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JP4334682B2 - X-ray generator - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線発生装置に係り、特に、マイクロフォーカスX線源として利用するためのX線発生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような分野の技術として、特開平6−162974号公報,特開平6−84490号公報,特開平6−36720号公報及び特開平5−290768号公報がある。これら公報に記載されたX線発生装置には、X線管から発生した高熱を外部に放出させて、安定した動作特性を維持するための手段が開示されている。具体的には、ターゲット支持体内に冷却通路を形成し、この通路内に冷却水を通すことで、熱の発生源となるターゲットを冷却させる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来のX線発生装置には、次のような課題が存在している。すなわち、ターゲット支持体を冷却する構造を採用しているため、モールドタイプのX線管には、適用し難く、ターゲット支持体を包み込むようなモールド成形をした場合には、冷却パイプとターゲット支持体との接触を維持させ難く、所望の冷却効率を得にくいといった問題点があった。
【0004】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、特に、X線管の胴部がモールド部内に納められたものであっても、X線管の最適動作温度の維持を確実ならしめるようにしたX線発生装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る本発明のX線発生装置は、筺体内の電子銃から発射させた電子をターゲットに衝突させ、この衝突により発生したX線を、X線出射窓を介して外部に出射させる構造をもつX線管と、
ターゲットを内部に収容するX線管の胴部を包囲し且つ格納させる電気絶縁性のモールド部と、
モールド部に固着させた金属製のパネルと、
パネルに固定されて、X線管のターゲットに電気的に接続させる基部がモールド部内に埋め込まれた電気コネクタ部とを備え
パネルは、モールド部のモールド成形時に型枠の一部をなすことを特徴とする。
【0006】
このX線発生装置において、X線管のターゲットは胴部に収容されており、この胴部は、高圧に帯電するので電気的シール性を配慮して電気絶縁性のモールド部内に格納され、ターゲットは冷却し難い状況にある。そこで、ターゲットを直接冷却させるのではなく、モールド部を冷却することで、ターゲットを間接的に冷却させるようにした。この場合、冷却効率向上を狙った金属製パネルをモールド部に固着させる。更に、このようなパネルに電気コネクタ部を固定させ、電気コネクタ部の基部をモールド部内に埋め込むことで、モールド部と電気コネクタ部との密着性が向上し、パネルに対する電気コネクタ部の緩みや抜けが適切に防止されることになり、モールド部からパネルが脱落するのを防止している。このような電気コネクタ部によって、X線発生装置から高電圧変換ユニットを切り離すことが可能となり、軽量コンパクト化も同時に達成される。
【0007】
さらに、パネルは、モールド部のモールド成形時に型枠の一部をなす。この場合、冷却効率向上を狙った金属製パネルをモールド部に固着させるが、単に固着させるのではなく、モールド部とパネルとの間の熱伝導性の更なる向上を図るため、金属製パネルは、モールド部のモールド成形時の型枠の一部として利用し、モールド部とパネルとの密着性を向上させている。
【0008】
請求項3に係る本発明のX線発生装置は、筺体内の電子銃から発射させた電子をターゲットに衝突させ、この衝突により発生したX線を、X線出射窓を介して外部に出射させる構造をもつX線管と、
ターゲットを内部に収容するX線管の胴部を包囲し且つ格納させる電気絶縁性のモールド部と、
モールド部に固着させた金属製の背面パネルと、
背面パネルに固定されて、X線管のターゲットに電気的に接続させる基部がモールド部内に埋め込まれた電気コネクタ部と、
モールド部に固着させた金属製の前面パネルと、
モールド部とX線管の筺体と前面パネルとにより形成した電気絶縁オイル収容部と、
X線管の筺体に形成させると共に前面パネルの外表面に接触固定させるフランジ部と、を備えたことを特徴とする。
このX線発生装置において、X線管のターゲットは胴部に収容されており、この胴部は、高圧に帯電するので電気的シール性を配慮して電気絶縁性のモールド部内に格納され、ターゲットは冷却し難い状況にある。そこで、ターゲットを直接冷却させるのではなく、モールド部を冷却することで、ターゲットを間接的に冷却させるようにした。この場合、冷却効率向上を狙った金属製パネルをモールド部に固着させる。更に、このようなパネルに電気コネクタ部を固定させ、電気コネクタ部の基部をモールド部内に埋め込むことで、モールド部と電気コネクタ部との密着性が向上し、パネルに対する電気コネクタ部の緩みや抜けが適切に防止されることになり、モールド部からパネルが脱落するのを防止している。このような電気コネクタ部によって、X線発生装置から高電圧変換ユニットを切り離すことが可能となり、軽量コンパクト化も同時に達成される
さらに、モールド部に固着させた金属製の前面パネルと、モールド部とX線管の筺体と前面パネルとにより形成した電気絶縁オイル収容部と、X線管の筺体に形成させると共に前面パネルの外表面に接触固定させるフランジ部とを備える。このような構成を採用した場合、モールド部とX線管の間に充填させたオイルは、ターゲットの影響により高温になるが、モールド部の端面に配置させた金属製の前面パネルがオイルに接触するので、前面パネルによる放熱を促進させることが可能になる。
【0009】
また、パネルは、モールド部に固着させた前面パネルに対面する背面パネルであると好ましい。このように構成すると、前面パネルを利用してX線管を固定させることができ、背面パネルを利用して電気コネクタ部を固定させることができるので、前面パネルと背面パネルとの協働により放熱効果をより一層高めることができると共に、X線管と電気コネクタ部とを一列に整列させることができ、X線管の後方からターゲットに高電圧を印加させることが容易となる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面と共に本発明によるX線発生装置の好適な一実施形態について詳細に説明する。
【0011】
図1は、本発明に係るX線発生装置を示す斜視図である。同図に示すX線発生装置1は、金属製のケース2内にX線管3を収容すると共に、高電圧発生装置を内蔵しないタイプのものであり、コンパクト化及び軽量化を達成させている。すなわち、高熱発生源であるトランスや高圧発生回路や制御回路などが内蔵された高電圧変換ユニット(図示せず)とX線発生装置1とを切り離した構成にすることで、軽量コンパクト化と同時にメンテナンスも容易となり、X線管3を試料に近接させた場合でも、試料に対する熱の影響を少なくすることができ、極めて利便性が向上する。
【0012】
図2に示すように、ケース2内に収容されるX線管3は、非破壊検査等に利用されるマイクロフォーカスX線管として構成され、X線管3には、サイドウィンドタイプのものとエンドウィンドタイプのものとがあるが、これはエンドウィンドタイプである。このX線管3は、電子を放出する電子銃4と、電子の衝突によりX線を発生させるターゲット5とを主たる構成部品として、筺体S内に収容させている。
【0013】
この筺体Sは複数の部分に分割され、横方向に延びてターゲット5を収容するガラス製の胴部7と、電子銃4を収容する金属製の電子銃収容部8と、胴部7と電子銃収容部8とを連結させる金属製のヘッド部9とからなる。すなわち、電子銃収容部8は、電子銃4側で筺体Sの一部をなし、ヘッド部9及び胴部7は、ターゲット5側で筺体Sの一部をなし、各部材7,8,9は相互に接続固定されて一つの筺体Sを構成する。
【0014】
また、電子銃収容部8の頂部には、セラミックス製のステム11が嵌め込まれており、ヘッド部9の端面には、ターゲット5に対面するようにX線出射窓14が形成されている。電子銃4は、ヒーター電極15a,カソード15b,グリッド電極15c,フォーカス電極15dからなり、電子銃収容部8内で支柱15eを介して固定されている。また、ターゲット5の先端は約25°で斜めにカットされ、ターゲット部材5bがロウ付けされている。
【0015】
そこで、ヒーター電極15aでカソード電極15bが加熱されると、一定の温度でカソード電極15bから電子が放出される。放出した電子は、グリッド電極15cで加速され、フォーカス電極15dで収束されて、ターゲット5に衝突する。そして、この衝突によって、電子はX線と熱とに変換され、発生したX線は、X線出射窓14を介して外部に放出される。
【0016】
このようなX線管3の胴部7は、図3に示すように、電気絶縁性の樹脂モールド材で成形した直方体のモールド部17内に収容され、このモールド部17の両端には金属(真鍮にニッケル,クロム又は銅等がメッキされたもの)製の前面パネル18及び背面パネル19が固着されている。前面パネル18は、接着剤等によってモールド部17と一体化が図られ、背面パネル19は、モールド成形時に型枠として利用され、モールド部17と一体成形させている。また、モールド部17には、X線管3の胴部7を前面パネル18側から差し込むための開口20が形成されている。
【0017】
更に、この開口20内にX線管3の胴部7を差し込んでX線管3を前面パネル18に固定した際、モールド部17の内壁面と前面パネル18の内壁面と胴部7の外壁面とで、所望の電気絶縁オイル収容部21が形成される。この収容部21内には電気絶縁オイル22が充填され、このオイル22によって、ターゲット5の高電圧がモールド部17を介し外部に伝わらないようにしている。
【0018】
そして、モールド部17とX線管3との間に充填させたオイル22は、ターゲット5の影響により高温になる。しかし、モールド部17の端面に配置させた金属製の前面パネル18をオイル22に接触させるようにしたことで、金属製の前面パネル18によるオイル22の放熱効果が高められる。更に、モールド部17の放熱効果を向上させるために、モールド部17の上面に当接させるようにして上板26を配置させている。背面パネル19も同様の放熱効果を有することは言うまでもない。
【0019】
なお、X線管3は、ヘッド部9に設けたフランジ部23を、前面パネル18に当接させるようにネジ25を介して固定され(図2参照)、オイル22は、X線管3を前面パネル18に固定した後に、所定の箇所から充填される。また、背面パネル19には、別体の高電圧変換ユニットから延びるプラグPを差し込むための電気コネクタ部24がナット27によって内側から締め付けるように固定され、電気コネクタ部24は、連結部28を介してターゲット5の後端部5aに接続されている。
【0020】
ここで、モールド部17を冷却してターゲット5を間接的に冷却させるものとして、前面パネル18及び背面パネル19を採用するが、背面パネル19は、モールド部17に単に固着させるのではなく、モールド部17とパネル19との熱伝導性や電気伝導性の更なる向上を図るため、金属製のパネル19は、モールド部17のモールド成形時の型枠の一部として利用され、モールド部17とパネル19との密着性を向上させている。
【0021】
具体的には、図4及び図5に示すように、直方体形状のモールド部17を樹脂でモールド成形させるにあたり、側枠50A,50Bと底枠50Cと前枠50Dと背面パネル19とで、上方が開いた直方体形状のキャビティーAを画成する。また、キャビティーA内には、X線管3の胴部7及びオイル22を収容させるための開口20を成形させる中子(図示せず)と、オイル圧を調節するダイヤフラム55(図6参照)を収容させるための開口54を成形させる中子(図示せず)とが配置される。そして、モールド部17にオイル22の連絡通路56を成形するため、連結中子を介して両側の中子を繋げている。
【0022】
更に、モールド成形前において、背面パネル19には電気コネクタ部24が予め固定される。この電気コネクタ部24は、グランド電位になっている背面パネル19の外方に露出させて、プラグPの差し込み部として利用されるアダプタ部24Bと、背面パネル19の内方側でキャビティーA内に配置させる基部24Aとを有している。この基部24Aはネジ溝51を有すると共に、背面パネル19に形成した開口部52にパッキン57を介して差し込まれる。そして、ナット53を背面パネル19に向けて締め込み、ナット53とアダプタ部24Bとの協働で背面パネル19を挟み込ませる。その結果、背面パネル19に電気コネクタ部24が、しっかりと固定されることになる。
【0023】
このような状態で、上方からキャビティーA内に樹脂を流し込むと、所望のモールド部17が成形されることになるが、このとき、電気コネクタ部24の基部24Aがモールド部17内に埋め込まれる。そして、ナット52もモールド部17内に埋め込まれることになる。従って、モールド材の硬化により、電気コネクタ部24の緩みや抜けが確実に防止されることになる。
【0024】
更に、キャビティーA内の樹脂を冷却固化させた後、側枠50A,50Bと底枠50Cと前枠50Dとは取り外されるが、背面パネル19はモールド部17に取り付けたままの状態にしておくので、モールド部17と背面パネル19は、極めて高い密着性が維持されることになる。従って、モールド部17と背面パネル19との熱伝導性が格段に向上することになる。また、モールド部17には、その表面全体に導電性塗料が塗布され、この塗料をグランド電位の背面パネル19に接触させておくことで、電気導電性が確保され、モールド部17の帯電防止に寄与する。そして、電気コネクタ部24の基部24Aがモールド部17内に埋め込まれる結果、背面パネル19がモールド部17から脱落することはない。
【0025】
このようなモールド部17によって、X線管3の胴部7を格納させるが、この胴部7が高圧に帯電することを考慮し、モールド部17には、電気絶縁性の樹脂が利用される。また、電子銃4側の電子銃収容部8は、グランド電位になっており、モールド部17から露出させている。この場合、胴部7は、モールド部17内に格納させるので、外気の熱変動の影響を受け難く、高温ではあるが、熱的には安定した状態が保たれる。これに対して、電子銃4側は、モールド部17から発散される熱の影響を受ける。その結果、X線管3においては、モールド部17から露出した部分を熱的に安定させる必要がある。
【0026】
そこで、図1,図3及び図6に示すように、電子銃4を包囲する電子銃収容部8の表面に接触させるように、第1の冷却配管の一例をなす銅製の冷却パイプ30を螺旋状に這い回し、この冷却パイプ30内に冷媒(例えば、水や油など)を流動させる。
【0027】
例えば、冷却パイプ30の一端は、ジョイント部31を介してビニールパイプ32に接続され、冷却パイプ30の他端は、ジョイント部33を介してビニールパイプ34に接続されている。また、ケース2の背面側には、上側に冷媒流入用のパイプエンド35が固定され、下側に冷媒流出用のパイプエンド36が固定され、それぞれのパイプエンド35,36は、T字状に構成され、ケース2の外で一口であるが、ケース2内で二股に分岐させている。そこで、上側のパイプエンド35に一方のビニールパイプ32の端部を固定させ、下側のパイプエンド36に他方のビニールパイプ34を固定させる。
【0028】
その結果、図示しない冷媒ポンプからの循環供給や水道管からの直接供給によって、上側のパイプエンド35を介して流入した冷媒は、冷却パイプ30内を流動しながら、電子銃4側の電子銃収容部8を冷却し、パイプエンド36を介して外部に排出される。このように、電子銃4の周囲を、冷媒が流動することによって、電子銃4側の温度を素早く安定させることができる。そして、冷媒の温度を管理しながら、冷却パイプ30内での冷媒量や流速を、ポンプ制御をもって調節することにより、X線管3の最適動作温度を確実に維持させる。
【0029】
同様に、前面パネル18の外表面に接触させるように、第2の冷却配管の一例をなす銅製の冷却パイプ40を這い回し、この冷却パイプ40内に冷媒(例えば、水や油等)を流動させる。この這い回しの一例として、ヘッド部9の左右において、冷却パイプ40を、ヘッド部9に添わせながらU字状に折り曲げて反転させており、左右をつなぐように、冷却パイプ40は、フランジ部23の周面に添わせるようにして前面パネル18に接触させている。
【0030】
このように這い回された冷却パイプ40の一端は、ジョイント部41を介してビニールパイプ42に接続され、冷却パイプ40の他端は、ジョイント部43を介してビニールパイプ44に接続されている。そして、上側のパイプエンド35に一方のビニールパイプ42の端部を固定させ、下側のパイプエンド36に他方のビニールパイプ44を固定させる。
【0031】
その結果、上側のパイプエンド35を介して流入した冷媒は、冷却パイプ40内を流動しながら、前面パネル18及びヘッド部9を冷却し、パイプエンド36を介して外部に排出される。このように、前面パネル18を冷却することは、前面パネル18による放熱を促進させることができ、オイル22を冷却することによって、ターゲット5の間接的な冷却も可能にしている。
【0032】
また、螺旋状の冷却パイプ30を包み込むように、伝熱性の接着剤Rを電子銃収容部8に塗布させてもよい。これは、冷却パイプ30の表面を電子銃収容部8に接触固定させ難いこともあるから、熱伝導性の良好な接着剤Rを電子銃収容部8と冷却パイプ30との間や隣接する冷却パイプ30間に充填させている。従って、電子銃4側での冷却パイプ30の這い回しを確実なものとし、しかも、接着剤Rによって冷却面積の拡大化も図られている。
【0033】
同様に、冷却パイプ40を包み込むように、伝熱性の接着剤Rをヘッド部9に塗布させてもよい。これは、冷却パイプ40の表面を金属製の前面パネル18に接触固定させ難いこともあるから、熱伝導性の良好な接着剤Rを前面パネル18と冷却パイプ40との間や隣接する冷却パイプ40間に充填させている。従って、前面パネル18側での冷却パイプ40の這い回しを確実なものとし、しかも、接着剤Rによって冷却面積の拡大化も図られている。なお、ここで、利用される導電性の接着剤Rとしては、金属粉を含有させた接着剤やシリコーン系の接着剤などがある。また、導電性の塗料であってもよい。
【0034】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、モールド部の成形時の型枠の一部として、図示しない金属製の側面パネルを利用し、この側面パネルに電気コネクタ部24を固定させるようにしてもよい。なお、金属製の前面パネルや上面パネルをモールド部17と一体成形させ、これに電気コネクタ部24を設けてもよい。また、電気コネクタ部は、先端にプラグ部分をもち、基部24Aがモールド部17内に埋め込まれた引出しコードであってもよい。
【0035】
【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、請求項1に係る本発明のX線発生装置は、筺体内の電子銃から発射させた電子をターゲットに衝突させ、この衝突により発生したX線を、X線出射窓を介して外部に出射させる構造をもつX線管と、ターゲットを内部に収容するX線管の胴部を包囲し且つ格納させる電気絶縁性のモールド部と、モールド部に固着させた金属製のパネルと、パネルに固定されて、X線管のターゲットに電気的に接続させる基部がモールド部内に埋め込まれた電気コネクタ部とを備え、パネルは、モールド部のモールド成形時に型枠の一部をなすことにより、X線管の胴部がモールド部内に納められたものであっても、X線管の最適動作温度を確実に維持させることができる。
また、請求項3に係る本発明のX線発生装置は、筺体内の電子銃から発射させた電子をターゲットに衝突させ、この衝突により発生したX線を、X線出射窓を介して外部に出射させる構造をもつX線管と、ターゲットを内部に収容するX線管の胴部を包囲し且つ格納させる電気絶縁性のモールド部と、モールド部に固着させた金属製の背面パネルと、背面パネルに固定されて、X線管のターゲットに電気的に接続させる基部がモールド部内に埋め込まれた電気コネクタ部と、モールド部に固着させた金属製の前面パネルと、モールド部とX線管の筺体と前面パネルとにより形成した電気絶縁オイル収容部と、X線管の筺体に形成させると共に前面パネルの外表面に接触固定させるフランジ部と、を備えたことにより、X線管の胴部がモールド部内に納められたものであっても、X線管の最適動作温度を確実に維持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斜視図である。
【図2】図1のX線発生装置に適用させるX線管を示す断面図である。
【図3】X線発生装置の断面図である。
【図4】モールド部を示す断面図である。
【図5】図4のV−V線に沿う断面図である。
【図6】X線発生装置の断面図である。
【符号の説明】
1…X線発生装置、3…X線管、4…電子銃、5…ターゲット、7…胴部、8…電子銃収容部、9…ヘッド部、14…X線出射窓、17…モールド部、18…前面パネル(パネル)、19…背面パネル(パネル)、21…電気絶縁オイル収容部、23…フランジ部、24…電気コネクタ部、24A…基部、24B…アダプタ部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray generator, and more particularly to an X-ray generator for use as a microfocus X-ray source.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as techniques in such a field, there are JP-A-6-162974, JP-A-6-84490, JP-A-6-36720, and JP-A-5-290768. In the X-ray generators described in these publications, means for releasing high heat generated from the X-ray tube to the outside and maintaining stable operating characteristics is disclosed. Specifically, a cooling passage is formed in the target support body, and cooling water is passed through the passage to cool the target serving as a heat generation source.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional X-ray generator described above has the following problems. That is, since the structure for cooling the target support is adopted, it is difficult to apply to the mold type X-ray tube, and when the mold is formed so as to wrap the target support, the cooling pipe and the target support are used. There is a problem that it is difficult to maintain contact with the liquid crystal and it is difficult to obtain a desired cooling efficiency.
[0004]
The present invention has been made to solve the above-described problems. In particular, even when the body of the X-ray tube is housed in the mold portion, it is necessary to reliably maintain the optimum operating temperature of the X-ray tube. It is an object of the present invention to provide an X-ray generator configured to be fastened.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The X-ray generator of the present invention according to claim 1 causes electrons emitted from an electron gun in a casing to collide with a target, and emits X-rays generated by the collision to the outside through an X-ray emission window. An X-ray tube having a structure;
An electrically insulating mold part that surrounds and stores a body part of an X-ray tube that accommodates the target;
A metal panel fixed to the mold part;
An electrical connector portion fixed to the panel and having a base portion electrically connected to the target of the X-ray tube embedded in the mold portion ;
The panel is characterized in that it forms a part of the mold when molding the mold part .
[0006]
In this X-ray generator, the target of the X-ray tube is accommodated in a body portion, and since this body portion is charged to a high voltage, it is stored in an electrically insulating mold portion in consideration of electrical sealing properties. Is difficult to cool. Therefore, the target is indirectly cooled by cooling the mold part instead of directly cooling the target. In this case, a metal panel aimed at improving the cooling efficiency is fixed to the mold part. Furthermore, by fixing the electrical connector part to such a panel and embedding the base part of the electrical connector part in the mold part, the adhesion between the mold part and the electrical connector part is improved, and the electrical connector part is loosened or disconnected from the panel. Is prevented appropriately, and the panel is prevented from falling off from the mold part. Such an electrical connector part makes it possible to separate the high voltage conversion unit from the X-ray generator, and at the same time, light weight and compactness are achieved.
[0007]
Furthermore, the panel, to name some of the mold during molding of the molded part. In this case, although the metal panel aiming at the improvement in cooling efficiency is fixed to the mold part, it is not simply fixed, but the metal panel is used to further improve the thermal conductivity between the mold part and the panel. It is used as a part of the mold at the time of molding the mold part to improve the adhesion between the mold part and the panel.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, an X-ray generator of the present invention collides electrons emitted from an electron gun in a housing with a target, and emits X-rays generated by the collision to the outside through an X-ray emission window. An X-ray tube having a structure;
An electrically insulating mold part that surrounds and stores a body part of an X-ray tube that accommodates the target;
A metal back panel fixed to the mold part;
An electrical connector part fixed to the back panel and having a base part electrically connected to the target of the X-ray tube embedded in the mold part;
A metal front panel fixed to the mold part;
An electrically insulating oil container formed by a mold part, an X-ray tube housing and a front panel;
And a flange portion that is formed on a housing of the X-ray tube and is fixed in contact with the outer surface of the front panel.
In this X-ray generator, the target of the X-ray tube is accommodated in a body portion, and since this body portion is charged to a high voltage, it is stored in an electrically insulating mold portion in consideration of electrical sealing properties. Is difficult to cool. Therefore, the target is indirectly cooled by cooling the mold part instead of directly cooling the target. In this case, a metal panel aimed at improving the cooling efficiency is fixed to the mold part. Furthermore, by fixing the electrical connector part to such a panel and embedding the base part of the electrical connector part in the mold part, the adhesion between the mold part and the electrical connector part is improved, and the electrical connector part is loosened or disconnected from the panel. Is prevented appropriately, and the panel is prevented from falling off from the mold part. Such an electrical connector part makes it possible to separate the high voltage conversion unit from the X-ray generator, and at the same time, light weight and compactness are achieved .
Furthermore , a metal front panel fixed to the mold part, an electrically insulating oil housing part formed by the mold part, the X-ray tube housing and the front panel, and an X-ray tube housing and the outside of the front panel are formed. Ru and a flange portion to be fixed in contact with the surface. When such a configuration is adopted, the oil filled between the mold part and the X-ray tube becomes hot due to the influence of the target, but the metal front panel placed on the end face of the mold part contacts the oil. Therefore, it is possible to promote heat dissipation by the front panel.
[0009]
Moreover , it is preferable that a panel is a back panel which faces the front panel fixed to the mold part. If comprised in this way, since an X-ray tube can be fixed using a front panel and an electrical connector part can be fixed using a back panel, heat dissipation is carried out by cooperation with a front panel and a back panel. The effect can be further enhanced, and the X-ray tube and the electrical connector portion can be aligned in a row, making it easy to apply a high voltage to the target from behind the X-ray tube.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of an X-ray generator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0011]
FIG. 1 is a perspective view showing an X-ray generator according to the present invention. The X-ray generator 1 shown in the figure is of a type in which an X-ray tube 3 is housed in a metal case 2 and does not incorporate a high-voltage generator, thereby achieving compactness and weight reduction. . In other words, the X-ray generator 1 is separated from the high-voltage conversion unit (not shown) in which a transformer, a high-voltage generation circuit, a control circuit, and the like, which are high heat generation sources, are built, thereby simultaneously reducing the weight and size. Maintenance is also facilitated, and even when the X-ray tube 3 is brought close to the sample, the influence of heat on the sample can be reduced, and convenience is greatly improved.
[0012]
As shown in FIG. 2, the X-ray tube 3 accommodated in the case 2 is configured as a microfocus X-ray tube used for nondestructive inspection or the like. There is an end window type, but this is an end window type. The X-ray tube 3 accommodates an electron gun 4 that emits electrons and a target 5 that generates X-rays by collision of electrons as main components in a housing S.
[0013]
The housing S is divided into a plurality of parts and extends in the horizontal direction to receive a glass barrel 7 for receiving the target 5, a metal electron gun receiving portion 8 for receiving the electron gun 4, the barrel 7, and the electron It consists of a metal head portion 9 that connects the gun housing portion 8. That is, the electron gun housing part 8 forms a part of the housing S on the electron gun 4 side, and the head part 9 and the body part 7 form a part of the housing S on the target 5 side. Are connected and fixed to each other to form one housing S.
[0014]
Further, a ceramic stem 11 is fitted on the top of the electron gun housing portion 8, and an X-ray emission window 14 is formed on the end surface of the head portion 9 so as to face the target 5. The electron gun 4 includes a heater electrode 15a, a cathode 15b, a grid electrode 15c, and a focus electrode 15d, and is fixed in the electron gun accommodating portion 8 via a support column 15e. The tip of the target 5 is cut obliquely at about 25 °, and the target member 5b is brazed.
[0015]
Therefore, when the cathode electrode 15b is heated by the heater electrode 15a, electrons are emitted from the cathode electrode 15b at a constant temperature. The emitted electrons are accelerated by the grid electrode 15c, converged by the focus electrode 15d, and collide with the target 5. The collision converts the electrons into X-rays and heat, and the generated X-rays are emitted to the outside through the X-ray exit window 14.
[0016]
As shown in FIG. 3, the body portion 7 of such an X-ray tube 3 is accommodated in a rectangular parallelepiped mold portion 17 formed of an electrically insulating resin mold material. A front panel 18 and a back panel 19 made of nickel, chromium, copper, etc. plated on brass are fixed. The front panel 18 is integrated with the mold part 17 by an adhesive or the like, and the back panel 19 is used as a mold at the time of molding and is integrally formed with the mold part 17. The mold part 17 is provided with an opening 20 for inserting the body part 7 of the X-ray tube 3 from the front panel 18 side.
[0017]
Further, when the body portion 7 of the X-ray tube 3 is inserted into the opening 20 and the X-ray tube 3 is fixed to the front panel 18, the inner wall surface of the mold portion 17, the inner wall surface of the front panel 18, and the outer surface of the body portion 7. A desired electrically insulating oil accommodating portion 21 is formed with the wall surface. The housing portion 21 is filled with electrically insulating oil 22, and the oil 22 prevents the high voltage of the target 5 from being transmitted to the outside through the mold portion 17.
[0018]
The oil 22 filled between the mold part 17 and the X-ray tube 3 becomes high temperature due to the influence of the target 5. However, since the metal front panel 18 disposed on the end surface of the mold part 17 is brought into contact with the oil 22, the heat dissipation effect of the oil 22 by the metal front panel 18 is enhanced. Further, in order to improve the heat dissipation effect of the mold part 17, the upper plate 26 is disposed so as to contact the upper surface of the mold part 17. Needless to say, the back panel 19 also has a similar heat dissipation effect.
[0019]
The X-ray tube 3 is fixed via screws 25 so that the flange portion 23 provided on the head portion 9 is brought into contact with the front panel 18 (see FIG. 2), and the oil 22 After being fixed to the front panel 18, it is filled from a predetermined location. Further, an electrical connector portion 24 for inserting a plug P extending from a separate high voltage conversion unit is fixed to the rear panel 19 so as to be tightened from the inside by a nut 27, and the electrical connector portion 24 is connected via a connecting portion 28. The target 5 is connected to the rear end 5a.
[0020]
Here, the front panel 18 and the back panel 19 are adopted as the one that cools the mold part 17 and indirectly cools the target 5, but the back panel 19 is not simply fixed to the mold part 17, but a mold. In order to further improve the thermal conductivity and electrical conductivity between the portion 17 and the panel 19, the metal panel 19 is used as a part of a mold for molding the mold portion 17. Adhesion with the panel 19 is improved.
[0021]
Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, when the rectangular parallelepiped mold portion 17 is molded with resin, the side frames 50A, 50B, the bottom frame 50C, the front frame 50D, and the back panel 19 are A rectangular parallelepiped cavity A having an opening is defined. Further, in the cavity A, a core (not shown) for forming the body 7 of the X-ray tube 3 and the opening 20 for accommodating the oil 22 and a diaphragm 55 for adjusting the oil pressure (see FIG. 6). And a core (not shown) for forming an opening 54 for accommodating the same. And in order to shape | mold the communication path 56 of the oil 22 in the mold part 17, the cores of both sides are connected via the connection core.
[0022]
Further, the electrical connector portion 24 is fixed to the back panel 19 in advance before molding. The electrical connector portion 24 is exposed to the outside of the back panel 19 that is at the ground potential, and is used as an insertion portion for the plug P, and inside the cavity A on the inner side of the back panel 19. And a base portion 24A. The base portion 24 </ b> A has a thread groove 51 and is inserted into an opening 52 formed in the back panel 19 via a packing 57. Then, the nut 53 is tightened toward the back panel 19, and the back panel 19 is sandwiched by the cooperation of the nut 53 and the adapter portion 24B. As a result, the electrical connector portion 24 is firmly fixed to the back panel 19.
[0023]
In this state, when resin is poured into the cavity A from above, a desired mold portion 17 is formed. At this time, the base portion 24A of the electrical connector portion 24 is embedded in the mold portion 17. . The nut 52 is also embedded in the mold part 17. Therefore, the hardening of the molding material reliably prevents the electrical connector portion 24 from being loosened or pulled out.
[0024]
Further, after the resin in the cavity A is cooled and solidified, the side frames 50A, 50B, the bottom frame 50C, and the front frame 50D are removed, but the back panel 19 is left attached to the mold part 17. Therefore, extremely high adhesion is maintained between the mold part 17 and the back panel 19. Therefore, the thermal conductivity between the mold part 17 and the back panel 19 is remarkably improved. In addition, a conductive paint is applied to the entire surface of the mold portion 17, and this paint is kept in contact with the back panel 19 having a ground potential, thereby ensuring electrical conductivity and preventing the mold portion 17 from being charged. Contribute. As a result of the base portion 24 </ b> A of the electrical connector portion 24 being embedded in the mold portion 17, the back panel 19 does not fall off from the mold portion 17.
[0025]
Although the barrel portion 7 of the X-ray tube 3 is stored by such a mold portion 17, in consideration of the fact that the barrel portion 7 is charged to a high voltage, an electrically insulating resin is used for the mold portion 17. . Further, the electron gun housing portion 8 on the electron gun 4 side is at a ground potential and is exposed from the mold portion 17. In this case, since the body part 7 is stored in the mold part 17, it is hardly affected by the heat fluctuation of the outside air and is kept in a thermally stable state even at a high temperature. On the other hand, the electron gun 4 side is affected by heat emitted from the mold part 17. As a result, in the X-ray tube 3, it is necessary to thermally stabilize the part exposed from the mold part 17.
[0026]
Therefore, as shown in FIGS. 1, 3, and 6, a copper cooling pipe 30, which is an example of a first cooling pipe, is spiraled so as to come into contact with the surface of the electron gun housing portion 8 that surrounds the electron gun 4. The refrigerant (for example, water or oil) is caused to flow in the cooling pipe 30.
[0027]
For example, one end of the cooling pipe 30 is connected to the vinyl pipe 32 via the joint portion 31, and the other end of the cooling pipe 30 is connected to the vinyl pipe 34 via the joint portion 33. Further, a pipe end 35 for inflow of refrigerant is fixed on the upper side on the back side of the case 2, and a pipe end 36 for outflow of refrigerant is fixed on the lower side, and each of the pipe ends 35, 36 has a T shape. It is configured and is a mouthful outside the case 2, but is bifurcated inside the case 2. Therefore, the end of one vinyl pipe 32 is fixed to the upper pipe end 35, and the other vinyl pipe 34 is fixed to the lower pipe end 36.
[0028]
As a result, the refrigerant that has flowed in through the upper pipe end 35 by circulation supply from a refrigerant pump (not shown) or direct supply from a water pipe flows through the cooling pipe 30 and accommodates the electron gun on the electron gun 4 side. The part 8 is cooled and discharged to the outside through the pipe end 36. Thus, the temperature of the electron gun 4 can be quickly stabilized by allowing the refrigerant to flow around the electron gun 4. And while controlling the temperature of a refrigerant | coolant, the optimal operating temperature of the X-ray tube 3 is reliably maintained by adjusting the refrigerant | coolant amount and the flow velocity in the cooling pipe 30 with pump control.
[0029]
Similarly, a copper cooling pipe 40 that is an example of the second cooling pipe is wound around so as to contact the outer surface of the front panel 18, and a refrigerant (for example, water or oil) flows in the cooling pipe 40. Let As an example of this scooping, the cooling pipe 40 is bent in a U shape while being attached to the head portion 9 on the left and right sides of the head portion 9 and inverted, and the cooling pipe 40 has a flange portion so as to connect the left and right sides. The front panel 18 is brought into contact with the peripheral surface 23.
[0030]
One end of the cooling pipe 40 thus wound is connected to the vinyl pipe 42 via the joint portion 41, and the other end of the cooling pipe 40 is connected to the vinyl pipe 44 via the joint portion 43. Then, the end of one vinyl pipe 42 is fixed to the upper pipe end 35, and the other vinyl pipe 44 is fixed to the lower pipe end 36.
[0031]
As a result, the refrigerant flowing in through the upper pipe end 35 cools the front panel 18 and the head portion 9 while flowing in the cooling pipe 40, and is discharged to the outside through the pipe end 36. Thus, cooling the front panel 18 can promote heat dissipation by the front panel 18, and by cooling the oil 22, the target 5 can be indirectly cooled.
[0032]
Further, the heat transfer adhesive R may be applied to the electron gun housing portion 8 so as to wrap the spiral cooling pipe 30. This is because it may be difficult to contact and fix the surface of the cooling pipe 30 to the electron gun housing portion 8, so that the adhesive R having good thermal conductivity is cooled between the electron gun housing portion 8 and the cooling pipe 30 or adjacent thereto. The space between the pipes 30 is filled. Therefore, the cooling pipe 30 is reliably driven on the electron gun 4 side, and the adhesive area R increases the cooling area.
[0033]
Similarly, a heat conductive adhesive R may be applied to the head portion 9 so as to wrap the cooling pipe 40. This is because it may be difficult to contact and fix the surface of the cooling pipe 40 to the metal front panel 18, so that the adhesive R having good thermal conductivity is applied between the front panel 18 and the cooling pipe 40 or adjacent to the cooling pipe 40. Between 40 is filled. Therefore, the cooling pipe 40 is reliably wound around the front panel 18 side, and the cooling area is increased by the adhesive R. Here, examples of the conductive adhesive R to be used include an adhesive containing metal powder and a silicone-based adhesive. Also, a conductive paint may be used.
[0034]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, a metal side panel (not shown) is used as a part of a mold at the time of forming the mold part, and the electric connector part 24 is used for the side panel. May be fixed. Alternatively, a metal front panel or top panel may be integrally formed with the mold part 17 and the electrical connector part 24 may be provided thereon. Further, the electrical connector portion may be a drawer cord having a plug portion at the tip and the base portion 24A embedded in the mold portion 17.
[0035]
【The invention's effect】
Since the X-ray generator according to the present invention is configured as described above, the following effects are obtained. That is, the X-ray generator of the present invention according to claim 1 causes electrons emitted from the electron gun in the enclosure to collide with the target, and the X-rays generated by the collision are externally transmitted through the X-ray emission window. An X-ray tube having a structure for emitting light, an electrically insulating mold portion surrounding and storing a body portion of the X-ray tube containing the target, a metal panel fixed to the mold portion, and a panel And a base part that is fixed and electrically connected to the target of the X-ray tube and an electrical connector part embedded in the mold part, and the panel forms a part of the mold when molding the mold part. Even if the tube body is housed in the mold, the optimum operating temperature of the X-ray tube can be reliably maintained.
According to a third aspect of the present invention, there is provided an X-ray generator according to the present invention, in which electrons emitted from an electron gun in a housing collide with a target, and X-rays generated by the collision are externally transmitted through an X-ray emission window. An X-ray tube having a structure that emits light, an electrically insulating mold portion that surrounds and stores a body portion of the X-ray tube that houses the target, a metal back panel fixed to the mold portion, and a back surface An electrical connector portion in which a base portion fixed to the panel and electrically connected to a target of the X-ray tube is embedded in the mold portion, a metal front panel fixed to the mold portion, a mold portion and an X-ray tube The body portion of the X-ray tube is provided with an electrically insulating oil housing portion formed by the housing and the front panel, and a flange portion that is formed on the housing of the X-ray tube and fixed to the outer surface of the front panel. mold Even those housed within, it is possible to reliably maintain the optimum operating temperature of the X-ray tube.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an X-ray generator according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an X-ray tube applied to the X-ray generator of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the X-ray generator.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a mold part.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the X-ray generator.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray generator, 3 ... X-ray tube, 4 ... Electron gun, 5 ... Target, 7 ... Body part, 8 ... Electron gun accommodating part, 9 ... Head part, 14 ... X-ray emission window, 17 ... Mold part , 18 ... front panel (panel), 19 ... back panel (panel), 21 ... electrical insulating oil accommodating part, 23 ... flange part, 24 ... electric connector part, 24A ... base part, 24B ... adapter part.

Claims (4)

筺体内の電子銃から発射させた電子をターゲットに衝突させ、この衝突により発生したX線を、X線出射窓を介して外部に出射させる構造をもつX線管と、
前記ターゲットを内部に収容する前記X線管の胴部を包囲し且つ格納させる電気絶縁性のモールド部と、
前記モールド部に固着させた金属製のパネルと、
前記パネルに固定されて、前記X線管の前記ターゲットに電気的に接続させる基部が前記モールド部内に埋め込まれた電気コネクタ部とを備え
前記パネルは、前記モールド部のモールド成形時に型枠の一部をなすことを特徴とするX線発生装置。
An X-ray tube having a structure in which electrons emitted from an electron gun in a housing collide with a target and X-rays generated by the collision are emitted to the outside through an X-ray emission window;
An electrically insulating mold part that surrounds and stores a body part of the X-ray tube containing the target therein;
A metal panel fixed to the mold part;
A base part fixed to the panel and electrically connected to the target of the X-ray tube, and an electrical connector part embedded in the mold part ;
The X-ray generator according to claim 1, wherein the panel forms a part of a mold when the mold part is molded .
前記パネルは、前記モールド部に固着させた前面パネルに対面する背面パネルであることを特徴とする請求項記載のX線発生装置。Wherein the panels, X-rays generating apparatus according to claim 1, characterized in that a rear panel facing the front panel is secured to the mold portion. 筺体内の電子銃から発射させた電子をターゲットに衝突させ、この衝突により発生したX線を、X線出射窓を介して外部に出射させる構造をもつX線管と、
前記ターゲットを内部に収容する前記X線管の胴部を包囲し且つ格納させる電気絶縁性のモールド部と、
前記モールド部に固着させた金属製の背面パネルと、
前記背面パネルに固定されて、前記X線管の前記ターゲットに電気的に接続させる基部が前記モールド部内に埋め込まれた電気コネクタ部と、
前記モールド部に固着させた金属製の前面パネルと、
前記モールド部と前記X線管の前記筺体と前記前面パネルとにより形成した電気絶縁オイル収容部と、
前記X線管の前記筺体に形成させると共に前記前面パネルの外表面に接触固定させるフランジ部と、を備えたことを特徴とするX線発生装置。
An X-ray tube having a structure in which electrons emitted from an electron gun in a housing collide with a target and X-rays generated by the collision are emitted to the outside through an X-ray emission window;
An electrically insulating mold part that surrounds and stores a body part of the X-ray tube containing the target therein;
A metal back panel fixed to the mold part;
An electric connector part fixed to the back panel and electrically connected to the target of the X-ray tube and embedded in the mold part;
A metal front panel fixed to the mold part;
An electrically insulating oil containing part formed by the mold part, the housing of the X-ray tube and the front panel;
An X-ray generation apparatus comprising: a flange portion that is formed on the housing of the X-ray tube and is fixed in contact with an outer surface of the front panel.
前記背面パネルは、前記モールド部のモールド成形時に型枠の一部をなすことを特徴とする請求項3記載のX線発生装置。The X-ray generator according to claim 3, wherein the back panel forms a part of a mold when the mold part is molded.
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