(57)【要約】【課題】Ｘ線管の交換作業を容易にする。【解決手段】内部にＸ線管１１を収容するＸ線ハウジング１２、前記Ｘ線管１１の陽極に接続されるとともに前記Ｘ線ハウジング１２の外部に露出した第１陽極端子２１、及び、前記Ｘ線管１１の陰極に接続されるとともに前記Ｘ線ハウジング１２の外部に露出した第１陰極端子２４を有するＸ線ユニット１０と、前記Ｘ線管１１に電力を供給する高電圧発生部を内部に備えた電圧ハウジング３２、前記第１陽極端子２１に接続及び解除可能に構成され、前記高電圧発生部３１に接続されるとともに前記電圧ハウジング３２の外部に露出した第２陽極端子３８、及び、前記第１陰極端子に接続及び解除可能に構成され、前記高電圧発生部に接続されるとともに前記電圧ハウジング３２の外部に露出した第２陰極端子４１を有する電圧ユニット３０と、を備えた。【選択図】      図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にＸ線管を収容するＸ線ハウジング、前記Ｘ線管の陽極に接続されるとともに前記Ｘ線ハウジングの外部に露出した第１陽極端子、及び、前記Ｘ線管の陰極に接続されるとともに前記Ｘ線ハウジングの外部に露出した第１陰極端子を有するＸ線ユニットと、
前記Ｘ線管に電力を供給する高電圧発生部を内部に備えた電圧ハウジング、前記第１陽極端子に接続及び解除可能に構成され、前記高電圧発生部に接続されるとともに前記電圧ハウジングの外部に露出した第２陽極端子、及び、前記第１陰極端子に接続及び解除可能に構成され、前記高電圧発生部に接続されるとともに前記電圧ハウジングの外部に露出した第２陰極端子を有する電圧ユニットと、
を備えたことを特徴とするＸ線発生器。
【請求項２】
前記Ｘ線ユニットの内部において、前記Ｘ線管の周囲に固体絶縁物を供えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線発生器。
【請求項３】
前記第１陽極端子、第１陰極端子、第２陽極端子及び前記第２陰極端子の周囲に、弾性変形可能な第１弾性絶縁部及び第２弾性絶縁部が形成され、
前記第１陽極端子と前記第２陽極端子とが接続され、前記第１陰極端子と前記第２陰極端子とが接続される接続状態において、前記弾性絶縁部が互いに密着されることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記Ｘ線管の陽極に接続された放熱機構を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線発生器。
【請求項５】
前記Ｘ線発生器において、前記Ｘ線発生器の周囲に固体絶縁物を供えたことを特徴とする請求項１記載のＸ線発生器。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のＸ線発生器と、Ｘ線検出器とを備えたことを特徴とするＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば診断や検査等に用いられるＸ線管装置のＸ線発生器及びこのＸ線発生器が組み込まれたＸ線装置に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線を発生するＸ線管発生器において、図７及び図８に示すように、Ｘ線管１０１を収容したＸ線管装置１０２と高電圧発生器１０３とが離間して設置された分離型のＸ線装置１０４が知られている。このような分離型のＸ線装置１０４では、Ｘ線管装置１０２と高電圧発生器１０３とは高電圧ケーブル１０５で接続されている。一般に、このような接続に用いられる高電圧ケーブル１０５は周囲との絶縁構造が必要であるため、高いコストがかかる。したがって、このような高電圧ケーブル１０５を不要としてコストを低減するために、例えば図９及び図１０に示すように、Ｘ線管１０６と高電圧発生器１０７を一体に構成した一体型のＸ線発生器１０８が提供されている（例えば特許文献１参照）。この種の一体型のＸ線発生器１０８では、低電圧ケーブル１０９で接続された高電圧発生器１０７とＸ線管１０６とが、モノタンクと呼ばれる密閉された容器１１０内に収容されている。この容器１１０の内部は絶縁機能や冷却機能を有する絶縁油１１１で充填されている。
【特許文献１】特開２００３−１２３９９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記構成の一体型のＸ線装置のＸ線発生器においては、寿命などでＸ線管を交換する際に、モノタンクを開放して絶縁油を抜いた状態でＸ線管を取り替え、Ｘ線管交換した後に、再度絶縁油を充填し、モノタンクを密閉する工程が必要となる。したがって、Ｘ線管の交換作業が煩雑となる。
【０００４】
そこで、本発明は容易にＸ線管を交換できるＸ線発生器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】
【０００５】
本発明の一形態にかかるＸ線発生器は、内部にＸ線管を収容するＸ線ハウジング、前記Ｘ線管の陽極に接続されるとともに前記Ｘ線ハウジングの外部に露出した第１陽極端子、及び、前記Ｘ線管の陰極に接続されるとともに前記Ｘ線ハウジングの外部に露出した第１陰極端子を有するＸ線ユニットと、前記Ｘ線管に電力を供給する高電圧発生部を内部に備えた電圧ハウジング、前記第１陽極端子に接続及び解除可能に構成され、前記高電圧発生部に接続されるとともに前記電圧ハウジングの外部に露出した第２陽極端子、及び、前記第１陰極端子に接続及び解除可能に構成され、前記高電圧発生部に接続されるとともに前記電圧ハウジングの外部に露出した第２陰極端子を有する電圧ユニットと、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の、他の形態にかかるＸ線発生器は、前記Ｘ線ユニットの内部において、前記Ｘ線管の周囲に固体絶縁物を供えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の、他の形態にかかるＸ線発生器は、前記第１陽極端子、第１陰極端子、第２陽極端子及び前記第２陰極端子の周囲に、弾性変形可能な第１弾性絶縁部及び第２弾性絶縁部が形成され、前記第１陽極端子と前記第２陽極端子とが接続され、前記第１陰極端子と前記第２陰極端子とが接続される接続状態において、前記弾性絶縁部が互いに密着されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の、他の形態にかかるＸ線発生器は、前記Ｘ線管の陽極に接続された放熱機構を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の、他の形態にかかるＸ線発生器は、周囲に固体絶縁物を供えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の、他の形態にかかるＸ線装置は、上記のＸ線発生器と、Ｘ線検出器とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、Ｘ線管の交換作業を容易にすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図１乃至図３を参照して説明する。なお、各図において構成を適宜拡大、縮小、省略して示している。  
図１は、本実施形態にかかるＸ線装置１を模式的に示している。Ｘ線装置１は診断や検査に用いられる医用画像診断装置であり、支持部２、この支持部２に支持されたＸ線発生器３、及び検出器４を備えている。支持部２は前後上下方向の往復動、回転、及び首振り可能であり、例えばＣ字形状をしたアーム５を備えている。アーム５の両端に夫々設けられたＸ線発生器３と検出器４は、アーム５の移動に伴って被検査体６の周囲において移動可能となっている。
【００１３】
Ｘ線発生器３は、内部にＸ線管１１を備えるＸ線ユニット１０、及び内部に高電圧発生部３１を備える高電圧ユニット３０を備えて構成されている。
【００１４】
図２に示されるＸ線ユニット１０は、Ｘ線ハウジング１２と、このＸ線ハウジング１２の内部に収容されたＸ線管１１、コリメータ（不図示）などを備えている。Ｘ線ハウジング１２の長手方向中央部分には、Ｘ線が放射される放射部１３が設けられている。本実施例では放射部をハウジングの長手方向中央で示したが、放射口はいずれの方向でも良い。Ｘ線管１１はガラスなどの絶縁材料と金属材料から円筒状に構成され、内部を真空気密に維持している。このＸ線管１１の内部にターゲットとしての陽極１４と、電子ビームを発生する陰極１５とが設けられている。陰極１５は、熱電子の放出源となるフィラメントや、電子を収束する集束電極などを備えている。陽極１４及び陰極１５は、夫々Ｘ線管１１の内壁に絶縁支持されている。
【００１５】
また、Ｘ線ハウジング１２の内部におけるＸ線管１１の周囲には、絶縁樹脂部１７が構成されている。絶縁樹脂部１７は、シリコン樹脂やエポキシ樹脂などの固体絶縁物で充填されている。この絶縁樹脂部１７はＸ線管１１を冷却する機能と、Ｘ線管１１の陽極１４と陰極１５とを絶縁する機能とを兼ねている。
【００１６】
Ｘ線ハウジング１２の取付面となる外面１２ａには、陽極コネクタ１８及び陰極コネクタ１９が設けられている。陽極コネクタ１８は、Ｘ線ハウジング１２の内部において低圧ケーブル２０を介して陽極１４と接続された凸状の第１陽極端子２１を備えている。この第１陽極端子２１の周囲には弾性変形可能な樹脂材料で構成された弾性絶縁部２２が設けられている。陽極コネクタ１８は後述する高電圧ユニット３０の高電圧ハウジング３２に形成された陽極コネクタ３５と着脱可能に構成されている。
【００１７】
また、陰極コネクタ１９は、Ｘ線ハウジング１２の内部において、低圧ケーブル２３を介して陰極１５に接続された複数の凸状の第１陰極端子２４を備えていえる。この第１陰極端子２４の周囲には弾性変形可能な樹脂材料で構成された弾性絶縁部２５が設けられている。陰極コネクタ１９は後述する高電圧ユニット３０の高電圧ハウジング３２に形成された陰極コネクタ３６と嵌合・解除可能に構成されている。
【００１８】
高電圧ユニット３０は、高電圧ハウジング３２と、この高電圧ハウジング３２内に収容された高電圧発生部３１としての高電圧トランス３３、及びフィラメント用トランス３４を備え、Ｘ線管１１に熱電子加速用の高電圧とフィラメント加熱用の高電圧を供給する機能を有する。高電圧発生部３１の周りは、Ｘ線ユニット１０と同様にシリコン樹脂やエポキシ樹脂などの固形絶縁物によって充填されて絶縁樹脂部１７を構成している。
【００１９】
高電圧ハウジング３２の取付面となる外面３２ａには、陽極コネクタ３５及び陰極コネクタ３６が設けられている。陽極コネクタ３５は、高電圧ハウジング３２の内部において低圧ケーブル３７を介して陽極１４と接続された凹状の第２陽極端子３８を備えている。この第２陽極端子３８の周囲には弾性変形可能な樹脂材料で構成された弾性絶縁部３９が設けられている。
【００２０】
また、陰極コネクタ３６は、高電圧ハウジング３２の内部において、低圧ケーブル４０を介して陰極１５に接続された凹状の第２陰極端子４１を備えている。この第２陰極端子４１の周囲には弾性変形可能な樹脂材料で構成された弾性絶縁部４２が設けられている。
【００２１】
第１陽極端子２１と第２陽極端子３８及び第１陰極端子２４と第２陰極端子４１が接続されると陽極コネクタ１８と陽極コネクタ３５及び陰極コネクタ１９と陰極コネクタ３６が嵌合し、第１陽極端子２１と第２陽極端子３８及び第１陰極端子２４と第２陰極端子４１の接続が解除されると陽極コネクタ１８，３５及び陰極コネクタ１９，３６の嵌合が開放される。すなわち、選択的に、Ｘ線ユニット１０と高電圧ユニット３０とが電気的に接続されるとともに一体となる接続状態とし、あるいは、Ｘ線ユニットと高電圧発生ユニットとが分離されるとともに電気的な接続が解除される分離状態とすることが可能となっている。接続状態においては、弾性絶縁部２２と弾性絶縁部３９が互いに押し付けられ、弾性絶縁部２５と弾性絶縁部４２とが互いに押し付けられるように密着することにより、外部からの絶縁状態が確保される。陽極コネクタ１８，３５を介して正電位の高電圧が、陰極コネクタ１９，３６を介して負電位の高電圧がそれぞれ印加される。
【００２２】
上記のように構成されたＸ線装置１では、高電圧ユニット３０から端子２２，２４，３８，４１を経由してＸ線ユニット１０に高電圧が供給される。この高電圧がＸ線管１１の陽極１４と陰極１５の間に印加されることにより、陰極１５のフィラメントが加熱電圧により加熱されて熱電子が放出される。この放出された熱電子が、陽極１４の先端傾斜面に衝突してＸ線を発生する。このＸ線は、Ｘ線管１１の放射部１３から図１に示す被検査体６に対して曝射され、被検査体６を透過して検出器４に取り込まれる。
【００２３】
本実施形態にかかるＸ線装置１は以下に掲げる効果を奏する。高電圧発生部３１と陽極１４、陰極１５を結ぶケーブルをハウジング１２，３２の内部に収容し、ユニット１０，３０の外面の各端子で着脱することにより、ケーブルの絶縁構造が不要となるため、構成が単純で廉価なケーブルを使用することができる。したがって、Ｘ線ユニット１０と高電圧ユニット３０を一体とし、あるいは分離可能として、高電圧ケーブルを不要としつつ、容易にＸ線管１１を交換することが可能となる。また、各コネクタが電気的な接続及び解除にともなって着脱されるため、Ｘ線ユニット１０と高電圧ユニット３０との着脱が容易となる。さらにＸ線ハウジング１２の内部及び高電圧ハウジング３２の内部を固体絶縁物から構成される絶縁樹脂部１７で充填して固めたため、各コネクタの密閉構造が不要となる。したがって、コネクタを単純な構造とすることが可能であ
る。
【００２４】
［第２実施形態］  
次に本発明の第２実施形態に係るＸ線装置７について図５を参照して説明する。なお、放熱機構を備えた点以外については上記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００２５】
本実施形態にかかるＸ線装置７は、放熱機構としてのラジエータ４３を備えている。ラジエータ４３は、Ｘ線管１１の外部に配置され、陽極ロッド４４を介して陽極１４と接続されている。陽極１４で発生した熱は陽極ロッド４４を伝わり、Ｘ線管１１の外部のラジエータ４３にて放出される。ここで、陽極接地の場合は陽極ロッド４４に銅等の金属を用い、中性点接地、陰極接地の場合には陽極ロッド４４に高熱伝導セラミックなどの絶縁物を用いる。本実施形態においても上述した第１実施形態にかかるＸ線装置１と同様の効果が得られる。さらに本実施形態のＸ線装置７は、ラジエータ４３により、効率の良い放熱が可能となる。
【００２６】
［第３実施形態］  
次に本発明の第３実施形態に係るＸ線装置８について図６を参照して説明する。なお、Ｘ線ハウジング１２や高電圧ハウジング３２の外側にも樹脂を充填した以外については上記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００２７】
本実施形態にかかるＸ線装置８は、Ｘ線遮蔽や構造物としてのＸ線ハウジング１２や高電圧ハウジング３２の外側にも樹脂を充填した絶縁樹脂部１７が構成されている。本実施形態においても上述した第１実施形態にかかるＸ線装置１と同様の効果が得られる。さらに本実施形態のＸ線装置８は、外側にも樹脂を充填することにより、容易に機能的なデザインを形成することが可能となる。
【００２８】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では中性点接地としたが、陰極接地、陽極接地でも良い。また、上記実施形態でＸ線ユニット１０の端子２１，２４を凸形状、高電圧ユニット３０の端子３８，４１を凹形状としたが、逆であってもよい。また、上記実施形態ではＸ線ユニット１０の内部及び高電圧ユニット３０の内部をいずれも固体絶縁物で構成される絶縁樹脂部１７で成型する構成としたが、絶縁油で充填させても良い。また、Ｘ線装置は診断や検査に用いられる医用画像診断装置としたが、工業用非破壊検査装置でもよい。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＸ線装置を模式的に示す側面図。
【図２】同実施形態にかかるＸ線発生器を模式的に示す横断面図。
【図３】同実施形態にかかるＸ線発生器を模式的に示す縦断面図。
【図４】同実施形態にかかる接続端子を示す斜視図。
【図５】本発明の第２実施形態にかかるＸ線装置を模式的に示す縦断面図。
【図６】本発明の第３実施形態にかかるＸ線装置を模式的に示す縦断面図。
【図７】分離型Ｘ線発生器の一例を模式的に示す横断面図。
【図８】分離型Ｘ線発生器の一例を模式的に示す縦断面図。
【図９】一体型Ｘ線発生器の一例を模式的に示す横断面図。
【図１０】一体型Ｘ線発生器の一例を模式的に示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３０】
１、７、８…Ｘ線装置、３…Ｘ線発生器、１０…Ｘ線ユニット、１１…Ｘ線管、１２…Ｘ線ハウジング、１２ａ…外面、１４…陽極、１５…陰極、１７…絶縁樹脂部、１８…陽極コネクタ、１９…陰極コネクタ、２０、２３…低圧ケーブル、２１…第１陽極端子、２２，２５…弾性絶縁部、２４…第１陰極端子、３０…電圧ユニット、３１…高電圧発生部、３２…高電圧ハウジング、３２ａ…外面、３３…高電圧トランス、３４…フィラメント用トランス、３５…陽極コネクタ、３６…陰極コネクタ、３７…低圧ケーブル、３８…第２陽極端子、３９…弾性絶縁部、４０…低圧ケーブル、４１…第２陰極端子、４２…弾性絶縁部、４３…ラジエータ（放熱機構）、４４…陽極ロッド。
【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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