(57)【要約】【課題】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。【解決手段】本発明に係るＸ線源１の支持部材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。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の固定側を基準にして、Ｘ線管保持部６の一端側から他端側に伸び、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。【選択図】図５
2010118313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
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。
【請求項２】
前記支持部材は、
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。
【請求項３】
前記Ｘ線管保持部と前記第１の放熱部と前記第２の放熱部と前記第３の放熱部とは、熱的に連結されていることを特徴とする請求項２記載のＸ線源。
【請求項４】
前記第２の放熱部と前記第３の放熱部との間に熱伝導性グリスが充填されていることを特徴とする請求項３記載のＸ線源。
【請求項５】
前記Ｘ線管は、前記Ｘ線管を前記Ｘ線管保持部に固定するためのフランジ部を備え、
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。
【請求項６】
前記第２の放熱部と前記フランジ部との間に熱伝導性グリスが充填されていることを特徴とする請求項５に記載のＸ線源。
【請求項７】
前記第２の放熱部と前記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ことを特徴とする請求項３〜５の何れか一項に記載のＸ線源。
【請求項８】
前記Ｘ線管は、
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。
【発明の詳細な説明】
【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。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３２３８９８号公報
【特許文献２】特許第３９３０７７０号公報
【特許文献３】特開昭５９-１６２５４号公報
【特許文献４】特開平６-５３８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【発明の効果】
【００１５】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
続いて、制御部７について説明する。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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）。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係るＸ線源の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１に示されたＸ線源の正面図である。
【図３】図１に示されたＸ線管発生部の断面図である。
【図４】図１に示された制御部の断面図である。
【図５】Ｘ線管保持部と支持部材を示す正面図である。
【図６】支持部材の第２の放熱部を示す平面図である。
【図７】図３の要部拡大断面図である。
【図８】Ｘ線発生部の膨張状態を示す断面図である。
【図９】本発明に係るＸ線源の他の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６５】
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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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