(57)【要約】【課題】蓋体と本体とからなり開閉可能な絶縁性容器を備え、メンテナンスが可能なＸ線発生装置において、装置の大型化及び材料費の増大を最小限に抑えて、絶縁性容器の耐圧を高める。【解決手段】絶縁性容器１１の蓋体１１ｂは、絶縁性容器１１の側壁の内面に沿って突出している突出部１２と、突出部１２が蓋体１１ｂの内面に接合されている突出元接合部１５と、を備え、突出部１２は、突出元接合部１５の短手方向に沿って、複数の絶縁板２１が、隣接する絶縁板２１を接合する板間接合部１６を介して積層されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線発生管と、前記Ｘ線発生管を収容する絶縁性容器と、前記絶縁性容器を収納する導電性容器と、を備え、
前記絶縁性容器は、開口を規定する側壁を有する本体と、取り外し可能かつ前記開口を塞ぐ蓋体と、を有し、
前記蓋体及び前記側壁のいずれか一方は、前記蓋体及び前記側壁のいずれか他方の内面に沿って突出している突出部と、前記突出部が前記いずれか一方の内面に接合されている突出元接合部と、を備えるＸ線発生装置であって、
前記突出部は、前記突出部の突出方向の長さと前記突出元接合部の短手方向の長さのうち長くない方の方向に沿って、電気的絶縁性を有する複数の絶縁板が、隣接する前記絶縁板を接合する板間接合部を介して積層されていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記突出部は、前記蓋体に備えられている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】
前記突出部の突出方向の長さが、前記突出元接合部の短手方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線発生装置。
【請求項４】
前記突出部を形成する複数の絶縁板の前記突出部の突出方向の長さが、前記絶縁性容器の内側に向かって漸減することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項５】
前記突出部を形成する任意の絶縁板の前記突出部の突出方向の長さが、前記任意の絶縁板とこれよりも内側に位置する絶縁板との合計板厚以上であることを特徴とする請求項４に記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記突出部の突出方向に平行な断面において、前記板間接合部及び前記突出元接合部を通って前記絶縁性容器の内側から外側に向かう経路が、前記突出元接合部のみを通って前記絶縁性容器の内側から外側に向かう経路よりも長いことを特徴とする請求項４に記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記絶縁板の板厚は、前記絶縁性容器の板厚に等しいことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項８】
前記絶縁性容器内の余空間に絶縁性流体が充填されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項９】
前記絶縁板は、前記突出元接合部と前記板間接合部とに含まれる接合材、及び前記絶縁性流体よりも、単位体積当たりの耐圧が高いことを特徴とする請求項８に記載のＸ線発生装置。
【請求項１０】
前記突出元接合部の耐圧は、前記係合部の耐圧より高いことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１１】
前記絶縁性容器の内部において、前記Ｘ線発生管に管電圧を印加する管電圧回路を備えていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のＸ線発生装置と、
前記Ｘ線発生装置から放出され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置と、
前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出装置とを連携制御する制御装置とを備えたことを特徴とするＸ線撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療機器、非破壊検査装置等に適用可能なＸ線撮影システムと、該システムに用いられるＸ線発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線発生管は、陰極、陽極及び管状の絶縁管からなる真空管であって、陰極に接続された電子放出源から放出された電子を、高電圧で加速し、陽極に設けられたターゲットに照射して、Ｘ線を発生させるものである。このようなＸ線発生管が収納容器内に封入されたＸ線発生装置においては、Ｘ線発生管と接地電位に規定される収納容器との間で放電し、耐圧不良となるおそれがある。耐圧向上策として、収納容器の内側に絶縁性容器を設けることがあり、特にメンテナンスを要する場合、開閉を可能とする係合部を有する絶縁性容器とすることがある。特許文献１には、係合部が絶縁性容器を構成する絶縁性部材の厚さ方向断面において屈曲部又は湾曲部を有する構成とすることで、Ｘ線発生管と収納容器との間で生じる放電を抑制するＸ線発生装置が開示されている。具体的には、絶縁性容器の蓋体に突出部を設け、突出部により係合部の屈曲部を形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−０２８９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｘ線発生装置においては、内部のＸ線発生管の交換等のメンテナンスを行うために、上記したように係合部を有する絶縁性容器とする場合があるが、特許文献１に開示された収納容器においては、係合部において十分な耐圧が得られない場合があった。耐圧性能を上げるためには、突出部を大きくして係合部の屈曲部もしくは湾曲部を大きくすればよいが、突出部の大型化はＸ線発生装置の小型化、軽量化に逆行するため、むやみに突出部を大きくすることは好ましくない。また、突出部を大きく形成することは、材料費の増大も招いてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、蓋体と本体とからなり開閉可能な絶縁性容器を備え、メンテナンスが可能なＸ線発生装置において、装置の大型化及び材料費の増大を最小限に抑えて、絶縁性容器の耐圧を高めることにある。また、本発明は、係るＸ線発生装置を用いたＸ線撮影システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一は、Ｘ線発生管と、前記Ｘ線発生管を収容する絶縁性容器と、前記絶縁性容器を収納する導電性容器と、を備え、
前記絶縁性容器は、開口を規定する側壁を有する本体と、取り外し可能かつ前記開口を塞ぐ蓋体と、を有し、
前記蓋体及び前記側壁のいずれか一方は、前記蓋体及び前記側壁のいずれか他方の内面に沿って突出している突出部と、前記突出部が前記いずれか一方の内面に接合されている突出元接合部と、を備えるＸ線発生装置であって、
前記突出部は、前記突出部の突出方向の長さと前記突出元接合部の短手方向の長さのうち長くない方の方向に沿って、電気的絶縁性を有する複数の絶縁板が、隣接する前記絶縁板を接合する板間接合部を介して積層されていることを特徴とするＸ線発生装置である。
【０００７】
本発明の第二は、Ｘ線発生装置と、
前記Ｘ線発生装置から放出され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出装置と、
前記Ｘ線発生装置と前記Ｘ線検出装置とを連携制御する制御装置とを備えたことを特徴とするＸ線撮影システムである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明においては、絶縁性容器の蓋体又は本体のいずれかに、複数枚の絶縁板を積層してなる突出部を設けたことにより、積層方向の絶縁耐圧が担保された絶縁構造が得られる。また、係る突出部における絶縁板の積層方向を特定することで、確実により高い耐圧を得ることができ、装置の大型化を抑制することができる。よって、本発明によれば、従来よりも高電圧に耐え、小型でメンテナンスが可能なＸ線発生装置を提供することができる。さらに、本発明では、係るＸ線発生装置を用いて、信頼性の高いＸ線撮影システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明のＸ線発生装置の一実施形態の断面模式図である。
【図２】図１のＸ線発生装置の収納容器の係合部周辺の断面の部分拡大図である。
【図３】絶縁性容器の係合部周辺を模式的に示した斜視図である。
【図４】突出部の構成が本発明とは異なる絶縁性容器の突出部周辺の断面模式図である。
【図５】図２（ａ）及び図４（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した係合部と突出元接合部と板間接合部の耐圧を電気抵抗で示した電気回路図である。
【図６】本発明に係る突出部における、突出元接合部と係合部の電気抵抗比及びアスペクト比を変化させた場合の合成抵抗比を示す図である。
【図７】本発明のＸ線発生装置の他の実施形態の絶縁性容器の突出部周辺を示す断面模式図である。
【図８】本発明のＸ線撮影システムの一実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明のＸ線発生装置について好適な実施形態を挙げて説明する。但し、本発明は係る実施形態に限定されるものではない。また、係る実施形態に記載されていない事項については、従来の技術が好ましく適用される。
【００１１】
図１は本発明のＸ線発生装置の好ましい一実施形態の断面模式図であり、図１（ａ）はＸ線発生管の管軸に沿った断面模式図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）中のＡ−Ａ’に相当する断面模式図である。
【００１２】
本発明のＸ線発生装置１は、Ｘ線発生管２を収納容器３内に収容しており、収納容器３内の余空間には絶縁性流体４が充填されている。Ｘ線発生管２としては、反射型、透過型のいずれでも用いることができ、Ｘ線発生管２のＸ線放射位置（ターゲット９）に対応して収納容器３にＸ線を透過するＸ線放出窓１４が設けられている。尚、本例では透過型Ｘ線発生管を用いた構成例を示す。また、本発明は、収納容器３内にＸ線発生管２に管電圧を印加する管電圧回路（不図示）を収納してモノタンク実装したＸ線発生装置に好ましく適用される。
【００１３】
透過型のＸ線発生管２は、管状の絶縁管７の一方の開口に陰極５が、他方の開口に陽極６が接合されている。絶縁管７としては、小型化や作り易さを考慮して円筒形が好ましく、本例においても円筒形の構成例を示すが、本発明においてはこれに限定されず、角筒形であっても良い。また、陰極５及び陽極６は絶縁管７の開口に応じた形状、即ち、本例では円形である。
【００１４】
Ｘ線発生管２の内部には、陰極５の電位を基準に電位規定された電子銃８を有しており、陽極６にはターゲット９が接合されている。電子銃８はグリッド電極や集束電極を含む場合がある。この様なＸ線発生管２において、陰極５と陽極６との間に４０ｋＶ乃至１５０ｋＶ程度の電位差を与え、電子銃８から放出された電子を陽極６上のターゲット９へと向けて照射する。電子が照射されたターゲット９はＸ線を発生し、透過型のターゲット９においては、電子の照射面とは反対側からＸ線発生管２の外部にＸ線を取り出す。
【００１５】
本発明において、収納容器３は外側が金属容器等の導電性容器１０、内側が絶縁性容器１１の二重構造である。さらに導電性容器１０は開口を規定する側壁を有する本体１０ａと取り外し可能かつ開口を塞ぐ蓋体１０ｂとからなり、絶縁性容器１１も開口を規定する側壁を有する本体１１ａと取り外し可能かつ開口を塞ぐ蓋体１１ｂとからなる。そのため、Ｘ線発生装置１はメンテナンス可能に構成されている。
【００１６】
本発明においては、導電性容器１０の本体１０ａと蓋体１０ｂとは、係合部を介して係合される。本発明において「係合」とは、接着等の接合を行わず、簡単に分離できる状態を意味する。本例では、導電性容器１０の蓋体１０ｂが本体１０ａの開口を覆い、且つ本体１０ａの側壁に接触して係合部が形成されている。よって、Ｘ線発生装置１を組み上げる際には、本体１０ａの側壁と蓋体１０ｂの周縁部とを不図示のＯリング等を介したねじ締め構造等により留め付けて収納容器３を密封する。導電性容器１０の材料としては、鉄、ステンレス、鉛、真鍮、銅等の金属が使用可能である。
【００１７】
また、絶縁性容器１１の本体１１ａと蓋体１１ｂも、係合部を介して係合される。係合部周辺を図２に詳細に示す。図２（ａ）、図２（ｂ）はそれぞれ図１（ａ）のＢで示される領域、図１（ｂ）のＣで示される領域をそれぞれ拡大及び誇張して示している。
【００１８】
本発明においては、絶縁性容器１１の蓋体１１ｂ及び本体１１ａの側壁のいずれか一方は、本体１１ａの開口近傍に、突出部１２と突出元接合部１５とを備える。突出部１２は、蓋体１１ｂ及び本体１１ａの側壁のいずれか他方の内面に沿って突出しており、突出元接合部１５により、蓋体１１ｂ及び本体１１ａの側壁のいずれか一方の内面に接合されている。突出部１２は本体１１ａの側壁或いは蓋体１１ｂのいずれかに接する係合部１３を有している。図１，図２の実施形態においては、蓋体１１ｂは、本体１１ａの側壁の内面に沿って突出している突出部１２と、突出部１２が蓋体１１ｂの内面に接合されている突出元接合部１５とを備えており、突出部１２は本体１１ａの側壁に接する係合部１３を有している。
【００１９】
突出部１２と絶縁性容器１１の本体１１ａとの係合部１３においては、両者の表面が互いに接触するが、加工によって生じる凹凸によって両表面間に微小な空隙を生じ、係る空隙は寸法精度を上げても減じることができない。この微小な空隙は、導電性容器１０と、絶縁性容器１１内に収納された高電圧部との間を結ぶ放電経路と成り得る。よって、Ｘ線出力の増大に伴って電圧を上げる場合には、突出部１２を大型化し、係合部１３の空隙の最短経路を長くする必要があった。突出部１２の大型化は材料によっては部材の入手を困難にさせる。また、突出部１２の大型化はＸ線発生装置１の小型化の障壁となる。
【００２０】
本発明において、突出部１２は、電気的絶縁性を有する複数の絶縁板２１が、隣接する絶縁板２１を接合する板間接合部１６を介して積層されている。そのため、積層方向の絶縁耐圧が担保された絶縁構造が得られる。特に、絶縁性容器１１に用いられる絶縁板材と同じ厚さの板を使用することで材料入手を容易にし、板厚が薄いため切断等の加工も容易となり、ブロック状の絶縁材から所定の板厚に切り出して絶縁板とした場合よりも安価である。また、ブロック状の絶縁材を板面方向に連ねて接合した場合よりも高い絶縁耐圧が担保される。
【００２１】
本発明においては、突出部１２の積層方向を特定することで、係合部１３の耐圧をより高いレベルで得ることができる。具体的には、突出部１２の突出方向の長さと突出元接合部１５の短手方向の長さのうち長くない方の方向に沿って、突出部１２の積層方向が設定される。尚、突出部１２の突出方向とは、図３（ａ）に示されるＺ方向に一致する。また、突出元接合部１５の短手方向とは、図３（ａ）に示されるＸ方向に一致し、係合部１３を介して絶縁性容器１１の内外を隔てる方向に相当する。ここで、突出部１２の突出方向の長さと突出元接合部１５の短手方向の長さうち「長くない」には「等しい」場合と「短い」場合が含まれる。
【００２２】
図２（ａ）に示される例においては、突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２が、突出部１２の突出方向の長さＬ１よりも短い。そのため、矢印Ｆで示される突出部１２の積層方向は、突出元接合部１５の短手方向に沿っている。換言すれば、板間接合部１６は、突出部１２の突出方向に平行に配置される。突出部１２の突出方向の長さＬ１と突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２が等しい場合は、図３（ｂ）（ｃ）に示す様に、突出部１２の突出方向と突出元接合部１５の短手方向のうちいずれか一方に沿うように、突出部１２の積層方向Ｆを設定すればよい。
【００２３】
本発明において、突出部１２の積層方向Ｆを特定することにより、より高い耐圧が得られる理由を図４，図５を用いて説明する。
【００２４】
図４（ａ）、（ｂ）は図２（ａ）と同じ大きさの突出部１２を、積層方向Ｆが異なるように、即ち、積層方向Ｆが突出部１２の突出方向に沿った構成である。図４（ａ）は図２（ａ）とは積層数が同じで絶縁板２１の厚みが異なり、図４（ｂ）は図２（ａ）とは絶縁板２１の厚みが同じで積層数が異なっている。また、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、図２（ａ）、図４（ａ）、図４（ｂ）の構成における電気回路図である。
【００２５】
絶縁性容器１１が突出部１２を有する場合、絶縁性容器１１内で絶縁性流体４が局所的に微小放電した場合、突出部１２の絶縁性容器１１の内部空間に露出した部分Ｄが実質的に高電圧になる可能性がある。よって、Ｄから導電性容器１０に向かう放電を抑制する必要がある。通常、絶縁性容器１１や突出部１２を構成する絶縁板は、絶縁性流体４や接合材よりも単位体積当たりの耐圧が高いため、突出部１２の周辺の耐圧は、実質、絶縁性流体４で満たされた係合部１３の耐圧と、接合材による突出元接合部１５の耐圧の影響を受ける。突出部の１２突出方向に平行な断面において、係合部１３と突出元接合部１５の交わる点Ｅから導電性容器１０に向かう経路は一つしかない。そのため、ＤからＥにおいて、突出部１２の突出方向の長さと突出元接合部１５の短手方向の長さがそれぞれの耐圧能力において決定される。
【００２６】
図２（ａ）に示す本発明の形態と、図４（ａ），（ｂ）の形態とを比較する。尚、いずれも突出元接合部１５及び板間接合部１６を構成する接合材の耐圧が、絶縁性流体４よりも高い場合を例に挙げる。また、突出部１２の突出方向の長さＬ１が突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２よりも長い。図２（ａ）の様に、突出部１２の突出方向の長さＬ１と突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２を比較して、短い方の突出元接合部１５の短手方向に積層方向Ｆが沿う場合には、板間接合部１６は突出元接合部１５よりも長くなる。そのため、板間接合部１６の耐圧は突出元接合部１５よりも高い。一方、積層数が同じで積層方向Ｆを変えた図４（ａ）の場合、板間接合部１６は突出元接合部１５と平行で同じ長さであるため、板間接合部１６の耐圧は突出元接合部１５と同じである。
【００２７】
図２（ａ）、図４（ａ）、（ｂ）の各構成において、突出元接合部１５、板間接合部１６、係合部１３のそれぞれの耐圧を定量的に説明する。一般に耐圧は面積に依存し、面積が広がると耐圧が低下する。また、耐圧は媒質の長さに依存し、媒質の長さが長くなると耐圧が上昇する。よって、それぞれの媒質において依存度合いは異なるが、耐圧は電気抵抗と同じような考え方ができ、電気抵抗に置き換えると、電気抵抗の高低は耐圧の高低と読取ることができる。
【００２８】
そこで、図２（ａ）、図４（ａ）、（ｂ）の各構成における突出元接合部１５、板間接合部１６、係合部１３の耐圧を電気抵抗に置き換えると、ＤからＥまでの経路は、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の電気回路図に置き換えることができる。図５を用いて詳しく説明する。
【００２９】
係合部１３の電気抵抗をＲ１、突出元接合部１５の電気抵抗をＲ２、アスペクト比α（＝突出部１２の突出方向の長さＬ１／突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２）とすると、図２（ａ）、図４（ａ）、（ｂ）におけるＤからＥまでの経路の合成抵抗は以下の通りである。
【００３０】
図２（ａ）の合成抵抗
Ｒａ＝（（１＋４α）・Ｒ１・Ｒ２）／（２・（１＋２α）・Ｒ１＋（１＋４α）・Ｒ２）
図４（ａ）の合成抵抗
Ｒｂ＝（（Ｒ１＋４Ｒ２）・Ｒ１・Ｒ２）／（Ｒ１2＋６・Ｒ１・Ｒ２＋４Ｒ２2）
図４（ｂ）の合成抵抗
Ｒｃ＝（（Ｒ１3＋２４Ｒ１2・Ｒ２＋１６０・Ｒ１・Ｒ２2＋２５６Ｒ２3）・Ｒ１・Ｒ２）／（Ｒ１4＋２８Ｒ１3・Ｒ２＋２４０Ｒ１2・Ｒ２2＋６４０Ｒ１・Ｒ２3＋２５６Ｒ２4）
【００３１】
ここで、突出元接合部１５と係合部１３の電気抵抗比（Ｒ２／Ｒ１）及びアスペクト比αを変化させた場合の合成抵抗比（Ｒａ／Ｒｂ）、（Ｒａ／Ｒｃ）をそれぞれ図６（ａ）、（ｂ）に示す。図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、アスペクト比αが１以上の場合、ほとんどの領域で合成抵抗比（Ｒａ／Ｒｂ）、（Ｒａ／Ｒｃ）が１以上となった。よって、突出部１２の突出方向の長さと突出元接合部１５の短手方向の長さのうち短い方の方向に積層方向Ｆが沿うことで、より高い耐圧が得られることがわかった。特に、突出元接合部１５の電気抵抗Ｒ２が係合部１３の電気抵抗Ｒ１以上である場合（（Ｒ２／Ｒ１）≧１）において、確実に高い耐圧が得られ、好ましい。
【００３２】
また、放電が発生した場合であっても、係合部１３では絶縁性流体４が対流により入れ替わるため、大きなダメージが残らず、再び放電を生じる可能性が低いが、突出元接合部１５においては、接合材にダメージが残ってしまう。そのため、ダメージが残った突出元接合部１５においては、再び放電が生じる可能性があり、この点においても、突出元接合部１５の耐圧が係合部１３の耐圧より高いことが好ましい。尚、接合材よりも絶縁性流体４の耐圧能力が高い場合は、図７（ａ）に示す様に、突出部１２の突出方向の長さＬ１を突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２よりも短くし（（Ｒ２／Ｒ１）≧１）、積層方向Ｆが突出部１２の突出方向に沿う様に突出部１２を設けることが好ましい。
【００３３】
また、突出部１２は大きさにより積層数を変えて良く、図７（ｂ）に示すように、積層数は３層以上とすることが可能である。
【００３４】
突出部１２を形成する絶縁板２１は、入手容易性の観点から絶縁性容器１１を形成する絶縁板と同じ厚みが良い。よって、突出部１２を形成する絶縁板２１の板厚は絶縁性容器１１を形成する絶縁板の最も厚い部分以下であることが望ましい。
【００３５】
耐圧は一般に、最も耐圧の弱い箇所に律速される。よって、Ｄ−Ｅ間で接合部を通る経路は突出元接合部１５が最も短いのが好ましい。言い換えると板間接合部１６を通る経路の長さ（例えば図７（ｂ）のＬ１）は突出元接合部１５の短手方向の長さ（例えば図７（ｂ）のＬ２）以上（Ｌ１≧Ｌ２）であることが好ましい。
【００３６】
本発明において、突出部１２を形成する絶縁板２１は、図７（ｃ）に示すように、突出部１２の突出方向の長さが、本体１１ａの側壁の内面から絶縁性容器１１の内側に向かって、漸減することが小型化の観点で好ましい。一方で、内側の絶縁板２１の突出部１２の突出方向の長さが短くなりすぎると、板間接合部１６を通る経路が突出元接合部１５の短手方向の長さよりも短くなり、所望の耐圧を発現できなくなる。よって、任意の絶縁板２１の突出部１２の突出方向の長さは、係る絶縁板２１とこれよりも内側に位置する絶縁板２１との合計の板厚以上とする。換言すれば、板間接合部１６及び突出元接合部１５を通る経路が、突出元接合部１５のみを通る経路よりも長くなるように、絶縁板２１の長さを設定する。例えば、図７（ｃ）においては、Ｌ４≧Ｌ３−板間接合部１６の厚さである。
【００３７】
突出部１２による係合部１３は必要な場所に適宜配置されればよい。よって、蓋体１１ｂの外周の互いに直交する２辺に対応して設ける場合には、図２（ｂ）に示すように、突出部同士が突き当たる角部において、突出部１２の端部同士が、接合部を介して階段状に突き当たっていることが耐圧の観点で好ましい。図２（ｂ）中の１７は２辺の突出部１２，１２の端部同士を接合する接合材で構成された突出部組み合わせ部である。このように階段状に組み合わせると、直角や斜めに直線的に組み合わさるよりも、絶縁性容器１１の内外を結ぶ突出部組合せ部１７の長さを長くすることができ、耐圧が向上する。突出部組合せ部１７は係合でも良いが、接合することが耐圧上より好ましい。
【００３８】
本発明において、突出元接合部１５、板間接合部１６、突出部組合せ部１７に用いられる接合材は、絶縁性流体４との相性が良い瞬間接着剤やエポキシ系接着剤が好ましく用いられる。特に、エポキシ系接着剤を用いた場合、接着剤中に気泡が入らなければ絶縁性流体４よりも耐圧が高いため、突出部１２の突出方向の長さＬ１が突出元接合部１５の長さＬ２よりも長い形態に好ましく適用される。
【００３９】
本発明に係る絶縁性容器１１、突出部１２の絶縁板２１の材料としては、耐油性と耐圧性能を併せ持つ樹脂が好ましく用いられる。具体的には、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂や、ガラス繊維の入ったガラスエポキシなどが使用可能である。
【００４０】
本発明においては、突出部１２は絶縁性容器１１の本体１１ａの側壁に設けても良く、この場合、突出部１２と蓋体１１ｂとに係合部１３が形成される。また、蓋体１１ｂは複数あっても良く、本発明が適宜適用される。
【００４１】
本発明に用いられる絶縁性流体４は、絶縁性容器１１内の余空間に充填され、容器内に収納された部材の冷却と放電防止を担うため、電気絶縁性が高く、冷却能力が高く、熱による変質の少ないものが好ましい。特に絶縁性液体が好ましく用いられる。例えば電気絶縁油として、鉱物油、ＰＦＰＥ油（パーフルオロポリエーテル）、シリコーン油等が使用可能である。また、非液体の絶縁性流体４としては、ＳＦ6（六フッ化硫黄ガス）が好ましく用いられる。絶縁性流体４は収納容器３に設けた不図示の注油口から充填する。
【００４２】
次に、図８に基づいて、本発明に係るＸ線撮影システムの一実施形態を説明する。Ｘ線撮影システムは、工業製品の非破壊検査や人体や動物の病理診断に用いることができる。
【００４３】
図８に示すように、本発明のＸ線発生装置１は、Ｘ線発生管２と管電圧回路３２を有し、必要に応じて、そのＸ線放出窓１４部分に設けられた可動絞りユニット１８を備えている。可動絞りユニット１８は、Ｘ線発生装置１から照射されるＸ線１９の照射野の広さを調整する機能を有する。また、可動絞りユニット１８として、Ｘ線１９の照射野を可視光により模擬表示できる機能が付加されたものを用いることもできる。
【００４４】
システム制御装置３０は、Ｘ線発生装置１とＸ線検出装置３１とを連携制御する。管電圧回路３２は、システム制御装置３０による制御の下に、Ｘ線発生管２に各種の制御信号を出力する。この制御信号により、Ｘ線発生装置１から放出されるＸ線１９の放出状態が制御される。Ｘ線発生装置１から放出されたＸ線１９は、被検体３３を透過して検出器３４で検出される。検出器３４は、検出したＸ線を画像信号に変換して信号処理部３５に出力する。信号処理部３５は、システム制御装置３０による制御の下に、画像信号に所定の信号処理を施し、処理された画像信号をシステム制御装置３０に出力する。システム制御装置３０は、処理された画像信号に基づいて、表示装置３６に画像を表示させるための表示信号を表示装置３６に出力する。表示装置３６は、表示信号に基づく画像を、被検体３３の撮影画像としてスクリーンに表示する。
【実施例】
【００４５】
＜実施例１、比較例１＞
図１に示す構造のＸ線発生装置１を作製した。陰極５及び陽極６にはＦｅＮｉＣｏ合金を用い、絶縁管７にはアルミナを用い、ろう付けにより接合した。電子銃８は含浸カソード電子放出源と、ゲート電極及び集束電極を備えている。ターゲット９はダイアモンド基板上にタングステンを成膜したものを用いた。
【００４６】
導電性容器１０は真鍮製の直方体であり、本体１０ａは折り曲げ加工後にろう付けにより接合した５面からなる容器であり、本体１０ａに板状の蓋体１０ｂを二トリルゴム製のＯリング（不図示）を介してネジ留め（不図示）して密閉した。絶縁性容器１１はガラスエポキシからなる直方体であり、本体１１ａはガラスエポキシ板をエポキシ接着剤により貼り合わせた５面からなる容器であり、蓋体１１ｂを係合して密閉される。ガラスエポキシ板は板厚２ｍｍで、本体１１ａの接合部分は、高電圧部分との距離を離すことや絶縁性の邪魔板を設けることで耐圧を確保した。
【００４７】
絶縁性容器１１の蓋体１１ｂの周縁部には、図２（ａ）に示すような突出部１２を設けた。突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２を４．２ｍｍ、突出部１２の突出方向の長さＬ１を８ｍｍとした。そして、突出元接合部１５を２分割するように厚さ２ｍｍのガラスエポキシ板（絶縁板２１）を２枚積層し、積層面同士を板間接合部１６を介して接合させた。突出元接合部１５及び板間接合部１６にはエポキシ接着剤を用い、加重しながら乾燥させ、接合部の厚みは０．２ｍｍ程度とした。
【００４８】
係合部１３の隙間の厚みは、実測していないが、加工精度から０．３ｍｍ程度と推測される。
【００４９】
絶縁性容器１１の内側には、Ｘ線発生管２及び管電圧回路（不図示）を収容して、導電性容器１０を密閉した後、絶縁性流体４として高圧絶縁油Ａ（ＪＸ日鉱日石エネルギー製）を、収納容器３に設けた注油口（不図示）より充填した。
【００５０】
陰極５と陽極６との間に印加する電圧をＶａとして、導電性容器１０と陽極６を接地電位、陰極５を−Ｖａに規定し、電子銃８を駆動せずに耐電圧効果を評価した。管電圧回路によりＶａを１０ｋＶずつ昇圧し、各電圧で３０分保持したところ、６０ｋＶまで放電することが無かった。
【００５１】
比較例１として、図４（ｂ）に示すように、突出部１２の積層方向Ｆ及び積層数を変える以外は本実施例と同じ構成とし、耐圧を評価したところ、６０ｋＶで放電することがあった。
【００５２】
次に、本実施例のＸ線発生装置１において電子銃８を駆動してＸ線を発生させたところ、６０ｋＶで所望のＸ線を発生することができた。
【００５３】
＜実施例２、比較例２＞
図７（ｂ）に示されるように、突出部１２において絶縁板２１の積層数を３枚に増やし、突出元接合部１５の短手方向の長さＬ２を６．４ｍｍ、突出部１２の突出方向の長さＬ１を１２ｍｍとした以外は実施例１と同様にしてＸ線発生装置１を作製した。得られたＸ線発生装置において、実施例１と同様にして耐電圧効果を評価したところ、９０ｋＶまで放電することが無かった。
【００５４】
比較例２として、積層方向Ｆが突出部１２の突出方向に沿うように、厚さ２ｍｍのガラスエポキシ板６枚を積層させた以外は本実施例と同じ構成で耐圧を評価したところ、８０ｋＶで放電することがあった。
【００５５】
次に、本実施例のＸ線発生装置１において電子銃８を駆動してＸ線を発生させたところ、９０ｋＶで所望のＸ線を発生することができた。
【００５６】
＜実施例３、比較例３＞
図７（ｃ）に示されるように、絶縁板２１を３枚、絶縁性容器１０の内側に向かって、順次長さが短くなるように積層した以外は、実施例２と同様にして突出部１２を形成し、Ｘ線発生装置１を作製した。絶縁板２１の長さは、係合部１３に近い側から順に、１２ｍｍ、４ｍｍ、２ｍｍとした。この場合、各板間接合部１６の突出部１２の突出方向の長さは、当該板間接合部１６よりも内側の絶縁板２１の合計板厚以上となる。よって、接合部を通って絶縁性容器１１の内部から導電性容器１０に向かう経路としては、突出元接合部１５のみを通る経路が最短となり、板間接合部１６による耐圧劣化を低減しながらも、収納容器３の小型化が図れる。本例では、絶縁性容器１１の周囲を内側に向かって５ｍｍ程度小さくすることができた。
【００５７】
得られたＸ線発生装置１において、実施例１と同様にして耐電圧効果を評価したところ、８０ｋＶまで放電することが無かった。
【００５８】
比較例３として、積層方向Ｆが突出部１２の突出方向に沿うように、厚さ２ｍｍのガラスエポキシ板６枚を三段の階段状に積層させた以外は本実施例と同じ構成で耐圧を評価したところ、８０ｋＶで放電することがあった。
【００５９】
次に、本実施例のＸ線発生装置１において電子銃８を駆動してＸ線を発生させたところ、８０ｋＶで所望のＸ線を発生することができた。
【符号の説明】
【００６０】
１：Ｘ線発生装置、２：Ｘ線発生管、３：収納容器、４：絶縁性流体、１０：導電性容器、１１：絶縁性容器、１１ａ：本体、１１ｂ：蓋体、１２：突出部、１３：係合部、１５：突出元接合部、１６：板間接合部、１９：Ｘ線、２１：絶縁板、３０：制御装置、３１：Ｘ線検出装置、３３：被検体
【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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