JP2015138593A - Radiation tube and radiation generating apparatus - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent damage of a target of a radiation tube and a cooling medium from being caused by contact between the target and the cooling medium disposed around the radiation tube.SOLUTION: A radiation tube includes a shielding body which is disposed in an opening part so as to enclose a target and shields a part of radiation rays emitted from the target. The shielding body has a passage communicating with the target. An end part of the passage is closed by a lid body. The lid body is pressure-welded to the shielding body to be joined thereto.

Description

本発明は、医療機器分野や産業機器分野における、非破壊検査装置等に適用できる放射線管及びそれを備えた放射線発生装置に関する。   The present invention relates to a radiation tube applicable to a nondestructive inspection apparatus and the like in the medical equipment field and the industrial equipment field, and a radiation generating apparatus including the radiation tube.

放射線管は、電子源から放出される電子を高電圧で加速してターゲットに照射することにより、放射線を発生させる。放射線の発生効率は極めて低く、投入電力の大部分はターゲットにおいて熱となる。この熱によりターゲットは高温になるため、ターゲットの熱損傷を防ぐ放熱構造が必要となる。   The radiation tube generates radiation by accelerating the electrons emitted from the electron source with a high voltage and irradiating the target. Radiation generation efficiency is extremely low, and most of the input power becomes heat at the target. Since the target is heated by this heat, a heat dissipation structure that prevents thermal damage to the target is required.

特許文献１では、ターゲット層を支持する透過基板に、放射線遮蔽体を接合した透過型放射線管が開示されている。遮蔽体の少なくとも一部が冷却媒体と接した構造をとることにより、ターゲットで発生した熱を遮蔽体に伝え、遮蔽体を介して冷却媒体に放熱することができる。   Patent Document 1 discloses a transmission radiation tube in which a radiation shield is bonded to a transmission substrate that supports a target layer. By adopting a structure in which at least a part of the shield is in contact with the cooling medium, heat generated in the target can be transmitted to the shield and radiated to the cooling medium through the shield.

また、特許文献２には、ターゲット材が設置された構造物の凹部に、Ｘ線を透過する蓋を付け、凹部内を真空や不活性ガス等の非酸化雰囲気として、ターゲットの酸化を防止したターゲットアセンブリが開示されている。   Moreover, in patent document 2, the cover which permeate | transmits X-rays was attached to the recessed part of the structure in which the target material was installed, and the inside of the recessed part was made into non-oxidizing atmospheres, such as a vacuum and an inert gas, and prevented the oxidation of the target A target assembly is disclosed.

特開２０１２−１２４０９９号公報JP 2012-1204099 A 米国特許第７８３１０２１号明細書US Pat. No. 7,831,021

遮蔽体の開口に蓋を接合する際に、接着剤を使用した場合は、接着剤が冷却媒体としての電気絶縁油に接触する。このとき、接着剤が絶縁油との化学反応により劣化することによって、蓋の気密性が低下する。そして、高温のターゲットと絶縁油とが接触することにより、絶縁油の劣化や変質が発生して絶縁耐圧が低下するとともに、ターゲットの酸化をもたらす。   When an adhesive is used when joining the lid to the opening of the shield, the adhesive comes into contact with the electrical insulating oil as a cooling medium. At this time, the adhesive deteriorates due to a chemical reaction with the insulating oil, thereby reducing the airtightness of the lid. Then, when the high-temperature target and the insulating oil come into contact with each other, the insulating oil is deteriorated or deteriorated to reduce the withstand voltage, and the target is oxidized.

本発明の目的は、上記問題に鑑み、ターゲットに接合された遮蔽体に密閉された空間を設けた放射線管において、密閉空間の気密性低下に伴う絶縁油の劣化や変質、更にターゲットの酸化を防止することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a radiation tube provided with a sealed space in a shield bonded to a target. It is to prevent.

本発明の放射線管は、開口部を有する外囲器と、前記外囲器の内部に配置された電子源と、前記電子源から放出された電子の照射により放射線を発生するターゲットと、前記ターゲットを囲むように、前記開口部に配置され、前記ターゲットから放出された放射線の一部を遮蔽する遮蔽体とからなる放射線管であって、前記遮蔽体は、前記ターゲットに連通する通路を有し、前記通路の端部は、蓋体により塞がれ、前記蓋体は、前記遮蔽体に圧接されて接合されていることを特徴とする。   The radiation tube of the present invention includes an envelope having an opening, an electron source disposed inside the envelope, a target that generates radiation by irradiation of electrons emitted from the electron source, and the target A radiation tube that is disposed in the opening so as to surround the shield and shields a part of radiation emitted from the target, the shield having a passage communicating with the target The end of the passage is closed by a lid, and the lid is pressed and joined to the shield.

本発明によれば、冷却媒体の劣化や変質を防止すると同時に、ターゲットの酸化も防止することができるため、長時間にわたり安定的に放射線出力が可能な放射線管を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to prevent deterioration and alteration of the cooling medium and at the same time prevent oxidation of the target. Therefore, it is possible to provide a radiation tube capable of stably outputting radiation for a long time.

本発明に係る放射線管の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the radiation tube which concerns on this invention. 本発明に係るアノードの構成を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the structure of the anode which concerns on this invention. 本発明に係るアノードの他の構成を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the other structure of the anode which concerns on this invention. 本発明に係る放射線発生装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the radiation generator concerning this invention. 本発明に係る放射線撮影システムの構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of the radiography system which concerns on this invention.

本実施形態の放射線管の構成について説明する。本実施形態で用いる放射線は、Ｘ線であるが、中性子線や陽子線等の他の放射線にも適用可能である。   The structure of the radiation tube of this embodiment is demonstrated. Although the radiation used in this embodiment is X-rays, it can also be applied to other radiation such as neutron beams and proton beams.

図１は、放射線管１の断面図、図２（ａ）は、アノード４の拡大断面図、図２（ｂ）は、アノード４を蓋体９側から見た平面図である。   1 is a cross-sectional view of the radiation tube 1, FIG. 2A is an enlarged cross-sectional view of the anode 4, and FIG. 2B is a plan view of the anode 4 viewed from the lid body 9 side.

放射線管１は、外囲器３の内部に電子源２を備え、外囲器３の開口部にアノード４を配設している。電子源２とアノード４とは対向配置され、両者間には、３０ｋＶ乃至１５０ｋＶの加速電圧が印加される。電子源２から放出された電子が、アノード４を構成する透過型ターゲット（以下、ターゲット）７に衝突することにより、対向面側から放射線を発生する。即ち、放射線管１は、透過型放射線管である。   The radiation tube 1 includes an electron source 2 inside an envelope 3, and an anode 4 is disposed in an opening of the envelope 3. The electron source 2 and the anode 4 are arranged to face each other, and an acceleration voltage of 30 kV to 150 kV is applied between them. The electrons emitted from the electron source 2 collide with a transmission target (hereinafter referred to as target) 7 constituting the anode 4, thereby generating radiation from the facing surface side. That is, the radiation tube 1 is a transmissive radiation tube.

電子源２としては、熱陰極型電子源、冷陰極型電子源が用いられる。電子源２は、外囲器３を貫通するように配置した端子６を介して、外部の駆動回路と電気的に接続され、電子放出量及び電子放出のオン・オフ状態が制御される。   As the electron source 2, a hot cathode type electron source or a cold cathode type electron source is used. The electron source 2 is electrically connected to an external driving circuit via a terminal 6 disposed so as to penetrate the envelope 3, and the amount of electron emission and the on / off state of electron emission are controlled.

アノード４は、ターゲット７と遮蔽体８と蓋体９と押え板１０から構成されている。ターゲット７は、放射線透過性の支持基板（以下、基板）７ａとターゲット層７ｂとから構成され、電子線５がターゲット層７ｂに照射されることで放射線が発生する。基板７ａは、放射線の透過性が高く、熱伝導が良く、真空封止に耐える強度を有する。基板７ａとしては、放射線の透過率がアルミニウムよりも小さく、熱伝導率がタングステンよりも大きい、ダイヤモンド、窒化アルミ、窒化ケイ素が用いられる。ダイヤモンドは、他の材料に比べて熱伝導性が極めて大きく、放射線の透過性も高く、強度も優れているので、より好ましい。基板７ａの厚さは、上記の機能を満足するように、０．３ｍｍ以上２ｍｍ以下が好ましい。   The anode 4 includes a target 7, a shield 8, a lid 9, and a presser plate 10. The target 7 includes a radiation-transmissive support substrate (hereinafter referred to as a substrate) 7a and a target layer 7b, and radiation is generated by irradiating the target layer 7b with the electron beam 5. The substrate 7a has high radiation transparency, good heat conduction, and strength to withstand vacuum sealing. As the substrate 7a, diamond, aluminum nitride, or silicon nitride having a radiation transmittance smaller than that of aluminum and a thermal conductivity larger than that of tungsten is used. Diamond is more preferable because it has extremely high thermal conductivity, high radiation transparency, and excellent strength compared to other materials. The thickness of the substrate 7a is preferably 0.3 mm or more and 2 mm or less so as to satisfy the above function.

ターゲット層７ｂには、通常、原子番号２６以上の金属材料を用いることができる。より好適には、熱伝導率が大きく融点が高いものほど良い。具体的には、タングステン、モリブデン、クロム、銅、コバルト、鉄、ロジウム、レニウム等の金属材料、又はこれらの合金材料を好適に用いることができる。ターゲット層７ｂの厚さは、ターゲット層７ｂへの電子の浸入長との関係から、１μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。基板７ａへのターゲット層７ｂの形成は、スパッタ、蒸着、スクリーン印刷等により行なわれる。また、別の方法としては、圧延や研磨により所定の厚さのターゲット層７ｂを別途作製し、基板７ａに高温高圧下で拡散接合することによりターゲットとすることも可能である。   In general, a metal material having an atomic number of 26 or more can be used for the target layer 7b. More preferably, the higher the thermal conductivity, the higher the melting point. Specifically, a metal material such as tungsten, molybdenum, chromium, copper, cobalt, iron, rhodium, rhenium, or an alloy material thereof can be preferably used. The thickness of the target layer 7b is preferably 1 μm or more and 15 μm or less from the relationship with the penetration depth of electrons into the target layer 7b. The target layer 7b is formed on the substrate 7a by sputtering, vapor deposition, screen printing, or the like. As another method, a target layer 7b having a predetermined thickness can be separately produced by rolling or polishing, and diffusion-bonded to the substrate 7a under high temperature and high pressure to obtain a target.

遮蔽体８は、基板７ａの外周を取り囲み、放射線放出側（放射線放出管１の外側）に突出して配置される。遮蔽体８は、ターゲット７に連通する通路を有しており、通路の電子源２側の端部又は端部から所定位置にターゲット７が接合されている。また、通路の電子源２側と対向する側の端部は、蓋体９により塞がれている。ターゲット７よりも電子源２側の通路は、電子線５をターゲット層７ｂに導くための電子通過路となり、対向側は、放射線を放射線管１の外部に導くための放射線通過路となる。ターゲット層７ｂから全方位に放出される放射線のうち不要な（一部の）放射線は遮蔽体８により遮蔽される。即ち、照射領域が制限された放射線が、放射線通過路を通って、蓋体９を透過し、外部に放出される。   The shield 8 surrounds the outer periphery of the substrate 7a and is disposed so as to protrude to the radiation emission side (outside the radiation emission tube 1). The shield 8 has a passage communicating with the target 7, and the target 7 is joined to a predetermined position from the end of the passage on the electron source 2 side or the end. Further, the end of the passage facing the electron source 2 side is closed by a lid 9. The passage closer to the electron source 2 than the target 7 is an electron passage for guiding the electron beam 5 to the target layer 7 b, and the opposite side is a radiation passage for guiding radiation to the outside of the radiation tube 1. Of the radiation emitted from the target layer 7 b in all directions, unnecessary (partial) radiation is shielded by the shield 8. That is, the radiation whose irradiation area is limited passes through the radiation passage, passes through the lid body 9, and is emitted to the outside.

遮蔽体８は、また、放熱体としての機能を有する。電子線５がターゲット７に照射されることで発生した熱は、遮蔽体８を通じて外部へ放熱される。遮蔽体８を構成する材料は、放射線の遮蔽部材としての観点からは放射線の吸収率が高いものが好ましく、放熱体としての観点からは熱伝導率の高いものが好ましい。例えば、タンタル、モリブデン等の金属材料を用いることができる。また、これらの放射線吸収率の高い材料を内側に用い、熱伝導率の高い材料（例えば銅やアルミ）を外側に用いて、２層構成として通路を形成することも可能である。   The shield 8 also has a function as a heat radiator. Heat generated by irradiating the target 7 with the electron beam 5 is radiated to the outside through the shield 8. The material constituting the shield 8 preferably has a high radiation absorption rate from the viewpoint of a radiation shielding member, and preferably has a high thermal conductivity from the viewpoint of a radiator. For example, a metal material such as tantalum or molybdenum can be used. Further, it is also possible to form a passage as a two-layer structure by using a material having a high radiation absorption rate on the inside and using a material having a high thermal conductivity (for example, copper or aluminum) on the outside.

遮蔽体８と基板７ａとの接合は、ろう付け等により行なわれる。接合に当たっては、外囲器３の内部を真空状態に維持できるような接合状態とすることが重要である。ターゲット７と遮蔽体と８は、基板７ａの側面部又は周縁部の少なくとも何れかで、全周にわたって気密性を保った状態で接合されている。   The shield 8 and the substrate 7a are joined by brazing or the like. In joining, it is important to set the joining state so that the inside of the envelope 3 can be maintained in a vacuum state. The target 7 and the shield 8 are bonded together in a state where airtightness is maintained over the entire periphery at at least one of the side surface and the peripheral edge of the substrate 7a.

蓋体９は、遮蔽体８と押え板１０との間に配置され、当接部１１において、遮蔽体８と当接している。押え板１０は、蓋体９を遮蔽体８へ押し付け、当接部１１において蓋体９を圧接しており、圧接により蓋体９と遮蔽体８間の気密性が保たれる。蓋体９と遮蔽体８と基板７ａとで密閉空間を形成している。密閉空間の雰囲気は、必要に応じて、大気雰囲気、真空雰囲気、ＡｒやＮ２等の非酸化雰囲気等より適宜選択させる。蓋体９を設けることで、高温となるターゲット７を放射線管１の外部環境と分離することができる。そのため、ターゲット７へのパーティクルの付着による汚染を防ぐことができる。また、ターゲット７と冷却媒体が直接接触しないため、冷却媒体及びターゲット７の双方のダメージを防ぐことができる。蓋体９の材料としては、ダイヤモンド、ガラス、ベリリウム、アルミニウム、窒化シリコン、窒化アルミニウム等の放射線吸収率の低い材料が好ましい。また、基板としての強度を有し、且つ放射線の吸収を少なくするため、蓋体９の厚みは、５０μｍ以上５ｍｍ以下が適当である。又、押え板１０を構成する材料は、放射線を遮蔽する材料である、タンタル、タングステン、鉛、モリブデン等の金属材料を用いることができる。   The lid 9 is disposed between the shield 8 and the presser plate 10, and is in contact with the shield 8 at the contact portion 11. The presser plate 10 presses the lid 9 against the shield 8 and presses the lid 9 at the contact portion 11, and the airtightness between the lid 9 and the shield 8 is maintained by the pressure contact. The lid 9, the shield 8, and the substrate 7 a form a sealed space. The atmosphere of the sealed space is appropriately selected from an air atmosphere, a vacuum atmosphere, a non-oxidizing atmosphere such as Ar or N 2, and the like as necessary. By providing the lid 9, the target 7 that is at a high temperature can be separated from the external environment of the radiation tube 1. Therefore, contamination due to adhesion of particles to the target 7 can be prevented. Further, since the target 7 and the cooling medium are not in direct contact, damage to both the cooling medium and the target 7 can be prevented. As the material of the lid 9, a material having a low radiation absorption rate such as diamond, glass, beryllium, aluminum, silicon nitride, aluminum nitride is preferable. Moreover, in order to have the strength as a substrate and to reduce the absorption of radiation, the thickness of the lid 9 is suitably 50 μm or more and 5 mm or less. Moreover, the material which comprises the pressing plate 10 can use metal materials, such as a material which shields a radiation, such as a tantalum, tungsten, lead, molybdenum.

押さえ板１０を加圧することにより、蓋体９は遮蔽体８に圧接される。図２（ａ）、（ｂ）に示すように、押え板１０をボルト３０にて遮蔽体８に固定し、ボルトによる加圧で蓋体９を変形させ圧接している。又、図３（ａ）に示すように、遮蔽体８に、めねじが形成され、押え板１０がおねじとして作用し、ねじ込みよる加圧で蓋体９を変形させ圧接することもできる。又、図３（ｃ）、（ｄ）に示すように、遮蔽体８に押え板１０をかしめて蓋体９を圧接することもできる。さらに、当接部１１に対応する遮蔽体８及び押え板１０の少なくともいずれかに、先の尖ったエッジ部が形成されていても良い。このエッジ部が蓋体９にくいこみ気密性を向上させる。   By pressurizing the pressing plate 10, the lid 9 is brought into pressure contact with the shield 8. As shown in FIGS. 2A and 2B, the presser plate 10 is fixed to the shield 8 with a bolt 30, and the lid 9 is deformed and pressed by pressure applied by the bolt. Further, as shown in FIG. 3A, a female screw is formed on the shield 8, the presser plate 10 acts as a male screw, and the lid 9 can be deformed and brought into pressure contact by pressurization by screwing. Further, as shown in FIGS. 3C and 3D, the lid 9 can be press-contacted by crimping the presser plate 10 to the shield 8. Furthermore, a pointed edge portion may be formed on at least one of the shield 8 and the pressing plate 10 corresponding to the contact portion 11. This edge portion improves the tight airtightness which is difficult for the lid body 9.

外囲器３は、ガラスやセラミックス等で構成され、放射線管１の内部は真空排気（減圧）されて、１×１０−４Ｐａ以下の真空度の空間となっている。冷陰極型電子源等の場合は、１×１０−６Ｐａ以下の真空度とするのがより好ましい。放射線管１内の真空度の維持の為に、ゲッタ（不図示）を外囲器３内部に配置してもよい。   The envelope 3 is made of glass, ceramics, or the like, and the inside of the radiation tube 1 is evacuated (depressurized) to form a space with a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa or less. In the case of a cold cathode type electron source or the like, the degree of vacuum is preferably 1 × 10 −6 Pa or less. A getter (not shown) may be arranged inside the envelope 3 in order to maintain the degree of vacuum in the radiation tube 1.

次に、図４を用いて、本実施形態の放射線発生装置２０について説明する。放射線発生装置２０は、放射線管１と、これを内部に収容する収納容器２２とを備え、収納容器２２の余剰空間には冷却媒体として絶縁性流体２３が満たされている。また、収納容器２２には、放射線管１から放射される放射線を、外部に取り出すための放射線放出窓（以下、放出窓）２１を備えている。収納容器２２の内部には、回路基板や絶縁トランス等から構成される駆動回路２４を設けても良い。駆動回路２４から、放射線管１に放射線の発生を制御する所定の電圧信号が印加される。収納容器２２は、容器としての十分な強度を有していれば良く、金属やプラスチックス材料等から構成される。放出窓２１には、ガラス、アルミニウム、ベリリウム等が用いられる。絶縁性流体２３は、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絶縁性液体が好ましく、例えば、シリコーン油、トランス油、フッ素系オイル等の電気絶縁油、ハイドロフルオロエーテル等のフッ素系の絶縁性液体が用いられる。   Next, the radiation generator 20 of this embodiment is demonstrated using FIG. The radiation generation apparatus 20 includes the radiation tube 1 and a storage container 22 that stores the radiation tube 1. The surplus space of the storage container 22 is filled with an insulating fluid 23 as a cooling medium. Further, the storage container 22 is provided with a radiation emission window (hereinafter referred to as an emission window) 21 for extracting the radiation emitted from the radiation tube 1 to the outside. A drive circuit 24 composed of a circuit board, an insulating transformer, or the like may be provided inside the storage container 22. A predetermined voltage signal for controlling the generation of radiation is applied from the drive circuit 24 to the radiation tube 1. The storage container 22 only needs to have sufficient strength as a container, and is made of metal, plastics material, or the like. Glass, aluminum, beryllium or the like is used for the discharge window 21. The insulating fluid 23 is preferably an insulating liquid having high electrical insulation, high cooling capacity, and little deterioration due to heat. For example, an electrical insulating oil such as silicone oil, transformer oil, and fluorine oil, hydrofluoroether, etc. A fluorine-based insulating liquid is used.

従来の蓋体９を接着剤にて遮蔽体８に接着する方法では、接着部に接する絶縁性流体２３として使用される電気絶縁油のケミカルアタック及びターゲットより発生する熱により接着剤劣化が進行する。結果、蓋体９と遮蔽体８間の気密性が低下してターゲット７へのパーティクル付着による汚染が生じる。また、高温となるターゲット７と電気絶縁油が直接接触し、電気絶縁油の分解が発生し、耐圧低下へと到る。本発明のように、蓋体９を当接部１１に圧接させる形態であれば、蓋の気密性も悪化しない為、電気絶縁油の劣化や変質、更にターゲットの酸化を防止することができる。   In the conventional method of adhering the lid body 9 to the shielding body 8 with an adhesive, the deterioration of the adhesive proceeds due to the chemical attack of the electrical insulating oil used as the insulating fluid 23 in contact with the bonded portion and the heat generated from the target. . As a result, the airtightness between the lid 9 and the shield 8 is lowered, and contamination due to particle adhesion to the target 7 occurs. Moreover, the target 7 which becomes high temperature and the electric insulating oil come into direct contact with each other, the electric insulating oil is decomposed, and the pressure resistance is lowered. As in the present invention, if the lid 9 is pressed against the abutting portion 11, the airtightness of the lid is not deteriorated, so that deterioration and deterioration of the electrical insulating oil and further oxidation of the target can be prevented.

次に、図５を用いて、本実施形態に係る放射線撮影システムの構成を説明する。放射線発生装置２０は、必要に応じて、その放射線放出窓２１部分に設けられた可動絞りユニット２５を備えている。可動絞りユニット２５は、放射線発生装置２０から照射される放射線２６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２５として、放射線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。   Next, the configuration of the radiation imaging system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The radiation generator 20 includes a movable diaphragm unit 25 provided in the radiation emission window 21 portion as necessary. The movable aperture unit 25 has a function of adjusting the width of the irradiation field of the radiation 26 irradiated from the radiation generator 20. Further, as the movable diaphragm unit 25, a unit to which a function capable of simulating and displaying a radiation irradiation field with visible light can be used.

システム制御装置３２は、放射線発生装置２０と放射線検出装置３１とを連携制御する。駆動回路２４は、システム制御装置３２による制御の下に、放射線管１に各種の制御信号を出力する。この制御信号により、放射線発生装置２０から放出される放射線２６の放出状態が制御される。放射線発生装置２０から放出された放射線２６は、被検体３４を透過して検出器３６で検出される。検出器３６は、検出した放射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３２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３２に出力する。システム制御装置３２は、処理された画像信号に基づいて、表示装置３３に画像を表示させるための表示信号を表示装置３３に出力する。表示装置３３は、表示信号に基づく画像を、被検体３４の撮影画像としてスクリーンに表示する。   The system control device 32 controls the radiation generation device 20 and the radiation detection device 31 in a coordinated manner. The drive circuit 24 outputs various control signals to the radiation tube 1 under the control of the system control device 32. The emission state of the radiation 26 emitted from the radiation generator 20 is controlled by this control signal. The radiation 26 emitted from the radiation generator 20 passes through the subject 34 and is detected by the detector 36. The detector 36 converts the detected radiation into an image signal and outputs the image signal to the signal processing unit 35. The signal processing unit 35 performs predetermined signal processing on the image signal under the control of the system control device 32, and outputs the processed image signal to the system control device 32. The system control device 32 outputs a display signal for displaying an image on the display device 33 to the display device 33 based on the processed image signal. The display device 33 displays an image based on the display signal on the screen as a captured image of the subject 34.

放射線の代表例はＸ線であり、本発明に係る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。   A representative example of radiation is X-rays, and the X-ray imaging system according to the present invention can be used for non-destructive inspection of industrial products and pathological diagnosis of human bodies and animals.

（実施例１）
図１、図２に示す構成の放射線管１を作製した。作製方法を以下に示す。 Example 1
A radiation tube 1 having the structure shown in FIGS. 1 and 2 was produced. A manufacturing method is shown below.

ターゲット７を作製するために、直径５ｍｍ、厚さ１ｍｍのディスク状（円柱状）の合成ダイヤモンド基板を基板７ａとして用意し、予め、ＵＶ−オゾンアッシャにより、表面の有機物を除去した。このダイヤモンド基板の一方の面上に、スパッタ法によりターゲット層７ｂとして直径３ｍｍ、厚さ６μｍのタングステン膜を、メタルマスクを使用して形成した。尚、タングステン膜のパターン形成は、フォトリソグラフィを使用してもよいし、印刷法等を使用してもよい。   In order to produce the target 7, a disk-shaped (cylindrical) synthetic diamond substrate having a diameter of 5 mm and a thickness of 1 mm was prepared as the substrate 7a, and organic substances on the surface were previously removed by a UV-ozone asher. A tungsten film having a diameter of 3 mm and a thickness of 6 μm was formed as a target layer 7b on one surface of the diamond substrate by a sputtering method using a metal mask. Note that the pattern formation of the tungsten film may use photolithography or a printing method.

続いて、遮蔽体８とターゲット７をろう付けにより一体化した。遮蔽体８は、材料としてタングステンを使用し、機械加工で図２（ａ）に示すような形状に加工した。また、ターゲット７には、ろう付けのために側面周囲にチタンを活性金属成分としたメタライズ層を形成した。遮蔽体８の保持部９にターゲット７と銀、銅、チタンからなるろう材をセットして、８５０℃で焼成することで一体化した。   Subsequently, the shield 8 and the target 7 were integrated by brazing. The shield 8 was made of tungsten as a material and machined into a shape as shown in FIG. Further, a metallized layer containing titanium as an active metal component was formed around the side surface of the target 7 for brazing. The target 7 and a brazing material made of silver, copper, and titanium were set on the holding portion 9 of the shield 8 and were integrated by firing at 850 ° C.

次に、ターゲット７と一体になった遮蔽体８を、含浸型の熱陰極を有する電子源２と対向させて、電子線５がターゲット７に照射できるように位置決めし、真空封止した。この際、外囲器３内にはゲッタ（不図示）も配置した。   Next, the shield 8 integrated with the target 7 was opposed to the electron source 2 having an impregnated hot cathode so that the target 7 could be irradiated with the electron beam 5 and vacuum sealed. At this time, a getter (not shown) was also arranged in the envelope 3.

最後に、図２（ｂ）に示すように押え板１０を使用して遮蔽体８の放射線放出側の開口端に蓋体９を圧接した。蓋体９としては、厚さ１ｍｍで径が１６ｍｍのアルミニウム製のものを使用した。押え板１０をボルト３０にて遮蔽体８へ締込み、蓋体９を遮蔽体８との当接部１１にて圧接した。遮蔽体８の開口の内径が１２ｍｍであり、当接部１１は２ｍｍ幅で圧接した。これにより、接合材１０が蓋体９と遮蔽体８とターゲット７とにより囲まれる密閉空間に入りこむことなく蓋体９と遮蔽体８とを接合することができた。   Finally, as shown in FIG. 2 (b), the cover body 9 was pressed against the opening end of the shielding body 8 on the radiation emission side using the presser plate 10. As the lid 9, an aluminum one having a thickness of 1 mm and a diameter of 16 mm was used. The presser plate 10 was fastened to the shield 8 with a bolt 30, and the lid 9 was press-contacted at the contact portion 11 with the shield 8. The inner diameter of the opening of the shield 8 was 12 mm, and the contact portion 11 was pressed with a width of 2 mm. Thereby, the lid 9 and the shield 8 could be joined without the bonding material 10 entering the sealed space surrounded by the lid 9, the shield 8 and the target 7.

このようにして作製した放射線管１を、図３に示す放射線発生装置２０内に電気絶縁油を封入して、長時間連続使用した場合、蓋の気密性も悪化しなかった。よって、電気絶縁油の分解が抑制され耐圧低下も発生せず安定して放射線を発生させることができた。   When the radiation tube 1 produced in this manner was sealed for a long period of time with electric insulating oil sealed in the radiation generator 20 shown in FIG. 3, the airtightness of the lid was not deteriorated. Therefore, the decomposition of the electrical insulating oil was suppressed, and radiation could be stably generated without causing a decrease in pressure resistance.

（実施例２）
本実施例の放射線管は、アノード部が図３（ａ）、（ｂ）に示した形状とした以外は実施例１と同様にして作製した。遮蔽体８の開口内側の径が１６ｍｍであり、開口内側にピッチ２ｍｍで、めねじを形成した。外径１６ｍｍの押え板１０側の外周部にピッチ２ｍｍで、おねじを形成した。めねじとおねじとが合わされることにより、厚さ１ｍｍで径が１６ｍｍのアルミニウム製蓋体９を厚さを０．８ｍｍまで潰して圧接した。さらに、この蓋体９と遮蔽体８の、当接部１１に対応する部分に先の尖ったエッジを形成した。本例においても、実施例１と同様に、安定して放射線を発生させることができた。 (Example 2)
The radiation tube of this example was produced in the same manner as in Example 1 except that the anode part had the shape shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The inner diameter of the opening of the shield 8 was 16 mm, and a female screw was formed at a pitch of 2 mm inside the opening. Male screws were formed at a pitch of 2 mm on the outer periphery of the presser plate 10 having an outer diameter of 16 mm. By combining the female screw and the male screw, the aluminum lid body 9 having a thickness of 1 mm and a diameter of 16 mm was crushed to a thickness of 0.8 mm and pressed. Further, a pointed edge was formed at a portion corresponding to the contact portion 11 of the lid body 9 and the shield body 8. Also in this example, as in Example 1, radiation could be generated stably.

１ 放射線管
２ 電子源
３ 外囲器
７ ターゲット
８ 遮蔽体
９ 蓋体
１０ 押え板 1 Radiation tube 2 Electron source 3 Envelope 7 Target 8 Shield 9 Lid 10 Presser plate

Claims (7)

開口部を有する外囲器と、
前記外囲器の内部に配置された電子源と、
前記電子源から放出された電子の照射により放射線を発生するターゲットと、
前記ターゲットを囲むように、前記開口部に配置され、前記ターゲットから放出された放射線の一部を遮蔽する遮蔽体とからなる放射線管であって、
前記遮蔽体は、前記ターゲットに連通する通路を有し、
前記通路の端部は、蓋体により塞がれ、
前記蓋体は、前記遮蔽体に圧接されて接合されていることを特徴とする放射線管。 An envelope having an opening;
An electron source disposed inside the envelope;
A target that generates radiation by irradiation of electrons emitted from the electron source;
A radiation tube that is disposed in the opening so as to surround the target and includes a shielding body that shields part of the radiation emitted from the target;
The shield has a passage communicating with the target;
The end of the passage is closed by a lid,
The radiation tube according to claim 1, wherein the lid is pressed against and joined to the shield. 前記蓋体の外周部に配置された押え板を有し、
前記蓋体は、前記押え板と前記遮蔽体との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の放射線管。 Having a presser plate arranged on the outer periphery of the lid,
The radiation tube according to claim 1, wherein the lid is disposed between the pressing plate and the shield. 前記押え板と前記遮蔽体とは、ねじ留めされていることを特徴とする請求項２記載の放射線管。   The radiation tube according to claim 2, wherein the pressing plate and the shield are screwed together. 前記押え板は、放射線を遮蔽する材料から構成されることを特徴とする請求項２に記載の放射線管。   The radiation tube according to claim 2, wherein the pressing plate is made of a material that shields radiation. 前記遮蔽体及び前記押え板の少なくともいずれかは、前記蓋体と当接する部分に、エッジ部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の放射線管。   3. The radiation tube according to claim 2, wherein at least one of the shielding body and the pressing plate has an edge portion formed at a portion in contact with the lid body. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線管と、
前記放射線管を内部に収容する収納容器とを備え、
前記収納容器の内部の余剰空間が冷却媒体で満たされていることを特徴とする放射線発生装置。 The radiation tube according to any one of claims 1 to 5,
A storage container for storing the radiation tube therein;
A radiation generating apparatus, wherein an extra space inside the storage container is filled with a cooling medium. 請求項６に記載の放射線発生装置と、
前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、
前記放射線発生装置と前記放射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放射線撮影システム。 A radiation generator according to claim 6;
A radiation detector that detects radiation emitted from the radiation generator and transmitted through the subject;
A radiation imaging system comprising: a control device that controls the radiation generation device and the radiation detection device in a coordinated manner.

Images