旋转阳极型x射线管组件的制作方法_2

文档序号:8300285阅读:来源:国知局
阳极靶35 —同旋转。固定轴1、旋转体2及轴承3形成将阳极靶35支承成能自由旋转的支承机构。
[0040]高电压供给端子44通过固定轴1、轴承3及旋转体2向阳极靶35施加电压。高电压供给端子54则在向阴极36施加电压的同时向阴极36的图中未示的灯丝(电子释放源)供给灯丝电流。由于要向阳极靶35与阴极36之间施加X射线管电压,因此阳极靶35的电位设定得比阴极36的电位更高。
[0041]在本实施方式中,高电压供给端子44及高电压供给端子54是金属端子。对阳极革巴35施加正电压,对阴极36施加负电压。
[0042]另外,在沿着轴线a的方向上,在与靶层35a相对的壳体20的一端侧设置有X射线屏蔽部510。X射线屏蔽部510用于屏蔽从靶层35a放射出的X射线。X射线屏蔽部510由包含有X射线不透射材料的材料来形成。X射线屏蔽部510具有第一屏蔽部511和第二屏蔽部512。
[0043]第一屏蔽部51贴在盖部20g上,该盖部20g处于在沿着轴线a的方向上与靶层35a相对的一侧。第一屏蔽部511覆盖整个盖部20g。第一屏蔽部511的与开口部20k相对的部位以开口的方式形成,保持冷却液7通过开口部20k进出的状态。第二屏蔽部512设在第一屏蔽部511上。第二屏蔽部512用于屏蔽有可能从开口部20k附近向壳体20外部放射出的X射线。
[0044]固定部件90设于壳体20的内部。固定部件90相对于阴极36而在与阳极靶35相反的一侧位于X射线管30的外侧。固定部件90将X射线管30相对于壳体20的位置加以固定。固定部件90是电气绝缘部件,由树脂等电气绝缘材料形成。
[0045]固定部件90自身固定于壳体20。固定部件90利用多个橡胶部件(电气绝缘部件)92固定于壳体20。例如,固定部件90在三、四个部位与橡胶部件92 —同固定于壳体20。橡胶部件92接触壳体20。因此,固定部件90及橡胶部件92利用摩擦嵌套固定于壳体20。
[0046]在固定部件90上形成有通孔90a。通孔90a被用作高电压供给端子54与高电压电缆71间的连接空间、高电压电缆71的通道、以及冷却液7的流道。
[0047]固定部件90上安装着X射线屏蔽体600及X射线屏蔽部520。X射线屏蔽体600用硬铅形成。X射线屏蔽体600形成为框状。X射线屏蔽体600有助于屏蔽无用的X射线(散射X射线等)。
[0048]X射线屏蔽部520贴在固定部件90上,该固定部件90在沿着轴线a的方向上与X射线屏蔽部510相对。X射线屏蔽部520的与通孔90a相对的部位以开口的方式形成。X射线屏蔽部510及520接地。
[0049]另外,如上所述,在阴极36 —侧,复合地使用铅和绝缘件。由此,能够减少铅的用量。而且能够确保高电压电缆71与X射线屏蔽体600及X射线屏蔽部520之间的绝缘性。
[0050]屏蔽结构体6在与轴线a垂直的方向上包围真空管壳31的整个真空空间。屏蔽结构体6具有使X射线透射的X射线透射区域R1、以及将X射线屏蔽且将X射线透射区域Rl围住的X射线屏蔽区域R2。
[0051]屏蔽结构体6具有作为第一罩壳的绝缘部件6a、以及X射线屏蔽体6b。由绝缘部件6a形成的流道形成体与真空管壳31之间形成有供冷却液7流动的流道。由绝缘部件6a及X射线屏蔽体6b形成的流道形成体与壳体20之间形成有供冷却液7流动的流道。
[0052]绝缘部件6a由电绝缘性材料形成。绝缘部件6a位于真空管壳31与壳体20之间。绝缘部件6a在与轴线a垂直的方向上分别被设成与真空管壳31和壳体20之间存在间隙。另外,绝缘部件6a在与轴线a垂直的方向上包围真空管壳31 (真空管壳31的整个真空空间)。绝缘部件6a沿着轴线a延伸并形成为管状。绝缘部件6a的形状与X射线管30的形状对应。绝缘部件6a的直径沿着轴线a变化。绝缘部件6a将X射线管30与壳体20及定子线圈9之间加以电绝缘。
[0053]绝缘部件6a用树脂材料形成,该树脂材料包含热硬化性环氧树脂、不饱和聚酯树月旨、酚醛树脂、邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂、热可塑性环氧树脂、尼龙树脂、芳香族尼龙树月旨、聚丁烯对苯二酸盐树脂、聚对苯二甲酸乙酯树脂、聚乙酸酯树脂、聚亚苯基硫化物树脂、聚亚苯醚树脂、液晶聚合物以及甲基戊烯聚合物中的至少一种。有条件时,绝缘部件6a作为防护体发挥作用。
[0054]而绝缘部件6a也可以与X射线屏蔽体6b设置成一体。另外,也可用金属部件来替代绝缘部件6a。
[0055]绝缘部件6a(屏蔽结构体6)通过连接部件40而固定于X射线管30。绝缘部件6a和连接部件40机械性地牢固连接。连接部件40由黄铜等构成,能够利用注射成形法与绝缘部件6a形成一体。在绝缘部件6a上形成有吸取冷却液7的多个吸取口 IN。绝缘部件6a与真空管壳31之间形成有取出冷却液7的取出口。
[0056]X射线屏蔽体6b位于绝缘部件6a与壳体20之间。X射线屏蔽体6b在与轴线a垂直的方向上被设成与壳体20之间存在间隙。X射线屏蔽体6b设于X射线屏蔽区域R2,将X射线屏蔽。X射线屏蔽体6b包含与X射线透射区域Rl重叠的通孔60bh。通孔6bh例如为圆形。通孔6bh发挥X射线透射口的作用。X射线屏蔽体6b形成为圆筒状。
[0057]X射线屏蔽体6b固定于绝缘部件6a。X射线屏蔽体6b具有与绝缘部件6a紧贴或接近的形状。在本实施方式中,X射线屏蔽体6b具有与绝缘部件6a紧贴的形状。X射线屏蔽体6b紧贴在绝缘部件6a上。
[0058]X射线屏蔽体6b与由导体形成的壳主体20e电性连接并接地。在本实施方式中,X射线屏蔽体6b通过配线(接地线)17及定子线圈9的固定配件与壳体20电性连接。因此,能够使X射线屏蔽体6b的电位稳定。X射线屏蔽体6b能够在处于电性浮动状态时抑制X射线管30的放电感应。
[0059]在与轴线a垂直的方向上,X射线屏蔽体6b具有与X射线屏蔽体600重叠的端部。X射线屏蔽体6b的端部的内径稍大于X射线屏蔽体600的端部的外径。X射线屏蔽体6b及X射线屏蔽体600用螺钉18b来连结。
[0060]因此,X射线屏蔽体600能作为与X射线屏蔽部510及X射线屏蔽部520 —同将X射线屏蔽体6b的开口堵塞的X射线屏蔽盖起作用。X射线屏蔽体6b、X射线屏蔽部510、X射线屏蔽部520以及X射线屏蔽部件590能够将向X射线透射区域Rl外放射出的X射线加以屏蔽,因此能够防止X射线向壳体20的外部泄漏。
[0061]这里,X射线屏蔽部件590形成为环状。X射线屏蔽部件590安装于定子线圈9,并被设成与壳体20相同的电位。在沿着轴线a的方向上,X射线屏蔽部件590被X射线屏蔽体6b包围着。X射线屏蔽部件590有助于对散射X射线的屏蔽。
[0062]另外,X射线屏蔽体6b从沿着轴线a与X射线屏蔽体600相对的位置延伸到越过阳极靶35 (靶层35a的表面的延长线上)的位置。在本实施方式中,X射线屏蔽体6b从与X射线屏蔽体600相对的位置延伸到定子线圈9的跟前。
[0063]X射线屏蔽体6b由硬铅形成。X射线屏蔽体6b的厚度为I至5mm左右。这里,X射线屏蔽体6b的厚度分别为内周面与外周面间的最短距离,本实施方式中是与轴线a垂直的方向上的内周面与外周面间的距离。
[0064]X射线屏蔽部6b由包含有X射线不透射材料的材料来形成。作为用于X射线屏蔽体6b等的X射线不透射材料,能够利用包含有钨、钽、钥、钡、铋、稀土类金属以及铅中至少一种的金属、以及钨、钽、钥、钡、铋、稀土类金属以及铅中至少一种的化合物。
[0065]为了防止腐蚀,X射线屏蔽体6b、X射线屏蔽部510、X射线屏蔽部520、X射线屏蔽部件590以及X射线屏蔽体600的表面也可镀锡、银、铜、镍等金属或是形成树脂涂层。
[0066]屏蔽结构体6具有一定程度的强度和延展性,在包围整个阳极靶35时,屏蔽结构体6能够作为防护体发挥作用。例如,绝缘部件6a能够单独作为防护体发挥作用。当阳极靶35在高速运转过程中发生破损时,具有较高运动能量的阳极靶35的碎片会破坏由玻璃形成的真空容器32,甚至会向朝向壳体20的内表面的方向飞散。屏蔽结构体6能够防止以较高运动能量飞散的阳极靶35的碎片碰撞壳体20。
[0067]即使阳极祀35的碎片碰撞屏蔽结构体6,屏蔽结构体6也能够通过发生充分的变形来吸收碎片的运动能量。由于屏蔽结构体6及壳体20间存在间隙,因此即使屏蔽结构体6发生变形,也能避免壳体20自身发生变形。这样就能够防止在壳体20上发生龟裂。
[0068]环部70形成为环状,与X射线管30 (真空管壳31)的大径部周围之间存在间隙。环部70利用树脂等电绝缘材料来形成。多个橡胶部件(电绝缘部件)91安装于环部70的内周面一侧,与X射线管30 (真空管壳31)的大径部接触。多个橡胶部件(电绝缘部件)95安装于环部70的外周面一侧,与X射线屏蔽体6b接触。因此,环部70及橡胶部件91、95利用摩擦嵌套将X射线管30固定于壳体20。
[0069]至少由X射线管30、屏蔽结构体6、环部70、固定部件90、X射线屏蔽体600、X射线屏蔽部520、以及橡胶部件91、92、95形成旋转阳极型的X射线管单元5。在本实施方式中,除了 X射线管30、屏蔽结构体6、环部70、固定部件90、X射线屏蔽体600、X射线屏蔽部520、以及橡胶部件91、92、95外,还追加了连接部件40、定子线圈9以及X射线屏蔽部件590来形成X射线管单元5。
[0070]如图1所示,定子线圈9在多个部位固定于壳体20。定子线圈9相对于屏蔽结构体6而位于与X射线管30相反的一侧。定子线圈9与转子10的外表面相对而包围真空管壳31的外侧。定子线圈9限制屏蔽结构体6在与轴线a垂直的方向上的位置。在本实施方式中,定子线圈9与绝缘部件6a的外表面接触。而为了避免在X射线管30上发生松动,用粘接剂将定子线圈9的一部与绝缘部件6a的外表面粘接。
[0071]定子线圈9用于使转子10、旋转体2以及阳极靶35旋转。为了通过向定子线圈9施加规定的电流来产生要施加给转子10的磁场,阳极靶35等以规定的速度旋转。
[0072]X射线管组件包括循环单元23及空洞部24。循环单元23设在壳体20内部,在壳体20的内部产生强制对流。循环单元23包括腔室23a、电动机23b以及翅片23c。腔室23a具有冷却液7的吸入口及排出口。
[0073]电动机23b安装于腔室23a的内壁。翅片23c在腔室23a内安装于电动机23b。通过从图中未示的供电部向电动机23b供电,使翅片23c旋转。循环单元23将从吸入口吸入腔室23a内的冷却液7从排出口向腔室23a的外部排出。
[0074]空洞部24具有筒状的内周壁、筒状的外周壁、将内周壁及外周壁的一端封闭成液密状态的环状的一端壁、以及将内周壁及外周壁的另一端封闭成液密状态的环状的另一端壁。在本实施方式中,另一端壁由连接部件40及绝缘部件6a来形成,具有多个吸取口 IN。在外周壁的一部形成的开口与腔室23a的排出口液密地连通。
[0075]空洞部24作为将腔室23a的排出口与吸取口 IN加以连接的流道发挥作用。因此,冷却液7从真空管壳31的小径部一侧向着大径部一侧而在流道形成体(
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