(57)【要約】【課題】固定陽極Ｘ線管の外側の絶縁円筒を信頼性高く固定する。【解決手段】Ｘ線発生装置は、円筒状の真空外囲器を有する固定陽極Ｘ線管と、真空外囲器を周方向に包囲して内面に段差部１２７が形成された絶縁円筒１２１と、段差部１２７を少なくとも一部に含む固着面１２５で絶縁円筒１２１を真空外囲器に固定するポッティング材と、を有する。絶縁円筒１２１は、たとえば熱硬化性の樹脂製である。ポッティング材は、たとえば紫外線硬化型樹脂接着剤である。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の真空外囲器を有する固定陽極Ｘ線管と、
前記真空外囲器を周方向に包囲して内面に段差部が形成された絶縁円筒と、
前記段差部で前記絶縁円筒を前記真空外囲器に固定するポッティング材と、
を具備することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記段差部は前記絶縁円筒の周方向に延びる第１段差部と前記絶縁円筒の軸方向に延びる第２段差部とを含むことを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記Ｘ線発生装置に高電圧を印加する高電圧発生器と、
前記Ｘ線発生装置と前記高電圧発生器とを収納するハウジングと、
を具備することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施形態は、Ｘ線発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定陽極Ｘ線管は、高真空下で陰極側から放出し加速した電子ビームを陽極側に配置の陽極ターゲットに衝突させ、陽極ターゲットからＸ線を放射させる電子管である。この固定陽極Ｘ線管は、たとえば医療診断、非破壊検査、分析評価などの種々の用途におけるＸ線発生手段として使用されている。
【０００３】
固定陽極Ｘ線管を用いた一体型Ｘ線発生装置には、たとえば医療用としてコンパクト化されたモノタンク式と呼ばれる一体型Ｘ線発生装置がある。モノタンク式の一体型Ｘ線発生装置において、主要部となる固定陽極Ｘ線管および高電圧発生器は、絶縁油で充填された一つのハウジング内に収納される。固定陽極Ｘ線管から放射するＸ線は、ハウジングの一部に設けられた放射窓から取り出されるようになっている。通常、このハウジングは導電体材により形成され、その内壁にＸ線遮蔽材が取り付けられている。
【０００４】
固定陽極Ｘ線管は、ガラス製の真空外囲器内の陰極側に配置された陰極フィラメントおよび集束電極と、陽極側に配置された陽極ターゲットと、真空外囲器と、陽極と、冷却フィンとを有する。固定陽極Ｘ線管の外側には、Ｘ線管の固定と周囲からの絶縁のための樹脂製の絶縁円筒がポッティング材によって固定される。さらにこの樹脂円筒の外側には、Ｘ線遮蔽のための鉛製の鉛円筒が固定される。このポッティング材は、たとえば紫外線で硬化する接着剤であり、Ｘ線管と絶縁円筒との間を固着する。
【０００５】
高電圧発生器は、たとえば高圧トランスおよびフィラメント用トランスを備え、低圧用ケーブルを通して供給される低圧の交流入力から高電圧を生成する。また、高圧用ケーブルを通して陽極に所望の高電圧が供給され、フィラメント用ケーブルを通して陰極側に所要の電圧が供給される。
【０００６】
所要の電圧が供給された固定陽極Ｘ線管において、陰極フィラメントから放出し集束電極により集束された電子ビームは、高電圧が印加された陽極ターゲットに衝突しＸ線を発生させる。
【０００７】
固定陽極Ｘ線管の周囲には、絶縁性を有する樹脂製の筒体が配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２１４５８２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
たとえば外科用あるいは歯科用に使用される固定陽極Ｘ線管および一体型Ｘ線発生装置は、現在、低コスト化が強く求められており、樹脂製の絶縁円筒を低コスト材料にする必要がある。フェノール，ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などのエンジニアリングプラスチックは熱可塑性の樹脂で容易にリサイクル可能であるため環境性能が優れているほか、材料コストが低く、射出成形で成形できるため製造コストも低く、絶縁円筒の低コスト化には向いている。しかし、Ｘ線管を固定するポッティング材との接着強度が弱く、外れやすい。
【００１０】
そこで、本発明は、固定陽極Ｘ線管の外側の絶縁円筒を信頼性高く固定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述の目的を達成するため、実施形態によれば、Ｘ線発生装置は、円筒状の真空外囲器を有する固定陽極Ｘ線管と、前記真空外囲器を周方向に包囲して内面に段差部が形成された絶縁円筒と、前記段差部で前記絶縁円筒を前記真空外囲器に固定するポッティング材と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一実施形態による一体型Ｘ線発生装置の断面図である。
【図２】一実施形態による固定陽極Ｘ線管と絶縁円筒と鉛円筒の上面図である。
【図３】一実施形態による固定陽極Ｘ線管と絶縁円筒と鉛円筒の側面図である。
【図４】一実施形態による固定陽極Ｘ線管と絶縁円筒と鉛円筒の下面図である。
【図５】一実施形態による絶縁円筒および鉛円筒の斜視図である。
【図６】一実施形態による絶縁円筒および鉛円筒の側面図である。
【図７】図６のVII−VII矢視断面図である。
【図８】図６のVIII−VIII矢視断面図である。
【図９】図６のIX−IX矢視断面図である。
【図１０】一実施形態の変形例による絶縁円筒および鉛円筒の斜視図である。
【図１１】一実施形態の変形例による絶縁円筒および鉛円筒の側面図である。
【図１２】図１１のXII−XII矢視断面図である。
【図１３】図１１のXIII−XIII矢視断面図である。
【図１４】図１１のXIV−XIV矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、一実施形態による一体型Ｘ線発生装置を、図面を参照して説明する。なお、同一または類似の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、この実施の形態は単なる例示であり、本発明はこれに限定されない。
【００１４】
図１は、一実施形態による一体型Ｘ線発生装置の断面図である。図２は、本実施形態による固定陽極Ｘ線管と絶縁円筒と鉛円筒の上面図である。図３は、本実施形態による固定陽極Ｘ線管と絶縁円筒と鉛円筒の側面図である。図４は、本実施形態による固定陽極Ｘ線管と絶縁円筒と鉛円筒の下面図である。
【００１５】
本実施形態の一体型Ｘ線発生装置は、たとえば医療用としてコンパクト化されたモノタンク式と呼ばれる一体型Ｘ線発生装置である。この一体型Ｘ線発生装置は、固定陽極Ｘ線管１０１、とを有している。固定陽極Ｘ線管１０１と高電圧発生器１０２とは、ハウジング１０４の内部に収納されている。ハウジング１０４の内部は、絶縁油１０３で充填されている。ハウジング１０４には、放射窓１０５が形成されている。固定陽極Ｘ線管１０１から発生したＸ線１１６は、放射窓１０５を通じて外部に取り出される。ハウジング１０４は、たとえば導電体材で形成され、接地電位に固定されている。ハウジング１０４の内壁の、放射窓１０５以外の部分にはＸ線遮蔽材が取り付けられていてもよい。
【００１６】
固定陽極Ｘ線管１０１は、真空外囲器１０６と、陰極フィラメント１０７と、集束電極１０８と、陽極ターゲット１０９と、陽極１１０と、冷却フィン１１１とを有する。真空外囲器１０６はガラス製で、両端が閉じた略円筒状に形成されている。陰極フィラメント１０７と、集束電極１０８と、陽極ターゲット１０９とは、ガラス管球のような真空外囲器１０６の内部に収納されている。
【００１７】
陰極フィラメント１０７は、真空外囲器１０６の一方の端部の近傍に配置されている。陽極ターゲット１０９は、真空外囲器１０６の内部で陰極フィラメント１０７に対向して配置されている。陽極ターゲット１０９の陰極フィラメント１０７に対して反対側は陽極１１０と密着している。陽極１１０は、真空外囲器１０６の他方の端部を真空気密に貫通して延びている。陽極ターゲット１０９は、たとえばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などの高融点金属で形成されている。陽極１１０は、たとえば銅（Ｃｕ）で形成されている。陽極１１０の陽極ターゲット１０９に対して反対側の端部近傍には、冷却フィン１１１が取り付けられている。集束電極１０８は、陰極側に配置されている。
【００１８】
固定陽極Ｘ線管１０１の外側には、真空外囲器１０６を周方向に包囲する筒状の絶縁円筒１２１が配置されている。絶縁円筒１２１は、たとえば熱硬化性のアクメライト、フェノール、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの樹脂製である。絶縁円筒１２１は、真空外囲器１０６の外面にポッティング材１２２によって固定されている。ポッティング材は、たとえば紫外線で硬化する接着剤であり、固定陽極Ｘ線管１０１と絶縁円筒１２１とを固着する。
【００１９】
絶縁円筒１２１は、固定陽極Ｘ線管１０１を固定し、周囲から絶縁する。絶縁円筒１２１の外周面には、Ｘ線遮蔽のための鉛製の鉛円筒１２３が固定される。鉛円筒１２３は、絶縁円筒１２１の周囲に鉛板を巻き付け、この鉛板の突き合わせ部分を半田付けもしくは溶接して接合することによって形成する。絶縁円筒１２１の外周に鉛板を巻き付けるとともに接着材で接合し、あるいは、絶縁円筒１２１の外周に鉛製の筒体を嵌合するとともに接着材で接合などして鉛円筒１２３を形成してもよい。絶縁円筒１２１および鉛円筒１２３の側面には、Ｘ線１１６が通過する貫通孔が形成されている。
【００２０】
高電圧発生器１０２は、たとえば高圧トランス、フィラメント用トランスを備え、低圧用ケーブル１１２を通じて入力される低圧の交流電源から高電圧を生成する。高電圧発生器１０２が発生した所定の高電圧は、高圧用ケーブル１１３を通して陽極１１０に印加される。集束電極１０８にも所定の電圧が印加される。また、高電圧発生器１０２から、フィラメント用ケーブル１１４を通して陰極フィラメント１０７に所定の電圧が印加される。
【００２１】
固定陽極Ｘ線管１０１に所定の電圧が供給されると、陰極フィラメント１０７から放出されて集束電極１０８により集束された電子ビーム１１５は、高電圧が印加された陽極ターゲット１０９に衝突しＸ線１１６を発生させる。
【００２２】
図５は、本実施形態による絶縁円筒および鉛円筒の斜視図である。図６は、本実施形態による絶縁円筒および鉛円筒の側面図である。図７は、図６のVII−VII矢視断面図である。図８は、図６のVIII−VIII矢視断面図である。図９は、図６のIX−IX矢視断面図である。
【００２３】
絶縁円筒１２１は、たとえばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）製で、射出成形で形成される。絶縁円筒１２１の内面には、段差部１２６，１２７が形成されている。段差部１２６，１２７は、たとえば絶縁円筒１２１の内面から中心軸側に向かって突出している。段差部１２６，１２７は、絶縁円筒１２１の内面から外側に向かって窪んだ溝状であってもよい。段差部１２６，１２７の段差の高さは、たとえば０．１〜２ｍｍ程度である。段差部１２６，１２７としては、絶縁円筒の内面で周方向に延びるもの（第１段差部１２７）と、軸方向に延びるもの（第２段差部１２６）とを形成している。
【００２４】
図１０は、本実施形態の変形例による絶縁円筒および鉛円筒の斜視図である。図１１は、本変形例による絶縁円筒および鉛円筒の側面図である。図１２は、図１１のXII−XII矢視断面図である。図１３は、図１１のXIII−XIII矢視断面図である。図１４は、図１１のXIV−XIV矢視断面図である。
【００２５】
図５ないし図９には、第２段差部として絶縁円筒１０６の軸方向の一部に延びた段差部１２６が形成されたものを示したが、この例は、第２段差部１２６として絶縁円筒１０６の軸方向の全体にわたって延びたものである。このような段差部１２６が形成されていてもよい。
【００２６】
絶縁円筒１２１の内面の一部であり段差部１２６，１２７を少なくとも一部に含む固着面１２５にキシレンなどの有機溶剤を塗布した後、固着面１２５を１５０〜２００℃程度に加熱し、固着面１２５を活性化する。その後、固着面１２５に配置されたポッティング材１２２（図１などを参照）によって絶縁円筒１２１を固定陽極Ｘ線管１０１（図１などを参照）に固着する。
【００２７】
絶縁円筒１０６とポッティング材１２２の接着面１２５は、円筒の軸方向と回転方向に外れやすい。しかし、本実施形態によれば、仮に、ポッティング材１２２が絶縁円筒１２１の内面から剥がれたとしても、ポッティング材１２２の表面は、固着面１２５の表面形状に対応した形状となっているため、ポッティング材１２２に段差が形成されており、その段差が、絶縁円筒１２１の段差部１２６，１２７に引っかかることとなる。このため、絶縁円筒１２１とポッティング材１２２が外れる可能性は小さくなる。
【００２８】
また、段差部１２６，１２７として周方向に延びるものと軸方向に延びるものとを形成しておくと、段差部１２６，１２７とポッティング材１２２とが引っかかることによって、周方向および軸方向のいずれにもほとんど移動しなくなる。しかも段差部１２６，１２７は、射出成型時に形成されるため、段差の製造コストの上昇はほとんどない。
【００２９】
このように本実施形態によれば固定陽極Ｘ線管の外側の絶縁円筒を信頼性高く固定することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１０１…固定陽極Ｘ線管、１０２…高電圧発生器、１０４…ハウジング、１０３…絶縁油、１０５…放射窓、１０６…真空外囲器、１０７…陰極フィラメント、１０８…集束電極、１０９…陽極ターゲット、１１０…陽極、１１１…冷却フィン、１１２…低圧用ケーブル、１１３…高圧用ケーブル、１１４…フィラメント用ケーブル、１１５…電子ビーム、１１６…Ｘ線、１２１…絶縁円筒、１２２…ポッティング材、１２３…鉛円筒、１２５…固着面、１２６…段差部、１２７…段差部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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