JPWO2006009053A1 - Fixed anode X-ray tube, X-ray inspection apparatus and X-ray irradiation apparatus using the same - Google Patents

Abstract

本発明の固定陽極X線管は、電子線を発生する陰極と、前記陰極からの電子線が衝突してX線源の焦点を形成し、その焦点からX線を発生するターゲットを有する陽極と、前記陰極と前記陽極とが対向配置されるように前記陰極と前記陽極を支持し、真空気密に前記陰極と前記陽極を内包し、前記ターゲットからのX線を取り出すX線取り出し部を有した外囲器と、を備えた固定陽極X線管において、少なくとも前記陽極のターゲットの位置が前記外囲器の長手方向の中心軸よりも前記X線取り出し部に近接するようにオフセットして配置される。The fixed anode X-ray tube of the present invention includes a cathode for generating an electron beam, an anode having a target for generating an X-ray from the focal point by colliding with an electron beam from the cathode to form a focal point of an X-ray source, and The cathode and the anode are supported so that the cathode and the anode face each other, the cathode and the anode are enclosed in a vacuum-tight manner, and an X-ray extraction unit that extracts X-rays from the target is provided. A fixed anode X-ray tube comprising an envelope, and at least the position of the anode target is offset so as to be closer to the X-ray extraction portion than the central axis in the longitudinal direction of the envelope. The

Description

本発明は、固定陽極X線管とそれを用いたX線検査装置及びX線照射装置に係り、特に固定陽極X線管のX線放射角を広角度化するための技術に関する。   The present invention relates to a fixed anode X-ray tube, an X-ray inspection apparatus and an X-ray irradiation apparatus using the same, and more particularly to a technique for widening the X-ray emission angle of the fixed anode X-ray tube.

固定陽極X線管の用途は、非破壊検査、医療の分野など多岐に渡っている。非破壊検査の分野においては、空港の手荷物X線検査装置や食品の異物混入X線検査装置などに搭載されている。医療の分野においては、輸血用の血液の殺菌装置として、また研究用としてマウス、微生物、培養細胞などのX線照射装置などに搭載されている。固定陽極X線管はそのX線放射窓にベリリウムなどのX線透過性の良い金属材料を用いている(例えば特許文献1)。   Applications of fixed anode X-ray tubes are diverse, including non-destructive inspection and medical fields. In the field of non-destructive inspection, it is mounted on baggage X-ray inspection devices at airports and X-ray inspection devices for food contamination. In the medical field, it is mounted on an X-ray irradiation device such as a mouse, a microorganism, or a cultured cell as a blood disinfection device for blood transfusion or for research. The fixed anode X-ray tube uses a metal material having good X-ray transparency such as beryllium for the X-ray emission window (for example, Patent Document 1).

特許文献1には、陽極と陰極と対向配置されて外囲器に収容され、外囲器の長手方向での中心軸(以下では「管軸」ともいう)に沿って前記陰極の電子線源と前記陽極のターゲットが配置されている。
特開2003-36806号公報 In Patent Document 1, an anode and a cathode are arranged opposite to each other and accommodated in an envelope, and the electron beam source of the cathode is arranged along a central axis in the longitudinal direction of the envelope (hereinafter also referred to as “tube axis”). And the anode target is disposed.
JP 2003-36806 JP

しかし、［特許文献1］によって開示された技術は、次のニーズとその解決策について言及されていない。
第1のニーズは、空港の手荷物X線検査装置や研究用のX線照射装置などは、その設置場所が搭乗口や研究室などの限られた空間であるため、固定陽極X線管などのX線装置は小型化が望まれている。
第2のニーズは、食物異物X線検査装置や血液X線照射装置などの場合、検査効率を上げるため一回のX線照射でより多くの数量を処理することが必要とされている。
第3のニーズは、手荷物X線検査装置などでは、現在の装置の設置スペースを変えずに大きな手荷物の検査に対応した照射野が必要である。However, the technology disclosed by [Patent Document 1] does not mention the following needs and solutions.
The first need is that the installation locations of airport baggage X-ray inspection devices and research X-ray irradiation devices are limited spaces such as boarding gates and laboratories, so fixed anode X-ray tubes, etc. Miniaturization of X-ray equipment is desired.
The second need is that in the case of a foreign food X-ray inspection apparatus, a blood X-ray irradiation apparatus, etc., it is necessary to process a larger quantity with a single X-ray irradiation in order to increase the inspection efficiency.
The third need is for a baggage X-ray inspection system, etc., which requires an irradiation field that can handle large baggage inspection without changing the installation space of the current system.

これらのニーズに対応するためには、X線管の側では、X線放射角度を広角化することが必要である。   In order to meet these needs, it is necessary to widen the X-ray radiation angle on the X-ray tube side.

他方、X線放射角度の広角化はX線管を大型化する第1の代案も有る。この第1の代案はX線管が大型化するので、そのX線管が組み込まれるX線検査装置やX線照射装置も大型化することになるから、上記ニーズに対応することができない。   On the other hand, the widening of the X-ray radiation angle also has a first alternative to enlarge the X-ray tube. In the first alternative, since the X-ray tube is enlarged, the X-ray inspection apparatus and the X-ray irradiation apparatus in which the X-ray tube is incorporated are also enlarged, so that the above-mentioned needs cannot be met.

また、X線放射窓を大きくする第２の代案も有る。この第2の代案はX線照射野を大きくできるが、X線照射野の周辺部分では所望のX線強度を得ることができないので、均一な解像度のX線画像を得ることができないから、特に第2、第3のニーズに対応することができない。   There is also a second alternative to enlarge the X-ray emission window. This second alternative can increase the X-ray field, but since it cannot obtain the desired X-ray intensity at the periphery of the X-ray field, it cannot obtain an X-ray image with uniform resolution. The second and third needs cannot be met.

また、X線管のX線放射窓の材料であるベリリウムが環境に有害であるから、その使用量を抑制する必要がある。   In addition, beryllium, which is the material of the X-ray emission window of the X-ray tube, is harmful to the environment, so it is necessary to reduce its usage.

本発明の目的は、X線管を大型化することなく、またX線放射窓のベリリウムの使用量を増やすことなく、X線放射角度の広角化を可能とする固定陽極X線管とそれを用いたX線検査装置及びX線照射装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a fixed anode X-ray tube capable of widening the X-ray emission angle without increasing the size of the X-ray tube and without increasing the amount of beryllium used in the X-ray emission window. It is to provide an X-ray inspection apparatus and an X-ray irradiation apparatus used.

本発明の固定陽極X線管は、電子線を発生する陰極と、前記陰極からの電子線が衝突してX線源の焦点を形成し、その焦点からX線を発生するターゲットを有する陽極と、前記陰極と前記陽極とが対向配置されるように前記陰極と前記陽極を支持し、真空気密に前記陰極と前記陽極を内包し、前記ターゲットからのX線を取り出すX線取り出し部を有した外囲器と、を備えた固定陽極X線管において、少なくとも前記陽極のターゲットの位置が前記外囲器の長手方向の中心軸よりも前記X線取り出し部に近接するようにオフセットして配置される。   The fixed anode X-ray tube of the present invention includes a cathode for generating an electron beam, an anode having a target for generating an X-ray from the focal point by colliding with an electron beam from the cathode to form a focal point of an X-ray source, and The cathode and the anode are supported so that the cathode and the anode face each other, the cathode and the anode are enclosed in a vacuum-tight manner, and an X-ray extraction unit that extracts X-rays from the target is provided. A fixed anode X-ray tube comprising an envelope, and at least the position of the anode target is offset so as to be closer to the X-ray extraction portion than the central axis in the longitudinal direction of the envelope. The

これによって、X線放射角度を広角化することができる。   Thereby, the X-ray radiation angle can be widened.

また、本発明のX線照射(検査)装置は、X線を発生するX線管と、X線管を収納するX線発生部と、照射台に載せられたX線照射を受ける被照射体(被検査体)を透過したX線を検出するX線検出部と、X線検出部の出力信号を画像として表示する表示部と、前記X線発生部を統括して制御する制御部と、前記X線管乃至制御部を収容する筐体とを備えたX線照射(検査)装置において、前記X線管は本発明の固定陽極X線管であることを特徴とする。   Further, the X-ray irradiation (inspection) apparatus of the present invention includes an X-ray tube that generates X-rays, an X-ray generation unit that stores the X-ray tube, and an irradiated object that receives X-ray irradiation placed on an irradiation table. An X-ray detector that detects X-rays transmitted through the (inspection object), a display unit that displays an output signal of the X-ray detector as an image, and a controller that controls the X-ray generator in an integrated manner, In the X-ray irradiation (inspection) apparatus provided with the X-ray tube or a housing for accommodating the control unit, the X-ray tube is the fixed anode X-ray tube of the present invention.

これら本発明のX線照射(検査)装置は、この装置に組み込まれる本発明の固定陽極X線管によりそのX線放射角度が広角化することに伴い、固定陽極X線管のX線焦点とX線検査又はX線照射される対象物との距離を短くすることができる。
つまり、焦点と被照射体又は被検査体(対象物)間の距離に平行な方向のX線照射(検査)装置の長さを従来に比べて短くすることが可能となるから、X線照射(検査)装置の設置スペースを小さくすることができる。These X-ray irradiation (inspection) apparatuses of the present invention have the X-ray focal point of the fixed anode X-ray tube as the X-ray radiation angle is widened by the fixed anode X-ray tube of the present invention incorporated in the apparatus. It is possible to shorten the distance from the object to be subjected to X-ray inspection or X-ray irradiation.
In other words, the length of the X-ray irradiation (inspection) device in the direction parallel to the distance between the focal point and the object to be irradiated or the object to be inspected (object) can be shortened compared to the conventional case. (Inspection) Equipment installation space can be reduced.

また、本発明のX線照射(検査)装置は、この装置に組み込まれる本発明の固定陽極X線管によりそのX線放射角度が広角化することに伴い、X線焦点とX線検査又はX線照射される対象物との距離が従来と同じであっても従来測定可能であった所定の大きさの対象物よりも大きさの大きい対象物に対してX線照射(検査)をすることができる。つまり、X線照射(検査)装置の設置スペースが従来の大きさであっても従来よりも大きな対象物を取り扱うことができる。また、食品用のX線検査装置や血液用のX線照射装置では一度のX線照射でより多くの対象物を検査又は照射することができる。   Further, the X-ray irradiation (inspection) apparatus of the present invention has an X-ray focal point and X-ray inspection or X-ray inspection as the X-ray emission angle is widened by the fixed anode X-ray tube of the present invention incorporated in the apparatus. X-ray irradiation (inspection) is performed on an object that is larger than the object of a predetermined size that could be measured in the past even if the distance to the object to be irradiated is the same as before Can do. In other words, even if the installation space of the X-ray irradiation (inspection) apparatus is the conventional size, it is possible to handle an object larger than the conventional one. In addition, an X-ray inspection apparatus for food and an X-ray irradiation apparatus for blood can inspect or irradiate more objects with a single X-ray irradiation.

本発明によれば、X線管を大型化することなく、またX線放射窓のベリリウムの使用量を増やすことなく、X線放射角度の広角化ができる。   According to the present invention, the X-ray emission angle can be widened without increasing the size of the X-ray tube and without increasing the amount of beryllium used in the X-ray emission window.

本発明に係る固定陽極X線管の第1の実施形態の構造図である。1 is a structural diagram of a first embodiment of a fixed anode X-ray tube according to the present invention. 本実施形態のX線管の陽極の製作方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of the anode of the X-ray tube of this embodiment. 本実施形態の固定陽極X線管を使用したX線照射装置の一例の構成図である。It is a block diagram of an example of the X-ray irradiation apparatus using the fixed anode X-ray tube of this embodiment. 本発明に係る固定陽極X線管の第2の実施形態の構造図である。FIG. 3 is a structural diagram of a second embodiment of a fixed anode X-ray tube according to the present invention. 本発明に係る固定陽極X線管の第3の実施形態の構造図である。FIG. 6 is a structural diagram of a third embodiment of a fixed anode X-ray tube according to the present invention. 本発明に係る固定陽極X線管を使用した場合に対象物に近接させる場合の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle in the case of making it adjoin to a target object when the fixed anode X-ray tube which concerns on this invention is used. 図6で焦点距離を変えた場合のX線照射角度の変化の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship of changes in the X-ray irradiation angle when the focal length is changed in FIG. 図6で焦点距離を変えた場合のX線照射範囲の変化の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship of changes in the X-ray irradiation range when the focal length is changed in FIG. 図6で焦点距離を変えた場合の焦点と対象物との間の距離の変化の関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a relationship of a change in distance between a focal point and an object when the focal length is changed in FIG. 照射外X線を遮蔽するためにX線管の外囲器に鉛を装着した例を示す図である。It is a figure which shows the example which mounted | wore with the envelope of the X-ray tube in order to shield X-ray outside irradiation.

以下、添付図面に従って固定陽極X線管の好ましい実施の形態について詳説する。
図1は本発明に係る固定陽極X線管の第1の実施形態の構造図である。
X線管10は、電子線22を発生する陰極12と、陰極12からの電子線22が衝突するとX線38を発生するターゲット26を備えた陽極14と、陰極12と陽極14とを対向させて絶縁支持し、真空気密に内包する外囲器16などから構成される。
外囲器16の側面にはX線38を外部に取り出すための放射窓部34が取り付けられている。
本実施形態のX線管では、陽極14および陰極12の構造に特徴があり、少なくとも陽極14上においてX線源(焦点)40が従来品よりも外囲器16の放射窓部34へ接近させて形成される。Hereinafter, a preferred embodiment of a fixed anode X-ray tube will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a structural diagram of a first embodiment of a fixed anode X-ray tube according to the present invention.
The X-ray tube 10 has a cathode 12 that generates an electron beam 22, an anode 14 that includes a target 26 that generates an X-ray 38 when the electron beam 22 from the cathode 12 collides, and the cathode 12 and the anode 14 face each other. The envelope 16 is insulated and supported, and is enclosed in a vacuum-tight manner.
A radiation window 34 for taking out the X-ray 38 to the outside is attached to the side surface of the envelope 16.
The X-ray tube of this embodiment is characterized by the structure of the anode 14 and the cathode 12, and at least on the anode 14, the X-ray source (focal point) 40 is closer to the radiation window 34 of the envelope 16 than the conventional product. Formed.

陰極12は、熱電子を放出するフィラメント18と、この熱電子を集束して陽極14のターゲット26に向かう細いビーム状の電子線22を形成する集束電極20と、集束電極20を支持する集束電極支持部21と、集束電極支持部21を絶縁支持するステム24などから構成される。フィラメント18はタングステン線などをコイル状に巻いたもので、集束電極20の集束溝20a内に支持される。フィラメント18は集束溝20ａ内の支持部と電気的に絶縁されている。   The cathode 12 includes a filament 18 that emits thermoelectrons, a focusing electrode 20 that focuses the thermoelectrons to form a thin beam-like electron beam 22 that travels toward the target 26 of the anode 14, and a focusing electrode that supports the focusing electrode 20. The support portion 21 and the stem 24 for insulatingly supporting the focusing electrode support portion 21 are configured. The filament 18 is a coil of tungsten wire or the like, and is supported in the focusing groove 20a of the focusing electrode 20. The filament 18 is electrically insulated from the support in the focusing groove 20a.

集束電極20は鉄やステンレス鋼などの金属材料から成り、陽極14のターゲット26と対向して配置され、そのターゲット26と対向する面側にフィラメント18を取り付ける集束溝20aが設けられている。集束溝20ａの形状、寸法は、陰極12と陽極14との間に高電圧が印加されたときに、フィラメント18の周辺にフィラメント18から放出された熱電子を集束するための集束電界が作られるように設計されている。この集束溝20aの長手方向の中心位置(フィラメント18の長さ方向の中心位置にほぼ対応する)はX線管10の中心軸(以下、管軸と略称する)17に対して数mmから約20mm程度ずらしてある。(このずらす寸法の上限値は陽極の外径に依存し、陽極の外径が大きいほど大きくなる。以下同じ。)この結果、フィラメント18から放出される電子線22が管軸17からずれた位置を走行し、陽極14のターゲット26上の管軸17からずれたX線放射窓により近い位置で衝突し、X線焦点40を形成する。   The focusing electrode 20 is made of a metal material such as iron or stainless steel, and is disposed to face the target 26 of the anode 14, and a focusing groove 20 a for attaching the filament 18 is provided on the surface side facing the target 26. The shape and size of the focusing groove 20a is such that when a high voltage is applied between the cathode 12 and the anode 14, a focusing electric field for focusing the thermoelectrons emitted from the filament 18 around the filament 18 is created. Designed to be The central position in the longitudinal direction of the focusing groove 20a (corresponding to the central position in the length direction of the filament 18) is about several mm to about the central axis (hereinafter referred to as the tube axis) 17 of the X-ray tube 10. It is shifted about 20mm. (The upper limit of the dimension to be shifted depends on the outer diameter of the anode and becomes larger as the outer diameter of the anode is larger. The same applies hereinafter.) As a result, the position where the electron beam 22 emitted from the filament 18 is shifted from the tube axis 17. , And collides at a position closer to the X-ray emission window shifted from the tube axis 17 on the target 26 of the anode 14 to form an X-ray focal point 40.

集束電極支持部21は通常円筒形状をしており、ステンレス鋼などの金属材料から成る。ステム24は主として耐熱性ガラスなどの絶縁物から成り、大略円筒形状をしており、集束電極支持部21と接続される円筒部と、外囲器16の端部と接続されるフレア部と、円筒部の内側にあって複数本のリード線25を真空気密に封入しているリード線封入部などから構成される。このリード線25はフィラメント18と集束電極20に接続され、フィラメント加熱電圧および陰極電位の供給に用いられる。他に集束電極支持部21の支持などにも用いられる。   The focusing electrode support 21 is generally cylindrical and is made of a metal material such as stainless steel. The stem 24 is mainly made of an insulating material such as heat-resistant glass, has a substantially cylindrical shape, a cylindrical portion connected to the focusing electrode support portion 21, a flare portion connected to the end portion of the envelope 16, It is composed of a lead wire enclosing portion that is inside the cylindrical portion and encloses a plurality of lead wires 25 in a vacuum-tight manner. The lead wire 25 is connected to the filament 18 and the focusing electrode 20, and is used to supply a filament heating voltage and a cathode potential. In addition, it is used for supporting the focusing electrode support portion 21 and the like.

陽極14は、ターゲット26とこれが埋設される陽極母材28などから構成される。ターゲット26はタングステンなどの高電子番号の高融点金属材料またはその合金から成り、長方形または円形の板状体である。陽極母材28は銅などの高熱伝導率の金属材料から成り、大略円柱状の棒状体である。陽極母材28の陰極12に対向する面は管軸17に対して直交する面と傾斜する面(以下、傾斜面という)15から成り、この傾斜面15にターゲット26が埋設されている。
ここで、ターゲット角度とは、傾斜面15すなわちターゲット26の表面とX線38の取り出し方向(以下、X線放射方向という)39との間の角度である。X線放射角度を広角化するため約25度以上としている。ターゲット角度はX線放射角度の大きいX線管では約40度前後になっている。X線源40に対応するターゲット26の中心位置は、陰極12の集束電極20の集束溝20ａの中心位置と同様に、陽極14の中心軸(管軸17に相当)に対して数mmから約20mmずれた位置にある。このターゲット26の中心位置には陰極12からの電子線22が衝突し、焦点40を形成することになるが、このターゲット26の中心位置、すなわち焦点40の位置と管軸17との距離を、以下焦点偏移距離と呼ぶことにする。ターゲット26の陽極母材28への埋設は鋳造などによって行われる。陽極母材28の傾斜面15と反対側の端部(以下、陽極端という)29は少し細目の円柱状に加工されており、X線管外に露出されている。この陽極端29に陽極電位が供給される。The anode 14 includes a target 26 and an anode base material 28 in which the target is embedded. The target 26 is made of a high melting point metal material having a high electronic number such as tungsten or an alloy thereof, and is a rectangular or circular plate-like body. The anode base material 28 is made of a metal material having a high thermal conductivity such as copper, and is a substantially cylindrical rod-like body. A surface of the anode base material 28 facing the cathode 12 is composed of a surface orthogonal to the tube axis 17 and an inclined surface (hereinafter referred to as an inclined surface) 15, and a target 26 is embedded in the inclined surface 15.
Here, the target angle is an angle between the inclined surface 15, that is, the surface of the target 26, and the X-ray 38 extraction direction (hereinafter referred to as X-ray radiation direction) 39. In order to widen the X-ray radiation angle, it is about 25 degrees or more. The target angle is about 40 degrees for an X-ray tube with a large X-ray emission angle. The center position of the target 26 corresponding to the X-ray source 40 is about several mm to about the center axis of the anode 14 (corresponding to the tube axis 17), like the center position of the focusing groove 20a of the focusing electrode 20 of the cathode 12. It is 20mm away. The electron beam 22 from the cathode 12 collides with the center position of the target 26 to form a focal point 40.The center position of the target 26, that is, the distance between the focal point 40 and the tube axis 17, Hereinafter, it will be referred to as a focal shift distance. The target 26 is embedded in the anode base material 28 by casting or the like. An end portion 29 (hereinafter referred to as an anode end) opposite to the inclined surface 15 of the anode base material 28 is processed into a slightly fine cylindrical shape and is exposed outside the X-ray tube. An anode potential is supplied to the anode end 29.

次に、図2を用いて本実施形態のX線管10の陽極14の製作方法について説明する。本実施形態の陽極14の陽極母材28は真空鋳造によって作られる。図2は、真空鋳造によってターゲット26を陽極母材28に埋め込んだ状態を示しており、鋳造冶具の中に、陽極母材28の素材となる陽極鋳造体42が納まっている。図2において、鋳造治具は、円筒状のルツボ44と、ルツボ44を支持するルツボ台46とから成る。ルツボ44やルツボ台46はグラファイトなどの耐熱性材料から成る。ルツボ台46はルツボ44の底部に置かれるが、その上面はルツボ44の底面44aに平行な平面46aとターゲット角度に相当する角度で傾斜した傾斜面46bとから成る。平面46aと傾斜面46bとの境界線46cはX線管10の仕様に基づいて適宜決められる。鋳造作業時には準備作業として、ターゲット26をルツボ台46の傾斜面46bに耐熱性の線材などで固定するが、その位置としてはターゲット26の中心位置がルツボ台46の中心軸に対し、焦点偏移距離だけずれた位置にくるように設定される。ターゲット26の固定後、ルツボ台46をルツボ44の中に挿入し、ルツボ台46の上に無酸素銅などの銅材料を必要な量だけ載せる。準備作業の終ったルツボ44を真空加熱炉に入れ、真空雰囲気中で銅材料を溶解する。その後、冷却して固化すると陽極鋳造体42が得られる。陽極鋳造体42は陽極母材28としての外形寸法を出す加工をした後、ターゲット20の表面の研磨作業を行うことにより陽極14が完成する。   Next, a manufacturing method of the anode 14 of the X-ray tube 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. The anode base material 28 of the anode 14 of the present embodiment is made by vacuum casting. FIG. 2 shows a state in which the target 26 is embedded in the anode base material 28 by vacuum casting, and an anode cast body 42 as a material of the anode base material 28 is housed in a casting jig. In FIG. 2, the casting jig includes a cylindrical crucible 44 and a crucible base 46 that supports the crucible 44. The crucible 44 and the crucible base 46 are made of a heat resistant material such as graphite. The crucible base 46 is placed at the bottom of the crucible 44, and its upper surface is composed of a flat surface 46a parallel to the bottom surface 44a of the crucible 44 and an inclined surface 46b inclined at an angle corresponding to the target angle. A boundary line 46c between the flat surface 46a and the inclined surface 46b is appropriately determined based on the specifications of the X-ray tube 10. As a preparatory work during the casting operation, the target 26 is fixed to the inclined surface 46b of the crucible base 46 with a heat-resistant wire or the like. It is set to be at a position shifted by the distance. After fixing the target 26, the crucible base 46 is inserted into the crucible 44, and a necessary amount of copper material such as oxygen-free copper is placed on the crucible base 46. After the preparatory work, the crucible 44 is put into a vacuum heating furnace to melt the copper material in a vacuum atmosphere. Thereafter, when cooled and solidified, an anode casting 42 is obtained. The anode casting 42 is processed to obtain the outer dimensions of the anode base material 28, and then the surface of the target 20 is polished to complete the anode 14.

外囲器16は、中央に位置し、その側面に放射窓部34が取り付けられた金属外囲器30と、陰極絶縁部32と、陽極絶縁部33などから構成される。金属外囲器30は大略円筒形状をしており、陰極12の集束電極20と陽極14のターゲット26を覆うような中央の位置に管軸17に平行に配設されている。金属外囲器30の側面の、ターゲット26に近接する位置にX線放射方向39を向くように、放射窓部34が取り付けられている。放射窓部34は外側に広がるコーン状をしており、その底部にX線窓36が結合されている。   The envelope 16 includes a metal envelope 30 that is located in the center and has a radiation window portion 34 attached to the side surface thereof, a cathode insulating portion 32, an anode insulating portion 33, and the like. The metal envelope 30 has a substantially cylindrical shape, and is disposed parallel to the tube axis 17 at a central position so as to cover the focusing electrode 20 of the cathode 12 and the target 26 of the anode 14. A radiation window 34 is attached to the side surface of the metal envelope 30 at a position close to the target 26 so as to face the X-ray radiation direction 39. The radiation window 34 has a cone shape extending outward, and an X-ray window 36 is coupled to the bottom thereof.

金属外囲器30は、ステンレス鋼や銅などから成り、その両端には陰極絶縁部32と陽極絶縁部33の一端が結合されている。陰極絶縁部32と陽極絶縁部33は両者とも大略円筒形状をしており、耐熱性ガラスまたはセラミックなどの絶縁物から成る。金属外囲器30と陰極絶縁部32および陽極絶縁部33との間には通常上記絶縁物と熱的になじみのよいコバールなどの金属材料から成る薄肉の円筒30a，30bが挿入される。陰極絶縁部32の他端は陰極12のステム24のフレア部に結合され、陽極絶縁部33の他端は陽極14の陽極母材28の陽極端29の付け根の部分に金属円筒28aを介して結合されている。この金属円筒28aも上記外囲器16の絶縁物と熱的になじみのよいコバールなどの金属材料から成る。金属外囲器30と円筒30a，30bとの間、および陽極母材28と円筒28aとの間はろう付けによって結合される。   The metal envelope 30 is made of stainless steel, copper, or the like, and one end of a cathode insulating part 32 and an anode insulating part 33 are coupled to both ends thereof. Both the cathode insulating part 32 and the anode insulating part 33 have a substantially cylindrical shape, and are made of an insulating material such as heat-resistant glass or ceramic. Thin-walled cylinders 30a and 30b made of a metal material such as kovar, which is generally thermally compatible with the insulator, are inserted between the metal envelope 30 and the cathode insulator 32 and anode insulator 33. The other end of the cathode insulating portion 32 is coupled to the flare portion of the stem 24 of the cathode 12, and the other end of the anode insulating portion 33 is connected to the base of the anode end 29 of the anode base material 28 of the anode 14 via a metal cylinder 28a. Are combined. The metal cylinder 28a is also made of a metal material such as Kovar, which is thermally compatible with the insulator of the envelope 16. The metal envelope 30 and the cylinders 30a and 30b and the anode base material 28 and the cylinder 28a are joined by brazing.

放射窓部34は、内、外周面ともコーン状の形状であり、X線放射方向39を中心軸とする円錐面にほぼ一致するように加工されている。この円錐面は放射窓部34の内周面34aの全面または一部はターゲット26上の焦点40を頂点とし、X線放射方向39を中心軸とする円錐面である。X線窓36は放射窓部34の内側開口34cの底の部分に取り付けられている。放射窓部34の前面34bは平坦面であり、この平坦な部分はX線装置などへの搭載時にX線管10の固定のために利用される。放射窓部34はステンレス鋼などの鉄鋼材料から成り、X線窓36はベリリウムなどのX線透過性の良い金属材料から成る。X線窓36は通常薄い円板が用いられ、窓枠にろう付けされた後に、溶接などにより放射窓部34に結合される。また放射窓部34は金属外囲器30にろう付けまたは溶接によって結合されるが、ろう付けされる場合には、X線窓36の取り付けはろう付け後に行われる。本実施形態では放射窓部34の外形をコーン状としたが、これに限定されず他の形状、例えば四角形などであってもよい。   The radiation window portion 34 has a cone shape on both the inner and outer peripheral surfaces, and is processed so as to substantially coincide with a conical surface having the X-ray radiation direction 39 as a central axis. The entire or part of the inner peripheral surface 34a of the radiation window 34 is a conical surface with the focal point 40 on the target 26 as a vertex and the X-ray radiation direction 39 as the central axis. The X-ray window 36 is attached to the bottom portion of the inner opening 34c of the radiation window 34. The front surface 34b of the radiation window 34 is a flat surface, and this flat portion is used for fixing the X-ray tube 10 when mounted on an X-ray apparatus or the like. The radiation window 34 is made of a steel material such as stainless steel, and the X-ray window 36 is made of a metal material having good X-ray permeability such as beryllium. A thin disk is usually used for the X-ray window 36, and after being brazed to the window frame, it is joined to the radiation window 34 by welding or the like. The radiation window 34 is joined to the metal envelope 30 by brazing or welding. In the case of brazing, the X-ray window 36 is attached after brazing. In the present embodiment, the outer shape of the radiation window portion 34 is a cone shape, but is not limited thereto, and may be another shape such as a quadrangle.

X線管10の組立時には、陽極14のターゲット26の中心位置と陰極12の集束電極20の集束溝20aの中心位置とが対向し、放射窓部34のX線窓36の中心位置とターゲット26の中心位置とが対向するように、外囲器16と陽極14および陰極12との封止作業を行う。このようにX線管10の組立を行うことにより、ターゲット26の中心位置と放射窓部34のX線窓36との距離を従来品に比べ大幅に短縮することができる。   When the X-ray tube 10 is assembled, the center position of the target 26 of the anode 14 and the center position of the focusing groove 20a of the focusing electrode 20 of the cathode 12 face each other, and the center position of the X-ray window 36 of the radiation window 34 and the target 26 The envelope 16 and the anode 14 and the cathode 12 are sealed so that the center position of each of them faces the center. By assembling the X-ray tube 10 in this manner, the distance between the center position of the target 26 and the X-ray window 36 of the radiation window 34 can be significantly shortened compared to the conventional product.

本発明の対象となる固定陽極X線管10では、陽極14の陽極母材28の外径は概ね約30mmから約60mmまでの範囲にあり、管軸17と外囲器16のX線窓36までの距離または外囲器16の円筒形状をした中央部の半径は概ね約20mmから約40mmまでの範囲にあり、外囲器16のX線窓36の半径は概ね約10mmから約20mmまでの範囲にある。陽極14のターゲット26の中心位置は陽極母材28の外径の範囲の中で移動可能であるが、管軸17からの移動距離が小さい場合、例えば5mm未満の場合にはX線放射角度の増加量が小さく、また陽極母材28の外周に近付くと陰極12からの電子線22がターゲット26から外れてしまう恐れが生ずる。このため、焦点40の管軸17からの移動距離、すなわち、焦点偏移距離としては、概ね数mmから約20mmまでの範囲が適当である。焦点偏移距離の上限値は陽極母材28の半径によって制限され、陽極母材28の半径から5mm乃至10mm減じた値を選択するとよい。   In the fixed anode X-ray tube 10 which is the subject of the present invention, the outer diameter of the anode base material 28 of the anode 14 is generally in the range from about 30 mm to about 60 mm, and the X-ray window 36 of the tube shaft 17 and the envelope 16 is used. Or the radius of the cylindrical central portion of the envelope 16 is generally in the range of about 20 mm to about 40 mm, and the radius of the X-ray window 36 of the envelope 16 is about 10 mm to about 20 mm. Is in range. The center position of the target 26 of the anode 14 can move within the range of the outer diameter of the anode base material 28, but when the moving distance from the tube axis 17 is small, for example, less than 5 mm, the X-ray radiation angle When the amount of increase is small and the outer periphery of the anode base material 28 is approached, the electron beam 22 from the cathode 12 may be detached from the target 26. For this reason, a range of approximately several mm to approximately 20 mm is appropriate as the moving distance of the focal point 40 from the tube axis 17, that is, the focal shift distance. The upper limit value of the focal shift distance is limited by the radius of the anode base material 28, and a value obtained by subtracting 5 mm to 10 mm from the radius of the anode base material 28 may be selected.

図1において、X線照射野は、X線管10の焦点40を頂点とし、この焦点40と放射窓部34の内周面34aの全面または一部とで作られる円錐により形成される。X線放射角度は前記円錐の頂角θで表される。このX線放射角度θはターゲット角度のほぼ2倍になっている。本実施形態では、上記の如く、ターゲット26の中心位置が放射窓部34のX線窓36に焦点偏移距離だけ接近して組み立てられているため、その焦点偏移距離の分だけ焦点40とX線窓36との距離が接近することになり、その結果、焦点40とX線窓36の外周と放射窓部34の内周面34aとで作られるX線放射角度θは焦点偏移距離に対応する分変化し、約10mmの焦点偏移距離をとることによりX線放射角度は従来品に比べ約30％以上増加する。   In FIG. 1, the X-ray irradiation field is formed by a cone having the focal point 40 of the X-ray tube 10 as the apex and formed by the focal point 40 and the whole or a part of the inner peripheral surface 34 a of the radiation window 34. The X-ray radiation angle is represented by the apex angle θ of the cone. This X-ray radiation angle θ is almost twice the target angle. In the present embodiment, as described above, the center position of the target 26 is assembled close to the X-ray window 36 of the radiation window 34 by the focal shift distance. As a result, the X-ray radiation angle θ formed by the focal point 40, the outer periphery of the X-ray window 36, and the inner peripheral surface 34a of the radiation window 34 is a focal shift distance. The X-ray radiation angle increases by about 30% or more compared to the conventional product by taking a focal shift distance of about 10 mm.

また、X線管のX線放射角度θを更に大きくしたい場合には、上記実施形態において、外囲器16の放射窓部34のX線窓36の外径を大きくすることや、X線窓36を陽極14の陽極母材28(すなわちターゲット26)に接近させることなどを付加すればよい。これらの付加によって、X線放射角度θを従来品の2倍以上にすることが可能である。前者の場合、X線窓36の外径が大きくなることになるが、その増加率は従来品に比べ格段に小さく、凡そ半分以下に押さえることができる。   Further, when it is desired to further increase the X-ray emission angle θ of the X-ray tube, in the above embodiment, the outer diameter of the X-ray window 36 of the emission window portion 34 of the envelope 16 is increased, or the X-ray window What is necessary is just to add 36 to the anode base material 28 (namely, target 26) of the anode 14, etc. With these additions, the X-ray radiation angle θ can be more than twice that of the conventional product. In the former case, the outer diameter of the X-ray window 36 becomes larger, but the increase rate is much smaller than that of the conventional product, and can be suppressed to about half or less.

以上説明した如く、本実施形態の効果は、X線管の外形寸法が維持されたまま、X線放射角度を大きくすることができることである。X線管は従来品のように大型化する必要がないので、X線管の製造コストの上昇は抑制される。
特に、X線窓の材料であるベリリウム板が小径のもので済むので、製造コストの低減とともに、廃棄処理を考慮した場合環境への影響を小さく押さえることができる。As described above, the effect of the present embodiment is that the X-ray radiation angle can be increased while the outer dimensions of the X-ray tube are maintained. Since the X-ray tube does not need to be enlarged as in the conventional product, an increase in the manufacturing cost of the X-ray tube is suppressed.
In particular, since the beryllium plate, which is the material of the X-ray window, only needs to have a small diameter, it is possible to reduce the manufacturing cost and to minimize the influence on the environment when considering the disposal process.

また、本発明に係るX線管10をX線照射装置などに搭載した場合、X線管10が小型であるため、装置のX線管搭載部を大きくすることなく、X線放射角度の広角化を図ることができるので、被照射体などとX線管との距離を小さくすることができ、X線照射装置などの小型化が可能となる。図3を用いて、X線照射装置の場合について説明する。   In addition, when the X-ray tube 10 according to the present invention is mounted on an X-ray irradiation apparatus or the like, the X-ray tube 10 is small, so the X-ray emission angle has a wide angle without increasing the X-ray tube mounting portion of the apparatus. Therefore, the distance between the irradiated object and the X-ray tube can be reduced, and the X-ray irradiation apparatus and the like can be downsized. The case of the X-ray irradiation apparatus will be described with reference to FIG.

図3は、本実施形態のX線管10を搭載したX線照射装置の一例の構成図を示したものである。図3において、図3(a)は被照射体54が1個の場合の例、図3(b)は被照射体54が2個の場合の例である。X線照射装置50は、X線管10を収納するX線発生装置52と、X線照射を受ける物体(以下、被照射体という)54を載せる照射台56と、被照射体54を透過したX線を検出するX線検出装置58と、X線検出装置58の出力信号を画像として表示するモニター60と、X線発生装置52などの装置を制御する制御装置62と、それらの装置を収容する筐体64などから構成される。   FIG. 3 shows a configuration diagram of an example of an X-ray irradiation apparatus equipped with the X-ray tube 10 of the present embodiment. In FIG. 3, FIG. 3 (a) shows an example in the case where there is one irradiated body 54, and FIG. 3 (b) shows an example in which there are two irradiated bodies 54. The X-ray irradiation device 50 is transmitted through the irradiated body 54, an X-ray generator 52 that houses the X-ray tube 10, an irradiation table 56 on which an object (hereinafter referred to as irradiated body) 54 that receives X-ray irradiation is placed. Houses X-ray detection device 58 for detecting X-rays, monitor 60 for displaying the output signal of X-ray detection device 58 as an image, control device 62 for controlling devices such as X-ray generation device 52, and these devices And the like.

X線発生装置52には、通常X線管10の他に高電圧を発生する高電圧電源やフィラメント加熱電源などが収納される。X線発生装置52としては、容量が大きいときには、X線管10を収容するX線管装置と電源部が別々に分けられる場合もある。照射台56は上下方向に移動可能で、X線発生装置52のX線源との距離を変えることができる。被照射体54が小さい場合には、図3(a)に示す如く、X線源に近づけてX線照射することができ、また、被照射体54が大きい場合やその個数が多い場合などには、図3(b)に示す如く、X線源から離してX線照射することができる。図3の例では、照射台56の移動に連動して、装置の高さHが、H1，H2と変化しているが、照射台56の移動は装置の中だけで行ってもよい。照射台56のなかには、前後左右に移動できるものもあり、その移動によって被照射体54とX線源との位置合わせを行うことができる。筐体64は、X線発生装置52を収容するX線源搭載室53と、被照射体54を収容するX線照射室57と、X線検出装置58などを収容するX線検出器室59などに分かれており、通常それらの室が上下方向に配列されている。X線検出器室59には、底部にX線検出装置58が設置され、前面にモニター60が設置され、内部に制御装置62が収容されている。   In addition to the normal X-ray tube 10, the X-ray generator 52 stores a high voltage power source that generates a high voltage, a filament heating power source, and the like. As the X-ray generation device 52, when the capacity is large, the X-ray tube device that houses the X-ray tube 10 and the power supply unit may be separated separately. The irradiation table 56 is movable in the vertical direction, and the distance from the X-ray source of the X-ray generator 52 can be changed. When the irradiated object 54 is small, as shown in FIG. 3 (a), X-ray irradiation can be performed close to the X-ray source, and when the irradiated object 54 is large or the number thereof is large. As shown in FIG. 3 (b), X-ray irradiation can be performed away from the X-ray source. In the example of FIG. 3, the height H of the apparatus is changed to H1 and H2 in conjunction with the movement of the irradiation table 56, but the irradiation table 56 may be moved only in the apparatus. Some of the irradiation tables 56 can be moved back and forth and right and left, and the movement of the irradiation object 54 and the X-ray source can be performed. The housing 64 includes an X-ray source mounting chamber 53 that houses the X-ray generation device 52, an X-ray irradiation chamber 57 that houses the irradiated object 54, an X-ray detector chamber 59 that houses the X-ray detection device 58, and the like. These rooms are usually arranged vertically. In the X-ray detector chamber 59, an X-ray detector 58 is installed at the bottom, a monitor 60 is installed on the front, and a controller 62 is housed inside.

このX線照射装置50には、本実施形態のX線管10を搭載したX線発生装置52が含まれているため、本実施形態のX線管10の小型で、広角なX線放射角度の特長に起因して、装置の小型化、検査効率の向上が図られる。先ず、X線管10の外形が、X線放射角度の広角化にもかかわらず、小型に維持されているので、X線発生装置52は小型に維持され、X線発生装置52を収容するX線源搭載室53を小さくすることができる。その結果、X線照射装置50の幅寸法Wおよび高さ寸法H(H1，H2)を小さくすることができる。また、X線照射装置50の小型化に伴い、製造コストの低減にも寄与する。次に、X線放射角度の広角化に伴い、X線発生装置52のX線照射野が広がるため、大きな被照射体への照射が可能になり、また1回のX線照射で従来よりも数多くの被照射体への照射が可能となり、検査効率を向上することができる。
また、ここでは、X線照射装置の例を説明したが、X線検査装置でも本実施形態の固定陽極X線管を用いることにより、装置の小型化やより大きな被検査体の検査を行うことができる。Since this X-ray irradiation apparatus 50 includes the X-ray generator 52 equipped with the X-ray tube 10 of the present embodiment, the X-ray tube 10 of the present embodiment is small and wide-angle X-ray radiation angle. As a result, the apparatus can be downsized and the inspection efficiency can be improved. First, since the outer shape of the X-ray tube 10 is kept small despite the widening of the X-ray radiation angle, the X-ray generator 52 is kept small and the X-ray generator 52 accommodates the X-ray generator 52. The radiation source mounting chamber 53 can be made small. As a result, the width dimension W and the height dimension H (H1, H2) of the X-ray irradiation apparatus 50 can be reduced. Further, with the miniaturization of the X-ray irradiation apparatus 50, it contributes to a reduction in manufacturing cost. Next, with the widening of the X-ray radiation angle, the X-ray irradiation field of the X-ray generator 52 expands, enabling irradiation of large irradiated objects, and a single X-ray irradiation than before. A large number of irradiated objects can be irradiated, and the inspection efficiency can be improved.
In addition, although an example of an X-ray irradiation apparatus has been described here, the X-ray inspection apparatus can also reduce the size of the apparatus and inspect a larger object by using the fixed anode X-ray tube of this embodiment. Can do.

次に、図4を用いて、本発明に係る固定陽極X線管の第2の実施形態について説明する。図4は、本実施形態の構造図を示したものであり、図1と同じ構成要素は同じ符号で示している。図4において、本実施形態のX線管70は陰極12と陽極14と外囲器72とから構成されるが、第1の実施形態と比較した場合、陰極12と陽極14の構造は同じであるが、外囲器72の構造が異なる。外囲器72は、耐熱性ガラスやセラミックなどの耐熱性絶縁物から成る一体物で、大略円筒形状をしている。外囲器72の中央部72ａは両端部72b，72cより外径が大きく、この部分に陰極12と陽極14が対向して配置されている。外囲器72の陰極側端部72ｂおよび陽極側端部72cは第1の実施形態の外囲器16の陰極絶縁部32および陽極絶縁部33とほぼ同じ構造をしており、それぞれ陰極12のステム24と陽極14の陽極母材28に結合されている。   Next, a second embodiment of the fixed anode X-ray tube according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a structural diagram of the present embodiment, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 4, the X-ray tube 70 of the present embodiment is composed of the cathode 12, the anode 14, and the envelope 72, but the structures of the cathode 12 and the anode 14 are the same as compared with the first embodiment. However, the structure of the envelope 72 is different. The envelope 72 is an integral body made of a heat-resistant insulator such as heat-resistant glass or ceramic, and has a substantially cylindrical shape. The central portion 72a of the envelope 72 has a larger outer diameter than both end portions 72b and 72c, and the cathode 12 and the anode 14 are arranged to face each other. The cathode side end portion 72b and the anode side end portion 72c of the envelope 72 have substantially the same structure as the cathode insulating portion 32 and the anode insulating portion 33 of the envelope 16 of the first embodiment. The stem 24 and the anode base material 28 of the anode 14 are coupled.

陰極12の集束電極20の集束溝20aおよびフィラメント18の長手方向の中心位置および陽極12のターゲット26の中心位置は、第1の実施形態と同様に、管軸17から同じ方向(X線放射方向39)に数mmから約20mmだけずれている。その結果、陰極12で発生する電子線22およびターゲット26上に形成されるX線源(焦点)40も、X線放射方向39に数mmから約20mmだけずれた位置に生成されることになる。また、陽極14のターゲット26の傾斜面15とX線放射方向39が作る角度、すなわちターゲット角度も、第1の実施形態と同様に、従来品の約20度より大きい角度、例えば30度以上としている。   The central position of the focusing groove 20a of the focusing electrode 20 of the cathode 12 and the longitudinal direction of the filament 18 and the center position of the target 26 of the anode 12 are the same direction (X-ray emission direction) from the tube axis 17 as in the first embodiment. 39) is shifted from a few mm to about 20 mm. As a result, the electron beam 22 generated at the cathode 12 and the X-ray source (focal point) 40 formed on the target 26 are also generated at a position shifted from several mm to about 20 mm in the X-ray emission direction 39. . Further, the angle formed by the inclined surface 15 of the target 26 of the anode 14 and the X-ray radiation direction 39, that is, the target angle is also set to an angle larger than about 20 degrees of the conventional product, for example, 30 degrees or more, as in the first embodiment. Yes.

本実施形態の如く放射窓部の付いていないX線管では、X線放射角度は、このX線管を搭載するX線発生装置(またはX線管装置)のX線放射窓部の構造およびターゲット角度によって決定されるが、X線発生装置側では通常X線放射角度としてターゲット角度の2倍の角度が得られるようにX線放射窓部の設計を行っている。このため、本実施形態での効果としては、ターゲット角度の増加とともに、X線管70の焦点40の位置が外囲器72の外周面に数mmから約20mmだけ、すなわち焦点偏移距離だけ接近したことを取り上げることができる。   In an X-ray tube without a radiation window portion as in this embodiment, the X-ray radiation angle is determined by the structure of the X-ray radiation window portion of the X-ray generator (or X-ray tube device) on which this X-ray tube is mounted and Although it is determined by the target angle, the X-ray emission window is designed so that an X-ray emission angle that is twice the target angle is obtained on the X-ray generator side. For this reason, as an effect in the present embodiment, as the target angle increases, the position of the focal point 40 of the X-ray tube 70 approaches the outer peripheral surface of the envelope 72 by several mm to about 20 mm, that is, by the focal shift distance. I can take up what I did.

本実施形態の場合も、X線発生装置に搭載したときに、第1の実施形態と同様に、X線管70の焦点40が外囲器70の外周面に焦点偏移距離だけ接近した効果が得られる。すなわち、X線発生装置のX線放射窓部のX線窓が小さいままでも、X線窓と焦点との間の距離が焦点偏移距離だけ短くなっているので、X線放射角度を従来品よりも大きくすることができること、およびX線管の小型化が維持されているので、X線発生装置、更にはX線装置も小型に維持され、X線装置の製造コストの上昇を抑制することができることなどの利点が得られる。   Also in the case of this embodiment, when mounted on the X-ray generator, as in the first embodiment, the effect that the focal point 40 of the X-ray tube 70 approaches the outer peripheral surface of the envelope 70 by the focal deviation distance. Is obtained. In other words, even if the X-ray window of the X-ray generator of the X-ray generator remains small, the distance between the X-ray window and the focal point is shortened by the focal shift distance. The X-ray tube and the X-ray tube can be kept small, so that the X-ray generator and the X-ray device can be kept small, and the increase in the manufacturing cost of the X-ray device can be suppressed. Advantages such as being able to

次に、図5を用いて、本発明に係る固定陽極X線管の第3の実施形態について説明する。図5は、本実施形態の構造図を示したものであり、図1と同じ構成要素は同じ符号で示している。第3の実施形態の固定陽極X線管では、金属のX線放射窓を用いているため、通常外囲器の中央部が金属で構成されている。このタイプの固定陽極X線管の構造図を図5に示す。図5において、固定陽極X線管(以下、X線管と略称する)100は電子線22を発生する陰極102と、電子線22が衝突してX線38を発生するターゲット110を有する陽極104と、陰極102と陽極104とを真空気密に内包する外囲器106とから構成される。陰極102と陽極104はX線管100の中心軸(以下、管軸と略称する)17に沿って対向して配置され、陽極104の傾斜している面(傾斜面)105にターゲット110が埋設されている。この場合は陰極102と陽極104を全体として管軸よりX線照射方向に向けて移動させた構造となっている。   Next, a third embodiment of the fixed anode X-ray tube according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a structural diagram of the present embodiment, and the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. In the fixed anode X-ray tube of the third embodiment, since the metal X-ray emission window is used, the central portion of the envelope is usually made of metal. A structural diagram of this type of fixed anode X-ray tube is shown in FIG. In FIG. 5, a fixed anode X-ray tube (hereinafter abbreviated as X-ray tube) 100 includes a cathode 102 that generates an electron beam 22 and an anode 104 that includes a target 110 that collides with the electron beam 22 and generates an X-ray 38. And an envelope 106 that encloses the cathode 102 and the anode 104 in a vacuum-tight manner. The cathode 102 and the anode 104 are arranged to face each other along the central axis (hereinafter referred to as tube axis) 17 of the X-ray tube 100, and the target 110 is embedded in the inclined surface (inclined surface) 105 of the anode 104. Has been. In this case, the cathode 102 and the anode 104 as a whole are moved from the tube axis in the X-ray irradiation direction.

本実施形態の場合も、X線発生装置に搭載したときに、第1の実施形態と同様に、X線管70の焦点40が外囲器70の外周面に焦点偏移距離だけ接近した効果が得られる。すなわち、X線発生装置のX線放射窓部のX線窓が小さいままでも、X線窓と焦点との間の距離が焦点偏移距離だけ短くなっているので、X線放射角度を従来品よりも大きくすることができること、およびX線管の小型化が維持されているので、X線発生装置、更にはX線装置も小型に維持され、X線装置の製造コストの上昇を抑制することができることなどの利点が得られる。   Also in the case of this embodiment, when mounted on the X-ray generator, as in the first embodiment, the effect that the focal point 40 of the X-ray tube 70 approaches the outer peripheral surface of the envelope 70 by the focal deviation distance. Is obtained. In other words, even if the X-ray window of the X-ray generator of the X-ray generator remains small, the distance between the X-ray window and the focal point is shortened by the focal shift distance. The X-ray tube and the X-ray tube can be kept small, so that the X-ray generator and the X-ray device can be kept small, and the increase in the manufacturing cost of the X-ray device can be suppressed. Advantages such as being able to

次に、図6を用いて、本発明に係る固定陽極X線管について管軸よりずらす意義について説明する。図6は、本発明に係る固定陽極X線管を使用した場合に対象物に近接させる場合の原理を示したものである。   Next, the significance of shifting the fixed anode X-ray tube according to the present invention from the tube axis will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the principle in the case of using a fixed anode X-ray tube according to the present invention to approach an object.

図6にX線管の断面図を示す。焦点からX線透過窓までの距離をa、X線透過窓外径をb、焦点位置の移動距離をcとすると、照射角度αは(1)式で表せる。
α＝２tan−１(b／２／(a−c) … (１)
(1)式より被写***置での照射範囲Bは(2)式で表せる。
Ｂ＝(a−c)tan(α／２) … (２)
また、c=0の時の照射範囲B0を一定とした場合、焦点から被写体までの距離Aは(3)式で表せる。
Ａ＝Ｂ０／tanα … (３)
(1)式より、焦点位置をX線透過窓方向へ移動することで、照射角度αを大きくできることがわかる。その効果として(2)式より照射範囲Ｂを広げることができる。また、(3)式より照射角度を一定とすれば、X線管と被写体の距離を縮めることができる。FIG. 6 shows a cross-sectional view of the X-ray tube. If the distance from the focal point to the X-ray transmission window is a, the outer diameter of the X-ray transmission window is b, and the moving distance of the focal position is c, the irradiation angle α can be expressed by equation (1).
α = 2 tan-1 (b / 2 / (a−c) (1)
From the equation (1), the irradiation range B at the subject position can be expressed by the equation (2).
B = (a−c) tan (α / 2) (2)
If the irradiation range B0 when c = 0 is constant, the distance A from the focal point to the subject can be expressed by equation (3).
A = B0 / tanα (3)
From equation (1), it can be seen that the irradiation angle α can be increased by moving the focal position in the X-ray transmission window direction. As an effect, the irradiation range B can be expanded from the equation (2). Further, if the irradiation angle is made constant from the equation (3), the distance between the X-ray tube and the subject can be shortened.

例として、一般的な検査用X線管装置(照射角度35乃至40°、焦点から被写体までの距離600乃至1000mm)である場合を考える。いま、焦点位置移動距離c=0の時の各寸法を焦点からX線透過窓までの距離a＝35mm、X線透過窓外径b=φ24mm、焦点から対象物(被写体)までの距離A0=600mmとすると、照射角度α0=37.8°となり、被写***置での照射範囲B0=411.4mmとなる。このX線管の焦点位置をX線透過窓側へc(mm)を移動したときの照射角度α、照射範囲B、B=B0(一定)時の焦点から被写体までの距離Aは上記各値を代入することで求められる。   As an example, consider the case of a general inspection X-ray tube device (irradiation angle 35 to 40 °, distance from focus to subject 600 to 1000 mm). Now, when the focal position moving distance c = 0, the distance from the focus to the X-ray transmission window is a = 35 mm, the outer diameter of the X-ray transmission window is b = φ24 mm, the distance from the focus to the object (subject) A0 = If 600 mm, the irradiation angle α0 = 37.8 °, and the irradiation range B0 = 411.4 mm at the subject position. When the focus position of this X-ray tube is moved c (mm) to the X-ray transmission window side, the irradiation angle α, the irradiation range B, and the distance A from the focus to the subject when B = B0 (constant) are the above values. It is obtained by substituting.

図7乃至9はその結果の一例を示す。図7乃至9では、実際にずらす量cを0〜10mmとし、実際にずらした部分をグラフ上の「■」で示し、そのずれ量に対する変化率をグラフ上の「◆」で示している。
これにより、10％以上の照射角度(図7参照)、及び10％以上の照射範囲の拡大(図8参照)、焦点から被写***置までの距離を80％への縮小(図9参照)のそれぞれの効果を奏するには焦点移動距離cが5mm程度と適当であるといえる。7 to 9 show an example of the results. 7 to 9, the actual shift amount c is set to 0 to 10 mm, the actually shifted portion is indicated by “■” on the graph, and the change rate with respect to the shift amount is indicated by “♦” on the graph.
As a result, an irradiation angle of 10% or more (see Fig. 7), an enlargement of the irradiation range of 10% or more (see Fig. 8), and a reduction from the focal point to the subject position to 80% (see Fig. 9). In order to achieve the above effect, it can be said that the focal distance c is about 5 mm.

また、焦点から被写体距離が縮小できるので、例えば焦点から被写体距離が10％短くなったとするとX線量は1.2倍となり、得られる画像のコントラストが向上する。   In addition, since the subject distance can be reduced from the focal point, for example, if the subject distance from the focal point is reduced by 10%, the X-ray dose becomes 1.2 times, and the contrast of the obtained image is improved.

さらに、X線量は管電流に比例するため、従来と同じX線量を得るには管電流を20％低減できるので、それを適用した場合、管電流の自乗に比例する発熱量は理論上で約64％程度に低減することができる。   Furthermore, since the X-ray dose is proportional to the tube current, the tube current can be reduced by 20% in order to obtain the same X-ray dose as before. When this is applied, the calorific value proportional to the square of the tube current is theoretically about It can be reduced to about 64%.

また、図10に示されるように、X線管は自身に供給する電源162を絶縁油163を封入した1つの筐体164に収容するモノタンク型と呼ばれるものもある。このモノタンク型の容器は鉛などのX線遮蔽のための材料が貼り付けられるため、重量化が問題となっている。そこで、モノタンク型の小型軽量化のために、X線管の外囲器部分に特に照射外X線が多い陰極部に鉛などのX線遮蔽部材161を取り付けることとした。これは、陰極とX線放射窓の電位が等電位であるため鉛などのX線遮蔽部材161を直接取り付けることができるものである。これによって、X線遮蔽材161がX線管の外囲器に取り付けられ、モノタンクの筐体側のX線遮蔽部材の使用量を低減できるから、モノタンク型において小型軽量化を図ることができる。   Also, as shown in FIG. 10, there is an X-ray tube called a mono tank type in which a power supply 162 supplied to itself is housed in a single casing 164 in which insulating oil 163 is enclosed. Since this mono tank type container is attached with a material for shielding X-rays such as lead, weighting is a problem. Therefore, in order to reduce the size and weight of the monotank type, an X-ray shielding member 161 such as lead is attached to the cathode portion having a large amount of extra-irradiated X-rays in the envelope portion of the X-ray tube. This is because the X-ray shielding member 161 such as lead can be directly attached because the potentials of the cathode and the X-ray emission window are equipotential. Thereby, the X-ray shielding material 161 is attached to the envelope of the X-ray tube, and the amount of the X-ray shielding member on the housing side of the mono tank can be reduced. Therefore, the mono tank type can be reduced in size and weight.

また、本実施形態の固定陽極X線管では、前記ターゲットおよび前記陰極の電子線発生源の中心位置が管軸からX線放射方向に向けて5mm以上移動した位置に配設されている。この移動した位置への配設はターゲットとフィラメントを移動させる場合、陰極と陽極を相対移動させる場合の何れの場合も含む。
これによって、上記例で10％以上の照射角度、及び10％以上の照射範囲の拡大、焦点から被写***置までの距離を80％への縮小が可能となる。この効果は一例であって、X線管の放射窓の外形寸法などに依存し、この寸法の大きさによって照射角度、及び照射範囲の拡大、焦点から被写***置までの距離の縮小の効果で有意な差異があれば、本実施形態の技術思想に包含される。Further, in the fixed anode X-ray tube of the present embodiment, the center positions of the target and the cathode electron beam generation source are arranged at a position moved by 5 mm or more from the tube axis in the X-ray emission direction. This disposition at the moved position includes both cases of moving the target and the filament and moving the cathode and the anode relative to each other.
Thereby, in the above example, the irradiation angle of 10% or more and the irradiation range of 10% or more can be expanded, and the distance from the focal point to the subject position can be reduced to 80%. This effect is an example, and depends on the external dimensions of the radiation window of the X-ray tube, etc., and this size is significant in the effect of increasing the irradiation angle and irradiation range, and reducing the distance from the focal point to the subject position. Any difference is included in the technical idea of the present embodiment.

また、本実施形態の固定陽極X線管では、前記陽極は前記ターゲットと、該ターゲットを埋設する陽極母材とを有し、前記陽極母材の陰極と対向する面は管軸と直交する面と管軸に対し傾斜する面(以下、傾斜面という)とから成り、前記傾斜面に前記ターゲットが埋設されている。また、前記陽極の少なくとも傾斜面は、X線放射方向側に配設されている。   In the fixed anode X-ray tube of the present embodiment, the anode has the target and an anode base material in which the target is embedded, and the surface of the anode base material facing the cathode is a surface orthogonal to the tube axis. And a surface inclined with respect to the tube axis (hereinafter referred to as an inclined surface), and the target is embedded in the inclined surface. Further, at least the inclined surface of the anode is disposed on the X-ray radiation direction side.

また、本実施形態の固定陽極X線管では、前記陰極は熱電子を放出するフィラメントと、該フィラメントを支持し、フィラメントから放出された熱電子を集束して陽極に向かう電子線とする集束電極とを有し、前記集束電極は熱電子を集束するための集束溝を有し、前記集束溝と前記フィラメントの長手方向の中心位置が少なくとも管軸からX線放射方向に向けて移動した位置に配設されている。   Further, in the fixed anode X-ray tube of the present embodiment, the cathode is a filament that emits thermoelectrons, and a focusing electrode that supports the filament and focuses the thermoelectrons emitted from the filament toward the anode. The focusing electrode has a focusing groove for focusing thermoelectrons, and the central position in the longitudinal direction of the focusing groove and the filament is at least moved from the tube axis toward the X-ray radiation direction. It is arranged.

また、本実施形態の固定陽極X線管では、前記外囲器は絶縁物と金属材料との組合せから成り、前記外囲器の金属材料の部分は円筒形状をしており、陽極のターゲットの近傍を覆うように配設された金属外囲器と、該金属外囲器の側面のX線放射方向に取り付けられ、その内周面がX線照射野の外周の一部を形成する放射窓部とから構成され、前記放射窓部の焦点に近接する底部に、X線透過性の良い金属材料から成るX線窓が取り付けられている。   Further, in the fixed anode X-ray tube of the present embodiment, the envelope is composed of a combination of an insulator and a metal material, and the metal material portion of the envelope has a cylindrical shape, and the anode target A metal envelope disposed so as to cover the vicinity, and a radiation window attached in the X-ray radiation direction of the side surface of the metal envelope, and the inner peripheral surface thereof forms a part of the outer periphery of the X-ray irradiation field An X-ray window made of a metal material having good X-ray transparency is attached to the bottom portion close to the focal point of the radiation window portion.

また、本実施形態の固定陽極X線管(以下、X線管と略称する)では、前記外囲器は絶縁物から成り、大略円筒形状をしている。   In the fixed anode X-ray tube (hereinafter abbreviated as X-ray tube) of the present embodiment, the envelope is made of an insulator and has a substantially cylindrical shape.

本実施形態のX線管は、ターゲット上に形成されるX線源(焦点)の位置がX線放射方向において管軸から離れて外囲器の内面に接近するように、ターゲットおよび陰極の電子線の発生源の位置が管軸からX線放射方向に向けて移動した位置に配設されているので、X線管のX線源(焦点)は外囲器に設けられるX線窓の位置に接近することになる。X線源を頂点とし、X線源とX線窓で作る円錐の頂角はX線放射角度に相当するので、X線窓の大きさが同じ場合でも、本発明のX線管のようにX線源がX線窓に接近すれば、それに対応してX線放射角度が大きくなる。このように本発明のX線管では、外囲器の外形寸法やX線窓の大きさを大きくしなくても、X線放射角度を大きくすることができるので、X線管を搭載するX線発生装置やX線装置の大きさを大きくすることなく、X線放射角度を大きくすることができる。X線放射角度が増加することにより、1回のX線照射で検査できる   The X-ray tube of the present embodiment is designed so that the position of the X-ray source (focal point) formed on the target is away from the tube axis in the X-ray emission direction and approaches the inner surface of the envelope. The position of the X-ray source (focal point) of the X-ray tube is the position of the X-ray window provided in the envelope because the position of the source of the X-ray is arranged at a position moved in the X-ray radiation direction from the tube axis. Will approach. Since the apex angle of the cone formed by the X-ray source and the X-ray source and the X-ray window corresponds to the X-ray emission angle, even if the X-ray window size is the same, the X-ray tube of the present invention As the X-ray source approaches the X-ray window, the X-ray emission angle increases correspondingly. Thus, in the X-ray tube of the present invention, the X-ray emission angle can be increased without increasing the outer dimensions of the envelope and the size of the X-ray window. The X-ray emission angle can be increased without increasing the size of the X-ray generator or the X-ray generator. By increasing the X-ray radiation angle, inspection can be performed with a single X-ray irradiation.

さらに、被照射体の大きさを大きくしたり、被照射体の個数を多くしたりすることができるので、X線装置の検査効率を高めることができる。また、X線管やX線装置の大きさを小型に維持したまま、X線放射角度を大きくできるので、製造コストの上昇を抑制する効果も得られる。また、本発明のX線管では、X線窓の大きさを大きくすることなくX線放射角度を大きくできるので、X線窓の材料として使用されるベリリウムの使用量を増やす必要がないため、ベリリウムの廃棄処理作業およびその費用の増加がなく、環境の面およびコストの面で有効である。   Furthermore, since the size of the irradiated body can be increased and the number of irradiated bodies can be increased, the inspection efficiency of the X-ray apparatus can be increased. In addition, since the X-ray emission angle can be increased while maintaining the size of the X-ray tube and the X-ray apparatus small, an effect of suppressing an increase in manufacturing cost can be obtained. In the X-ray tube of the present invention, since the X-ray radiation angle can be increased without increasing the size of the X-ray window, it is not necessary to increase the amount of beryllium used as the material of the X-ray window. There is no increase in beryllium disposal and cost, and it is effective in terms of environment and cost.

また、本発明のX線管では、ターゲットおよび陰極の電子線発生源の中心位置が管軸からX線放射方向に向けて5mm以上移動した位置に配設されているので、ターゲット上に形成されるX線源は外囲器に設けられるX線窓に従来品よりも5mm以上接近することになり、X線放射角度の顕著な増加が見られる。焦点位置のX線窓への接近によるX線放射角度の増加率は焦点位置がX線窓に近付くにつれて大きくなり、5mm以上の接近によりX線放射角度の実用的な意味での増加が認められる。   Further, in the X-ray tube of the present invention, the center position of the target and cathode electron beam generation source is disposed at a position moved by 5 mm or more from the tube axis in the X-ray radiation direction, so that it is formed on the target. The X-ray source is closer to the X-ray window provided in the envelope than the conventional product by 5 mm or more, and the X-ray radiation angle is remarkably increased. The rate of increase of the X-ray emission angle due to the approach of the focal position to the X-ray window increases as the focal position approaches the X-ray window, and an increase in X-ray emission angle in a practical sense is observed when approaching 5 mm or more .

また、本実施形態のX線管では、陽極の陽極母材の陰極との対向面は管軸と直交する面と管軸に対し傾斜する傾斜面とから成り、この傾斜面にターゲットが埋設されているので、陰極とターゲットとの間隔を従来品よりも広げることなく、陰極と陽極とを対向させることができ、電子線の集束を従来品と同様に行うことができ、また、X線管の全長も従来品と同様に維持することができる。また、陽極の陽極母材のターゲットを埋設している傾斜面をX線放射方向側に配設しているので、ターゲット上に形成される焦点の位置は陰極から電子線の位置をX線放射方向にずらすことにより、X線窓に接近させることができる。   Further, in the X-ray tube of the present embodiment, the surface of the anode facing the cathode of the anode base material is composed of a surface orthogonal to the tube axis and an inclined surface inclined with respect to the tube axis, and the target is embedded in this inclined surface. Therefore, the cathode and the anode can be made to face each other without widening the distance between the cathode and the target as compared with the conventional product, and the electron beam can be focused in the same manner as the conventional product. The overall length can be maintained in the same manner as the conventional product. In addition, since the inclined surface in which the anode base material target of the anode is embedded is arranged on the X-ray emission direction side, the position of the focal point formed on the target is the X-ray emission from the cathode. By shifting in the direction, the X-ray window can be approached.

また、本実施形態のX線管では、陰極の集束電極の集束溝およびフィラメントの長手方向の中心位置が管軸からX線放射方向に向けて移動した位置に配設されているので、フィラメントから放射された熱電子が集束電極の集束溝によって作られる集束電界によって集束されて電子線となり、この電子線が管軸に平行に走行し、陽極のターゲット上の管軸からX線放射方向に向けて移動した位置に焦点が形成される。その結果、焦点はX線窓に接近した位置に形成されている。   Further, in the X-ray tube of the present embodiment, the focusing groove of the cathode focusing electrode and the center position in the longitudinal direction of the filament are arranged at positions moved in the X-ray radiation direction from the tube axis. The emitted thermoelectrons are focused by the focusing electric field created by the focusing groove of the focusing electrode to become an electron beam, which travels parallel to the tube axis and is directed from the tube axis on the anode target toward the X-ray emission direction. The focal point is formed at the moved position. As a result, the focal point is formed at a position close to the X-ray window.

また、本実施形態のX線管では、外囲器が絶縁物と金属材料との組合せから成り、金属材料の部分は円筒形状をしており、陽極のターゲットを覆うように配置された金属外囲器と、金属外囲器の側面のX線放射方向に取り付けられ、その内周面がX線照射野の外周の一部を形成する放射窓部から構成され、放射窓部の焦点に近接する底部にX線透過性の良い金属材料から成るX線窓が取り付けられているので、X線管の焦点がX線窓に接近したことにより、X線窓を含めて放射窓部および外囲器の寸法を変えずに、すなわちX線管の外形寸法を小型に維持したまま、X線放射角度を大きくすることができる。   Further, in the X-ray tube of the present embodiment, the envelope is composed of a combination of an insulator and a metal material, and the metal material portion has a cylindrical shape, and is disposed outside the metal disposed so as to cover the anode target. It is attached in the X-ray radiation direction on the side of the envelope and the metal envelope, and its inner peripheral surface is composed of a radiation window that forms part of the outer periphery of the X-ray irradiation field, and is close to the focal point of the radiation window An X-ray window made of a metal material with good X-ray transparency is attached to the bottom of the X-ray tube, so that the X-ray tube's focal point approaches the X-ray window. The X-ray radiation angle can be increased without changing the dimensions of the vessel, that is, while keeping the outer dimensions of the X-ray tube small.

また、本実施形態のX線管では、外囲器は絶縁物から成り、大略円筒形状をしているので、X線放射角度は金属材料から成る放射窓部の構造の影響を受けることなく、容易に大きくすることができる。しかし、このX線管をX線発生装置などの搭載したとき、X線発生装置などの放射窓部の構造がX線管の放射窓部と同様な制限因子となるが、本実施形態のX線管では焦点の位置が外囲器の内面に接近しているため、その効果としてX線発生装置の放射窓部を介してX線放射角度を大きくすることができる。   Further, in the X-ray tube of the present embodiment, the envelope is made of an insulator and has a substantially cylindrical shape, so that the X-ray radiation angle is not affected by the structure of the radiation window portion made of a metal material, Can be easily enlarged. However, when this X-ray tube is mounted on an X-ray generator or the like, the structure of the radiation window portion of the X-ray generator or the like is a limiting factor similar to that of the radiation window portion of the X-ray tube. Since the focal point of the ray tube is close to the inner surface of the envelope, the X-ray radiation angle can be increased through the radiation window of the X-ray generator as an effect.

本出願は、2004年7月15日に出願された日本特許出願第2004−208753号の優先権を主張し、その内容を参照することにより本出願に取り込む。   This application claims the priority of Japanese Patent Application No. 2004-208753 filed on July 15, 2004, and is incorporated herein by reference.

産業上の利用性Industrial availability

本発明の固定陽極X線管とそれを用いたX線検査装置及びX線照射装置は、X線管を大型化することなく、またX線放射窓のベリリウムの使用量を増やすことなく、X線放射を広角度にするための技術に関するものである。   The fixed anode X-ray tube of the present invention, an X-ray inspection apparatus and an X-ray irradiation apparatus using the X-ray tube, without increasing the size of the X-ray tube and without increasing the amount of beryllium used in the X-ray emission window. The present invention relates to a technique for widening line radiation.

Claims (9)

電子線を発生する陰極と、
前記陰極からの電子線が衝突してX線源の焦点を形成し、その焦点からX線を発生するターゲットを有する陽極と、
前記陰極と前記陽極とが対向配置されるように前記陰極と前記陽極を支持し、真空気密に前記陰極と前記陽極を内包し、前記ターゲットからのX線を取り出すX線取り出し部を有した外囲器とを備えた固定陽極X線管において、
少なくとも前記陽極のターゲットの位置が前記外囲器の長手方向の中心軸よりも前記X線取り出し部に近接するようにオフセットして配置されることを特徴とする固定陽極X線管。A cathode that generates an electron beam;
An anode having a target that collides with an electron beam from the cathode to form a focal point of an X-ray source, and generates X-rays from the focal point;
The cathode and the anode are supported so that the cathode and the anode are opposed to each other, the cathode and the anode are enclosed in a vacuum-tight manner, and an X-ray extraction unit that extracts X-rays from the target is provided. In a fixed anode X-ray tube equipped with an envelope,
A fixed anode X-ray tube characterized in that at least the position of the anode target is offset so as to be closer to the X-ray extraction portion than the central axis in the longitudinal direction of the envelope. 前記陽極と前記陰極が共に前記X線取り出し部に近接するようにオフセットして配置されることを特徴とする請求項1に記載の固定陽極X線管。   2. The fixed anode X-ray tube according to claim 1, wherein the anode and the cathode are both offset so as to be close to the X-ray extraction unit. 前記外囲器がX線照射方向の少なくとも一部にX線を取り出すためのX線放射窓をさらに設け、
少なくとも前記陽極のターゲットの位置が前記外囲器の長手方向の中心軸よりも前記X線放射窓に近接するようにオフセットして配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の固定陽極X線管。The envelope further includes an X-ray emission window for extracting X-rays in at least a part of the X-ray irradiation direction,
3. The fixing according to claim 1, wherein at least the position of the target of the anode is offset so as to be closer to the X-ray emission window than the central axis in the longitudinal direction of the envelope. Anode X-ray tube. 前記オフセット配置される位置が前記外囲器の長手方向の中心軸よりもX線取り出し部に近接するように少なくとも5mm以上移動した位置に配設されることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の固定陽極X線管。   The position of the offset arrangement is arranged at a position moved at least 5 mm or more so as to be closer to the X-ray extraction portion than the central axis in the longitudinal direction of the envelope. The fixed anode X-ray tube according to any one of the above. 前記陽極は前記ターゲットと、該ターゲットを埋設する陽極母材とを有し、前記陽極母材の陰極と対向する面は管軸と直交する面と管軸に対し傾斜する傾斜面とから成り、前記傾斜面に前記ターゲットが埋設され、その傾斜面はX線放射方向側に配設されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の固定陽極X線管。   The anode has the target and an anode base material in which the target is embedded, and the surface of the anode base material facing the cathode is composed of a surface orthogonal to the tube axis and an inclined surface inclined with respect to the tube axis, 5. The fixed anode X-ray tube according to claim 1, wherein the target is embedded in the inclined surface, and the inclined surface is disposed on the X-ray radiation direction side. 前記陰極は熱電子を放出するフィラメントと、該フィラメントを支持し、フィラメントから放出された熱電子を集束して陽極に向かう電子線とする集束電極とを有し、前記集束電極は熱電子を集束するための集束溝を有し、前記集束溝と前記フィラメントの長手方向の中心位置が前記中心軸からX線放射方向側に配設されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の固定陽極X線管。   The cathode includes a filament that emits thermoelectrons, and a focusing electrode that supports the filament and focuses the thermoelectrons emitted from the filament into an electron beam that travels toward the anode. The focusing electrode focuses thermoelectrons. 6. The focusing groove according to any one of claims 1 to 5, wherein a focusing groove and a central position in the longitudinal direction of the filament are arranged on the X-ray radiation direction side from the central axis. Fixed anode X-ray tube as described in 1. 前記固定陽極X線管と前記固定陽極X線管に供給する電源を一つの筐体に収容するモノタンクX線管に用いる前記固定陽極X線管であって、前記固定陽極X線管の外囲器にX線を遮蔽するためのX線遮蔽部材を設けることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の固定陽極X線管。   The fixed anode X-ray tube and the fixed anode X-ray tube used in a monotank X-ray tube containing power to be supplied to the fixed anode X-ray tube and the fixed anode X-ray tube in a single casing, and surrounding the fixed anode X-ray tube 7. The fixed anode X-ray tube according to claim 1, wherein an X-ray shielding member for shielding X-rays is provided in the vessel. X線を発生するX線管と、X線管を収納するX線発生部と、照射台に載せられたX線照射を受ける被照射体を透過したX線を検出するX線検出部と、X線検出部の出力信号を画像として表示する表示部と、前記X線発生部を統括して制御する制御部と、前記X線管乃至制御部を収容する筐体とを備えたX線照射装置において、前記X線管は請求項１〜7のいずれかに記載の固定陽極X線管であることを特徴とするX線照射装置。   An X-ray tube that generates X-rays, an X-ray generation unit that houses the X-ray tube, an X-ray detection unit that detects X-rays transmitted through an irradiated object that is placed on an irradiation table and receives X-ray irradiation, X-ray irradiation comprising: a display unit that displays an output signal of the X-ray detection unit as an image; a control unit that controls the X-ray generation unit as a whole; and a housing that houses the X-ray tube or the control unit 8. An X-ray irradiation apparatus according to claim 1, wherein the X-ray tube is a fixed anode X-ray tube according to any one of claims 1 to 7. X線を発生するX線管と、X線管を収納するX線発生部と、照射台に載せられたX線照射を受ける被検査体を透過したX線を検出するX線検出部と、X線検出部の出力信号を画像として表示する表示部と、前記X線発生部を統括して制御する制御部と、前記X線管乃至制御部を収容する筐体とを備えたX線検査装置において、前記X線管は請求項１〜7のいずれかに記載の固定陽極X線管であることを特徴とするX線検査装置。   An X-ray tube that generates X-rays, an X-ray generation unit that stores the X-ray tube, an X-ray detection unit that detects X-rays transmitted through an object to be inspected that is irradiated with X-rays placed on an irradiation table, X-ray inspection comprising a display unit that displays an output signal of the X-ray detection unit as an image, a control unit that controls the X-ray generation unit in an integrated manner, and a housing that houses the X-ray tube or the control unit 8. An X-ray inspection apparatus according to claim 1, wherein the X-ray tube is a fixed anode X-ray tube according to any one of claims 1 to 7.

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