WO2006025372A1

WO2006025372A1 - Ｘ線源

Info

Publication number: WO2006025372A1
Application number: PCT/JP2005/015746
Authority: WO
Inventors: Michihiro Ito
Original assignee: Hamamatsu Photonics K.K.
Priority date: 2004-09-02
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2006-03-09
Also published as: CN1994029A; CN1994029B; JP4541075B2; JP2006073380A

Abstract

　Ｘ線源１は、Ｘ線を照射するＸ線発生部と、Ｘ線発生部を制御する回路基板３５、３７を支持する回路基板ホルダー４９と、筐体３の内部において回路基板ホルダー４９の周囲で冷却風を流動させる冷却ファンと、を備えている。回路基板ホルダー４９は、底板３ａに固定されると共に、互いに対向し且つ互いに連結された第１平板部４６と第２平板部４８とを有し、山形構造をなしているので、第１平板部４６に取り付けられた回路基板３５と、第２平板部４８に取り付けられた回路基板３７が底板３ａに対して安定して固定される。

Description

明細書

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、特許文献 1に記載のマイクロフォーカス X線源が知られている。このマイクロフォーカス 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。

特許文献 1：特許 2634369号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] この種のマイクロフォーカス X線源は、対象物に X線を透過させることにより、非破壊で対象物の断面画像が得られる CTスキャナにも用いられている。このような CTスキャナにあっては、対象物の周囲で円周状に X線源を移動させながら、様々な方向から対象物に X線を照射する方式が採用されている。このように、 X線源を移動させな力 Sら用いる場合には、 X線源の回路基板が振動を受けるため、振動により回路基板に断線が発生するおそれがあることや、回路基板の寿命が短くなることが指摘されていた。そこで、このような X線源にあっては、回路基板の振動を極力少なくするため、回路基板を安定して固定することが課題となっている。

[0004] そこで、本発明は、回路基板を安定して固定することができる X線源を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005] 上記課題を解決するため、本発明に係る X線源は、 X線管を有して X線管から発せられた X線を被検体に照射する X線発生部と、制御部品を内部に収容する筐体と、この X線発生部を制御する回路を有する回路基板と、筐体内に固定されるとともに、互いに対向し、かつ、連結された第 1の平板部と第 2の平板部とを有し、少なくとも第 1の平板部と第 2の平板部のいずれか一方により回路基板を固定して、筐体内に支持する回路基板ホルダーと、筐体の内部にお、て回路基板ホルダーの周囲に冷却風を流動させる冷却ファンを備えて、ることを特徴とする。

[0006] この X線源では、筐体内において、回路基板が回路基板ホルダーの平板部 (少なくとも第 1の平板部と第 2の平板部のいずれか一方）〖こ固定される。この回路基板ホルダ一は、互いに対向した状態の第 1の平板部と第 2の平板部とが連結されることにより、機械的強度を確保している。つまり、機械的強度を有する回路基板ホルダーに回路基板が固定されている。

[0007] また、第 1の平板部の端部と第 2の平板部の端部とを連結していることが好ましい。

第 1および第 2の平板部が端部において連結されることにより、回路基板ホルダー自体の高、機械的強度を得ることができる。

[0008] また、第 1の平板部と第 2の平板部の表面の延長面が交差してなす角の内角は鋭角であることが好ましい。平板部のこのような位置関係により、第 1の平板部と第 2の平板部とで山形構造の回路基板ホルダーが形成される。

[0009] また、筐体は、 X線管から発せられた X線が射出される照射窓を有する第 1の壁と、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ている第 2 の壁と、第 1の壁と第 2の壁とを連結して、第 1の平板部に対して略平行に延在する傾斜壁と、を有することが好ましい。

[0010] この X線源では、第 1の平板部と傾斜壁との間に、幅がほぼ一定の間隙が形成され、この間隙を冷却ファン力も発生した冷却風が流動する。このとき、間隙の幅がほぼ一定であるので、冷却風が淀みなく間隙内を流動することができ、冷却風が筐体内でスムーズに流動する。

[0011] また、本発明の X線源は、 X線発生部に駆動電力を供給する駆動電源部を備え、駆動電源部が回路基板ホルダーに固定されて筐体に設けられた排気口の近傍に配置されていてもよい。この場合、駆動電源部の周囲を流動する冷却風は、高温の駆動電源部から熱を除去した後、駆動電源部の近傍の排気口力速やかに外部に排出される。発明の効果

[0012] 本発明によれば、機械的強度を確保した回路基板ホルダーに回路基板を固定することによって、回路基板を筐体内に確実に固定するので、回路基板の断線や短寿命化を抑制することができる。

[0013] 山形構造の回路基板ホルダーとすることで、回路基板ホルダーの機械的強度をより一層高めることができる。また、回路基板を傾けて筐体内に収めることができるので、筐体自体の小型化を図ることもできる。

[0014] 筐体の冷却風通路を区画する傾斜壁を設けることによって、回路基板ホルダーに固定された回路基板を効率よく冷却することができ、回路基板の動作特性を安定させることができる。

[0015] 駆動電源部を排気口近傍に配置することで、駆動電源部を効率よく冷却することができ、駆動電源部を冷却した後の冷却風が筐体内を循環することにより回路基板の温度が上昇してしまうことを抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0016] [図 1]本発明に係る X線源の第 1の実施形態を示す分解斜視図である。

[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の実施形態を示す断面図である。

符号の説明

[0017] 1, 71 X線源

3c 上壁 (第 1の壁）

3b 側壁 (第 2の壁）

3、 73 筐体

¾ 開口（照射部）

3d 傾斜壁

3r、 73r 排気口

5 X線発生部 27 X線管

35 第 1の回路基板

37 第 2の回路基板

39 駆動電源部

46 第 1の平板部

48 第 2の平板部

49 回路基板ホルダー

55a、 77a 冷却ファン

発明を実施するための最良の形態

[0018] 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。

[0019] (第 1実施形態）

図 1は、本発明に係る X線源の分解斜視図であり、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させる X線管を備えたタイプの X線源であり、例えば、 CTスキャナにおける 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線を発生し、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とから構成されており、 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、両空間 Rl、 R2を区分している。

[0020] 図 3に断面図で示すように、 X線発生部 5は、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 27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して 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とを電気的に接続する導線 25bとを備えている。そして、高圧供給回路 23と、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中にモールドされており、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を防止している。

[0021] 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線管であって、棒状の陽極 27bを絶縁状態に保持して収容するバルブ部 27aと、棒状陽極 27bの端部に設けられたターゲット 27cを収容す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射出する電子銃 27kを収容する電子銃部 27e とを備えている。

[0022] 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。

[0023] この高電圧印加部 27gの下部にはソケット 33が電気的に接続されており、ソケット 3 3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!ヽる。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 27 e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線力ターゲット収容部 27dの開口部に設けられた X線照射窓 27h 力照射される。

[0024] 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。

[0025] 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)で形成され、その周囲には、水平方向に延びる複数の冷却フィン 29aが設けられている。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。

[0026] この金属筒 29の先端面には開口 29jが形成され、この開口 29j力も X線管 27のバルブ部 27aが挿入される。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によつて X線管 27は金属筒 29の先端面に固定され、バルブ部 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のノレブ部 27aが絶縁ォィル 31で包囲され、 X線管 27からの外部への放電を防止している。

[0027] 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内に配置されており、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相互に電気的に接続されている。

[0028] 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には、多くの電子部品が実装されているので、この X線源 1を移動させながら用いる際に強い振動が加われば、回路が断線する場合もある。また、この基板等が振動し続けると、その寿命が短くなつてしまう。このため、これらの回路基板 35、 37および駆動電源部 39は、作動時に受ける振動を少なくすべぐ底板 3aに対して安定して確実に固定されることが必要である。そこで、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)から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一 49により、第 1回路基板 35、第 2回路基板 37、および駆動電源部 39が保持されている。

[0029] 回路基板ホルダー 49は、熱伝導性の金属からなる一枚の板状部材を屈曲させることによって形成された部材であり、底板 3aに対して傾斜して立設させた第 1平板部 46 と、底板 3aに対して略垂直に立設させた第 2平板部 48と、底板 3aに対して略平行に設けられた第 3平板部 50と、底板 3aに対して略垂直に立設させた第 4平板部 52と、を有している。第 1平板部 46と第 2平板部 48とは、内角が鋭角 αをなして交差する面に沿ってそれぞれ延在しており、第 1平板部 46は、後述する筐体 3の傾斜壁 3dと略平行に延在している。この回路基板ホルダー 49は、第 1平板部 46の下方の足部 4¾ および第 4平板部 52の下方の足部 47jが底板 3aに接触した状態で、それぞれ複数（例えば、 3個）のネジ 49aによって固定されている。

[0030] 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、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を有しており、第 3平板部 50は、駆動電源部 39を取り付けるための第 3取付面 47cを有している。そして、これらの取付面 45a、 47b、 47cは、回路基板ホルダー 49の外側の面に設けられている。

[0031] 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、足部 4¾、 47jにおいて複数箇所が底板 3aにネジ止めされることで、底板 3aに対して安定して固定されている。よって、回路基板ホルダー 4 9に取り付けられる回路基板 35、 37および駆動電源部 39を、底板 3aに対して安定して確実に固定することができる。また、回路基板ホルダー 49の第 1平板部 46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の高さ方向の寸法を小さくすることができる。

[0032] また、第 3平板部 50の下方に形成される空間には、高圧電源部 17の高圧トランス 1 9が収容されている。

[0033] 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。

[0034] 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が高温となってしまう。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自体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。

[0035] そこで、この 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を配置し、筐体 3内に冷却風を流動させることによつて、金属筒 29を空冷している。

[0036] 図 1および図 4に示すように、この筐体 3は、底板 3aに平行に延びるとともに、 X線管 27からの X線を外部に射出して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 3 f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との傾斜角度は、互いに異なっていてもよぐ同じであってもよい。

[0037] 冷却ファンユニット 55は上述のように筐体 3の側壁 3bに配置されており、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の近傍に配置されている。

[0038] 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。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から熱伝達により効率よく熱を奪っていく。その結果、金属筒 29を効率よく冷却することができる。金属筒 29の冷却により、これに包囲された X線管 27から金属筒 29への熱伝導も促進され、これにより X線管 27 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から熱を奪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を通じて外部へと排出される。

[0039] このとき、上壁 3cと側壁 3bとを連結する壁は傾斜壁 3dであるため、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実現することができる。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 とすることで、冷却風のスムーズな流動に寄与している。以上のように、この 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。

[0040] 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等と電気的に接続されているので、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と電気的に接続されている。

[0041] なお、 X線源 1の筐体 3には、傾斜壁 3dおよび傾斜壁 3eが形成されていることで、以下のような効果も得られる。この傾斜壁 3d、 3eを有していない場合には、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。これと比較して X線源 1によれば、角部が存在しないため、検査対象物をより照射窓 27 h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。 [0042] また、このような X線源 1にあっては、前述の通り、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 39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、効率的に冷却することが必要である。

[0043] 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とを完全に仕切るのではなぐ金属筒 29と制御部 7との間を仕切るものとし、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とを連通している通風口 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 R2とが連通されて、ることから、冷却ファン 55aによって発生する冷却風の一部が通風口 59を通じて制御部収容空間 R2へと流入するので、この冷却風によって制御部 7を冷却することができる。

[0044] このとき、通風口 59を通じて制御部収容空間 R2に流入した冷却風の一部は、回路基板ホルダー 49の外側の通風空間 R2b、 R2cへと流入する。通風空間 R2bは、第 1 平板部 46と側壁 3bおよび傾斜壁 3dとの間の間隙として形成されており、この通風空間 R2bに流入した冷却風は、第 1回路基板 35の周囲を流動することで第 1回路基板 35を冷却する。このとき、第 1平板部 46が傾斜壁 3dに略平行に延在していることから、通風空間 R2bは、幅がほぼ一定の空間となっている。このため、この通風空間 R2b 内では、冷却風が淀みなくスムーズに流動し、第 1回路基板 35を効率よく冷却することができる。その後、冷却風は、傾斜壁 3dに設けられた排気口 3qを通じて一部が外部に排出され、残りの一部が、上壁 3cと回路基板ホルダー 49との間を通じて通風空間 R2cへ流入する。

[0045] 一方、通風口 59から通風空間 R2cへ流入した冷却風は、通風口 59から、側壁 3g に設けられた排気口 3h (図 1および図 2参照）へ向力方向に流動する。この冷却風は、駆動電源部 39に十分な面積で接触しながら、駆動電源部 39を効率よく冷却し、側壁 3gに設けられた排気口 3hを通じて外部に排出される。このように、高熱を発生する駆動電源部 39を効率よく冷却し、駆動電源部 39の動作を安定させることができる。

[0046] また、通風空間 R2bから通風空間 R2cへ流入した冷却風は、第 2回路基板 37の周囲を流動することにより第 2回路基板 37を冷却し、さらに駆動電源部 39の周囲を流動して駆動電源部 39を冷却した後、傾斜壁 3eおよび側壁 3fに設けられた排気口 3r を通じて外部に排出される。このとき、筐体 3の上壁 3cと側壁 3fとが傾斜壁 3eによつて連結されていることから、通風空間 R2c内を流動する冷却風が各壁 3c、 3e、 3fに沿って淀みなく流れ、スムーズな冷却風の流動が発生することになる。なお、通風空間 R2c内を流動する冷却風の一部は、傾斜壁 3eの上部に設けられた排気口 3sを通じて外部へと排出される。

[0047] この駆動電源部 39は高熱を発生しているため、駆動電源部 39を冷却した後の冷却風は高温となるが、駆動電源部 39が排気口 3rの近傍に位置しているため、この高温の冷却風は排気口 3rから速やかに外部へと排出される。よって、駆動電源部 39の周囲の冷却風はスムーズに流動するため、駆動電源部 39を効率よく冷却することができ、駆動電源部 39の部品の動作特性を安定させることができる。さらに、高温になつた冷却風が通風空間 R2c、R2bへ逆流して第 1回路基板 35および第 2回路基板 3 7の温度が逆に上昇してしまうのを防止することができ、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。

[0048] 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の表面、裏面双方上を通過することになる。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の効率の良い冷却に寄与している。

[0049] この制御部収容空間 R2には、図 4に示すように、回路基板ホルダー 49と底板 3aとで囲まれたトンネル部 R2aが形成され、このトンネル部 R2aにも通風口 59からの冷却風が流入する。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、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、絶縁プロック 21から突出して設けられた高圧トランス 19が存在しているので、高圧トランス 19 で発生する高熱が冷却風によって効率よく除去され、高圧トランス 19を集中的にかつ効率良く冷却することができる。その後、高圧トランス 19から熱を奪って高温となつた冷却風は、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。

[0050] なお、トンネル部 R2aには、上記のようにスムーズな冷却風の流動が発生するので、例えば、第 1取付面 45aや第 2取付面 47bの反対側の面に別の回路基板を取り付け、その回路基板をトンネル部 R2aに配置し冷却してもよ、。

[0051] 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。

[0052] (第 2実施形態）

図 5は本発明に係る X線源の第 2の実施形態を示す断面図である。図 5に示すように、 X線源 71の回路基板ホルダー 49は、熱伝導性の金属力もなる第 1プレート 45と第 2プレート 47とで構成されている。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と、底板 3aに対して略平行に設けられた第 3平板部 50と、底板 3aに対して略垂直に立設させた第 4平板部 52と、を有して、る。

[0053] この第 1プレート 45は、足部 4¾が底板 3aに接触した状態で複数 (例えば、 3個）のネジ 49aによって固定されており、第 2プレート 47は、足部 47jが底板 3aに接触した状態で複数 (例えば、 3個）のネジ 49aによって固定されている。さらに、プレート 45、 47の上端同士は、重ねられた状態でネジ 49bによって連結されている。このような回路基板ホルダー 49によっても、回路基板ホルダー 49に取り付けられる回路基板 35、 37および駆動電源部 39を、底板 3aに対して安定して確実に固定することができる。

[0054] 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は、駆動電源部 3 9の近傍で側壁 3fに形成された排気口 73rに設けられており、筐体 73内部の空気を外部へ送り出すための排気タイプのユニットである。冷却ファンユニット 77は、冷却フアン 77aおよび冷却ファン 77aを回転させるモータ 77bを備えており、冷却ファン 77a が回転することで、筐体 73内部の空気が外部に送り出される。駆動電源部 39の近傍に位置する排気口 73rに、冷却ファンユニット 77が設けられていることで、駆動電源部 39の冷却によって高温となった冷却風を、より速やかに外部へ排出することができる。

[0055] このような X線源 71の構成により、駆動電源部 39をさらに効率よく冷却でき、駆動電源部 39を冷却した冷却風が通風空間 R2c、R2bへ逆流して第 1回路基板 35および第 2回路基板 37の温度が逆に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、第 2回路基板 37および駆動電源部 39の各部品の動作特性を安定させることができる。

[0056] また、 X線源 71では、冷却ファン 77aによって筐体 3内の空気を外部へ送り出すことで、筐体 3内全体の冷却風の流動が速くなるので、 X線発生部 5および制御部 7をより効率よく冷却することができる。

[0057] また、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2とは、区画されて、てもよ、。この場合、 X線発生部収容空間 R1と制御部収容空間 R2のそれぞれに冷却ファンを設けると、それぞれの空間に集中的に冷却風を流動させることにより、集中的に冷却することがでさる。

[0058] なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されな!、。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いてもよぐ筐体 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、第 1実施形態のような 1部材または第 2実施形態のような第 1プレート 45と第 2プレート 47とを組み合わせた 2部材に限られず、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、平板力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。

[0059] また、冷却ファン 55aの配置は側壁 3bに限らず、回路基板ホルダー 49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、第 1平板部 45と第 2平板部 47との間で冷却風を流動させてもよい。また、 X線源 1は、複数の冷却ファンを備えてもよい。この場合、同じタイプの冷却ファンを複数配置してもよいが、吸気タイプの冷却ファンと排気タイプの冷却ファンとの組合せとすると内部での気流を安定的に形成でき好まし、。

[0060] 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、ては、 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 R2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に排気タイブ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ちょい。

[0061] また、 X線管 27は、密封型 X線管であってもよぐ開放型 X線管であってもよい。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。 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 27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、更に筐体 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。また、 X線発生部 5は、筐体 3と別体であってもよい。

[0062] なお、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

本発明に係る X線源は、 CTスキャナ等に用いられるマイクロフォーカス X線源として好適である。

Claims

請求の範囲

[1] X線管を有して前記 X線管から発せられた X線を被検体に照射する X線発生部と、制御部品を内部に収容する筐体と、

前記 X線発生部を制御する回路を有する回路基板と、

前記筐体内に固定されるとともに、互いに対向し、かつ、連結された第 1の平板部と第 2の平板部とを有し、少なくとも前記第 1の平板部と前記第 2の平板部のいずれか一方により前記回路基板を固定して、前記筐体内に支持する回路基板ホルダーと、前記筐体の内部にお、て前記回路基板ホルダーの周囲に冷却風を流動させる冷却ファンを備えてヽることを特徴とする X線源。

[2] 前記第 1の平板部の端部と前記第 2の平板部の端部とが連結されていることを特徴とする請求項 1記載の X線源。

[3] 前記第 1の平板部と前記第 2の平板部の表面の延長面が交差してなす角の内角は鋭角であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の X線源。

[4] 前記筐体は、

前記 X線管力発せられた X線が射出され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ている第 2の壁と、

前記第 1の壁と前記第 2の壁とを連結して、前記第 1の平板部に対して略平行に延在する傾斜壁と、を有す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 X線発生部に駆動電力を供給する駆動電源部をさらに備えており、前記駆動電源部は、前記回路基板ホルダーに固定されて前記筐体に設けられた排気口の近傍に配置されていることを特徴とする請求項 1〜4のいずれか 1項に記載の X線源。