(57)【要約】【課題】耐電圧及び放熱特性を向上できる固定陽極型Ｘ線管装置を提供する。【解決手段】固定陽極型Ｘ線管装置は、真空外囲器２と、陽極ターゲット６と、支持体９と、陰極フィラメント８と、絶縁性の放熱体１７と、管容器１５と、管容器並びに真空外囲器の一部及び放熱体の一部間に充填された絶縁材１６と、高圧ケーブルと、を備えている。絶縁材１６に接した真空外囲器２及び放熱体１７は、粗い表面を有している。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を透過する出力窓が形成された真空外囲器と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記出力窓に対向した陽極ターゲットと、
前記真空外囲器内に設けられ、前記陽極ターゲットを支持した一端部及び前記真空外囲器の外部に露出した他端部を有した支持体と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記陽極ターゲットに照射する電子を放出する陰極フィラメントと、
前記支持体の他端部に接続された絶縁性の放熱体と、
前記真空外囲器の一部及び前記放熱体の一部を収容する管容器と、
前記管容器並びに前記真空外囲器の一部及び前記放熱体の一部間に充填された絶縁材と、
前記陽極ターゲットに高電圧を印加する高圧ケーブルと、を備え、
前記絶縁材に接した前記真空外囲器及び前記放熱体は、粗い表面を有している固定陽極型Ｘ線管装置。
【請求項２】
前記絶縁材に対向した前記管容器の内面に形成された離型材をさらに備えた請求項１に記載の固定陽極型Ｘ線管装置。
【請求項３】
前記絶縁材に接した前記真空外囲器及び前記放熱体は、凹凸状の表面を有したガラス膜で被覆されている請求項１に記載の固定陽極型Ｘ線管装置。
【請求項４】
前記ガラス膜の算術表面粗さは、１．５μｍ以上である請求項１に記載の固定陽極型Ｘ線管装置。
【請求項５】
前記ガラス膜は、ガラス粒子を前記絶真空外囲器及び前記放熱体の表面に高速で衝突させるブラスト法にて形成されたことを特徴とする請求項３に記載の固定陽極型Ｘ線管装置。
【請求項６】
前記放熱体は前記支持体の他端部に繋がった貫通孔を有し、前記高圧ケーブルは前記貫通孔の内部に位置しているとともに前記放熱体の外部に引き出された固定陽極型Ｘ線管装置において、
前記支持体の他端部、前記貫通孔及び前記高圧ケーブル間に充填された他の絶縁材をさらに備え、
前記他の絶縁材に接した前記他端部及び前記放熱体は、粗い表面を有している請求項１に記載の固定陽極型Ｘ線管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、固定陽極型Ｘ線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、Ｘ線管装置として、固定陽極型Ｘ線管装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。固定陽極型Ｘ線管装置は、真空外囲器、陽極ターゲット、陰極フィラメント、支持体、放熱体、絶縁材及び高圧ケーブルを備えている。真空外囲器の一端の平坦部にＸ線を透過する出力窓が設けられている。
【０００３】
陽極ターゲットは、真空外囲器の内部に配置され、出力窓に対向している。陰極フィラメントは、真空外囲器の内部に配置され、陽極ターゲットに照射する電子を放出するものである。支持体は、真空外囲器内に設けられている。支持体の一端部は、陽極ターゲットを支持している。支持体の他端部は、真空外囲器に接合され、かつ、真空外囲器の外側に突出している。
【０００４】
放熱体は、支持体の他端部に接続されている。放熱体は、陽極ターゲットで発生して支持体に伝達された熱を放出するためのものである。絶縁材は、放熱体の周り及び放熱体の内側に設けられている。高圧ケーブルは、陽極ターゲットに高電圧を印加するためのものである。
【特許文献１】特開２００７−４２４３４号公報（第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
陽極ターゲットにて発生する熱は、支持体及び放熱体を介して放出される。しかしながら、温度サイクルの繰り返しにより、特に放熱体内側の絶縁材が冷却時に収縮した際、放熱体表面から絶縁材が剥がれ、沿面絶縁破壊が発生する恐れがある。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、耐電圧及び放熱特性を向上できる固定陽極型Ｘ線管装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る固定陽極型Ｘ線管装置は、
Ｘ線を透過する出力窓が形成された真空外囲器と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記出力窓に対向した陽極ターゲットと、
前記真空外囲器内に設けられ、前記陽極ターゲットを支持した一端部及び前記真空外囲器の外部に露出した他端部を有した支持体と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記陽極ターゲットに照射する電子を放出する陰極フィラメントと、
前記支持体の他端部に接続された絶縁性の放熱体と、
前記真空外囲器の一部及び前記放熱体の一部を収容する管容器と、
前記管容器並びに前記真空外囲器の一部及び前記放熱体の一部間に充填された絶縁材と、
前記陽極ターゲットに高電圧を印加する高圧ケーブルと、を備え、
前記絶縁材に接した前記真空外囲器及び前記放熱体は、粗い表面を有している。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、耐電圧及び放熱特性を向上できる固定陽極型Ｘ線管装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係る固定陽極型Ｘ線管装置について詳細に説明する。  
図１に示すように、固定陽極型Ｘ線管装置は、真空外囲器２と、陽極ターゲット６と、支持体９と、陰極フィラメント８と、管容器１５と、放熱体１７と、絶縁材１６と、高圧ケーブル１３とを備えている。
【０００９】
真空外囲器２は、内部を真空保持している。真空外囲器２は、管軸に沿った方向（以下、管軸方向と称する）ｄの一端側の金属外囲器３と、高電圧絶縁部を構成する部分である他端側の絶縁外囲器４とを組み合わせて構成されている。
【００１０】
金属外囲器３は、その先端外径が徐々に細くなる筒状で、先端面が平坦に形成され、その平坦部分にＸ線を透過する出力窓５が設けられている。この出力窓５は、Ｘ線の減衰が少ない材料として例えばベリリウム（Ｂｅ）で形成されている。絶縁外囲器４は、電気絶縁性セラミックスなどの絶縁材料で筒状に形成されている。
【００１１】
また、真空外囲器２の内部には、出力窓５に管軸方向ｄに対向して陽極ターゲット６が配置され、この陽極ターゲット６の外側に収束電極７が配置され、この収束電極７の外側に陰極フィラメント８が配置されている。陰極フィラメント８は、収束電極７の外周部に固定されている。
【００１２】
また、真空外囲器２内の中心部には支持体９が配置されている。支持体９の一端部が集束電極７の内側に配置されるとともに先端で陽極ターゲット６を支持している。支持体９の他端部は、絶縁外囲器４の他端側から外部に露出するとともに、接合体１０によって絶縁外囲器４に封止状態に結合されている。ここでは、支持体９の他端部は、絶縁外囲器４の他端側から外部に突出して露出している。支持体９の一端部及び他端部は、管軸方向ｄに対向している。
【００１３】
支持体９の他端部の端面には、支持体９の内部に形成された排気路１１を通じて真空外囲器２内を排気するための排気管１２が設けられているとともに、陽極ターゲット６に高電圧を印加するための高圧ケーブル１３が接続される給電部１４が設けられている。
【００１４】
絶縁性の放熱体１７は、支持体９の他端部及び接合体１０に接続されている。放熱体１７は、支持体９の他端部、より詳しくは給電部１４に繋がった貫通孔ｈを有している。貫通孔ｈは、管軸方向ｄに延びている。
【００１５】
放熱体１７は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導特性及び１０ｋＶ／ｍｍ以上の高電圧絶縁性を有するセラミックスで例えば窒化アルミニウムを用いることにより、９０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導率が得られる。
【００１６】
高圧ケーブル１３は、貫通孔ｈの内部に位置しているとともに放熱体１７の外部に引き出されている。高圧ケーブル１３は、陽極ターゲット６に高電圧を印加するためのものである。
【００１７】
また、真空外囲器２の一部である絶縁外囲器４、絶縁外囲器４から突出した支持体９の他端部、及び放熱体１７の一部などが、管容器１５に収容されている。この管容器１５の内部には、例えばシリコーン樹脂などのポッティング材である絶縁材１６が充填されている。より詳しくは、絶縁材１６は、管容器１５並びに絶縁外囲器４及び放熱体１７の一部間に充填されている。
【００１８】
さらに、支持体９の他端部、貫通孔ｈ及び高圧ケーブル１３間に、他の絶縁材２１が充填されている。絶縁材２１は、例えばシリコーン樹脂などのポッティング材で形成されている。
【００１９】
放熱体１７の表面には、放熱体１７を冷却する冷却部１８が配設されている。このため、陽極ターゲット６からの熱を、支持体９及び放熱体１７を介して放出することができる。また、管容器１５の外面にも冷却部１８が配設されている。管容器１５の外面に配設された冷却部１８は管容器１５を冷却するものである。冷却部１８には、固定陽極型Ｘ線管装置の入力に応じて例えば空冷式若しくは液冷式、又はヒートパイプ式を選択できるが、維持管理が容易な空冷式、又はヒートパイプ式が好ましい。冷却部１８はラジエータであっても良い。
【００２０】
また、陽極ターゲット６への電子の衝突によって熱が発生し、この陽極ターゲット６の熱が支持体９に伝わり、この支持体９の他端部に接続されている接合体１０を介して絶縁外囲器４、絶縁材１６及び放熱体１７へ放散および伝導され、放熱体１７を介して絶縁材１６及び管容器１５などへ放散及び伝導される。絶縁材１６や放熱体１７から管容器１５に伝導された熱は、管容器１５の外面を冷却する冷却部１８によって放出される。この実施の形態において、放熱体１７は支持体９に直に接続されているため、陽極ターゲット６で発生して支持体９に伝達された熱をより効率的に放出できる。
【００２１】
絶縁材１６に接した絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７は、粗い表面を有している。この実施の形態において、絶縁材１６に接した絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７は、凹凸状の表面を有したガラス膜２０で被覆されている。ガラス膜２０の算術表面粗さは、１．５μｍ以上である。このため、アンカー効果により、絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７と、絶縁材１６との結合力を向上できる。ガラス膜２０は、ガラス粒子を絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７の表面に高速で衝突させるブラスト法にて形成されている。
【００２２】
また、絶縁材２１に接した支持体９の他端部及び放熱体１７は、粗い表面を有している。この実施の形態において、絶縁材２１に接した支持体９の他端部及び放熱体１７も上記ガラス膜２０で被覆されている。このため、アンカー効果により、支持体９の他端部及び放熱体１７と、絶縁材２１との結合力を向上できる。
【００２３】
絶縁材１６に対向した管容器１５の内面に、離型材１９が形成されている。このため、絶縁材１６と、管容器１５との結合を防止することができる。
【００２４】
以上のように構成された固定陽極型Ｘ線管装置によれば、固定陽極型Ｘ線管装置は、真空外囲器２と、陽極ターゲット６と、支持体９と、陰極フィラメント８と、放熱体１７と、管容器１５と、絶縁材１６と、高圧ケーブル１３とを備えている。放熱体１７は支持体９に直に接続されているため、陽極ターゲット６で発生して支持体９に伝達された熱をより効率的に放出できる。
【００２５】
絶縁材１６に接した絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７は、粗い表面を有している。この実施の形態において、絶縁材１６に接した絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７は、ガラス膜２０で被覆されている。ガラス膜２０の算術表面粗さは、１．５μｍ以上である。このため、アンカー効果により、絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７と、絶縁材１６との結合力を向上できる。そして、絶縁材１６が冷却収縮した際、絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７の表面からの絶縁材１６の剥離を抑制することができる。これにより、固定陽極型Ｘ線管装置の沿面耐電圧特性の安定化を図ることができる。
【００２６】
絶縁材２１に接した支持体９の他端部及び放熱体１７も上記ガラス膜２０で被覆されている。このため、アンカー効果により、支持体９の他端部及び放熱体１７と、絶縁材２１との結合力を向上できる。絶縁材２１が冷却収縮した際、支持体９の他端部及び放熱体１７の表面からの絶縁材２１の剥離を抑制することができる。
【００２７】
絶縁材１６に対向した管容器１５の内面に、離型材１９が形成されている。このため、絶縁材１６と、管容器１５との結合を防止することができ、絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７の表面からの絶縁材１６の剥離を一層抑制することができる。  
上記したことから、耐電圧及び放熱特性を向上できる固定陽極型Ｘ線管装置を得ることができる。
【００２８】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【００２９】
ガラス膜２０はブラスト法以外の方法にて形成されていても良い。また、ガラス膜２０を設ける必要はない。この場合、絶縁材１６に接した絶縁外囲器４、接合体１０及び放熱体１７は、粗い表面を有していれば良い。同様に、絶縁材２１に接した支持体９の他端部及び放熱体１７も、粗い表面を有していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に係る固定陽極型Ｘ線管装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００３１】
２・・・真空外囲器、３・・・金属外囲器、４…絶縁外囲器、５…出力窓、６…陽極ターゲット、８…陰極フィラメント、９…支持体、１０…接合体、１３…高圧ケーブル、１５…管容器、１６…絶縁材、１７…放熱体、１８…冷却部、１９…離型材、２０…ガラス膜、２１…絶縁材、ｈ…貫通孔。
【図１】
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