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JP2024003557A - Method for manufacturing x-ray tube - Google Patents

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JP2024003557A
JP2024003557A JP2022102769A JP2022102769A JP2024003557A JP 2024003557 A JP2024003557 A JP 2024003557A JP 2022102769 A JP2022102769 A JP 2022102769A JP 2022102769 A JP2022102769 A JP 2022102769A JP 2024003557 A JP2024003557 A JP 2024003557A
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resin material
envelope
ray tube
support
voltage cable
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JP2022102769A
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Japanese (ja)
Inventor
利巳 渡邉
Toshimi Watanabe
準基 曽根
Junki Sone
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Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Original Assignee
Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
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Abstract

To provide a method for manufacturing an X-ray tube for obtaining an X-ray tube with high reliability that can maintain stable withstand voltage performance.SOLUTION: In an X-ray tube, a vacuum envelope comprises: an insulating envelope formed of ceramics, a cathode-side metal envelope provided on one end face of the insulating envelope and supporting a cathode filament, an anode-side metal envelope provided on the other end face of the insulating envelope and joined to a substrate to support the substrate, a high-voltage cable connected with the substrate and applying high voltage to an anode target, an electrically insulating radiator arranged around the high-voltage cable, and an electrical insulator made of resin and filling the space between the radiator and the high-voltage cable. The electrical insulator is obtained by injecting resin material in a molten state and subsequently curing it by heating, and the step of curing by the injection and the heating is performed multiple times to fill the space.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、X線管の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an X-ray tube.

一般に、X線管として、固定陽極型X線管が知られている。固定陽極型X線管は、真空外囲器、陽極ターゲット、陰極フィラメント、支持体、放熱体、電気絶縁体及び高圧ケーブルを備えている。真空外囲器の一端の平坦部にX線を透過する出力窓が設けられている。 Fixed anode X-ray tubes are generally known as X-ray tubes. A fixed anode X-ray tube includes a vacuum envelope, an anode target, a cathode filament, a support, a heat sink, an electrical insulator, and a high voltage cable. An output window that transmits X-rays is provided in a flat portion at one end of the vacuum envelope.

陽極ターゲットは、真空外囲器の内部に配置され、出力窓に対向している。陰極フィラメントは、真空外囲器の内部に配置され、陽極ターゲットに照射する電子を放出するものである。支持体は、真空外囲器内に設けられており、支持体の一端部は、陽極ターゲットを支持している。 The anode target is located inside the vacuum envelope and faces the output window. The cathode filament is placed inside the vacuum envelope and emits electrons that irradiate the anode target. A support is provided within the vacuum envelope, and one end of the support supports an anode target.

支持体の他端部には、高圧ケーブル及び放熱体が接続されている。高圧ケーブルは、陽極ターゲットに高電圧を印加するためのものである。放熱体は、支持体の他端部において高圧ケーブルを囲む周囲に配置されており、陽極ターゲットで発生して支持体に伝達された熱を放出するためのものである。電気絶縁体は、支持体の端部において高圧ケーブルと放熱体との間に充填されている。 A high voltage cable and a heat sink are connected to the other end of the support. The high voltage cable is for applying high voltage to the anode target. A heat sink is disposed around the high voltage cable at the other end of the support and is for dissipating heat generated at the anode target and transferred to the support. An electrical insulator is filled between the high voltage cable and the heat sink at the end of the support.

特許第6440192号公報Patent No. 6440192

しかしながら、X線管の製造工程や市場での使用中に、電気絶縁体中に亀裂や、ボイド、剥離等の欠陥が発生し、X線管の耐電圧性能が著しく低下するという問題があった。 However, during the manufacturing process of X-ray tubes and during use in the market, defects such as cracks, voids, and peeling occur in the electrical insulator, resulting in a significant decline in the withstand voltage performance of the X-ray tube. .

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、安定した耐電圧性能が維持できる信頼性の高いX線管を得るためのX線管の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide a method for manufacturing an X-ray tube for obtaining a highly reliable X-ray tube that can maintain stable withstand voltage performance.

上記課題を解決するため、本発明の態様に係るX線管の製造方法は、X線を透過する出力窓が形成された真空外囲器と、前記真空外囲器内に設けられ、前記出力窓に対向した陽極ターゲット及び前記陽極ターゲットの支持体と、前記真空外囲器内に設けられ、前記陽極ターゲットに照射する電子を放出する陰極フィラメントと、を具備するX線管において、前記真空外囲器は、セラミックスからなる絶縁外囲器と、該絶縁外囲器の一端面に設けられ前記陰極フィラメントを支持する陰極側金属外囲器と、前記絶縁外囲器の他端面に設けられ、前記支持体に接合されて前記支持体を支持する陽極側金属外囲器と、前記支持体に接続されて前記陽極ターゲットに高電圧を印加する高圧ケーブルと、前記高圧ケーブルの周囲に配置された電気絶縁性の放熱体と、前記放熱体と前記高圧ケーブルとの間の空間に充填された樹脂材製の電気絶縁体とを備え、前記電気絶縁体は、樹脂材を溶融状態で注入した後に加熱により硬化するものであり、前記注入と前記加熱による硬化の工程を、複数回行うことで充填するX線管の製造方法である。 In order to solve the above problems, a method for manufacturing an X-ray tube according to an aspect of the present invention includes: a vacuum envelope in which an output window that transmits X-rays is formed; An X-ray tube comprising an anode target facing a window, a support for the anode target, and a cathode filament provided in the vacuum envelope and emitting electrons to irradiate the anode target. The envelope includes an insulating envelope made of ceramics, a cathode-side metal envelope provided on one end surface of the insulating envelope and supporting the cathode filament, and provided on the other end surface of the insulating envelope, an anode-side metal envelope joined to the support to support the support; a high-voltage cable connected to the support to apply a high voltage to the anode target; and a high-voltage cable arranged around the high-voltage cable. It includes an electrically insulating heat radiator and an electrical insulator made of a resin material filled in a space between the heat radiator and the high voltage cable, and the electrical insulator is made of a resin material after the resin material is injected in a molten state. This is a method for manufacturing an X-ray tube that is cured by heating, and is filled by performing the steps of injection and curing by heating a plurality of times.

この発明によれば、電気絶縁体中の欠陥の発生の防止を図ることができ、安定した耐電圧性能が維持できる信頼性の高いX線管を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of defects in the electrical insulator, and it is possible to obtain a highly reliable X-ray tube that can maintain stable withstand voltage performance.

図1は、第1実施形態に係るX線管の製造方法により製造したX線管の概略的構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of an X-ray tube manufactured by the method for manufacturing an X-ray tube according to the first embodiment. 図2は、図1に示すB部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of section B shown in FIG. 図3は、第1実施形態に係るX線管の製造方法であって、図2において電気絶縁体を充填する前の状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the method for manufacturing an X-ray tube according to the first embodiment, showing a state before being filled with an electrical insulator in FIG. 図4は、第1実施形態に係るX線管の製造方法であって、図2において第1回目の溶融樹脂材を注入した状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of the method for manufacturing an X-ray tube according to the first embodiment, showing a state in which the first molten resin material is injected in FIG. 図5は、第2実施形態に係るX線管の製造方法であって、図2において第2回目の溶融樹脂材を注入した状態を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing the method of manufacturing an X-ray tube according to the second embodiment, showing a state in which the second molten resin material is injected in FIG. 図6は、第3実施形態に係るX線管の製造方法であって、図2において第2回目の溶融樹脂材を注入した状態を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an X-ray tube according to a third embodiment, showing a state in which the second molten resin material is injected in FIG. 図7は、第4実施形態に係るX線管の製造方法であって、図2において第1回目の溶融樹脂材を注入した状態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a method of manufacturing an X-ray tube according to a fourth embodiment, showing a state in which the first molten resin material is injected in FIG. 2.

以下、図面を参照しながら、一実施形態に係るX線管として固定陽極型X線管について詳細に説明する。なお、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。 Hereinafter, a fixed anode X-ray tube will be described in detail as an X-ray tube according to an embodiment with reference to the drawings. In addition, in order to make the explanation more clear, the drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part compared to the actual aspect, but this is just an example, and the drawings do not reflect the present invention. It does not limit interpretation. In addition, in this specification and each figure, the same reference numerals are given to components that perform the same or similar functions as those described above with respect to the existing figures, and overlapping detailed explanations may be omitted as appropriate. .

図1に示すように、固定陽極型X線管1は、真空外囲器3と、陽極ターゲット5と、支持体7と、陰極フィラメント9と、絶縁外囲器11と、管容器13と、放熱体15と、高圧ケーブル17とを備えている。 As shown in FIG. 1, the fixed anode X-ray tube 1 includes a vacuum envelope 3, an anode target 5, a support 7, a cathode filament 9, an insulating envelope 11, a tube container 13, It includes a heat sink 15 and a high voltage cable 17.

真空外囲器3は、内部を真空保持しており、先端外径が徐々に細くした筒状であり、先端面の平坦部にX線を透過する出力窓19が設けられている。
この出力窓19は、X線の減衰が少ない材料として、例えばベリリウム(Be)で形成されている。
The vacuum envelope 3 maintains a vacuum inside, has a cylindrical shape with an outer diameter gradually tapered at its tip, and is provided with an output window 19 that transmits X-rays in a flat portion of the tip surface.
The output window 19 is made of, for example, beryllium (Be), which is a material with low attenuation of X-rays.

真空外囲器3の内部には、出力窓19に対向して陽極ターゲット5が配置され、この陽極ターゲット5の外周側に陰極フィラメント9が配置されている。尚、陽極ターゲット5と陰極フィラメント9との間には、収束電極21が設けてある。 Inside the vacuum envelope 3, an anode target 5 is arranged facing the output window 19, and a cathode filament 9 is arranged on the outer peripheral side of the anode target 5. Note that a focusing electrode 21 is provided between the anode target 5 and the cathode filament 9.

また、真空外囲器3内の中心部には支持体7の先端部7aが配置されている。支持体7の先端部7aは収束電極21の内周側に配置されるとともに先端で陽極ターゲット5を支持している。支持体7の他端部7bは、絶縁外囲器11の他端側から突設してあり、接合体(陽極側金属外囲器)23がろう付けされて、接合体23によって絶縁外囲器11と支持体7との間が封止状態に結合されている。換言すれば、接合体23は陽極ターゲット5を支持している。
また、絶縁外囲器11の先端面(一端面)11bには金属膜36が形成してあり、金属膜36に陰極フィラメント9を支持する陰極側金属外囲器24がろう付けされている。
Furthermore, a tip 7a of the support 7 is disposed at the center of the vacuum envelope 3. The tip 7a of the support 7 is disposed on the inner peripheral side of the focusing electrode 21 and supports the anode target 5 at the tip. The other end 7b of the support body 7 is provided protruding from the other end side of the insulating envelope 11, and a bonded body (anode side metal envelope) 23 is brazed to the bonded body 23 to form an insulating envelope. The vessel 11 and the support body 7 are coupled in a sealed state. In other words, the bonded body 23 supports the anode target 5.
Further, a metal film 36 is formed on the tip end surface (one end surface) 11b of the insulating envelope 11, and a cathode-side metal envelope 24 that supports the cathode filament 9 is brazed to the metal film 36.

支持体7の他端部7bの端面には、支持体7の内部に形成された排気路25を通じて真空外囲器3内を排気するための排気管27が設けられているとともに、陽極ターゲット5に高電圧を印加するための高圧ケーブル17が接続される給電部29が設けられている。 An exhaust pipe 27 for evacuating the inside of the vacuum envelope 3 through an exhaust path 25 formed inside the support 7 is provided on the end face of the other end 7b of the support 7. A power supply section 29 is provided to which a high voltage cable 17 for applying high voltage is connected.

放熱体15は、電気絶縁性を有している。放熱体15は、円筒形状を成しており、内周面には雌ネジ部31(図3参照)が形成されている。この雌ネジ部31が、支持体7の他端部7bに形成された雄ネジ部32に螺合されており、放熱体15の一端面15aは接合体23に当接されている。図2及び図3から明らかなように、放熱体15の雌ネジ部31は、放熱体15の内周面全体に形成されているが、支持体7の雄ネジ部32に螺合しているのは、支持体7側に位置する一部分のみである。
放熱体15は、20W/m・K以上の高熱伝導特性及び10kV/mm以上の高電圧絶縁性を有するセラミクスで、例えば窒化アルミニウムを用いることにより、90W/m・K以上の高熱伝導率が得られる。
The heat sink 15 has electrical insulation properties. The heat sink 15 has a cylindrical shape, and has a female threaded portion 31 (see FIG. 3) formed on its inner peripheral surface. This female threaded portion 31 is screwed into a male threaded portion 32 formed on the other end 7b of the support body 7, and one end surface 15a of the heat sink 15 is in contact with the joined body 23. As is clear from FIGS. 2 and 3, the female screw portion 31 of the heat sink 15 is formed on the entire inner peripheral surface of the heat sink 15, and is screwed into the male screw portion 32 of the support body 7. This is only the part located on the support body 7 side.
The heat sink 15 is made of ceramics having high thermal conductivity of 20 W/m·K or more and high voltage insulation of 10 kV/mm or more. For example, by using aluminum nitride, a high thermal conductivity of 90 W/m·K or more can be obtained. It will be done.

高圧ケーブル17は、放熱体15及び電気絶縁体33の内周側に位置していると共に絶縁材33の外部に引き出されている。 The high-voltage cable 17 is located on the inner peripheral side of the heat radiator 15 and the electrical insulator 33 and is drawn out to the outside of the insulator 33 .

図3に示すように、支持体7の後端面7cと、放熱体15と、高圧ケーブル17とで囲まれる空間Kには、電気絶縁体33(図2参照)が充填されている。換言すれば、円筒形状の放熱体15の内周面と高圧ケーブル17との間に電気絶縁体33が充填されている。電気絶縁体33は、例えばシリコーン樹脂などのポッティング材である。
この電気絶縁体33の詳細及び充填方法については、後述する。
As shown in FIG. 3, a space K surrounded by the rear end surface 7c of the support body 7, the heat sink 15, and the high voltage cable 17 is filled with an electrical insulator 33 (see FIG. 2). In other words, the electrical insulator 33 is filled between the inner peripheral surface of the cylindrical heat sink 15 and the high voltage cable 17. The electrical insulator 33 is, for example, a potting material such as silicone resin.
The details and filling method of this electric insulator 33 will be described later.

図1に示すように、管容器13の内周側には、絶縁外囲器11、接合体23及び放熱体15との間に他の電気絶縁体34が充填されている。他の電気絶縁体34は、電気絶縁体33と同様に、シリコーン樹脂などのポッティング材で形成されている。 As shown in FIG. 1, another electric insulator 34 is filled between the insulating envelope 11, the joined body 23, and the heat sink 15 on the inner peripheral side of the tube container 13. The other electrical insulator 34 is made of a potting material such as silicone resin, like the electrical insulator 33.

管容器13の外面には、冷却部35が配設されている。この冷却部35には、固定陽極型X線管1の入力に応じて例えば空冷式若しくは液冷式、又はヒートパイプ式を選択できるが、維持管理が容易な空冷式、又はヒートパイプ式が好ましい。冷却部はラジエータであってもよい。 A cooling section 35 is provided on the outer surface of the tube container 13. For this cooling unit 35, an air-cooled type, a liquid-cooled type, or a heat pipe type can be selected depending on the input from the fixed anode X-ray tube 1, but an air-cooled type or a heat pipe type is preferable because it is easy to maintain. . The cooling unit may be a radiator.

本実施形態の放熱について説明する。
陽極ターゲット5への電子の衝突によって熱が発生し、この陽極ターゲット5の熱が支持体7に伝わり、この支持体7の他端部7bに接続されている接合体23を介して絶縁外囲器11、電気絶縁体33及び放熱体15へ放散及び伝導され、放熱体15を介して他の電気絶縁体34及び管容器13などへ放散及び伝導される。他の電気絶縁体34や放熱体15から管容器13に伝導された熱は、管容器13の外面を冷却する冷却部35によって放出される。この実施形態において、放熱体15は支持体7の他端部7bに直に接続されているため、陽極ターゲット5で発生して支持体7に伝達された熱をより効率的に放出できる。
Heat radiation in this embodiment will be explained.
Heat is generated by the collision of electrons with the anode target 5, and the heat of the anode target 5 is transmitted to the support 7, and is transferred to the insulating envelope via the bonded body 23 connected to the other end 7b of the support 7. It is radiated and conducted to the heat sink 11, the electrical insulator 33, and the heat radiator 15, and is radiated and conducted to the other electrical insulator 34, the tube vessel 13, etc. via the heat radiator 15. The heat conducted to the tube container 13 from the other electrical insulators 34 and the heat radiator 15 is released by the cooling section 35 that cools the outer surface of the tube container 13. In this embodiment, since the heat radiator 15 is directly connected to the other end 7b of the support 7, the heat generated in the anode target 5 and transferred to the support 7 can be radiated more efficiently.

次に、電気絶縁体33の充填について説明する。
電気絶縁体33は、例えば、約50℃で溶融状態となり、約100℃の加熱により硬化するものである。本実施形態では、電気絶縁体33は、溶融樹脂材による注入と加熱による硬化との工程を、複数回行うことで空間K(図4参照)に充填する。本実施形態では2回の工程に分けて電気絶縁体33を充填している。第1回目の注入をする第1樹脂材(溶融樹脂材)33aと第2回目の注入をする第2樹脂材(溶融樹脂材)33bとは、共に主成分は、同一のシリコーン樹脂であってもよく、さらに、先に注入される第1樹脂材33aの主成分のシリコーン樹脂材の中に熱伝導性やX線遮蔽能力を高めるために無機物(例えば、シリカ等)の微粒子を配合して、後で注入される第2樹脂材33bよりも熱膨張率を小さくしても良い。
例えば、シリコーンのみの熱膨張率は、270×10―6/Kであるが、微粒子を配合した場合には、200~270×10―6/K程度とすることができる。
Next, filling of the electrical insulator 33 will be explained.
The electrical insulator 33 is, for example, in a molten state at about 50°C and hardened by heating at about 100°C. In this embodiment, the electrical insulator 33 is filled into the space K (see FIG. 4) by performing the steps of injecting a molten resin material and curing by heating a plurality of times. In this embodiment, the electrical insulator 33 is filled in two steps. The first resin material (molten resin material) 33a to be injected for the first time and the second resin material (molten resin material) 33b to be injected for the second time are both made of the same silicone resin as the main component. Furthermore, fine particles of an inorganic substance (for example, silica, etc.) may be blended into the silicone resin material, which is the main component of the first resin material 33a, which is injected first, in order to improve thermal conductivity and X-ray shielding ability. , the coefficient of thermal expansion may be smaller than that of the second resin material 33b that is injected later.
For example, the coefficient of thermal expansion of silicone alone is 270×10 −6 /K, but when fine particles are blended, the coefficient of thermal expansion can be increased to about 200 to 270×10 −6 /K.

電気絶縁体33の充填は、以下の順序でおこなう。
(1)図3に示すように、支持体7の給電部29に高圧ケーブル17を接続し、支持体7の他端部7bの雄ネジ部32に、放熱体15の雌ネジ部31を螺合して、放熱体15の一端面15aが接合体23に当接するまで螺進する。
これにより、高圧ケーブル17と、支持体7の他端部7bと放熱体15とで囲まれる空間Kが形成される。この空間Kは電気絶縁体33を充填する空間である。
Filling of the electrical insulator 33 is performed in the following order.
(1) As shown in FIG. 3, connect the high voltage cable 17 to the power supply part 29 of the support body 7, and screw the female thread part 31 of the heat sink 15 into the male thread part 32 of the other end 7b of the support body 7. At the same time, the heat dissipating body 15 spirally moves until one end surface 15a abuts on the joined body 23.
Thereby, a space K surrounded by the high voltage cable 17, the other end 7b of the support body 7, and the heat sink 15 is formed. This space K is a space filled with the electrical insulator 33.

(2)図4に示すように、放熱体15の雌ネジ部31(図3参照)に第1樹脂材33aを塗布し、加熱して硬化する。
第1樹脂材33aの塗布は、例えば、刷毛で雌ネジ部31に塗るが、雌ネジ部31のネジ溝が埋まるように盛り付ける。樹脂材は、例えば、50℃の溶融した状態で塗布し、その後炉に入れて約100℃に加熱することで硬化する。
(2) As shown in FIG. 4, the first resin material 33a is applied to the female screw portion 31 (see FIG. 3) of the heat sink 15, and is heated and hardened.
The first resin material 33a is applied to the female threaded portion 31 using a brush, for example, and is applied so that the thread groove of the female threaded portion 31 is filled. The resin material is applied in a molten state at, for example, 50° C., and then placed in a furnace and heated to about 100° C. to be cured.

(3)次に、図4に示すように第1樹脂材33aが硬化した後、その内側の空間(残りの空間)K1に第2樹脂材33bを注ぎ込む(図2参照)。このとき、溶融状態の第2樹脂材33bは、支持体7を下に向けて(図4の状態から上下反転)空間K1に上から充填し、その後炉に入れて加熱することで硬化する。 (3) Next, as shown in FIG. 4, after the first resin material 33a is hardened, the second resin material 33b is poured into the space (remaining space) K1 inside the first resin material 33a (see FIG. 2). At this time, the second resin material 33b in a molten state is filled into the space K1 from above with the support body 7 facing downward (upside down from the state shown in FIG. 4), and then placed in a furnace and heated to harden.

(4)最後に、第1樹脂材33a及び第2樹脂材33bを硬化した状態で、常温まで冷却して、電気絶縁体33となる。 (4) Finally, the first resin material 33a and the second resin material 33b are cooled to room temperature in a hardened state to become the electrical insulator 33.

第1実施形態の効果について説明する。
第1実施形態によれば、第1樹脂材33aを塗布した後に加熱硬化し、その後第2樹脂材33bを注入した後に加熱硬化することで、電気絶縁体33を複数回に分けて充填しているので、各回に形成する電気絶縁体の体積を小さくしているから、製造工程中の位相変化(溶融樹脂→加熱硬化→冷却)で発生する電気絶縁体内部の残留応力の緩和を図ることができる。特に、充填する体積を分けて少なくしているから冷却時に生じる体積収縮による悪影響を低減できる。
The effects of the first embodiment will be explained.
According to the first embodiment, the electrical insulator 33 is filled in multiple times by applying the first resin material 33a and then heating and hardening it, and then injecting the second resin material 33b and then heating and hardening it. Since the volume of the electrical insulator formed each time is reduced, it is possible to alleviate the residual stress inside the electrical insulator that occurs due to phase changes during the manufacturing process (molten resin → heat curing → cooling). can. In particular, since the volume to be filled is divided and reduced, the adverse effects of volumetric contraction that occurs during cooling can be reduced.

即ち、電気絶縁体33は、膨張した状態で硬化し、その後の冷却時に体積収縮すること及び電気絶縁体33が隣接するX線管の部材がそれぞれ異なる収縮率で収縮することから、電気絶縁体33の樹脂材中に内部応力が発生するが、電気絶縁体33について、位相変化する体積を小さくしているので、発生する電気絶縁体内部の残留応力の緩和を図ることができ、電気絶縁体33中の欠陥の発生を防止することが可能となる。これにより、安定した耐電圧性能が維持できる信頼性の高いX線管を得ることができる。 That is, the electrical insulator 33 hardens in an expanded state and then contracts in volume when cooled, and the members of the X-ray tube to which the electrical insulator 33 is adjacent contract at different contraction rates. Internal stress occurs in the resin material of the electrical insulator 33, but since the volume of the electrical insulator 33 that undergoes phase change is made small, it is possible to alleviate the residual stress that occurs inside the electrical insulator. It becomes possible to prevent the occurrence of defects in 33. This makes it possible to obtain a highly reliable X-ray tube that can maintain stable withstand voltage performance.

また、第1樹脂材33aを放熱体15の雌ネジ部31に塗布することにより、放熱体15に接触する樹脂材を第1樹脂材33aのみとし、第2樹脂材33bは放熱体15との接触による影響(膨張率の相違による影響)を受けなくて済むから、これによっても高圧ケーブル17と放熱体15との間の電気絶縁体33中の欠陥の発生を防止することが可能となる。例えば、第1樹脂材33aについて、シリコーンのみの熱膨張率は、270×10―6/Kであるのに対して、放熱体15を形成する窒化アルミニウムの熱膨張率は、4~5×10―6/Kである。 Furthermore, by applying the first resin material 33a to the female screw portion 31 of the heat sink 15, the first resin material 33a is the only resin material that comes into contact with the heat sink 15, and the second resin material 33b is in contact with the heat sink 15. Since there is no need to be affected by contact (effects due to differences in expansion coefficients), it is also possible to prevent defects in the electrical insulator 33 between the high voltage cable 17 and the heat sink 15. For example, regarding the first resin material 33a, the coefficient of thermal expansion of silicone alone is 270×10 −6 /K, whereas the coefficient of thermal expansion of aluminum nitride forming the heat sink 15 is 4 to 5×10 -6 /K.

以下に他の実施形態を説明するが、以下に説明する実施形態において、上述した一実施形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では一実施形態と主に異なる点を説明する。 Other embodiments will be described below, but in the embodiments described below, the same reference numerals will be given to parts that have the same effects as those of the above-mentioned embodiment, and detailed explanations of those parts will be omitted. However, in the following description, the main points that are different from one embodiment will be explained.

図5に第2実施形態を示す。この第2実施形態では、電気絶縁体33を構成する樹脂材を3回に分けて充填するものであり、具体的には第1樹脂材33a、第2樹脂材33b、第3樹脂材33cに分けてこの順序で注入する。第1樹脂材33aは、上述した第1実施形態と同様に放熱体15の雌ネジ部31に塗布した後に加熱硬化し、第2樹脂材33bは第1樹脂材33aの内周側に厚めに盛るようにして塗布した後に加熱硬化し、残りの空間K2に第3樹脂材33cを充填した後加熱硬化する。 FIG. 5 shows a second embodiment. In this second embodiment, the resin material constituting the electrical insulator 33 is filled in three times, and specifically, the first resin material 33a, the second resin material 33b, and the third resin material 33c are filled. Divide and inject in this order. The first resin material 33a is heated and hardened after being applied to the female threaded portion 31 of the heat sink 15 in the same manner as in the first embodiment, and the second resin material 33b is thickened on the inner peripheral side of the first resin material 33a. The third resin material 33c is applied in a layered manner and then cured by heating, and the remaining space K2 is filled with the third resin material 33c and then cured by heating.

この第2実施形態によれば、電気絶縁体33を構成する樹脂材33a、33b、33cを3回に分けて充填しているので、一回当たりの位相変化する体積を2回に分ける場合よりも小さくできるから、高圧ケーブル17と放熱体15との間の電気絶縁体33中の欠陥の発生を更に防止することができる。 According to the second embodiment, since the resin materials 33a, 33b, and 33c constituting the electrical insulator 33 are filled in three times, the volume of phase change per time is greater than that in the case of dividing into two times. Since it is also possible to reduce the size, defects in the electrical insulator 33 between the high-voltage cable 17 and the heat sink 15 can be further prevented from occurring.

図6に第3実施形態を示す。この第3実施形態では、第2実施形態と同様に電気絶縁体33を構成する樹脂材を3回に分けて充填している。第1樹脂材33aは、上述した第1実施形態と同様に放熱体15の雌ネジ部31に塗布した後に加熱硬化し、第2樹脂材33bは高圧ケーブル17の外周面に塗布した後に加熱硬化し、第1樹脂材33aと第2樹脂材33bとの間の残り空間K3に第3樹脂材33cを充填した後加熱硬化する。 FIG. 6 shows a third embodiment. In this third embodiment, similarly to the second embodiment, the resin material constituting the electrical insulator 33 is filled in three times. The first resin material 33a is applied to the female threaded portion 31 of the heat sink 15 and cured by heating, as in the first embodiment, and the second resin material 33b is cured by heating after being applied to the outer circumferential surface of the high-voltage cable 17. After filling the remaining space K3 between the first resin material 33a and the second resin material 33b with the third resin material 33c, the third resin material 33c is heated and cured.

この第3実施形態では、高圧ケーブル17の被覆材(シリコーン樹脂等)や放熱体15(窒化アルミ等)との界面部分を第1樹脂材33a、第2樹脂材33bで塗布した後硬化し、第1樹脂材33aと第2樹脂材33bの間の空間K3に同じ成分の第3樹脂材33cを注入しているので、第3樹脂材33cはその境界面が同じ成分となるからなじみが良いので、電気絶縁体33中の欠陥の発生を更に防止することができる。この場合にも、高圧ケーブル17との界面部分や放熱体15との界面部分に接触する第1樹脂材33a、第2樹脂材33bは、第3樹脂材33cよりも熱膨張率を小さくすることが望ましい。 In the third embodiment, the first resin material 33a and the second resin material 33b are applied to the interface between the high-voltage cable 17 covering material (silicone resin, etc.) and the heat sink 15 (aluminum nitride, etc.) and are then cured. Since the third resin material 33c of the same composition is injected into the space K3 between the first resin material 33a and the second resin material 33b, the third resin material 33c has the same composition on the boundary surface, so it is compatible with the third resin material 33c. Therefore, the occurrence of defects in the electrical insulator 33 can be further prevented. In this case as well, the first resin material 33a and the second resin material 33b that contact the interface with the high voltage cable 17 and the interface with the heat sink 15 should have a smaller coefficient of thermal expansion than the third resin material 33c. is desirable.

図7に第4実施形態を示す。
第4実施形態では、図7において、支持体7の他端部7bを下にするように上下反転した状態にして、空間Kに第1樹脂材33a、第2樹脂材33bを上下に重ねるように順次充填する。この実施形態では電気絶縁体33を第1樹脂材33a、第2樹脂材33bの2回に分けて充填する例を示しているが、3回や4回に分けて充填しても良い。
FIG. 7 shows a fourth embodiment.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, the support body 7 is turned upside down with the other end 7b facing down, and the first resin material 33a and the second resin material 33b are stacked vertically in the space K. Fill them sequentially. In this embodiment, an example is shown in which the electrical insulator 33 is filled in two parts, the first resin material 33a and the second resin material 33b, but the electrical insulator 33 may be filled in three or four parts.

この第4実施形態でも、電気絶縁体33は、複数回に分けて樹脂材33a、33bを充填することで、製造工程中(溶融樹脂→加熱硬化→冷却)位相変化する体積を分けて小さくできるから、高圧ケーブル17と放熱体15との間の電気絶縁体33中の欠陥の発生を防止できる。
また、複数回に分けて充填する樹脂材33a、33b等は、上下に順次重ねて注入すれば良いので充填し易い。
In this fourth embodiment as well, by filling the electrical insulator 33 with the resin materials 33a and 33b in multiple steps, the volume that undergoes a phase change during the manufacturing process (molten resin→heat curing→cooling) can be divided and made smaller. Therefore, defects in the electrical insulator 33 between the high voltage cable 17 and the heat sink 15 can be prevented from occurring.
Further, the resin materials 33a, 33b, etc., which are to be filled in a plurality of times, can be injected sequentially one above the other, making it easy to fill.

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。
例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, but can be implemented by modifying the constituent elements within the scope of the invention at the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining the plurality of components disclosed in the above embodiments.
For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments.

1…固定陽極型X線管、3…真空外囲器、5…陽極ターゲット、7…支持体、9…陰極フィラメント、11…絶縁外囲器、15…放熱体、17…高圧ケーブル、23…接合体(陽極側金属外囲器)、31…雌ネジ、32…雄ネジ、33…電気絶縁体、33a…第1樹脂材、33b…第2樹脂材、K…樹脂の充填空間。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Fixed anode type X-ray tube, 3... Vacuum envelope, 5... Anode target, 7... Support body, 9... Cathode filament, 11... Insulating envelope, 15... Heat sink, 17... High voltage cable, 23... Joined body (anode side metal envelope), 31...female screw, 32...male screw, 33...electric insulator, 33a...first resin material, 33b...second resin material, K...resin filling space.

Claims (4)

X線を透過する出力窓が形成された真空外囲器と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記出力窓に対向した陽極ターゲット及び前記陽極ターゲットの支持体と、
前記真空外囲器内に設けられ、前記陽極ターゲットに照射する電子を放出する陰極フィラメントと、を具備するX線管において、
前記真空外囲器は、セラミックスからなる絶縁外囲器と、該絶縁外囲器の一端面に設けられ前記陰極フィラメントを支持する陰極側金属外囲器と、前記絶縁外囲器の他端面に設けられ、前記支持体に接合されて前記支持体を支持する陽極側金属外囲器と、前記支持体に接続されて前記陽極ターゲットに高電圧を印加する高圧ケーブルと、前記高圧ケーブルの周囲に配置された電気絶縁性の放熱体と、前記放熱体と前記高圧ケーブルとの間の空間に充填された電気絶縁体とを備え、
前記電気絶縁体は、樹脂材を溶融状態で注入した後に加熱により硬化するものであり、前記注入と前記加熱による硬化の工程を、複数回行うことで充填するX線管の製造方法。
a vacuum envelope formed with an output window that transmits X-rays;
an anode target provided in the vacuum envelope and facing the output window; and a support for the anode target;
An X-ray tube comprising a cathode filament that is provided in the vacuum envelope and emits electrons to irradiate the anode target,
The vacuum envelope includes an insulating envelope made of ceramic, a cathode-side metal envelope provided on one end surface of the insulating envelope and supporting the cathode filament, and a cathode-side metal envelope provided on the other end surface of the insulating envelope. an anode side metal envelope that is provided and joined to the support to support the support; a high voltage cable connected to the support to apply a high voltage to the anode target; and a high voltage cable around the high voltage cable. comprising an electrically insulating heat radiator arranged and an electrical insulator filled in a space between the heat radiator and the high voltage cable,
The electric insulator is injected with a resin material in a molten state and then cured by heating, and the method for manufacturing an X-ray tube is filled by performing the steps of injection and curing by heating a plurality of times.
前記支持体は雄ネジ部を有し、前記放熱体は雌ネジ部を有し、前記雌ネジ部は前記放熱体の内周面全体に亘って形成されており、一部のみが前記支持体の前記雄ネジ部に螺合しており、
前記電気絶縁体は、前記支持体の前記雄ネジ部と螺合していない前記放熱体の前記雌ネジ部に最初の溶融樹脂材を塗布した後に加熱により硬化後、次の溶融樹脂材を前記放熱体と前記高圧ケーブルとの間の空間に注入した後に硬化する請求項1に記載のX線管の製造方法。
The support body has a male threaded part, the heat sink has a female thread part, and the female thread part is formed over the entire inner peripheral surface of the heat sink, and only a part of the heat sink is formed on the support body. is screwed into the male threaded portion of the
The electrical insulator is formed by applying a first molten resin material to the female threaded portion of the heat radiator that is not screwed into the male threaded portion of the support, and then hardening by heating, and then applying the next molten resin material to the The method for manufacturing an X-ray tube according to claim 1, wherein the material is cured after being injected into the space between the heat sink and the high-voltage cable.
複数回に分けて注入される樹脂材の主成分は、同一のシリコーン樹脂である請求項1又は2に記載のX線管の製造方法。 3. The method for manufacturing an X-ray tube according to claim 1, wherein the main component of the resin material injected in multiple doses is the same silicone resin. 複数回に分けて注入される樹脂材において、先に注入される樹脂材の熱膨張率は後から注入される樹脂材の熱膨張率よりも小さい請求項3に記載のX線管の製造方法。 4. The method for manufacturing an X-ray tube according to claim 3, wherein the resin material is injected in multiple steps, and the coefficient of thermal expansion of the resin material injected first is smaller than the coefficient of thermal expansion of the resin material injected later. .
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