X射線管以及x射線管的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明的實施方式涉及X射線管以及X射線管的制造方法。
【背景技術】
[0002]通常，X射線管用于醫療診斷系統、工業診斷系統等。上述X射線管例如用于工業用領域等中所進行的X射線異物檢查、X射線分析。X射線分析是指各種材料的成分分析、產品的組成分析。X射線分析所使用的X射線管包括陽極、陰極、以及真空密封外殼。此外，通常，X射線管的X射線透射窗具有Be (鈹)窗。Be窗構成真空密封外殼的一部分，使所利用的X射線束透過(取出至外部)。
[0003]對于上述分析用的X射線管，若在Be窗的外表面露出至大氣的狀態下連續地使用X射線管，則會發生下述問題:在經常使用的過程中Be窗、或Be窗與真空密封外殼之間的焊接部會被腐蝕，從而導致真空密封外殼的真空氣密狀態被破壞。為了提高分析精度，就需要減薄Be窗，但在這種情況下，尤其加劇了上述的問題的發生。
[0004]因此，已知有下述⑴和⑵的技術，作為用于減少這種問題的發生的技術。
[0005](I)在Be窗的外表面涂布聚酰亞胺樹脂形成液，然后，通過干燥和燒成在Be板的外表面形成不易因X射線而劣化的聚酰亞胺樹脂覆膜。
[0006](2)除了樹脂以外，使用硼化合物這樣的無機覆膜來作為保護覆膜。
【附圖說明】
[0007]圖1是表示實施方式I所涉及的X射線管的簡要結構圖。
[0008]圖2是放大圖1所示的X射線透射組件來表示的剖視圖。
[0009]圖3是表示圖1和圖2所示的X射線透射組件的分解圖，是示出窗框、X射線透射窗、以及抗X射線樹脂膜的圖。
[0010]圖4是放大實施方式2所涉及的X射線管的X射線透射組件來表示的剖視圖。
[0011]圖5是表示圖4所示的X射線透射組件的分解圖，是示出窗框、X射線透射窗、以及抗X射線樹脂膜的圖。
[0012]圖6是放大實施方式3所涉及的X射線管的X射線透射組件來表示的剖視圖。
[0013]圖7是表示圖6所示的X射線透射組件的分解圖，是示出窗框、X射線透射窗、抗X射線樹脂膜、橡膠密封材料、按壓構件、以及間隔件的圖。
[0014]圖8是放大實施方式4所涉及的X射線管的X射線透射組件來表示的剖視圖。
[0015]圖9是表示圖8所示的X射線透射組件的分解圖，是示出窗框、X射線透射窗、抗X射線樹脂膜、框構件、橡膠密封材料、以及按壓構件的圖。
[0016]圖10是放大實施方式5所涉及的X射線管的X射線透射組件來表示的剖視圖。
[0017]圖11是表示圖10所示的X射線透射組件的分解圖，是示出窗框、X射線透射窗、抗X射線樹脂膜、框構件、橡膠密封材料、以及按壓構件的圖。
[0018]圖12是放大比較例的X射線管的X射線透射組件來表示的剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]一實施方式所涉及的X射線管包括:
[0020]真空密封外殼，該真空密封外殼具有開口；
[0021]X射線透射組件，該X射線透射組件安裝于所述真空密封外殼，氣密性地封閉所述開口 ；
[0022]陰極，該陰極收納于所述真空密封外殼，用于射出電子；以及
[0023]陽極靶，該陽極靶收納于所述真空密封外殼，用于射出X射線，
[0024]所述X射線透射組件包括:
[0025]窗框，該窗框與所述開口相對，氣密性地安裝于所述真空密封外殼；
[0026]X射線透射窗，該X射線透射窗被收進所述窗框，與所述窗框一起保持所述真空密封外殼內部的氣密狀態，且由鈹薄板形成，用于使X射線透過；
[0027]抗X射線樹脂膜，該抗X射線樹脂膜位于所述X射線透射窗的外部氣體側，以隔開間隙的方式與所述X射線透射窗相對，且與所述窗框、所述X射線透射窗一起在內部形成空間；
[0028]密封構件，該密封構件氣密性地封閉所述窗框與所述抗X射線樹脂膜之間的間隙，保持所述空間的氣密狀態；以及
[0029]干燥氣體，該干燥氣體填充于所述空間。
[0030]此外，一實施方式所涉及的X射線管包括:
[0031]真空密封外殼，該真空密封外殼具有開口；
[0032]X射線透射組件，該X射線透射組件安裝于所述真空密封外殼，氣密性地封閉所述開口 ；
[0033]陰極，該陰極收納于所述真空密封外殼，用于射出電子；以及
[0034]陽極靶，該陽極靶收納于所述真空密封外殼，用于射出X射線，
[0035]所述X射線透射組件包括:
[0036]窗框，該窗框以與所述開口相對的方式氣密性地安裝于所述真空密封外殼；
[0037]X射線透射窗，該X射線透射窗被收進所述窗框，與所述窗框一起保持所述真空密封外殼內部的氣密狀態，且由薄板形成，用于使X射線透過；
[0038]抗X射線樹脂膜，該抗X射線樹脂膜位于所述X射線透射窗的外部氣體側，隔開間隔與所述X射線透射窗相對；
[0039]框構件，該框構件與所述開口相對，氣密性地安裝有所述抗X射線樹脂膜，且與所述窗框、所述X射線透射窗、以及所述抗X射線樹脂膜一起在內部形成空間；
[0040]密封構件，該密封構件氣密性地封閉所述窗框與所述框構件之間的間隙，保持所述空間的氣密狀態；以及
[0041]干燥氣體，該干燥氣體填充于所述空間。
[0042]一實施方式所涉及的X射線管的制造方法包括下述步驟:
[0043]準備具有開口的真空封閉外殼、窗框、由鈹薄板形成的使X射線透過的X射線透射窗、射出電子的陰極、射出X射線的陽極靶、以及抗X射線樹脂膜；
[0044]將所述X射線透射窗收進所述窗框；
[0045]在收有所述X射線透射窗的所述窗框與所述開口相對的狀態下，將所述窗框安裝于所述真空密封外殼，氣密性地封閉所述開口 ；
[0046]在所述真空密封外殼內收納所述陰極和陽極革巴；
[0047]對收納有所述陰極和陽極靶且安裝有收納所述X射線透射窗的所述窗框的所述真空密封外殼的內部進行真空排氣，并氣密性地密封所述真空密封外殼；
[0048]在干燥氣體氣氛中使所述抗X射線樹脂膜在所述真空密封外殼的外部隔開間隔與所述X射線透射窗相對，在所述窗框、所述X射線透射窗、所述抗X射線樹脂膜的內部形成填充有干燥氣體的空間；以及
[0049]使用密封構件氣密性地封閉所述窗框與所述抗X射線樹脂膜之間的間隙，保持所述空間的氣密狀態，從而形成具有所述窗框、X射線透射窗、抗X射線樹脂膜、密封構件、以及干燥氣體的X射線透射組件。
[0050]此外，一實施方式所涉及的X射線管的制造方法包括下述步驟:
[0051]準備具有開口的真空封閉外殼、窗框、由鈹薄板形成的使X射線透過的X射線透射窗、射出電子的陰極、射出X射線的陽極靶、框構件、以及抗X射線樹脂膜；
[0052]將所述X射線透射窗收進所述窗框；
[0053]在收有所述X射線透射窗的所述窗框與所述開口相對的狀態下，將所述窗框安裝于所述真空密封外殼，氣密性地封閉所述開口 ；
[0054]在所述真空密封外殼內收納所述陰極和陽極靶；
[0055]對收納有所述陰極和陽極靶且安裝有收納所述X射線透射窗的所述窗框的所述真空密封外殼的內部進行真空排氣，并氣密性地密封所述真空密封外殼；
[0056]將所述抗X射線樹脂膜氣密性地安裝于所述框構件；
[0057]在干燥氣體氣氛中，在所述框構件在所述真空密封外殼的外部與所述開口相對的狀態下使所述抗X射線樹脂膜隔開間隔與所述X射線透射窗相對，在所述窗框、所述X射線透射窗、所述抗X射線樹脂膜、以及所述框構件的內部形成填充有干燥氣體的空間；以及
[0058]使用密封構件氣密性地封閉所述窗框與所述框構件之間的間隙，保持所述空間的氣密狀態，從而形成具有所述窗框、X射線透射窗、框構件、抗X射線樹脂膜、密封構件、以及干燥氣體的X射線透射組件。
[0059]首先，對本發明的實施方式的基本構思進行說明。
[0060]分析用的X射線管使用于各種各樣材料的元素分析、產品的組成分析等。例如，也可使用于氯化物類物質、硫化物類物質、氟化物類物質、酸類等的分析。然而，伴隨著X射線的照射，從這些物質中會釋放出腐蝕性的氣體，該腐蝕性的氣體與空氣中的水分結合而使得Be窗、Be窗與真空密封外殼的焊接部(以下稱為焊接部)的外表面生成鹽酸、硫酸、氟酸等酸，這些酸被推定為是發生上述問題的主要原因。
[0061]作為其他原因，推定下述現象也是發生問題的一個主要原因，S卩:在使用過程中，Be窗(由Be (鈹)形成的使X射線透過的薄板)的外表面附近的大氣(02+N2)因X射線的照射而分解，從而產生NO氣體、NO2氣體、臭氧氣體，這些氣體與空氣中的水分相結合，從而在Be窗、焊接部的外表面生成硝酸、臭氧水。
[0062]這些酸使Be窗的表面、焊接部的外表面發生腐蝕，隨著時間的經過腐蝕也不斷擴展，最終形成貫穿真空部與大氣的腐蝕孔，導致X射線管(真空密封外殼)的真空狀態被破壞。在上述現有技術中，無法獲得保護Be窗的效果的理由推定為，由于在Be窗的外表面緊密地形成有保護膜，因而酸通過Be窗外表面的保護膜而緩緩地滲透，最終酸會到達Be窗的表面。
[0063]因此，在本發明的實施方式中，通過解決上述問題，可得到能夠力圖實現產品壽命的長期化，能夠得到具有出色的產品可靠性的X射線管以及X射線管的制造方法。接著，對用于解決上述技術問題的技術手段和方法的概要進行說明。
[0064]本發明的實施方式中，以與Be窗隔開間隙的方式配置PEEK(polyether etherketone:聚醚醚酮)或PI (polyimide:聚酰亞胺)的抗X射線樹脂，其端部在干燥氣體氣氛中與窗框(框架部)的外表面相粘接。這里，窗框的X射線透射量相對較低，位于比Be窗