X射线管以及x射线管的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及X射线管以及X射线管的制造方法。
【背景技术】
[0002]通常，X射线管用于医疗诊断系统、工业诊断系统等。上述X射线管例如用于工业用领域等中所进行的X射线异物检查、X射线分析。X射线分析是指各种材料的成分分析、产品的组成分析。X射线分析所使用的X射线管包括阳极、阴极、以及真空密封外壳。此外，通常，X射线管的X射线透射窗具有Be (铍)窗。Be窗构成真空密封外壳的一部分，使所利用的X射线束透过(取出至外部)。
[0003]对于上述分析用的X射线管，若在Be窗的外表面露出至大气的状态下连续地使用X射线管，则会发生下述问题:在经常使用的过程中Be窗、或Be窗与真空密封外壳之间的焊接部会被腐蚀，从而导致真空密封外壳的真空气密状态被破坏。为了提高分析精度，就需要减薄Be窗，但在这种情况下，尤其加剧了上述的问题的发生。
[0004]因此，已知有下述⑴和⑵的技术，作为用于减少这种问题的发生的技术。
[0005](I)在Be窗的外表面涂布聚酰亚胺树脂形成液，然后，通过干燥和烧成在Be板的外表面形成不易因X射线而劣化的聚酰亚胺树脂覆膜。
[0006](2)除了树脂以外，使用硼化合物这样的无机覆膜来作为保护覆膜。
【附图说明】
[0007]图1是表示实施方式I所涉及的X射线管的简要结构图。
[0008]图2是放大图1所示的X射线透射组件来表示的剖视图。
[0009]图3是表示图1和图2所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、以及抗X射线树脂膜的图。
[0010]图4是放大实施方式2所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。
[0011]图5是表示图4所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、以及抗X射线树脂膜的图。
[0012]图6是放大实施方式3所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。
[0013]图7是表示图6所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、橡胶密封材料、按压构件、以及间隔件的图。
[0014]图8是放大实施方式4所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。
[0015]图9是表示图8所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、框构件、橡胶密封材料、以及按压构件的图。
[0016]图10是放大实施方式5所涉及的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。
[0017]图11是表示图10所示的X射线透射组件的分解图，是示出窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、框构件、橡胶密封材料、以及按压构件的图。
[0018]图12是放大比较例的X射线管的X射线透射组件来表示的剖视图。
【具体实施方式】
[0019]一实施方式所涉及的X射线管包括:
[0020]真空密封外壳，该真空密封外壳具有开口；
[0021]X射线透射组件，该X射线透射组件安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口 ；
[0022]阴极，该阴极收纳于所述真空密封外壳，用于射出电子；以及
[0023]阳极靶，该阳极靶收纳于所述真空密封外壳，用于射出X射线，
[0024]所述X射线透射组件包括:
[0025]窗框，该窗框与所述开口相对，气密性地安装于所述真空密封外壳；
[0026]X射线透射窗，该X射线透射窗被收进所述窗框，与所述窗框一起保持所述真空密封外壳内部的气密状态，且由铍薄板形成，用于使X射线透过；
[0027]抗X射线树脂膜，该抗X射线树脂膜位于所述X射线透射窗的外部气体侧，以隔开间隙的方式与所述X射线透射窗相对，且与所述窗框、所述X射线透射窗一起在内部形成空间；
[0028]密封构件，该密封构件气密性地封闭所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间的间隙，保持所述空间的气密状态；以及
[0029]干燥气体，该干燥气体填充于所述空间。
[0030]此外，一实施方式所涉及的X射线管包括:
[0031]真空密封外壳，该真空密封外壳具有开口；
[0032]X射线透射组件，该X射线透射组件安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口 ；
[0033]阴极，该阴极收纳于所述真空密封外壳，用于射出电子；以及
[0034]阳极靶，该阳极靶收纳于所述真空密封外壳，用于射出X射线，
[0035]所述X射线透射组件包括:
[0036]窗框，该窗框以与所述开口相对的方式气密性地安装于所述真空密封外壳；
[0037]X射线透射窗，该X射线透射窗被收进所述窗框，与所述窗框一起保持所述真空密封外壳内部的气密状态，且由薄板形成，用于使X射线透过；
[0038]抗X射线树脂膜，该抗X射线树脂膜位于所述X射线透射窗的外部气体侧，隔开间隔与所述X射线透射窗相对；
[0039]框构件，该框构件与所述开口相对，气密性地安装有所述抗X射线树脂膜，且与所述窗框、所述X射线透射窗、以及所述抗X射线树脂膜一起在内部形成空间；
[0040]密封构件，该密封构件气密性地封闭所述窗框与所述框构件之间的间隙，保持所述空间的气密状态；以及
[0041]干燥气体，该干燥气体填充于所述空间。
[0042]一实施方式所涉及的X射线管的制造方法包括下述步骤:
[0043]准备具有开口的真空封闭外壳、窗框、由铍薄板形成的使X射线透过的X射线透射窗、射出电子的阴极、射出X射线的阳极靶、以及抗X射线树脂膜；
[0044]将所述X射线透射窗收进所述窗框；
[0045]在收有所述X射线透射窗的所述窗框与所述开口相对的状态下，将所述窗框安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口 ；
[0046]在所述真空密封外壳内收纳所述阴极和阳极革巴；
[0047]对收纳有所述阴极和阳极靶且安装有收纳所述X射线透射窗的所述窗框的所述真空密封外壳的内部进行真空排气，并气密性地密封所述真空密封外壳；
[0048]在干燥气体气氛中使所述抗X射线树脂膜在所述真空密封外壳的外部隔开间隔与所述X射线透射窗相对，在所述窗框、所述X射线透射窗、所述抗X射线树脂膜的内部形成填充有干燥气体的空间；以及
[0049]使用密封构件气密性地封闭所述窗框与所述抗X射线树脂膜之间的间隙，保持所述空间的气密状态，从而形成具有所述窗框、X射线透射窗、抗X射线树脂膜、密封构件、以及干燥气体的X射线透射组件。
[0050]此外，一实施方式所涉及的X射线管的制造方法包括下述步骤:
[0051]准备具有开口的真空封闭外壳、窗框、由铍薄板形成的使X射线透过的X射线透射窗、射出电子的阴极、射出X射线的阳极靶、框构件、以及抗X射线树脂膜；
[0052]将所述X射线透射窗收进所述窗框；
[0053]在收有所述X射线透射窗的所述窗框与所述开口相对的状态下，将所述窗框安装于所述真空密封外壳，气密性地封闭所述开口 ；
[0054]在所述真空密封外壳内收纳所述阴极和阳极靶；
[0055]对收纳有所述阴极和阳极靶且安装有收纳所述X射线透射窗的所述窗框的所述真空密封外壳的内部进行真空排气，并气密性地密封所述真空密封外壳；
[0056]将所述抗X射线树脂膜气密性地安装于所述框构件；
[0057]在干燥气体气氛中，在所述框构件在所述真空密封外壳的外部与所述开口相对的状态下使所述抗X射线树脂膜隔开间隔与所述X射线透射窗相对，在所述窗框、所述X射线透射窗、所述抗X射线树脂膜、以及所述框构件的内部形成填充有干燥气体的空间；以及
[0058]使用密封构件气密性地封闭所述窗框与所述框构件之间的间隙，保持所述空间的气密状态，从而形成具有所述窗框、X射线透射窗、框构件、抗X射线树脂膜、密封构件、以及干燥气体的X射线透射组件。
[0059]首先，对本发明的实施方式的基本构思进行说明。
[0060]分析用的X射线管使用于各种各样材料的元素分析、产品的组成分析等。例如，也可使用于氯化物类物质、硫化物类物质、氟化物类物质、酸类等的分析。然而，伴随着X射线的照射，从这些物质中会释放出腐蚀性的气体，该腐蚀性的气体与空气中的水分结合而使得Be窗、Be窗与真空密封外壳的焊接部(以下称为焊接部)的外表面生成盐酸、硫酸、氟酸等酸，这些酸被推定为是发生上述问题的主要原因。
[0061]作为其他原因，推定下述现象也是发生问题的一个主要原因，S卩:在使用过程中，Be窗(由Be (铍)形成的使X射线透过的薄板)的外表面附近的大气(02+N2)因X射线的照射而分解，从而产生NO气体、NO2气体、臭氧气体，这些气体与空气中的水分相结合，从而在Be窗、焊接部的外表面生成硝酸、臭氧水。
[0062]这些酸使Be窗的表面、焊接部的外表面发生腐蚀，随着时间的经过腐蚀也不断扩展，最终形成贯穿真空部与大气的腐蚀孔，导致X射线管(真空密封外壳)的真空状态被破坏。在上述现有技术中，无法获得保护Be窗的效果的理由推定为，由于在Be窗的外表面紧密地形成有保护膜，因而酸通过Be窗外表面的保护膜而缓缓地渗透，最终酸会到达Be窗的表面。
[0063]因此，在本发明的实施方式中，通过解决上述问题，可得到能够力图实现产品寿命的长期化，能够得到具有出色的产品可靠性的X射线管以及X射线管的制造方法。接着，对用于解决上述技术问题的技术手段和方法的概要进行说明。
[0064]本发明的实施方式中，以与Be窗隔开间隙的方式配置PEEK(polyether etherketone:聚醚醚酮)或PI (polyimide:聚酰亚胺)的抗X射线树脂，其端部在干燥气体气氛中与窗框(框架部)的外表面相粘接。这里，窗框的X射线透射量相对较低，位于比Be窗