WO2006025320A1

WO2006025320A1 - Ｘ線源

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Publication number: WO2006025320A1
Application number: PCT/JP2005/015651
Authority: WO
Inventors: Michihiro Ito; Kazutaka Suzuki
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2007-03-02
Also published as: JP4664025B2; JP2006073381A; CN1994027A; CN1994027B

Abstract

　Ｘ線源１は、高圧電源部１７と、Ｘ線管２７と、高圧電源部１７から突出して設けられＸ線管２７を包囲する金属筒２９と、この高圧電源部１７および金属筒２９を格納する筐体３と、を備えている。筐体３には、冷却ファン５５ａが設けられており、筐体３の内部において金属筒２９の周囲で冷却風を流動させることで、高温となるＸ線管２７を収容する金属筒２９を効率的に冷却することができる。

Description

X線源

技術分野

[0001] 本発明は、特に、マイクロフォーカス X線源として利用される X線源に関するものである。

背景技術

[0002] 従来、このような分野の技術として、非特許文献 1に記載のマイクロフォーカス X線源 (浜松ホトニタス株式会社製、製品番号 L9181S)が知られている。このマイクロフオーカス X線源は、電子銃からの電子をターゲットに衝突させ、発生した X線を照射窓を介して外部に照射する X線管を備えたタイプの X線源である。このマイクロフォーカス X線源は、検査対象物を透過した X線による透過画像に基づ!、て検査対象物の異常を発見する X線非破壊検査装置に用いられている。

非特許文献 1 :マイクロフォーカス X線源シリーズ、浜松ホトニタス株式会社、平成 16 年 4月、 p. 1

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] し力しながら、この種のマイクロフォーカス X線源は、出力が高くなるほど運転時における X線管からの発熱が大きくなる。 X線管が高温になると、それに伴い、出力は低下するので、 X線源の高出力化を安定して図ろうとすれば、 X線管を効率よく冷却する必要がある。上記の X線源では、制御基板等を格納する筐体から X線管を収容する X線管包囲部を露出させる構造によって、 X線管力の熱を放散しやすくしている。その上で、さらに冷却効率を高める方法の一つとして、運転中には、外付けの冷却ファンにより、露出した X線管包囲部に冷却風を送ることで X線管が冷却されている。

[0004] ところが、この場合、冷却ファン力の冷却風が拡散し、 X線管包囲部に冷却風を集中的に当てることが困難であるため、 X線管の冷却を十分に図ることができなかつた。さらに、 X線管の冷却にムラが発生するため、出力の不安定ィ匕ゃ出力の低下を招きやすくなり、この X線源の安定した高出力化が困難であった。

[0005] X線源の出力が低い場合には、 X線の照射量が少ないため、 X線非破壊検査装置の場合に、明瞭な透過画像を得ることができず、精度が高い検査が困難である。特に、搬送ライン上で流通する検査対象物を高速で透視検査する場合には、 X線を照射できる時間をできるだけ短く設定する必要があるため、 X線源の出力が低い場合には明瞭な透過画像が得られなカゝった。

[0006] そこで、本発明は、安定して高出力を実現する X線源を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

[0007] 上記課題を解決するため、本発明の X線源は、絶縁材料でモールドされた高圧電源部と、この高圧電源部力の電力によって X線を発生させて外部に照射する X線管と、高圧電源部力突出して設けられ、 X線管の少なくとも一部を包囲する X線管包囲部と、高圧電源部および X線管包囲部を格納する筐体と、筐体内部の X線管包囲部の周囲に冷却風を流動させる冷却ファンと、を備えていることを特徴とする。

[0008] この X線源では、冷却ファンにより発生する冷却風は筐体内を流動することになるので、この冷却風を X線管包囲部の周囲に効率良ぐムラなく流通させることができる。この冷却風により、 X線管包囲部から熱を除去する。

[0009] また、筐体は、 X線管で発生した X線を筐体外部へ照射する照射窓を有する第 1の壁と、この第 1の壁に対して略直交する方向に延びるとともに冷却ファンが配置される第 2の壁と、これら第 1の壁と第 2の壁に交差して両者を連結する傾斜壁と、を有することが好ましい。この場合、第 1の壁と第 2の壁を連結する壁を傾斜壁とすることで、傾斜癖が冷却フィンによって生成される気流をガイドする機能を有することになる。

[0010] また、 X線管包囲部の外周に設けられた冷却フィンをさらに備えて、ることが好ましい。冷却フィンにより、 X線管包囲部とその周囲を流動する冷却風との伝熱面積が拡大され、伝熱量が増大する。

[0011] 筐体内に、 X線発生部を制御する制御部を収容する制御部と、少なくとも高圧電源部と X線管と X線管包囲部とを有する X線発生部および冷却ファンが位置する空間とを仕切る仕切壁をさらに備えているとよい。これにより、高圧電源部や X線管包囲部を冷却して温風となった空気の制御部周囲への流通が抑制される。 [0012] この仕切壁は、 X線管包囲部と制御部との間に配置されるとともに、区分した空間を連通する通風口を有していることが好ましい。この場合には、温風の流入を抑制しつつ、冷却ファンによって導入された空気の一部が制御部周囲へも流通される。あるいは、仕切壁は、区分した空間間の連通を遮断しているものでもよい。この場合は、 X 線発生部が収容される空間は、制御部周囲の空間とは隔絶され、相互の気流の流通は遮断される。

[0013] 筐体の制御部が配置される空間側に配置される第 2の冷却ファンをさらに備えていてもよい。この第 2の冷却ファンは、主として制御部を冷却する機能を有する。

発明の効果

[0014] 本発明によれば、 X線管包囲部を冷却風によって効率よく冷却することで、 X線管で発生する熱を X線管包囲部を通じて効率よく除去する。つまり、 X線管を効率よく冷却することができるので、 X線源の安定した高出力化が可能となる。

[0015] 筐体に傾斜壁を設けると、この傾斜壁により筐体内にスムーズな冷却風の流れを生成することができ、その結果として、効率よく X線管包囲部を冷却することができる。

[0016] X線管包囲部の外周に冷却フィンを設けると、 X線管包囲部から冷却風への伝熱量を増大させることができ、 X線管包囲部を効率良く冷却することができる。

[0017] 筐体内部に上述したように仕切壁を設けることで、 X線発生部の冷却後に高温となつた冷却風 (温風）が、制御部方向へ流動することを、仕切壁によって抑制することができるので、制御部の温度上昇を抑制することができる。その結果として、制御部の動作を安定させることができる。

[0018] 仕切壁に上述したような通風口を設けた場合には、 X線管包囲部の冷却後に高温となった冷却風が、制御部へ直接流入することが抑制できると同時に、冷却ファンによって発生する冷却風の一部を通風口を通じて制御部へと導入することができるため、制御部の冷却に寄与することとなり、制御部の動作をさらに安定させることができる

[0019] 一方、仕切壁により X線発生部と制御部とを隔絶すると、 X線発生部周囲に冷却風を集中的に流動させることができ、集中的に冷却することができる。

[0020] 制御部側に第 2の冷却ファンを設けると、制御部を第 2の冷却ファンにより集中的に冷却することができる。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]本発明に係る X線源の第 1の実施形態を示す斜視図である。

[図 2]図 1に示した X線源の正面図である。

[図 3]図 1に示した X線源の X線発生部の断面図である。

[図 4]図 1に示した X線源の制御部の断面図である。

[図 5]本発明に係る X線源の第 2の実施形態を示す正面図である。

[図 6]本発明に係る X線源の第 3の実施形態を示す斜視図である。符号の説明

[0022] 1、71、91 X線源

3、 73 筐体

3c 上壁 (第 1の壁）

3b 側壁 (第 2の壁）

3d 傾斜壁

3j 開口（照射部）

5 X線発生部

7 制御部

15 仕切壁

17 高圧電源部

27 X線管

29a 冷却フィン

29 金属筒 (X線管包囲部）

55a、 77a 冷却ファン

59 通風口

75 仕切壁

Rl X線発生部収容空間

R2 制御部収容空間

発明を実施するための最良の形態 [0023] 以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。

(第 1実施形態）

[0024] 図 1は、本発明に係る X線源の第 1の実施形態を示す斜視図であり、図 2はその正面図である。図 1および図 2に示すように、 X線源 1は、電子銃からの電子をターゲットに衝突させ、発生した X線を照射窓を介して外部に照射する X線管を備えたタイプの X線源であり、例えば、 X線非破壊検査装置における X線源として用いられる。この X 線源 1の筐体 3内部には、 X線を発生させかつ照射する X線発生部 5と、その X線発生部 5を制御する制御部 7とが格納されている。筐体 3の内部空間は、 X線発生部 5 を収容する X線発生部収容空間 R1と、制御部 7を収納する制御部収容空間 R2と力ゝら構成されており、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2との間には、筐体 3 の上部内壁から下方に向けて延びる仕切壁 15が設けられている。つまり、仕切壁 15 が X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2を区分している。

[0025] X線発生部 5は、その断面図を図 3に示すように、筐体 3の底板 3aに固定された高圧電源部 17と、この高圧電源部 17から電力の供給を受けて X線を照射する X線管 2 7と、この X線管 27の一部を包囲する金属筒 (X線管包囲部） 29とを備えている。この高圧電源部 17は、高電圧を発生させ得る高圧トランス 19と、高圧トランス 19で発生した高電圧を増倍させて X線管 27に供給する高圧供給回路 23と、高圧トランス 19と高圧供給回路 23とを電気的に接続する導線 25aと、高圧供給回路 23と X線管 27とを電気的接続する導線 25bとを備えている。そして、高圧供給回路 23と、各導線 25a、 25bとは、電気絶縁性材料 (例えば、エポキシ榭脂）カゝらなる絶縁ブロック 21中にモ一ルドされており、高圧トランス 19は、絶縁ブロック 21の側面で制御部 7側に突出して設けられている。このような高圧電源部 17の構造によって、高電圧が印加される高圧供給回路 23、導線 25a、 25bからの外部への放電が防止されている。

[0026] この高圧電源部 17の上方に位置する X線管 27は、反射型ターゲットタイプの X線管であり、棒状の陽極 27bを絶縁状態に保持して収容しているバルブ部 27aと、棒状陽極 27bの端部に設けられたターゲット 27cを収容しているターゲット収容部 27dと、ターゲット 27cの反射面に向けて電子線を出射する電子銃 27kを収容している電子銃部 27eとを備えている。

[0027] このバルブ部 27aとターゲット収容部 27dとは同軸に配置されており、この軸線に対して電子銃部 27eの軸線は略直交している。また、棒状陽極 27bの基端部は、高電圧印加部 27gとしてバルブ部 27aの下部から下方に突出している。

[0028] この高電圧印加部 27gの下部にはソケット 33が接続されており、ソケット 33は、高圧電源部 17の導線 25bを介して高圧供給回路 23に電気的に接続されて!、る。このような構成により、 X線管 27には、導線 25bを介して高圧供給回路 23から高電圧が供給される。そして、 X線管 27が高電圧の供給を受けた状態で、電子銃部 27e内の電子銃 27kがターゲット 27cに向けて電子を出射すると、ターゲット 27cから X線が発生し、この X線がターゲット収容部 27dの開口部に設けられた X線照射窓 27hから被検体に向けて照射される。

[0029] なお、 X線管 27は、密封型であり、その内部を真空にして封止されている。例えば X線管 27には、図示しない排気管が設けられており、この排気管を介してバルブ部 2 7a、ターゲット収容部 27dおよび電子銃部 27eの内部が真空引きされた後、排気管を封止することによって密封される。

[0030] 金属筒 29は、高圧電源部 17の上面から上方に突出して設けられており、 X線管 27 を包囲する円筒形に形成されている。金属筒 29は、 X線管 27から発生する熱を効率よく放散させるために、放熱性に優れた金属（例えば、アルミニウム)からなると共に、水平方向に延びる複数の冷却フィン 29aが周囲に設けられている。冷却フィン 29aは、金属筒 29の周面で円周方向に延びる凸条部として設けられ、金属筒 29の表面積を拡大するものであり、 X線管 27から発生する熱を効率よく放散させることができる。

[0031] この金属筒 29の先端面には開口 2¾が形成され、この開口 2¾から X線管 27のバルブ部 27aが挿入され、金属筒 29の内部空間には、液状の電気絶縁性物質である絶縁オイル 31が注入されている。そして、 X線管 27のバルブ部 27aとターゲット収容部 27dとの間には取付フランジ 27fが形成されており、この取付フランジ 27fによって X線管 27は金属筒 29の先端面に固定され、ノレブ部 27aは絶縁オイル 31に浸漬されている。この絶縁オイル 31の採用によって、 X線管 27のバルブ部 27aが絶縁オイル 31で包囲され、 X線管 27からの外部への放電が防止されている。

[0032] 続いて、制御部 7について説明する。図 4は、この制御部 7の断面図である。図 1および図 4に示すように、制御部 7は、制御部収容空間 R2内に設けられ、第 1回路基板 35、第 2回路基板 37、および駆動電源部 39を有している。この第 1回路基板 35は、高圧電源部 17で発生させ得る電圧を、高電圧 (例えば 160kV)から低電圧 (例えば OV)までコントロールしている。さらに、第 1回路基板 35は、電子銃部 27eにおける電子の放出のタイミングや管電圧、管電流などのコントロールを行う。第 2回路基板 37 は、外部力もの制御信号に基づいて第 1回路基板 35の動作をコントロールする。駆動電源部 39は、外部力も供給される電力を ACZDC変換 (または DCZDC変換)するコンバータであり、これら第 1回路基板 35および第 2回路基板 37に駆動電力を供給するとともに、 X線発生部 5の高圧トランス 19に高電圧を発生させるための電力を供給する。なお、これらの第 1回路基板 35、第 2回路基板 37、駆動電源部 39および X線発生部 5は、適宜、図示しない導線によって互いに電気的接続が図られている。

[0033] この制御部 7にあっては、第 1回路基板 35、第 2回路基板 37および駆動電源部 39 力制御部収容空間 R2内にコンパクトに収容され、かつ、確実に固定されることが好ましい。このため、制御部 7には、制御部収容空間 R2内に、導熱性の金属（例えば、アルミニウム）力もなる回路基板ホルダー 49が設けられ、この回路基板ホルダー 49に、第 1回路基板 35、第 2回路基板 37、および駆動電源部 39が支持された構造をなしている。

[0034] 回路基板ホルダー 49は、熱伝導性の金属力もなる第 1プレート (第 1の部材) 45と、第 2のプレート (第 2の部材) 47とからなる。第 1プレート 45は、底板 3aに対して傾斜して立設させた第 1平板部 46を有しており、第 2プレート 47は、底板 3aに対して略垂直に立設させた第 2平板部 48を有している。この第 1プレート 45および第 2プレート 47 は、下端がネジ 49aによってそれぞれ底板 3aに固定されており、プレート 45、 47の上端同士が重ねられた状態でネジ (締結手段の一例) 49bによって連結されて、る。

[0035] そして、第 1平板部 46は、第 1回路基板 35を取り付けるための第 1取付面 45aを有しており、第 2平板部 48は、第 2回路基板 37を取り付けるための第 2取付面 47bおよび第 2取付面 47bの裏面である第 3取付面 47cを有して、る。このように回路基板ホルダー 49は山形構造をなすことで、回路基板ホルダー 49自体の機械的強度を維持しつつ、回路基板ホルダー 49に取り付けられる回路基板 35、 37を底板 3aに対して確実に固定することができる。

[0036] また、第 2プレート 47の下部は、筐体 3の側壁 3fに近づくように L字状に屈曲しており、高圧電源部 17の高圧トランス 19は第 2プレート 47と第 1プレート 45との間に位置するようになっている。

[0037] 第 1回路基板 35は、スぺーサ 51を介して第 1プレート 45の第 1取付面 45aに沿つて取り付けられている。同様に、第 2回路基板 37は、スぺーサ 51を介して第 2プレート 47の第 2取付面 47bに沿って取り付けられ、駆動電源部 39は、第 2プレート 47の第 3取付面 47cに沿ってスぺーサ 51を介して取り付けられている。

[0038] この回路基板ホルダー 49の第 1取付面 45aは、底板 3aに対して傾斜して設けられているので、第 1回路基板 35を傾けたまま制御部収容空間 R2に収めることができ、 X 線源 1の低背化に寄与している。また、回路基板ホルダー 49が第 1プレート 45および第 2プレート 47の 2部材で構成されていることから、第 1〜第 3取付面 45a、 47b、 4 7cに回路基板 35、 37および駆動電源部 39を取り付けた後に、第 1プレート 45と第 2 プレート 47とをネジ止めによって連結させることで駆動電源部 39を第 1プレート 45と第 2プレート 47との間に配置し、回路基板ホルダー 49を完成させることができるので、制御部 7の組付け作業性が向上する。

[0039] このような X線源 1は、運転中に、 X線管 27が発熱するので、 X線管 27および金属筒 29が高温になりやすい。この X線管 27の発熱は、 X線照射の出力が高いほど大きくなり、 X線管 27が高温になると、他の部品に悪影響を及ぼすとともに、 X線管 27の出力低下を招いてしまうので、 X線管 27を効率よく冷却すべく金属筒 29を効率よく冷却する必要がある。

[0040] そこで、 X線源 1においては、図 1に示すように、金属筒 29を含む X線発生部 5を筐体 3の内部へ格納し、筐体 3の底板 3aに対し直交する方向に起立する側壁 (第 2の壁） 3bに冷却ファンユニット 55を設け、筐体 3内で冷却風を流動させることによって、金属筒 29を冷却することにして、る。

[0041] 図 1および図 4に示すように、この筐体 3は、底板 3aに平行に延びると共に、 X線管 27からの X線を外部に照射するための開口（照射部）¾が設けられた上壁 (第 1の壁 ) 3cを有している。この開口 ¾は、 X線管 27の照射窓 27hに対応する位置に設けられ、照射窓 27hを外部に露出させている。また、筐体 3では、上壁 3cと側壁 3bとを連結する壁が傾斜壁 3dとして形成されている。さらに、側壁 3bに対向する側壁 3fと、上壁 3cと、を連結する壁も同様に傾斜壁 3eとされている。上壁 3cに対する傾斜壁 3dと傾斜壁 3eとの傾斜の程度は、互いに異なっていてもよぐ同じであってもよい。

[0042] 冷却ファンユニット 55は上述のように筐体 3の側壁 3bに設けられており、側壁 3bに垂直な軸線を中心として回転する冷却ファン 55aを有して、る。冷却ファン 55aは回転することにより、筐体 3外部から内部へ向けて空気を流動させる。冷却ファン 55aは、冷却風が直接 X線発生部 5に当たるように X線発生部 5の近傍に位置している。

[0043] この冷却ファン 55aにより筐体 3の内部に取り込まれた空気は、冷却風として X線発生部収容空間 R1で流動し、金属筒 29にムラなく当たりながら、金属筒 29の周囲を通過しつつ、側壁 3fの方向に流れていくことになる。そして、金属筒 29の周囲を通過する冷却風は、冷却フィン 29aにより案内されて円滑に水平方向に流動しながら、十分な伝熱面積をもって金属筒 29にあたり、金属筒 29から効率よく熱を除去していく。その結果、金属筒 29を効率よく冷却することができ、金属筒 29に包囲された X線管 2 7を効率よく冷却することができる。そして、金属筒 29がムラなく冷却風に接触し、冷却されるので、 X線管 27の温度ムラによる出力変動や出力低下を抑制することができる。その後、金属筒 29から熱を受け取って温度が上昇した冷却風は、傾斜壁 3eに設けられた排気口 3kを通じて外部に排出される。

[0044] このとき、上壁 3cと側壁 3bとを連結する壁が傾斜壁 3dとされていることから、冷却風の淀みが抑制され、筐体 3内でのスムーズな冷却風の流れを出現させることができる。その結果として、金属筒 29の周囲にスムーズに冷却風が流動し、効率よく金属筒 29を冷却することができる。なお、筐体 3の上壁 3cと側壁 3fとを連結する壁も同様に傾斜壁 3eとされているので、このことも冷却風のスムーズな流動に寄与している。以上のように、 X線源 1では、金属筒 29を効率よく冷却することで、 X線管 27を効率よく冷却できるので、 X線源の高出力化が可能となる。

[0045] なお、 X線源 1は、制御部収容空間 R2側の側壁 3bの一部に、パソコン等と接続されるコネクタ部（図示せず)を有しており、 X線源 1にはこのコネクタ部を介してバソコン等力の制御情報等に関する信号の入出力が行われる。底板 3aを除いた筐体 3 のうち、冷却ファンユニット 55やコネクタ部（図示せず）は、制御部 7等との配線接続を有しているので、筐体 3の他の部位と別部材になっていると、 X線源 1の整備等の面において好ましい。本実施形態においては、冷却ファンユニット 55やコネクタ部（図示せず）は、底板 3aに固定されて制御部 7と配線接続されている。

[0046] なお、 X線源 1の筐体 3には、傾斜壁 3dおよび傾斜壁 3eが形成されてヽることで、以下のような効果も得られる。この傾斜壁 3d、 3eが形成されない場合には、上壁 3cと側壁 3b、 3fとの間に角部が形成されることになる。ここで、そのような X線源によって検査対象物を傾けた状態の透視画像を取得する場合には、傾けた検査対象物が角部に当たるため、照射窓 27hと検査対象物とを十分に近接させることが出来ない。これに比して X線源 1にあっては、このような角部が存在しないため、検査対象物をより照射窓 27hに近接させることができる。このため、より拡大率の大きい検査対象物の透視画像を得ることができる。

[0047] また、このような X線源 1にあっては、制御部 7の第 1および第 2回路基板 35、 37および駆動電源部 39には様々な電子部品が実装されている。各部品の動作特性を安定させるにあたって、これらの部品を冷却することが必要である。特に、駆動電源部 3 9は、 ACZDC変換 (または DCZDC変換)を行う際に大量の熱を発生するので、効率的に冷却する必要がある。

[0048] そこで、筐体 3における仕切壁 15は、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R 2とを完全に分離せず、金属筒 29と制御部 7との間を仕切り、仕切壁 15の下方には、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2とを連通する通風口 59が設けられている。このように、金属筒 29と制御部 7との間が仕切壁 15によって仕切られているため、金属筒 29の冷却後に高温となった冷却風が、制御部収容空間 R2へ直接流入することが抑制できる。また、金属筒 29から発せられる放射熱が仕切壁 15によって遮断され、制御部 7に直接伝播されることが抑制できる。その結果、制御部 7の温度上昇を抑制することができ、制御部 7の各回路基板 35、 37の動作を安定させることができる。それと同時に、通風口 59によって X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R 2とが連通されて、ることから、冷却ファン 55aによって導入される冷却風の一部が通風口 59を通じて制御部収容空間 R2に流入するので、この冷却風によって制御部 7 を冷却することができる。

[0049] このとき、回路基板ホルダー 49が上述のように構成されていることから、図 4に示すように、制御部収容空間 R2には、第 1プレート 45と第 2プレート 47と底板 3aとで囲まれたトンネル部 R2aが形成される。このトンネル部 R2aは、冷却風が通風口 59を通じて流入して来る方向（図 4の紙面に垂直な方向）に延びているので、冷却風の通風路として機能する。従って、トンネル部 R2aに集中するような、スムーズな冷却風の流動が発生する。そして、このトンネル部 R2a内には、駆動電源部 39が存在しているので、駆動電源部 39で発生する熱が冷却風によって効率よく除去され、駆動電源部 39 を集中的にかつ効率良く冷却することができる。その結果、駆動電源部 39の動作特 '性を安定させることができる。

[0050] また、高圧トランス 19は、制御部 17の方向に向力つて絶縁ブロック 21から突出して設けられており、トンネル部 R2a内に位置することから、高圧トランス 19も、このトンネル部 R2aを流動する冷却風に接触することとなる（図 2参照)。よって、高温となる高圧トランス 19もこの冷却風によって効率よく冷却される。そして、駆動電源部 39および高圧トランス 19から熱を受け取って温度が上昇した冷却風は、筐体 3の側壁 3gに設けられた排気口 3h (図 1および図 2参照）を通じて外部に排出される。

[0051] また、このとき、通風口 59を通じて制御部収容空間 R2に流入して来た冷却風は、その一部が回路基板ホルダー 49の外側の空間 R2bにも流入し、この外側空間 R2b で構成された通風路内には、第 1回路基板 35および第 2回路基板 37が存在しているので、空間 R2bを流動する冷却風によって回路基板 35、 37が冷却される。

[0052] このように、第 1回路基板 35および第 2回路基板 37を冷却する冷却風と、駆動電源部 39および高圧トランス 19を冷却する冷却風とがそれぞれ別の通風路を流動することから、これらの冷却風が混合されることが回路基板ホルダー 49によって抑制される。これにより、大量の熱を発生する駆動電源部 39および高圧トランス 19が効率よく冷却される一方で、駆動電源部 39および高圧トランス 19の冷却により温度が上昇した冷却風がトンネル部 R2aへ流入して第 1回路基板 35および第 2回路基板 37の温度が却って上昇してしまうことを抑制することができる。その結果、第 1回路基板 35および第 2回路基板 37の各部品の動作特性を安定させることができる。

[0053] なお、これらの第 1回路基板 35、第 2回路基板 37および駆動電源部 39は、スぺーサ 51を介して各取付面 45a、 47b、 47cから浮いた状態で取り付けられていることから、冷却風が、第 1回路基板 35、第 2回路基板 37および駆動電源部 39の表裏双方に接触することになる。よって、このような取り付け方も、第 1回路基板 35、第 2回路基板 37および駆動電源部 39の効率の良、冷却に寄与して、る。

[0054] また、第 1回路基板 35の部品の中で、パワートランジスタ 61 (図 2参照）は、比較的大きい熱を発生するので、第 1回路基板 35から離し、高圧電源部 17と冷却ファンュニット 55との間に設けられた金属製のヒートシンク 63に密着させて設置されている。このとき、パワートランジスタ 61は、図示しない導線により第 1回路基板 35と電気的に接続されることで、第 1回路基板 35の一部品として機能する。このような配置により、ヒートシンク 63が冷却ファン 55aからの冷却風を受けて冷却され、ヒートシンク 63に密着したパワートランジスタ 61が間接的に冷却される。このように、特に大きい熱を発生する部品を回路基板本体側力遠ざけて個別に冷却することにより、効果的に制御部 7の温度上昇を抑制することができる。

(第 2実施形態）

[0055] 図 5にその正面図を示すように、本発明の第 2実施形態の X線源 71は筐体 73を備えている。この筐体 73には、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2とを仕切る仕切壁 75が、筐体 73の内壁から延びて形成されている。すなわち、筐体 73の内部空間は、仕切壁 75によって、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2とに分割されており、両空間の間では、互いに冷却風が流入、流出しないように隔絶されている。このような X線源 71の構成によれば、冷却ファン 55aによって X線発生部収容空間 R1内に冷却風を流動させ、金属筒 29を含む X線発生部 5を集中的に冷却することができるとともに、高温となった冷却風が制御部収容空間 R2へ流入することを確実に抑制することができる。

[0056] また、 X線源 71は、筐体 73の制御部収容空間 R2側に、冷却ファンユニット 55とは別の第 2の冷却ファンユニット 77を備えている。この冷却ファンユニット 77と、他の冷却ファンユニット 55とは並置されており、冷却ファン 77aで発生する冷却風が直接第 1回路基板 35に当たるように、第 1回路基板 35の近傍に冷却ファン 77aを配置している。このような構成により、冷却ファン 55aによって X線発生部収容空間 R1内に冷却風を流動させ、 X線発生部 5 中的に冷却すると同時に、冷却ファン 77aによつて制御部収容空間 R2内に冷却風を流動させ、制御部 7を集中的に冷却することができる。このように、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2とをそれぞれ個別に冷却することで、金属筒 29を含む X線発生部 5および駆動電源部 39を含む制御部 7を効率よく冷却することができる。なお、この場合、パワートランジスタ 61およびパワートランジスタ 61を冷却するための金属製のヒートシンク 63は、制御部収容空間 R 2の冷却ファン 77aの近傍に配置すると、冷却効率が高くなり好ましい。

[0057] 以上のように、 X線源 71によっても、金属筒 29を効率よく冷却することで、 X線管 27 を効率よく冷却できるので、 X線源の高出力化が可能となり、制御部 7の駆動電源部 39を効率よく冷却することで、駆動電源部 39の各部品の動作特性を安定させることができる。

(第 3実施形態）

[0058] 図 6に、その斜視図を示すように、本発明の第 3実施形態の X線源 91における制御部 7は、互いに独立したプレート 81、 83で構成される回路基板ホルダー 85を介して回路基板 35、 37を底板 3aに固定する構造をなしている。このような X線源 91によつても、プレート 81とプレート 83との間の空間を流動する冷却風によって、駆動電源部 39が効率よく冷却される。なお、このプレート 81、 83は、上壁 3cに達するまで延び、上壁 3cに接触してもよい。

[0059] なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、上記実施形態では、冷却ファン 55a、 77aとして、筐体の外部から内部へ空気を送り込む吸気タイプの冷却ファンを用いている力冷却ファン 55a、 77aは、筐体の内部から外部へ空気を送り出す排気タイプであってもよい。この場合は、冷却ファン 55a、 77aは熱源に近接して配置することが好ましい。

[0060] また、冷却ファン 55aの配置は側壁 3bに限らず、筐体 3の内部において金属筒 29 の周囲で冷却風を流動させるような位置であれば、他の部位に設けてもよい。例えば、筐体 3に通風口を設け、その通風口の近傍かつ筐体 3内部に冷却ファンを配置することで、金属筒 29の周囲で冷却風を流動させてもよい。

[0061] また、 X線発生部収容空間 R1および制御部収容空間 R2のそれぞれに、複数の冷却ファンを設けてもよい。この場合、吸気タイプの冷却ファンと、排気タイプの冷却フアンとを組合せて設けることができる。例えば、 X線発生部収容空間 R1の、側壁 3bの冷却ファン 55aにカ卩えて、その略対向する側の壁 (特に傾斜壁 3e)に排気タイプの冷却ファンを設けることができる。また、例えば、制御部収容空間 R2の、側壁 3bの冷却ファン 77aに加えて、その略対向する側の壁 (特に側壁 3f)や、側壁 3gに排気タイプの冷却ファンを設けることができる。

[0062] また、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2とが区画されな、場合にお、て、 X線発生部収容空間側 R1に吸気タイプの冷却ファンを設け、制御部収容空間 R 2側に排気タイプの冷却ファンを設けてもよぐ X線発生部収容空間側 R1に排気タイプの冷却ファンを設け、制御部収容空間 R2側に吸気タイプの冷却ファンを設けてもよい。例えば、 X線発生部収容空間 R1側の吸気タイプの冷却ファン 55aに加えて、制御部収容空間 R2に冷却ファンを設ける場合、駆動電源部 39を有するトンネル部 R 2aの空気を筐体外にスムーズに送り出せるように、側壁 3gに排気タイプの冷却ファンを配置してもよい。

[0063] また、 X線管 27は反射型ターゲットタイプでなぐ透過型ターゲットタイプであってもよい。また、 X線管 27は、全体が金属筒 29に収容されてもよぐこの場合、 X線管からの X線を外部へ照射するために、金属筒 29には、 X線透過性の高い部位を設けることができる。また、 X線管 27の一部は、金属筒 29から突出し、かつ、さらに筐体 3から突出していてもよい。 X線管 27を包囲する金属筒 29には、冷却フィン 29aが設けられなくてもよい。

[0064] また、回路基板ホルダー 49は、ネジ止めに限らず、溶接や接着によって底板 3aに固定されてもよい。また、回路基板ホルダー 49は、筐体 3の底板 3a以外の部分に固定されてもよぐ筐体 3に固定された部材に固定されてもよい。また、第 1プレート 45と第 2プレート 47とは、ネジ止めに限らず、溶接や接着によって連結されてもよい。回路基板ホルダー 49は、 1部材ゃ第 1プレート 45と第 2プレート 47との 2部材カもなるホルダーに限らず、さらに多数の部材を組み合わせて形成されてもよい。この場合、平板カゝらなる多数の部材を組み合わせて回路基板ホルダーを形成することで、屈曲の加工を省略することもできる。また、回路基板ホルダー 49は導熱性の金属に限らず、榭脂製であっても良い。

[0065] また、以上に述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組合せることが可能である。

産業上の利用可能性

[0066] 本発明に係る X線源は、例えば、 X線非破壊検査装置に用いられるマイクロフォーカス型 X線源として好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 絶縁材料でモールドされた高圧電源部と、

前記高圧電源部力の電力によって X線を発生させて外部に照射する X線管と、前記高圧電源部力突出して設けられ、前記 X線管の少なくとも一部を包囲する X 線管包囲部と、

前記高圧電源部および前記 X線管包囲部を格納する筐体と、

前記筐体内部の前記 X線管包囲部の周囲に冷却風を流動させる冷却ファンと、を備えて、ることを特徴とする X線源。

[2] 前記筐体は、

前記 X線管で発生した X線を筐体外部へ照射する照射窓を有する第 1の壁と、前記第 1の壁に対して略直交する方向に延びるとともに前記冷却ファンが配置される第 2の壁と、

前記第 1の壁と前記第 2の壁に交差して両者を連結する傾斜壁と、を有することを特徴とする請求項 1に記載の X線源。

[3] 前記 X線管包囲部の外周に設けられた冷却フィンをさらに備えていることを特徴とする請求項 1または 2のいずれかに記載の X線源。

[4] 前記筐体内に、前記 X線発生部を制御する制御部を収容する制御部と、少なくとも前記高圧電源部と前記 X線管と前記 X線管包囲部とを有する X線発生部および前記冷却ファンが位置する空間とを仕切る仕切壁をさらに備えていることを特徴とする請求項 1〜3のいずれか 1項に記載の X線源。

[5] 前記仕切壁は、前記 X線管包囲部と前記制御部との間に配置されるとともに、区分した空間を連通する通風口を有してヽることを特徴とする請求項 4記載の X線源。

[6] 前記仕切壁は、区分した空間間の連通を遮断していることを特徴とする請求項 4記載の X線源。

[7] 前記筐体の前記制御部が配置される空間側に配置される第 2の冷却ファンをさらに備えて、ることを特徴とする請求項 4〜6の、ずれか 1項に記載の X線源。