(57)【要約】【課題】Ｘ線管を保護ケース内で確実に固定させるようにしたＸ線発生装置を提供する。【解決手段】Ｘ線発生装置１では、前面パネル５の開口部２６内にＸ線管８の出力窓保持部１２を挿入した状態で、開口部２６の壁面に形成した雌ねじ部２９に固定ナット３０の外ネジ部３０ａを螺合させるようにして、固定ナット３０を締め込んでいく。そして、固定ナット３０を十分に締め込むことで、Ｘ線管８の出力窓保持部１２に設けられたフランジ部１８が、前面パネル５に設けられた突起部２７に突き当てられ、その結果として、固定ナット３０によりフランジ部１８が突起部２７に向けて押圧され、前面パネル５にＸ線管８が固定されることになる。しかも、熱伝導性の固定ナット３０を利用することで、Ｘ線管８の出力窓保持部１２から前面パネル５への熱の伝達性が高められ、Ｘ線管８の熱が逃げ易くなるので、Ｘ線の発生効率の維持やＸ線管８の破損を防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性で且つ熱伝導性の出力窓保持部がバルブの先端に固定されたＸ線管と、このＸ線管を駆動させる電圧発生部とを保護ケース内に収容したＸ線発生装置において、
前記出力窓保持部に形成されたフランジ部と、
前記保護ケースに設けられると共に、前記出力窓保持部が挿入される開口部を有する前面パネルと、
前記前面パネルの前記開口部を形成する壁面から突出して前記出力窓保持部の前記フランジ部を突き当てる突起部と、
前記突起部に突き当られた前記フランジ部を前記突起部に向けて押圧すると共に、前記開口部の前記壁面に形成された雌ねじ部内に螺合される外ねじ部を有する熱伝導性の固定ナットとを備えたことを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記固定ナットの内壁面が前記出力窓保持部の外面に接触す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３】
前記固定ナットの先端と前記出力窓保持部の前記フランジ部とで挟み込まれるゴムリングを更に備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電気除去などに利用されるＸ線を発生させるためのＸ線管を保護ケース内に収容したＸ線発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から存在するＸ線管の一例として、特公平７−５０５９４号公報がある。この公報に開示されたＸ線管では、フィラメントが通電により熱せられると、電子ビームが放出され、この電子ビームは、フォーカス用グリッドなどにより加速されてターゲットに高速で衝突し、ターゲットからは、その材料固有のＸ線が放射される。そして、このＸ線は、ターゲットの前方に離間して設けられたＸ線透過窓から外部に放出される。このようなタイプのＸ線管は高温になるため、その冷却は、ターゲットに固定されて外囲器（バルブ）から突出したターゲットリングを自然空冷することで達成される。そして、Ｘ線管の冷却により、Ｘ線の発生効率の維持やターゲットの破損を防止している。さらに、このタイプのＸ線管は、電圧発生部と一緒に保護ケース内に収められる。
【０００３】
【特許文献１】
特公平７−５０５９４号公報
【特許文献２】
特開平１０−１０６４６３
【特許文献３】
特開平６−２５１７３５
【特許文献４】
ＵＳ４３８４３６０
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ターゲットとＸ線透過窓とが離れているタイプのＸ線管では、外囲器自体が大きく、自然空冷を達成させるために、外囲器の周囲に大きな空間を必要し、その結果、保護ケースが大型化していた。これに対して、ターゲットとＸ線透過窓（出力窓）とが一体になった出力窓保持部を有するＸ線管は、小型ゆえに外囲器（バルブ）の径が小さく、保護ケース内で固定させ難いのが現実である。
【０００５】
本発明は、Ｘ線管を保護ケース内で確実に固定させるようにしたＸ線発生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＸ線発生装置は、導電性で且つ熱伝導性の出力窓保持部がバルブの先端に固定されたＸ線管と、このＸ線管を駆動させる電圧発生部とを保護ケース内に収容したＸ線発生装置において、出力窓保持部に形成されたフランジ部と、保護ケースに設けられると共に、出力窓保持部が挿入される開口部を有する前面パネルと、前面パネルの開口部を形成する壁面から突出して出力窓保持部のフランジ部を突き当てる突起部と、突起部に突き当られたフランジ部を突起部に向けて押圧すると共に、開口部の壁面に形成された雌ねじ部内に螺合される外ねじ部を有する熱伝導性の固定ナットとを備えたことを特徴とする。
【０００７】
このＸ線発生装置では、Ｘ線管の出力窓保持部を前面パネルの開口部内に挿入した状態で、開口部の壁面に形成した雌ねじ部に固定ナットの外ネジ部を螺合させるようにして、固定ナットを締め込んでいく。そして、固定ナットを十分に締め込むことで、Ｘ線管の出力窓保持部に設けられたフランジ部が、前面パネルに設けられた突起部に突き当てられ、その結果として、固定ナットによりフランジ部が突起部に向けて押圧され、前面パネルにＸ線管が固定されることになる。従って、このような固定ナットを利用することで、Ｘ線管を保護ケース内で簡単かつ確実に固定させことができる。しかも、熱伝導性の固定ナットを利用することで、Ｘ線管の出力窓保持部から前面パネルへの熱の伝達性が高められ、Ｘ線管の熱が逃げ易くなるので、Ｘ線の発生効率の維持やＸ線管の破損を防止することができる。
【０００８】
また、固定ナットの内壁面が出力窓保持部の外面に接触すると好適である。このような構成にすると、固定ナットによるＸ線管の位置決めが簡単かつ確実に達成され、しかも、Ｘ線管に設けられた出力窓保持部から前面パネルへの熱の伝達性が更に高められる。これによって、Ｘ線の発生効率の維持やＸ線管の破損防止が更に高められる。
【０００９】
また、固定ナットの先端と出力窓保持部のフランジ部とで挟み込まれるゴムリングを更に備えると好適である。ゴムリングを仲介させることで、Ｘ線管のフランジ部は、突起部に対し適切な押圧力をもって確実に固定される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るＸ線発生装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１〜図３に示すように、Ｘ線発生装置１は、ボックスタイプからなる保護ケース２を有し、この保護ケース２は、熱伝導性の良好な材料からなり、３分割されている。すなわち、保護ケース２は、ステンレスからなる四角柱形状のケース本体部４と、アルミニウムからなる平板状の前面パネル５と、アルミニウムからなる平板状の背面パネル６とからなり、３分割型のボックスを構成している。そして、この保護ケース２において、その全長が約１００ｍｍであり、前面パネル５の肉厚は約１０ｍｍ程度に設定されている。従って、前面パネル５の肉厚は全長の約１／１０に達しており、前面パネル５の肉厚を大きくすることで、高い放熱性を期待できる。なお、保護ケース２には、アルミニウムからなる取り付け用ベース７がネジ止めされている。
【００１２】
このような保護ケース２内には、軟Ｘ線を発生させて静電気の除去等に利用されるＸ線管８が配置されている。このＸ線管８は、図４に示すように、コバールガラス製の円筒状バルブ９を有し、このバルブ９の末端には、排気管１０をもったステム１１が形成され、バルブ９の開放端には、円筒状をなすコバール金属製の出力窓保持部１２が融着接続されている。また、この出力窓保持部１２には、その中央開口１２ａを塞ぐように円板状の出力窓１３がＡｇロウ付けにより固定され、出力窓１３の内面側には、電子ビームの衝突によりＸ線を発生させるターゲット１４が蒸着されている。
【００１３】
更に、ステム１１には２本のステムピン１５，１５が固定され、バルブ９内には、所定の電圧で電子ビームを放出するカソードとしてのフィラメント１６が設けられ、このフィラメント１６は、ステムピン１５の先端に固定されている。また、一方のステムピン１５には、円筒状をなすステンレス製のフォーカス１７が固定されている。そして、この出力窓保持部１２は、コバール金属により形成されているので熱伝導性及び導電性が良好であると共に、アースされた保護ケース２に電気的に接続されるので接地電位になっており、その結果として、ターゲット１４も接地電位に維持されている。
【００１４】
そこで、Ｘ線管８のステムピン１５に、後述する電圧発生部２１から−９．５ｋＶの高電位を供給し、接地電位のターゲット１４に向けてフィラメント１６から電子ビームを照射する。このとき、電子ビームの衝突によりターゲット１４から軟Ｘ線が放射され、このＸ線が出力窓１３から外部に放出される。Ｘ線管８をこのように構成することで、バルブ９を、直径１５ｍｍ、長さ３０ｍｍ程度の大きさにすることができ、全長が４０ｍｍ程度の小型のＸ線管８を可能にしている。なお、使用時において、小型のＸ線管８のターゲット１４は高温になっており、Ｘ線の発生効率の維持やターゲット１４の破損防止のために、ターゲット１４の熱を外部に適切に逃がす必要がある。
【００１５】
さらに、図１及び図２に示すように、保護ケース２内には、回路基板２０上に搭載された電圧発生部２１が収容されている。この電圧発生部２１は、−９．５ｋＶの高電位をステムピン１５に供給して、Ｘ線管８を駆動させるためのものである。先ず、電圧発生部２１内の低電圧発生部位で−１ｋＶまで電位を上げ、次に高電圧発生部位で−９．５ｋＶまで電位を上げている。このような電圧発生部２１の回路基板２０は、ネジを介して鋼製のベースプレート２２に固定されている。そして、電圧発生部の高電圧発生部位から延びた配線２１ａは、Ｘ線管８のステムピン１５に結線され、Ｘ線管８のバルブ９には、ステムピン１５を覆う円筒状のキャップ１９が固定されている。なお、キャップ１９内には、配線２１ａとステムピン１５との結線後、シリコン樹脂Ｐが充填される（図６参照）。
【００１６】
このベースプレート２２の前端には、Ｌ字状に立ち上げられた第１の取付け片２２ａが一体的に設けられ、ベースプレート２２の後端にも、Ｌ字状に立ち上げられた第２の取付け片２２ｂが一体的に設けられている。そして、第１の取付け片２２ａは、電圧発生部２１を保護ケース２に固定するために利用され、第２の取付け片２２ｂは、回路基板２０上の低電圧発生部位に結線された接続端子２３の取り付けに利用される。例えば、第１の取付け片２２ａは、止めネジ２５を介して前面パネル５に圧着させるように固定され、接続端子２３は、締め付けナット２４を介して第２の取付け片２２ｂに固定され、背面パネル６は、ネジ２８を介して第２の取付け片２２ｂに圧着させるように固定されている。このように、熱伝導性の良好なアルミからなる平板状の前面パネル５と背面パネル６とは、鋼製のベースプレート２２を介して連結されているので、背面パネル６でも放熱を可能にし、保護ケース２による高い放熱性を実現している。
【００１７】
さらに、前述したＸ線管８を保護ケース２に固定するに際し、Ｘ線管８は、アルミからなる前面パネル５に固定される。図１及び図５に示すように、この前面パネル５には、Ｘ線管８の出力窓保持部１２が挿入される円柱状の開口部２６が形成され、この開口部２６を作り出す壁面２６ａには、内方に向けて環状の突起部２７が形成されている。そして、この突起部２７には、出力窓保持部１２の先端に一体的に設けられた環状のフランジ部１８が突き当てられる。
【００１８】
さらに、開口部２６の壁面２６ａに雌ねじ部２９が形成され、この雌ねじ部２９には、外ネジ３０ａをもった固定ナット３０が螺合される。この固定ナット３０は、熱伝導性の良好な黄銅からなると共に、開口部２６内に挿入される略円筒形状の胴部３１と、六角ナットを形成する六角ヘッド部３２とからなる。
【００１９】
そこで、前面パネル５の開口部２６内にＸ線管８の出力窓保持部１２を挿入した状態で、雌ねじ部２９に固定ナット３０の外ネジ部３０ａを螺合させるように、固定ナット３０を締め込んでいく。そして、固定ナット３０を十分に締め込むことにより、Ｘ線管８の出力窓保持部１２に設けられた環状なフランジ部１８が、前面パネル５の突起部２７に突き当てられる。その結果として、固定ナット３０の先端３０ｂによりフランジ部１８が突起部２７に向けて押圧され、前面パネル５にＸ線管８が固定されることになる（図６参照）。従って、このような固定ナット３０を利用することで、Ｘ線管８を保護ケース２内で簡単かつ確実に固定させることができる。しかも、固定ナット３０は、熱伝導性の良い材質で形成されているので、Ｘ線管８の出力窓保持部１２から前面パネル５への熱の伝達性が高められ、１００°Ｃ近くなった出力窓保持部１２の熱を逃がし易くすることで、Ｘ線の発生効率の維持やターゲット１４の破損が防止される。
【００２０】
また、固定ナット３０の内壁面には、内方に向けて突出する位置決め面３０ｃが形成され、この位置決め面３０ｃが出力窓保持部１２の外面１２ａに接触する。これによって、固定ナット３０によるＸ線管８の位置決めが簡単かつ確実に達成され、しかも、Ｘ線管８に設けた出力窓保持部１２から前面パネル５への熱の伝達性が更に高められる。従って、Ｘ線の発生効率の維持やＸ線管８におけるターゲット１４の破損防止が更に高められることになる。
【００２１】
また、固定ナット３０の先端３０ｂと出力窓保持部１２のフランジ部１８とでゴムリング３４を挟み込むと、固定ナット３０の締め込みにより、フランジ部１８は突起部２７に対して適切な押圧力をもって確実に固定される。また、前述した固定ナット３０を採用すると、前面パネル５の肉厚は必然的に大きくなるが、それに伴って、前面パネル５での高い放熱性を期待することができる。さらに、鋼製のベースプレート２２を仲介にして、熱伝導性の良好なアルミからなる前面パネル５と背面パネル６とを熱的に連結させているので、背面パネル６でも放熱を可能にし、保護ケース２による高い放熱性が実現される。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によるＸ線発生装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、導電性で且つ熱伝導性の出力窓保持部がバルブの先端に固定されたＸ線管と、このＸ線管を駆動させる電圧発生部とを保護ケース内に収容したＸ線発生装置において、出力窓保持部に形成されたフランジ部と、保護ケースに設けられると共に、出力窓保持部が挿入される開口部を有する前面パネルと、前面パネルの開口部を形成する壁面から突出して出力窓保持部のフランジ部を突き当てる突起部と、突起部に突き当られたフランジ部を突起部に向けて押圧すると共に、開口部の壁面に形成された雌ねじ部内に螺合される外ねじ部を有する熱伝導性の固定ナットとを備えたことにより、Ｘ線管を保護ケース内で確実に固定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線発生装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示したＸ線発生装置の断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】Ｘ線管を示す断面図である。
【図５】図２に示したＸ線発生装置の要部拡大断面図である。
【図６】前面パネルにＸ線管を組み付けた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線発生装置、２…保護ケース、５…前面パネル、８…Ｘ線管、９…バルブ、１２…出力窓保持部、１２ａ…出力窓保持部の外面、１８…フランジ部、２１…電圧発生部、２６…開口部、２６ａ…開口部の壁面、２７…突起部、２９…雌ねじ部、３０…固定ナット、３０ａ…外ねじ部、３０ｃ…固定ナットの内壁面（位置決め面）、３４…ゴムリング。
【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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