Ｘ射线管制造技术

本发明专利技术涉及可高效地取出低能量Ｘ射线并具有优异的耐久性构造的Ｘ射线管。所述Ｘ射线管作为容器主体的一部分，具备含有大于等于３μｍ且小于等于３０μｍ的膜厚的硅箔。在覆盖设置于密闭容器的开口的状态下，所述硅箔直接或间接贴附于所述密闭容器，起密闭容器的透过窗的功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种出射X射线的X射线管，特别是涉及一种具有适用于在空气或气体中照射X射线生成离子气体的除电装置等的构造的X射线管。
技术介绍
现有技术是通过带电的被除电体离子化的气体流进行除电处理。这样的除电装置利用的离子气体是通过在空气或气体中照射X射线而生成。此外，在出射X射线的X射线管中，作为将X射线取出X射线管外的透过窗使用的透过窗材料，已知的X射线管采用X射线透过率优良的铍(专利文献1)，这样的X射线管组装到除电装置等。铍制的透过窗的安装，是通过以金属环对该透过窗进行增强，将该金属环安装于容器主体上进行(专利文献2)。其中，作为透过窗的铍板与金属环的粘着，是在隔着该铍板与焊料设置有金属环的状态下，通过对这些部件进行加热处理而进行(专利文献3)。专利文献1日本专利特许第2951477号专利文献2日本专利特开2000-306533号公报专利文献3日本专利特开2001-59900号公报本专利技术人对现有X射线管详细讨论后的结果发现有以下问题。即，在现有技术的X射线管中，采用X射线透过率优良的铍作为透过窗材料。该铍是指定为特定化学物质的有害物质。因此，为了降低对使用环境的不良影响，在已过使用寿命的制品废弃时，对制造者赋予管球的回收义务。但是，若停止使用作为X射线管的透过窗材料的铍，可消除对环境性影响的问题，但在现实中，没有可以适当厚度维持真空气密且具有优异X射线透过率的优良材料作为适当的材料，由于没有办法，所以只有使用铍。现有的铍透过窗，特别是难以有选择地高效取出1～2keV左右的低能量的X射线，由于更高能量的X射线也容易放出，所以在使用除电装置时，有对人体产生影响的问题。再加上，如果要取出低能量的X射线，必须使透过窗的厚度薄。此时，即使透过窗构成密闭容器的一部分具有足够的强度，隔着焊料将透过窗粘着于密闭容器的一部分(专利文献2为金属环)时，由于焊料表面凹凸的影响等，该透视窗本身产生裂缝(crack)，有时不能作为透视窗发挥功能。此外，即使未产生裂缝，透过窗产生形变，造成不能获得足够的耐久性的问题。本专利技术为解决上述问题而作出，其目的在于提供不须使用有害的铍，且可更有效地取出低能量X射线，同时具有耐久性优良的结构的X射线管。
技术实现思路
本专利技术的X射线管是隔着透过窗出射X射线的X射线管，特别具备适合于将X射线照射在空气或气体中生成离子气体的除电装置等的构造。具体而言，本专利技术的X射线管至少具备密闭容器、电子源、X射线靶、3μm～30μm，优选3μm～10μm的膜厚的硅箔。上述密闭容器具备用于规定透过窗的开口。上述电子源配置在密闭容器内，向着电子靶放出电子。上述X射线靶按收从电子源放出的电子而产生X射线。特别是，在本专利技术的X射线管中，上述硅箔在覆盖密闭容器的开口的状态下，直接贴附在用来规定该开口的该密闭容器的一部分。此处，为了获得期望的能量的X射线，上述硅箔具有小于等于30μm，优选小于等于10μm的膜厚，该硅箔本身是极具挠性的材料。此外，在本专利技术的X射线管中，通过在用来规定开口的密闭容器的一部分上直接贴附硅箔，该密闭容器的一部分作为该硅箔的增强部件起作用，另一方面，该硅箔作为密闭容器的一部分起作用，维持密闭容器的真空气密。例如，在将硅箔隔着现有的焊料粘着于密闭容器时，由于焊料表面的凹凸的影响，该硅箔本身产生裂缝，有时不能维持密闭容器的真空气密，不能起到透过窗的作用。此外，即使未产生裂缝，硅箔产生形变也不能获得足够的耐久性。此外，在第一实施例中，通过将硅箔直接贴附在密闭容器上(硅箔与密闭容器是直接接触的状态)，对作为硅箔的透过窗起作用的整个区域赋与均等的张力，该密闭容器作为增强部件起作用。由此，该X射线管具有足够的耐久性。其中，上述硅箔朝向构成上述密闭容器的一部分的金属部分进行的贴附，优选该硅箔的外周部分与金属部分一起被焊料覆盖。此外，硅箔向上述密闭容器的一部分(面板部分)和构成该密闭容器的一部分的玻璃面板的贴附，优选通过阳极接合进行。进行阳极接合时，本专利技术的X射线管的密闭容器具有含有碱离子且设置有用于规定透过窗的开口的玻璃面板。其中，在密闭容器的整个主体由玻璃材料构成时，该玻璃面板也可以是该玻璃主体的平坦部分。上述硅箔在覆盖玻璃面板的开口的状态下，通过阳极接合直接贴附在该玻璃面板。这里，为了取得期望的能量的X射线，上述硅箔的厚度小于等于30μm，优选小于等于10μm，该硅箔本身是极具挠性的材料。因此，在本专利技术的X射线管中，通过将硅箔直接贴附在用于规定开口的玻璃面板，使该玻璃面板作为该硅箔的增强部件起作用，另一方面，该硅箔作为密闭容器的一部分起作用，维持密闭容器的真空气密。例如，在这样地将薄型硅箔隔着焊料粘着于密闭容器的一部分时，由于焊料表面凹凸的影响等使该硅箔本身产生裂缝，有时不能维持密闭容器的真空气密，不能作为透过窗起作用。此外，即使未产生裂缝，硅箔产生形变也不能获得足够的耐久性。此外，在本专利技术中，在密闭容器的一部分上准备含有碱离子的玻璃面板，通过由阳极接合将硅箔直接贴附在该玻璃面板上(硅箔与玻璃面板是直接接触的状态)，对作为硅箔的透过窗起作用的整个区域赋与均等的张力，该密闭容器作为增强部件起作用。由此，该X射线管具有足够的耐久性。其中，因最近半导体技术的进步，可以相对便宜的价格制造厚度为3μm～10μm左右的极薄硅箔。图1为表示硅与铍的X射线透过特性的图表，曲线G110是厚500μm的铍的X射线透过率，曲线G120为厚10μm的硅的X射线透过率。由图示可知，若使硅箔的厚度薄化到约10μm，即可获得现有技术主要利用的厚度为500μm的铍大致相同程度的X射线透过特性。另一方面，若硅的厚大于等于3μm，则除用作X射线透过窗外，还可用于真空密闭容器的封止(作为真空密闭容器的一部分，在现状下可获得足够的强度)，此时，以X射线透过率而言，可获得相当于厚度约200μm的铍的透过窗材料。这里要注意的是，在将硅箔厚度薄化到小于等于30μm时，作为硅元素固有的X射线吸收特性(K吸收端)的1.84keV以下的极软X射线可高效出射。这是铍所没有的特长，在将这样的硅作为透过窗材料使用的X射线管用于除电用途时，如专利文献1的公开，出射的X射线的离子产生率非常高，而且，由于出射到空气中约10cm就被空气吸收，所以能够非常高效地取出对人体安全性高的X射线。进行阳极接合时，安装硅箔的玻璃面板大小成为问题。特别是，在密闭容器的主体上安装玻璃面板的构成中，通过在安装玻璃面板时加热，该玻璃面板的外周部分隆起。此时，硅箔的最大外径与玻璃面板的最小外径接近，由于容易将硅箔跨越玻璃面板的平坦部分和隆起的外周部分贴附，所以容易对于硅箔的中央区域产生外周部分翘起的情况。由此可能产生裂缝、接合的不均匀。为此，优选玻璃面板的最小外径与贴附的硅箔的最大外径相比足够大。但是，即使硅箔的最大外径与玻璃面板的最小外径接近时，也可加工该玻璃面板，使从具有开口的部分周边的平坦部分向着外周部分的截面形状加工成锥形(taper)状且厚度变薄。此时，即使玻璃面板加热安装，也可避免外周部分的隆起，可以消除直接安装在该玻璃面板上的硅箔产生裂缝和接合的不均匀。此外，本专利技术的X射线管可以具备透过型和反射型的任意构造。在为透过型X射线管时，由于该X射线管可小型化，所以优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ射线管，隔着透过窗出射Ｘ射线，其特征在于，具备：密闭容器，设置有规定所述透过窗的开口；电子源，配置在所述密闭容器内，用于放出电子；Ｘ射线靶，配置在所述密闭容器内，接收从所述电子源放出的电子并产生Ｘ射线；和硅箔，构成所述透过窗，具有大于等于３μｍ且小于等于３０μｍ的膜厚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2003-9-16 323461/2003;JP 2003-9-16 323534/20031.一种X射线管，隔着透过窗出射X射线，其特征在于，具备密闭容器，设置有规定所述透过窗的开口；电子源，配置在所述密闭容器内，用于放出电子；X射线靶，配置在所述密闭容器内，接收从所述电子源放出的电子并产生X射线；和硅箔，构成所述透过窗，具有大于等于3μm且小于等于30μm的膜厚。2.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于所述硅箔在覆盖所述密闭容器的开口的状态下，直接贴附在规定所述开口的所述密闭容器的一部分。3.如权利要求1所述的X射线管，其特征在于所述密闭容器具有包含碱离子并设置有用于规定所述透过窗的开口的玻璃面板，所述硅箔在覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：松村达也，冈田知幸，山本彻，高冈秀嗣，远藤哲朗，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]