可更有效抑制放電之產生。
至少1個突出部亦可包含於饋電部之附近包圍饋電部之環狀第1突出部。根據該構成，由於可藉由第1突出部對X光管收納部適當遮蔽上述邊界部，故可更有效抑制上述邊界部X與X光管收納部間之放電。
至少1個突出部亦可包含與X光管收納部之內面間形成槽部之環狀第2突出部。根據該構成，可藉由第2突出部，有效延長絕緣塊之表面之沿面距離。
亦可於絕緣塊之上述表面，設置包圍饋電部之環狀凹部、及連接於凹部且以沿管軸方向隨著自虛擬平面遠離而靠近凹部之方式傾斜之傾斜部。根據該構成，可藉由使產生於絕緣油內之異物等沿傾斜部移動而將其導入於凹部。藉此，可抑制因絕緣油內之異物等所致之放電產生。
[發明之效果]
根據本揭示之一態樣，可提供一種可抑制絕緣塊表面之沿面放電，且抑制X光管之冷卻效率降低之X光產生裝置。
以下，參照圖式，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為方便起見而基於圖式所示之狀態者。
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線之剖面圖。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。於殼體2之內部，主要收納有產生X光之X光管3，及對X光管3供給電力之電源部5。殼體2具有收納X光管3之一部分之X光管收納部4及收納部21。
收納部21係主要收納電源部5之部分。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，收納部21形成為大致長方體狀。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。於自Z方向觀察之上壁部212之中央部，設有圓形之貫通孔即開口部212a。
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。作為X光管收納部4之材料，列舉例如鋁、鐵、銅及包含該等之合金等。本實施形態中，X光管收納部4之材料係鋁(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、錐部43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，具備沿Z方向延伸之壁面之形成為圓筒狀之部分。錐部43係連接於圓筒部42之端部，具備隨著自該端部沿Z方向自圓筒部42遠離而連續和緩地擴徑之壁面之部分。圓筒部42及錐部43於ZX平面及ZY平面之剖面上，以平面狀之圓筒部42及錐部43之壁面彼此所成角度成鈍角之方式互相連接。凸緣部44係連接於錐部43之端部，自Z方向觀察於外側延伸之部分。凸緣部44構成為較圓筒部42及錐部43更厚壁之環狀構件。藉此，熱容量增大，散熱性提高。凸緣部44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)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電性絕緣性絕緣塊51，及鑄模於絕緣塊51內之包含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之部分(即，上面中央部)之外徑與開口部212a之內徑相同或略小於其。
接著，針對X光管3之構成進行說明。如圖3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光而利用。
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(閥部)，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之下端部更向外側圓柱狀突出，並連接於電源部5之高壓饋電部54(參照圖2)。即，藉由高壓饋電部54施加電壓之高電壓施加部(本實施形態中係基端部60b)突設於絕緣閥12。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。
接著，參照圖4，針對絕緣塊51之上面之形狀詳細說明。如上述，於由面向X光管3之絕緣塊51之上面51e(表面)及X光管收納部4之內面4a區劃之空間，封入絕緣油45。上面51e係包含上述上面中央部及上面緣部51a之面。但，本實施形態中，主要區劃封入有絕緣油45之上述空間之部分係上面51e中，尤其貫通開口部212a，突出進入至X光管收納部4之內側之部分。
於絕緣塊51之上面51e，設有包圍高壓饋電部54之環狀之至少1個突出部55。突出部55係較高壓饋電部54、絕緣塊51之上面51e及絕緣油45之邊界部B更向絕緣閥12側突出之部分。突出部55設置成以管軸AX為中心之圓環狀。突出部55自正交於管軸方向(Z方向)之方向觀察，具有圓弧狀頂部地突出。邊界部B沿高壓饋電部54之下端緣部環狀存在。本實施形態中，突出部55包含遮蓋邊界部B之突出部55A(第1突出部)，及設置於較突出部55A更外側之突出部55B(第2突出部)。
突出部55A係於高壓饋電部54附近以直接包圍高壓饋電部54之方式設置之環狀突出部。突出部55A以直接包圍邊界部B，自周圍遮蓋之方式設置。高壓饋電部54存儲於形成於突出部55A內側之中心區域之凹陷部(凹部)內。藉由將此種突出部55A設置於高壓饋電部54附近，而對X光管收納部4之內面4a遮蔽邊界部B。更詳細而言，邊界部B於將X光管3連接於高壓饋電部54之狀態下，以不自X光管收納部4之內面4a直接看透之方式被遮蔽。
突出部55B係於接近X光管收納部4之內面4a之位置，以與內面4a間形成環狀槽部56(藉由槽部56對內表面4a隔開)之方式設置之環狀突出部。突出部55B自管軸方向(Z方向)觀察，不與絕緣閥12對向。更詳細而言，突出部55B以自管軸方向觀察，不與上面51e側(電源部5側)之絕緣閥12之端部12b及其外緣部之角部R對向之方式，設置於正交於管軸AX之方向上對絕緣閥12隔開之位置。於槽部56之底部，環狀存在X光管收納部4之內面4a(及上壁部212之上面212e)、絕緣塊51之上面51e及絕緣油45之邊界部B2。即，邊界部B2成為藉由突出部55B自周圍被遮蓋之狀態，尤其以不自高壓饋電部54、X光管3之高電壓施加部(基端部60b)及邊界部B直接看透之方式被遮蔽。本實施形態中，突出部55B之頂部位於較突出部55A之頂部更高之位置。換言之，突出部55B之頂部位於較突出部55A之頂部更靠近包含絕緣閥12之端部並於正交於管軸AX之方向延伸之虛擬平面P之位置。但，突出部55A之頂部亦可位於較突出部55B之頂部更高(靠近虛擬平面P)之位置。本實施形態中，槽部56係由突出部55B及凸緣部44之內面4a包圍，以圍繞突出部55B周圍(遍及全周對內面4a隔開)之方式形成為環狀。
另一方面，突出部55A及突出部55B之頂部自正交於管軸方向(Z方向)之方向觀察，與虛擬平面P隔開。換言之，自正交於管軸方向(Z方向)之方向觀察，突出部55A及突出部55B之頂部位於較絕緣閥12之端部12b更靠上面51e側(電源部5側)。又，絕緣閥12之端部12b與突出部55B之頂部(即，突出部55中，最高突出部之頂部)間，不存在絕緣塊51之上面51e。即，上面51e之任一部分皆位於較絕緣閥12之端部12b(虛擬平面P)更靠沿管軸方向(Z方向)之方向之下方。即，於上面51e不設置如阻礙絕緣油45循環之壁部。所謂如阻礙絕緣油45循環之壁部，例如係於X光管3之電壓施加部周圍(典型而言，係自Z方向觀察包圍絕緣閥12之位置)，以遮蔽高電壓施加部與X光管收納部4間之方式，突出至與絕緣閥12之端部12b相同高度或高於端部12b之位置之環狀壁部(遮蔽板)。
又，於絕緣塊51之上面51e，設有凹部57及傾斜部58。凹部57以包圍高壓饋電部54之方式，設置成自正交於管軸方向(Z方向)之方向觀察，具有圓弧狀剖面之環狀。本實施形態中，如圖4所示，凹部57係以於突出部55A之外側與突出部55A連續之方式設置。即，突出部55A之外側面及凹部57之內側面連續。凹部57自正交於管軸方向(Z方向)之方向觀察，較邊界部B更向絕緣塊51之內側(內部基板52(參照圖2))凹陷。
傾斜部58係佔據絕緣塊51之上面中央部大半之部分，連接凹部57及突出部55B。傾斜部58係以自突出部55B向凹部57延伸之連續平面形成。傾斜部58對於正交於管軸方向(Z方向)之平面(XY平面)傾斜。具體而言，傾斜部58係以沿管軸AX隨著自虛擬平面P遠離(即，圖4中，隨著朝向沿管軸方向(Z方向)之方向之下方)，而自突出部55B靠近凹部57之方式連續傾斜之傾斜面。換言之，傾斜部58係以沿管軸AX隨著自絕緣閥12側朝向絕緣塊51側，而靠近凹部57之方式傾斜之傾斜面。又，絕緣閥12之角部R與平坦面即傾斜部58對向，不與突出部55對向。
設有上述突出部55、凹部57及傾斜部58之上面51e具有自邊界部B向X光管收納部4之內面4a連續變化之表面形狀。即，於上面51e，自突出部55A遍及突出部55B未設置如不連續變化之角部。另，上述突出部55、凹部57及傾斜部58均以X光管3之管軸AX(參照圖2)為中心，圓對稱地(對於0度至360度之任意角度旋轉對稱)設置。藉此，上面51e全體具有以X光管3之管軸AX為中心圓對稱之形狀。更詳細而言，於絕緣塊51之上面51e，形成有：於以凹部57包圍之大致圓錐台狀突起部之中心形成凹陷部之中心環狀部(突出部55A)；及具備被槽部56及凹部57夾持，以自突出部55B至凹部57向管軸AX降下之方式傾斜之平面(傾斜部58)之外周環狀部。中心環狀部及外周環狀部均具有以管軸AX為中心之圓對稱形狀，且其端緣部具有圓弧狀倒角之形狀。
[作用效果]
接著，針對本實施形態之一態樣之作用效果進行說明。X光產生裝置1中，導電性高壓饋電部54與2種不同絕緣材料(固體絕緣塊51之上面51e及絕緣油45)之邊界部B成為電場易集中易放電之部分。因此，X光產生裝置1中，於絕緣塊51之對向於X光管3之絕緣閥12之上面51e，設有較邊界部B更向絕緣閥12側突出且包圍高壓饋電部之54突出部55。藉由此種突出部55，可對包圍X光管3之X光管收納部4隱藏邊界部B。藉此，可抑制高電位之邊界部B與接地電位(0 V)之X光管收納部4間之放電。
又，藉由於絕緣塊51之上面51e設置突出部55，與將絕緣塊51之上面51e設為平坦面之情形相比，可增長絕緣塊51之上面51e之沿面距離。藉此，可抑制絕緣塊51之表面之沿面放電。另一方面，突出部55之頂部自正交於管軸方向(Z方向)之方向觀察，與包含絕緣閥12之端部12b並於正交於管軸AX之方向延伸之虛擬平面P隔開。即，於絕緣塊51之上面51e，不設置較上面51e側之絕緣閥12之端部12b(虛擬平面P)更突出之部分。具體而言，如上述，不於上面51e設置會阻礙絕緣油45循環般之壁部(遮蔽板)。藉此，防止於X光管3之絕緣閥12與絕緣塊51之上面51e間之區域，阻礙絕緣油45之循環。即，於由X光管3之絕緣閥12及突出部55所夾之區域，絕緣油45可順暢地循環。其結果，可抑制X光管3之冷卻效率降低。由以上，根據X光產生裝置1，可抑制絕緣塊51之表面之沿面放電，且抑制X光管3之冷卻效率降低。
又，絕緣塊51之上面51e具有連續變化之表面形狀。如此，根據於絕緣塊51之上面51e未設置不連續變化之角部(即，電場易集中易放電之部分)之構成，可抑制電場集中於絕緣塊51之表面之特定部分(角部)，可更有效抑制放電發生。又，本實施形態中，於上面51e中與絕緣油45接觸之區域，於遍及其全域形成如與平坦面相較，沿面距離變長之面(曲面或傾斜面)。如此，藉由於上面51e中與絕緣油45接觸之區域全面，連續形成與平坦面相較沿面距離變長之表面形狀，而有效抑制沿面放電。
又，突出部55包含於高壓饋電部54附近包圍高壓饋電部54之環狀突出部55A。藉由突出部55A，可對X光管收納部4適當地遮蔽邊界部B。藉此，可更有效抑制邊界部B與X光管收納部4之內面4a間之放電。
又，突出部55包含與X光管收納部4之內面4a間形成槽部56之環狀突出部55B。藉由突出部55B，可有效延長絕緣塊51表面之沿面距離。又，突出部55B自周圍遮蓋槽部56之底部之邊界部B2。突出部55B尤其以不自高壓饋電部54、X光管3之高電壓施加部(基端部60b)及邊界部B直接看透之方式，遮蔽邊界部B2。由於邊界部B2亦係於高壓饋電部54、X光管3之高電壓施加部(基端部60b)及邊界部B等高電位區域間易產生放電之部分，故藉由以突出部55B遮蔽放電路徑，可有效抑制放電。又，絕緣閥12之角部R亦係電場較強之部分，係產生放電之可能性較高之部分，但突出部55B以自管軸方向(Z方向)觀察不與角部R對向之方式，設置於正交於管軸AX之方向上對絕緣閥12隔開之位置，藉此可有效抑制放電產生。另，X光管收納部4中，對向於角部R之區域亦藉由形成錐部43，而與角部R隔開。即，可藉由突出部55B之配置與錐部54協動，擴展角部R周圍之空間(藉由擴展角部R與其他構成之距離)，而更有效抑制放電產生。另，亦可藉由單純地使X光管收納部4大型化，而使角部R與其他構成隔開。但，該情形時，由於絕緣油45之容量亦超過必要地變大，故有絕緣油45本身作為絕熱材作用，或容易滯留之可能性。其結果，X光管3之冷卻效率有降低之可能性。
又，於絕緣塊51之上面51e，設有包圍高壓饋電部54之環狀凹部57，及連接於凹部57，以沿管軸方向(Z方向)隨著自虛擬平面P遠離而靠近凹部57之方式傾斜之傾斜部58。例如，X光產生裝置1以圖4所示之朝向(使絕緣塊51之上面51e朝上之狀態)使用之情形時，可藉由使產生於絕緣油45內之異物沿傾斜部58傾斜而將其引導至凹部57。藉此，可對邊界部B隱藏可能成為絕緣破壞原因之異物。其結果，可抑制因絕緣油45內之異物所致之放電產生。又，X光產生裝置1以與圖4所示之朝向相反之朝向(使絕緣塊51之上面51e朝下之狀態)使用之情形時，即使絕緣油45中產生少許氣泡，亦可藉由使該氣泡沿傾斜部58上昇而將其引導至凹部57。藉此，可對邊界部B隱藏可能成為絕緣破壞原因之氣泡。其結果，可抑制因絕緣油45內之氣泡所致之放電產生。又，藉由使絕緣閥12之角部R不與突出部55對向而與平坦面即傾斜部58對向，可抑制因角部R所致之放電。
以上，雖已針對本揭示之實施形態進行說明，但本揭示並非限定於上述實施形態，本揭示可於不脫離其主旨之範圍內進行各種變化。即，X光產生裝置之各部之形狀及材料等不限於上述實施形態所示之具體形狀及材料等。
圖5係顯示變化例之絕緣塊151、251、351、451之上面之剖視圖。另，圖5之例中，不具有錐部43之圓筒狀X光管收納部4A之開口端與絕緣塊151、251、351、451之上面緣部51a接合。如此，X光管收納部及絕緣塊可直接連接，亦可如上述實施形態，經由其他構件(上述實施形態中，係上壁部212)連接。
圖5(A)所示之絕緣塊151之上面151a藉由突出部152及傾斜部153，形成錐形狀(隨著自內側朝向外側而向上方傾斜之形狀)。突出部152係與上述實施形態之突出部55B相同之突出部。即，突出部152係於接近X光管收納部4A之內面4a之位置，以與內面4a間形成環狀槽部之方式設置之環狀突出部。突出部152之頂部位於較絕緣閥12之端部12b更下方。傾斜部153係連接邊界部B及突出部152之部分。傾斜部153係以沿管軸AX隨著朝向X光管3側(圖5之上方)，而自管軸AX遠離之方式傾斜之傾斜面。以上說明之上面151a中，與將上面設為平坦面(例如，通過邊界部B，正交於管軸方向(Z方向)之平面)之情形相比，亦藉由突出部152及傾斜部153延長沿面距離。又，與上述實施形態之上面51e同樣地，上面151a之任一部分皆位於較絕緣閥12之端部12b(虛擬平面P)更下方。因此，藉由具有上面151a之絕緣塊151，與上述實施形態之具有上面51e之絕緣塊51同樣地，亦可抑制絕緣塊151表面之沿面放電，且可抑制X光管3之冷卻效率降低。
圖5(B)所示之絕緣塊251之上面251a藉由突出部252及傾斜部253，形成倒錐形狀(隨著自內側朝向外側而向下方傾斜之情形)。突出部252係與上述實施形態之突出部55A相同之突出部。即，突出部252係以於高壓饋電部54附近包圍高壓饋電部54之方式設置之環狀突出部。突出部252之頂部位於較絕緣閥12之端部12b(虛擬平面P)更下方。傾斜部253係連接突出部252及上面緣部51a之部分。傾斜部253係以沿管軸AX隨著朝向X光管3側(圖5之上方)，而靠近管軸AX之方式傾斜之傾斜面。以上說明之上面251a中，與將上面設為平坦面之情形相比，亦藉由突出部252及傾斜部253而延長沿面距離。又，與上述實施形態之上面51e同樣地，上面251a之任一部分皆位於較絕緣閥12之端部12b(虛擬平面P)更下方。因此，藉由具有上面251a之絕緣塊251，亦與上述實施形態之具有上面51e之絕緣塊51同樣地，可抑制絕緣塊251表面之沿面放電，且抑制X光管3之冷卻效率降低。又，邊界部B之放電抑制效果非常高，再者，異物等藉由傾斜面而易到達接地電位(0 V)之X光管收納部4。因此，不易產生因異物等所致之放電，且亦容易去除異物。
圖5(C)所示之絕緣塊351之上面351a藉由自內側向外側週期性設置之複數個環狀突出部352，而形成為波形形狀。各突出部352自Z方向觀察，設置成以管軸AX為中心之同心圓狀。連接於邊界部B之突出部352(最內側之突出部352)係以包圍邊界部B之方式設置。各突出部352之頂部位於較絕緣閥21之端部12b(虛擬平面P)更下方。以上說明之上面351a中，與將上面設為平坦面之情形相比，亦藉由複數個突出部352更進而延長沿面距離。又，與上述實施形態之上面51e同樣地，上面351a之任一部分皆位於較絕緣閥12之端部12b(虛擬平面P)更下方。因此，藉由具有上面351a之絕緣塊351，亦與上述實施形態之具有上面51e之絕緣塊51同樣地，可抑制絕緣塊351之表面之沿面放電，且抑制X光管3之冷卻效率降低。
圖5(D)所示之絕緣塊451之上面451a藉由包圍高壓饋電部54之圓筒狀突出部452，而形成段形狀。突出部452通過邊界部B對與管軸方向(Z芳向)正交之平面(XY平面)突出。藉此，於突出部452與高壓饋電部54間設有環狀之槽部453，且於突出部452與X光管收納部4A之內面4a間設有環狀之槽部454。突出部452之頂部位於較絕緣閥21之端部12b(虛擬平面P)更下方。以上說明之上面451a中，與將上面設為平坦面之情形相比，亦藉由突出部452延長沿面距離。具體而言，與平坦面相比，沿面距離增長突出部452之側面(形成槽部453之內面，及形成槽部454之外面)之程度。又，與上述實施形態之上面51e同樣地，上面451a之任一部分皆位於較絕緣閥12之端部12b(虛擬平面P)更下方。因此，藉由具有上面451a之絕緣塊451，與上述實施形態之具有上面51e之絕緣塊51同樣地，亦可抑制絕緣塊451表面之沿面放電，且抑制X光管3之冷卻效率降低。又，可容易形成突出部。
又，絕緣塊之上面形狀不限於上述特定之上面形狀(上面51e、151a、251a、351a、451a)，亦可為任意組合如上述之各部之形狀的形狀。
又，上述實施形態之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，上述實施形態之X光管3中，於靶材T之上方形成X光出射窗33a，於靶材T之側方配置有電子槍11，但X光之取出方式亦可為所謂側窗方式(即，X光出射窗設置於靶材T之側方之方式)。具體而言，亦可於設有X光出射窗33a之位置(即，靶材T之上方)，配置沿管軸方向對靶材T出射電子之電子槍，且於設有電子槍11之位置(即，靶材T之側方)，配置X光出射窗。
1‧‧‧X光產生裝置
2‧‧‧殼體
3‧‧‧X光管
4‧‧‧X光管收納部
4a‧‧‧內面
5‧‧‧電源部
10‧‧‧真空殼體
11‧‧‧電子槍
12‧‧‧絕緣閥(閥部)
12b‧‧‧端部
13‧‧‧金屬部
21‧‧‧收納部
31‧‧‧本體部
32‧‧‧電子槍收納部
32a‧‧‧開口
33a‧‧‧X光出射窗
33‧‧‧蓋板
41‧‧‧保持部
42‧‧‧圓筒部
43‧‧‧錐部
44‧‧‧凸緣部
45‧‧‧絕緣油(絕緣性液體)
51、151、251、351、451‧‧‧絕緣塊
51a‧‧‧上面緣部
51e、151a、251a、351a、451a‧‧‧上面(表面)
52‧‧‧內部基板(高電壓產生電路)
54‧‧‧高壓饋電部(饋電部)
55‧‧‧突出部
55A‧‧‧突出部(第1突出部)
55B‧‧‧突出部(第2突出部)
56‧‧‧槽部
57‧‧‧凹部
58‧‧‧傾斜部
60‧‧‧靶材支持部
60a‧‧‧傾斜面
60b‧‧‧基端部(高電壓施加部)
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
151a‧‧‧上面
153‧‧‧傾斜部
211‧‧‧底壁部
212‧‧‧上壁部
212a‧‧‧開口部
212e‧‧‧上面
212f‧‧‧下面
213‧‧‧側壁部
251a‧‧‧上面
252‧‧‧突出部
253‧‧‧傾斜部
311‧‧‧凸緣部
312‧‧‧圓筒部
351a‧‧‧上面
352‧‧‧突出部
451a‧‧‧上面
452‧‧‧突出部
453、454‧‧‧槽部
AX‧‧‧管軸
B、B2‧‧‧邊界部
C‧‧‧陰極
P‧‧‧虛擬平面
R‧‧‧角部
S‧‧‧內部空間
T‧‧‧靶材
圖1係顯示一實施形態之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3係顯示X光管之構成之剖視圖。
圖4係顯示絕緣塊上面之構造之剖視圖。
圖5(A)～(D)係顯示絕緣塊之變化例之圖。
4‧‧‧X光管收納部
4a‧‧‧內面
12‧‧‧絕緣閥(閥部)
12b‧‧‧端部
44‧‧‧凸緣部
45‧‧‧絕緣油(絕緣性液體)
51‧‧‧絕緣塊
51a‧‧‧上面緣部
51e‧‧‧上面
54‧‧‧高壓饋電部(饋電部)
55‧‧‧突出部
55A‧‧‧突出部(第1突出部)
55B‧‧‧突出部(第2突出部)
56‧‧‧槽部
57‧‧‧凹部
58‧‧‧傾斜部
60b‧‧‧基端部(高電壓施加部)
212‧‧‧上壁部
212a‧‧‧開口部
AX‧‧‧管軸
B、B2‧‧‧邊界部
P‧‧‧虛擬平面
R‧‧‧角部
Claims (7)
- 一種X光產生裝置，其具備：X光管，其具有閥部、及突設於上述閥部之高電壓施加部；X光管收納部，其以自沿上述X光管之管軸之管軸方向觀察至少包圍上述閥部之方式，收納上述閥部；及電源部，其將對上述X光管供給電壓之高電壓產生電路密封於包含絕緣性材料之固體絕緣塊內而成；且於由面向上述X光管之上述絕緣塊之表面及上述X光管收納部之內面區劃之空間，封入絕緣性液體，於上述絕緣塊之上述表面，配置有電性連接於上述高電壓施加部之導電性饋電部，於上述絕緣塊之上述表面，設有至少1個突出部，其較上述饋電部、上述絕緣塊之上述表面及上述絕緣性液體之邊界部更向上述閥部側突出，且自上述管軸方向觀察包圍上述饋電部，上述至少1個突出部之頂部與包含上述上述表面側之上述閥部之端部並於正交於上述管軸之方向延伸之虛擬平面隔開。
- 如請求項1之X光產生裝置，其中上述絕緣塊之上述表面具有連續變化之表面形狀。
- 如請求項1之X光產生裝置，其中上述至少1個突出部包含於上述饋電部之附近包圍上述饋電部之環狀第1突出部。
- 如請求項2之X光產生裝置，其中上述至少1個突出部包含於上述饋電部之附近包圍上述饋電部之環狀第1突出部。
- 如請求項1至4中任一項之X光產生裝置，其中上述至少1個突出部包含於與上述X光管收納部之內面間形成槽部之環狀第2突出部。
- 如請求項1至4中任一項之X光產生裝置，其中於上述絕緣塊之上述表面，設置包圍上述饋電部之環狀凹部、及連接於上述凹部且以沿上述管軸方向隨著自上述虛擬平面遠離而靠近上述凹部之方式傾斜之傾斜部。
- 如請求項5之X光產生裝置，其中於上述絕緣塊之上述表面，設置包圍上述饋電部之環狀凹部、及連接於上述凹部且以沿上述管軸方向隨著自上述虛擬平面遠離而靠近上述凹部之方式傾斜之傾斜部。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018-077003 | 2018-04-12 | ||
| JP2018077003A JP6543378B1 (ja) | 2018-04-12 | 2018-04-12 | Ｘ線発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201944853A TW201944853A (zh) | 2019-11-16 |
| TWI801535B true TWI801535B (zh) | 2023-05-11 |
Family
ID=67212250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW108109919A TWI801535B (zh) | 2018-04-12 | 2019-03-22 | X光產生裝置 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11147148B2 (zh) |
| JP (1) | JP6543378B1 (zh) |
| CN (2) | CN111955057B (zh) |
| DE (1) | DE112019001870T5 (zh) |
| GB (1) | GB2587103B (zh) |
| TW (1) | TWI801535B (zh) |
| WO (1) | WO2019198339A1 (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6543377B1 (ja) * | 2018-04-12 | 2019-07-10 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線発生装置 |
| US11792906B2 (en) * | 2020-04-10 | 2023-10-17 | Elec-Field Future Corp. | X-ray apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100111265A1 (en) * | 2007-06-06 | 2010-05-06 | Comet Holding Ag | X-ray tube with an anode isolation element for liquid cooling and a receptacle for a high-voltage plug |
| CN103390533A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 成都创元电子有限公司 | 一种具有强迫液冷双窗口阳极的x光管 |
| TW201430897A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-01 | Futaba Denshi Kogyo Kk | Ｘ光照射源及ｘ光管 |
| TW201431443A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-01 | Futaba Denshi Kogyo Kk | Ｘ光照射源 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5821948U (ja) | 1981-08-05 | 1983-02-10 | 株式会社日立製作所 | 真空管外囲器 |
| JP4334682B2 (ja) | 1999-06-30 | 2009-09-30 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線発生装置 |
| JP4231288B2 (ja) | 2002-12-27 | 2009-02-25 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線源および非破壊検査装置 |
| US7031433B2 (en) * | 2004-02-27 | 2006-04-18 | Hamamatsu Photonics K.K. | X-ray source and a nondestructive inspector |
| DE602005026450D1 (de) * | 2004-12-27 | 2011-03-31 | Hamamatsu Photonics Kk | Röntgenröhre und röntgenquelle |
| JP4889979B2 (ja) * | 2005-08-30 | 2012-03-07 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線源 |
| JP4786285B2 (ja) * | 2005-10-07 | 2011-10-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線管 |
| JP2016186880A (ja) * | 2015-03-27 | 2016-10-27 | 東芝電子管デバイス株式会社 | Ｘ線管 |
| JP6867224B2 (ja) | 2017-04-28 | 2021-04-28 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線管及びｘ線発生装置 |
| JP7048396B2 (ja) * | 2018-04-12 | 2022-04-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | Ｘ線管 |
-
2018
- 2018-04-12 JP JP2018077003A patent/JP6543378B1/ja active Active
-
2019
- 2019-02-18 WO PCT/JP2019/005909 patent/WO2019198339A1/ja active Application Filing
- 2019-02-18 CN CN201980024620.XA patent/CN111955057B/zh active Active
- 2019-02-18 GB GB2016012.3A patent/GB2587103B/en active Active
- 2019-02-18 CN CN202311233297.1A patent/CN117082710A/zh active Pending
- 2019-02-18 DE DE112019001870.1T patent/DE112019001870T5/de active Pending
- 2019-02-18 US US17/043,833 patent/US11147148B2/en active Active
- 2019-03-22 TW TW108109919A patent/TWI801535B/zh active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100111265A1 (en) * | 2007-06-06 | 2010-05-06 | Comet Holding Ag | X-ray tube with an anode isolation element for liquid cooling and a receptacle for a high-voltage plug |
| TW201430897A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-01 | Futaba Denshi Kogyo Kk | Ｘ光照射源及ｘ光管 |
| TW201431443A (zh) * | 2013-01-29 | 2014-08-01 | Futaba Denshi Kogyo Kk | Ｘ光照射源 |
| CN103390533A (zh) * | 2013-08-07 | 2013-11-13 | 成都创元电子有限公司 | 一种具有强迫液冷双窗口阳极的x光管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11147148B2 (en) | 2021-10-12 |
| CN111955057A (zh) | 2020-11-17 |
| GB2587103A (en) | 2021-03-17 |
| JP2019186094A (ja) | 2019-10-24 |
| WO2019198339A1 (ja) | 2019-10-17 |
| CN117082710A (zh) | 2023-11-17 |
| DE112019001870T5 (de) | 2020-12-31 |
| GB202016012D0 (en) | 2020-11-25 |
| GB2587103B (en) | 2022-04-13 |
| CN111955057B (zh) | 2023-10-17 |
| JP6543378B1 (ja) | 2019-07-10 |
| TW201944853A (zh) | 2019-11-16 |
| US20210100088A1 (en) | 2021-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110379695B (zh) | X射线管 | |
| JP4712727B2 (ja) | Ｘ線管及びｘ線源 | |
| EP2547177B1 (en) | Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus | |
| US9076627B2 (en) | Radiation generating apparatus and radiation imaging apparatus using the same | |
| KR101240770B1 (ko) | Ｘ선관 및 이를 포함하는 ｘ선원 | |
| TWI801535B (zh) | X光產生裝置 | |
| KR101240779B1 (ko) | Ｘ선관 및 이를 포함하는 ｘ선원 | |
| US20220246384A1 (en) | X-ray tube | |
| JP6889619B2 (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| TWI798392B (zh) | X光產生裝置 | |
| JP2007250328A (ja) | Ｘ線管及びｘ線管装置 | |
| US20050190886A1 (en) | X-ray tube | |
| CN111937498B (zh) | X射线发生装置 | |
| CN113851364A (zh) | X射线源、x射线扫描系统及冷却x射线源的阳极的方法 | |
| JP2005228696A (ja) | 固定陽極ｘ線管 | |
| CN219287791U (zh) | 一种高效散热的微焦点射线源 | |
| JP7270817B2 (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| JP7254647B2 (ja) | Ｘ線管装置 | |
| TW202111754A (zh) | X光管及x光產生裝置 | |
| CN116017834A (zh) | 负高压中子源 | |
| JP2020035722A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| JP2018181408A (ja) | Ｘ線管装置 | |
| JP2003115272A (ja) | 回転陽極ｘ線管装置 |