JP5839859B2 - X-ray tube device - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、Ｘ線管装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray tube apparatus.
Ｘ線管装置は、Ｘ線管と、Ｘ線管制御ユニットと、Ｘ線管及びＸ線管制御ユニットを収容したハウジングと、ハウジング内に収容された冷却液と、ケーブルとを備えている。Ｘ線管制御ユニットは、ハウジングの中で冷却液に取り囲まれている。 The X-ray tube apparatus includes an X-ray tube, an X-ray tube control unit, a housing that houses the X-ray tube and the X-ray tube control unit, a coolant that is housed in the housing, and a cable. The X-ray tube control unit is surrounded by the coolant in the housing.
従来、Ｘ線管制御ユニットに電力を供給する上で、ケーブルの端部の導線が接続される、ハウジングに取付けられた電圧供給コネクタピンやＸ線管の電圧供給用端子の金属ピンなどの導電部が冷却液に接してもいいように、冷却液としては絶縁油が選ばれていた。Ｘ線管制御ユニットとは、例えば回転駆動用コイルユニット、通電ゲッターユニット、電子ビーム偏向ユニットなどが挙げられる。 Conventionally, in order to supply power to the X-ray tube control unit, electrical conduction such as a voltage supply connector pin attached to the housing and a metal pin of a voltage supply terminal of the X-ray tube to which the conductive wire at the end of the cable is connected Insulating oil was selected as the cooling liquid so that the part may contact the cooling liquid. Examples of the X-ray tube control unit include a rotary drive coil unit, a current-carrying getter unit, and an electron beam deflection unit.
しかし、冷却液の冷却性能を高めるためには、絶縁油に替えて不凍液のような水系冷却液を使用する必要がある。その場合には、水系冷却液の導電率が比較的高いため、ケーブルの端部の導線が接続される導電部が水系冷却液に接していると、冷却液を通じて漏電するという問題が生じる。そこで、上記したような水系冷却液を通じての漏電を防ぐために、導電部を樹脂によりモールドすることが知られている。 However, in order to improve the cooling performance of the coolant, it is necessary to use an aqueous coolant such as an antifreeze instead of the insulating oil. In that case, since the conductivity of the aqueous coolant is relatively high, there is a problem in that if the conductive portion to which the conductive wire at the end of the cable is connected is in contact with the aqueous coolant, electric leakage occurs through the coolant. Therefore, it is known to mold the conductive portion with resin in order to prevent leakage through the aqueous coolant as described above.
また、導線を被覆した被覆材は、ハロゲン元素として塩素を含み、難燃性や耐久性に優れており、ケーブル（電力供給ケーブル）用に非常に幅広く使用されている。このため、上記被覆材を用いたケーブルは比較的安価に利用することができる。上記したハロゲンを含む被覆材としては、塩化ビニール、ハロゲン化ポリエチレン、クロロプレンゴムなどを挙げることができる。 Moreover, the coating | covering material which coat | covered the conducting wire contains chlorine as a halogen element, is excellent in a flame retardance and durability, and is used very widely for cables (power supply cable). For this reason, the cable using the said coating | covering material can be utilized comparatively cheaply. Examples of the coating material containing halogen include vinyl chloride, halogenated polyethylene, and chloroprene rubber.
従来は防水のため、コネクタをモールドして使用するため、コストが増大したり、Ｘ線管組立工程が複雑化したりする要因になっていた。ケーブルの数が増すと上記の影響はさらに大きいものとなる。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、長期にわたって安定した耐食性と電気絶縁特性を維持することができ、組立が簡便であり、安価であるＸ線管装置を提供することにある。
Conventionally, since the connector is molded in order to be waterproof, the cost is increased and the X-ray tube assembly process is complicated. As the number of cables increases, the above effects become even greater.
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an X-ray tube apparatus that can maintain stable corrosion resistance and electrical insulation characteristics over a long period of time, is easy to assemble, and is inexpensive. It is in.
一実施形態に係るＸ線管装置は、
電子を放出する陰極と、前記陰極から放出される電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、前記陰極及び陽極ターゲットが収納配置された真空外囲器と、を有したＸ線管と、
開口部を有し、前記Ｘ線管を収容したハウジングと、
前記ハウジング内に収容された水系冷却液と、
前記ハウジングの開口部を通って前記ハウジングの内側及び外側に位置し、前記ハウジングの内部で前記水系冷却液中に浸漬され、導線及び前記導線を塩化物を含有する樹脂で被覆して形成された最外周被覆材を有したケーブルと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記ケーブルの一端部が接続され、前記ケーブルを介して電力、電圧又は電流が与えられる負荷部と、
ケーブルグランドと、
少なくとも前記水系冷却液に接する前記ケーブルの表面を被覆し、塩化物を含有しない樹脂で形成された熱収縮チューブと、
塩化物を含有しない材料で形成され、前記負荷部と、前記ケーブルの一端部との接続部を覆うようにモールドした樹脂モールド材と、
を備え、
前記ケーブルグランドは、
前記ハウジングに液密に取り付けられ、前記開口部を通って又は前記開口部と対向して前記ハウジングの内部及び外部に開口し、前記ケーブルが貫通する第１貫通孔を有したグランド本体と、
前記ケーブルが貫通する第２貫通孔を有し、前記グランド本体に螺合されるシールナットと、
前記ケーブルが貫通する第３貫通孔を有し、前記グランド本体の第１貫通孔に配置されるシール部材と、
前記グランド本体及びシール部材の間に配置され、前記シールナットによる押圧を均一にシール部材に伝達させるクランプリングと、を具備することを特徴としている。
An X-ray tube apparatus according to one embodiment
An X-ray tube comprising: a cathode that emits electrons; an anode target that emits X-rays when electrons emitted from the cathode are bombarded; and a vacuum envelope that houses and disposes the cathode and anode target When,
A housing having an opening and containing the X-ray tube;
An aqueous coolant contained in the housing;
Through an opening in the housing located on the inside and the outside of said housing, said immersed inside the housing in the aqueous coolant in a conducting wire and the conductor are formed by coating with tree fat containing chloride A cable having an outermost covering material;
A load portion disposed inside the housing, connected to one end of the cable, and supplied with power, voltage or current via the cable;
A cable gland ,
Covering at least the surface of the cable in contact with the aqueous coolant, and a heat-shrinkable tube formed of a resin not containing chloride;
Resin mold material formed of a material not containing chloride, and molded so as to cover the connecting portion between the load portion and one end of the cable,
With
The cable gland is
A ground body that is liquid-tightly attached to the housing, opens to the inside and the outside of the housing through or opposite to the opening, and has a first through-hole through which the cable passes;
A seal nut having a second through-hole through which the cable passes and screwed into the ground body;
A third through hole through which the cable passes, and a seal member disposed in the first through hole of the ground body;
And a clamp ring that is disposed between the ground body and the seal member and uniformly transmits the pressure applied by the seal nut to the seal member.
以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係るＸ線管装置について詳細に説明する。この実施形態において、Ｘ線管装置は、回転陽極型のＸ線管装置である。
図１及び図２に示すように、Ｘ線管装置は、ハウジング１１と、ハウジング１１内に収容された回転陽極型のＸ線管１２とを備えている。Ｘ線管１２は、後述する陽極ターゲット２６の電位が接地電位となる陽極接地型のＸ線管である。
Hereinafter, the X-ray tube apparatus according to the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the X-ray tube apparatus is a rotary anode type X-ray tube apparatus.
As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray tube apparatus includes a
ハウジング１１内には、グリコール水などの不凍液を含む水系冷却液１３が収容されている。水系冷却液１３は、ハウジング１１とＸ線管１２との間の空間を満たしている。ハウジング１１は、図示しないホースを介して冷却器に接続されている。水系冷却液１３は、ハウジング１１と冷却器との間で循環され、冷却器にて冷却される。ハウジング１１は、開口部１１ａ及びＸ線が透過するＸ線透過窓１１ｗを有している。
In the
なお、Ｘ線管装置は、取付部１０を有している。取付部１０は、ハウジング１１の外面から突出して形成されている。図示しないが、Ｘ線管装置をＣＴ装置に搭載する場合、ＣＴ装置の回転架台に取付部１０を取り付けることができる。
Note that the X-ray tube apparatus has a
Ｘ線管１２は、真空外囲器１５を備えている。真空外囲器１５は、円筒状の径大部１６と、径大部１６より径の小さい円筒状の径小部１７及び径小部１８とを有している。径大部１６及び径小部１７は、円環部１６ａを介して気密に接続されている。径大部１６及び径小部１８は、円環部１６ｂを介して気密に接続されている。径小部１７の一端は、円環部１７ａで閉塞されている。径小部１８の一端は、円環部１８ａで閉塞されている。円環部１６ａの中心から外れた開口部には、後述する反跳電子トラップ構造体３９が気密に取り付けられている。径大部１６の外周面には、反跳電子トラップ構造体３９の位置に対応して、Ｘ線が透過するＸ線透過窓２０が取り付けられている。Ｘ線透過窓２０は、Ｘ線透過窓１１ｗに対向している。
The
Ｘ線管１２は、固定軸２３、回転体２４及び陽極ターゲット２６を備えている。固定軸２３は、真空外囲器１５内に配置され、真空外囲器１５の中心に位置している。回転体２４は、真空外囲器１５内に配置され、固定軸２３により回転可能に支持されている。回転体２４は、径小部１８内に位置したロータ部２５を有している。なお、Ｘ線管１２は、すべり軸受けを使用しており、固定軸２３及び回転体２４間には、潤滑剤としての液体金属が充填されている。
The
陽極ターゲット２６は、円環状に形成され、回転体２４の外周面に固定されている。ここでは、陽極ターゲット２６は、内周面全体が回転体２４の外周面から連続するように回転体２４と一体成形されている。
The
反跳電子トラップ構造体３９と対向した側の陽極ターゲット２６には、所定の角度で傾斜が形成されている。陽極ターゲット２６の傾斜部上には、ターゲット層２７が形成されている。ターゲット層２７に後述する陰極３１から放出される電子が衝撃することにより焦点が形成され、焦点からＸ線が放出される。
The
径小部１８（真空外囲器１５）の外側には、コイル（ステータコイル）２８が配置されている。コイル２８は、ロータ部２５に与える誘導電磁界を発生する。これにより、ロータ部２５、すなわち、回転体２４及び陽極ターゲット２６を回転させることができる。
A coil (stator coil) 28 is disposed outside the small-diameter portion 18 (vacuum envelope 15). The
Ｘ線管１２は、陰極３１を備えている。陰極３１は、ターゲット層２７に対向配置されている。陰極３１は、電子を放出する電子発生源としてのフィラメント３２と、フィラメント３２を支持する陰極支持体３３とを備えている。ここでは、フィラメント３２は、長手方向が陽極ターゲット２６の径方向に沿うように配置されている。
The
陰極支持体３３は、絶縁体３５に固定されている。周壁部３８は、セラミックもしくは金属にて筒状に形成され、反跳電子トラップ構造体３９及び絶縁体３５に気密に接続されている。また、周壁部３８は、ハウジング１１に液密に接続されている。反跳電子トラップ構造体３９、絶縁体３５及び周壁部３８は、陰極収納部１９を形成し、陰極収納部１９は真空外囲器１５の一部を形成している。このため、真空外囲器１５内には、陰極３１及び陽極ターゲット２６が収納配置されている。
The
高電圧電源に接続された高電圧ケーブルは、絶縁体３５の個所を利用して陰極３１に接続され、陰極３１に負の高電圧を供給することができる。
反跳電子トラップ構造体３９は、中心部にフィラメント３２から放出される電子を通過させる円形状の開口部４１を有し、環状に形成されている。反跳電子トラップ構造体３９は、フィラメント３２から放出される電子がターゲット層２７へ移動する軌道（電子ビームの軌道）を取り囲むように配置されている。反跳電子トラップ構造体３９において、陰極３１に対向する面は、平坦面であり、ターゲット層２７に対向する面は凹面であり、外周面は円筒状に形成されている。反跳電子トラップ構造体３９は、ターゲット層２７（陽極ターゲット２６）からの反跳電子を捕獲するものである。
The high-voltage cable connected to the high-voltage power source is connected to the
The recoil
反跳電子トラップ構造体３９は、熱伝導性の高い材料で形成されることが好ましい。反跳電子トラップ構造体３９は、銅、銅合金、ＧＬＩＤ−ＣＯＰなどの強化銅、モリブデン、モリブデン合金などの金属材料を利用して形成する他、熱伝導率の大きいＳｉＣ、ＡｌＮ、ＢｅＯなどのセラミックス表面を金属薄膜でコーティングしたものを利用して形成することができる。
The recoil
なお、図示しないが、反跳電子トラップ構造体３９は、冷却構造を備えている。冷却構造としては、例えば、反跳電子トラップ構造体３９の内部に水系冷却液１３が循環する冷却液流路を形成することが挙げられる。この場合、冷却液流路の水系冷却液１３を冷却器に循環させることにより、反跳電子トラップ構造体３９を冷却することができる。
なお、Ｘ線管１２は陽極接地型のＸ線管であるが、陽極ターゲット２６のみならず、反跳電子トラップ構造体３９や真空外囲器１５の金属部分も接地電位に設定されている。
Although not shown, the recoil
The
Ｘ線管装置は、ハウジング１１内に収容された偏向部５０を備えている。偏向部５０は、磁気偏向部であり、真空外囲器１５（径小部１７）の外側で、電子ビームの軌道を取り囲む位置に設けられている。偏向部５０は、ターゲット層２７上方の反跳電子トラップ構造体３９及び陰極３１間に偏向磁場を作用させる。偏向部５０は、フィラメント３２からターゲット層２７に向かう電子ビームを陽極ターゲット２６の半径方向に偏向させ、焦点の位置をターゲット層２７上で移動させる。
The X-ray tube apparatus includes a
Ｘ線管装置は、少なくとも１本のケーブル６０、熱収縮チューブ６５及び樹脂モールド材７０を備えている。ケーブル６０は、ハウジング１１の開口部１１ａを通ってハウジング１１の内側及び外側に位置している。ケーブル６０は、ハウジング１１の内部で水系冷却液１３中に浸漬されている。ケーブル６０は、少なくとも１つの導線６１及び最外周被覆材６２を有している。最外周被覆材６２は、導線６１を塩化物含有樹脂で被覆して形成されている。ここでは、Ｘ線管装置は、２本のケーブル６０を備えている。
The X-ray tube apparatus includes at least one
熱収縮チューブ６５は、少なくとも水系冷却液１３に接するケーブル６０の表面を被覆し、塩化物を含有しない樹脂で形成されている。ケーブル６０の表面を被覆する際、ケーブル６０より径の大きい熱収縮チューブ６５でケーブル６０を覆い、熱収縮チューブ６５に熱を加える。これにより、熱収縮チューブ６５が収縮し、ケーブル６０の表面が熱収縮チューブ６５で被覆される。熱収縮チューブ６５は、例えば、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ポリオレフィン及びポリエチレンの何れかの材料で形成することができる。
The heat-
ケーブル６０（導線６１）の一端部は負荷部（電力受給部、受電部）に接続されている。負荷部には、ケーブル６０を介して電力、電圧又は電流が与えられる。ここでは、負荷部は偏向部５０であり、ケーブル６０は偏向部５０に接続されている。そして、偏向部５０には、ケーブル６０を介して電力（主に電流）が与えられる。
One end of the cable 60 (the conducting wire 61) is connected to a load unit (power receiving unit, power receiving unit). Power, voltage, or current is applied to the load unit via the
樹脂モールド材７０は、塩化物を含有しない材料で形成されている。樹脂モールド材７０は、偏向部５０と、ケーブル６０（導線６１）の一端部との接続部を覆うようにモールドされたものである。ここでは、樹脂モールド材７０は、さらに偏向部５０全体を覆うようにモールドされ、水系冷却液１３に浸っている。樹脂モールド材７０は、耐水性、耐熱性及び絶縁性を示す材料で形成されている。樹脂モールド材７０は、例えば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂を主成分とする材料で形成することができる。
The
図２及び図３に示すように、Ｘ線管装置は、ケーブルグランド１を備えている。ケーブルグランド１は、グランド本体２と、シールナット３と、シール部材４と、クランプリング５と、を具備している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the X-ray tube apparatus includes a cable gland 1. The cable gland 1 includes a gland
グランド本体２は、ケーブル６０が貫通する第１貫通孔２ａを有している。ここでは、第１貫通孔２ａは、開口部１１ａを通ってハウジング１１の内部及び外部に開口している。グランド本体２は、外周面に雄ネジ２ｃ、２ｄを切って形成されている。
The
シールナット３は、ケーブル６０が貫通する第２貫通孔３ａを有している。シールナット３は、内周面に雌ネジを切って形成されている。シールナット３をグランド本体２の雄ネジ２ｃに締め付けることにより、シールナット３はグランド本体２に螺合される。
The
シール部材４は、ケーブル６０が貫通する少なくとも１つの第３貫通孔４ａを有している。ここでは、シール部材４は、２つの第３貫通孔４ａを有している。シール部材４は、グランド本体２の第１貫通孔２ａに配置される。
The
クランプリング５は、グランド本体２及びシール部材４の間に配置されている。クランプリング５は、シールナット３による押圧を均一にシール部材４に伝達させるものである。これにより、シール部材４は、水系冷却液１３の漏洩を防止することができる。
The
上記グランド本体２は、ハウジング１１に液密に取り付けられている。ここでは、グランド本体２は、ハウジング１１に液密に取り付けられる取り付け面２ｂをさらに有している。
ケーブルグランド１は、さらにシール部材（ワッシャ）６及びロックナット７を具備している。ロックナット７は、内周面に雌ネジを切って形成されている。
The
The cable gland 1 further includes a seal member (washer) 6 and a lock nut 7. The lock nut 7 is formed by cutting an internal thread on the inner peripheral surface.
グランド本体２をハウジング１１に液密に取り付ける際、グランド本体２の雄ネジ２ｄを開口部１１ａに挿入し、グランド本体２の取り付け面２ｂをハウジング１１に接触される。続いて、グランド本体２の雄ネジ２ｄにシール部材６を嵌め、ロックナット７をグランド本体２の雄ネジ２ｄに締め付ける。これにより、グランド本体２はハウジング１１に液密に取り付けられるため、グランド本体２及びハウジング１１の間からの水系冷却液１３の漏洩を防止することができる。
When the
上記のように、ケーブルグランド１は、ケーブル６０を通し、ハウジング１１内を液密にシールするものである。ケーブルグランド１は、ハウジング１１外部への水系冷却液１３の漏洩を防止することができる。
As described above, the cable gland 1 passes the
上記のように構成されたＸ線管装置において、Ｘ線撮影時には、コイル２８が発生する誘導電磁界がロータ部２５に与えられ、回転体２４及び陽極ターゲット２６が回転する。陰極３１のフィラメント３２から放出される電子は陽極ターゲット２６に衝突し、フィラメント３２の形状に対応したＸ線焦点がターゲット層２７に形成される。
In the X-ray tube apparatus configured as described above, at the time of X-ray imaging, an induction electromagnetic field generated by the
ケーブル６０を介して偏向部５０に電流が与えられることにより、偏向部５０は偏向磁場を作用させ、電子ビームを陽極ターゲット２６の半径方向に偏向させる。ターゲット層２７のＸ線焦点から発生したＸ線は、真空外囲器１５のＸ線透過窓２０及びハウジング１１のＸ線透過窓１１ｗを透過して外部へ出射される。
When a current is applied to the deflecting
上記のように構成された第１の実施形態に係るＸ線管装置によれば、次に挙げる効果を得ることができる。 According to the X-ray tube apparatus according to the first embodiment configured as described above, the following effects can be obtained.
（１）ケーブル６０の最外周被覆材６２には、難燃性や耐久性に優れた塩化物含有樹脂を利用することができる。また、上記のような最外周被覆材６２を使用することにより、ケーブル６０を比較的安価に利用することができる。
(1) A chloride-containing resin having excellent flame retardancy and durability can be used for the
（２）さらに、上記のようなケーブル６０は、市場流通性が高く、汎用ケーブルを使用できるため、製造コストを低減することができたり、設計の自由度が増したりする効果を得ることができる。
(2) Further, the
（３）水系冷却液１３に接するケーブル６０の表面は、塩化物を含有しない樹脂で形成された熱収縮チューブ６５で被覆されている。偏向部５０及びケーブル６０（導線６１）の一端部との接続部を覆うようにモールドされた樹脂モールド材７０は、塩化物を含有しない材料で形成されている。水系冷却液１３への塩化物イオンの溶出を防止することができるため、金属腐食を低減することができる。一方、ケーブル６０の被覆材は塩素を含むため、熱収縮チューブ６５で被覆しない場合には水系冷却液中に塩素イオンとして溶け出し、水系冷却液中に浸漬される金属（ケーブルの端部の導線、導電部）の腐食が促進されることになってしまう。
(3) The surface of the
（４）また、上記のような熱収縮チューブ６５は、樹脂モールド材７０への接着性に優れているため、漏電の発生を防止することができる。好ましくはさらに、ＳｉＯ２やＴｉＯ２を含む様々なプライマを塗布する処理を施すことにより、樹脂モールド材７０への接着性を一層向上させることができる。一方、本発明者らの経験によれば、ケーブル６０の被覆材のように塩化物を含む被覆材をエポキシ樹脂やシリコーン樹脂でモールドしようとしても、接着性が悪いという問題があり、被覆材の表面に、ＳｉＯ２やＴｉＯ２を含む様々なプライマを塗布する処理を施しても接着性が改善されず、接着界面を通した漏電が発生する恐れがあった。
(4) Moreover, since the above
（５）従来は、防水のためのモールド材で覆ったコネクタを使用していたが、第１の実施形態では、ケーブルグランド１を利用している。ケーブルグランド１を利用することにより、従来に比べて、製造コストの低減、組み立ての簡素化及び工数の低減、を図ることができる。上記の効果は、ケーブル６０の本数が増加するほど顕著である。
(5) Conventionally, a connector covered with a mold material for waterproofing is used, but in the first embodiment, the cable gland 1 is used. By using the cable gland 1, it is possible to reduce the manufacturing cost, simplify the assembly, and reduce the number of man-hours as compared with the conventional case. The above effect becomes more remarkable as the number of
上記のことから、長期にわたって安定した耐食性と電気絶縁特性を維持することができ、組立が簡便であり、安価であるＸ線管装置を得ることができる。 From the above, it is possible to obtain an X-ray tube apparatus that can maintain stable corrosion resistance and electrical insulation characteristics over a long period of time, is easy to assemble, and is inexpensive.
次に、第２の実施形態に係るＸ線管装置について詳細に説明する。この実施形態において、上記第１の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。 Next, the X-ray tube apparatus according to the second embodiment will be described in detail. In this embodiment, the same functional parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図４に示すように、Ｘ線管装置は、偏向部５０無しに形成されている。Ｘ線管装置は、少なくとも１本のケーブル６０、熱収縮チューブ６５及び樹脂モールド材７０を備えている。ここでは、Ｘ線管装置は、２本のケーブル６０を備えている。
As shown in FIG. 4, the X-ray tube device is formed without the
ケーブル６０（導線６１）の一端部は負荷部に接続されている。負荷部には、ケーブル６０を介して電力、電圧又は電流が与えられる。ここでは、負荷部はコイル２８であり、ケーブル６０はコイル２８に接続されている。そして、コイル２８には、ケーブル６０を介して電力（主に電流）が与えられる。
One end of the cable 60 (conductive wire 61) is connected to the load portion. Power, voltage, or current is applied to the load unit via the
樹脂モールド材７０は、コイル２８と、ケーブル６０（導線６１）の一端部との接続部を覆うようにモールドされたものである。ここでは、樹脂モールド材７０は、さらにコイル２８全体を覆うようにモールドされ、水系冷却液１３に浸っている。
The
上記のように構成された第２の実施形態に係るＸ線管装置によれば、ケーブル６０（導線６１）は、コイル２８に接続されるものであってもよい。この場合も、上述した第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のことから、長期にわたって安定した耐食性と電気絶縁特性を維持することができ、組立が簡便であり、安価であるＸ線管装置を得ることができる。
According to the X-ray tube apparatus according to the second embodiment configured as described above, the cable 60 (the conducting wire 61) may be connected to the
From the above, it is possible to obtain an X-ray tube apparatus that can maintain stable corrosion resistance and electrical insulation characteristics over a long period of time, is easy to assemble, and is inexpensive.
次に、第３の実施形態に係るＸ線管装置について詳細に説明する。この実施形態において、上記第１の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。 Next, an X-ray tube apparatus according to the third embodiment will be described in detail. In this embodiment, the same functional parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図５及び図６に示すように、陰極収納部１９は、絶縁セラミックス４０を備えている。絶縁セラミックス４０は、筒状に形成され、周壁部３８及び反跳電子トラップ構造体３９間に気密に接続されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
陰極収納部１９の内部には、負荷部としての一対の偏向電極５１が配置されている。一対の偏向電極５１は、フィラメント３２及びターゲット層２７の間で、電子ビームに対して垂直となる方向に静電偏向させる。一対の偏向電極５１は、周方向に２分割され、それぞれ絶縁セラミックス４０に支持され、陽極ターゲット２６の径方向に沿って互いに離間して対向するように配置されている。一対の偏向電極５１の互いに対向する中央部分には、フィラメント３２からターゲット層２７へ向かう電子が通過する電子通過部５２を構成する図示しない半円状の窪み部が形成されている。
A pair of
図６、図７及び図８に示すように、ケーブル６０（導線６１）の一端部は、端子を除いて樹脂モールド材６６で覆われている。樹脂モールド材６６は、塩化物を含有しない電気絶縁性のモールド樹脂で形成されている。樹脂モールド材６６は、例えば、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂を主成分とする材料で形成することができる。
As shown in FIGS. 6, 7, and 8, one end portion of the cable 60 (conductive wire 61) is covered with a
シール部材６７は、シリコーン樹脂材製のシリコーンプレートで形成され、樹脂モールド材６６の端面と、絶縁セラミックス４０の端面との間に挿入されている。シール部材６７は枠状に形成されている。ここでは、樹脂モールド材６６の端面と、絶縁セラミックス４０の端面とはそれぞれ平面であり、また、シール部材６７は必要に応じて設けられていればよい。
The
支持部材３７は、反跳電子トラップ構造体３９に固定されている。支持部材３７には、シール部材６７及び樹脂モールド材６６の通る貫通孔３７ａと、ねじ孔３７ｂとが形成されている。
The
樹脂モールド材６６、シール部材６７及び絶縁セラミックス４０の密着状態を維持するため、押圧機構６４により、樹脂モールド材６６は、絶縁セラミックス４０側に押し付けられている。
In order to maintain the close contact state of the
ここでは、押圧機構６４は、固定部材（樹脂モールド材６６押え板）６８と、ねじ６９とを有している。固定部材６８は、ねじ孔３７ｂに対応した貫通孔６８ａを有している。固定部材６８は、ケーブル６０を囲み、樹脂モールド材６６の他の端面に接触している。ねじ６９は、貫通孔６８ａを通り、ねじ孔３７ｂに締め付けられている。
Here, the pressing mechanism 64 includes a fixing member (
なお、樹脂モールド材６６の端面、絶縁セラミックス４０の端面、及びシール部材６７の形状は、上述した例に限定されるものではなく、種々変形可能であり、密着界面を形成できるよう任意の形状に設計されていればよい。
Note that the shapes of the end surface of the
これにより、ケーブル６０（導線６１）の一端部は負荷部である一対の偏向電極５１に接続される。そして、一対の偏向電極５１には、ケーブル６０を介して電力（主に電圧）が与えられる。
Thereby, the one end part of the cable 60 (conductive wire 61) is connected to a pair of deflection |
上記のように構成された第３の実施形態に係るＸ線管装置によれば、Ｘ線管装置は、樹脂モールド材６６を備えている。上述した第１、第２の実施形態では、樹脂モールド材７０で負荷部（偏向部５０、コイル２８）全体を覆ったが、この実施形態のように、樹脂モールド材６６は、偏向電極５１と、ケーブル６０の一端部との接続部を、部分的に覆うようにモールドしたものであってもよい。この場合も、上述した第１、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のことから、長期にわたって安定した耐食性と電気絶縁特性を維持することができ、組立が簡便であり、安価であるＸ線管装置を得ることができる。
According to the X-ray tube apparatus according to the third embodiment configured as described above, the X-ray tube apparatus includes the
From the above, it is possible to obtain an X-ray tube apparatus that can maintain stable corrosion resistance and electrical insulation characteristics over a long period of time, is easy to assemble, and is inexpensive.
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
例えば、負荷部は、上述した例に限定されるものではなく、種々変形可能であり、ハウジング１１の内部に配置され、ケーブル６０の一端部が接続され、ケーブル６０を介して電力、電圧又は電流が与えられるものであればよい。
For example, the load unit is not limited to the above-described example, and can be variously modified. The load unit is disposed inside the
グランド本体２は、ハウジング１１に液密に取り付けられていればよく、その手段は、種々変形可能である。このため、ケーブルグランド１は、雄ネジ２ｄ、シール部材６及びロックナット７無に形成されていてもよい。例えば、グランド本体２の取り付け面２ｂが、ハウジング１１に液密に接着されていてもよい。その他、グランド本体２の取り付け面２ｂ及びハウジング１１間にＯリングを介在させ、グランド本体２がハウジング１１にねじ止めされていてもよい。
グランド本体２の第１貫通孔２ａは、開口部１１ａと対向してハウジング１１の内部及び外部に開口していてもよい。
The
The first through-
Ｘ線管装置を構成する部材に用いる材料は、種々変形可能である。例えば、樹脂モールド材６６、７０及び熱収縮チューブ６５に用いる材料は、上述した例に限定されるものではなく、種々変形可能である。
The material used for the members constituting the X-ray tube apparatus can be variously modified. For example, the materials used for the
さらに、ケーブルの最外周被覆材６２が塩化物を含まない樹脂である場合には、熱収縮チューブ６５を使用しなくても良い。
さらにまた、塩化物から水系冷却液への塩化物イオンの溶出による金属腐食促進の悪影響を防止するため、何らかの金属表面の防食対策を実施でき、かつ塩化物を含む樹脂表面に樹脂モールド材との接着力を向上させるための何らかの改質処理が採用できる場合には、ケーブルの最外周被覆材６２が塩化物を含む樹脂である場合であっても、熱収縮チューブ６５を使用しなくても良い。
この発明は、上述したＸ線管装置に限定されるものではなく、各種Ｘ線管装置に適用可能である。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］電子を放出する陰極と、前記陰極から放出される電子が衝撃することによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、前記陰極及び陽極ターゲットが収納配置された真空外囲器と、を有したＸ線管と、
開口部を有し、前記Ｘ線管を収容したハウジングと、
前記ハウジング内に収容された水系冷却液と、
前記ハウジングの開口部を通って前記ハウジングの内側及び外側に位置し、前記ハウジングの内部で前記水系冷却液中に浸漬され、導線及び前記導線を樹脂で被覆して形成された最外周被覆材を有したケーブルと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記ケーブルの一端部が接続され、前記ケーブルを介して電力、電圧又は電流が与えられる負荷部と、
ケーブルグランドと、を備え、
前記ケーブルグランドは、
前記ハウジングに液密に取り付けられ、前記開口部を通って又は前記開口部と対向して前記ハウジングの内部及び外部に開口し、前記ケーブルが貫通する第１貫通孔を有したグランド本体と、
前記ケーブルが貫通する第２貫通孔を有し、前記グランド本体に螺合されるシールナットと、
前記ケーブルが貫通する第３貫通孔を有し、前記グランド本体の第１貫通孔に配置されるシール部材と、
前記グランド本体及びシール部材の間に配置され、前記シールナットによる押圧を均一にシール部材に伝達させるクランプリングと、を具備することを特徴とするＸ線管装置。
［２］前記最外周被覆材は塩化物を含有しない樹脂で形成されていることを特徴とする［１］に記載のＸ線管装置。
［３］少なくとも前記水系冷却液に接する前記ケーブルの表面を被覆し、塩化物を含有しない樹脂で形成された熱収縮チューブをさらに備え、
前記最外周被覆材は塩化物を含有する樹脂で形成されていることを特徴とする［１］に記載のＸ線管装置。
［４］前記熱収縮チューブは、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、ポリオレフィン及びポリエチレンの何れかの材料で形成されている［３］に記載のＸ線管装置。
［５］塩化物を含有しない材料で形成され、前記負荷部と、前記ケーブルの一端部との接続部を覆うようにモールドした樹脂モールド材をさらに備えていることを特徴とする［１］乃至［４］の何れか１に記載のＸ線管装置。
［６］前記樹脂モールド材は、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂を主成分とする材料で形成されていることを特徴とする［５］に記載のＸ線管装置。
Further, when the outermost
Furthermore, in order to prevent the adverse effect of metal corrosion promotion due to elution of chloride ions from chloride to the aqueous coolant, it is possible to implement some anti-corrosion measures on the metal surface, and the resin surface containing chloride can be bonded to the resin mold material. When any modification process for improving the adhesive force can be employed, the
The present invention is not limited to the X-ray tube apparatus described above, and can be applied to various X-ray tube apparatuses .
Hereinafter, the invention described in the scope of claims of the present application will be appended.
[1] It has a cathode that emits electrons, an anode target that emits X-rays when electrons emitted from the cathode bombard, and a vacuum envelope in which the cathode and the anode target are accommodated. An X-ray tube;
A housing having an opening and containing the X-ray tube;
An aqueous coolant contained in the housing;
An outermost covering material that is positioned inside and outside the housing through the opening of the housing, immersed in the aqueous coolant inside the housing, and coated with a resin. The cable you had,
A load portion disposed inside the housing, connected to one end of the cable, and supplied with power, voltage or current via the cable;
A cable gland,
The cable gland is
A ground body that is liquid-tightly attached to the housing, opens to the inside and the outside of the housing through or opposite to the opening, and has a first through-hole through which the cable passes;
A seal nut having a second through-hole through which the cable passes and screwed into the ground body;
A third through hole through which the cable passes, and a seal member disposed in the first through hole of the ground body;
An X-ray tube apparatus comprising: a clamp ring that is disposed between the ground body and the seal member and uniformly transmits the pressure applied by the seal nut to the seal member.
[2] The X-ray tube apparatus according to [1], wherein the outermost peripheral covering material is formed of a resin not containing chloride.
[3] At least a heat-shrinkable tube formed of a resin that does not contain chloride, covering at least the surface of the cable in contact with the aqueous coolant.
The X-ray tube apparatus according to [1], wherein the outermost periphery covering material is formed of a resin containing chloride.
[4] The X-ray tube device according to [3], wherein the heat shrinkable tube is formed of any material of ethylene propylene rubber, silicone rubber, polyolefin, and polyethylene.
[5] A resin molding material formed of a material not containing chloride and further molded so as to cover a connection portion between the load portion and one end portion of the cable. [4] The X-ray tube apparatus according to any one of [4].
[6] The X-ray tube device according to [5], wherein the resin molding material is formed of a material mainly composed of an epoxy resin or a silicone resin.
１…ケーブルグランド、２…グランド本体、２ａ…第１貫通孔、２ｂ…取り付け面、３…シールナット、３ａ…第２貫通孔、４…シール部材、４ａ…第３貫通孔、５…クランプリング、６…シール部材、７…ロックナット、１１…ハウジング、１１ａ…開口部、１２…Ｘ線管、１３…水系冷却液、１５…真空外囲器、１９…陰極収納部、２３…固定軸、２４…回転体、２５…ロータ部、２６…陽極ターゲット、２７…ターゲット層、２８…コイル、３１…陰極、３２…フィラメント、３７…支持部材、５０…偏向部、５１…偏向電極、６０…ケーブル、６１…導線、６２…最外周被覆材、６４…押圧機構、６５…熱収縮チューブ、６６…樹脂モールド材、６７…シール部材、６８…固定部材、７０…樹脂モールド材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cable gland, 2 ... Ground body, 2a ... 1st through-hole, 2b ... Mounting surface, 3 ... Seal nut, 3a ... 2nd through-hole, 4 ... Seal member, 4a ... 3rd through-hole, 5 ... Clamp ring , 6 ... sealing member, 7 ... lock nut, 11 ... housing, 11a ... opening, 12 ... X-ray tube, 13 ... aqueous coolant, 15 ... vacuum envelope, 19 ... cathode housing, 23 ... fixed shaft, 24: Rotating body, 25: Rotor part, 26: Anode target, 27 ... Target layer, 28 ... Coil, 31 ... Cathode, 32 ... Filament, 37 ... Support member, 50 ... Deflection part, 51 ... Deflection electrode, 60 ... Cable , 61 ... conducting wire, 62 ... outermost covering material, 64 ... pressing mechanism, 65 ... heat shrinkable tube, 66 ... resin molding material, 67 ... sealing member, 68 ... fixing member, 70 ... resin molding material.
Claims (3)
開口部を有し、前記Ｘ線管を収容したハウジングと、
前記ハウジング内に収容された水系冷却液と、
前記ハウジングの開口部を通って前記ハウジングの内側及び外側に位置し、前記ハウジングの内部で前記水系冷却液中に浸漬され、導線及び前記導線を塩化物を含有する樹脂で被覆して形成された最外周被覆材を有したケーブルと、
前記ハウジングの内部に配置され、前記ケーブルの一端部が接続され、前記ケーブルを介して電力、電圧又は電流が与えられる負荷部と、
ケーブルグランドと、
少なくとも前記水系冷却液に接する前記ケーブルの表面を被覆し、塩化物を含有しない樹脂で形成された熱収縮チューブと、
塩化物を含有しない材料で形成され、前記負荷部と、前記ケーブルの一端部との接続部を覆うようにモールドした樹脂モールド材と、
を備え、
前記ケーブルグランドは、
前記ハウジングに液密に取り付けられ、前記開口部を通って又は前記開口部と対向して前記ハウジングの内部及び外部に開口し、前記ケーブルが貫通する第１貫通孔を有したグランド本体と、
前記ケーブルが貫通する第２貫通孔を有し、前記グランド本体に螺合されるシールナットと、
前記ケーブルが貫通する第３貫通孔を有し、前記グランド本体の第１貫通孔に配置されるシール部材と、
前記グランド本体及びシール部材の間に配置され、前記シールナットによる押圧を均一にシール部材に伝達させるクランプリングと、を具備することを特徴とするＸ線管装置。 An X-ray tube comprising: a cathode that emits electrons; an anode target that emits X-rays when electrons emitted from the cathode are bombarded; and a vacuum envelope that houses and disposes the cathode and anode target When,
A housing having an opening and containing the X-ray tube;
An aqueous coolant contained in the housing;
Through an opening in the housing located on the inside and the outside of said housing, said immersed inside the housing in the aqueous coolant in a conducting wire and the conductor are formed by coating with tree fat containing chloride A cable having an outermost covering material;
A load portion disposed inside the housing, connected to one end of the cable, and supplied with power, voltage or current via the cable;
A cable gland ,
Covering at least the surface of the cable in contact with the aqueous coolant, and a heat-shrinkable tube formed of a resin not containing chloride;
Resin mold material formed of a material not containing chloride, and molded so as to cover the connecting portion between the load portion and one end of the cable,
With
The cable gland is
A ground body that is liquid-tightly attached to the housing, opens to the inside and the outside of the housing through or opposite to the opening, and has a first through-hole through which the cable passes;
A seal nut having a second through-hole through which the cable passes and screwed into the ground body;
A third through hole through which the cable passes, and a seal member disposed in the first through hole of the ground body;
An X-ray tube apparatus comprising: a clamp ring that is disposed between the ground body and the seal member and uniformly transmits the pressure applied by the seal nut to the seal member.
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