JP2010118313A - X-ray source - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention particularly relates to an X-ray source used as a microfocus X-ray source.
従来、このような分野の技術として、特開2007−323898号公報がある。この公報に記載されたX線管装置(X線源)は、陰極及び陽極を真空気密にするための外囲器を有するX線管を備え、この外囲器には、X線を出射するためのX線出射窓が設けられている。さらに、X線管装置は、X線管を保持する絶縁油と、陰極及び陽極に電力を供給する高電圧導入部と、絶縁油や高電圧導入部を収容する管容器と、管容器内でX線管を支持するための支持部とを備えている。そして、棒状の陽極を外囲器に固定させることで、X線発生時に陽極が熱膨張して陽極が長手方向に伸びた場合でも、外囲器の熱膨張による伸びによって、ターゲット上における電子の焦点(X線の焦点)の変位量を抑制させることができる。 Conventionally, there is JP, 2007-323898, A as a technique of such a field. An X-ray tube apparatus (X-ray source) described in this publication includes an X-ray tube having an envelope for making a cathode and an anode vacuum-tight, and emits X-rays to the envelope. An X-ray exit window is provided. Further, the X-ray tube device includes an insulating oil for holding the X-ray tube, a high voltage introduction unit for supplying power to the cathode and the anode, a tube container for housing the insulation oil and the high voltage introduction unit, and a tube container. And a support part for supporting the X-ray tube. And by fixing the rod-shaped anode to the envelope, even when the anode is thermally expanded at the time of X-ray generation and the anode is elongated in the longitudinal direction, the expansion of the envelope due to the thermal expansion causes the electrons on the target to expand. The amount of displacement of the focal point (X-ray focal point) can be suppressed.
前述した従来のX線源では、X線管の構成部材に起因する熱膨張によるX線の焦点の変位を低減させることはできる。一方で、X線管で発生した熱は、X線管を固定する管容器にも伝わるため、管容器も熱膨張する。それにより、X線管そのものの位置が変位し、それに伴ってX線源におけるX線の焦点も変位してしまう。このように、X線源におけるX線の焦点の変位においては、管容器の熱膨張の影響は無視することができない。従来のX線源では、管容器の熱膨張については何ら考慮されておらず、管容器の熱膨張に伴うX線の焦点の変位に対する対策は不十分であると言える。従って、X線源におけるX線の焦点の変位を低減し難いといった課題があった。 In the conventional X-ray source described above, it is possible to reduce the displacement of the focal point of the X-ray due to thermal expansion caused by the constituent members of the X-ray tube. On the other hand, since the heat generated in the X-ray tube is also transmitted to the tube container for fixing the X-ray tube, the tube container is also thermally expanded. As a result, the position of the X-ray tube itself is displaced, and accordingly, the focal point of the X-ray in the X-ray source is also displaced. As described above, in the displacement of the focal point of the X-ray in the X-ray source, the influence of the thermal expansion of the tube container cannot be ignored. In the conventional X-ray source, no consideration is given to the thermal expansion of the tube container, and it can be said that measures against the displacement of the focal point of the X-ray accompanying the thermal expansion of the tube container are insufficient. Accordingly, there is a problem that it is difficult to reduce the displacement of the focal point of the X-ray in the X-ray source.
本発明は、X線の焦点の変位を低減したX線源を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the X-ray source which reduced the displacement of the focus of X-ray | X_line.
本発明は、ターゲットに入射した電子により発生したX線を外部に出射させるX線出射窓を有するX線管を備えたX線源において、
X線管のX線出射窓を露出させた状態でX線管を保持するX線管保持部と、
X線管保持部の一端側においてX線出射窓を露出させた状態でX線管保持部に固定されてX線管保持部の荷重を支持すると共に、X線管保持部の他端側でX線管保持部から離間する支持部材と、を備えたことを特徴とする。
The present invention provides an X-ray source including an X-ray tube having an X-ray emission window for emitting X-rays generated by electrons incident on a target to the outside.
An X-ray tube holding unit for holding the X-ray tube in a state where the X-ray exit window of the X-ray tube is exposed;
The X-ray tube holding part is fixed to the X-ray tube holding part with the X-ray exit window exposed at one end side to support the load of the X-ray tube holding part, and at the other end side of the X-ray tube holding part. And a support member that is spaced apart from the X-ray tube holding part.
本発明のX線源の支持部材は、X線管保持部の一端側においてX線出射窓を露出させた状態でX線管保持部に固定されてX線管保持部の荷重を支持すると共に、X線管保持部の他端側でX線管保持部から離間させられている。このような構成により、X線管保持部が熱膨張した場合に、このX線管保持部は、支持部材の固定側を基準にして、X線管保持部の一端側から他端側に伸び、この伸び分を、支持部材とX線管保持部との間の隙間に逃がすことができる。従って、X線の焦点の変位量を可能な限り小さくすることができる。 The support member of the X-ray source of the present invention is fixed to the X-ray tube holding portion with the X-ray exit window exposed at one end side of the X-ray tube holding portion, and supports the load of the X-ray tube holding portion. The other end side of the X-ray tube holding part is separated from the X-ray tube holding part. With such a configuration, when the X-ray tube holding portion is thermally expanded, the X-ray tube holding portion extends from one end side of the X-ray tube holding portion to the other end side with respect to the fixed side of the support member. This elongation can be released to the gap between the support member and the X-ray tube holding part. Therefore, the amount of displacement of the focus of X-ray can be made as small as possible.
また、支持部材は、X線管保持部の他端側の面から離間して、他端側の面と対向して延在する第1の放熱部と、X線管保持部の一端側の面に固定された第2の放熱部と、一端が第1の放熱部に固定され、他端が第2の放熱部に固定された第3の放熱部と、からなり、X線管保持部は、第3の放熱部と離間すると好適である。
このような構成を採用すると、X線管保持部は、第1〜第3の放熱部で略コ字状に囲まれるとともに、熱膨張によるX線管保持部の第3の放熱部側への伸び分も、第3の放熱部とX線管保持部との隙間に逃がすことができる。このことは、第1の放熱部とX線管保持部との離間によるX線管保持部の伸びの適切な逃がしと相俟って、X線の焦点の変位の低減に効果的である。
Further, the support member is spaced apart from the other end surface of the X-ray tube holding portion and extends opposite to the other end surface, and one end side of the X-ray tube holding portion. An X-ray tube holding part, comprising: a second heat radiating part fixed to the surface; and a third heat radiating part having one end fixed to the first heat radiating part and the other end fixed to the second heat radiating part. Is preferably separated from the third heat radiating portion.
When such a configuration is adopted, the X-ray tube holding portion is surrounded by the first to third heat radiating portions in a substantially U-shape, and the X-ray tube holding portion due to thermal expansion toward the third heat radiating portion side. The elongation can also escape to the gap between the third heat radiating part and the X-ray tube holding part. This is effective in reducing the displacement of the focal point of the X-ray, coupled with an appropriate escape of the extension of the X-ray tube holding part due to the separation between the first heat radiation part and the X-ray tube holding part.
また、X線管保持部と第1の放熱部と第2の放熱部と第3の放熱部とは、熱的に連結されていると好適である。
このような構成を採用すると、支持部材全体でX線管保持部の熱を効率良く吸収でき、この熱を支持部材全体で外部に逃すことで、X線管の放熱効率を向上することができる。よって、X線の焦点の変位の低減に効果的である。
In addition, it is preferable that the X-ray tube holding portion, the first heat radiating portion, the second heat radiating portion, and the third heat radiating portion are thermally connected.
When such a configuration is adopted, the heat of the X-ray tube holding portion can be efficiently absorbed by the entire support member, and the heat dissipation efficiency of the X-ray tube can be improved by releasing this heat to the outside by the entire support member. . Therefore, it is effective in reducing the displacement of the focal point of X-rays.
また、第2の放熱部と第3の放熱部との間に熱伝導性グリスが充填されていると好適である。
このような構成によって、第2の放熱部から第3の放熱部への熱伝導性を高めることができ、第3の放熱部の放熱能を十分に利用することができ、X線管の放熱効率を向上することができる。よって、X線の焦点の変位の低減に効果的である。
In addition, it is preferable that thermally conductive grease is filled between the second heat radiating portion and the third heat radiating portion.
With such a configuration, the thermal conductivity from the second heat radiating portion to the third heat radiating portion can be increased, and the heat radiating ability of the third heat radiating portion can be fully utilized. Efficiency can be improved. Therefore, it is effective in reducing the displacement of the focal point of X-rays.
また、X線管は、X線管をX線管保持部に固定するためのフランジ部を備え、第2の放熱部は、フランジ部を介してX線管保持部の一端側に固定されていると好適である。
これは、フランジ部を、第2の放熱部とX線管保持部とで挟み込む構成になっているので、X線管で発生した熱を、フランジ部を介して第2の放熱部が直接吸収することで、X線管の放熱効率を向上することができる。
The X-ray tube includes a flange portion for fixing the X-ray tube to the X-ray tube holding portion, and the second heat radiating portion is fixed to one end side of the X-ray tube holding portion via the flange portion. It is preferable that
Since the flange portion is sandwiched between the second heat radiation portion and the X-ray tube holding portion, the heat generated by the X-ray tube is directly absorbed by the second heat radiation portion via the flange portion. By doing so, the heat dissipation efficiency of the X-ray tube can be improved.
また、第2の放熱部とフランジ部との間に熱伝導性グリスが充填されていると好適である。
このような構成によって、X線管のフランジ部から第2の放熱部への熱伝導性を高めることができる。従って、X線管の熱を第2の放熱部にさらに伝え易くし、X線管の放熱効率をさらに高めることができる。よって、X線の焦点の変位の低減に効果的である。
In addition, it is preferable that thermally conductive grease is filled between the second heat radiating portion and the flange portion.
With such a configuration, the thermal conductivity from the flange portion of the X-ray tube to the second heat radiating portion can be enhanced. Therefore, the heat of the X-ray tube can be further easily transferred to the second heat radiating portion, and the heat dissipation efficiency of the X-ray tube can be further increased. Therefore, it is effective in reducing the displacement of the focal point of X-rays.
また、第2の放熱部とX線管保持部との間に熱伝導性グリスが充填されていると好適である。
このような構成によって、X線管保持部から第2の放熱部への熱伝導性を高めることができる。従って、X線管保持部の熱を第2の放熱部に伝え易くし、X線管保持部自体の放熱効率を高めることができる。
In addition, it is preferable that thermally conductive grease is filled between the second heat radiating portion and the X-ray tube holding portion.
With such a configuration, the thermal conductivity from the X-ray tube holding part to the second heat radiating part can be enhanced. Therefore, the heat of the X-ray tube holding part can be easily transferred to the second heat radiating part, and the heat radiation efficiency of the X-ray tube holding part itself can be increased.
また、X線管は、X線出射窓が設けられると共に、棒状の陽極の端部に設けられたターゲットを収容するターゲット収容部と、ターゲットに向けて電子を出射する電子銃を収容する電子銃収容部と、がX線管保持部から露出し、第2の放熱部には、ターゲット収容部及び電子銃収容部を収容する開口部が設けられ、開口部を形成する壁面と、ターゲット収容部及び電子銃収容部との間にX線遮蔽部材が配置されていると好適である。
X線遮蔽部材の採用によって、X線出射窓以外から放出されるX線があった場合にも、それがX線源外部に漏洩することを抑制することができる。
In addition, the X-ray tube is provided with an X-ray emission window, a target accommodating portion that accommodates a target provided at an end of the rod-shaped anode, and an electron gun that accommodates an electron gun that emits electrons toward the target The housing portion is exposed from the X-ray tube holding portion, and the second heat radiating portion is provided with an opening for housing the target housing portion and the electron gun housing portion, and a wall surface that forms the opening portion, and the target housing portion Further, it is preferable that an X-ray shielding member is disposed between the electron gun housing portion and the electron gun housing portion.
By adopting the X-ray shielding member, even when there is X-rays emitted from other than the X-ray exit window, it can be prevented from leaking outside the X-ray source.
本発明によれば、X線の焦点の変位を低減させることができる。 According to the present invention, the displacement of the focal point of X-rays can be reduced.
以下、図面を参照しつつ本発明に係るX線源の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of an X-ray source according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1及び図2に示すように、X線非破壊検査装置等に利用されるX線源1には、電子銃から出射させた電子をターゲットに衝突させた後に発生するX線をX線出射窓から外部に出射させる構造を備えたX線管27が交換可能に取付けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
このX線源1の筐体3内には、X線を発生させるためのX線発生部5と、そのX線発生部5を電気的に制御するための制御部7とが収容されている。筐体3の内部空間は、X線発生部5を収容するためのX線発生部収容空間R1と、制御部7を収納するための制御部収容空間R2とに区画され、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の上部内壁面から下方に向けて延びる仕切壁15が設けられている。
An
図3に示すように、X線発生部5は、高電圧を発生させるための電源部17と、この電源部17から電力の供給を受けてX線を出射するX線管27と、電源部17から突出してX線管27の一部を包囲するX線管包囲部である金属筒29とを備えている。そして、電源部17と金属筒29との一体化によって、X線管27の一端側の端面に設けられたX線出射窓27hを露出させた状態でX線管27を保持するためのX線管保持部6が構成される。
As shown in FIG. 3, the
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とを連結する接続線25aと、高圧供給回路23とX線管27とを連結する接続線25bとを備えている。
The
高圧供給回路23及び接続線25a,25bは、電気絶縁性材料(例えば、エポキシ樹脂)からなる絶縁ブロック21中にモールドされている。高圧トランス19は、絶縁ブロック21の側面から制御部7側に向けて突出している。電源部17のこのような構造によって、高電圧が印加され続ける高圧供給回路23及び接続線25a,25bから発生する放電を抑制することができる。
The high
このX線管27は、反射型ターゲットタイプであり、端部にターゲット27cが設けられた棒状の陽極27bと、陽極27bが固定されるバルブ部27aと、バルブ部27aの開放部を閉鎖すると共に、ターゲット27cを包囲するターゲット収容部27dと、ターゲット27cに向けて電子線を出射するための電子銃27kを収容する電子銃収容部27eとを備えている。なお、給電のために、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から突出している。
The
バルブ部27aとターゲット収容部27dとはX線管27の管軸Lと同軸に配置されており、管軸Lに対して電子銃27kの電子銃収容部軸線Pは略直交し、この管軸L上にX線出射軸Rが存在する。つまり、X線管27では管軸LとX線出射軸Rとが同軸となっている。また、このX線出射軸Rは、ターゲット収容部27dの開口部に設けられたX線出射窓27hに対して略直交して延在する。つまり、X線管27は、管軸L(またはX線出射軸R)に沿って、一端側にX線出射窓27hを、他端側に高電圧印加部27gを有している。
The
バルブ部27aから突出する高電圧印加部27gの下部は、陽極27bへの給電のためにソケット33に接触させられる。そして、このソケット33は、電源部17の接続線25bを介して高圧供給回路23に接続されている。このような構成により、X線管27には、接続線25bを介して高圧供給回路23から高電圧が供給される。X線管27が高電圧の供給を受けた状態で、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に設けられたX線出射窓27hから出射される。
The lower part of the high
なお、X線管27は、その内部を真空にして封止された密封型である。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27a、ターゲット収容部27d及び電子銃収容部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、X線管27は密封される。
The
X線管27のバルブ部27aを包囲する金属筒29は、電源部17の上面から上方に突出し、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、外周面から突出する複数の冷却フィン29aを有している。冷却フィン29aは、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。
A
この金属筒29の上端面には開口29jが形成され、この開口29j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が満たされている。そして、X線管27のターゲット収容部27dにはフランジ部27fが設けられており、このフランジ部27fは、金属筒29の開口29j側に位置してX線出射軸Rに対して垂直に延在する、X線管保持部6の一端側(X線出射窓27側)の面である取付け面29b(図7参照)に固定されている。
An
金属筒29の内部空間に満たした絶縁オイル31にX線管27のバルブ部27aを浸漬させた状態で、ネジ32(図6参照)によってフランジ部27fが取付け面29bに固定されるので、絶縁オイル31が漏れ出すことがなく、X線管27から外部への放電が防止されている。
Since the
続いて、制御部7について説明する。
Next, the
図1及び図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、及び駆動電源部39を有している。この第1回路基板35は、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0V)までコントロールしている。更に、第1回路基板35は、電子銃収容部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、外部から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。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
駆動電源部39は、外部から供給される電力をAC/DC変換(またはDC/DC変換)するコンバータであり、第1回路基板35及び第2回路基板37に駆動電力を供給すると共に、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、第1回路基板35と、第2回路基板37と、駆動電源部39と、X線発生部5とは、図示しない配線によって互いに電気的に接続されている。
The drive
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及び駆動電源部39を制御部収容空間R2内でコンパクトに収容するために、制御部7には、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ー49は、第1回路基板35、第2回路基板37、及び駆動電源部39を適切な位置で保持するために山形になっている。
In the
回路基板ホルダー49は、導熱性の金属からなる第1プレート45と、第1プレート45にネジ止めされた第2のプレート47とからなる。第1プレート45は、筐体3の底板(第2の放熱部)61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61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と第2プレート47とは、下端がネジ49aによってそれぞれ底板61に固定されており、上端が重ねられた状態でネジ49bによって連結されている。
The
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、電源部17の高圧トランス19が第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。
The lower portion of the
このようなX線源1の運転中に、X線管27が発熱すると、X線管27及び金属筒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共に、X線管27の出力低下を招いてしまうので、X線管27を効率よく冷却するために金属筒29を効率よく冷却する必要がある。
If the
そこで、X線源1においては、図1に示すように、筐体3の底板61に対し直交する方向に起立する側壁3bには冷却ファンユニット55が固定され、筐体3内で冷却風を強制的に流動させることによって、金属筒29の急速冷却を行っている。
Therefore, in the
図2及び図4に示すように、この筐体3の上壁3cは、底板61に平行に延びると共に、X線出射窓27hを露出させるための開口(照射部)3jが設けられている。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。同様に、側壁3bに対向する側壁3fと上壁3cとを連結する壁も傾斜壁3eになっている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図1に示すように、冷却ファンユニット55は前述のように筐体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を有している。冷却ファン55aの駆動により、筐体3の外部から内部へ向けて空気をX線発生部収容空間R1内に流入させる。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。
As shown in FIG. 1, the cooling
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、冷却フィン29aをもった金属筒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に沿って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、十分な接触面積をもって金属筒29に接触し、金属筒29から効率よく熱を除去していく。その結果として、金属筒29が効率よく冷却され、金属筒29に包囲された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は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。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。
The air taken into the
また、駆動電源部39は、AC/DC変換(またはDC/DC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。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R2とを完全に仕切らずに、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。
Further, the drive
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を抑制できる。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、下側に位置する通風口59によってX線発生部収容空間R1と制御部収容空間R2とが連通されていることから、下側に位置する冷却ファン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に流入し易く、この冷却風によって制御部7を冷却することもできる。
Thus, since the partition between the
図2及び図5に示すように、X線源1のX線管保持部6は、宙づりの状態でX線発生部収容空間R1内に収容されている。これを達成するために、X線源1には、支持部材60が採用されている。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
図8で示すように、X線管保持部6に熱膨張が生じた場合、電源部17がネジ等によって底板61に固定されていると、X線出射軸R方向(底板61に垂直な方向)へのX線管保持部6の熱膨張は、底板61に対してX線管27を離間する方向に作用する。つまり、X線出射軸R上においてX線管27は、上方すなわちX線照射対象物側に大きく変位し、その結果、X線の焦点も同様に変位する。これにより、X線の焦点とX線照射対象物との位置関係が変化してしまい、安定したX線透過像を得ることが困難になる。このことは、長時間にわたって照射する場合や、位置判定に用いる場合、CTに用いる場合に特に問題となる。
As shown in FIG. 8, when thermal expansion occurs in the X-ray
そこで、図3及び図5に示すように、X線出射窓27hから出射されるX線のX線出射軸Rの延在方向において、支持部材60は、X線管保持部6の一端側においてX線出射窓27hを露出させた状態でX線管保持部6に固定されてX線管保持部6の荷重を支持すると共に、X線管保持部6の他端側でX線管保持部6から離間させられている。
Therefore, as shown in FIGS. 3 and 5, in the extending direction of the X-ray emission axis R of the X-rays emitted from the
このような構成により、X線管保持部6が熱膨張した場合に、このX線管保持部6は、支持部材60の固定面側を基準にしてX線出射軸Rの延在方向に伸び、この伸び分を、支持部材60とX線管保持部6との間の隙間Sに逃がしている。従って、X線出射軸R上におけるX線の焦点の変位を可能な限り小さくすることができる。このことは、X線の出力が高くなればなるほど効果的である。
With such a configuration, when the X-ray
一方、X線管保持部6の熱膨張は、X線管保持部6のX線出射軸Rと垂直に交わる方向にも生じる。この場合も、X線管保持部6の側面を囲む側板63や筐体3がX線管保持部6の側面と離間して隙間S’を有することで、熱膨張による伸び分を隙間S’に逃がしている。従って、同様に、X線出射軸Rと垂直に交わる方向におけるX線の焦点の変位を可能な限り小さくすることができる。
On the other hand, thermal expansion of the X-ray
熱伝導性の高い材質(例えばアルミニウム)からなる支持部材60は、X線出射軸Rに対して垂直に延在する電源部17の底面をなす平面部17aから離間して、平面部17aと対向して延在する第1の放熱部(底板)61と、金属筒(X線管包囲部)29の取付け面29b(図7参照)に固定された第2の放熱部62と、X線出射軸Rに対して平行に延在すると共に、一端がネジによって第1の放熱部61に固定され、他端がネジによって第2の放熱部62に固定された第3の放熱部(側板)63と、からなる。いずれの放熱部も、筐体3を構成する板材よりも肉厚となっており、強度と熱容量に優れた部材を用いている。そして、金属筒29と第1の放熱部61と第2の放熱部62と第3の放熱部63とは、熱的に連結されている。
The
このように、X線管保持部6は、第1〜第3の放熱部61〜63で略コ字状に囲まれ、これによって支持部材60の熱容量が大きくなり、支持部材60の放熱効率を上げることができる。このことは、第1の放熱部61と電源部17の平面部17aとの隙間SによるX線管保持部6の伸びの適切な逃がしと相俟って、X線の焦点の変位の低減に効果的である。さらに、支持部材60は、その表面積も大きくなるため、冷却ファン55aで極めて効率的に冷却することができるので、X線管27の冷却効率を向上することができる。さらに、第1及び第3の放熱部61,63は、X線源1の外部雰囲気に露出させているので放熱効果が高い。
As described above, the X-ray
第1の放熱部61は、平板状に延在し、電源部17の平面部17aから隙間Sだけ離間し、この隙間Sは、X線管保持部6の材質を考慮して約0.5ミリ程度が好適であり、X線管保持部6の熱膨張量を吸収するのに十分なものである。
The first
図5〜図7に示すように、第2の放熱部62は、第1の放熱部61及び第3の放熱部63と比較して肉厚なヒートシンクを構成し、ネジ32aによって金属筒29の取付け面29bに固定されている。具体的には、第2の放熱部62と金属筒29とでフランジ部27fを挟み込んだ状態で、第2の放熱部62に設けられてネジ32aを挿通させる第1の貫通孔と、フランジ部27fに設けられてネジ32aを挿通させる第2の貫通孔とを位置合わせし、その後、ネジ32aによって両者を金属筒29の取付け面29bに固定している。
As shown in FIG. 5 to FIG. 7, the second
このように、フランジ部27fを、第2の放熱部62と金属筒29の取付け面29bとで挟み込んで、フランジ部27fと第2の放熱部62とを、ネジ32aによって強固に圧着させるようにしているので、X線管27で発生した熱は、フランジ部27fを介して第2の放熱部62で直接吸収される。よって、X線管27の放熱効率を高めることができる。つまり、フランジ部27fは、X線管27を金属筒29の取付け面29bに固定するための固定部材としてだけではなく、X線管27で発生した熱を第2の放熱部62に伝達するための伝熱部材としても利用される。なお、熱伝達を確実にするために、フランジ部27fと第2の放熱部62との間に熱伝導性グリス67を充填させた後に、ネジ32aによってフランジ部27fと第2の放熱部62との密着が図られる(図7参照)。
In this manner, the
また、ネジ32によって、フランジ部27fは取付け面29bに固定されて、これによって、X線管27は金属筒29に固定される。さらに、第2の放熱部62には、フランジ部27fを取付け面29bに固定するためのネジ32の頭部を避けるように、スリット部62aが形成されている。このスリット部62aにより、第2の放熱部62の表面積拡大による放熱効果を高めつつ、ネジ32の頭部の潰れを防止することができる。
Further, the
図5に示すように、互いにネジ止めされた第2の放熱部62と第3の放熱部63との間には、熱伝導性グリス66が充填され、この熱伝導性グリス66によって第2の放熱部62と第3の放熱部63とを効率よく熱的に連結させている。このような構成により、第2の放熱部62から第3の放熱部63への熱伝導性を高めることができ、第3の放熱部63の放熱能を十分に利用することができる。特に、第2の放熱部62がブロック状のヒートシンクであるので、第3の放熱部63との接合部分の面積が大きくなり、極めて有効な手段と言える。
As shown in FIG. 5, between the second
図7に示すように、第2の放熱部62とフランジ部27fとの間に熱伝導性グリス67が充填されている。これにより、第2の放熱部62とフランジ部27fとを効率よく熱的に連結させ、X線管27のフランジ部27fから第2の放熱部62への熱伝導性を高めることができる。従って、X線管27の熱を第2の放熱部62に伝え易くし、X線管27の放熱効率を高めることができる。
As shown in FIG. 7, between the 2nd
さらに、第2の放熱部62とX線管包囲部の取付け面との間にも熱伝導性グリス68が充填されている。これにより、金属筒29と第2の放熱部62とをも効率よく熱的に連結させ、金属筒29から第2の放熱部62への熱伝導性を高めることができる。従って、金属筒29の熱を第2の放熱部62に伝え易くし、金属筒29自体の放熱効率を高めることができる。その結果として、X線管27の放熱効率も高めることができる。
Further, the heat
図6及び図7に示すように、第2の放熱部62には、ターゲット収容部27d及び電子銃収容部27eを収容する開口部69が設けられ、開口部69を形成する壁面と、ターゲット収容部27d及び電子銃収容部27eとの間に、鉛からなるX線遮蔽部材70が配置されている。そして、このX線遮蔽部材70は、ネジ71によってターゲット収容部27dに固定されている。X線遮蔽部材70の採用によって、X線出射窓27h以外の部位、例えばターゲット収容部27d及び電子銃収容部27eから放出される意図しないX線があった場合にも、それがX線遮蔽部材70で遮蔽されることで、X線源1の外部への意図しないX線の漏洩を抑制することができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the second
また、X線出射窓27hは、第2の放熱部62から僅かに突出させている。この突出量は、筐体3の上壁3cの厚み分に相当する。X線出射窓27hが上壁3cから引っ込んだ位置にあると、X線照射対象物にX線出射窓27hに近接させることができなくなる。また、X線出射窓27hが上壁3cから突出させ過ぎると、X線出射窓27hの破損の虞が高くなる。従って、X線出射窓27hは、筐体3の上壁3cの表面と面一になるのが好ましい。
Further, the
本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment described above.
例えば、図9に示すように、X線源80において、X線管81のフランジ部81aは、X線管保持部82の金属筒(X線管包囲部)82Aの取付け面82aにネジによって固定され、第2の放熱部83は、フランジ部81aを介して取付け面82aにネジによって固定されている。
For example, as shown in FIG. 9, in the
X線管保持部82の電源部82Bと第1の放熱部84との間には隙間が設けられ、第1の放熱部84は、ボックス形状をなして、内部に回路基板が収容されている。第3の放熱部85の一端は第2の放熱部83の端部にネジによって固定され、第3の放熱部85の他端は、第1の放熱部84の端部にネジによって固定されている。そして、第3の放熱部85は、平行な2枚を一組として第2の放熱部83及びX線発生部86の荷重を支えている。第2及び第3の放熱部83,85は、外部に露出し、放熱効果が高められている。なお、第1〜第3の放熱部83〜85を外部に露出させてもよい。
A gap is provided between the
第2の放熱部83には、X線出射窓81bを露出させるための円形の開口83aが設けられ、開口83aの壁面とターゲット収容部81cとの間には隙間が殆ど存在しない。なお、符号90は、冷却ファンユニットである。
The second
X線管27は反射型ターゲットタイプであるが、透過型ターゲットタイプでも良い。この場合、ターゲットはX線出射窓の裏面に設けられるためにターゲット自体の熱膨張によるX線の焦点移動が殆どなく、X線管保持部の熱膨張を低減することでのX線の焦点の変位の低減の効果が高い。
The
X線管27はその管軸とX線出射軸Rとが略一致するようにX線出射窓27hを設けていたが、管軸とX線出射軸Rとが交わるようにX線出射窓27hを設けても良い。この場合も同様に、X線管保持部の熱膨張を低減することで、X線の焦点の変位の低減することができる。
The
1,80…X線源、5…X線発生部、6,82…X線管保持部、17,82B…電源部、17a…平面部、27…X線管、27b…陽極、27c…ターゲット、27d…ターゲット収容部、27e…電子銃収容部、27f,81a…フランジ部、27h,81b…X線出射窓、29,82A…X線管包囲部、29b,82a…取付け面、60…支持部材、61,84…第1の放熱部、62,83…第2の放熱部、63,85…第3の放熱部、66,67,68…熱伝導性グリス、69…開口部、70…X線遮蔽部材、R…X線出射軸、S…隙間。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記X線管の前記X線出射窓を露出させた状態で前記X線管を保持するX線管保持部と、
前記X線管保持部の一端側において前記X線出射窓を露出させた状態で前記X線管保持部に固定されて前記X線管保持部の荷重を支持すると共に、前記X線管保持部の他端側で前記X線管保持部から離間する支持部材と、を備えたことを特徴とするX線源。 In an X-ray source including an X-ray tube having an X-ray exit window for emitting X-rays generated by electrons incident on a target to the outside,
An X-ray tube holding unit for holding the X-ray tube in a state where the X-ray emission window of the X-ray tube is exposed;
The X-ray tube holding part is fixed to the X-ray tube holding part with the X-ray exit window exposed at one end side of the X-ray tube holding part to support the load of the X-ray tube holding part, and the X-ray tube holding part And a support member that is spaced apart from the X-ray tube holding portion on the other end side of the X-ray source.
前記X線管保持部の他端側の面から離間して、前記他端側の面と対向して延在する第1の放熱部と、
前記X線管保持部の一端側の面に固定された第2の放熱部と、
一端が前記第1の放熱部に固定され、他端が前記第2の放熱部に固定された第3の放熱部と、からなり、
前記X線管保持部は、第3の放熱部と離間することを特徴とする請求項1記載のX線源。 The support member is
A first heat dissipating part extending away from the other end side surface of the X-ray tube holding unit and facing the other end side surface;
A second heat dissipating part fixed to the one end side surface of the X-ray tube holding part;
One end is fixed to the first heat radiating portion, and the other end is fixed to the second heat radiating portion, and a third heat radiating portion,
The X-ray source according to claim 1, wherein the X-ray tube holding unit is separated from the third heat radiating unit.
前記第2の放熱部は、前記フランジ部を介して前記X線管保持部の一端側に固定されていることを特徴とする請求項2〜4の何れか一項に記載のX線源。 The X-ray tube includes a flange portion for fixing the X-ray tube to the X-ray tube holding portion,
The X-ray source according to any one of claims 2 to 4, wherein the second heat radiating part is fixed to one end side of the X-ray tube holding part via the flange part.
前記X線出射窓が設けられると共に、棒状の陽極の端部に設けられた前記ターゲットを収容するターゲット収容部と、
前記ターゲットに向けて電子を出射する電子銃を収容する電子銃収容部と、が前記X線管保持部から露出し、
前記第2の放熱部には、ターゲット収容部及び前記電子銃収容部を収容する開口部が設けられ、
前記開口部を形成する壁面と、前記ターゲット収容部及び前記電子銃収容部との間にX線遮蔽部材が配置されていることを特徴とする請求項2〜6の何れか一項に記載のX線源。 The X-ray tube is
The X-ray emission window is provided, and a target storage unit that stores the target provided at an end of a rod-shaped anode,
An electron gun housing portion that houses an electron gun that emits electrons toward the target, and is exposed from the X-ray tube holding portion;
The second heat radiating part is provided with an opening for accommodating the target accommodating part and the electron gun accommodating part,
The X-ray shielding member is arrange | positioned between the wall surface which forms the said opening part, the said target accommodating part, and the said electron gun accommodating part, The Claim 1 characterized by the above-mentioned. X-ray source.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019198341A1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | X-ray generator and x-ray utilization system |
JP2021532527A (en) * | 2017-12-25 | 2021-11-25 | 北京納米維景科技有限公司Nanovision Technology (Beijing) Co., Ltd. | Arc Multifocal Fixed Anode Gate Controlled Radiation Source |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7549538B2 (en) | 2021-01-22 | 2024-09-11 | 浜松ホトニクス株式会社 | X-ray Module |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000340148A (en) * | 1999-05-25 | 2000-12-08 | Hitachi Medical Corp | X-ray tube device |
JP2000340146A (en) * | 1998-12-22 | 2000-12-08 | General Electric Co <Ge> | X-ray generating device |
JP2002319359A (en) * | 2001-02-19 | 2002-10-31 | Hitachi Medical Corp | Rotary positive electrode x-ray tube and x-ray ct device using it |
JP2007149601A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Hitachi Medical Corp | X-ray tube and the x-ray inspection device using it |
JP2007323898A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Medical Corp | X-ray tube device and x-ray ct device |
-
2008
- 2008-11-14 JP JP2008292475A patent/JP5478873B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000340146A (en) * | 1998-12-22 | 2000-12-08 | General Electric Co <Ge> | X-ray generating device |
JP2000340148A (en) * | 1999-05-25 | 2000-12-08 | Hitachi Medical Corp | X-ray tube device |
JP2002319359A (en) * | 2001-02-19 | 2002-10-31 | Hitachi Medical Corp | Rotary positive electrode x-ray tube and x-ray ct device using it |
JP2007149601A (en) * | 2005-11-30 | 2007-06-14 | Hitachi Medical Corp | X-ray tube and the x-ray inspection device using it |
JP2007323898A (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Medical Corp | X-ray tube device and x-ray ct device |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021532527A (en) * | 2017-12-25 | 2021-11-25 | 北京納米維景科技有限公司Nanovision Technology (Beijing) Co., Ltd. | Arc Multifocal Fixed Anode Gate Controlled Radiation Source |
JP7320284B2 (en) | 2017-12-25 | 2023-08-03 | 北京納米維景科技有限公司 | Arc-shaped multifocal fixed anode gated radiation source and X-ray source |
WO2019198341A1 (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-17 | 浜松ホトニクス株式会社 | X-ray generator and x-ray utilization system |
JP2019186088A (en) * | 2018-04-12 | 2019-10-24 | 浜松ホトニクス株式会社 | X-ray generator and X-ray utilization system |
GB2585795A (en) * | 2018-04-12 | 2021-01-20 | Hamamatsu Photonics Kk | X-ray generator and X-ray utilization system |
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