專利名稱：開放型x射線產生裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及開放型X射線產生裝置，特別是涉及利用真空泵的真空吸附可更換作為易耗品的燈絲部的開放型X射線產生裝置。
但是，由于驅動X射線產生裝置的高壓電源裝置是生成100KV～300KV這樣的極高電壓的構造，故負責將該電壓輸送到X射線產生裝置的高壓電纜不得不采用極粗(如直徑40mm)笨重的結構。這樣的高壓電纜需要極其嚴格地管理其使用。即，該高壓電纜因其高壓特性以及構造的原因，彎曲自由度極小，且在對X射線產生裝置的連接上必須細心地注意防止漏電所造成的災害，此外，為了防止連接部位的漏電需要進行定期的維護，這對操作人員或使用人員是很強的過度負擔。進而，高壓電纜的重量也是進一步增加操作人員負擔的要因。
此外，在特昭開58-14499號公報上公開了電源部用環(huán)氧樹脂成型的X射線產生裝置，但該X射線產生裝置是密封型的，采用由真空泵任意地生成真空的做法，不是可以更換陰極形式的裝置。而且，作為從成型部分到柵極的連線部位的放電對策，采用合成橡膠性的絕緣套管進行封裝。進而，對陰極的電力供給則從外部采用其他方法進行。

發(fā)明內容
本發(fā)明是為解決上述課題而進行的工作，目的在于特別地提供通過可更換燈絲部的形式提高使用性的開放型X射線產生裝置。
本發(fā)明的開放型X射線產生裝置的特征在于具有內部帶有線圈部和被線圈部包圍的電子通道并可利用真空泵進行真空吸附的筒狀部；設置在筒狀部前端側并位于電子通道的前端側的靶；固定在筒狀部的基端側且同時將高壓產生部和電氣地連接在該高壓產生部的柵極連接配線以及陰極連接配線封入樹脂成型內的成型電源部；經由陰極連接配線電氣地連接的可更換的燈絲部；包圍燈絲部且與電氣地連接在柵極連接配線的柵極部一起安裝在成型電源部上并呈挾持電子通道地與靶相對的電子槍。
該開放型X射線產生裝置是利用通過真空泵的真空吸附，可更換作為易耗品的燈絲部的提高維護保養(yǎng)性能的裝置。這樣的裝置既要求耐久性，同時也要求使用的簡易性。因此，為了提高使用性，可采用用樹脂澆塑無需高壓電纜的、提供高壓(例如，160KV)的高壓產生部、柵極連接配線以及陰極連接配線的成型電源部，并通過將該成型電源部固定在筒狀部的基端側實現電源一體化。這樣，通過將高壓產生部、柵極連接配線以及陰極連接配線密閉入樹脂成型內，可進一步提高成型內的高壓產生部的構成的自由度或配線的彎曲自由度。進而，無需以往那樣的高壓電纜，可以促進成型電源部的小型化，最終可實現裝置自身的小型化，與高電壓部分整體的樹脂封入相結合，可進一步提高裝置的使用性。
圖2所示是

圖1所示的X射線產生裝置的成型電源部的斷面圖。
圖3所示是圖1所示的X射線產生裝置的電子槍的斷面圖。
圖4所示是圖2所示的成型電源部外觀的側面圖。
圖5所示是圖4所示的成型電源部外殼的斷面圖。
圖6所示是涉及本發(fā)明的X射線產生裝置驅動控制部分的方框圖。
圖7所示是適用涉及本發(fā)明的X射線產生裝置的非破壞檢查裝置的概略圖。
如圖1所示的那樣，該X射線產生裝置1是開放型的，與一次性地使用的封閉型不同，其可以任意地生成真空狀態(tài)，可以進行作為易耗品的燈絲部F或靶10的更換。該X射線產生裝置1具有工作時成為真空狀態(tài)的圓筒形狀的不銹鋼制筒狀部2。該筒狀部2被位于下側的固定部3和位于上側的拆卸部4分割成二部分，拆卸部4經由鉸鏈部5安裝在固定部3上。因而，拆卸部4經由鉸鏈部5通過呈橫倒狀態(tài)地轉動，可以開放固定部3的上部，可以進行對收藏在固定部3內的燈絲部(陰極)F的更換。
在該拆卸部4內，上下地設置有起電磁偏轉透鏡作用的一對筒狀的線圈部6、7，同時，通過線圈部6、7的中心地在筒狀部2的長度方向上延伸有電子通道8，且該電子通道8為線圈部6、7所包圍。此外，在拆卸部4的下端如蓋狀地固定有圓盤板9，在該圓盤板9的中心，一致于電子通道8的下端側地形成有電子導入孔9a。
進而，在拆卸部4的上端形成有圓錐臺，在其頂部，位于電子通道8的上端側安裝有形成電子透過型的X射線出射窗的圓盤狀靶10。該靶10由可將燈絲F產生并通過電子通道8的電子變換成X射線的構件組成，同時，以使之接地的狀態(tài)收藏在可自由裝拆的旋轉式頂冒部11內。因此，通過取下頂冒部11，還可以更換作為易耗品的靶10。
與之相對應，在固定部3上固定著真空泵12，該真空泵12是用于使筒狀部2內部整體處于高真空狀態(tài)的裝置。即，X射線產生裝置1是通過裝備真空泵12實現作為易耗品的燈絲部F或靶10的更換。
這里，在筒狀部2的基端側固定有與電子槍一體化的成型電源部14。該成型電源部14是用電氣絕緣性樹脂(例如環(huán)氧樹脂)澆塑成型的，同時收容在金屬制外殼40內。進而，筒狀部2的固定部3的下端(基端)相對于外殼40的上板40b，以密封的狀態(tài)緊緊地螺固。
如圖2所示的那樣，在該成型電源部14內，封入有構成如產生高電壓(例如，在使靶10接地時最大為160KV)的變壓器的高壓產生部15。具體地，該成型電源部14由位于下側做成正方形的塊狀的電源主體部14a和自該電源主體部14a朝向上方突出到固定部3內的圓柱狀的頸部14b構成。因為該高壓產生部15是較重的構件而被封入電源主體部14a內，故從裝置1整體的重量平衡考慮，最好盡可能地使之配置在下側。
此外，在頸部14b的前端部，呈挾持電子通道8并與靶10相對地配置的電子槍16。該電子槍16如圖3所示的那樣，帶有安裝在頸部14b上的柵極基座17，該柵極基座17經由螺釘部19固定在被埋入頸部14b前端面的柵極用端子18上。
還有，在頸部14b上，其前端面埋入有燈絲用端子20。在該端子20上，擰入有加熱套管21，在該加熱套管21的前端可自由拆卸地安裝著燈絲部F。這里，燈絲部F由插入加熱套管21中的加熱桿22和支撐該加熱桿22的加熱基座23組成，加熱桿22可相對于加熱套管21自由地取下。
進而，燈絲部F利用柵極罩24遮蓋著，通過將柵極固定環(huán)25擰入柵極基座17，可以從上面壓入柵極罩24。作為其結果，可以通過與壓環(huán)26的協(xié)同動作固定住被收容在柵極罩24內的燈絲部F的加熱基座23。這樣一來，便實現了可以根據需要更換燈絲部F的構成。
這樣構成的電子槍16通過電氣地連接在柵極用端子18上的柵極基座17和柵極固定環(huán)25以及柵極罩24構成柵極部30。與之對應地，經由加熱套管21電氣地連接在燈絲用端子20的燈絲部F構成陰極電極。
如圖2所示的那樣，在成型電源部14的電源主體部14a內，封入有電氣地連接在高壓產生部15上的電子發(fā)射控制部31，利用該控制部31可以控制電子發(fā)射的時機或管電流等。進而，該電子發(fā)射控制部31經由柵極連接配線32以及燈絲連接配線33分別與柵極用端子18以及燈絲用端子20相連接，各連接配線32、33因都要外加高電壓而被封入頸部14b內。
即，高壓產生部15一開始就將為柵極部30供電的柵極連接配線32以及為燈絲部F供電的燈絲連接配線33高電壓化。具體地講，就是在靶10接地時，由高壓產生部15最大可產生160KV的高壓。此時，在懸浮于高壓(-160KV)狀態(tài)下，柵極連接配線32上施加負的數百伏電壓，燈絲連接配線33上施加-2～3V電壓。
因而，通過將高電壓化的這樣的各供電構件封入電氣絕緣性的樹脂成型內，可以格外地提高高壓產生部15的構成的自由度或配線32、33的彎曲自由度，由此，可以促進成型電源部14的小型化，最終實現裝置自身的小型化，可進一步提高裝置1的使用性。
進而，如圖1～圖3所示的那樣，在電源主體部14a上，設置有環(huán)狀地包圍頸部14b的底部的溝部34。利用該溝部34可增大柵極基座17和外殼40的沿面距離，有效地避免在成型電源部14的表面上引起的沿面放電。此外，通過從電源主體部14a朝向筒狀部2內延伸的頸部14b，可以增大其與成型電源部14的沿面距離，可以使成型電源部14在真空狀態(tài)下切實地防止在成型電源部14的表面上引起的沿面放電。
這里，如圖2以及圖4所示的那樣，電源主體部14a被收容在金屬制外殼40內，在電源主體部14a和外殼40之間設置有間隙S，在該間隙S內配置有高電壓控制部41。在該外殼40上固定有用于連接外部電源的電源用端子43，高電壓控制部41在連接到該電源用端子43的同時，還分別經由配線44、45與成型電源部14內的高壓產生部15以及電子發(fā)射控制部31相連接。此外，根據來自外部的控制信號，利用高電壓控制部41可以從高電壓(如160KV)到低電壓(0V)地控制構成變壓器的高壓產生部15所產生的電壓。進而，利用電子發(fā)射控制部31可以控制電子發(fā)射的時機或管電流等。這樣地，通過使高電壓控制部41配置在成型電源部14跟前，并在外殼40內存放高電壓控制部41，可進一步提高裝置1的使用性。
在這樣的高電壓控制部41上實際安裝有各種各樣的電子元件。因此，用于穩(wěn)定各電子元件工作特性的冷卻非常重要。所以，在外殼40上安裝有冷卻風扇46，利用該冷卻風扇46使間隙S內空氣流動的結果，可實現強制地冷卻高電壓控制部41。
進而，如圖5所示的那樣，該間隙S是呈包圍電源主體部14a的外周地由外殼40的內周面40a和電源主體部14a的外壁面14aA形成。并且在外殼40的側面設置有左右一對吸氣口47。因此，通過該吸氣口47與冷卻風扇46的協(xié)同動作，不僅可以冷卻高電壓控制部41，還可以冷卻成型電源部14的表面。由此，可以使成型電源部14內澆塑的各種構件的工作特性穩(wěn)定，謀求成型電源部14的長壽命。這里，也可以將符號47當作排氣口，由冷卻風扇46導入空氣。
在該X射線產生裝置中，如圖6所示的那樣，在外殼40上固定有接線端子部48。在該接線端子部48上，設置有電源用端子43，該端子43用于經由可自由裝卸的配線60、61連結連接在外部電源上的控制器49。這里，一方的端子43連接于高電壓控制部41，另一方的端子43連接在線圈用端子56上。通過使用這樣的端子43，可以對X射線產生裝置1進行適當的供電。進而，在接線端子部48上設置有線圈用端子56，在該端子56上可自由裝卸地分別連接著2根線圈控制配線50、51，各線圈控制配線50、51又分別連接在各線圈部6、7上。由此，可以對各線圈部6、7進行個別的供電控制。
因此，根據控制器49的控制，經由一方的端子43，可以從外殼40內的高電壓控制部41分別對成型電源部14的高壓產生部15以及電子發(fā)射控制部31提供電力以及控制信號。與此同時，經由連接在另一方端子43上的配線50、51，還可以向線圈部6、7供電。其結果，通過從燈絲部F發(fā)射出具有適當加速度的電子，利用受控制的線圈部6、7適當地會聚電子并使電子轟擊靶10，可實現讓X射線照射到外部。
此外，可在更換燈絲部F或靶10時利用的真空泵控制器52經由配線53、54分別控制著渦輪泵12以及排氣泵55。而且經由配管61將連接渦輪泵12與排氣泵55。通過這樣的2級泵的構成，可以在筒狀部2內達成高的真空度。
再有，在接線端子部48的真空泵用端子57上經由可自由裝卸的配線58送入來自渦輪泵12的真空度測量信號。與之相對應，另一方的真空泵用端子57經由可自由裝卸的配線59連接在控制器49上。由此，可利用控制器49，經由配線58以及59適當地管理筒狀部2內的真空度。
下面，作為利用上述的開放型X射線產生裝置1的一個例子，我們對非破壞檢查裝置70進行說明。
如圖7所示的那樣，該非破壞檢查裝置70是用來檢查電路板(檢查對象)71上實際裝配的電子元件的導線等的焊接部位是否良好的裝置。X射線產生裝置1，以上面設置有靶10，下面設置有具有一定重量的成型電源部14的狀態(tài)，裝配固定在非破壞檢查裝置70的下部。這樣的裝配是一種考慮了X射線產生裝置1的重量平衡的配置，使X射線產生裝置1不易翻倒。因X射線產生裝置1的重心位置位于下方，即便在更換燈絲部F時經由鉸鏈部5橫向扳倒地轉動拆卸部4的情況下，也能夠容易地保持X射線產生裝置1的穩(wěn)定的狀態(tài)(參照圖1)。
此外，如從前述的構成可以理解的那樣，該X射線產生裝置1不需要使用粗大且彎曲自由度極少的高壓電纜。其結果，無需將X射線產生裝置1以懸空的狀態(tài)設置在非破壞檢查裝置70上，而載置到基座板73，因此可以說這種設置的自由度極高。
進而，X射線產生裝置1是經由由橡膠材料等構成的振動吸收板72固定在非破壞檢查裝置70的基座板73上的。通過采用該振動吸收板72，可以將X射線產生裝置1作為微聚焦X射線源適當地加以利用。
具體地，如圖1所示的那樣，在成型電源部14的電源主體部14a的下面埋入有澆塑成型時整體地埋入的內螺紋74。進而，通過該內螺紋74與外螺釘75的協(xié)同動作，可以使振動吸收板72固定在外殼40的底面上。此外，該振動吸收板72通過裝配螺釘76被固定在非破壞檢查裝置70的基座板73上。這樣，沒有高壓電纜的X射線產生裝置1只使用螺釘這樣的簡單的連結工具即可裝配，故在提高作業(yè)性方面有很大的優(yōu)越性。
在具有可這樣裝配的X射線產生裝置1的非破壞檢查裝置70中，如圖7所示的那樣，在與靶10相對的正上方設置有X射線攝像機80，透過電路板71的X射線被X射線攝像機80攝取。此外，電路板71通過由驅動電路81控制的鍵控器82可具有適當角度的傾斜。
因此，通過適當地使電路板71擺動，可立體地觀察電子元件導線部分的焊接狀態(tài)。此外，被X射線攝像機80捕獲的圖像被送往圖像處理裝置83并由監(jiān)視器84顯示出圖像畫面。這里，由可以進行輸入輸出的計算機85來管理控制器49、驅動電路81、圖像處理裝置83以及監(jiān)視器84。
現歸納上述的實施形態(tài)如下。
最好上述的成型電源部具有封入有高壓產生部的、塊狀的電源主體部和由該電源主體部朝向筒狀部突出的、同時封入有柵極連接配線以及燈絲連接配線的頸部，該頸部的前端部安裝有電子槍。如果采用這樣的構成，則利用從電源主體部延伸的頸部，可以增大成型電源部的沿面距離，使成型電源部在真空狀態(tài)下也能夠切實地防止在成型電源部的表面上引起的沿面放電。
此外，在電源主體部，最好設置環(huán)狀地包圍頸部的底部的溝部。在采用了這樣的構成時，通過溝部，可以增大成型電源部的沿面距離，同時還可以適當地避免頸部表面和電源主體部表面的電氣的連接，可以有效地避免在成型電源部的表面上引起的沿面放電。
再有，筒狀部最好具有基端側被固定在電源部上并收容成型電源部的頸部的固定部和內部帶有線圈部以及電子通道并同時安裝在固定部的前端側的拆卸部。在采用了這樣的構成時，可以將筒狀部分割為兩部分，通過拆卸部的采用，可以容易地進行收容在固定部側的燈絲部的更換作業(yè)。
本發(fā)明是關于利用真空泵形成的真空吸附，可進行作為易耗品的燈絲部的更換的開放型X射線產生裝置，以可更換燈絲部的形式可提高其使用性。
權利要求
1.一種開放型X射線產生裝置，其特征在于內部帶有線圈部和被上述線圈部包圍的電子通道并利用真空泵進行真空吸附的筒狀部；設置在上述筒狀部前端側并位于上述電子通道的前端側的靶；固定在上述筒狀部的基端側并同時將高壓產生部和電氣地連接在該高壓產生部的柵極連接配線以及燈絲連接配線封入樹脂模型內的成型電源部；經由上述燈絲連接配線電氣地連接的可更換的燈絲部；以及具有包圍上述燈絲部且與電氣地連接到上述柵極連接配線的柵極部，并安裝在上述成型電源部上，并呈挾持上述電子通道地與上述靶相對的電子槍。
2.根據權利要求1所述的開放型X射線產生裝置，其特征在于上述成型電源部具有封入了上述高壓產生部的、塊狀的電源主體部和自該電源主體部朝向上述筒狀部突出的、同時封入了上述柵極連接配線以及上述燈絲連接配線的頸部，而在該頸部的前端部安裝有上述電子槍。
3.根據權利要求1或2所述的開放型X射線產生裝置，其特征在于在上述電源主體部上設置有包圍上述頸部的底部的溝部。
4.根據權利要求2或3所述的開放型X射線產生裝置，其特征在于上述筒狀部具有基端側被固定在上述電源部上并收容上述成型電源部的上述頸部的固定部和內部具有上述線圈部以及上述電子通道的同時被安裝在上述固定部的前端側的拆卸部。
全文摘要
根據本發(fā)明的開放型X射線產生裝置(1),為提高使用性,采用用樹脂澆塑無需高壓電纜的、提供高壓(例如160KV)的高壓產生部(15)和柵極連接配線(32)以及燈絲連接配線(33)的成型電源部(14),通過將該成型電源部(14)固定在筒狀部(2)的基端側,實現了電源一體化。這樣,通過將高壓產生部(15)、柵極連接配線(32)以及燈絲連接配線(33)封閉入樹脂模型內,可以進一步提高高壓產生部(15)的構造的自由度或配線(32、33)的彎曲自由度。
文檔編號H01J35/02GK1376376SQ00813389
公開日2002年10月23日 申請日期2000年10月27日 優(yōu)先權日1999年10月29日
發(fā)明者落合豐, 高瀨欣治 申請人:浜松光子學株式會社