放射発生器において放射線を制御するための装置
【課題】絶縁特性及び放射線遮蔽特性を維持しながら容易に製造し供給することが可能な放射線遮蔽を提供する。
【解決手段】放射発生器（１００及び６００）において発生させる電磁波放射の送出を制御するための装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）を提供する。本装置は、サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）を有するプリント回路基板（２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）と、該サブストレート層にバインドさせた少なくとも１つの媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）と、を含む。プリント回路基板は電磁波放射の送出を制御するように構成されている。
【解決手段】放射発生器（１００及び６００）において発生させる電磁波放射の送出を制御するための装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）を提供する。本装置は、サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）を有するプリント回路基板（２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）と、該サブストレート層にバインドさせた少なくとも１つの媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）と、を含む。プリント回路基板は電磁波放射の送出を制御するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載した主題は全般的には放射発生器に関し、またさらに詳細には放射発生器で発生させる放射線を制御するように構成させた放射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波放射を発生させるためには様々な種類の放射発生器が開発されている。こうして発生させた電磁波放射は、医学的撮像を含め様々な目的で利用することができる。こうした放射発生器の一例はＸ線発生器である。典型的なＸ線発生器はポートを通過させ目標物に向けてＸ線を放出するために一般に、電磁波放射（例えば、Ｘ線）を発生させるためのＸ線管と、該Ｘ線管を従来方式で付勢するように構成させた電源回路と、を備える。Ｘ線ポートの周りには、望ましくないＸ線のオペレータへの到来を防止するための放射線遮蔽が設けられている。放射線の遮蔽は通常、鉛などの重金属材料を含む遮蔽物質を用いて実現される。この遮蔽物質に絶縁体を混合させて放射線遮蔽が設けられる。
【０００３】
従来のＸ線発生器の電源回路は一般に、Ｘ線管を付勢するために高い電圧を電力供給するように構成させた高電圧導体を含む。あるケースでは、放射線遮蔽がＸ線管と電源回路の間に配置されておりかつその高電圧導体がこの放射線遮蔽を通過するため、遮蔽物質だけではなく絶縁材料の使用も必要となる。高電圧を伝達する導体が接地ポテンシャルに維持した遮蔽物質のごく近傍に置かれると、高電圧導体と放射線遮蔽の遮蔽物質の間に大きな電気的な応力が存在することになる。この電気的応力を安全値に保つためには、遮蔽物質の位置決め及び寸法制御が不可欠である。これら周知のある種の放射線遮蔽に関する欠点の１つは、鉛材料に関する（特に、これを絶縁表面上や該表面に沿って用いる際に）寸法のバラツキやその位置決めの制御が困難なことである。鉛材料の配置制御に関するこうした困難によって、高電圧電力が望ましくない電気的アーク発生を起こしＸ線発生器に障害を生じる恐れが高まる。
【０００４】
従来の放射線遮蔽に関する別の欠点は、鉛などの重金属材料に関する（特に、これを絶縁表面上や該表面に沿って用いる場合の）接地に関連した技術的困難にある。鉛を接地するためのはんだ付け過程は一般に、鉛材料の一部をＸ線発生器で利用されることが多い絶縁オイルに曝すことによって実施されており、これにより絶縁オイルが汚染する恐れが増大する。この両者（放射線遮蔽の製造過程、すなわち絶縁表面上またはこれに沿って遮蔽物質を配置させること、並びにこの鉛材料をはんだ付けして該材料を電気的に接地させること）は、極めて熟練度が高い作業である。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００１８８１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、絶縁特性及び放射線遮蔽特性を維持しながら容易に製造し供給することが可能な放射線遮蔽を提供することに対する要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上で言及した欠点及び上述の限界は本発明によって対処することができる。
【０００７】
一実施形態では、放射発生器において電磁波放射の送出を制御するための放射制御装置を提供する。本放射制御装置は、サブストレート層を有するプリント回路基板と、該サブストレート層にバインドさせた少なくとも１つの媒質層と、を備える。このプリント回路基板は放射発生器における電磁波放射の送出を制御するように構成されている。
【０００８】
別の実施形態では、放射発生器を提供する。本放射発生器は、放射線源と、該放射線源を付勢して電磁波放射を発生させるように電気的に結合させた電源回路と、少なくとも１つの放射制御装置と、を備える。この少なくとも１つの放射制御装置は少なくとも１つのプリント回路基板を含む。このプリント回路基板は、放射発生器における電磁波放射の送出を制御するように構成されている。
【０００９】
さらに別の実施形態では、Ｘ線管と、該Ｘ線管を付勢するように電気的に結合させた電源回路と、増倍器（ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）回路基板と、を備えたＸ線発生器を提供する。この増倍器回路基板は、Ｘ線発生器における電磁波放射の送出を制御するように適応させている。
【００１０】
様々な趣旨のシステム及び方法について本明細書に記載している。添付の図面を参照し以下の詳細な説明を参照すれば、この要約に記載した態様及び利点以外の別の態様及び利点も明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成すると共に、実施可能な特定の実施形態を一例として図示している添付の図面を参照することにする。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実現できるように十分に詳細に記載しており、さらにこれら実施形態の趣旨を逸脱することなく、別の実施形態が利用されることがあること、並びに論理的、機械的、電気的その他の変更が実施されることがあること、を理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は限定を意味するものと理解すべきではない。
【００１２】
図１は、電磁波放射を発生させるように構成した放射線源１０２を備えた放射発生器１００の一実施形態を表している。図示した実施形態では、放射発生器１００がＸ線発生器であり、かつ放射線源１０２が電源回路１０４と電気的に結合させたＸ線を発生させるためのＸ線管である。図示した放射線源１０２は一般に、放射線源１０２の中心長軸１０９に沿って陽極１１０の反対側に概して整列状態で配置させた陰極１０８を含む。
【００１３】
電源回路１０４は一般に、放射線源１０２から電磁波放射（例えば、Ｘ線）を放出させるように電力を供給するために従来方式で構成させた１つまたは複数の電気的構成要素（例えば、ダイオード、コンデンサ、変圧器、抵抗器、その他）を含む。図示した電源回路１０４は、陽極１１０と電気的に接続された第１の電源回路部分１１５と、陰極１０８と電気的に接続された第２の電源回路部分１１６と、を含む。陽極１１０向けの第１の電源回路部分１１５は、放射線源１０２の陰極１０８と反対側にある陽極１１０から軸方向外方１１１で陽極１１０の直ぐ背後に配置させている。電源回路部分１１６は、同様の方式で陰極１０８の背後に配置させている。電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５は、陽極１１０に対して高電位ポテンシャルを提供するように電気的に結合させた少なくとも１本の導体またはケーブル１１２を含む。放射線源１０２に対して提供される高電位ポテンシャルは、４０〜１００キロボルトの範囲にある。しかし電位ポテンシャルの大きさは様々とさせることができる。
【００１４】
陰極１０８は一般に、従来の方式で電子を放出することが可能な電子放出フィラメントを含む。電源回路１０４によって供給される高電位ポテンシャルによって、陰極１０８から陽極１１０に向かって電子が加速される。加速された電子は陽極１１０と衝突してＸ線放射を発生させる。陰極１０８及び陽極１１０は、ゾーン１２０において放射線源１０２からの電磁波放射の送出を低減するすなわち部分的に減衰させる。シャドウゾーン１２０は、電磁波放射が部分的に減衰される予測レンジを表した一例である。図示したゾーン１２０は全体として円錐形であるが、シャドウゾーン１２０の形状は様々とすることができる。
【００１５】
放射発生器１００はさらに、放射線源１０２からの電磁波放射の送出を少なくとも低減させ制御するように構成された放射制御装置１２５を含む。放射制御装置１２５は一般に、放射線源１０２と電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５の間で電磁波放射または散乱放射線の部分的な減衰が予期されるゾーンであるシャドウゾーン１２０の域内に配置させた電磁波放射の送出をさらに低減させ制御するための少なくとも１つのプリント回路基板１３０を含む。プリント回路基板１３０は、放射線源１０２の長軸１０９と直交する面内でゾーン１２０全体に及ぶか、あるいはゾーン１２０の少なくとも一部にわたって拡がるようなサイズとさせることができる。さらに、放射線源１０２を基準とした放射制御装置１２５の配置は様々とすることができる。
【００１６】
図２は、プリント回路基板２０２からなる放射制御装置２００の一実施形態の模式図を示している。プリント回路基板２０２はサブストレート層２０５及び媒質層２１０を含む。媒質層２１０は様々な処理過程（機械プレス処理、加熱処理、加圧式噴霧、接着剤、別の従来の処理過程、あるいはこれらの組み合わせなど）を用いてサブストレート層２０５にバインドさせることが可能である。
【００１７】
サブストレート層２０５は、エポキシ化合物、ウレタン化合物、セラミック及びシリコン注封材料からなる群より選択される少なくとも１つの絶縁組成または材料からなる。例えば、サブストレート層２０５は、エポキシ貼り合わせガラス布シート（ＦＲ４とも呼ばれる）を含むことが可能である。しかし別の種類の絶縁材料を利用することも可能である。
【００１８】
媒質層２１０は、金属、金属化合物（金属酸化物、金属のリン酸塩、金属の硫酸塩など）、金属合金、あるいはこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む放射線不透過材料からなる。媒質層２１０は容易にエッチングまたははだ付けすることが可能であり、またタングステン、カルシウム、タンタル、スズ、モリブデン、真鍮、銅、ストロンチウム、クロム、アルミニウム及びビスマス、あるいはこれらの混合物や化合物または合金からなる群より選択することができる。しかし、媒質層２１０の組成は上で提示した例に限定されないことを理解されたい。
【００１９】
プリント回路基板２０２はさらに、放射線源１０２（図１参照）の陽極１１０の位置において電気的接続するように電源回路１０４からの導体１１２のための通路を提供している開口またはコンジットまたはスロット２１５を含む。プリント回路基板２０２上における開口２１５の箇所は様々とすることができる。導体１１２と媒質層２１０の間には、電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５の導体１１２とプリント回路基板２０２の媒質層２１０との間における電気的応力並びに望ましくない電気アーク発生の可能性を低減し制御するためにサブストレート層２０５の沿面距離（ｃｒｅｅｐａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）２２０が設けられている。このプリント回路基板２０２の製造処理過程によって、その構造並びにサブストレート層２０５上での導体１１２を基準とした媒質層２１０の配置に関する寸法制御を強化することができる。
【００２０】
媒質層２１０は、露出した外層または中間の囲繞層とすることが可能である。導体１１２（図１参照）は、プリント回路基板２０２のサブストレート層２０５に突き当たるようにさせること、あるいは望ましくない電気的アーク発生の可能性を低減するようにプリント回路基板２０２の媒質層２１０との接触からある所定の離間距離の位置で少なくともサブストレート層２０５のごく近傍に来るようにさせることができる。プリント回路基板２０２の外部で放射線源１０２から軸方向外方１１１（図１参照）に媒質層２１０を配置させることによって媒質層２１０の厚みのうちのより多くを利用でき、これによってプリント回路基板２０２を通過する放射線の送出を低減し制御するための放射線遮蔽効率が向上する。プリント回路基板２０２の媒質層２１０は、サブストレート層２０５にバインドさせる媒質層２１０の所望の厚みを得るために様々な厚さとした上述した１つまたは複数の放射線不透過材料を互いに積み重ねた（または、重ね合わせた）一体の単一層または複数層から構成することが可能である。図示した媒質層２１０はサブストレート層２０５の外面の位置にバインドしているが、本明細書に記載した主題は媒質層２１０がサブストレート２０５の外部にバインドできることや内部に埋め込めることも包含することを理解されたい。
【００２１】
図３は、上述したプリント回路基板２００のサブストレート層２０５及び媒質層２１０の構成と同様のサブストレート層３０５及び媒質層３１０を有するプリント回路基板３０２を含む放射制御装置３００の別の実施形態を表している。媒質層３１０は、媒質層３１０の所望の厚みを得るために様々な厚さとした上述の放射線不透過材料を互いに積み重ねた（または、少なくとも部分的重ね合わせた）同一物または組み合わせ物からなる一連の媒質層３１５及び３２０からなる。上述した媒質層３１５及び３２０によって、プリント回路基板３０２に対する電気的または機械的接続を提供する作業を簡略化するように構成させた１つまたは複数の標準コネクタ３２５及び３３０（例えば、クリップ、ねじ、その他）の装着が容易になる。標準コネクタ３２５及び３３０は、導体１１２（図１参照）に対して電気的接続を提供すること、電気的接続を延長すること、あるいはプリント回路基板３００を通る電気的接地接続を提供することを実行するように構成させている。例えば、導体１１２（図１参照）またはその一部は、上述した開口２１５と同様に製作された開口３３５を通過して延びることができる。導体１１２（図１参照）は、電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５からの電力を放射線源１０２（例えば、Ｘ線管）に提供するように標準コネクタ３２５及び３３０を介して電気的に接続させることが可能である。標準コネクタ３２５及び３３０のそれぞれは、同じ媒質層３１５及び３２０上に装着することも、別の媒質層３１５及び３２０上に装着することも可能である。標準コネクタ３２５及び３３０の配置及び種類は様々とすることができる。さらには、２つの媒質層３１５及び３２０を表しているが、媒質層の数は様々とすることができる。
【００２２】
図４は、複数のプリント回路基板４０２及び４０４からなる放射制御装置４００の別の実施形態を表している。プリント回路基板４０２及び４０４は、上述したプリント回路基板２００のサブストレート層２０５及び媒質層２１０の製作の場合と同様に所望の厚みを得るために様々な方式で一体に組み上げられた様々な厚さを有するそれぞれ少なくとも１つのサブストレート層４０６及び４０８と少なくとも１つの媒質層４１０及び４１２とからなる。少なくとも１つのサブストレート層４０６は、放射線源１０２に対面しかつこれの最も近くに配置させた１つの絶縁表面となるように配列させている。サブストレート層４０６及び４０８によってそれぞれ複数の媒質層４１０及び４１２が分離されるようにして複数のプリント回路基板４０２及び４０４からなる放射制御装置４００を製作することによって、媒質層４１０及び４１２のそれぞれを互いに異なる電位ポテンシャル及び／または電気的接地と異なる電位ポテンシャルに維持することができる。プリント回路基板４０２及び４０４のうちの少なくとも一方は、導体１１２をその内部に貫通して受け入れるような上述した開口２１５の製作と同様とした開口４２２に加えて、媒質層４１０及び４１２のうちの１つまたは幾つかに電気的または機械的接続を提供するように構成させた少なくとも１つの開口またはポイント貫通穴（ＰＴＨ）４２５を含む。例えば、複数のプリント回路基板４０２及び４０４の媒質層４１０及び４１２のうちの一方または両方に対する電気的接続のために、開口４２５を通過させて電気的接地接続４３０を受け入れることが可能である。
【００２３】
さらに図４を参照すると、プリント回路基板４０２及び４０４のうちの一方には、電源回路１０４（図１参照）の第１の電源回路部分１０５の１つまたは複数の電気的構成要素４３５（例えば、ダイオード、コンデンサ、抵抗器、変圧器、など）を装着することができる。電気的構成要素４３５の数及び種類は様々とすることができることを理解すべきである。プリント回路基板４０２及び４０４は、放射線遮蔽の提供に加えて、プリント回路基板４０２及び４０４上に装着した電気的構成要素４３５のうちの１つまたは幾つかにまたがる浮遊容量を調節するための電気的遮蔽を提供するように構成させることができる。
【００２４】
図５は、複数の媒質層５０５及び５１０からなるプリント回路基板５０２を含んだ放射制御装置５００の別の実施形態を表している。単一の媒質層５０５が複数の媒質領域５１５及び５２０を備えており、該複数の媒質領域５１５及び５２０は長軸１０９（図１参照）と直交した全体として単一の面に沿っているが、その各々を互いに異なる電位ポテンシャル及び／または電気的接地と異なる電位ポテンシャルとし得るように離間させて位置させている。媒質層５１０は、媒質層５０５の媒質領域５１５及び５２０から（例えば、空気、オイルまたはサブストレート層５２５によって）ある距離だけ離間させた面内に整列させている。しかし図５に示すように、媒質領域５１５及び５２０のそれぞれは、放射線源１０２（図１参照）から軸方向外方１１１で観察した際に媒質層５１０を基準として部分的に重なり合うような分布で配置されている。放射制御装置５００のこの実施形態によって、電磁放射遮蔽が強化される一方でプリント回路基板５０２の位置で複数の電位ポテンシャルが可能となる。媒質層５０５及び５１０のうちの１つまたは幾つかにおける媒質領域５１５及び５２０の数及び配列は様々とすることができることを理解すべきである。
【００２５】
図１に戻ると、放射制御装置５５０も放射制御装置２００と同様に、放射線源１０２の陰極１０８から軸方向外方（矢印及び参照番号５５５で示す）に配置させることができる。放射制御装置５５０は、上述した放射制御装置２００、３００、４００、５００あるいはこれらの組み合わせに関する１つまたは複数の実施形態と同様の方式で製作し動作させることができる。放射制御装置５５０は、第２の電源回路部分１０６から陰極１０８への導体５６５を受け入れるように構成させた、上述した開口２１５と同様の方式で製作された少なくとも１つの開口５６０を含む。
【００２６】
図６は、上述した放射発生器１００と同様に、陰極６０８及び陽極６１０を電源回路６１２及び放射制御装置６１４と組み合わせて有する放射線源６０２（例えば、Ｘ線管）を備えた放射発生器６００の別の実施形態を表している。放射制御装置６１４は、電磁波放射の送出を低減し制御するように構成させた増倍器回路基板６１６を含む。増倍器回路基板６１６は、上述した放射発生器１００のシャドウゾーン１２０内におけるプリント回路基板１３０の配置と同様に、電磁波放射の減衰が予測されるレンジを示すシャドウゾーン６２０の域内に配置させる。増倍器回路基板６１６はさらに、放射線源６０２の長軸６２５に沿って陽極６１０から軸方向外方（矢印及び参照番号６２２で示す）に配置させる。ここでも、増倍器回路基板６１６は別の箇所（例えば、放射線源６０２の反対側で陰極６０８の軸方向外方）に配置できること、並びにそのサイズ及び形状を様々にできることを理解すべきである。
【００２７】
図７は、増倍器回路基板７０２を含む放射制御装置７００の一実施形態の模式図を表している。増倍器回路基板７０２は一般に、少なくとも１つのサブストレート層７０５と、該サブストレート層７０５にバインドさせた少なくとも１つの媒質層７１０と、放射発生器６００（図６参照）の放射線源６０２に伝達する電位ポテンシャルがあるレンジに及ぶような方式で電源回路６１２（図６参照）の一部としてまたはその追加として電気的に接続させた増倍器回路７３０の複数の電気的構成要素７２５と、を備える。電気的構成要素７２５は少なくとも１つの媒質層７１０と電気的に接続した状態で装着される。増倍器回路基板７０２は、放射線遮蔽の強化に加えて、増倍器回路基板７０２の電気的構成要素７２５にかかる電気的浮遊容量を調節するように電気的遮蔽も強化している。
【００２８】
図７は単一の媒質層７１０を有する増倍器回路基板７０２を表しているが、上述したプリント回路基板２０２の製作の場合と同様に媒質層の数は様々とすることができることを理解されたい。さらに、媒質層７１０にバインドさせたサブストレート層７０５を有する単一の増倍器回路基板７０２を参照し例証しているが、増倍器回路基板７０２は、上述したプリント回路基板４０２の製作の場合と同様に、複数の媒質層７１０のうちの１つまたは幾つかの位置で互いに異なる及び／または電気的接地と異なる電位ポテンシャルを維持できるようにその各々が１つまたは複数の媒質層７１０を分離させる１つまたは複数のサブストレート層７０５を有する複数の増倍器回路基板７０２からなることも包含することを理解されたい。同様に、増倍器回路基板７０２の少なくとも１つの媒質層７１０は、上述したプリント回路基板５０２の製作の場合と同様に同じ全体面に沿って整列させているがサブストレート層によって分離されているような複数の媒質領域を様々な配列及び製作方式（例えば、部分的に重ね合わせた分布、均一な積み重ね整列式、その他）で構成することが可能である。
【００２９】
図８は、複数のプリント回路基板８１０及び８１５と結合させた少なくとも１つの増倍器回路基板８０５を含む放射制御装置８００の別の実施形態を表している。増倍器回路基板８０５の製作は、上述した増倍器回路基板６１６及び７０２の製作と同様としている。同様に、プリント回路基板８１０及び８１５の製作は上述したプリント回路基板１３０、２０２、３０２、４０２及び５０２の製作と同様であり、電磁波放射の放出すなわち送出を低減し制御するように構成されている。導体８２０は、電源回路６１２（図６参照）と放射線源６０２（図６参照）を上述のような方式で電気的に接続している。導体８２０は、放射線源６０２（図６参照）の位置における電気的接続のために増倍器回路基板８０５からプリント回路基板８１０及び８１５を通過して延びている。増倍器回路基板８０５並びにプリント回路基板８１０及び８１５のうちの１つまたは幾つかに導体８２０を電気的に接続するために標準コネクタ３２５（図３参照）を設けることが可能である。プリント回路基板８１０及び８１５のそれぞれの媒質層８２５及び８３０は、中心長軸１０９（図１参照）に沿って互いに向かい合うように方向付けされる。放射制御装置８００のこの構成によれば、絶縁及び放射線遮蔽が強化されるのみならず、増倍器回路基板８０５の位置に装着させた増倍器回路８４０の電気的構成要素８３５にわたって望ましくない電気的浮遊容量が伝わるのが制御される。ここでも、増倍器回路基板８０５並びにプリント回路基板８１０及び８１５の数は様々とすることができることを理解されたい。
【００３０】
図９は、上述した増倍器回路基板６１６及び７０２と同様の製作とした増倍器回路９０８の種々の電気的構成要素９０６を備えた少なくとも１つの増倍器回路基板９０５を、上述したプリント回路基板１３０、２０２、３０２、４０２及び５０２と同様の製作としたプリント回路基板９１０及び９１５と組み合わせて含む放射制御装置９００の別の実施形態を表している。導体９１８は、電源回路６１２（図６参照）から放射線源６０２（図６参照）に電力を提供するために増倍器回路基板９０５からプリント回路基板９１０及び９１５を通過して延びている。金属製脚部９２０と留め具９２５（例えば、ボルトとナット）の組み合わせによって増倍器回路基板９０５がプリント回路基板９１０及び９１５に対して確保される。少なくとも１つの増倍器回路基板９０５及び／またはプリント回路基板９１０及び９１５の間に間隔を設けるために、１つまたは複数の座金９３０をスペーサとして配置させている。座金９３０はさらに、少なくとも１つの増倍器回路基板９０５並びにプリント回路基板９１０及び９１５の媒質層のうちの１つまたは幾つかを電気的接地接続９３５の位置に電気的に接続している。
【００３１】
さらに図９を参照すると、増倍器回路９０８の種々の電気的構成要素９０６のうちの１つまたは幾つか及び／または電源回路６１２（図６参照）は、プリント回路基板９１０及び９１５のうちの少なくとも１つの上において電気的に接続した状態で装着させることができる。プリント回路基板９１０及び９１５は、電気的構成要素９０６に及ぶ電気的浮遊容量を調節することによって電気的遮蔽を強化させることができる。増倍器回路９０８の１つまたは複数の電気的構成要素９０６及び／または電源回路６１２を少なくとも１つの増倍器回路基板９０５からプリント回路基板９１０及び９１５のうちの１つまたは幾つかに移転することによってさらに、密度が小さくなり、またこれによって放射制御装置９００の関連する熱効率を向上させることができる。
【００３２】
電磁波放射の放出すなわち送出を低減する、遮蔽するあるいは制御するように構成させた放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の様々な実施形態について、それぞれ放射線源１０２及び６０２を有する放射発生器１００及び６００と関連させて上で記載した。放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の配置に関する実施形態を示しているが、これらの実施形態はこれに限定されるものではなく、放射線源１０２及び６０２を基準とした放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の配置は様々とすることができる。さらに、放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の実施形態は、別の用途と連係して実現されることもある。放射線遮蔽に関する放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の適用は別の分野や種類の放射発生器に拡張することが可能である。上述した放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００は様々な種類の電磁波放射の遮蔽に関する広範な考え方を提供している。さらに、放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００は、種々の電気的構成要素４３５、７２５、８３５及び９０６を装着するために、並びに様々な種類の放射発生器１００及び６００で適応させることが可能な種々の電気的構成要素４３５、７２５、８３５及び９０６に及ぶ浮遊容量の調節時に使用することが可能である。
【００３３】
この記載では、本発明（最適の形態を含む）を開示するため、並びに当業者による本発明の製作及び使用を可能にするために例を使用している。本発明の特許性のある範囲は添付の特許請求の範囲によって規定していると共に、当業者により行われる別の例を含むことができる。こうした別の例は、特許請求の範囲の文字表記と異ならない構造要素を有する場合や、特許請求の範囲の文字表記と実質的に差がない等価的な構造要素を有する場合があるが、特許請求の範囲の域内にあるように意図したものである。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】プリント回路基板を含む放射制御装置を有する放射発生器の一実施形態の模式図である。
【図２】放射制御装置の一実施形態の模式図である。
【図３】放射制御装置の別の実施形態の模式図である。
【図４】放射制御装置のさらに別の実施形態の模式図である。
【図５】放射制御装置のさらに別の実施形態の模式図である。
【図６】増倍器回路基板を含む放射制御装置を有する放射発生器の別の実施形態の模式図である。
【図７】増倍器回路基板の一実施形態の模式図である。
【図８】プリント回路基板を組み合わせた増倍器回路基板を含む放射制御装置の一実施形態の模式図である。
【図９】プリント回路基板を組み合わせた増倍器回路基板を含む放射制御装置の別の実施形態の模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００ 放射発生器
１０２ 放射線源
１０４ 電源回路
１０８ 陰極
１０９ 中心長軸
１１０ 陽極
１１１ 軸方向外方
１１２ 導体
１１５ 電源回路１０４の第１の部分
１１６ 電源回路１０４の第２の部分
１２０ シャドウゾーン
１２５ 制御装置の一実施形態
１３０ 少なくとも１つのプリント回路基板の一実施形態
２００ 放射制御装置の別の実施形態
２０２ プリント回路基板
２０５ サブストレート層
２１０ 媒質層
２１５ 開口
２２０ 沿面距離
３００ 放射制御装置の別の実施形態
３０２ プリント回路基板
３０５ サブストレート層
３１０ 媒質層
３１５ 媒質層
３２０ 媒質層
３２５ 標準コネクタ
３３０ 標準コネクタ
３３５ 開口
４００ 放射制御装置の別の実施形態
４０２ プリント回路基板
４０４ プリント回路基板
４０６ サブストレート層
４０８ サブストレート層
４１０ 媒質層
４１２ 媒質層
４２２ 導体を貫通させて受け入れる開口
４２５ ポイント貫通穴（ＰＴＨ）
４３０ 電気的接地
４３５ 電気的構成要素
５００ 放射制御装置の別の実施形態
５０２ プリント回路基板
５０５ 媒質層
５１０ 媒質層
５１５ 媒質領域
５２０ 媒質領域
５２５ サブストレート層
５５０ 放射制御装置
５５５ 軸方向外方
５６０ 少なくとも１つの開口
５６５ 導体
６００ 放射発生器
６０２ 放射線源
６０８ 陰極
６１０ 陽極
６１２ 電源回路
６１４ 放射線遮蔽
６１６ 増倍器回路基板
６２０ シャドウゾーン
６２２ 軸方向外方
６２５ 長軸
７００ 制御装置の別の実施形態
７０２ 増倍器回路基板
７０５ 少なくとも１つのサブストレート層
７１０ 少なくとも１つの媒質層
７２５ 複数の電気的構成要素
７３０ 増倍器回路
８００ 放射制御装置の別の実施形態
８０５ 少なくとも１つの増倍器回路基板
８１０ プリント回路基板
８１５ プリント回路基板
８２０ 導体
８２５ 媒質層
８３０ 媒質層
８３５ 電気的構成要素
８４０ 増倍器回路
９００ 放射制御装置
９０５ 少なくとも１つの増倍器回路基板
９０６ 種々の電気的構成要素
９０８ 増倍器回路
９１０ プリント回路基板
９１５ プリント回路基板
９１８ 導体
９２０ 金属製脚部
９２５ 留め具
９３０ 座金
９３５ 電気的接地接続
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載した主題は全般的には放射発生器に関し、またさらに詳細には放射発生器で発生させる放射線を制御するように構成させた放射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波放射を発生させるためには様々な種類の放射発生器が開発されている。こうして発生させた電磁波放射は、医学的撮像を含め様々な目的で利用することができる。こうした放射発生器の一例はＸ線発生器である。典型的なＸ線発生器はポートを通過させ目標物に向けてＸ線を放出するために一般に、電磁波放射（例えば、Ｘ線）を発生させるためのＸ線管と、該Ｘ線管を従来方式で付勢するように構成させた電源回路と、を備える。Ｘ線ポートの周りには、望ましくないＸ線のオペレータへの到来を防止するための放射線遮蔽が設けられている。放射線の遮蔽は通常、鉛などの重金属材料を含む遮蔽物質を用いて実現される。この遮蔽物質に絶縁体を混合させて放射線遮蔽が設けられる。
【０００３】
従来のＸ線発生器の電源回路は一般に、Ｘ線管を付勢するために高い電圧を電力供給するように構成させた高電圧導体を含む。あるケースでは、放射線遮蔽がＸ線管と電源回路の間に配置されておりかつその高電圧導体がこの放射線遮蔽を通過するため、遮蔽物質だけではなく絶縁材料の使用も必要となる。高電圧を伝達する導体が接地ポテンシャルに維持した遮蔽物質のごく近傍に置かれると、高電圧導体と放射線遮蔽の遮蔽物質の間に大きな電気的な応力が存在することになる。この電気的応力を安全値に保つためには、遮蔽物質の位置決め及び寸法制御が不可欠である。これら周知のある種の放射線遮蔽に関する欠点の１つは、鉛材料に関する（特に、これを絶縁表面上や該表面に沿って用いる際に）寸法のバラツキやその位置決めの制御が困難なことである。鉛材料の配置制御に関するこうした困難によって、高電圧電力が望ましくない電気的アーク発生を起こしＸ線発生器に障害を生じる恐れが高まる。
【０００４】
従来の放射線遮蔽に関する別の欠点は、鉛などの重金属材料に関する（特に、これを絶縁表面上や該表面に沿って用いる場合の）接地に関連した技術的困難にある。鉛を接地するためのはんだ付け過程は一般に、鉛材料の一部をＸ線発生器で利用されることが多い絶縁オイルに曝すことによって実施されており、これにより絶縁オイルが汚染する恐れが増大する。この両者（放射線遮蔽の製造過程、すなわち絶縁表面上またはこれに沿って遮蔽物質を配置させること、並びにこの鉛材料をはんだ付けして該材料を電気的に接地させること）は、極めて熟練度が高い作業である。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／００１８８１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、絶縁特性及び放射線遮蔽特性を維持しながら容易に製造し供給することが可能な放射線遮蔽を提供することに対する要求が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上で言及した欠点及び上述の限界は本発明によって対処することができる。
【０００７】
一実施形態では、放射発生器において電磁波放射の送出を制御するための放射制御装置を提供する。本放射制御装置は、サブストレート層を有するプリント回路基板と、該サブストレート層にバインドさせた少なくとも１つの媒質層と、を備える。このプリント回路基板は放射発生器における電磁波放射の送出を制御するように構成されている。
【０００８】
別の実施形態では、放射発生器を提供する。本放射発生器は、放射線源と、該放射線源を付勢して電磁波放射を発生させるように電気的に結合させた電源回路と、少なくとも１つの放射制御装置と、を備える。この少なくとも１つの放射制御装置は少なくとも１つのプリント回路基板を含む。このプリント回路基板は、放射発生器における電磁波放射の送出を制御するように構成されている。
【０００９】
さらに別の実施形態では、Ｘ線管と、該Ｘ線管を付勢するように電気的に結合させた電源回路と、増倍器（ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｒ）回路基板と、を備えたＸ線発生器を提供する。この増倍器回路基板は、Ｘ線発生器における電磁波放射の送出を制御するように適応させている。
【００１０】
様々な趣旨のシステム及び方法について本明細書に記載している。添付の図面を参照し以下の詳細な説明を参照すれば、この要約に記載した態様及び利点以外の別の態様及び利点も明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成すると共に、実施可能な特定の実施形態を一例として図示している添付の図面を参照することにする。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実現できるように十分に詳細に記載しており、さらにこれら実施形態の趣旨を逸脱することなく、別の実施形態が利用されることがあること、並びに論理的、機械的、電気的その他の変更が実施されることがあること、を理解すべきである。したがって、以下の詳細な説明は限定を意味するものと理解すべきではない。
【００１２】
図１は、電磁波放射を発生させるように構成した放射線源１０２を備えた放射発生器１００の一実施形態を表している。図示した実施形態では、放射発生器１００がＸ線発生器であり、かつ放射線源１０２が電源回路１０４と電気的に結合させたＸ線を発生させるためのＸ線管である。図示した放射線源１０２は一般に、放射線源１０２の中心長軸１０９に沿って陽極１１０の反対側に概して整列状態で配置させた陰極１０８を含む。
【００１３】
電源回路１０４は一般に、放射線源１０２から電磁波放射（例えば、Ｘ線）を放出させるように電力を供給するために従来方式で構成させた１つまたは複数の電気的構成要素（例えば、ダイオード、コンデンサ、変圧器、抵抗器、その他）を含む。図示した電源回路１０４は、陽極１１０と電気的に接続された第１の電源回路部分１１５と、陰極１０８と電気的に接続された第２の電源回路部分１１６と、を含む。陽極１１０向けの第１の電源回路部分１１５は、放射線源１０２の陰極１０８と反対側にある陽極１１０から軸方向外方１１１で陽極１１０の直ぐ背後に配置させている。電源回路部分１１６は、同様の方式で陰極１０８の背後に配置させている。電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５は、陽極１１０に対して高電位ポテンシャルを提供するように電気的に結合させた少なくとも１本の導体またはケーブル１１２を含む。放射線源１０２に対して提供される高電位ポテンシャルは、４０〜１００キロボルトの範囲にある。しかし電位ポテンシャルの大きさは様々とさせることができる。
【００１４】
陰極１０８は一般に、従来の方式で電子を放出することが可能な電子放出フィラメントを含む。電源回路１０４によって供給される高電位ポテンシャルによって、陰極１０８から陽極１１０に向かって電子が加速される。加速された電子は陽極１１０と衝突してＸ線放射を発生させる。陰極１０８及び陽極１１０は、ゾーン１２０において放射線源１０２からの電磁波放射の送出を低減するすなわち部分的に減衰させる。シャドウゾーン１２０は、電磁波放射が部分的に減衰される予測レンジを表した一例である。図示したゾーン１２０は全体として円錐形であるが、シャドウゾーン１２０の形状は様々とすることができる。
【００１５】
放射発生器１００はさらに、放射線源１０２からの電磁波放射の送出を少なくとも低減させ制御するように構成された放射制御装置１２５を含む。放射制御装置１２５は一般に、放射線源１０２と電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５の間で電磁波放射または散乱放射線の部分的な減衰が予期されるゾーンであるシャドウゾーン１２０の域内に配置させた電磁波放射の送出をさらに低減させ制御するための少なくとも１つのプリント回路基板１３０を含む。プリント回路基板１３０は、放射線源１０２の長軸１０９と直交する面内でゾーン１２０全体に及ぶか、あるいはゾーン１２０の少なくとも一部にわたって拡がるようなサイズとさせることができる。さらに、放射線源１０２を基準とした放射制御装置１２５の配置は様々とすることができる。
【００１６】
図２は、プリント回路基板２０２からなる放射制御装置２００の一実施形態の模式図を示している。プリント回路基板２０２はサブストレート層２０５及び媒質層２１０を含む。媒質層２１０は様々な処理過程（機械プレス処理、加熱処理、加圧式噴霧、接着剤、別の従来の処理過程、あるいはこれらの組み合わせなど）を用いてサブストレート層２０５にバインドさせることが可能である。
【００１７】
サブストレート層２０５は、エポキシ化合物、ウレタン化合物、セラミック及びシリコン注封材料からなる群より選択される少なくとも１つの絶縁組成または材料からなる。例えば、サブストレート層２０５は、エポキシ貼り合わせガラス布シート（ＦＲ４とも呼ばれる）を含むことが可能である。しかし別の種類の絶縁材料を利用することも可能である。
【００１８】
媒質層２１０は、金属、金属化合物（金属酸化物、金属のリン酸塩、金属の硫酸塩など）、金属合金、あるいはこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む放射線不透過材料からなる。媒質層２１０は容易にエッチングまたははだ付けすることが可能であり、またタングステン、カルシウム、タンタル、スズ、モリブデン、真鍮、銅、ストロンチウム、クロム、アルミニウム及びビスマス、あるいはこれらの混合物や化合物または合金からなる群より選択することができる。しかし、媒質層２１０の組成は上で提示した例に限定されないことを理解されたい。
【００１９】
プリント回路基板２０２はさらに、放射線源１０２（図１参照）の陽極１１０の位置において電気的接続するように電源回路１０４からの導体１１２のための通路を提供している開口またはコンジットまたはスロット２１５を含む。プリント回路基板２０２上における開口２１５の箇所は様々とすることができる。導体１１２と媒質層２１０の間には、電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５の導体１１２とプリント回路基板２０２の媒質層２１０との間における電気的応力並びに望ましくない電気アーク発生の可能性を低減し制御するためにサブストレート層２０５の沿面距離（ｃｒｅｅｐａｇｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）２２０が設けられている。このプリント回路基板２０２の製造処理過程によって、その構造並びにサブストレート層２０５上での導体１１２を基準とした媒質層２１０の配置に関する寸法制御を強化することができる。
【００２０】
媒質層２１０は、露出した外層または中間の囲繞層とすることが可能である。導体１１２（図１参照）は、プリント回路基板２０２のサブストレート層２０５に突き当たるようにさせること、あるいは望ましくない電気的アーク発生の可能性を低減するようにプリント回路基板２０２の媒質層２１０との接触からある所定の離間距離の位置で少なくともサブストレート層２０５のごく近傍に来るようにさせることができる。プリント回路基板２０２の外部で放射線源１０２から軸方向外方１１１（図１参照）に媒質層２１０を配置させることによって媒質層２１０の厚みのうちのより多くを利用でき、これによってプリント回路基板２０２を通過する放射線の送出を低減し制御するための放射線遮蔽効率が向上する。プリント回路基板２０２の媒質層２１０は、サブストレート層２０５にバインドさせる媒質層２１０の所望の厚みを得るために様々な厚さとした上述した１つまたは複数の放射線不透過材料を互いに積み重ねた（または、重ね合わせた）一体の単一層または複数層から構成することが可能である。図示した媒質層２１０はサブストレート層２０５の外面の位置にバインドしているが、本明細書に記載した主題は媒質層２１０がサブストレート２０５の外部にバインドできることや内部に埋め込めることも包含することを理解されたい。
【００２１】
図３は、上述したプリント回路基板２００のサブストレート層２０５及び媒質層２１０の構成と同様のサブストレート層３０５及び媒質層３１０を有するプリント回路基板３０２を含む放射制御装置３００の別の実施形態を表している。媒質層３１０は、媒質層３１０の所望の厚みを得るために様々な厚さとした上述の放射線不透過材料を互いに積み重ねた（または、少なくとも部分的重ね合わせた）同一物または組み合わせ物からなる一連の媒質層３１５及び３２０からなる。上述した媒質層３１５及び３２０によって、プリント回路基板３０２に対する電気的または機械的接続を提供する作業を簡略化するように構成させた１つまたは複数の標準コネクタ３２５及び３３０（例えば、クリップ、ねじ、その他）の装着が容易になる。標準コネクタ３２５及び３３０は、導体１１２（図１参照）に対して電気的接続を提供すること、電気的接続を延長すること、あるいはプリント回路基板３００を通る電気的接地接続を提供することを実行するように構成させている。例えば、導体１１２（図１参照）またはその一部は、上述した開口２１５と同様に製作された開口３３５を通過して延びることができる。導体１１２（図１参照）は、電源回路１０４の第１の電源回路部分１０５からの電力を放射線源１０２（例えば、Ｘ線管）に提供するように標準コネクタ３２５及び３３０を介して電気的に接続させることが可能である。標準コネクタ３２５及び３３０のそれぞれは、同じ媒質層３１５及び３２０上に装着することも、別の媒質層３１５及び３２０上に装着することも可能である。標準コネクタ３２５及び３３０の配置及び種類は様々とすることができる。さらには、２つの媒質層３１５及び３２０を表しているが、媒質層の数は様々とすることができる。
【００２２】
図４は、複数のプリント回路基板４０２及び４０４からなる放射制御装置４００の別の実施形態を表している。プリント回路基板４０２及び４０４は、上述したプリント回路基板２００のサブストレート層２０５及び媒質層２１０の製作の場合と同様に所望の厚みを得るために様々な方式で一体に組み上げられた様々な厚さを有するそれぞれ少なくとも１つのサブストレート層４０６及び４０８と少なくとも１つの媒質層４１０及び４１２とからなる。少なくとも１つのサブストレート層４０６は、放射線源１０２に対面しかつこれの最も近くに配置させた１つの絶縁表面となるように配列させている。サブストレート層４０６及び４０８によってそれぞれ複数の媒質層４１０及び４１２が分離されるようにして複数のプリント回路基板４０２及び４０４からなる放射制御装置４００を製作することによって、媒質層４１０及び４１２のそれぞれを互いに異なる電位ポテンシャル及び／または電気的接地と異なる電位ポテンシャルに維持することができる。プリント回路基板４０２及び４０４のうちの少なくとも一方は、導体１１２をその内部に貫通して受け入れるような上述した開口２１５の製作と同様とした開口４２２に加えて、媒質層４１０及び４１２のうちの１つまたは幾つかに電気的または機械的接続を提供するように構成させた少なくとも１つの開口またはポイント貫通穴（ＰＴＨ）４２５を含む。例えば、複数のプリント回路基板４０２及び４０４の媒質層４１０及び４１２のうちの一方または両方に対する電気的接続のために、開口４２５を通過させて電気的接地接続４３０を受け入れることが可能である。
【００２３】
さらに図４を参照すると、プリント回路基板４０２及び４０４のうちの一方には、電源回路１０４（図１参照）の第１の電源回路部分１０５の１つまたは複数の電気的構成要素４３５（例えば、ダイオード、コンデンサ、抵抗器、変圧器、など）を装着することができる。電気的構成要素４３５の数及び種類は様々とすることができることを理解すべきである。プリント回路基板４０２及び４０４は、放射線遮蔽の提供に加えて、プリント回路基板４０２及び４０４上に装着した電気的構成要素４３５のうちの１つまたは幾つかにまたがる浮遊容量を調節するための電気的遮蔽を提供するように構成させることができる。
【００２４】
図５は、複数の媒質層５０５及び５１０からなるプリント回路基板５０２を含んだ放射制御装置５００の別の実施形態を表している。単一の媒質層５０５が複数の媒質領域５１５及び５２０を備えており、該複数の媒質領域５１５及び５２０は長軸１０９（図１参照）と直交した全体として単一の面に沿っているが、その各々を互いに異なる電位ポテンシャル及び／または電気的接地と異なる電位ポテンシャルとし得るように離間させて位置させている。媒質層５１０は、媒質層５０５の媒質領域５１５及び５２０から（例えば、空気、オイルまたはサブストレート層５２５によって）ある距離だけ離間させた面内に整列させている。しかし図５に示すように、媒質領域５１５及び５２０のそれぞれは、放射線源１０２（図１参照）から軸方向外方１１１で観察した際に媒質層５１０を基準として部分的に重なり合うような分布で配置されている。放射制御装置５００のこの実施形態によって、電磁放射遮蔽が強化される一方でプリント回路基板５０２の位置で複数の電位ポテンシャルが可能となる。媒質層５０５及び５１０のうちの１つまたは幾つかにおける媒質領域５１５及び５２０の数及び配列は様々とすることができることを理解すべきである。
【００２５】
図１に戻ると、放射制御装置５５０も放射制御装置２００と同様に、放射線源１０２の陰極１０８から軸方向外方（矢印及び参照番号５５５で示す）に配置させることができる。放射制御装置５５０は、上述した放射制御装置２００、３００、４００、５００あるいはこれらの組み合わせに関する１つまたは複数の実施形態と同様の方式で製作し動作させることができる。放射制御装置５５０は、第２の電源回路部分１０６から陰極１０８への導体５６５を受け入れるように構成させた、上述した開口２１５と同様の方式で製作された少なくとも１つの開口５６０を含む。
【００２６】
図６は、上述した放射発生器１００と同様に、陰極６０８及び陽極６１０を電源回路６１２及び放射制御装置６１４と組み合わせて有する放射線源６０２（例えば、Ｘ線管）を備えた放射発生器６００の別の実施形態を表している。放射制御装置６１４は、電磁波放射の送出を低減し制御するように構成させた増倍器回路基板６１６を含む。増倍器回路基板６１６は、上述した放射発生器１００のシャドウゾーン１２０内におけるプリント回路基板１３０の配置と同様に、電磁波放射の減衰が予測されるレンジを示すシャドウゾーン６２０の域内に配置させる。増倍器回路基板６１６はさらに、放射線源６０２の長軸６２５に沿って陽極６１０から軸方向外方（矢印及び参照番号６２２で示す）に配置させる。ここでも、増倍器回路基板６１６は別の箇所（例えば、放射線源６０２の反対側で陰極６０８の軸方向外方）に配置できること、並びにそのサイズ及び形状を様々にできることを理解すべきである。
【００２７】
図７は、増倍器回路基板７０２を含む放射制御装置７００の一実施形態の模式図を表している。増倍器回路基板７０２は一般に、少なくとも１つのサブストレート層７０５と、該サブストレート層７０５にバインドさせた少なくとも１つの媒質層７１０と、放射発生器６００（図６参照）の放射線源６０２に伝達する電位ポテンシャルがあるレンジに及ぶような方式で電源回路６１２（図６参照）の一部としてまたはその追加として電気的に接続させた増倍器回路７３０の複数の電気的構成要素７２５と、を備える。電気的構成要素７２５は少なくとも１つの媒質層７１０と電気的に接続した状態で装着される。増倍器回路基板７０２は、放射線遮蔽の強化に加えて、増倍器回路基板７０２の電気的構成要素７２５にかかる電気的浮遊容量を調節するように電気的遮蔽も強化している。
【００２８】
図７は単一の媒質層７１０を有する増倍器回路基板７０２を表しているが、上述したプリント回路基板２０２の製作の場合と同様に媒質層の数は様々とすることができることを理解されたい。さらに、媒質層７１０にバインドさせたサブストレート層７０５を有する単一の増倍器回路基板７０２を参照し例証しているが、増倍器回路基板７０２は、上述したプリント回路基板４０２の製作の場合と同様に、複数の媒質層７１０のうちの１つまたは幾つかの位置で互いに異なる及び／または電気的接地と異なる電位ポテンシャルを維持できるようにその各々が１つまたは複数の媒質層７１０を分離させる１つまたは複数のサブストレート層７０５を有する複数の増倍器回路基板７０２からなることも包含することを理解されたい。同様に、増倍器回路基板７０２の少なくとも１つの媒質層７１０は、上述したプリント回路基板５０２の製作の場合と同様に同じ全体面に沿って整列させているがサブストレート層によって分離されているような複数の媒質領域を様々な配列及び製作方式（例えば、部分的に重ね合わせた分布、均一な積み重ね整列式、その他）で構成することが可能である。
【００２９】
図８は、複数のプリント回路基板８１０及び８１５と結合させた少なくとも１つの増倍器回路基板８０５を含む放射制御装置８００の別の実施形態を表している。増倍器回路基板８０５の製作は、上述した増倍器回路基板６１６及び７０２の製作と同様としている。同様に、プリント回路基板８１０及び８１５の製作は上述したプリント回路基板１３０、２０２、３０２、４０２及び５０２の製作と同様であり、電磁波放射の放出すなわち送出を低減し制御するように構成されている。導体８２０は、電源回路６１２（図６参照）と放射線源６０２（図６参照）を上述のような方式で電気的に接続している。導体８２０は、放射線源６０２（図６参照）の位置における電気的接続のために増倍器回路基板８０５からプリント回路基板８１０及び８１５を通過して延びている。増倍器回路基板８０５並びにプリント回路基板８１０及び８１５のうちの１つまたは幾つかに導体８２０を電気的に接続するために標準コネクタ３２５（図３参照）を設けることが可能である。プリント回路基板８１０及び８１５のそれぞれの媒質層８２５及び８３０は、中心長軸１０９（図１参照）に沿って互いに向かい合うように方向付けされる。放射制御装置８００のこの構成によれば、絶縁及び放射線遮蔽が強化されるのみならず、増倍器回路基板８０５の位置に装着させた増倍器回路８４０の電気的構成要素８３５にわたって望ましくない電気的浮遊容量が伝わるのが制御される。ここでも、増倍器回路基板８０５並びにプリント回路基板８１０及び８１５の数は様々とすることができることを理解されたい。
【００３０】
図９は、上述した増倍器回路基板６１６及び７０２と同様の製作とした増倍器回路９０８の種々の電気的構成要素９０６を備えた少なくとも１つの増倍器回路基板９０５を、上述したプリント回路基板１３０、２０２、３０２、４０２及び５０２と同様の製作としたプリント回路基板９１０及び９１５と組み合わせて含む放射制御装置９００の別の実施形態を表している。導体９１８は、電源回路６１２（図６参照）から放射線源６０２（図６参照）に電力を提供するために増倍器回路基板９０５からプリント回路基板９１０及び９１５を通過して延びている。金属製脚部９２０と留め具９２５（例えば、ボルトとナット）の組み合わせによって増倍器回路基板９０５がプリント回路基板９１０及び９１５に対して確保される。少なくとも１つの増倍器回路基板９０５及び／またはプリント回路基板９１０及び９１５の間に間隔を設けるために、１つまたは複数の座金９３０をスペーサとして配置させている。座金９３０はさらに、少なくとも１つの増倍器回路基板９０５並びにプリント回路基板９１０及び９１５の媒質層のうちの１つまたは幾つかを電気的接地接続９３５の位置に電気的に接続している。
【００３１】
さらに図９を参照すると、増倍器回路９０８の種々の電気的構成要素９０６のうちの１つまたは幾つか及び／または電源回路６１２（図６参照）は、プリント回路基板９１０及び９１５のうちの少なくとも１つの上において電気的に接続した状態で装着させることができる。プリント回路基板９１０及び９１５は、電気的構成要素９０６に及ぶ電気的浮遊容量を調節することによって電気的遮蔽を強化させることができる。増倍器回路９０８の１つまたは複数の電気的構成要素９０６及び／または電源回路６１２を少なくとも１つの増倍器回路基板９０５からプリント回路基板９１０及び９１５のうちの１つまたは幾つかに移転することによってさらに、密度が小さくなり、またこれによって放射制御装置９００の関連する熱効率を向上させることができる。
【００３２】
電磁波放射の放出すなわち送出を低減する、遮蔽するあるいは制御するように構成させた放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の様々な実施形態について、それぞれ放射線源１０２及び６０２を有する放射発生器１００及び６００と関連させて上で記載した。放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の配置に関する実施形態を示しているが、これらの実施形態はこれに限定されるものではなく、放射線源１０２及び６０２を基準とした放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の配置は様々とすることができる。さらに、放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の実施形態は、別の用途と連係して実現されることもある。放射線遮蔽に関する放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００の適用は別の分野や種類の放射発生器に拡張することが可能である。上述した放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００は様々な種類の電磁波放射の遮蔽に関する広範な考え方を提供している。さらに、放射制御装置１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００及び９００は、種々の電気的構成要素４３５、７２５、８３５及び９０６を装着するために、並びに様々な種類の放射発生器１００及び６００で適応させることが可能な種々の電気的構成要素４３５、７２５、８３５及び９０６に及ぶ浮遊容量の調節時に使用することが可能である。
【００３３】
この記載では、本発明（最適の形態を含む）を開示するため、並びに当業者による本発明の製作及び使用を可能にするために例を使用している。本発明の特許性のある範囲は添付の特許請求の範囲によって規定していると共に、当業者により行われる別の例を含むことができる。こうした別の例は、特許請求の範囲の文字表記と異ならない構造要素を有する場合や、特許請求の範囲の文字表記と実質的に差がない等価的な構造要素を有する場合があるが、特許請求の範囲の域内にあるように意図したものである。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】プリント回路基板を含む放射制御装置を有する放射発生器の一実施形態の模式図である。
【図２】放射制御装置の一実施形態の模式図である。
【図３】放射制御装置の別の実施形態の模式図である。
【図４】放射制御装置のさらに別の実施形態の模式図である。
【図５】放射制御装置のさらに別の実施形態の模式図である。
【図６】増倍器回路基板を含む放射制御装置を有する放射発生器の別の実施形態の模式図である。
【図７】増倍器回路基板の一実施形態の模式図である。
【図８】プリント回路基板を組み合わせた増倍器回路基板を含む放射制御装置の一実施形態の模式図である。
【図９】プリント回路基板を組み合わせた増倍器回路基板を含む放射制御装置の別の実施形態の模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１００ 放射発生器
１０２ 放射線源
１０４ 電源回路
１０８ 陰極
１０９ 中心長軸
１１０ 陽極
１１１ 軸方向外方
１１２ 導体
１１５ 電源回路１０４の第１の部分
１１６ 電源回路１０４の第２の部分
１２０ シャドウゾーン
１２５ 制御装置の一実施形態
１３０ 少なくとも１つのプリント回路基板の一実施形態
２００ 放射制御装置の別の実施形態
２０２ プリント回路基板
２０５ サブストレート層
２１０ 媒質層
２１５ 開口
２２０ 沿面距離
３００ 放射制御装置の別の実施形態
３０２ プリント回路基板
３０５ サブストレート層
３１０ 媒質層
３１５ 媒質層
３２０ 媒質層
３２５ 標準コネクタ
３３０ 標準コネクタ
３３５ 開口
４００ 放射制御装置の別の実施形態
４０２ プリント回路基板
４０４ プリント回路基板
４０６ サブストレート層
４０８ サブストレート層
４１０ 媒質層
４１２ 媒質層
４２２ 導体を貫通させて受け入れる開口
４２５ ポイント貫通穴（ＰＴＨ）
４３０ 電気的接地
４３５ 電気的構成要素
５００ 放射制御装置の別の実施形態
５０２ プリント回路基板
５０５ 媒質層
５１０ 媒質層
５１５ 媒質領域
５２０ 媒質領域
５２５ サブストレート層
５５０ 放射制御装置
５５５ 軸方向外方
５６０ 少なくとも１つの開口
５６５ 導体
６００ 放射発生器
６０２ 放射線源
６０８ 陰極
６１０ 陽極
６１２ 電源回路
６１４ 放射線遮蔽
６１６ 増倍器回路基板
６２０ シャドウゾーン
６２２ 軸方向外方
６２５ 長軸
７００ 制御装置の別の実施形態
７０２ 増倍器回路基板
７０５ 少なくとも１つのサブストレート層
７１０ 少なくとも１つの媒質層
７２５ 複数の電気的構成要素
７３０ 増倍器回路
８００ 放射制御装置の別の実施形態
８０５ 少なくとも１つの増倍器回路基板
８１０ プリント回路基板
８１５ プリント回路基板
８２０ 導体
８２５ 媒質層
８３０ 媒質層
８３５ 電気的構成要素
８４０ 増倍器回路
９００ 放射制御装置
９０５ 少なくとも１つの増倍器回路基板
９０６ 種々の電気的構成要素
９０８ 増倍器回路
９１０ プリント回路基板
９１５ プリント回路基板
９１８ 導体
９２０ 金属製脚部
９２５ 留め具
９３０ 座金
９３５ 電気的接地接続
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射発生器（１００及び６００）で発生させる電磁波放射の送出を制御するように適応させた放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）であって、
サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）を有するプリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）と、該サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）にバインドさせた少なくとも１つの媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）と、を備えており、該プリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、７０２、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）は前記放射発生器（１００及び６００）における電磁波放射の送出を制御するように構成されている放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項２】
前記サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）はエポキシ、ウレタン及びシリコン注封材料からなる群より選択される、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項３】
前記媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）は、タングステン、カルシウム、タンタル、スズ、モリブデン、銅、真鍮、ストロンチウム、クロム、アルミニウム、及びビスマスからなる群より選択される放射線不透過材料を含む、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項４】
前記プリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、７０２、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）には、少なくとも１つの電気的構成要素（４３５、７２５、８３５及び９０６）が装着されている、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項５】
前記放射発生器（１００及び６００）は放射線源（１０２）を備えており、かつ前記媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）は該放射線源（１０２及び６０２）と反対側にある前記サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）の外方に配置されると共に該放射線源（１０２、６０２）の長軸（１０９及び６２５）と概して直交する面内に整列させている、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項６】
前記媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）は、その各々が互いに異なる電位ポテンシャルに維持された少なくとも２つの媒質層（４１０、４１２、５１０、５１５、５２０、８２５、８３０）を含む、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項７】
電磁波放射を発生させるように動作可能な放射線源（１０２及び６０２）と、
前記放射線源（１０２、６０２）を付勢するための電力を提供するように電気的に結合された電源回路（１０４及び６１２）と、
前記放射線源（１０２及び６０２）が発生させた電磁波放射の送出を制御するための放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）と、を備えた放射発生器（１００及び６００）であって、
前記放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）は該放射発生器（１００及び６００）における電磁波放射の送出を制御するように構成させた少なくとも１つのプリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、７０２、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）を含む、放射発生器（１００及び６００）。
【請求項８】
前記電源回路（１０４及び６１２）は複数の電気的構成要素（４３５、７２５、８３５及び９０６）を備えており、かつ該電源回路（１０４及び６１２）の少なくとも１つの電気的構成要素（４３５、７２５、８３５及び９０６）はプリント回路基板（４０２、６１６、７０２、８０５、９０５）上に装着されている、請求項７に記載の放射発生器（１００及び６００）。
【請求項９】
前記放射制御装置（６１４及び９００）はさらに、前記プリント回路基板（９１０及び９１５）に対して概して平行に整列した面内に整列させると共に留め具（９２５）によって互いに取り付け合わせた増倍器回路基板（９０５）を含み、該増倍器回路基板（９０５）には前記電源回路（６１２）によって前記放射線源（６０２）に提供される電位ポテンシャルがあるレンジに及ぶように動作可能な増倍器回路（９０８）の少なくとも１つの電気的構成要素（９０６）が装着されている、請求項７に記載の放射発生器（６００）。
【請求項１０】
前記増倍器回路基板（９０５）とプリント回路基板（９１０及び９１５）の間に配置されている、該増倍器回路基板（９０５）と留め具（９２５）の間に電気的接続を提供するための座金（９３０）をさらに含む請求項９に記載の放射発生器（６００）。
【請求項１】
放射発生器（１００及び６００）で発生させる電磁波放射の送出を制御するように適応させた放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）であって、
サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）を有するプリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）と、該サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）にバインドさせた少なくとも１つの媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）と、を備えており、該プリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、７０２、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）は前記放射発生器（１００及び６００）における電磁波放射の送出を制御するように構成されている放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項２】
前記サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）はエポキシ、ウレタン及びシリコン注封材料からなる群より選択される、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項３】
前記媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）は、タングステン、カルシウム、タンタル、スズ、モリブデン、銅、真鍮、ストロンチウム、クロム、アルミニウム、及びビスマスからなる群より選択される放射線不透過材料を含む、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項４】
前記プリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、７０２、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）には、少なくとも１つの電気的構成要素（４３５、７２５、８３５及び９０６）が装着されている、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項５】
前記放射発生器（１００及び６００）は放射線源（１０２）を備えており、かつ前記媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）は該放射線源（１０２及び６０２）と反対側にある前記サブストレート層（２０５、３０５、４０６、４０８、５２５、７０５）の外方に配置されると共に該放射線源（１０２、６０２）の長軸（１０９及び６２５）と概して直交する面内に整列させている、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項６】
前記媒質層（２１０、３１０、３１５、４１０、４１２、５０５、５１０、７１０、８２５、８３０）は、その各々が互いに異なる電位ポテンシャルに維持された少なくとも２つの媒質層（４１０、４１２、５１０、５１５、５２０、８２５、８３０）を含む、請求項１に記載の放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）。
【請求項７】
電磁波放射を発生させるように動作可能な放射線源（１０２及び６０２）と、
前記放射線源（１０２、６０２）を付勢するための電力を提供するように電気的に結合された電源回路（１０４及び６１２）と、
前記放射線源（１０２及び６０２）が発生させた電磁波放射の送出を制御するための放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）と、を備えた放射発生器（１００及び６００）であって、
前記放射制御装置（１２５、２００、３００、４００、５００、６１４、７００、８００、９００）は該放射発生器（１００及び６００）における電磁波放射の送出を制御するように構成させた少なくとも１つのプリント回路基板（１３０、２０２、３０２、４０２、５０２、６１６、７０２、８０５、８１０、８１５、９０５、９１０及び９１５）を含む、放射発生器（１００及び６００）。
【請求項８】
前記電源回路（１０４及び６１２）は複数の電気的構成要素（４３５、７２５、８３５及び９０６）を備えており、かつ該電源回路（１０４及び６１２）の少なくとも１つの電気的構成要素（４３５、７２５、８３５及び９０６）はプリント回路基板（４０２、６１６、７０２、８０５、９０５）上に装着されている、請求項７に記載の放射発生器（１００及び６００）。
【請求項９】
前記放射制御装置（６１４及び９００）はさらに、前記プリント回路基板（９１０及び９１５）に対して概して平行に整列した面内に整列させると共に留め具（９２５）によって互いに取り付け合わせた増倍器回路基板（９０５）を含み、該増倍器回路基板（９０５）には前記電源回路（６１２）によって前記放射線源（６０２）に提供される電位ポテンシャルがあるレンジに及ぶように動作可能な増倍器回路（９０８）の少なくとも１つの電気的構成要素（９０６）が装着されている、請求項７に記載の放射発生器（６００）。
【請求項１０】
前記増倍器回路基板（９０５）とプリント回路基板（９１０及び９１５）の間に配置されている、該増倍器回路基板（９０５）と留め具（９２５）の間に電気的接続を提供するための座金（９３０）をさらに含む請求項９に記載の放射発生器（６００）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−４７５３１（Ｐ２００８−４７５３１Ａ）
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２１１１９４（Ｐ２００７−２１１１９４）
【出願日】平成１９年８月１４日（２００７．８．１４）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２８日（２００８．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１４日（２００７．８．１４）
【出願人】（３９００４１５４２）ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ (6,332)
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【Ｆターム（参考）】
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