(57)【要約】      （修正有）【課題】検査精度を低下させることなく照射野の範囲を従来よりも広くすることができるＸ線発生装置を提供する。【解決手段】円筒面１６を有するＸ線管球２と、Ｘ線管球２の円筒面１６の一部に絶縁油１を介して対向する放射窓４とを備えたＸ線発生装置において、放射窓４が、Ｘ線管球の円筒面１６との最短距離が中心部から端部へかけて徐々に小さくなる形状を有することを特徴とする。この放射窓４として、Ｘ線管球２の焦点１１から放射窓４の中心部へ降ろした垂線を長軸とする楕円形の一部をなす形状があり、放射窓４の厚さを、放射窓の中心部から端部へかけて徐々に小さくする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒面を有するＸ線管球と、前記Ｘ線管球の円筒面の一部に絶縁油を介して対向する放射窓とを備えたＸ線発生装置において、
前記放射窓が、前記Ｘ線管球の円筒面との最短距離が中心部から端部へかけて徐々に小さくなる形状を有することを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記放射窓が、前記Ｘ線管球の焦点から該放射窓の中心部へ降ろした垂線を長軸とする楕円形の一部をなす形状を有する請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記放射窓の厚さが、該放射窓の中心部から端部へかけて徐々に小さくなる請求項１又は２に記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記放射窓をＣＦＲＰから形成した請求項１〜３のいずれかに記載のＸ線発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線発生装置に関し、更に詳しくは、検査精度を低下させることなく照射野の範囲を従来よりも広くすることができるＸ線発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
食料品や医薬品などの製造ラインにおいては、製品中の異物の有無について連続的な全品検査が実施されており、その手段としてＸ線を用いた非破壊の検査が行われている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
この非破壊検査は、例えば図６に示すように、コンベアベルト３０上を連続的に搬送されてくる被検査物３１に対して、Ｘ線発生装置内のＸ線管球３２から放射されるＸ線３３を、平板状の放射窓３４を通じてファンビーム状に照射し、その透過量（強度）をラインセンサ３５で検出して画像処理するものである。なお、図６では、紙面の垂直方向に沿って被検査物３１が移動する。
【０００４】
このような非破壊検査では、製造規模の拡大などのためにコンベアベルトが大型化されて幅が大きくなると、Ｘ線３３をファンビーム状に照射する角度範囲θ（照射野）を従来よりも広くする必要がある。
【０００５】
しかしながら、Ｘ線管球３２は冷却及び電気的絶縁を目的とする絶縁油３６中に浸漬しているので、Ｘ線３３が通過する絶縁油３６の量は照射野の中心よりも端の方が大きくなる。そのため、照射野を広くすると、照射野の端におけるＸ線３３の強度が大きく低下することになってしまう。
【０００６】
例えば、発明者らの実験結果によると、図７に示すように、従来の照射野（例えば、θ＝３０〜４０°）をθ＝６５°に広げると、照射野の端におけるＸ線３３の強度は中心の強度に比べて５０％以上低下することが分かっている。
【０００７】
このように照射野の端でＸ線３３の強度が大きく低下すると、ラインセンサ３５で検出した画像が不鮮明となって検査精度の低下を招くことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許４６３８８０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、検査精度を低下させることなく照射野の範囲を従来よりも広くすることができるＸ線発生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成する本発明のＸ線発生装置は、円筒面を有するＸ線管球と、前記Ｘ線管球の円筒面の一部に絶縁油を介して対向する放射窓とを備えたＸ線発生装置において、前記放射窓が、前記Ｘ線管球の円筒面との最短距離が中心部から端部へかけて徐々に小さくなる形状を有することを特徴とするものである。
【００１１】
上記のような放射窓としては、Ｘ線管球の焦点から放射窓の中心部へ降ろした垂線を長軸とする楕円形の一部をなす形状がある。
【００１２】
更に、上記のＸ線発生装置においては、放射窓の厚さを、放射窓の中心部から端部へかけて徐々に小さくすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のＸ線発生装置によれば、絶縁油中に浸漬されたＸ線管球から放射されたＸ線が通過する放射窓を、Ｘ線管球の円筒面との最短距離が中心部から端部へかけて徐々に小さくなる形状にしたので、Ｘ線管球からファンビーム状に放射されたＸ線が通過する絶縁油の量及び空気の量が、照射野の中心から端へかけて互いに逆に増減して、照射野の端におけるＸ線の強度が大きく低下しなくなって強度が均一化されるので、検査精度を低下させることなく照射野の範囲を従来よりも広くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態からなるＸ線発生装置の断面図である。
【図２】図１においてＸ−Ｘ矢視で示す断面図である。
【図３】放射窓とＸ線管球の拡大断面図である。
【図４】放射窓の上面図である。
【図５】本発明の別の実施形態からなるＸ線発生装置における放射窓とＸ線管球の拡大断面図である。
【図６】従来のＸ線発生装置における図２に相当する位置の断面図である。
【図７】従来のＸ線発生装置において照射野を広くした場合のＸ線強度比を測定した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
図１、２は、本発明の実施形態からなるＸ線発生装置を示す。
【００１７】
このＸ線発生装置は、絶縁油１中に浸漬されたＸ線管球２から放射されたＸ線３を、放射窓４を通じて被検査物５に照射する金属製の封入容器６と、その被検査物５を透過したＸ線３の強度を検出するＸ線検出器であるラインセンサ７とを備えている。
【００１８】
Ｘ線管球２は、円筒状の真空ガラス８内に封入されたアノード９とカソード１０との間に高電圧発生装置（図示せず）により高電圧を印加して、カソード１０からの熱電子をアノード９上の焦点１１に衝突させることにより、Ｘ線放射口１２からＸ線３を放射するものである。Ｘ線放射口１２以外からのＸ線３の漏洩を防止するために、Ｘ線管球２の表面はＸ線放射口１２を除いて円筒形状の鉛製の遮へいカバー１３により覆われている。このＸ線管球２には、カソード接地型又はアノード９とカソード１０に正負の電圧を印加する中性点接型が用いられる。
【００１９】
絶縁油１は、Ｘ線３の放射に伴い発熱するＸ線管球２を冷却するとともに、Ｘ線管球２のアノード９とカソード１０との間、及びそれらの電極９、１０と接地された封入容器６との間を絶縁する役目を有している。Ｘ線管球２により加熱された絶縁油１は、対流現象により封入容器６の上部へ移動し、上面に設置された伝熱器１４及び放熱器１５により冷却されるようになっている。
【００２０】
放射窓４は、Ｘ線管球２の真空ガラス８の円筒面１６の一部に、絶縁油１を介して対向するように封入容器６の壁面の開口部に固定されている。この放射窓４を形成する材料としては、ベリリウム、ポリカーボネイト、エポキシ、ポリイミド、ＰＥＥＫ（ヴィクトレックス  ピーエルシー社の登録商標）又はＣＦＲＰなどが挙げられるが、絶縁油１を封止するための強度を要する点からＣＦＲＰが好ましく用いられる。
【００２１】
ラインセンサ７は、コンベアベルト１７上を連続的に搬送される被検査物５の後方において、搬送方向と略直角方向に直線状に延びるように配置され、ファンビーム状に照射されて被検査物５を透過したＸ線３の強度を検出する。
【００２２】
このようなＸ線発生装置において、放射窓４の図２の方向から見た断面は、図３に示すように、Ｘ線管球２の円筒面１６との最短距離が中心部１８から端部１９へかけて連続的に小さくなる形状となっている。なお、この最短距離は、中心部１８から端部１９へかけて断続的に小さくなるようにしてもよい。また、放射窓４をＸ線管球２の側から見た上面は図４のように略矩形になっている。
【００２３】
ここで、放射窓４とＸ線管球２の円筒面１６との最短距離は、放射窓４とＸ線管球２の焦点１１とを通過する線分に沿った距離（例えば、放射窓４の絶縁油１に接する側の表面と円筒面１６の外面間との間の距離）により定義される。また、放射窓４の中心部１８は、Ｘ線管球２の焦点１１から放射窓４に降ろした垂線との交点により規定される。
【００２４】
この放射窓４がＸ線管球２の円筒面１６に対向する部分の厚さは一定であるとともに、その両縁部は、Ｘ線３の通過を妨げることなく取付強度を向上するために、Ｘ線管球２の径方向に沿って延びる脚部２０を介して封入容器６の壁面に固定されている。
【００２５】
このような放射窓４の形状にすることで、Ｘ線管球２からファンビーム状に放射されたＸ線３が通過する絶縁油１の量は、照射野の中心２１から端２２へかけて少なくなる一方で、放射窓４を通った後のＸ線３がラインセンサ７に到達するまで通過する空気の量は、照射野の中心２１から端２２へかけて大きくなる。その結果、ラインセンサ７が検出するＸ線３の減衰量は、照射野の中心２１で大きくなる一方で端２２では小さくなる。そのため、照射野の端２２におけるＸ線３の強度は大きく低下しなくなって均一化されるので、検査精度を低下させることなく照射野の範囲を従来よりも広くすることができるのである。
【００２６】
Ｘ線発生装置の実際の製造に際しては、放射窓４の寸法やＸ線管球２との相対的な位置を調整することで、照射野の端（例えばθ＝５０〜７０°）におけるＸ線の強度が中心（θ＝０）における強度の７０％以上になるようにする。
【００２７】
上述したような放射窓４の形状としては、Ｘ線管球２の焦点１１から放射窓４の中心部１８へ降ろした垂線を長軸とする楕円形の一部が挙げられる。
【００２８】
図５は、本発明の別の実施形態からなるＸ線発生装置における放射窓を示す。
【００２９】
この放射窓４の図２の方向から見た断面は、Ｘ線管球２の円筒面１６との最短距離が中心部１８から端部１９へかけて連続的に小さくなるとともに、その厚さが中心部１８から端部１９へかけて連続的に小さくなる形状となっている。
【００３０】
このような放射窓４の形状にすることで、Ｘ線管球２からファンビーム状に放射されたＸ線３が放射窓４を通過するときの減衰量が、照射野の中心２１から端２２へかけて小さくなるので、照射野の端２２におけるＸ線３の強度を中心２１における強度に近づけてより均一化することができる。
【００３１】
本発明のＸ線発生装置は、食料品や医薬品などの製造ラインにおける異物混入を連続的に検査する非破壊検査に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  絶縁油
２  Ｘ線管球
３  Ｘ線
４  放射窓
５  被検査物
７  ラインセンサ
１６  円筒面
１８  （放射窓の）中心部
１９  （放射窓の）端部
２１  （照射野の）中心
２２  （照射野の）端
【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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