JPH01194298A

JPH01194298A - 漏れ放射線に対する完全シールドを備えるｘ線ユニット

Info

Publication number: JPH01194298A
Application number: JP27597088A
Authority: JP
Inventors: Emile Gabbay; エミール　ガベー; Jacques Leguen; ジャック　ル　ギュアン
Original assignee: General Electric CGR SA
Current assignee: General Electric CGR SA
Priority date: 1987-10-30
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1989-08-04
Also published as: DE3881822D1; EP0314552A1; DE3881822T2; EP0314552B1; FR2622758A1; FR2622758B1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ケーシング内に収容されているＸ線管に対し
て、このケーシングに取り付けられた少なくとも１つの
電気接続装置を介して高電圧が供給されるタイプのＸ線
発生装置に関するものである。さらに詳細には、本発明
は、漏れＸ線に対する保護シールドを実現する手段に関
する。

従来の技術診断用のＸ線設備では、Ｘ線は一般にＸ線管を用いて発
生させる。標準的な構成によると、Ｘ線管は、電気絶縁
性のある油を満たされた金属ケーシング内に収容されて
いる。このケーシングは、特に、ユーザーを電気ショッ
クとＸ線から確実に保護する機能をもっている。Ｘ線管
を備えるこのケーシングはＸ線ユニットと呼ばれる。一
方、Ｘ線管の電力を供給する素子、特に、Ｘ線管のため
の高電圧を発生させる高電圧発生器を構成する素子は、
Ｘ線ユニットから離れて位置する別のチェンバ内にまと
められている。高電圧電源のタイプ、すなわち単極型で
あるか対称型であるかに従って、１本以上の高電気絶縁
性ケーブルが、電気接続装置を介して、Ｘ線管を収容し
ているケーシングの内部まで正または負の極性の高電圧
を供給する。

このような電気接続装置は２つの部分で形成されており
、その一方の部分であるコレクタと呼ばれる部分はケー
シングに恒久的に固定されて雌部材を構成する。他方の
部分は、ケーブルに固定されていてこのコレクタ内に嵌
め込まれる雄部材またはターミナルを構成する。

Ｘ線管の高電圧電源の電圧は極めて大きな値に達する（
例えば１５０ｋＶ）ため、コレクタとターミナルは電気
絶縁性材料で製造されており、その形状とサイズは国際
規格に従ったものにされる。

ユーザーを保護するため、ケーシングとケーブルの外被
はグラウンド電位にされる。製造業者が常に注意するこ
との１つは、ケーシングと接続装置とケーブルの全外表
面が金属であってすべての素子の間に電気的連続性が存
在していることである。

電気接続装置によって実現される電気コンタクトは、タ
ーミナルに強固に接続されたコンタクト要素と、コレク
タに強固に接続されていてこのコレクタの底壁を貫通し
てケーシング内部に延在している第２のコンタクト要素
との間でコレクタの底の位置で実現される。コレクタは
十分に深くケーシングの中まで侵入しているため、第２
のコンタクト要素の端部はケーシングの内壁から十分に
離れた位置でこのケーシングの内部に延在している。こ
のため、グラウンド電位にされた金属ケーシングと高電
位にされたコンタクト要素の間の電気絶縁破壊が防止さ
れる。供給される電圧の極性が負であると仮定すると、
このコンタクト要素は接続ワイヤによってＸ線管のカソ
ードに接続される。このＸ線管のアノードは、ケーシン
グ内で、別の電気接続装置の別のコンタクト要素とアノ
ードとの間で別の接続ワイヤによって正の極性にされる
。

しかし、このように注意しても、それだけではケーシン
グ内で電気絶縁破壊が起こる危険を避けるのに十分では
ない。ケーシング内での正しい電気絶縁は、ケーシング
に電気絶縁性の流体または油が満たされているときにし
か完全に実現されない。このような条件のもとでは、絶
縁性の油が存在しているにもかかわらず、ケーシング内
でコレクタの近くに金属要素を配置することはほとんど
不可能である。特に、この金属要素によって漏れライン
の長さが短くなる傾向がある、すなわちコンタクト要素
とケーシングの内壁の間の電気絶縁材料の長さが短くな
る傾向がある場合には不可能である。この結果、漏れＸ
線に対するユーザーの保護といる重要な問題が発生する
。

実際には、Ｘ線管においては、Ｘ線はアノードが電子ビ
ームで叩かれることにより発生する。電子ビームの衝突
点には焦点が形成され、この焦点がＸ線源を構成する。

Ｘ線は全方向に放射され、有効ビームと呼ばれるこのＸ
線のほんの一部だけが物体の像を形成するのに使用され
る。有効ビームはほとんどＸ線を吸収しない出力窓を通
ってケーシングから出力される。ケーシング内で有効Ｘ
線とは異なる方向に放射されたＸ線を吸収するために、
ケーシングの内壁はＸ線に対するシールドを構成する鉛
層で被覆されている。一般に、この鉛層は厚さが約３ｍ
ｍである。この厚さは、Ｘ線管が規格の最大高電圧、す
なわち約１５０ｋＶで動作しているときにこのＸ線管が
発生させるＸ線の大部分を吸収することのできる値であ
る。

上記の電気絶縁性の問題を考慮して、鉛層は孔のまわり
で終わっている。孔には電気接続用コレクタが挿入され
るために孔がシールドされることはなく、孔の方向に向
けて発生したＸ線はケーシングの外に出る。出力窓以外
からケーシングの外に出るこの余分なＸ線、すなわち漏
れＸ線は、有効ビームのエネルギとほぼ同じエネルギに
達する可能性があるため、ユーザーにとっては大きな危
険がある。

発明が解決しようとする課題この問題に対する公知の解決法は、電気接続用コレクタ
が挿入される孔を焦点から直接発生したＸ線が到達する
可能性のある領域からはずれた位置に設けることである
。この方法は効果があるが漏れＸ線の量を制限できるだ
けである。というのは、特に二次Ｘ線の効果によってＸ
線がケーシング内であらゆる方向に放射されるからであ
る。

課題を解決するための手段本発明は、特に電気接続装置の位置でこれら電気接続装
置を特別な位置にすることなく漏れＸ線を完全にシール
ドすることができるとともに、要求される電気絶縁性の
品質を維持した構成を有する上記のタイプのＸ線ユニッ
トに関する。

本発明によれば、ケーシング内に収容されたＸ線管と、
放射されるＸ線に対する保護シールドとを備え、上記ケ
ーシングが少なくとも１つの孔を備え、この孔の中には
上記Ｘ線管に高電圧を供給するのに使用される電気接続
装置が取り付けられているＸ線ユニットであって、上記
孔の位置に配置されていて、上記ケーシング内でこの孔
の方向に向けて放射されたＸ線を吸収する電気絶縁性の
第２のシールドをさらに備えることを特徴とするＸ線ユ
ニットが提供される。

本発明は、添付の図面を参照した以下の説明によりさら
によく理解できよう、。なお、図面は単に実施例を示し
たものであって、本発明を限定することはない。

実施例図面はＸ線ユニット１を示しているが、説明は本発明を
理解するのに役立つ手段に対してのみ行う。Ｘ線ユニッ
ト“は、金属製、特にアルミニウム製のケーシング２を
備えている。ケーシング２にはＸ線管３と絶縁性の油４
が収容されており、この油の中にＸ線管３が浸漬されて
いる。Ｘ線管３は従来と同じタイプのものであり、特に
エンベロープ５を備えている。このエンベロープ５の中
にカソード６とアノード７が含まれている。本実施例で
はアノード７は回転アノードであり、このアノードの回
転軸線８のまわりの回転は、回転子９と、エンベロープ
５の外側に位置する固定子１０とによって実現される。

アノード７は、金属製支持シャフトｌｌによって回転子
９に連結されている。

回転子９は、やはり金属製でありエンベロープ５の第１
の端部１３に固定された支持シャフト１２に支持されて
いる。カソード６は、エンベロープ５の第２の端部１５
に固定された支持体１４によってアノード７と対向する
ように支持されている。カソード６は、従来と同様にし
て（図示せず）、エンベロープ５の第２の端部１５に設
けられた液密性ＩＪ　−ド線１６．１７に接続されてい
る。カソード６は従来と同じタイプであり、１本以上の
フィラメント（図示せず）を備えている。フィラメント
の一端はカソード６自体に接続されているため、このカ
ソード６を高電圧源に接続するとともにこのカソードの
フィラメントに加熱電圧を供給するには、カソード６を
負の極性の高電圧に接続して、１本のフィラメントにつ
き電圧供給用の１本の接続線を追加するだけでよい。例
えばカソードがフィラメントを１本のみ備えていると仮
定すると、２本の液密性リード線１６．１７があれば十
分である。第１のリード線１６はカソード６自体とフィ
ラメントの端部に接続され、第２のリード線１７はこの
フィラメントの他端に接続される。

Ｘ線管３に印加する高電圧は、ケーシング２の外部に位
置する高電圧発生器（図示せず）を用いて発生させる。

一般に、高電圧発生器はチェンバ（図示せず）内に収容
されている。このチェンバには、カソード６内のフィラ
メントの加熱と固定子１０への電圧供給にそれぞれ使用
される第１と第２の低電圧を供給する手段も含まれてい
る。負の極性の高電圧は、このチェンバ内で第１の低電
圧供給手段の端子の一方に接続されている。

本実施例で・は、Ｘ線管３用の高電圧電源は、対称なタ
イプ、すなわち負の極性と正の極性の高電圧が、グラウ
ンド電位にされたケーシング２の電位に対してそれぞれ
負と正にな、ているタイプである。

負の極性の高電圧−ＨＴと、カソード６内のフィラメン
トの加熱に用いられる第１の低電圧は、第１の電気接続
装置２１を介して第１の高電気絶縁性ケーブル２０によ
ってケーシング２の内側に伝えられる。一方、正の極性
の高電圧＋ＨＴと、固定子１０への電圧供給に用いられ
る第２の低電圧は、第２の電気接続装置２３を介して第
２の高電気絶縁性ケーブル２２によってケーシング２の
内側に伝えられる。

電気接続装置２１．２３・はともに同じタイプであり、
それぞれ、電気絶縁材料で製造されたターミナル２５．
２６とコレクタ２７．２８とを備えている。第１のケー
ブル２０の延長線上の第１のターミナル２５は第１のコ
レクタ２７に嵌め込まれて聡り、第２のケーブル２２の
延長線上の第２のターミナル２６は第２のコレクタ２８
に嵌め込まれている。ケーシング２は第１と第２の孔２
９．３０を備えており、その中にはそれぞれ第１と第２
のコレクタ２７．２８が嵌め込まれてケーシング２内に
侵入している。カソード６に電圧を供給するのに２本の
接続線で十分である本実施例では、第１のケーブル２０
内の２本のワイヤ（図示せず）がそれぞれ雄コンタクト
３１．３２に接続されている。これら雄コンタクトは、
第１のターミナル２５の端部３３よりも先に延びて、第
１のコレクタ２７に属する第１と第２の雌コンタクト３
５．３６にそれぞれ嵌め込まれている。雌コンタクト３
５．３６はコレクタ２７の底壁３７に取り付けられてこ
の底壁を液密に貫通している。負の極性の高電圧−ＨＴ
を伝える第１の雌コンタクト３５は、ケーシング２内で
第１の接続線３９によって第１のリード線１６に接続さ
れ、第２の雌コンタクト３６は、第２の接続線３８によ
って第２のリード線１７に接続されている。このように
して、カソード６の接続が実現される。

孔２９．３０は、チューブの形状の突起４０の内側に形
成されており、これら孔の中には、ケーシング２の液密
性を保持した状態でコレクタ２７．２８とターミナル２
５．２６が従来と同様にして固定されている。固定に使
用する部材は周知であるため、図面を簡潔にするために
図示していない。

第２の電気接続装置（コネクタ）２３は、第１の電気接
続装置（コネクタ）２１と同様の構成である。

第２のコレクタ２８は、ケーシング２内に開口する第３
と第４の雌コンタクト４１．４２を備えている。

第２のターミナル２６に属する第３と第４の雄コンタク
ト４３．４４は、それぞれ第３と第４の雌コンタクト４
１．４２内に嵌め込まれている。第３の雌コンタク）４
１は正の極性の高電圧＋ＨＴを伝える。この雌コンタク
ト４１は第３の接続線４８を介して支持、シャフト１２
に接続されているため、アノード７は、支持シャフト１
１、回転子９、それに支持シャフト１２を介して高電圧
＋ＨＴに接続される。本実施例では、固定子１０が正の
極性の高電圧子ＨＴに、すなわち固定子の１つの入力４
６が第３の雌コンタクト４１に接続されている。この雌
コンタクト４１は、正の極性の高電圧＋ＨＴを伝えるだ
けでなく、固定子１０に電圧を供給するための第２の低
電圧の一方の極性も伝える。この第２の低電圧の第２の
極性は、第４の接続線４９を介して固定子１０の第２の
入力４７に接続された第４の雌コンタクト４２によって
ケーシング２内に導入される。

動作中は、カソード６が電子ビーム５１を発生させ、こ
の電子ビームがアノード７を衝撃する。この結果、アノ
ード上にＸ線源となる焦点５２が発生する。Ｘ線は、こ
の焦点５２からあらゆる方向に放射される。Ｘ線の一部
が有効ビーム５３を構成し、この有効ビームは、ケーシ
ング２からＸ線をほとんど吸収しない窓５４を通して出
力される。

ケーシング２の内部では、主Ｘ線源を構成する焦点５２
からだけでなく、ケーシング２内の任意の点からもＸ線
（図示せず）があらゆる方向に放射される。ケーシング
の内部では、物体が二次電子または主Ｘ線によって叩か
れる可能性があるために主Ｘ線が散乱Ｘ線を発生させ、
この散乱Ｘ線が多数回散乱されることになる。このよう
なＸ線がケーシング２から漏れ出すことを防止するため
には、このケーシング２の内壁を鉛層５６で構成された
シールドで被覆することが知られている。ケーシング２
の電位であるグラウンド電位と負および正の高電圧−Ｈ
Ｔ、＋ＨＴの間の電気絶縁破壊がまったく起こらないよ
うにするため、鉛層５６は孔２９．３０のまわりで終わ
っている。この結果、漏れＸ線と呼ばれるＸ線が孔２９
．３０を通ってケーシング２から逃げ出すことができる
。

本発明の特徴によれば、鉛層５６で構成されているＸ線
に対する第１のシールドに加えて、電気的に絶縁性であ
ると同時にＸ線を吸収するスクリーン、すなわち第２、
のシールドが設けられている。

の第２のシールドは孔２９．３０の位置に配置されてい
るため、この位置での漏れＸ線が少なくなる。

本発明の一実施例によれば、このスクリーンすなわち第
２のシールドは、コレクタ２７．２８そのもので構成さ
れている。この目的で、コレクタ２７．２８は、電気絶
縁性であるとともにＸ線吸収性をもつ材料を実現するた
めに、電気的に絶縁性である例えばエポキシ樹脂に原子
番号の大きな材料を添加した材料で製造されている。

このように原子番号の大きな材料は、例えば酸化タング
ステン、酸化ウラニウム、酸化トリウムまたは酸化鉛な
どの電気絶縁性の材料である。

しかし、原子番号の大きなこれら材料は、特にビスマス
、タングステン、ウラニウム、トリウム、鉛などの導電
性材料でもよい。実際、実験の結果、約５０％まで′鉛
またはタングステンを添加したエポキシ樹脂は、従来の
Ｘ線管を動作させるのに必要とされる交流電圧または直
流電圧−（１５０ｋ　Ｖ）に対して十分に大きな電気絶
縁性を保っていることがわかった。一方、このように原
子番号の大きなこれら材料を添加された厚さが約７〜３
ｍｍのエポキシ樹脂は、厚さが約３ｍｍの鉛層とほぼ同
じぐらいＸ線を吸収する。

孔２９．３０をシールドするというこの方法は、ケーシ
ング２内の電気絶縁性を破壊する危険性がなく、コレク
タ２７．２８をケーシング２内に組み立てるときに余分
な作業が不要であるという点で特に有効である。もちろ
ん、選択したベースとなる材料、例えばエポキシ樹脂に
原子番号の大きな材料の粉末を添加する余分な作業は必
要とされる。電気的に絶縁性であると同時にＸ線を吸収
する材料を得るのに用いられる方法は、樹脂を例えば軽
金属またはガラス繊維で強化する際に用いられる方法と
ほぼ同じである。−例として例えばエポキシ樹脂にタン
グステンまたは鉛の粉末を５０％まで添加する場合には
、この粉末の粒径は約１０〜１００ミクロンである。

コレクタ２７．２８は、例えばモールディングによって
特に底壁３７が適当な厚さｅｌすなわち約７ｍｍをもつ
ようにすることができる。この厚さｅは、従来の方法で
製造されたコレクタの隔壁の厚さにほぼ対応しているこ
とに注目されたい。

ターミナル２５．２６は、第２のシールドを構成するた
めに、あるいはコレクタ２７．２８の質量に更に質量を
付加するためにやはり電気的に絶縁性でＸ線を吸収する
材料で製造することができる。この結果、コレクタ２７
．２８の厚さｅが薄くなる。しかし、ターミナル２５．
２６は交換することのできるケーブル２０．２２に連結
されている。従って、漏れＸ線をなくするためには、コ
レクタ２７．２８を直接適当な厚さｅにすることが好ま
しい。

本発明の別の実施例によれば、コレクタ２７．２８を、
ケーシング２内で、上記のような原子番号の大きな材料
を添加された電気絶縁性材料で製造された釣り鐘状のス
クリーン６０．６１で覆うことも可能である。これら釣
り鐘状スクリーン６０．６１は、ケーシング２に固定さ
れており、絶縁性油４とＸ線管３への電気接続線３８．
３９．４８．４９とが通過する小さな開口部６２を備え
ている。

ケーシング２内で第２のコレ、フタ２８を覆って取り囲
んでいる第２のスクリーン６１が示されている本発明の
さらに別の実施例によれば、スクリーン６０．６１はサ
ンドイッチ構造にすることができる。

この場合、例えば鉛などの原子番号の大きな材料からな
る層７０が、従来の電気絶縁性材料からなる２つの層７
１、？２の間に挟まれる。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明のＸ線ユニットの断面の概略図である。（主な参照番号）１・・Ｘ線ユニット、　　　　２・・ケーシング、３・
・Ｘ線管、　　　　　４・・油、５・・エンベロープ、　　　６・・カソード、７・・ア
ノード、　　　　　９・・回転子、１０・・固定子、１１．１２・・支持シャフト、１４・・支持体、１６．１７・・液密性リード線、２０．２２・・高電気絶縁性ケーブル、２１．２３・・
電気接続装置（コネクタ）、２５．２６・・ターミナル
、２７．２８・・コレクタ、　　２９．３０・・孔、３１
．３２．４３．４４・・雄コンタクト、３５．３６．４
１．４２・・雌コンタクト、３８．３９．４８．４９・
・接続線、５２・・焦点、　　　　　　５４・・窓、５６・・鉛層
、６０．６１・・スクリーン、特許出願人　　ジ、エネラル　エレクトリックセージニ
ーエール　ニス、アー。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケーシング内に収容されたＸ線管と、放射される
Ｘ線に対する保護シールドとを備え、上記ケーシングが
少なくとも１つの孔を備え、この孔の中には上記Ｘ線管
に高電圧を供給するのに使用される電気接続装置が取り
付けられているＸ線ユニットであって、上記孔の位置に
配置されていて、上記ケーシング内でこの孔の方向に向
けて放射されたＸ線を吸収する電気絶縁性の第２のシー
ルドをさらに備えることを特徴とするＸ線ユニット。
（２）上記第２のシールドが、原子番号の大きな材料を
添加された電気絶縁性材料で製造されていることを特徴
とする請求項１に記載のＸ線ユニット。
（３）原子番号の大きな上記材料が導電性材料であるこ
とを特徴とする請求項２に記載のＸ線ユニット。
（４）原子番号の大きな上記材料が電気絶縁性材料であ
ることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ユニット。
（５）上記電気接続装置が、上記孔内に取り付けられた
コレクタと、このコレクタに嵌め込まれたターミナルと
を備え、少なくともこのコレクタは原子番号の大きな材
料を添加された電気絶縁性材料で製造されて上記第２の
シールドを構成していることを特徴とする請求項２〜４
のいずれか１項に記載のＸ線ユニット。
（６）上記第２のシールドが原子番号の大きな材料を添
加された電気絶縁性材料で製造されたスクリーンによっ
て構成されており、このスクリーンが、上記ケーシング
内で上記孔を少なくとも部分的に覆っていることを特徴
とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のＸ線ユニッ
ト。
（７）上記第２のシールドがサンドイッチ構造のスクリ
ーンで構成されており、この構造においては、原子番号
の大きな材料からなる層が２つの電気絶縁性材料層の間
に包み込まれていることを特徴とする請求項１に記載の
Ｘ線ユニット。