(57)【要約】【課題】製造性が良好で環境に配慮したＸ線管の収容容器を提供する。【解決手段】少なくともタングステン29を含む材料により、内部にＸ線管15を収容する容器本体21を形成する。容器本体21の内面に、環境に対して好ましくない影響を与え得る物質である鉛の内張りなどを施すことなく不必要なＸ線12bを遮蔽できる。鉛の内張りを形成する際に不可欠な鉛部品の成形や接合、および、鉛部品と容器本体21との接合などの製造工程が不要となる。製造性が良好で環境に配慮したＸ線管15の収容容器14を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともタングステンを含む材料により形成され、内部にＸ線管を収容する容器本体を備えている
ことを特徴とするＸ線管の収容容器。
【請求項２】
容器本体は、少なくともアルミニウムとタングステンとを含む材料により形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線管の収容容器。
【請求項３】
容器本体を形成する材料は、液相のアルミニウムに対して固相のタングステンを混合して冷却することで共晶と亜共晶と過共晶とのいずれかが形成されている合金である
ことを特徴とする請求項２記載のＸ線管の収容容器。
【請求項４】
容器本体は、少なくともアルミニウムとタングステンとを含むアモルファス金属により形成されている
ことを特徴とする請求項２記載のＸ線管の収容容器。
【請求項５】
容器本体は、少なくともマグネシウムとタングステンとを含む材料により形成されている
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線管の収容容器。
【請求項６】
容器本体を形成する材料は、液相のマグネシウムに対して固相のタングステンを混合して冷却することで共晶と亜共晶と過共晶とのいずれかが形成されている合金である
ことを特徴とする請求項５記載のＸ線管の収容容器。
【請求項７】
容器本体は、少なくともマグネシウムとタングステンとを含むアモルファス金属により形成されている
ことを特徴とする請求項５記載のＸ線管の収容容器。
【請求項８】
容器本体を形成する材料が、固溶体である
ことを特徴とする請求項２または５記載のＸ線管の収容容器。
【請求項９】
容器本体を形成する材料は、固溶体状態とした材料を熱処理することで共析と亜共析と過共析とのいずれかが形成されている合金である
ことを特徴とする請求項２または５記載のＸ線管の収容容器。
【請求項１０】
請求項１ないし９いずれか一記載の収容容器と、
この収容容器の容器本体に収容されるＸ線管と
を具備していることを特徴とするＸ線管装置。
【請求項１１】
請求項１ないし９いずれか一記載の収容容器の容器本体を鋳造法により製造する
ことを特徴とするＸ線管の収容容器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、内部にＸ線管を収容するＸ線管の収容容器およびその製造方法、並びにＸ線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、人体および物体の内部構造を調べる際にはＸ線が有効であり、このＸ線を実使用するための装置として、Ｘ線管装置がある。
【０００３】
Ｘ線管装置は、収容容器の内部に、外部から高電圧を加えることによりＸ線を発生するＸ線管と、このＸ線管に高電圧を加えるための電気系の部品と、Ｘ線管を固定するための機械系部品とが配置され、電気的な絶縁および冷却の目的で使用される鉱油などの液体が封入されている。さらに、大気への排熱をより効率よく行うための熱交換器を有するものもある。
【０００４】
そして、収容容器は、Ｘ線管を外部環境から保護することを目的とした容器本体と、Ｘ線遮断を目的とした内張り鉛とを有している。容器本体には、放射口が形成され、Ｘ線管から発生したＸ線の中で、必要なＸ線が放射口を介して収容容器の外部ヘと照射され、目的に沿って使用される。また、使用されないＸ線は、例えば患者、医師、あるいは技師などの使用者の被曝の低減のために、内張りの鉛によって遮蔽される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３０８２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
使用されないＸ線を遮蔽する内張りの鉛は、原子分解されず、人や生態系に対して好ましくない影響を与え得る物質であるため、近年、クリーン調達、あるいは欧州におけるＲｏＨＳ指令など、環境への配慮の面から鉛の使用が規制されてきている。
【０００７】
また、収容容器の製造の際には、容器本体がアルミニウム、あるいはマグネシウム合金などを用いて鋳造した後に必要な切削加工を施して製作され、内張りの鉛が、この容器本体とは別個に、塑性加工などにより貼り付ける容器本体の内面に沿った形状に形成され、これら容器本体と内張りの鉛とを組み合わせることで収容容器として組み立てられる。このため、内張りの鉛を容器本体に沿った形状に調整する工程、内張りの鉛同士の接合工程、および、内張りの鉛と容器本体との接合工程など、一般的な部品製作にはない作業工程が不可欠となり、特別な技術が必要となる。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造性が良好で環境に配慮したＸ線管の収容容器およびその製造方法、並びにＸ線管装置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】
【０００９】
実施形態のＸ線管の収容容器は、少なくともタングステンを含む材料により形成され、内部にＸ線管を収容する容器本体を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態の収容容器を備えるＸ線管装置を模式的に示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、一実施形態の構成を図１を参照して説明する。
【００１２】
図１において、11はＸ線管装置を示し、このＸ線管装置11は、例えば人体、あるいは物体などの内部構造を調べるためのＸ線12を実使用するためのものである。
【００１３】
そして、Ｘ線管装置11は、収容容器14の内部に、Ｘ線管15が収容されているとともに、液体16が封入されている。
【００１４】
収容容器14は、筒状の容器本体21を備えており、この容器本体21の内部に、Ｘ線管15に高電圧を加えるための電気系部品(図示せず)と、Ｘ線管15を容器本体21に固定するための機械系部品(図示せず)とが配置されている。
【００１５】
容器本体21には、Ｘ線12を放射するための放射口25が開口形成されており、それ以外の位置は密閉されている。この放射口25は、Ｘ線12を透過する窓板26により閉塞されている。また、この容器本体21には、Ｘ線管15に高電圧を外部から供給するための高電圧ケーブル(図示せず)の接続部27，27が形成されている。これら接続部27，27は、容器本体21に対して突出して形成されており、内部に高電圧ケーブルの接続用の絶縁円筒体であるブッシング(図示せず)が取り付けられている。
【００１６】
そして、容器本体21は、放射口25を除く全体が、少なくともＸ線遮蔽材料であるタングステン29を含む材料、本実施形態では、例えばアルミニウムを主成分とする鋳造用合金にタングステン29の固相(粉末)を加えたものにより形成されている。より具体的には、容器本体21を構成する材料は、アルミニウムが液相(融液)状態にあるときにタングステン29の固相(粉末)を加えた後に冷却することにより形成された共晶(亜共晶、過共晶)的な合金などである。さらに好ましくは、容器本体21は、一旦全ての成分を固相とした固溶体状態の後、加熱あるいは冷却などの熱処理を行って形成した共析(亜共析、過共析)的な合金により形成する。この結果、容器本体21(収容容器14)は、防電撃・Ｘ線遮蔽構造を有している。
【００１７】
また、Ｘ線管15は、陰極(フィラメント)から放出された熱電子を陰極・陽極間の電位差により加速・集束させて陽極(ターゲット)31に衝突させることでＸ線12を発生させるものである。このＸ線管15の構造は任意とすることができるが、例えば回転陽極型のものが好適に用いられる。
【００１８】
また、液体16は、電気的な絶縁および冷却を目的として使用されるもので、例えば鉱油などが用いられる。すなわち、液体16は、Ｘ線管15に加わる高電圧に対しての電気絶縁をするとともに、収容容器14の容器本体21内で発生する熱を容器本体21の表面に伝達するものである。なお、Ｘ線管装置11は、例えば大気への排熱をより効率よく行うために、熱交換器、あるいはファンなどの冷却手段(図示せず)を収容容器14の外部に配置してもよい。
【００１９】
次に、上記一実施形態の作用を説明する。
【００２０】
まず、例えばアルミニウムを主成分とする材料を液相(融液)状態とし、タングステン29の固相(粉末)を加えて、例えば所定の金型および中子などを使用して、収容容器14の容器本体21を鋳造する。
【００２１】
この状態で、容器本体21を構成する材料は、共晶(亜共晶、過共晶)が形成された合金となり、タングステン29は既に容器本体21全体に均一に分布しているが、タングステン29をさらに容器本体21全体に亘って均一化する場合には、この一旦冷却されて固相とした容器本体21を加熱してアルミニウムに流動性を持たせた後、再度冷却することにより、共析(亜共析、過共析)が形成された合金とする。
【００２２】
次いで、この製造した収容容器14の容器本体21の内部に、Ｘ線管15を機械系部品により固定するとともに、電気系部品と電気的に接続する。
【００２３】
さらに、収容容器14の容器本体21の内部に液体16を充填封入してＸ線管装置11を完成する。
【００２４】
そして、接続部27，27に接続された高電圧ケーブルから供給された高電圧によりＸ線管15で発生したＸ線12のうち、例えば人体、あるいは物体などの内部構造の診断に必要なＸ線12aが放射口25から収容容器14の外部へと放出され、診断に使用されないＸ線12bは、収容容器14の容器本体21を構成する合金に含まれるタングステン29により吸収されて、例えば患者、医師、あるいは技師などの使用者の被曝が低減される。
【００２５】
上述したように、上記一実施形態によれば、内部にＸ線管15を収容する収容容器14の容器本体21を、少なくともタングステン29を含む材料により形成することにより、容器本体21の内面に鉛の内張りなどを施すことなく不必要なＸ線12bを遮蔽できる。すなわち、人や生態系などの環境に対して好ましくない影響を与え得る物質である鉛を使用することなくＸ線遮蔽構造を有する収容容器14を構成できるため、例えば鉛の内張りを形成する際に不可欠な鉛部品の成形や接合、および、鉛部品と容器本体21との接合などの製造工程が不要となり、これらの工程に用いる技術を必要とすることなく収容容器14を製造できる。この結果、製造性が良好で環境に配慮したＸ線管15の収容容器14を提供できる。
【００２６】
また、容器本体21は、鉛の内張りを要する二重構造とする必要がないため、構成が簡略化され、より小型化が可能になる。
【００２７】
しかも、タングステン29は、鉛と比較して硬質で成形が容易でないため、接続部27，27などの複雑な形状を有する容器本体21の内面に沿ってタングステンを含む材料などを成形して内張りする場合と比較して、製造性がより容易となる。
【００２８】
さらに、容器本体21を、液相のアルミニウムに対して固相のタングステン29を混合した材料により成形した後に冷却して、共晶と亜共晶と過共晶とのいずれかが形成されている合金により製造することにより、アルミニウムおよびタングステン29のそれぞれの特性を損なうことなく容器本体21を製造できる。
【００２９】
また、容器本体21を、一旦固溶体状態とした後に熱処理することで、共析と亜共析と過共析とのいずれかが形成されている合金によって構成する場合には、タングステン29を容器本体21全体に亘って、より均一化に分散させることができ、タングステン29によるＸ線12bの遮蔽効果を、より向上できる。
【００３０】
さらに、容器本体21を鋳造法により製造することにより、特別な技術を要することなく容器本体21を容易に形成できる。
【００３１】
そして、このように構成されたＸ線管装置11は、容器本体21を備えることにより、製造が容易であり、製造コストを低減できるとともに、より小型化できる。
【００３２】
なお、上記一実施形態において、容器本体21を形成する材料の主成分は、アルミニウム以外でも、例えばマグネシウムなど、鋳造に適した材料を用いても、同様の作用効果を奏することができる。
【００３３】
また、容器本体21を形成する材料は、例えば、アルミニウムあるいはマグネシウムとタングステン29との他に、必要に応じて締結のための成分を加えた固溶体や、例えばアルミニウムあるいはマグネシウムとタングステン29とを含むアモルファス金属などとしても、それぞれ同様の作用効果を奏することができる。
【００３４】
さらに、容器本体21を形成する材料は、少なくともタングステン29を含むものであれば、各種製造法に適した任意の材料を用いることができる。
【００３５】
そして、本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３６】
11    Ｘ線管装置
14    収容容器
15    Ｘ線管
21    容器本体
29    タングステン
【図１】
2012074188.tif 000003