X射线管装置的制造方法
【专利说明】X射线管装置
[0001 ] 本申请根据日本专利申请2014-253840(申请日:2014年12月16日)、日本专利申请2015-003235(申请日:2015年I月9日)以及日本专利申请2015-064432(申请日:2015年3月26日)，享有优先利益。本申请以参照上述申请的方式包含上述申请的全部内容。
技术领域
[0002]本发明涉及一种X射线管装置。
【背景技术】
[0003]旋转阳极型X射线管装置，是一种使阴极的电子产生源产生的电子与旋转的阳极靶碰撞后从该阳极靶的电子碰撞形成的X射线焦点产生X射线的装置。该旋转阳极型X射线装置一般地利用于X射线CT装置等。
[0004]飞行对焦(焦点位置偏移)方式的X射线CT装置中，通过旋转阳极型X射线装置在X射线拍摄中于不同位置配置X射线焦点，穿过被拍摄体入射于检测器的X射线的入射角度可稍许偏移。其结果为，已知能够提高X射线拍摄图像的分辨率特性。为了像这样在X射线拍摄中用旋转阳极型X射线管装置在不同位置上配置X射线焦点，有必要使X射线焦点在Imsec以下的短时间内间歇性地、连续性地或周期性地进行微小移动。
[0005]使X射线焦点在短时间内进行微小移动的方式有多种。其中一种是利用磁极所产生的偏转磁场使电子束偏转的磁性电子束改变方式。在磁性电子束偏转方式中，在位于阴极与阳极靶之间的真空管壳内设置直径较小的小径部，在该处配置产生偏转磁场的磁极。在该磁性电子束偏转方式的结构中，配置于小径部的磁极间距离变短，使电子束位置上的磁通密度提高，从而能够使电子的电子轨道可靠地发生偏转。
【发明内容】
[0006]上述旋转阳极型X射线管装置因为形成有真空管壳的小径部，因此将阴极配置于远离阳极靶处。此外，该旋转阳极型X射线管装置因为形成有小径部，因此电位分布发生变化，导致电子束难以聚焦。其结果为，有可能产生X射线焦点的扩大、模糊、扭曲以及阴极的电子放出量的减少等。
[0007]因此，本发明所要解决的课题为提供一种旋转阳极型X射线管装置，其不在真空管壳上形成小径部就能够可靠地使从阴极朝向阳极靶的电子的电子轨道发生偏转，且能够减少X射线焦点的扩大、模糊、扭曲以及阴极的电子放出量的减少等的发生。
[0008]本实施方式的X射线管装置具有:阴极，其射出电子，至少表面部分由高电导率且为非磁性体的第一金属部件形成；以及阳极靶，至少表面部分由高电导率且为非磁性体的第二金属部件形成，其设置成与所述阴极相对，且具有通过与从所述阴极射出的电子碰撞而产生X射线的靶面。此外，X射线管装置具有:真空管壳，其收容所述阴极和所述阳极靶，且内部被真空气密地封闭，且形成有以从两侧夹着所述阴极的方式从外侧凹陷的至少一个凹陷部；以及第一磁偏转部，其由电源供给交流电流，且配置于所述真空管壳的外侧，且具有由产生交流磁场的成对的两个磁极构成的至少一对第一磁极对，该第一磁偏转部利用所述第一磁极对在所述阴极与所述阳极靶之间产生使从所述阴极向所述阳极靶射出的电子的电子轨道偏转的交流磁场。所述第一磁极对以将所述阴极夹在中间的方式配置于所述凹陷部的壁面附近。
[0009]根据上述结构的X射线管装置，能够削减X射线焦点的扩大、模糊、扭曲以及阴极电子放出量的减少等发生。
【附图说明】
[0010]图1是表示第一实施方式的X射线管装置的一个例子的剖视图。
[0011 ]图2A是表示第一实施方式的X射线管的大致情况的剖视图。
[0012]图2B是沿图2A的IIA-1IA线的剖视图。
[0013]图2C是沿图2B的IIB-1IB线的剖视图。
[0014]图3是表示第二实施方式的X射线管的大致情况的剖视图。
[0015]图4A是表示第三实施方式的X射线管的大致情况的剖视图。
[0016]图4B是沿图4A的IVA-1VA线的剖视图。
[0017]图4C是沿图4B的IVB-1VB线的剖视图。
[0018]图5A是表示第四实施方式的X射线管的大致情况的剖视图。
[0019]图5B是沿图5A的VA-VA线的剖视图。
【具体实施方式】
[0020]以下，参照附图来详细说明实施方式的X射线管装置。
[0021](第一实施方式)
[0022]图1是表示第一实施方式的X射线管装置10的一个例子的剖视图。
[0023]如图1所示，第一实施方式的X射线管装置10大致具有:定子线圈8;外壳20;X射线管30;高电压绝缘部件39;第一磁偏转部60;插座301,302；以及X射线遮蔽部510、520、530、540。例如，X射线管装置10是旋转阳极型X射线管装置。X射线管30例如是旋转阳极型的X射线管。例如，X射线管30是中性点接地型的旋转阳极型X射线管。X线遮蔽部510、520、530、以及540分别由铅形成。
[0024]X射线管装置10中，在外壳20的内侧与X射线管30的外侧之间形成的空间里，填充有作为冷却液的绝缘油9。例如，X射线管装置10采用的是利用通过软管(未图示)而与外壳20连接的循环冷却系统(冷却器)(未图示)使上述绝缘油9循环来进行冷却的结构。这种情况下，外壳20具有绝缘油9的导入口以及排出口。循环冷却系统例如具有:冷却器，其使外壳20内的绝缘油9放热以及循环；以及导管(软管等)，其将冷却器液密且气密地连接于外壳20的导入口以及排出口。冷却器具有循环栗以及热交换器。循环栗用于将从外壳20侧输送来的绝缘油9排出至热交换器，并将绝缘油9引流至外壳20内。热交换器连接于外壳20与循环栗之间，向外部释放绝缘油9的热量。
[0025]以下，参照【附图说明】X射线管装置10的详细结构。
[0026]外壳20具有形成为筒状的外壳主体206以及盖部(侧板)2(^、2(^、2011。外壳主体20e以及盖部20f、20g、20h由采用铝的铸件形成。使用树脂材料的情况下，螺纹部等需要强度的部位、难以通过树脂注射成形进行成形的部位、或防止电磁干扰向外壳20的外部泄漏的遮蔽层(未图示)等局部也可以并用金属。在此，以穿过外壳主体20e的圆筒的圆的中心的中心轴作为管轴TA。
[0027]在外壳主体20e的开口部上，作为内周面形成有环状的台阶部，其厚度比外壳主体20e的厚度薄。沿该台阶部的内周形成有环状槽部。外壳主体20e的槽部是在从台阶部的台阶沿着管轴TA朝外侧方向离开规定长度的位置切割形成的。在此，规定长度例如是与盖部20f的厚度大致相同的长度。外壳主体20e的槽部嵌合有C形定位环20i。即，外壳主体20e的开口部是由盖部20f以及C形定位环20i等液密地密封的。
[0028]盖部20f形成为圆盘形状。盖部20f沿其外周部设有橡胶部件2a，并嵌合于外壳主体20e的开口部上形成的台阶部。
[0029]橡胶部件2a例如形成为O形环状。如上所述，橡胶部件2a设于外壳主体20e与盖部20f之间，将这两者之间液密地密封。在沿着X射线管装置10的管轴TA的方向上，盖部20f的周缘部与外壳主体20e的台阶部接触。
[0030]C形定位环20i是固定部件。C形定位环20i为了制止盖部20f沿管轴TA方向运动而像上述那样嵌合于外壳主体20e的槽部，将盖部20f固定。
[0031 ]在与设置有盖部20f的外壳主体20e的开口部相反一侧的开口部上，嵌合有盖部20g以及盖部20h。即，盖部20g以及盖部20h分别在与设置有盖部20f的外壳主体20e的端部相反一侧的端部与盖部20f平行且互相相对地设置。盖部20g液密地嵌合于外壳主体20e的内侧的规定位置处。在外壳主体20e的设有盖部20h的端部处，在与盖部20h的设置位置相邻的外侧的内周部形成有环状槽部。在盖部20g与盖部20h之间，设置有保持液密且能够伸缩的橡胶部件2b。该盖部20h在外壳主体20e上比盖部20g设置得更靠外侧。在该盖部20h的位置附近形成的槽部嵌合有C形定位环20j。即，外壳主体20e的开口部由盖部20g、盖部20h、C形定位环20 j以及橡胶部件2b等液密地密封。
[0032]盖部20g形成为与外壳主体20e的内周大致同径的圆形形状。盖部20g具有用于注入以及排出绝缘油9的开口部20k。
[0033]盖部20h形成为与外壳主体20e的内周大致同径的圆形形状。盖部20h形成有供作为气氛的空气出入的通气孔20m。
[0034]C形定位环20 j是保持盖部20h压在橡胶部件2b的周缘部(密封部)的状态的固定部件。
[0035]橡胶部件2b是橡胶波纹管(橡胶膜)。橡胶部件2b形成为圆形形状。此外，橡胶部件2b的周缘部(密封部)形成为O形环状。橡胶部件2b设于外壳主体20e、盖部20g与盖部20h之间，且将这三者之间液密地密封。橡胶部件2b沿外壳主体20e的端部的内周设置。即，橡胶部件2b设置为将外壳内部的局部空间分离。在本实施方式中，橡胶部件2b设置于被盖部20g和盖部20h包围的空间，将该空间液密地分离为两个。在此，称盖部20g侧的空间为第一空间，盖部20h侧的空间为第二空间。第一空间经由开口部20k而与填充有绝缘油9的外壳主体20e的内侧空间相连。因此，第一空间由绝缘油9充满。第二空间经由通气孔20m而与外部空间相连。因此，第二空间为空气气氛。
[0036]外壳主体20e形成有开口部20ο。在开口部20ο设置有X射线辐射窗20w以及X射线遮蔽部540。开口部20ο由X射线辐射窗20w以及X射线遮蔽部540液密地封闭。具体进行后述，X射线遮蔽部520以及540是为了遮蔽X射线向开口部20ο处的外壳20的外部泄漏而设置的。
[0037]X射线辐射窗20w由容易透过X射线的部件形成。例如，X射线辐射窗20w由容易透过X射线的金属形成。
[0038]X射线遮蔽部510、520、530以及540既可以由至少含有铅的X射线不透件形成，也可以由铅合金形成。
[0039]X射线遮蔽部510设于盖部20g的内侧的表面。X射线遮蔽部510用于遮蔽从X射线管30辐射出的X射线。X射线遮蔽部510具有第一遮蔽部511以及第二遮蔽部512。第一遮蔽部511接合在盖部20g的内侧的表面上。第一遮蔽部511以将盖部20g的内侧的整个表面覆盖的形式设置。此外，第二遮蔽部512的一个端部层叠于第一遮蔽部511的内侧的表面，另一端部设置成在沿管轴TA的方向上