專利名稱：X射線源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明尤其涉及一種用作微焦(micro-focus)X射線源的X射線源。
背景技術(shù)：
以往，作為上述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)公知的有，在非專利文獻(xiàn)1中記載的微焦X射線源(浜松光子學(xué)株式會(huì)社，產(chǎn)品型號(hào)L9181S)。該微焦X射線源是如下類型的X射線源，即，其具有使來自電子槍的電子撞擊靶、使產(chǎn)生的X射線經(jīng)由照射窗向外部照射的X射線管。該微焦X射線源用于，基于由透過檢查對(duì)象物的X射線而形成的透過圖像來發(fā)現(xiàn)檢查對(duì)象物的異常的X射線非破壞檢查裝置。
非專利文獻(xiàn)1微焦X射線源系列，浜松光子學(xué)株式會(huì)社，平成16(2004)年4月，p.1發(fā)明內(nèi)容但是，這種微焦X射線源的輸出越大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的來自X射線管的發(fā)熱也越大。當(dāng)X射線管成為高溫，則輸出會(huì)隨之下降，因此，如果要穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)是X射線源的高輸出，就必須高效地對(duì)X射線管進(jìn)行冷卻。在上述X射線源中，利用使收容X射線管的X射線管包圍部露出于容納控制基板等的箱體的結(jié)構(gòu)，使來自X射線管的熱量容易散熱。而且，作為進(jìn)一步提高冷卻效率的方法之一，在運(yùn)轉(zhuǎn)中，利用附加的冷卻扇向露出的X射線管包圍部吹送冷卻風(fēng)，由此冷卻X射線管。
但是，在此情況下，來自冷卻扇的冷卻風(fēng)擴(kuò)散，冷卻風(fēng)難以集中地與X射線管包圍部相接觸，因此，不能充分實(shí)現(xiàn)X射線管的冷卻。而且，由于在X射線管的冷卻中發(fā)生不均勻，因此，容易導(dǎo)致輸出不穩(wěn)定和輸出下降，難以實(shí)現(xiàn)該X射線源的穩(wěn)定的高輸出。
在X射線源的輸出低時(shí)，X射線的照射量小，因此，在X射線非破壞檢查裝置的情況下，不能得到清晰的透過圖像，難以進(jìn)行高精度的檢查。尤其是，高速地在傳送帶上流通的檢查對(duì)象物進(jìn)行透視檢查的情況下，由于必須將照射X射線的時(shí)間設(shè)定得盡可能短，因此，在X射線源的輸出低的情況下不能得到清晰的透過圖像。
因而，本發(fā)明的課題是提供一種實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高輸出的X射線源。
為了解決上述課題，本發(fā)明的X射線源，其特征在于，具有由絕緣材料模制的高壓電源部；利用來自該高壓電源部的電力發(fā)生X射線并向外部照射的X射線管；從高壓電源部突出地設(shè)置，包圍X射線管的至少一部分的X射線管包圍部；容納高壓電源部和X射線管包圍部的箱體；和使冷卻風(fēng)在箱體內(nèi)部的X射線管包圍部的周圍流動(dòng)的冷卻扇。
在該X射線源中，由于由冷卻扇發(fā)生的冷卻風(fēng)在箱體內(nèi)流動(dòng)，因此，可以使該冷卻風(fēng)在X射線管包圍部的周圍高效、均勻地流動(dòng)。利用該冷卻風(fēng)從X射線管包圍部除去熱量。
另外，箱體優(yōu)選具有具有將由X射線管發(fā)生的X射線向箱體外部照射的照射窗的第1壁；相對(duì)于該第1壁在大致垂直方向上延伸并且設(shè)置有冷卻扇的第2壁；與上述第1壁和第2壁相交并連結(jié)兩者的傾斜壁。在此情況下，通過使連結(jié)第1壁和第2壁的壁成為傾斜壁，使傾斜壁具有對(duì)由冷卻扇生成的氣流進(jìn)行引導(dǎo)的功能。
另外，優(yōu)選還具有設(shè)置在X射線包圍部的外周上的散熱片。利用散熱片，使X射線管包圍部和在其周圍流動(dòng)的冷卻風(fēng)的傳熱面積增大，增加傳熱量。
在箱體內(nèi)還可以具有分隔壁，分隔收容對(duì)X射線產(chǎn)生部進(jìn)行控制的控制部，和至少具有高壓電源部、X射線管和X射線管包圍部的X射線產(chǎn)生部以及冷卻扇所處的空間。由此，抑制對(duì)高壓電源部和X射線管包圍部進(jìn)行冷卻并成為熱風(fēng)的空氣向控制部周圍流動(dòng)。
該分隔壁優(yōu)選具有，設(shè)置在X射線管包圍部和控制部之間，對(duì)劃分的空間進(jìn)行連通的通風(fēng)口。在此情況下，可抑制熱風(fēng)的流入，并使由冷卻扇導(dǎo)入空氣的一部分向控制部周圍流通?；蛘撸指舯谶€可以隔斷劃分的空間之間的連通。在此情況下，收容有X射線產(chǎn)生部的空間與控制部周圍的空間隔絕，并隔斷了相互間的氣流流通。
還可以具有，配置在箱體的配置有控制部的空間側(cè)的第2冷卻扇。該第2冷卻扇主要具有對(duì)控制部進(jìn)行冷卻的功能。
根據(jù)本發(fā)明，通過利用冷卻風(fēng)高效地對(duì)X射線管包圍部進(jìn)行冷卻，使由X射線管發(fā)生的熱量通過X射線管包圍部而高效地除去。也就是，由于可以高效地對(duì)X射線管進(jìn)行冷卻，因此可以實(shí)現(xiàn)X射線源的穩(wěn)定的高輸出。
當(dāng)在箱體上設(shè)置傾斜壁時(shí)，可以利用該傾斜壁在箱體內(nèi)生成平穩(wěn)的冷卻風(fēng)，作為其結(jié)果，可以高效地對(duì)X射線管包圍部進(jìn)行冷卻。
當(dāng)在X射線管包圍部的外圍設(shè)置散熱片時(shí)，則可以增大從X射線管包圍部向冷卻風(fēng)的傳熱量，可以高效地對(duì)X射線管包圍部進(jìn)行冷卻。
通過在箱體內(nèi)部如上所述地設(shè)置分隔壁，則可以利用該分隔壁抑制在冷卻X射線產(chǎn)生部后成為高溫的冷卻風(fēng)(熱風(fēng))向控制部方向流動(dòng)，因此，可以抑制控制部的溫度上升。作為其結(jié)果，可以使控制部的動(dòng)作穩(wěn)定。
當(dāng)在分隔壁上設(shè)置如上所述的通風(fēng)口時(shí)，可以抑制在冷卻X射線管包圍部后成為高溫的冷卻風(fēng)直接流入控制部，同時(shí)，可以使由冷卻扇發(fā)生的冷卻風(fēng)的一部分通過通風(fēng)口導(dǎo)入控制部，因此，有助于控制部的冷卻，可以進(jìn)一步使控制部的動(dòng)作穩(wěn)定。
另一方面，在利用分隔壁隔絕X射線產(chǎn)生部和控制部時(shí)，可以使冷卻風(fēng)集中地在X射線產(chǎn)生部的周圍流動(dòng)，可以集中地進(jìn)行冷卻。
當(dāng)在控制部側(cè)設(shè)置第2冷卻扇時(shí)，可以利用第2冷卻扇集中地對(duì)控制部進(jìn)行冷卻。


圖1是表示本發(fā)明的X射線源的第1實(shí)施方式的立體圖。
圖2是圖1所示的X射線源的主視圖。
圖3是圖1所示的X射線源的X射線產(chǎn)生部的剖面圖。
圖4是圖1所示的X射線源的控制部的剖面圖。
圖5是表示本發(fā)明的X射線源的第2實(shí)施方式的主視圖。
圖6是表示本發(fā)明的X射線源的第3實(shí)施方式的立體圖。
符號(hào)說明
1、71、91 X射線源 17 高壓電源部3、73 箱體 27 X射線管3c 上壁(第1壁) 29a散熱片3b 側(cè)壁(第2壁) 29 金屬筒(X射線管包圍部)3d 傾斜壁55a、77a 冷卻扇3j 開口(照射部) 59 通風(fēng)口5 X射線產(chǎn)生部 75 分隔壁7 控制部R1 X射線產(chǎn)生部收容空間15 分隔壁R2 控制部收容空間具體實(shí)施方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。為了使說明容易理解，在各附圖中對(duì)相同構(gòu)成要素盡可能添加相同的符號(hào)，并省略重復(fù)說明。
第1實(shí)施方式圖1是本發(fā)明的X射線源的第1實(shí)施方式的立體圖，圖2是其主視圖。如圖1和圖2所示，X射線源1為具有如下X射線管形式的X射線源，即，使來自電子槍的電子撞擊靶，并使發(fā)生的X射線通過照射窗向外部照射，例如，可以用作X射線非破壞檢查裝置的X射線源。在該X射線源1的箱體3內(nèi)部，容納有產(chǎn)生并照射X射線的X射線產(chǎn)生部5，和對(duì)該X射線產(chǎn)生部5進(jìn)行控制的控制部7。箱體3的內(nèi)部空間，由收容X射線產(chǎn)生部5的X射線產(chǎn)生部收容空間R1，和容納控制部7的控制部收容空間R2構(gòu)成，在X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2之間，設(shè)置有從箱體3的上部內(nèi)壁向下方延伸的分隔壁15。也就是，利用該分隔壁15劃分X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2。
X射線產(chǎn)生部5，如它的剖面3所示，具有固定在箱體3的底板3a上的高壓電源部17；從該高壓電源部17接受電力供給并照射X射線的X射線管27；包圍該X射線管27的一部分的金屬筒(X射線管包圍部)29。該高壓電源部17具有發(fā)生并得到高電壓的高壓變壓器19；倍增由高壓變壓器19發(fā)生的高電壓并供給至X射線管27的高壓供給電路23；電連接高壓變壓器19和高壓供給電路23的導(dǎo)線25a；電連接高壓供給電路23和X射線管27的導(dǎo)線25b。而且，高壓供給電路23和各導(dǎo)線25a、25b成型在由電絕緣材料(例如，環(huán)氧樹脂)構(gòu)成的絕緣塊21中，高壓變壓器19在絕緣塊21的側(cè)面被設(shè)置為向控制部7側(cè)突出。利用如上高壓電源部17的結(jié)構(gòu)，防止從施加高電壓的高壓供給電路23、導(dǎo)線25a、25b向外部放電。
位于該高壓電源部17上方的X射線管27是反射型靶類型的X射線管，具有將棒狀的陽極27b保持在絕緣狀態(tài)，并將其收容的真空管部27a；容納設(shè)置在棒狀陽極27b的端部的靶27c的靶收容部27d；收容向靶27c的反射面射出電子線的電子槍27k的電子槍部27e。
該真空管部27a和靶收容部27d配置在同軸上，電子槍部27e的軸線相對(duì)于該軸線大致垂直。另外，棒狀陽極27b的基端部作為高電壓施加部27g從真空管部27a的下部向下方突出。
在該高電壓施加部27g的下部連接有插座33，插座33通過高壓電源部17的導(dǎo)線25b與高壓供給電路23電連接。利用如上結(jié)構(gòu)，通過導(dǎo)線25b從高壓供給電路23向X射線管27供給高電壓。而且，在X射線管27接受高電壓供給的狀態(tài)下，如果電子槍部27e內(nèi)的電子槍27k向靶27c出射電子，則會(huì)從靶27c產(chǎn)生X射線，該X射線從設(shè)置在靶收容部27d的開口部上的X射線照射窗27h出射。
而且，X射線管27為密封型，使其內(nèi)部真空封閉。例如，在X射線管27上設(shè)置有未圖示的排氣管，通過該排氣管將真空管部27a、靶收容部27d以及電子槍部27e的內(nèi)部抽成真空后，將排氣管封閉，從而實(shí)現(xiàn)密封狀態(tài)。
金屬筒29被設(shè)置為從高壓電源部17的上面向上方突出，并且被形成為包圍X射線管27的圓筒形。為了高效地對(duì)從X射線管27發(fā)生的熱量進(jìn)行散熱，金屬筒29由放熱性優(yōu)異的金屬(例如，鋁)形成，并且在其周圍設(shè)置有在水平方向上延伸的多個(gè)散熱片(cooling fin)29a。散熱片29a被設(shè)置為在金屬筒29的表面上向圓周方向延伸的凸條部，是用來使金屬筒29的表面積擴(kuò)大的部分，可以高效地對(duì)由X射線管27發(fā)生的熱量進(jìn)行散熱。
在該金屬筒29的前端面上形成有開口29j，從該開口29j插入X射線管27的真空管部27a。在金屬筒29的內(nèi)部空間中注入有液態(tài)的電絕緣物質(zhì)，即絕緣油31。而且，在X射線管27的真空管部27a和靶收容部27d之間形成有聯(lián)接法蘭盤27f；利用該聯(lián)接法蘭盤27f將X射線管27固定在金屬筒29的前端面上；真空管部27a浸漬在絕緣油31中。通過利用該絕緣油31，X射線管27的真空管部27a被絕緣油31所包圍，從而防止從X射線管27向外部放電。
下面，對(duì)控制部7進(jìn)行說明。圖4為該控制部7的剖面圖。如圖1和圖4所示，控制部7設(shè)置在控制部收容空間R2內(nèi)，具有第1電路基板35、第2電路基板37和驅(qū)動(dòng)電源部39。該第1電路基板35對(duì)由高壓電源部17所產(chǎn)生并得到的電壓，從高電壓(例如160kV)到低電壓(例如0V)進(jìn)行控制。而且，第1電路基板35還進(jìn)行對(duì)電子槍部27e中的電子放出的時(shí)間、管電壓、管電流等的控制。第2電路基板37根據(jù)來自外部的控制信號(hào)對(duì)第1電路基板35的動(dòng)作進(jìn)行控制。驅(qū)動(dòng)電源39是對(duì)從外部供給的電力進(jìn)行AC/DC變換(或者DC/DC變換)的變換器，向上述第1電路基板35和第2電路基板37供給驅(qū)動(dòng)電力的同時(shí)，向X射線產(chǎn)生部5的高壓變壓器19供給用于發(fā)生高電壓的電力。而且，上述第1電路基板35、第2電路基板37、驅(qū)動(dòng)電源部39以及X射線產(chǎn)生部5優(yōu)選由未圖示的導(dǎo)線相互電連接。
至于該控制部7而言，優(yōu)選第1電路基板35、第2電路基板37和驅(qū)動(dòng)電源部39緊湊地收容于控制部收容空間R2內(nèi)，并且被確實(shí)地固定。因此，在控制部7中，在控制部收容空間R2內(nèi)設(shè)置有由熱傳導(dǎo)性金屬(例如，鋁)構(gòu)成的電路基板固定器49，形成為將第1電路基板35、第2電路基板37和驅(qū)動(dòng)電源部39支撐在該電路基板固定器49上的結(jié)構(gòu)。
電路基板固定器49由如下部件構(gòu)成，即，由熱傳導(dǎo)性金屬構(gòu)成的第1平板(第1部件)45和第2平板(第2部件)47構(gòu)成。第1平板45具有相對(duì)于底板3a傾斜地設(shè)置的第1平板部46，第2平板47具有相對(duì)于底板3a大致垂直地設(shè)置的第2平板部48。該第1平板45和第2平板47，其下端利用螺栓49a分別固定在底板3a上，平板45、47的上端在重疊的狀態(tài)下利用螺栓49b(結(jié)合方法的一例)連結(jié)。
而且，第1平板部46具有用于安裝第1電路基板35的第1安裝面45a，第2平板部48具有用于安裝第2電路基板37的第2安裝面47b和作為第2安裝面47b的背面的第3安裝面47c。如上，電路基板固定器49通過形成為山形結(jié)構(gòu)，可維持電路基板固定器49本身的機(jī)械強(qiáng)度，并且可使安裝在電路基板固定器49上的電路基板35、37相對(duì)于底板3a確實(shí)地固定。
另外，第2平板47的下部彎曲成L字型，以接近箱體3的側(cè)壁3f，高壓電源部17的高壓變壓器19位于第2平板47和第1平板45之間。
第1電路基板35是通過墊片51沿著第1平板45的第1安裝面45a安裝的。同樣，第2電路基板37是通過墊片51沿著第2平板47的第2安裝面47b安裝的；驅(qū)動(dòng)電源部39是通過墊片51沿著第2平板47的第3安裝面47c安裝的。
由于該電路基板固定器49的第1安裝面45a相對(duì)于底板3a傾斜地設(shè)置，因此，可以將第1電路基板35以保持其傾斜的狀態(tài)下容納到控制部收容空間R2中，有助于減小X射線源1的高度。另外，電路基板固定器49由第1平板45和第2平板47兩個(gè)部件構(gòu)成，因此，在第1～第3安裝面45a、47b、47c上安裝電路基板35、37和驅(qū)動(dòng)電源部39以后，將第1平板45和第2平板47利用螺合連結(jié)，由此，將驅(qū)動(dòng)電源部39配置在第1平板45和第2平板47之間，從而完成電路基板固定器49，因此，提高了控制部7的組裝操作性。
如上的X射線源1在運(yùn)轉(zhuǎn)中由于X射線管27發(fā)熱，X射線管27和金屬筒29容易成為高溫。在X射線照射的輸出越高X射線管27越成為高溫，該X射線管27成為高溫的話會(huì)對(duì)其他部件帶來不良影響，同時(shí)導(dǎo)致X射線管27的輸出降低，因而，為了高效地對(duì)X射線管27進(jìn)行冷卻，必須高效地對(duì)金屬筒29進(jìn)行冷卻。
因此，在X射線源1中，如圖1所示，將包括金屬筒29的X射線產(chǎn)生部5容納到箱體3的內(nèi)部，在相對(duì)于箱體3的底板3a垂直的方向上豎起的側(cè)壁(第2壁)3b上設(shè)置冷卻扇單元55，并通過使冷卻風(fēng)在箱體3內(nèi)流動(dòng)，而對(duì)金屬筒29進(jìn)行冷卻。
如圖1和圖4所示，該箱體3具有上壁(第1壁)3c，該上壁3c與底板3a平行地延伸，并且，設(shè)置有用于向外部照射來自X射線管27的X射線的開口(照射部)3j。該開口3j設(shè)置在與X射線管27的照射窗27h相對(duì)應(yīng)的位置上，并將照射窗27h向外部露出。另外，在箱體3中，將連結(jié)上壁3c和側(cè)壁3b的壁形成為傾斜壁3d。而且，同樣地，將連結(jié)與側(cè)壁3b相向的側(cè)壁3f和上壁3c的壁形成為傾斜壁3e。與上壁3c相對(duì)的傾斜壁3d和傾斜壁3e的傾斜程度可以相互不同，也可以相同。
冷卻扇單元55如上所述設(shè)置在箱體3的側(cè)壁3b上，具有以垂直于側(cè)壁3b的軸線為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的冷卻扇55a。通過使冷卻扇55a旋轉(zhuǎn)，使空氣從箱體3外部向內(nèi)部流動(dòng)。冷卻扇55a位于X射線產(chǎn)生部5的附近，并使冷卻風(fēng)直接接觸于X射線產(chǎn)生部5。
利用該冷卻扇55a向箱體3內(nèi)部吸入的空氣，作為冷卻風(fēng)在X射線產(chǎn)生部收容空間R1中流動(dòng)，與金屬筒29均勻地接觸，且在金屬筒29的周圍通過，并向側(cè)壁3f的方向流動(dòng)。而且，在金屬筒29的周圍通過的冷卻風(fēng)，被冷卻扇29所引導(dǎo)平滑地在水平方向上流動(dòng)，并以充分的導(dǎo)熱面積與金屬筒29接觸，高效地從金屬筒29除去熱量。其結(jié)果是，可以高效地對(duì)金屬筒29進(jìn)行冷卻，并可以高效地對(duì)被金屬筒29所包圍的X射線管27進(jìn)行冷卻。而且，由于金屬筒29均勻地與冷卻風(fēng)相接觸并被冷卻，因此，可以抑制X射線管27由于溫度不均所產(chǎn)生的輸出變動(dòng)和輸出降低。其后，從金屬筒29接受熱量并且溫度得到上升的冷卻風(fēng)通過設(shè)置在傾斜壁3e上的排氣口3k被排出到外部。
此時(shí)，由于連結(jié)上壁3c和側(cè)壁3b的壁形成傾斜壁3d，因此，可以抑制冷卻風(fēng)的停滯，并且可以在箱體3內(nèi)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的冷卻風(fēng)的流動(dòng)。其結(jié)果是，冷卻風(fēng)在金屬筒29的周圍均勻地流動(dòng)，可以高效地對(duì)金屬筒29進(jìn)行冷卻。而且，連結(jié)箱體3的上壁3c和側(cè)壁3f的壁也同樣形成為傾斜壁3e，因此，也有助于冷卻風(fēng)的平穩(wěn)流動(dòng)。如上所述，在X射線源1中，通過高效地對(duì)金屬筒29進(jìn)行冷卻，可以高效地對(duì)X射線管27進(jìn)行冷卻，因此可以實(shí)現(xiàn)X射線源的高輸出。
而且，X射線源1，在控制部收容空間R2側(cè)的側(cè)壁3b的一部分上，具有與個(gè)人計(jì)算機(jī)等相連接的連接部(未圖示)，X射線源1通過該連接部進(jìn)行與來自個(gè)人計(jì)算機(jī)等的有關(guān)控制信息等的信號(hào)的輸入輸出。在除去底板3a的箱體3中，冷卻扇單元55和連接部(未圖示)具有與控制部7等的配線連接，因此，如果與箱體3的其他部位為另外的部件，則在X射線源1的保養(yǎng)等方面上為優(yōu)選。在本實(shí)施方式中，冷卻扇單元55和連接部(未圖示)被固定在底板3a上，并與控制部7配線連接。
而且，在X射線源1的箱體3中形成有傾斜壁3d和傾斜壁3e，由此可以得到以下的效果。在不形成該傾斜壁3d、3e的情況下，在上壁3c和側(cè)壁3b、3f之間形成角部。在此，利用上述X射線源取得在使檢查對(duì)象物傾斜狀態(tài)下的透視圖像的情況下，由于傾斜的檢查對(duì)象物接觸角部，使照射窗27h和檢查對(duì)象物不能充分接近。相比之下，如果利用X射線源1，由于不存在角部，可以使檢查對(duì)象物進(jìn)一步接近照射窗27h。因此，可以得到放大率更大的檢查對(duì)象物的透視圖像。
另外，作為如上的X射線源1，在控制部7的第1、第2電路基板35、37以及驅(qū)動(dòng)電源部39上安裝有各種電子部件。為了使各部件的動(dòng)作特性穩(wěn)定，必須對(duì)這些部件進(jìn)行冷卻。尤其是驅(qū)動(dòng)電源部39，由于在進(jìn)行AC/DC變換(或者DC/DC變換)時(shí)發(fā)生大量的熱，因此必須高效地進(jìn)行冷卻。
因而，箱體3中的分隔壁15，并不全完隔絕X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2，對(duì)金屬筒29和控制部7之間進(jìn)行分隔，并在分隔壁15的下方，設(shè)置有連通X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2的通風(fēng)口59。如此，利用分隔壁15將金屬筒29和控制部7之間分隔，因此，可以抑制在冷卻金屬筒29后成為高溫的冷卻風(fēng)直接流入控制部收容空間R2。另外，由金屬筒29產(chǎn)生的輻射熱也被分隔壁15遮擋，可以抑制其直接傳播到控制部7。其結(jié)果是，可以抑制控制部7的溫度上升，并可以使控制部7的各電路基板35、37的動(dòng)作穩(wěn)定。與此同時(shí)，由于利用通風(fēng)口59將X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2連通，因此，使由冷卻扇55a導(dǎo)入的冷卻風(fēng)的一部分通過通風(fēng)口59流入到控制部收容空間R2，從而可以利用該冷卻風(fēng)對(duì)控制部7進(jìn)行冷卻。
此時(shí)，由于電路基板固定器49為如上結(jié)構(gòu)，如圖4所示，在控制部收容空間R2中，形成由第1平板45、第2平板47和底板3a所包圍的通道部R2a。該通道部R2a在冷卻風(fēng)通過通風(fēng)口59而流入進(jìn)來的方向(垂直于圖4的紙面方向)上延伸，因此，發(fā)揮作為冷卻風(fēng)的通風(fēng)路的功能。所以，發(fā)生向通道部R2a集中的平穩(wěn)的冷卻風(fēng)的流動(dòng)。而且，由于在通道部R2a內(nèi)存在驅(qū)動(dòng)電源部39，因此，可以利用冷卻風(fēng)高效地除去由驅(qū)動(dòng)電源部39發(fā)生的熱量，可以集中且高效地對(duì)驅(qū)動(dòng)電源部39進(jìn)行冷卻。其結(jié)果是，可以使驅(qū)動(dòng)電源部39的動(dòng)作特性穩(wěn)定。
另外，高壓變壓器19被設(shè)置為朝向控制部17的方向從絕緣塊21突出，其位于通道部R2a內(nèi)，因此，高壓變壓器19也與在該通道部R2a中流動(dòng)的冷卻風(fēng)相接觸(參照?qǐng)D2)。因此，利用該冷卻風(fēng)也對(duì)成為高溫的高壓變壓器19進(jìn)行冷卻。而且，從驅(qū)動(dòng)電源部39和高壓變壓器19接受熱量從而其溫度得到上升的冷卻風(fēng)，通過設(shè)置在箱體3的側(cè)壁3g上的排氣口3h(參照?qǐng)D1和圖2)被排出到外部。
另外，此時(shí)，通過通風(fēng)口59流入到控制部收容空間R2的冷卻風(fēng)，其中一部分流入電路基板固定器49的外側(cè)的空間R2b，由于在由該外側(cè)空間R2b構(gòu)成的通風(fēng)路內(nèi)，存在第1電路基板35和第2電路基板37，因此，利用在空間R2b中流動(dòng)的冷卻風(fēng)對(duì)電路基板35、37進(jìn)行冷卻。
如上，對(duì)第1電路基板35和第2電路基板37進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)，和對(duì)驅(qū)動(dòng)電源部39和高壓變壓器19進(jìn)行冷卻的冷卻風(fēng)，分別在不同的通風(fēng)路中流動(dòng)，由此，利用電路基板固定器49抑制上述冷卻風(fēng)的混合。從而，不但可以高效地對(duì)產(chǎn)生大量熱量的驅(qū)動(dòng)電源部39和高壓變壓器19進(jìn)行冷卻，而且，可以抑制因驅(qū)動(dòng)電源部39和高壓變壓器19的冷卻而溫度得到上升的冷卻風(fēng)流入通道部R2a，反而使第1電路基板35和第2電路基板37的溫度上升的情況的發(fā)生。其結(jié)果是，可以使第1電路基板35和第2電路基板37的各部件的動(dòng)作特性穩(wěn)定。
而且，上述第1電路基板35、第2電路基板37和驅(qū)動(dòng)電源部39，是通過墊片51以從各安裝面45a、47b、47c浮起的狀態(tài)被安裝的，由此，冷卻風(fēng)與第1電路基板35、第2電路基板37和驅(qū)動(dòng)電源部39的正反兩面相接觸。因此，上述安裝方法也有助于第1電路基板35、第2電路基板37和驅(qū)動(dòng)電源部39的高效冷卻。
另外，在第1電路基板35的部件中，由于功率晶體管61(參照?qǐng)D2)發(fā)生相對(duì)較大的熱量，因此，與第1電路基板35分離，密閉設(shè)置在設(shè)置于高壓電源部17和冷卻扇單元55之間的金屬制散熱器(heatsink)63中。此時(shí)，功率晶體管61以未圖示的導(dǎo)線與第1電路基板35電連接，從而發(fā)揮作為第1電路基板35的一個(gè)部件的功能。根據(jù)如上配置，散熱器63接受來自冷卻扇55a的冷卻風(fēng)從而被冷卻，并間接地冷卻密閉在散熱器63中的功率晶體管61。如此，通過將產(chǎn)生特別大熱量的部件遠(yuǎn)離電路基板本體側(cè)單獨(dú)地進(jìn)行冷卻，從而可以有效抑制控制部7的溫度上升。
第2實(shí)施方式如圖5所示其主視圖，本發(fā)明的第2實(shí)施方式的X射線源71具有箱體73。在該箱體73中，分隔X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2的分隔壁75，是從箱體73的內(nèi)壁延伸地形成的。即，箱體73的內(nèi)部空間被分隔壁75分割為X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2，兩空間之間被隔絕為使冷卻風(fēng)互相不流入或流出。根據(jù)如上所述X射線源71的結(jié)構(gòu)，利用冷卻扇55a使冷卻風(fēng)在X射線產(chǎn)生部收容空間R1內(nèi)流動(dòng)，可以集中地對(duì)包含金屬筒29的X射線產(chǎn)生部5進(jìn)行冷卻，同時(shí)，可以確實(shí)地抑制成為高溫的冷卻風(fēng)流入控制部收容空間R2。
另外，X射線源71，在箱體73的控制部收容空間R2側(cè)，具有不同于冷卻扇單元55的第2冷卻扇單元77。該冷卻扇單元77和另一冷卻扇單元55并列設(shè)置，在第1電路基板35的附近配置冷卻扇77a，以使由冷卻扇77a發(fā)生的冷卻風(fēng)直接與第1電路基板35接觸。根據(jù)如上結(jié)構(gòu)，可以利用冷卻扇55a使冷卻風(fēng)在X射線產(chǎn)生部收容空間R1內(nèi)流動(dòng)，在集中地對(duì)X射線產(chǎn)生部5進(jìn)行冷卻的同時(shí)，利用冷卻扇77a使冷卻風(fēng)在控制部收容空間R2內(nèi)流動(dòng)，集中地對(duì)控制部7進(jìn)行冷卻。如此，通過分別對(duì)X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2單獨(dú)地進(jìn)行冷卻，可以高效地對(duì)包含金屬筒29的X射線產(chǎn)生部5和包含驅(qū)動(dòng)電源部39的控制部7進(jìn)行冷卻。而且，在此情況下，如果功率晶體管61和用于對(duì)功率晶體管61進(jìn)行冷卻的金屬制散熱器63配置在控制部收容空間R2的冷卻扇77a的附近，則會(huì)提高冷卻效率，因此優(yōu)選。
如上所述，根據(jù)X射線源71，通過高效地對(duì)金屬筒29進(jìn)行冷卻，可以高效地對(duì)X射線管27進(jìn)行冷卻，使X射線源的高輸出成為可能，并通過高效地對(duì)控制部7的驅(qū)動(dòng)電源部39進(jìn)行冷卻，可以使驅(qū)動(dòng)電源部39的各部件的動(dòng)作特性穩(wěn)定。
第3實(shí)施方式在圖6中，如所示立體圖，本發(fā)明的第3實(shí)施方式的X射線源91中的控制部7形成如下結(jié)構(gòu)，即，通過由相互獨(dú)立的平板81、83構(gòu)成的電路基板固定器85將電路基板35、37固定在底板3a上。根據(jù)如上X射線源91，也是利用在平板81和平板83之間的空間流動(dòng)的冷卻風(fēng)，高效地對(duì)驅(qū)動(dòng)電源部39進(jìn)行冷卻。而且，該平板81、83延伸到上壁3c，并也可以與上壁3c相接觸。
而且，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式。例如，在上述實(shí)施方式中，作為冷卻扇55a、77a，使用從箱體外部向內(nèi)部送入空氣的吸氣式冷卻扇，但是，冷卻扇55a、77a也可以是從箱體的內(nèi)部向外部送出空氣的排氣式的。在此情況下，冷卻扇55a、77a優(yōu)選配置在熱源附近。
另外，冷卻扇55a的配置并不限定于側(cè)壁3b上，只要是在箱體3的內(nèi)部使冷卻風(fēng)在金屬筒29的周圍流動(dòng)的位置，也可以設(shè)置在其他部位。例如也可以是，在箱體3上設(shè)置通風(fēng)口，并在其通風(fēng)口的附近且在箱體3的內(nèi)部設(shè)置冷卻扇，從而使冷卻風(fēng)在金屬筒29的周圍流動(dòng)。
另外，也可以在X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2中分別設(shè)置多個(gè)冷卻扇。在此情況下，可以將吸氣式冷卻扇和排氣式冷卻扇組合設(shè)置。例如，除X射線產(chǎn)生部收容空間R1的、側(cè)壁3b上的冷卻扇55a以外，還可以在與其大致相對(duì)側(cè)的壁(尤其是傾斜壁3e)上設(shè)置排氣式冷卻扇。另外，例如，除控制部收容空間R2的、側(cè)壁3b上的冷卻扇77a以外，也可以在與其大致相對(duì)側(cè)的壁(尤其是側(cè)壁3f)或側(cè)壁3g上設(shè)置排氣式冷卻扇。
另外，在不劃分X射線產(chǎn)生部收容空間R1和控制部收容空間R2的情況下，也可以在X射線產(chǎn)生部收容空間R1側(cè)設(shè)置吸氣式冷卻扇，在控制部收容空間R2側(cè)設(shè)置排氣式冷卻扇；還可以在X射線產(chǎn)生部收容空間R1側(cè)設(shè)置排氣式冷卻扇，在控制部收容空間R2側(cè)設(shè)置吸氣式冷卻扇。例如，當(dāng)除X射線產(chǎn)生部收容空間R1側(cè)的吸氣式冷卻扇55a以外，還在控制部收容空間R2中設(shè)置冷卻扇的情況下，還可以在側(cè)壁3g上配置排氣式冷卻扇，以使具有驅(qū)動(dòng)電源部39的通道部R2a的空氣平穩(wěn)地向箱體外送出。
另外，X射線管27可以不是反射型靶形式的而是透射型靶形式的。而且，X射線管27可以是全體被收容在金屬筒29中，在此情況下，為了使來自X射線管的X射線向外部照射，可以在金屬筒29上設(shè)置X射線透射率高的部位。另外，X射線管27的一部分可以從金屬筒29突出，且也可以進(jìn)一步從筐體3突出。在包圍X射線管27的金屬筒29上可以不設(shè)置散熱片29a。
另外，電路基板固定器49并不限定為螺合，也可以利用焊接或粘合而固定在底板3a上。另外，電路基板固定器49也可以固定在箱體3的底板3a以外的部分上，也可以固定在已固定于箱體3的部件上。另外，第1平板45和第2平板47也不限定為螺合，也可以利用焊接或粘合而連結(jié)。電路基板固定器49，并不限定為是由1個(gè)部件構(gòu)成的、或由第1平板45和第2平板47的2個(gè)部件構(gòu)成的固定器，也可以是由多個(gè)部件組合而形成的。在此情況下，對(duì)由平板構(gòu)成的多個(gè)部件進(jìn)行組合而形成電路基板固定器，從而可以省略彎曲加工。另外，電路基板固定器49不限定為導(dǎo)熱性的金屬，也可以是樹脂制的。
另外，以上所述的各結(jié)構(gòu)可以在不偏離本發(fā)明要旨的范圍內(nèi)相互組合。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明的X射線源適于用作，例如，在X射線非破壞檢查裝置中所使用的微焦型X射線源。
權(quán)利要求
1.一種X射線源，其特征在于，包括由絕緣材料模制的高壓電源部；利用來自所述高壓電源部的電力發(fā)生X射線并向外部照射的X射線管；從所述高壓電源部突出地設(shè)置，并包圍所述X射線管的至少一部分的X射線管包圍部；容納所述高壓電源部和所述X射線管包圍部的箱體；和使冷卻風(fēng)在所述箱體內(nèi)部的所述X射線管包圍部的周圍流動(dòng)的冷卻扇。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線源，其特征在于，所述箱體具有具有使由所述X射線管發(fā)生的X射線向外部照射的照射窗的第1壁；相對(duì)于所述第1壁大致垂直的方向上延伸，并且配置有所述冷卻扇的第2壁；和與所述第1壁和所述第2壁相交并連結(jié)兩者的傾斜壁。
3.如權(quán)利要求1或2所述的X射線源，其特征在于還具有設(shè)置在所述X射線管包圍部的外周上的散熱片。
4.如權(quán)利要求1～3中任何一項(xiàng)所述的X射線源，其特征在于在所述箱體內(nèi)還具有分隔壁，分隔收容對(duì)所述X射線發(fā)生部進(jìn)行控制的控制部的控制部所處空間，與至少具有所述高壓電源部、所述X射線管和所述X射線管包圍部的X射線發(fā)生部以及所述冷卻扇所處空間。
5.如權(quán)利要求4所述的X射線源，其特征在于，所述分隔壁配置在所述X射線管包圍部和所述控制部之間，具有連通所劃分的空間的通風(fēng)口。
6.如權(quán)利要求4所述的X射線源，其特征在于所述分隔壁隔斷所劃分的空間之間的連通。
7.如權(quán)利要求4～6中任何一項(xiàng)所述的X射線源，其特征在于，還具有，配置在所述箱體的配置有所述控制部的空間側(cè)的第2冷卻扇。
全文摘要
X射線源(1)具有高壓電源部(17)；X射線管(27)；從高壓電源部(17)突出地設(shè)置并包圍X射線管(27)的金屬筒(29)；和容納該高壓電源部(17)和金屬筒(29)的箱體(3)。在箱體(3)中設(shè)置有冷卻扇(55a)，通過在箱體(3)的內(nèi)部使冷卻風(fēng)在金屬筒(29)的周圍流動(dòng)，可以高效地對(duì)收容成為高溫的X射線管(27)的金屬筒(29)進(jìn)行冷卻。
文檔編號(hào)H05G1/02GK1994027SQ200580025968
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月2日
發(fā)明者伊藤通浩, 鈴木一隆 申請(qǐng)人:浜松光子學(xué)株式會(huì)社