JP4231288B2

JP4231288B2 - X-ray source and non-destructive inspection equipment

Info

Publication number: JP4231288B2
Application number: JP2002380633A
Authority: JP
Inventors: 一隆鈴木; 通浩伊藤; 貴俊吉山; 博己川上; 務稲鶴
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2002-12-27
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2022-12-27
Also published as: JP2004213974A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線管とその電源部とが一体に構成されたＸ線源およびこのＸ線源が組み込まれたＸ線発生装置を備える非破壊検査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
試料を破壊することなくその内部構造を透視画像として観察する非破壊検査装置には、試料にＸ線を照射するＸ線源を備えたＸ線発生装置や、試料を透過したＸ線を検出するＸ線カメラなどが使用されている。この非破壊検査装置では、Ｘ線の発生ポイントから試料までの距離が近いほど拡大率の大きな透視画像が得られる。
【０００３】
一方、Ｘ線を照射するＸ線源としては、Ｘ線管とその電源部とが一体に構成されたものが従来一般に知られている（例えば特許文献１〜３参照）。また、この種の電源一体型のＸ線源として、図４に示すＸ線源Ａが従来一般に知られている。
【０００４】
図４に示すＸ線源Ａは、エポキシ樹脂からなる絶縁ブロックＢ１中に高電圧発生部Ｂ２、高電圧線Ｂ３、ソケットＢ４などをモールドした構造の電源部Ｂと、絶縁ブロックＢ１に形成された貯留凹部Ｂ５内の高圧絶縁オイルＢ６にバルブ部Ｃ１が浸漬されて組み込まれるＸ線管Ｃとを備えている。
【０００５】
電源部Ｂにおける絶縁ブロックＢ１の貯留凹部Ｂ５が開口する片側の面には、Ｘ線管Ｃを固定して貯留凹部Ｂ５の開口を覆う覆板Ｂ７が固定され、絶縁ブロックＢ１の反対側の面には底板Ｂ８が固定されている。そして、覆板Ｂ８には、Ｘ線管Ｃのバルブ部Ｃ１を挿通させる開口Ｂ９が形成され、その周辺部にＸ線管Ｃの取付フランジＣ２が固定されている。
【０００６】
Ｘ線管Ｃは、棒状陽極Ｃ３を収容したバルブ部Ｃ１と、棒状陽極Ｃ３の先端部のターゲットＣ４を収容したＸ線発生部Ｃ５と、ターゲットＣ４の反射面に向けて電子ビームを出射する電子銃（図示省略）を収容した電子銃部Ｃ６とを備えている。Ｘ線発生部Ｃ５は、取付フランジＣ２を挟んでバルブ部Ｃ１と反対側に同軸に配置されており、このＸ線発生部Ｃ５およびバルブ部Ｃ１の軸線に対して電子銃部Ｃ６の軸線が直交している。
【０００７】
このようなＸ線管Ｃは、バルブ部Ｃ１から突出する棒状陽極Ｃ３の基端部の高電圧印加部Ｃ７が電源部Ｂの絶縁ブロックＢ１にモールドされたソケットＢ４に嵌合することにより、電源部Ｂの高電圧発生部Ｂ２から高電圧線Ｂ３を介して高電圧の供給を受けるように構成されている。そして、このＸ線管は、電子銃がターゲットに向けて電子ビームを出射すると、電子ビームがターゲットに入射することによって発生したＸ線がＸ線出射窓から出射されるように構成されている。
【０００８】
【特許文献１】
ＵＳＰ５，０７７，７７１
【特許文献２】
ＵＳＰ４，６４６，３３８
【特許文献３】
ＵＳＰ４，６４６，４８０
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４に示した従来のＸ線源Ａは、Ｘ線管Ｃのバルブ部Ｃ１を高圧絶縁オイルＢ６に浸漬させて耐圧性を維持するための貯留凹部Ｂ５を備えているものの、この貯留凹部Ｂ５は絶縁ブロックＢ１に形成されて覆板Ｂ７により塞がれている。このため、従来のＸ線源Ａにおいては、貯留凹部Ｂ５内に収容された高圧絶縁オイルＢ６などの液状絶縁物質やＸ線管Ｃのバルブ部Ｃ１の放熱性が悪いという問題が指摘されている。
【００１０】
そこで、本発明は、Ｘ線管のバルブ部およびこれを浸漬させる液状絶縁物質の放熱を促進できるＸ線管を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るＸ線源は、Ｘ線を発生させるための高電圧印加部がバルブ部に突設されたＸ線管と、高電圧印加部に電圧を供給する電圧発生部が絶縁ブロック中にモールドされた構造の電源部と、バルブ部を収容してＸ線管を固定する金属製筒部材とを備え、金属製筒部材は絶縁ブロックの外部に固定され、金属製筒部材の内部には、バルブ部を浸漬させる液状絶縁物質が封入されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係るＸ線源では、Ｘ線管のバルブ部を液状絶縁物質に浸漬させて収容する金属製筒部材が絶縁ブロックの外部に固定されているため、その放熱性が良好であり、金属製筒部材の内部の液状絶縁物質やＸ線管のバルブ部の放熱が促進される。
【００１３】
また、本発明のＸ線源は、ターゲットに導通する棒状陽極の高電圧印加部が突設されたバルブ部の軸線と、電子銃を収容した電子銃部の軸線とが交差するＸ線管と、高電圧印加部に電圧を供給する電圧発生部が絶縁ブロック中にモールドされた構造の電源部と、バルブ部を収容してＸ線管を固定する金属製筒部材とを備え、金属製筒部材は絶縁ブロックの外部に固定され、金属製筒部材の内部には、前記バルブ部を浸漬させる液状絶縁物質が封入されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係るＸ線源においても、Ｘ線管のバルブ部を液状絶縁物質に浸漬させて収容する金属製筒部材が絶縁ブロックの外部に固定されているため、その放熱性が良好であり、金属製筒部材の内部の液状絶縁物質やＸ線管のバルブ部の放熱が促進される。
【００１５】
本発明のＸ線源において、金属製筒部材は、絶縁ブロックの外部に板部材を介して固定するのが好ましい。
【００１６】
本発明のＸ線源において、金属製筒部材が円筒状に形成され、Ｘ線管のバルブ部と同軸に配置されている場合、棒状陽極から金属製筒部材までの距離が均等となるため、棒状陽極およびターゲットの周囲に形成される電界の安定性が向上する。
【００１７】
また、Ｘ線管のバルブ部から突出する棒状陽極の高電圧印加部を囲んで金属製筒部材との間を遮蔽する壁部が電源部の絶縁ブロックに突設されている場合、この壁部により高電圧印加部から金属製筒部材への異常放電が効果的に防止される。
【００１８】
さらに、金属製筒部材の先端部の周面が斜面状またはテーパ状に形成されて金属製筒部材が先細状に構成されているＸ線源は、試料の内部構造を透視画像として観察する非破壊検査装置のＸ線発生装置に組み込まれて使用される場合、金属製筒部材の先端部の斜面状またはテーパ状の周面に接触するまで試料を大きく傾斜させてＸ線管に接近させることができ、試料の非破壊検査をより詳細に高精度に行うことが可能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明に係るＸ線源の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係るＸ線源の全体構造を示す分解斜視図、図２は一実施形態に係るＸ線源の内部構造を示す縦断面図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、第１実施形態に係るＸ線源１は、エポキシ樹脂からなる絶縁ブロック２Ａ中に高電圧発生部２Ｂ、高電圧線２Ｃ、ソケット２Ｄなど（図２参照）をモールドした構造の電源部２と、図示において上側の絶縁ブロック２Ａの上面側に配置される第１板部材３と、絶縁ブロック２Ａの下面側に配置される第２板部材４と、第１板部材３と第２板部材４との間に介設される４本の締結スペーサ部材５と、第１板部材３上に金属製筒部材６を介して固定されるＸ線管７とを備えて構成される。
【００２１】
電源部２の絶縁ブロック２Ａは、概略正方形の上面および下面が相互に平行な短角柱状に形成されており、その上面の中心部には、高電圧線２Ｃを介して高電圧発生部２Ｂに接続された円筒状のソケット２Ｄが配置されている。また、絶縁ブロック２Ａの上面には、ソケット２Ｄと同芯状に配置された環状の壁部２Ｅが突設されている。そして、絶縁ブロック２Ａの周面には、その電位をＧＮＤ電位（接地電位）とするための導電性塗料８が塗布されている。
【００２２】
第１板部材３および第２板部材４は、例えば４本の締結スペーサ部材５および８本の締結ネジ９と協働して電源部２の絶縁ブロック２Ａを図示の上下方向から挟持する部材であり、絶縁ブロック２Ａの上面および下面より大きい概略正方形に形成されている。これら第１板部材３および第２板部材４の４隅には、各締結ネジ９を挿通させるネジ挿通孔３Ａ，４Ａがそれぞれ形成されている。また、第１板部材３には、絶縁ブロック２Ａの上面に突設された環状の壁部２Ｅを囲む円形の開口３Ｂが形成されている。
【００２３】
４本の締結スペーサ部材５は、角柱状に形成されて第１板部材３および第２板部材４の４隅に配置される。各締結スペーサ部材５の長さは、絶縁ブロック２Ａの上面と下面との間隔より若干短く、すなわち、絶縁ブロック２Ａの締付け代だけ短く設定されている。各締結スペーサ部材５の上下の端面には、締結ネジ９がねじ込まれるネジ孔５Ａがそれぞれ形成されている。
【００２４】
金属製筒部材６は円筒状に形成されており、その基端部に形成された取付フランジ６Ａが第１板部材３の開口３Ｂの周辺に図示しないシール部材を介してねじ止め固定されている。この金属製筒部材６の先端部の周面はテーパ面６Ｂに形成されており、このテーパ面６Ｂによって金属製筒部材６は先端部に角部のない先細状に構成されている。また、金属製筒部材６のテーパ面６Ｂに連続する平坦な先端面には、Ｘ線管７のバルブ部７Ａを挿通させる開口６Ｃが形成されている。
【００２５】
Ｘ線管７は、棒状陽極７Ｂを絶縁状態に保持して収容したバルブ部７Ａと、棒状陽極７Ｂに導通してその内端部に構成された反射型のターゲット７Ｃを収容したＸ線発生部７Ｄと、ターゲット７Ｃの反射面に向けて電子ビームを出射する電子銃（図示省略）を収容した電子銃部７Ｅとを備えている。
【００２６】
バルブ部７ＡとＸ線発生部７Ｄとは同軸に配置されており、これらの軸線に対して電子銃部７Ｅの軸線が略直交している。そして、バルブ部７ＡとＸ線発生部７Ｄとの間には、金属製筒部材６の先端面に固定するための取付フランジ７Ｆが形成されている。また、棒状陽極７Ｂの基端部は、高電圧印加部７Ｇとしてバルブ部７Ａの中心部から下方に突出している（図２参照）。
【００２７】
なお、Ｘ線管７には、図示しない排気管が付設されており、この排気管を介してバルブ部７Ａ、Ｘ線発生部７Ｄおよび電子銃部７Ｅの内部が真空引きされることにより、真空密封容器が形成されている。
【００２８】
このようなＸ線管７は、電源部２の絶縁ブロック２Ａにモールドされたソケット２Ｄに高電圧印加部７Ｇが嵌合することにより、高電圧線２Ｃを介して高電圧発生部２Ｂから高電圧の供給を受けるように構成されている。また、この状態で電子銃部７Ｅに内蔵された電子銃（図示省略）がターゲット７Ｃの反射面に向けて電子ビームを出射すると、電子ビームがターゲット７Ｃに入射することによって発生したＸ線がＸ線発生部７Ｄの開口部に装着されたＸ線出射窓７Ｈから出射されるように構成されている。
【００２９】
ここで、一実施形態に係るＸ線源１は、例えば以下の手順により組み立てられる。まず、第２板部材４の各ネジ挿通孔４Ａに挿通された４本の締結ネジ９が４本の締結スペーサ部材５の下端面の各ネジ孔５Ａにねじ込まれる。そして、第１板部材３の各ネジ挿通孔３Ａに挿通された４本の締結ネジ９が４本の締結スペーサ部材５の上端面の各ネジ孔５Ａにねじ込まれることにより、第１板部材３と第２板部材４とが絶縁ブロック２Ａを上下方向から挟持した状態で相互に締結される。その際、第１板部材３と絶縁ブロック２Ａの上面との間には図示しないシール部材が介設され、同様に第２板部材４と絶縁ブロック２Ａの下面との間にも図示しないシール部材が介設される。
【００３０】
次に、第１板部材３上に固定された金属製筒部材６の開口６Ｃからその内部に液状絶縁物質としての高圧絶縁オイル１０が注入される。続いて、Ｘ線管７のバルブ部７Ａが金属製筒部材６の開口６Ｃからその内部に挿入されて高圧絶縁オイル１０中に浸漬され、バルブ部７Ａの中心部から下方に突出する高電圧印加部７Ｇが電源部２側のソケット２Ｄに嵌合される。そして、Ｘ線管７の取付フランジ７Ｆが金属製筒部材６の先端面に図示しないシール部材を介してねじ止め固定される。
【００３１】
以上のように組立てられた一実施形態のＸ線源１では、図２に示すように、Ｘ線管７の棒状陽極７Ｂの軸線に対し、電源部２の絶縁ブロック２Ａの上面に突設された環状の壁部２Ｅおよび金属製筒部材６が同芯状に配置される。また、環状の壁部２Ｅは、Ｘ線管７のバルブ部７Ａから突出する高電圧印加部７Ｇの周囲を囲んで金属製筒部材６との間を遮蔽する高さに突出している。
【００３２】
一実施形態のＸ線源１においては、電源部２の高電圧発生部２Ｂから高電圧線２Ｃおよびソケット２Ｄを介してＸ線管７の高電圧印加部７Ｇに高電圧が印加されと、棒状陽極７Ｂを介してターゲット７Ｃに高電圧が供給される。この状態でＸ線管７の電子銃部７Ｅに内蔵された電子銃（図示省略）がＸ線発生部７Ｄに内蔵されたターゲット７Ｃの反射面に向けて電子ビームを出射すると、電子ビームがターゲット７Ｃに入射することによって発生したＸ線がＸ線発生部７Ｄの開口部に装着されたＸ線出射窓７Ｈから出射される。
【００３３】
ここで、一実施形態のＸ線源１では、Ｘ線管７のバルブ部７Ａを高圧絶縁オイル１０に浸漬させて収容する金属製筒部材６が電源部２の絶縁ブロック２Ａの外部、すなわちに第１板部材３上に突設して固定されているため、その放熱性が良好であり、金属製筒部材６の内部の高圧絶縁オイル１０やＸ線管７のバルブ部７Ａの放熱を促進することができる。
【００３４】
また、金属製筒部材６が棒状陽極７Ｂを中心とした円筒状に形成されており、棒状陽極７Ｂから金属製筒部材６までの距離が均等であるため、棒状陽極７Ｂおよびターゲット７Ｃの周囲に形成される電界を安定させることができる。そして、この金属製筒部材６は、帯電した高圧絶縁オイル１０の電荷を効果的にディスチャージさせることができる。
【００３５】
さらに、電源部２の絶縁ブロック２Ａの上面に突設された環状の壁部２ＥがＸ線管７のバルブ部７Ａから突出する高電圧印加部７Ｇの周囲を囲んで金属製筒部材６との間を遮蔽しているため、高電圧印加部７Ｇから金属製筒部材６への異常放電を効果的に防止することができる。
【００３６】
なお、一実施形態のＸ線源１は、４本の締結スペーサ部材５を介して相互に締結される第１板部材３と第２板部材４との間に電源部２の絶縁ブロック２Ａが挟持される構造を備えており、絶縁ブロック２Ａ内には放電を誘発する導電性異物や、電界の乱れを誘発する帯電性異物が存在しない。このため、第１実施形態のＸ線源１によれば、電源部２における無用な放電現象や電界の乱れを抑制することができる。
【００３７】
ここで、一実施形態のＸ線源１は、例えば、試料の内部構造を透視画像として観察する非破壊検査装置において、試料にＸ線を照射するＸ線発生装置（図示省略）に組み込まれて使用される。図３はその使用例を示しており、Ｘ線源１は、Ｘ線カメラＸＣとの間に配置された試料板ＳＰに向けてＸ線を照射する。すなわち、Ｘ線源１は、金属製筒部材６の上方に突出するＸ線発生部７Ｄに内蔵された図示しないターゲットのＸ線発生ポイントＸＰから図示しないＸ線出射窓を通して試料板ＳＰにＸ線を照射する。
【００３８】
このような使用例において、Ｘ線発生ポイントＸＰから試料板ＳＰまでの距離が近い程、Ｘ線カメラＸＣによる試料板ＳＰの透視画像の拡大率が大きくなるため、試料板ＳＰは、通常、Ｘ線発生ポイントＸＰに近接して配置される。また、試料板ＳＰの内部構造を立体的に観察する場合には、試料板ＳＰをＸ線の照射方向と直交する軸廻りに傾斜させる。
【００３９】
ここで、図３に示すように、試料板ＳＰをＸ線の照射方向と直交する軸廻りに傾斜させた状態で試料板ＳＰの観察ポイントＰをＸ線発生ポイントＸＰに接近させて立体的に観察する際、Ｘ線源１の金属製筒部材６の先端部に２点鎖線で示すような角部が残っていると、試料板ＳＰが金属製筒部材６の先端角部に接触する距離まで、すなわち、Ｘ線発生ポイントＸＰから観察ポイントＰまでの距離がＤ１となる距離までしか試料板ＳＰの観察ポイントＰをＸ線発生ポイントＸＰに接近させることができない。
【００４０】
これに対し、図１および図２に示すように金属製筒部材６の先端部がテーパ面６Ｂによって角部のない先細状に構成されている一実施形態のＸ線源１においては、図３に実線で示すように試料板ＳＰが金属製筒部材６のテーパ面６Ｂに接触する距離まで、すなわち、Ｘ線発生ポイントＸＰから観察ポイントＰまでの距離がＤ２となる距離まで試料板ＳＰの観察ポイントＰをＸ線発生ポイントＸＰに接近させることができる。その結果、試料板ＳＰの観察ポイントＰの透視画像を一層大きく拡大して観察ポイントＰの非破壊検査を一層精密に行うことが可能となる。
【００４１】
本発明に係るＸ線源は、一実施形態に限定されるものではない。例えば、金属製筒部材６は、その内周面の断面形状が円形であることが好ましいが、その外周面の断面形状は、円形に限らず、四角形やその他の多角形とすることができる。この場合、金属製筒部材の先端部の周面は斜面状に形成することができる。
【００４２】
また、電源部２の絶縁ブロック２Ａは、短円柱状に形成されていてもよく、これに対応して第１板部材３および第２板部材４は円板状に形成されていてもよい。さらに、締結スペーサ部材５は、円柱状に形成されていてもよく、その本数も４本に限定されない。
【００４３】
さらに、Ｘ線管７の構造は、バルブ部７Ａ内に電子銃が配置された構造のものであってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るＸ線源によれば、バルブ部を液状絶縁物質に浸漬させて収容する金属製筒部材が絶縁ブロックの外部に固定されているため、その放熱性が良好であり、金属製筒部材の内部の液状絶縁物質やバルブ部の放熱を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線源の全体構造を示す分解斜視図である。
【図２】一実施形態に係るＸ線源の内部構造を示す縦断面図である。
【図３】非破壊検査装置のＸ線発生装置に組み込まれた一実施形態に係るＸ線源の作用を説明する正面図である。
【図４】従来例に係るＸ線源の内部構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１…Ｘ線源、２…電源部、２Ａ…絶縁ブロック、２Ｂ…高電圧発生部、、２Ｃ…高電圧線、２Ｄ…ソケット、３…第１板部材、３Ａ…ネジ挿通孔、４…第２板部材、４Ａ…ネジ挿通孔、５…締結スペーサ部材、５Ａ…ネジ孔、６…金属製筒部材、６Ａ…取付フランジ、６Ｂ…逃げ面、６Ｃ…挿通穴、７…Ｘ線管、７Ａ…バルブ部、７Ｂ…棒状陽極、７Ｃ…ターゲット、７Ｄ…Ｘ線発生部、７Ｅ…電子銃部、７Ｆ…取付フランジ、７Ｇ…高電圧印加部、７Ｈ…Ｘ線出射窓、８…導電性塗料、９…締結ネジ、１０…高圧絶縁オイル、ＸＣ…Ｘ線カメラ、ＳＰ…試料板、Ｐ…観察ポイント、ＸＰ…Ｘ線発生ポイント。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray source in which an X-ray tube and a power supply unit thereof are integrally formed, and a nondestructive inspection apparatus including an X-ray generation apparatus in which the X-ray source is incorporated.
[0002]
[Prior art]
A nondestructive inspection apparatus that observes the internal structure of a specimen as a fluoroscopic image without destroying the specimen detects an X-ray generator equipped with an X-ray source that irradiates the specimen with X-rays, or detects X-rays that have passed through the specimen. X-ray cameras are used. In this nondestructive inspection apparatus, a fluoroscopic image having a larger magnification rate is obtained as the distance from the X-ray generation point to the sample is shorter.
[0003]
On the other hand, as an X-ray source for irradiating X-rays, one in which an X-ray tube and a power supply unit are integrally formed is generally known (for example, see Patent Documents 1 to 3). Further, as this type of power source integrated X-ray source, an X-ray source A shown in FIG. 4 is generally known.
[0004]
The X-ray source A shown in FIG. 4 is formed in the insulating block B1 and the power supply unit B having a structure in which the high voltage generating unit B2, the high voltage line B3, the socket B4, etc. are molded in the insulating block B1 made of epoxy resin. And an X-ray tube C in which the valve portion C1 is immersed and incorporated in the high-pressure insulating oil B6 in the storage recess B5.
[0005]
A cover plate B7 that fixes the X-ray tube C and covers the opening of the storage recess B5 is fixed to one surface of the power supply B where the storage recess B5 of the insulation block B1 opens, and the surface on the opposite side of the insulation block B1 A bottom plate B8 is fixed to the base plate. An opening B9 through which the valve portion C1 of the X-ray tube C is inserted is formed in the cover plate B8, and a mounting flange C2 of the X-ray tube C is fixed to the periphery thereof.
[0006]
The X-ray tube C includes a bulb C1 that accommodates a rod-like anode C3, an X-ray generator C5 that accommodates a target C4 at the tip of the rod-like anode C3, and an electron that emits an electron beam toward the reflecting surface of the target C4. And an electron gun section C6 containing a gun (not shown). The X-ray generation part C5 is coaxially disposed on the opposite side of the valve part C1 across the mounting flange C2, and the axis of the electron gun part C6 is orthogonal to the axis of the X-ray generation part C5 and the valve part C1. is doing.
[0007]
In such an X-ray tube C, the high voltage application part C7 at the base end of the rod-like anode C3 protruding from the valve part C1 is fitted into a socket B4 molded in the insulating block B1 of the power supply part B, thereby The high voltage generator B2 of the part B is configured to be supplied with a high voltage via a high voltage line B3. The X-ray tube is configured such that when the electron gun emits an electron beam toward the target, X-rays generated by the electron beam entering the target are emitted from the X-ray emission window.
[0008]
[Patent Document 1]
USP 5,077,771
[Patent Document 2]
USP 4,646,338
[Patent Document 3]
USP 4,646,480
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the conventional X-ray source A shown in FIG. 4 is provided with a storage recess B5 for maintaining the pressure resistance by immersing the valve portion C1 of the X-ray tube C in the high-pressure insulating oil B6. The recess B5 is formed in the insulating block B1 and is closed by the cover plate B7. For this reason, in the conventional X-ray source A, the problem that the heat dissipation of liquid insulation materials, such as high voltage | pressure insulation oil B6 accommodated in storage recessed part B5, and valve | bulb part C1 of X-ray tube C is pointed out is pointed out. .
[0010]
Then, this invention makes it a subject to provide the X-ray tube which can accelerate | stimulate heat dissipation of the valve | bulb part of an X-ray tube, and the liquid insulating material in which this is immersed.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The X-ray source according to the present invention includes an X-ray tube in which a high voltage application unit for generating X-rays protrudes from a valve unit, and a voltage generation unit that supplies a voltage to the high voltage application unit in an insulating block. A power supply unit having a molded structure, and a metal cylinder member that accommodates the valve unit and fixes the X-ray tube; the metal cylinder member is fixed to the outside of the insulating block; The liquid insulating material for immersing the valve portion is enclosed.
[0012]
In the X-ray source according to the present invention, the metal cylinder member that accommodates the valve portion of the X-ray tube immersed in the liquid insulating material is fixed to the outside of the insulating block. Heat dissipation of the liquid insulating material inside the tubular member and the valve portion of the X-ray tube is promoted.
[0013]
Further, the X-ray source of the present invention includes an X-ray tube in which an axis of a valve portion protruding from a high voltage application portion of a rod-shaped anode that conducts to a target and an axis of an electron gun portion that houses an electron gun intersect. A voltage generating section for supplying a voltage to the high voltage applying section is molded in an insulating block, and a metal cylinder member for housing the valve section and fixing the X-ray tube, The member is fixed to the outside of the insulating block, and a liquid insulating material for immersing the valve portion is sealed inside the metal cylinder member.
[0014]
Also in the X-ray source according to the present invention, since the metal cylinder member that accommodates the valve portion of the X-ray tube immersed in the liquid insulating material is fixed to the outside of the insulating block, its heat dissipation is good, Heat dissipation of the liquid insulating material inside the metal cylinder member and the valve portion of the X-ray tube is promoted.
[0015]
In the X-ray source of the present invention, the metal cylinder member is preferably fixed to the outside of the insulating block via a plate member.
[0016]
In the X-ray source of the present invention, when the metal cylinder member is formed in a cylindrical shape and is arranged coaxially with the valve portion of the X-ray tube, the distance from the rod-shaped anode to the metal cylinder member becomes equal, The stability of the electric field formed around the rod-shaped anode and the target is improved.
[0017]
Further, when a wall portion that surrounds the high voltage application portion of the rod-shaped anode protruding from the bulb portion of the X-ray tube and shields it from the metal cylinder member protrudes from the insulating block of the power source portion, this wall portion Thus, abnormal discharge from the high voltage application unit to the metal cylinder member is effectively prevented.
[0018]
Furthermore, the X-ray source in which the peripheral surface of the tip of the metal cylinder member is formed in a slope shape or a taper shape and the metal cylinder member is configured to be tapered is a non-observation method that observes the internal structure of the sample as a perspective image. When used by being incorporated into an X-ray generator of a destructive inspection device, the sample is largely inclined until it comes into contact with the inclined or tapered peripheral surface of the tip of the metal cylinder member, and is brought close to the X-ray tube. Therefore, the non-destructive inspection of the sample can be performed in more detail and with high accuracy.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an X-ray source according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings to be referred to, FIG. 1 is an exploded perspective view showing an entire structure of an X-ray source according to one embodiment, and FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an internal structure of the X-ray source according to one embodiment.
[0020]
As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray source 1 according to the first embodiment includes a high voltage generator 2B, a high voltage line 2C, a socket 2D, etc. in an insulating block 2A made of epoxy resin (see FIG. 2). , A first plate member 3 disposed on the upper surface side of the upper insulating block 2A in the drawing, a second plate member 4 disposed on the lower surface side of the insulating block 2A, and a first Four fastening spacer members 5 interposed between the plate member 3 and the second plate member 4, and an X-ray tube 7 fixed on the first plate member 3 via a metal cylinder member 6. It is prepared for.
[0021]
The insulating block 2A of the power supply unit 2 is formed in a short square column shape in which the upper surface and the lower surface of a substantially square are parallel to each other, and the high voltage generation unit 2B is connected to the center of the upper surface via a high voltage line 2C. A connected cylindrical socket 2D is arranged. Further, an annular wall portion 2E that is concentrically arranged with the socket 2D protrudes from the upper surface of the insulating block 2A. A conductive paint 8 for applying the potential to the GND potential (ground potential) is applied to the peripheral surface of the insulating block 2A.
[0022]
The first plate member 3 and the second plate member 4 are members that clamp the insulating block 2A of the power supply unit 2 in the illustrated vertical direction in cooperation with, for example, four fastening spacer members 5 and eight fastening screws 9. There is a substantially square shape larger than the upper and lower surfaces of the insulating block 2A. Screw insertion holes 3A and 4A through which the respective fastening screws 9 are inserted are formed at the four corners of the first plate member 3 and the second plate member 4, respectively. Further, the first plate member 3 is formed with a circular opening 3B surrounding the annular wall portion 2E protruding from the upper surface of the insulating block 2A.
[0023]
The four fastening spacer members 5 are formed in a prismatic shape and are arranged at the four corners of the first plate member 3 and the second plate member 4. The length of each fastening spacer member 5 is set slightly shorter than the distance between the upper surface and the lower surface of the insulating block 2A, that is, shorter than the fastening allowance of the insulating block 2A. Screw holes 5 A into which fastening screws 9 are screwed are formed on the upper and lower end faces of each fastening spacer member 5.
[0024]
The metal cylinder member 6 is formed in a cylindrical shape, and a mounting flange 6A formed at the base end portion thereof is screwed and fixed around the opening 3B of the first plate member 3 via a seal member (not shown). . The peripheral surface of the distal end portion of the metallic cylinder member 6 is formed as a tapered surface 6B, and the tapered cylindrical surface 6B configures the metallic cylindrical member 6 to have a tapered shape without a corner portion at the distal end portion. In addition, an opening 6C through which the valve portion 7A of the X-ray tube 7 is inserted is formed in a flat distal end surface that is continuous with the tapered surface 6B of the metal cylinder member 6.
[0025]
The X-ray tube 7 includes a bulb portion 7A that holds and holds the rod-like anode 7B in an insulated state, and an X-ray generation portion that houses a reflection-type target 7C that is electrically connected to the rod-like anode 7B and configured at the inner end thereof. 7D, and an electron gun unit 7E containing an electron gun (not shown) that emits an electron beam toward the reflecting surface of the target 7C.
[0026]
The valve unit 7A and the X-ray generation unit 7D are arranged coaxially, and the axis of the electron gun unit 7E is substantially orthogonal to these axes. An attachment flange 7F is formed between the valve portion 7A and the X-ray generation portion 7D for fixing to the distal end surface of the metal cylinder member 6. Further, the base end portion of the rod-shaped anode 7B protrudes downward from the central portion of the bulb portion 7A as the high voltage application portion 7G (see FIG. 2).
[0027]
The X-ray tube 7 is provided with an exhaust pipe (not shown), and the inside of the valve section 7A, the X-ray generation section 7D and the electron gun section 7E is evacuated through the exhaust pipe, thereby A sealed container is formed.
[0028]
Such an X-ray tube 7 is connected to the socket 2D molded in the insulating block 2A of the power supply unit 2 by fitting the high voltage applying unit 7G to the high voltage generating unit 2B via the high voltage line 2C. It is configured to receive the supply. In this state, when an electron gun (not shown) built in the electron gun unit 7E emits an electron beam toward the reflecting surface of the target 7C, X-rays generated when the electron beam enters the target 7C are X The X-ray emission window 7H attached to the opening of the line generator 7D is configured to emit light.
[0029]
Here, the X-ray source 1 according to an embodiment is assembled by the following procedure, for example. First, the four fastening screws 9 inserted into the screw insertion holes 4 A of the second plate member 4 are screwed into the screw holes 5 A on the lower end surfaces of the four fastening spacer members 5. Then, the four fastening screws 9 inserted into the screw insertion holes 3A of the first plate member 3 are screwed into the screw holes 5A on the upper end surfaces of the four fastening spacer members 5, whereby the first plate member 3 And the second plate member 4 are fastened together with the insulating block 2A sandwiched from above and below. At that time, a seal member (not shown) is interposed between the first plate member 3 and the upper surface of the insulating block 2A. Similarly, a seal member (not shown) is also provided between the second plate member 4 and the lower surface of the insulating block 2A. Is installed.
[0030]
Next, high-pressure insulating oil 10 as a liquid insulating material is injected into the opening 6 C of the metal cylinder member 6 fixed on the first plate member 3. Subsequently, the valve portion 7A of the X-ray tube 7 is inserted into the inside of the opening 6C of the metal cylinder member 6 and immersed in the high-pressure insulating oil 10, and a high voltage application projecting downward from the central portion of the valve portion 7A is applied. The part 7G is fitted into the socket 2D on the power supply part 2 side. Then, the mounting flange 7F of the X-ray tube 7 is fixed to the front end surface of the metal cylinder member 6 with screws via a seal member (not shown).
[0031]
In the X-ray source 1 of the embodiment assembled as described above, as shown in FIG. 2, the X-ray source 1 protrudes from the upper surface of the insulating block 2A of the power supply unit 2 with respect to the axis of the rod-like anode 7B of the X-ray tube 7. The annular wall portion 2E and the metal cylinder member 6 are arranged concentrically. The annular wall portion 2E protrudes to a height that surrounds the periphery of the high voltage applying portion 7G protruding from the valve portion 7A of the X-ray tube 7 and shields the space from the metal cylinder member 6.
[0032]
In the X-ray source 1 according to the embodiment, when a high voltage is applied from the high voltage generation unit 2B of the power supply unit 2 to the high voltage application unit 7G of the X-ray tube 7 through the high voltage line 2C and the socket 2D, A high voltage is supplied to the target 7C via the anode 7B. In this state, when an electron gun (not shown) built in the electron gun section 7E of the X-ray tube 7 emits an electron beam toward the reflecting surface of the target 7C built in the X-ray generation section 7D, the electron beam is turned into the target. X-rays generated by entering 7C are emitted from an X-ray emission window 7H attached to the opening of the X-ray generator 7D.
[0033]
Here, in the X-ray source 1 of one embodiment, the metal cylinder member 6 that houses the valve portion 7A of the X-ray tube 7 by immersing it in the high-pressure insulating oil 10 is outside the insulating block 2A of the power source portion 2, that is, Since it protrudes and is fixed on the first plate member 3, its heat dissipation is good, and heat dissipation of the high-pressure insulating oil 10 inside the metal cylinder member 6 and the valve portion 7 A of the X-ray tube 7 is promoted. can do.
[0034]
Further, since the metal cylinder member 6 is formed in a cylindrical shape centering on the rod-shaped anode 7B, and the distance from the rod-shaped anode 7B to the metal cylinder member 6 is uniform, it is around the rod-shaped anode 7B and the target 7C. The formed electric field can be stabilized. And this metal cylinder member 6 can discharge the electric charge of the charged high voltage | pressure insulating oil 10 effectively.
[0035]
Further, an annular wall 2E projecting from the upper surface of the insulating block 2A of the power supply unit 2 surrounds the periphery of the high voltage application unit 7G protruding from the valve unit 7A of the X-ray tube 7 and is connected to the metal cylinder member 6 Since the gap is shielded, the abnormal discharge from the high voltage application part 7G to the metal cylinder member 6 can be effectively prevented.
[0036]
In the X-ray source 1 according to the embodiment, the insulating block 2A of the power supply unit 2 is provided between the first plate member 3 and the second plate member 4 that are fastened to each other via the four fastening spacer members 5. It has a sandwiched structure, and there is no conductive foreign matter that induces discharge or charging foreign matter that induces disturbance of the electric field in the insulating block 2A. For this reason, according to the X-ray source 1 of 1st Embodiment, the useless discharge phenomenon and electric field disturbance in the power supply part 2 can be suppressed.
[0037]
Here, the X-ray source 1 of one embodiment is incorporated in an X-ray generator (not shown) that irradiates a sample with X-rays, for example, in a non-destructive inspection apparatus that observes the internal structure of the sample as a fluoroscopic image. used. FIG. 3 shows an example of its use. The X-ray source 1 irradiates the sample plate SP disposed between the X-ray camera XC and X-rays. That is, the X-ray source 1 transmits X-rays to the sample plate SP from an X-ray generation point XP of a target (not shown) built in an X-ray generation unit 7D protruding above the metal cylinder member 6 through an X-ray emission window (not shown). Irradiate.
[0038]
In such a usage example, the closer the distance from the X-ray generation point XP to the sample plate SP, the larger the magnification of the fluoroscopic image of the sample plate SP by the X-ray camera XC. It is arranged close to the line generation point XP. Further, when the internal structure of the sample plate SP is observed three-dimensionally, the sample plate SP is inclined around an axis orthogonal to the X-ray irradiation direction.
[0039]
Here, as shown in FIG. 3, the observation point P of the sample plate SP is brought close to the X-ray generation point XP in a three-dimensional manner with the sample plate SP inclined around an axis orthogonal to the X-ray irradiation direction. When observing, if a corner as shown by a two-dot chain line remains at the tip of the metal tube member 6 of the X-ray source 1, the distance at which the sample plate SP contacts the tip corner of the metal tube member 6. That is, the observation point P of the sample plate SP can be brought close to the X-ray generation point XP only up to the distance at which the distance from the X-ray generation point XP to the observation point P is D1.
[0040]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, in the X-ray source 1 according to the embodiment in which the distal end portion of the metal cylindrical member 6 is configured to be tapered without a corner portion by the tapered surface 6B, FIG. As shown by the solid line, the sample plate SP is observed up to the distance where the sample plate SP contacts the tapered surface 6B of the metal cylinder member 6, that is, the distance from the X-ray generation point XP to the observation point P is D2. The point P can be brought close to the X-ray generation point XP. As a result, the fluoroscopic image of the observation point P on the sample plate SP can be further enlarged to perform the nondestructive inspection of the observation point P more precisely.
[0041]
The X-ray source according to the present invention is not limited to one embodiment. For example, the metal cylinder member 6 preferably has a circular cross-sectional shape on the inner peripheral surface thereof, but the cross-sectional shape of the outer peripheral surface is not limited to a circular shape and may be a quadrangle or other polygons. In this case, the peripheral surface of the tip portion of the metal cylinder member can be formed in a slope shape.
[0042]
Further, the insulating block 2A of the power supply unit 2 may be formed in a short cylindrical shape, and the first plate member 3 and the second plate member 4 may be formed in a disk shape correspondingly. Furthermore, the fastening spacer member 5 may be formed in a columnar shape, and the number thereof is not limited to four.
[0043]
Further, the X-ray tube 7 may have a structure in which an electron gun is disposed in the bulb portion 7A.
[0044]
【The invention's effect】
As described above, according to the X-ray source according to the present invention, the metal cylinder member that immerses and accommodates the valve portion in the liquid insulating material is fixed to the outside of the insulating block. It is possible to promote heat dissipation of the liquid insulating material and the valve portion inside the metal cylinder member.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an overall structure of an X-ray source according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an internal structure of an X-ray source according to an embodiment.
FIG. 3 is a front view for explaining the operation of the X-ray source according to the embodiment incorporated in the X-ray generator of the nondestructive inspection apparatus.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing an internal structure of an X-ray source according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray source, 2 ... Power supply part, 2A ... Insulation block, 2B ... High voltage generation part, 2C ... High voltage line, 2D ... Socket, 3 ... 1st board member, 3A ... Screw insertion hole, 4 ... 1st 2 plate member, 4A ... screw insertion hole, 5 ... fastening spacer member, 5A ... screw hole, 6 ... metal cylinder member, 6A ... mounting flange, 6B ... flank, 6C ... insertion hole, 7 ... X-ray tube, 7A ... Valve part, 7B ... Rod-shaped anode, 7C ... Target, 7D ... X-ray generation part, 7E ... Electron gun part, 7F ... Mounting flange, 7G ... High voltage application part, 7H ... X-ray exit window, 8 ... Conductive paint , 9 ... Fastening screw, 10 ... High pressure insulating oil, XC ... X-ray camera, SP ... Sample plate, P ... Observation point, XP ... X-ray generation point.

Claims

Ｘ線を発生させるための高電圧印加部がバルブ部に突設されたＸ線管と、
前記高電圧印加部に電圧を供給する電圧発生部が絶縁ブロック中にモールドされた構造の電源部と、
前記バルブ部を収容して前記Ｘ線管を固定する金属製筒部材とを備え、
前記金属製筒部材は前記絶縁ブロックの外部に固定され、
前記金属製筒部材の内部には、前記バルブ部を浸漬させる液状絶縁物質が封入されていることを特徴とするＸ線源。An X-ray tube in which a high voltage application unit for generating X-rays protrudes from the valve unit;
A power supply unit having a structure in which a voltage generation unit for supplying a voltage to the high voltage application unit is molded in an insulating block;
A metal cylinder member that accommodates the valve portion and fixes the X-ray tube;
The metal cylinder member is fixed to the outside of the insulating block;
An X-ray source characterized in that a liquid insulating material for immersing the valve portion is sealed inside the metallic cylinder member.

ターゲットに導通する棒状陽極の高電圧印加部が突設されたバルブ部の軸線と、電子銃を収容した電子銃部の軸線とが交差するＸ線管と、
前記高電圧印加部に電圧を供給する電圧発生部が絶縁ブロック中にモールドされた構造の電源部と、
前記バルブ部を収容して前記Ｘ線管を固定する金属製筒部材とを備え、
前記金属製筒部材は前記絶縁ブロックの外部に固定され、
前記金属製筒部材の内部には、前記バルブ部を浸漬させる液状絶縁物質が封入されていることを特徴とするＸ線源。An X-ray tube in which an axis of a valve portion projecting from a high voltage application portion of a rod-shaped anode connected to a target and an axis of an electron gun portion containing an electron gun intersect,
A power supply unit having a structure in which a voltage generation unit for supplying a voltage to the high voltage application unit is molded in an insulating block;
A metal cylinder member that accommodates the valve portion and fixes the X-ray tube;
The metal cylinder member is fixed to the outside of the insulating block;
An X-ray source characterized in that a liquid insulating material for immersing the valve portion is sealed inside the metallic cylinder member.

前記金属製筒部材が板部材を介して前記絶縁ブロックの外部に固定されていることを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線源。The X-ray source according to claim 1 or 2, wherein the metal cylinder member is fixed to the outside of the insulating block via a plate member.

前記金属製筒部材が円筒状に形成され、前記バルブ部と同軸に配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のＸ線源。The X-ray source according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal cylinder member is formed in a cylindrical shape and is disposed coaxially with the valve portion.

前記電源部の絶縁ブロックには、前記バルブ部から突出する棒状陽極の高電圧印加部を囲んで前記金属製筒部材との間を遮蔽する壁部が突設されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のＸ線源。The insulating block of the power supply part is provided with a wall part protruding from the valve part so as to surround the high voltage application part of the rod-like anode and shield from the metal cylinder member. Item 5. The X-ray source according to any one of Items 1 to 4.

前記金属製筒部材は、その先端部の周面が斜面状またはテーパ状に形成されて先細状に構成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のＸ線源。The X-ray source according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal cylinder member has a tapered shape in which a peripheral surface of a tip portion thereof is formed in a slope shape or a taper shape.

試料にＸ線を照射するＸ線発生装置と、試料を透過したＸ線を検出するＸ線カメラとを備えた非破壊検査装置であって、前記Ｘ線発生装置には、請求項１〜６の何れかに記載のＸ線源が組み込まれていることを特徴とする非破壊検査装置。A non-destructive inspection apparatus including an X-ray generator that irradiates a sample with X-rays and an X-ray camera that detects X-rays transmitted through the sample. The X-ray generator includes: A non-destructive inspection apparatus, wherein the X-ray source according to any one of the above is incorporated.