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特表2024-527321フィードスルーピンプラグ及び嵌合ソケット付きの真空管挿入アセンブリ
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-24
(54)【発明の名称】フィードスルーピンプラグ及び嵌合ソケット付きの真空管挿入アセンブリ
(51)【国際特許分類】
   H05G 1/08 20060101AFI20240717BHJP
   H01J 35/00 20060101ALI20240717BHJP
   H01J 35/02 20060101ALI20240717BHJP
   H05G 1/04 20060101ALI20240717BHJP
【FI】
H05G1/08 K
H01J35/00 Z
H01J35/02
H05G1/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023580677
(86)(22)【出願日】2022-06-29
(85)【翻訳文提出日】2024-02-27
(86)【国際出願番号】 US2022035589
(87)【国際公開番号】W WO2023278623
(87)【国際公開日】2023-01-05
(31)【優先権主張番号】63/217,019
(32)【優先日】2021-06-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】517023736
【氏名又は名称】ヴァレックス イメージング コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人RYUKA国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】スペンサー、グレゴリー ロバート
(72)【発明者】
【氏名】ハバード、ジェシー
(72)【発明者】
【氏名】コックス、ジェイ. スコット
(72)【発明者】
【氏名】グレイ、カイル
【テーマコード(参考)】
4C092
【Fターム(参考)】
4C092AA01
4C092AB17
4C092AB27
4C092BB18
4C092BE02
(57)【要約】
真空管挿入アセンブリは、それぞれがガラスから構築される、環状フランジ及びステムを有するフレア状挿入部品を含む。ステムは、フランジから軸方向に延びる。フランジは、ステムによって画定されるプラグ凹面の外周縁を取り囲む。フィードスルーピンは、ステムを軸方向に通過し、ステムに封止される。ピンは、凹面の内側で終端して、プラグを形成する。ソケットは、凹面内でプラグに接続し、ピンに取り外し可能に結合するレセプタクルを含み、係合特徴は、誤ったプラグ・ソケット接続を防ぐ。方法は、ピンがプラグ凹面内に配置されるように、固定された相対位置でステムを通してピンを軸方向に挿入することと、ステムがピンに真空密閉されるようにステムを封止し、それによってプラグを形成することと、ピンにソケットの嵌合レセプタクルを取り外し可能に結合することとを含む。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
真空管挿入アセンブリであって、
それぞれがガラスから構築された環状フランジ及びステムを有するフレア状挿入部品であって、前記ステムが前記環状フランジから軸方向に延び、プラグ凹面を画定し、前記環状フランジが前記プラグ凹面の外周縁を取り囲む、前記フレア状挿入部品と、
前記真空管挿入アセンブリの構成要素に結合するように構成され、前記ステムを軸方向に通過し、前記ステムに封止される複数のフィードスルーピンであって、前記フィードスルーピンが前記プラグ凹面の内側の前記ステムから所定の距離で終端して、プラグを集合的に形成する、前記複数のフィードスルーピンと、
前記プラグ凹面内で前記プラグに接続するように構成されたソケットであって、前記ソケットが、前記フィードスルーピンに取り外し可能に結合するように集合的に構成された複数のレセプタクルを含み、前記ソケットまたは前記プラグが、前記プラグが前記ソケットの指定された向きで前記ソケットを受け入れることを可能にするように構成された係合特徴を別々にまたはともに含む、前記ソケットと
を備える、前記真空管挿入アセンブリ。
【請求項2】
前記フィードスルーピンが、中心ポストと、1つ以上の残りのフィードスルーピンとを含み、前記中心ポストが、前記残りのフィードスルーピンのそれぞれの半径方向寸法を超える半径方向寸法を有する、請求項1に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項3】
前記中心ポスト及び前記フィードスルーピンが円筒形であり、前記1つ以上の残りのフィードスルーピンが4つのフィードスルーピンを含む、請求項2に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項4】
前記ソケットが、前記複数のレセプタクルに結合された可撓性ケーブルをさらに備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項5】
前記プラグが前記係合特徴を含む、請求項1に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項6】
前記係合特徴が、1つ以上の残りのフィードスルーピンのそれぞれの長さに比較して延長された長さを有する前記フィードスルーピンの少なくとも1つを含む、請求項5に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項7】
前記係合特徴が、前記レセプタクルの少なくとも1つを収容する段付きの半径方向中間壁面を含み、前記レセプタクルの前記少なくとも1つが、前記延長された長さを有する前記フィードスルーピンのそれぞれのフィードスルーピンを中に受け入れるように構成される、請求項6に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項8】
前記プラグ及び前記ソケットが前記係合特徴を含み、前記係合特徴が、前記プラグのキー付きまたはスプライン付きの表面を含み、前記ソケットが、前記プラグの前記キー付きまたはスプライン付きの表面を中に受け入れるように構成された嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面を含む、請求項5に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項9】
前記フィードスルーピンが、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、またはニッケル-コバルト鉄(Ni-Co-Fe)合金から構築される、請求項1に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項10】
前記フィードスルーピンが、第2の金属でメッキされる第1の金属から構築される、請求項1に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項11】
ガラス外囲器によって取り囲まれた陰極アセンブリであって、前記フレア状挿入部品が、前記ガラス外囲器に接続されるか、または前記ガラス外囲器と一体的に形成され、前記フィードスルーピンが前記陰極アセンブリに接続される、前記陰極アセンブリをさらに備える、請求項1に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項12】
前記真空管挿入アセンブリが、X線管挿入アセンブリとして構成される、請求項11に記載の真空管挿入アセンブリ。
【請求項13】
真空管挿入アセンブリを構築するための方法であって、
ガラスからフレア状挿入部品及びステムを構築することであって、前記フレア状挿入部品が、プラグ凹面を取り囲む環状フランジを有し、前記ステムが、前記環状フランジと一体的に形成され、前記環状フランジから軸方向に延びる、前記構築することと、
フィードスルーピンが、前記プラグ凹面内でプラグとして集合的に配置されるように、互いに対して固定位置で前記ステムを通して複数のフィードスルーピンを軸方向に挿入することと、
前記フィードスルーピンに前記ステムを封止し、それによって前記プラグを形成することであって、前記プラグまたは嵌合ソケットが、前記プラグが指定された向きで前記嵌合ソケットを受け入れることを可能にする係合特徴を含む、前記形成することと
を含む、前記方法。
【請求項14】
互いに対して固定位置で前記ステムを通して前記複数のフィードスルーピンを軸方向に挿入することが、
ピン固定具の複数の開口部内に前記フィードスルーピンを挿入することであって、前記ピン固定具が、前記開口部間に固定間隔を有する前記挿入することと、
前記ステムを通して前記フィードスルーピンを押すことと
をさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項15】
前記真空管挿入アセンブリの前記プラグの前記フィードスルーピンに前記嵌合ソケットの嵌合レセプタクルを取り外し可能に結合することをさらに含む、請求項13または14に記載の方法。
【請求項16】
前記プラグに前記嵌合ソケットを接続する前に、前記係合特徴を介して前記指定された向きで前記嵌合ソケットを位置決めすることであって、前記係合特徴が、少なくとも1つの前記フィードスルーピンが、残りのフィードスルーピンよりも長いことを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項17】
前記プラグ凹面内で前記プラグの前記フィードスルーピンに前記嵌合ソケットの前記嵌合レセプタクルを取り外し可能に結合することが、前記嵌合ソケットの段付きの半径方向中間壁面に位置する前記嵌合レセプタクルの1つに細長いフィードスルーピンを挿入することを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項18】
前記プラグ凹面内で前記プラグの前記フィードスルーピンに前記嵌合ソケットの前記嵌合レセプタクルを取り外し可能に結合することが、前記フィードスルーピンの1つ以上のキー付きまたはスプライン付きの表面を、前記嵌合レセプタクルの嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面内に挿入することを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項19】
真空管挿入アセンブリであって、
軸方向に延びるステム手段と一体的に形成される環状フランジ手段を含むガラス手段であって、前記ステム手段がプラグ凹面手段を画定し、前記環状フランジ手段が、前記プラグ凹面手段の外周縁を取り囲む、前記ガラス手段と、
前記ガラス手段を軸方向に通過し、前記ガラス手段に封止され、前記プラグ凹面手段の内側で終端する複数のフィードスルーピン手段を含むプラグ手段と、
前記プラグ凹面手段内で前記プラグ手段を接続するように構成されたソケット手段であって、前記ソケット手段の複数のレセプタクル手段が、前記プラグ手段の前記フィードスルーピン手段に取り外し可能に結合するように構成され、前記ソケット手段または前記プラグ手段が、前記プラグ手段が前記ソケット手段の指定された向きで前記ソケット手段を受け入れることを可能にするように構成された係合特徴手段を別々にまたはともに含む、前記ソケット手段と
を備える、前記真空管挿入アセンブリ。
【請求項20】
前記係合特徴手段が、前記プラグ手段のキー付きまたはスプライン付きの表面、及び前記プラグ手段の前記キー付きまたは前記スプライン付きの表面を中に受け入れるように構成された前記ソケット手段の嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面を含む、請求項19に記載の真空管挿入アセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、2021年6月30日に出願された米国仮特許出願第63/217,019号の優先権及び利益を主張する。
【背景技術】
【0002】
真空管は、密閉された真空チャンバ内の分離された電極間での電流の流れを制御するために、広範囲の用途で使用されている。X線管は、医用撮像、放射線医学、診断、X線写真術、断層撮影、非破壊試験、物質解析、セキュリティ用途、及び検査などの様々な目的のためにX線放射線を生成し、方向付けるために一般的に使用される特殊なタイプの真空管である。
【0003】
従来のX線管は、励磁された陰極を使用して集中した電子ビームを発し、その後、発した電子ビームを陽極が取り付けられた標的に向かって方向付けることによって動作する。発せられた電子はエネルギーを獲得し、陽極と陰極との間に介在する空間にわたる大きい電位差に基づいて加速する。加速された電子の一部は、陽極上の標的表面に衝突し、入射した電子ビームエネルギーの小さい部分が有用なX線放射線に変換される。残りのエネルギーはおもに、通常はなんらかのタイプの冷却システムを通じてX線管から消散する熱の形をとる。
【0004】
本明細書に説明される図面は、例示目的のためだけであり、本質的に概略的であり、本開示の範囲を限定するのではなく例示的であることを目的としている。
【図面の簡単な説明】
【0005】
図1】X線管用の例示的な真空管挿入アセンブリの図であり、アセンブリはプラグを形成するフィードスルーピンを有し、本明細書に説明される嵌合ソケットも有する。
図2図1に示される真空管挿入アセンブリの一実施形態の透視図である。
図3図1に示される陰極アセンブリとともに使用するための代表的な二重フィラメント装置の概略図である。
図4】本明細書に説明されるように構築されたフレア状挿入部品の代表的な部分の透視図である。
図5】本明細書に説明されるように構築されたフレア状挿入部品の代表的な部分の透視図である。
図6図4及び図5に示されるフレア状挿入部品のプラグに接続するように構成されたソケットの透視図である。
図7図4及び図5に示されるフレア状挿入部品のプラグに接続するように構成されたソケットの透視図である。
図8図7に示されるソケットの代替係合特徴構成を概略で示す。
図9図1及び図2のフレア状挿入部品及び真空管インサートの組み立て中に使用するためのピン固定具の透視図である。
図10図1及び図2のフレア状挿入部品及び真空管インサートの組み立て中に使用するためのピン固定具の透視図である。
図11】本開示に従って真空管インサートを構築するための例示的な方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0006】
本開示の実施形態が本明細書に説明される。開示された実施形態は、様々な解決策の例及び例示として提供される。図面は必ずしも縮尺通りではなく、いくつかの特徴は、対象の特定の詳細を示すために誇張または最小化される可能性がある。したがって、本明細書に開示される具体的な構造的及び機能的詳細は、限定的と解釈されるべきではなく、単に当業者が開示された構造及び方法を様々に採用するために教示するための代表的な基礎として解釈されたい。
【0007】
フローチャート及びプロセスの説明で提供される番号は、明確性を改善することを目的としており、特定の順序またはシーケンスを必ずしも示さない。本発明を実施するための形態のために、「約(about)」、「実質的に(substantially)」、「一般に(generally)」、「約(approximately)」などの近似の語は、それぞれ、「で、もしくはほぼで」または「の0から5%の範囲内で」または「許容製造公差の範囲内で」、またはそれらの任意の論理的な組み合わせの意味で使用され得る。
【0008】
本明細書で説明されるいくつかの実施形態は、概してX線管及び他のタイプの真空管、このような真空管とともに使用するために構築されたガラスインサート、ならびに本明細書に説明される真空管及びガラスインサートを作成し、使用するための方法に関する。特に、以下の開示は、実質的に剛性で、導電性のフィードスルーポストまたはフィードスルーピンの、ガラス真空管用のフレア状挿入部品の画定された開放端のボウル状の空洞(「凹面」)内への伸長に関し、挿入部品は最終的には溶解し、ガラス封入体またはガラス外囲器と融合する。フィードスルーピンは、オペレータが嵌合ソケットを取り外し可能に結合し得るプラグを提示するように配置される。ソケットの構造は、特定の温度、ならびに試験、装填、及び製造と使用の他の段階の間に加えられる他の予想負荷とともに変化し得る。
【0009】
可撓性のワイヤが嵌合フィードスルーワイヤの端部に個別に溶接される既存の手法とは対照的に、本明細書に企図される剛性フィードスルーピンは、その強化された剛性、及び所定の離間及び配向されたプラグとしての凹面の容積内への伸長のため、破損、ほつれ、燃焼、及び電気短絡状態の影響をより受けにくい。さらに以下に説明される独自のプラグ・ソケット結合は、不注意な配線エラーをはるかに起こしにくい。さらに、特定の構成の企図されたソケットは、唯一の指定された向きに設置できるので、プラグ・ソケット接続は、製造、設置、及び保守の間のエラーを低減する。
【0010】
ここで図面を参照すると、類似した番号は類似した構成要素を指し、真空管挿入アセンブリ10は、図1に概略で示される代表的なプラグ12などの本明細書に説明されるプラグ手段を含む。ソケット14として例示される嵌合ソケット手段は、可撓性ケーブル16の末端15に配置され、例えば真空管挿入アセンブリ10に、または真空管挿入アセンブリ10を使用して組み立てられた装置に電力を供給するために、矢印Aで示されるようにプラグ12に取り外し可能に結合される。当該技術分野で理解されるように、真空管挿入アセンブリ10がX線管の一部として使用されるとき、真空管挿入アセンブリ10は、安定した機械的支持及び断熱を提供するように、鉛ライニングの施された保護合金もしくは機械加工されたハウジング(明確にするために省略)内に、または別の適切な保護外部構造内に位置付けされ得る。
【0011】
図1に示される例示的な真空管挿入アセンブリ10は、非限定的なX線管実施形態では、X線放射(矢印18)を集合的に生成し、例えば患者の胸部または付属器官など、対象物22に向かってウィンドウ20を通して発する様々な構成要素を含む。このような構成要素は、ガラスから構築され、当該技術分野で理解されるように、正に帯電した陽極アセンブリ26及び負に帯電した陰極アセンブリ28が位置付けられる内部容積25を画定する封入体または外囲器24などのガラス手段を含む。様々な例示的な実施形態において本明細書に説明されるように、外囲器24は、構造の材料をガラスに限定することなく、ホウケイ酸ガラスまたは別の硬い、用途に適切なガラス材料から構築され得、したがって以後ガラス外囲器24と呼ばれる。
【0012】
説明のために図1では簡略化されているが、陽極アセンブリ26は、回転軸31を有する円筒形のベアリングが取り付けられた回転子30を含む。固定子32は、ガラス外囲器24のネック33を取り囲み、固定子32は回転子30の範囲を定める。このようにして、固定子32が励磁されると、電磁的な引力及び反発力の交互の力によって、回転子30は回転軸31の周りを回転し、同様に、このような回転によって、例えばタングステンから構築された、例えば陽極ステム35を介して回転子30に取り付けられた陽極標的円盤34の回転が引き起こされる。当該技術分野で理解されるように、標的円盤34は、陰極アセンブリ28によって発せられる電子との相互作用に物質標的を提供し、最終的にX線がこのような相互作用から生じる。
【0013】
図1の簡略化された実施形態における陰極アセンブリ28は、集束カップ38が接続される陰極ヘッド36を含む。収束カップ38は、同様に、1つ以上の導電性フィラメント39を含むか、または1つ以上の導電性フィラメント39に接続され、各フィラメント39は、同様に、タングステンまたは別の用途に適した材料から構築することができる。陰極アセンブリ28が励磁されると、電流はフィラメント(複数可)39を通って流れ、フィラメント(複数可)39を加熱する。加熱されたフィラメント(複数可)39は、熱電子放出のプロセスを介して電子を発することによって反応する。
【0014】
約1キロボルト(kV)以上の高電圧は、通常、陽極アセンブリ26と陰極アセンブリ28との間に印加される。したがって、ガラス外囲器24は、通常は10-6mmHg未満の高真空を維持する密閉された真空封入体として機能する。このような強力な真空を保持することに加えて、ガラス外囲器24はまた、著しい漏電またはスプリアス放電なしに、陽極アセンブリ26を陰極アセンブリ28から、それらの間に維持される150kV以上ほど高い電位差で隔離する。
【0015】
本明細書に企図されるガラス外囲器24は、図4及び図5により詳細に示されるように、陰極アセンブリ28に近接して配置された、フレア状挿入部品40を含む。以下により詳細に説明されるように、フレア状挿入部品40は、最終的には溶解し、これ以降それぞれが、同様にフレア状挿入部品40を軸方向に通過する複数のフィードスルーピン42として例示されるフィードスルーピン手段に融合する、及び/またはフィードスルーピン手段と一体的に形成され、したがってフィードスルーピン手段に真空密閉される。フィードスルーピン42は、フレア状挿入部品40によって画定されたプラグ凹面44の中にプラグ12を集合的に形成する。したがって、プラグ12は、様々な生産段階で電力を受け取るために容易にアクセス可能である。
【0016】
その目的のために、ソケット14は、プラグ凹面44内でプラグ12に取り外し可能に結合され、これは、対応する最小レベルの労力で生じる。図1及び図2に示される真空管挿入アセンブリ10の様々な構成要素を接続した後、図3から図9に関して以下に説明されるフレア状挿入部品40は、ガラス外囲器24に接続され、その後、内部容積25はポンプ及び他の関連設備を使用して空にされる。
【0017】
図3を簡略に参照すると、フィードスルーピン42(図1及び図2を参照)の数は、真空管挿入アセンブリ10の構造に応じて変わる場合がある。いくつかの実施形態では、例えば、フィラメント(複数可)39は、フィラメント139及び239を有する示されている二重フォーカスタイプなど、複数のフィラメント39を含み得る。フィラメント139及び239は、対応する端子またはノードとともに示されており、フィラメント139はノード57A及び57Bを有し、フィラメント239はノード57B及び57Cを有する。また、ゲッターノード57Dを有するゲッター70、及びグリッドノード57Eを有するグリッド72も示されている。対応する表記「S小」、「C共通」、及び「L大」は、単一の「小さい」フィラメント(例えば、ノード57Aと57Bとの間に延びるフィラメント139)を接続するか、または単一の「大きい」フィラメント(例えば、ノード57Bと57Cとの間に延びるフィラメント239)を接続するために使用できる。フィラメント139及び239は、ノード57A及び57Cを接続することによって直列に接続され得る。フィラメント139及び239は、ノード57A、57B、及び57Cを接続することによって並列に接続され得る。当該技術分野で理解されるように、より小さいフィラメントを使用すると、例えばより狭い領域を撮像するために適したより小さい焦点スポットが生成される。逆に、複数の/より大きいフィラメントを使用すると、対応する撮像領域がより大きい、より大きい焦点スポットが生成される。
【0018】
ノード57A、57B、及び57Cに加えて、図1及び図2のフィードスルーピン42はまた、本実施形態における合計5つの関連するフィードスルーピン42のために、それぞれ「ゲッター」ノードと「グリッド」ノード57D及び57Eを含み得る。ノード57AからRの特定の同一性は、用途に応じて変化する可能性があり、したがって図3の5ピンの実施形態において示される場所は、ただ1つ考えられる実施態様を表している。本明細書で、及び当該技術分野で使用される場合、ゲッターは、製造中にオフガス粒子を吸収し、封止後に真空を維持するのにも役立つ。したがって、ゲッターノード57Dは、ゲッター70に電気接続の1つを提供する。グリッドは、電子を集束させるために、または高速切り替え速度のために、つまりX線源がオン及びオフされると、電子の流れを制限するもしくは遮断さえするために使用することができる。したがって、グリッドノード57Eは、グリッド72に電気接続の1つを提供する。また、示されているノードの一部が使用されない、つまり互いに結び付けられる、例えばグリッドノード57、ゲッターノード57E、及び共通ノード57Bが、管の中でまたは管の外部でのどちらかで互いに結び付けられるであろうことが考えられる。結果的に、図1のケーブル16は、例えば4ピン構成または3ピン構成の例においてなど、フィードスルーピン42と同じ数の電圧入力を供給されない場合がある。しかしながら、例示的な一貫性のため、真空管挿入アセンブリ10は、以下、代表的な5ピン構成として説明される。
【0019】
ここで図4及び図5を参照すると、フレア状挿入部品40は、例えば、示されるような実質的に平坦な円盤など、環状のフランジ45を含む。環状フランジ45は、軸方向に伸長するステム46と一体的に形成される。軸方向に伸長するステム46は同様に、示されているが、図2においてはラベルが付けられていない外周縁47を有するプラグ凹面44を画定する。プラグ凹面44は、一例として、概して半球形または丸みを帯びた円錐形状を有し得、その結果プラグ凹面44は、図4の視点から凹んだボウル状の外観を有する。管状のフランジ45は、プラグ凹面44の外周縁47を取り囲み、環状のフランジ45の外径及び厚さは、挿入部品が最終的に融合するか、または接続されるガラス外囲器24の残りの構造の外径及び厚さに一致する。
【0020】
図4に最もよく示されるように、フィードスルーピン42は、ステム46を軸方向に通過し、溶解するか、またはステム46に融合する。ガラス外囲器24(図1を参照)の空にされた内部容積25内の真空側と、図2に示される真空管挿入アセンブリ10の取り囲む外部/大気圧力側との間で必要な真空密閉完全性を提供するためにガラスが冷えると、フィードスルーピン42は、このようにしてステム46の取り囲むガラスと一体となる。
【0021】
図5のフィードスルーピン42は、少なくとも2つのピン52が側面に位置する中心ポスト50を含み得、4つのピン52は、図5の非限定的な例示的な構造において中心ポスト50を取り囲む。中心ポスト50は、中心ポスト50が円筒形であるとき、例えば直径など第1の半径方向寸法を有し得、一方、ピン52のそれぞれはより小さい第2の半径方向寸法を有し得る。例えば、第2の半径方向寸法は、様々な例示的な実施形態において、例えば、第1の寸法の約40パーセントから60パーセント、または第1の寸法の約25パーセントから75パントなど、第1の半径方向寸法の約80パーセント未満である場合がある。中心ポスト50のより堅牢なまたはより厚い構造を使用することによって、例えば、他の構成要素及び/または固定具を位置合わせまたは参照し得る実質的に剛性の中心割り出し特徴を提供することによって、図1及び図2の真空管挿入アセンブリ10の構築は容易になる。円筒形のフィードスルーピンが示されているが、フィードスルーピンは、円形、楕円形、矩形、または別の多角形もしくは他の形状を含むが、これらに限定されない様々な断面を有する可能性がある。以下により詳細に説明される係合特徴は、プラグ12が、指定された及び/または固有の向きでソケット14によって受け入れられるように、2つ以上の異なる断面形状(または断面領域)が、フィードスルーピン、及びソケット14(図7から図8)の対応する係合嵌合レセプタクル56に使用されるときに形成され得る。プラグ12が指定された及び/または固有の向きでソケット14によって受け入れられる限り、他の係合特徴は、以下に提供される例により、特徴の他の変形によって形成され得る。
【0022】
ステム46のガラス物質のフィードスルーピン42に対する適切な融着及び接着は、様々な手段によって実施され得、その手段の1つはプレス及び熱源を使用することである。当該技術分野で理解され、本明細書で使用される場合、このようなプレスは、軟化した粘性ガラス物質がフィードスルーピン42の周りを流れ、フィードスルーピン42を取り囲むように、ステム46の加熱されたガラス物質をともに挟み込む/濃縮するために使用され得る。ガラスが冷えると、フィードスルーピン42は、フィードスルーピン42と周囲のガラスの境界面に、介在する隙間または空間が存在しない状態でステム46と一体となる。
【0023】
必要な真空密閉特性を促進するために、フィードスルーピン42を構築するために使用される材料は、ガラス外囲器24のガラスに類似した膨張係数である必要があり、その結果、ガラスの冷却及び固化時に亀裂または間隔が生じない。このような真空シールに適切な1つの考えられる組み合わせは、フレア状挿入部品40の構築用のホウケイ酸塩ガラスまたは別の硬質ガラス、及びいずれもフィードスルーピン42の構築に適切である、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、またはKovar(登録商標)などのニッケルコバルト合金(Ni-Co-Fe)などのメッキ金属または非メッキ金属である。すなわち、フィードスルーピン42は、任意選択で第2の金属でメッキされてもよい第1の金属から構築され得る。メッキされるとき、適切な導電性金属は、連続性を保証し、抵抗を低減するために使用され得、元素のニッケル(Ni)、金(Au)、銅(Cu)、または銀(Ag)はいくつかの可能なメッキ材料である。メッキ材料は、熱応力による損傷を低減する高熱抵抗を有し得る。
【0024】
図4に最もよく示されるように、フィードスルーピン42は、プラグ凹面44の内側の位置で終端し、プラグ12を集合的に形成する。プラグ12は、このようにして、組み立て、試験、または装填の特定の段階に応じて異なる可能性がある電力の組成及びレベルで、図1及び図2の真空管挿入アセンブリ10に必要に応じて電力を接続するために、ステム46上方の都合のよい高さに提示される。例えば、プラグ凹面44の容積内に露出するフィードスルーピン42の長さは、少なくとも4mmから約10mm、または本明細書に説明されるように、ソケット14の嵌合レセプタクル56に進入し、しっかりと係合するために十分な別の適切な長さである場合がある。
【0025】
ここで図6を参照すると、フレア状挿入部品40は、図1及び図2の真空管挿入アセンブリ10の外側/大気圧側から見たときにフレア状挿入部品40が見えるであろうように、示されている。プラグ凹面44内での非可撓性の/実質的に剛性のプラグ12(図4を参照)の外見によって、製造エラーまたはオペレータのエラーを引き起こしやすい可能性がある、例えば、図1の陰極アセンブリ28を設置するときに個々の可撓性ワイヤをフィードスルーピン42のそれぞれに溶接する必要性は排除される。代わりに、プラグ凹面44内のプラグ12の露出したフィードスルーピン42とソケット14を単に係合させ、環状のフランジ45が、プラグ凹面44の外周縁47を取り囲んでもよい。
【0026】
ソケット14は、ケーブル16を形成する電線160を終端させ、電線160の個々の電気接点は、ソケット14内に収容される。図6に示される電線160のそれぞれは、図6の代表的な5ピン実施形態における上述の小さいノード、大きいノード、共通ノード、ゲッターノード、またはグリッドノードの1つに相当する。組み立てを容易にするために、ソケット14は、電線160のそれぞれ用のそれぞれのスルーチャネル49を画定し得、これによって電線160は、ソケット14をきれいに通過して、図7に示されるように、その中に収容される嵌合レセプタクル56と係合することが可能になるであろう。電流制限、電流検出、または他の有益な目的のために、レセプタクル56のいずれかまたは全ては、その中にまたはそれと直列で抵抗器を含み得る。
【0027】
本明細書に企図されるように、レセプタクル56のそれぞれは、フィードスルーピン42のそれぞれ1つを受け入れ、その後安全に保持するために、様々な代替の形で、及び用途に適切な内部接点構造を用いて構築することができる。すなわち、弾性的な内部導電性接続または締まり嵌めが、嵌合フィードスルーピン42とレセプタクル56との間に設けられて、プラグ12とソケット14との間の良好な電気接続及び連続性を保証する。オス・メスプラグ・ソケット構成、双曲面接点、または他の適切な実施形態などであるが、これらに限定されない代替タイプのプラグ・ソケット接続は、本開示の範囲内で使用され得る。例示の簡略さのために省略されているが、例えばプラグ12を定位置にしっかりと係止するためにプラグ12を挿入した後に、接続されたソケット14の部分的な回転を必要とする、キー溝または類似した構造などの追加の保持機構も、他の実施形態で使用され得る。
【0028】
ソケット14の構築の材料は、製造の段階に応じて変わる場合がある。例えば、ソケット14をより高い温度または動力レベルに曝露することを必要とする段階は高温樹脂から構築されるであろうが、より低温または定常状態の動作段階は、ポリカーボネートなどのより低温の材料を使用し得る。より低温の材料は、部分的には冷却油及び他の熱調節構造が、例えばX線管などの完全に組み立てられた真空管装置で存在するために使用され得、これによりソケット14の熱負荷も同様に低下する。所望の幾何学形状を形成するためには、いくつかの実施態様では、図6のソケット14を構築するために三次元(3D)印刷技術または付加製造技術が使用され得る。
【0029】
さらにソケット14に関して、設置中のエラーは、プラグ12が、ソケット14の指定された向きでソケット14を受け入れること、及び逆も同様に可能にするように構成された係合特徴60によって低減される。以下に説明されるように、ソケット14またはプラグ12は、プラグ12がソケット14の指定された向きでソケット14を受け入れること、及び逆も同様に可能にするように様々な実施形態で、別々にまたはともに係合特徴60を含むことができる。この目的のために、プラグ12のためのオプションは、画定された高さで対称性の破れを生じさせるために、他のフィードスルーピン42に対して異なる高さまたは長さを有するフィードスルーピン42の少なくとも1つを形成することである。例えば、係合特徴60は、フィードスルーピン42の1つ以上を、残りのフィードスルーピン42よりも長く残しておくことによって実装され得、このようなフィードスルーピン42は、明確にするために本明細書では細長いピン142と呼ばれている(図1及び図4参照)。簡略にするために、1つのこのような細長いピン142が示されているが、他の構成では2つ以上のフィードスルーピン42が細長くてもよい。
【0030】
図7に示されるように、細長いピン142を使用すると、ソケット14は、任意選択で軸方向壁240を介して段付きの半径方向中間壁面140に接続された半径方向の端面340を含むことが可能になる。半径方向中間壁面140は、レセプタクル56の少なくとも1つを含み得、残りのレセプタクル56は、示されるように、半径方向端面340内に収容され、半径方向端面340から開口している。中間壁面140に位置するレセプタクル(複数可)56は、この特定の例示的な実施形態において、細長いピン142(図1を参照)を受け入れるように構成され得、上述の短い、長い、共通の、ゲッターの、またはグリッドのノードまたはフィードへの接続に対する細長いピン142の同一性は、所望の用途に応じて変化する。
【0031】
複数のこのような細長いピン142をこのようにして使用することによって、オペレータが、指定された向きで図1図2、及び図4のプラグ12にソケット14を接続できることが保証される。この機能は、同様に、例えば、ワニ口クリップまたは直接ワイヤ接続を使用して実施される個々の手作業による接続によって通常確立されるタイプの誤った接続の可能性を下げるか、または誤った接続を防ぐことによって設置を「エラー防止(error-proofs)」する。しかしながら、細長いピン142は、係合特徴60の考えられる1つの実施態様にすぎない。
【0032】
例えば、図8の代替の係合特徴600を簡略に参照すると、図1図2、及び図4のプラグ12は、例えば中心ポスト50または別のフィードスルーピン42の表面上にキー付きまたはスプライン付きの表面420を形成することによって、キー付きまたはスプライン付きの表面420を含み得る。このような実施形態では、ソケット14は、嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面61を含み、ソケット14の指定された向きが、中心ポスト50が対応するレセプタクル56に進入することを可能にする。係合特徴60を実装するための他の可能性が存在する場合があるため、細長いピン142及び/またはキー付き/スプライン付きの表面420及び61の使用は、プラグ12が上述の指定された向きでソケット14に結合されることを可能にするための単なる例示的な手段である。
【0033】
図9を参照すると、上述の中心ポスト50は、例えばステム46を溶解し、フィードスルーピン42をその中に封止する前に、フィードスルーピン42の適切な間隔及び水平化を保証する目的の割り出し可能特徴として使用され得る。設置を容易にするために、例えば、ステム46は、ステム46を毎回同じ向きで割り出すまたは位置合わせするピン固定具65を使用して水平にされ得る。中心ポスト50はまた、最終的な封止を含む製造の後の段階での位置合わせのために使用されるので、ステム46は、まっすぐな軸方向の位置合わせを維持する必要がある。このような位置合わせは、例えば、軸方向に伸長する固定具ポスト68に接続されるか、または軸方向に伸長する固定具ポスト68と一体的に形成された中実の平面状の基部66などの代表的なピン固定具65によって可能になる。
【0034】
操作中、オペレータは、互いに対して固定位置にあるステム46を通して、ピン固定具の、この例では固定具ポスト68の嵌合開口部156の中に、プラグ12を形成する個々のフィードスルーピン42を軸方向に挿入し得、固定具ポスト68は最終的にプラグ凹面44に進入する。固定具は、ステム46は封止されている間フィードスルーピン42を定位置に保持するように設計されているため、固定具はフィードスルーピン42と同じ数の開口部156を有する。図10に最もよく示されるように、環状フランジ45の半径方向面69は、その後基部上にしっかりと載る。図10図1も参照)に示される陰極アセンブリ10は、次に図9のステム46から延びるパススルーピン42の自由端E1に電気的に接続される。この固定化及び水平化の手法は、仮にあるとしてもめったに完全に平坦にはならないガラスフレア部品40の半径方向面69で、ステム46が水平にされる従来の手法と対照的であってよい。結果として、陰極ヘッド36(図1を参照)は、ときにはわずかに屈曲して見える可能性があり、これにより偏った焦点が生じる可能性がある。
【0035】
図11は、例えば、図1から図10を参照して上述されたように、X線管などの真空管用の真空管挿入アセンブリ10を構築するための例示的な方法100を示す。方法100の可能性のある実施形態は、図4に最もよく示されるように、プラグ凹面44を取り囲む環状フランジ45と、環状フランジ45と一体的に形成され、環状フランジ45から軸方向に延びるステム46とを有するフレア状挿入部品40を提供することを含む、ブロックB102で開始する。方法100は、次にブロックB104に進む。
【0036】
ブロックB104は、フィードスルーピン42がプラグ12としてプラグ凹面44内に集合的に配置されるように、互いに対して固定位置でステム46を通して複数のフィードスルーピン42を軸方向に挿入することを伴う。方法100のいくつかの実施態様では、これは、ピン固定具65は、開口部156の間に固定間隔を有する状態で、ピン固定具65内の開口部156の中にフィードスルーピン42を挿入することを含み得る(図9を参照)。その後、フィードスルーピン42は、例えばピンチプレスを使用してステム56を通して押され得る。したがって、ピン固定具65の使用は、中心ポスト50に対して垂直向きで環状フランジ45の平面を維持する利点を有する。方法100は次にブロックB106に進む。
【0037】
ブロックB106は、ステム46がフィードスルーピン42に真空密閉され、それによってプラグ12を形成するように、フィードスルーピン42にステム46を封止することを含む。封止することは、おそらくフレア状挿入部品40が、図9のピン固定具65または類似した固定具内で配向、水平化、及び保持される間に、ガラス旋盤及び/またはプレスを使用して、ステム46の部分的の溶融したまたは粘性の熱軟化したガラスを形成することを伴い得る。ステム46はこのようにしてフィードスルーピン42に真空密閉され、フィードスルーピン42は、ステム46の取り囲むガラスを通って延び、それらの間に真空を損なう介在する空間はない。方法100は次にブロックB108に進む。
【0038】
図11のブロックB108は、フィードスルーピン42を、陰極ヘッド36の対応する接続部に接続し、次にフィラメント(複数可)39をその中に設定することを含み得る。上述のように、フィードスルーピン42は、全ての潜在的に真空を激減させる漏れ経路が封止されるように、ステム46の熱軟化ガラス物質で一体的に形成される。陰極アセンブリ28がこのように接続されると、方法100はブロックB110に進む。
【0039】
ブロックB110で、方法100は、真空管挿入アセンブリ10の構築を完了することを含む。これは、X線管インサートの非限定的な例示的な構築において、図1の残りの構成要素を設置することを伴い得る。例えば、図1の陽極アセンブリ26は、ネック33及び陽極シャンク(図示せず)の中に直接的にねじ込まれ得、一方、陰極アセンブリ28は、中心ポスト50の上に置かれる。ステム46は、ピン固定具65を使用して中心ポスト50から水平にされたため、この陰極ヘッド36は封止中、まっすぐである。この労力の一部として、フレア状挿入部品40は、図1のガラス外囲器24に接続されて、それによってガラス外囲器24の画定された容積25内に陰極アセンブリ28及び図1の残りの構成要素を封入する。ガラス外囲器24は空にされて、真空を形成し得る。方法100は、その後ブロックB112に進む。
【0040】
方法100のブロックB112は、図7に最もよく示されるソケット14の嵌合レセプタクル56を、それ自体プラグ凹面44(図4を参照)内に位置するプラグ12のフィードスルーピン42に取り外し可能に結合することを含む。電力は、それによって真空管挿入アセンブリ10に供給される。
【0041】
特に図7及び図8を参照して上述されるように、ブロックB112は、プラグ12にソケット14を接続するときに指定された向きにソケット14を配向することを含み得る。ソケット14の異なる構成は、最終的なシール、ポンプ、ベークアウト、無線周波数(RF)、高圧試験、及びタンクを含む組み立て及び試験の異なる段階を実行するために使用され得、後者は、小さいバリなどの高電場領域/凹凸のならし及び除去のために使用される。
【0042】
同様に、電圧及び圧力などの枢要部でのサインオフのために、及び真空管挿入アセンブリ10を外部電力に接続するために異なるソケット14が使用され、ソケット14は電気接続に影響を与えるために露出したプラグ12内に直接的にただ差し込まれるであろう。オペレータは、絶縁体内の小さい穴を通して個々のワイヤを送り、陰極アセンブリ28にワイヤを個別に接続する必要なくなるであろうため、装填は同様に容易になる。代わりに、筐体は、上述のように、フィードスルーピン42上に直接的に差し込まれるソケット14で修正されるであろう。
【0043】
本開示の一実施形態によれば、真空管挿入アセンブリ10は、それぞれがガラスから構築される、環状フランジ45及びステム46を有するフレア状挿入部品40を含む。ステムは、環状フランジ45から軸方向に伸び、プラグ凹面44を画定する。環状フランジ45は、プラグ凹面44の外周縁47を取り囲む。複数のフィードスルーピン42は、真空管挿入アセンブリ10の構成要素に接続するように構成され、ステム46を軸方向に通過し、ステム46に封止される。フィードスルーピン42は、プラグ凹面44の内側のステム46から所定の距離で終端して、プラグ12を集合的に形成する。ソケット14は、プラグ凹面44内でプラグ12に接続するように構成され、ソケット14は、フィードスルーピン42に取り外し可能に結合するように集合的に構成された複数のレセプタクル56を含む。ソケット14またはプラグ12は、プラグ12がソケット14の指定された向きでソケット14を受け入れることを可能にするように構成された係合特徴60、600を別々にまたはともに含む。
【0044】
一実施形態では、フィードスルーピン42は、中心ポスト50と、1つ以上の残りのフィードスルーピン52とを含む。中心ポスト50は、残りのフィードスルーピン52のそれぞれの半径方向寸法を超える半径方向寸法を有する。中心ポスト50及びフィードスルーピン42、52は、可能性のある構成においては円筒形であってよく、1つ以上の残りのフィードスルーピン52は、4つのフィードスルーピンを含む。
【0045】
別の実施形態では、ソケット14は、複数のレセプタクル56に結合された可撓ケーブル16をさらに含む。
【0046】
プラグ12は、プラグ12が指定された向きでソケット14を受け入れることを可能にするように構成された係合特徴60を含み得る。可能性のある実施形態では、係合特徴60は、1つ以上の残りのフィードスルーピン42のそれぞれの長さに比較して延長された長さを有するフィードスルーピン42の少なくとも1つを含む。係合特徴60はまた、レセプタクル56の少なくとも1つを収容する段付きの半径方向中間壁面140を含み得、レセプタクル56の少なくとも1つは、延長された長さを有するフィードスルーピン42のそれぞれのフィードスルーピンを中に受け入れるように構成される。
【0047】
プラグ12及びソケット14は、係合特徴600を含み、開示された実施形態における係合特徴600は、プラグ12のキー付きまたはスプライン付きの表面420を含む。このような実施形態におけるソケット14は、プラグ12のキー付きまたはスプライン付きの表面420を中に受け入れるように構成された嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面61を含む。
【0048】
フィードスルーピン42は、任意選択で、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、またはニッケルコバルト鉄(Ni-Co-Fe)合金から構築されてよい。
【0049】
別の可能性のある実施形態によるフィードスルーピン42は、第2の金属でメッキされた第1の金属から構築される。
【0050】
上述の実施形態のいずれかの一部として、陰極アセンブリ28は、ガラス外囲器24で取り囲まれ得、フレア状挿入部品40は、ガラス外囲器24に接続されるか、またはガラス外囲器24と一体的に形成される。フィードスルーピン42は、陰極アセンブリ28に接続される。
【0051】
本開示の一実施形態においては、真空管挿入アセンブリ10は、X線管挿入アセンブリ10として構成される。
【0052】
本開示の別の実施形態によれば、真空管挿入アセンブリ10を構築するための方法100は、ガラスからフレア状挿入部品40及びステム46を構築することを含み、フレア状挿入部品40は、プラグ凹面44を取り囲む環状フランジ45と、環状フランジ45と一体的に形成され、そこから軸方向に延びるステム46とを有する。本実施形態における方法100は、フィードスルーピン42がプラグ凹面44内にプラグ12として集合的に配置され、フィードスルーピン142の少なくとも1つがフィードスルーピン42の残りの量よりも長くなるように、互いに対して固定された位置でステム46を通して複数のフィードスルーピン42を軸方向に挿入することを含む。方法100はまた、フィードスルーピン42にステム46を封止し、それによってプラグ12を形成することを含む。方法100はまた、真空管挿入アセンブリ10のプラグ12のフィードスルーピン42にソケット14の嵌合レセプタクル56を取り外し可能に結合することを含み得る。
【0053】
本開示の別の実施形態によれば、真空管挿入アセンブリ10を構築するための方法100は、ガラスからフレア状挿入部品40及びステム46を構築することを含み、フレア状挿入部品40は、プラグ凹面44を取り囲む環状フランジ45と、環状フランジ45と一体的に形成され、環状フランジ45から軸方向に延びるステム46とを有する。本実施形態における方法100は、フィードスルーピン42がプラグ12としてプラグ凹面44内に集合的に配置されるように、互いに対して固定位置でステム46を通して複数のフィードスルーピン42を軸方向に挿入することを伴う。方法100はまた、フィードスルーピン42にステム46を封止し、それによってプラグ12を形成することを含む。ソケット14またはプラグ12は、プラグ12がソケット14の指定された向きでソケット14を受け入れることを可能にするように構成された係合特徴60、600を別々にまたはともに含む。方法100はまた、真空管挿入アセンブリ10のプラグ12のフィードスルーピン42にソケット14の嵌合レセプタクル56を取り外し可能に結合することを含み得る。
【0054】
互いに対して固定位置でステム46を通して複数のフィードスルーピン42を軸方向に挿入することは、ピン固定具65の複数の開口部156内にフィードスルーピン42を挿入することであって、ピン固定具65が開口部156間に固定間隔を有する挿入することと、ステム46を通してフィードスルーピン42を押すこととを含み得る。
【0055】
可能性のある実施形態では、方法100は、フィードスルーピン42を、陰極アセンブリ28の対応する接続部に接続することと、ガラス外囲器24にフレア状挿入部品40を接続し、それによってガラス外囲器24の容積25内に陰極アセンブリ28を封入することを含む。
【0056】
一実施形態では、方法100は、プラグ12にソケット14を接続する前に、係合特徴60、600を介して指定された向きにソケット14を位置決めすることを含む。係合特徴60、600は、フィードスルーピン42の残りの量よりも長いフィードスルーピン142の少なくとも1つを含む。
【0057】
プラグ凹面44内でプラグ12のフィードスルーピン42にソケット14の嵌合レセプタクル56を取り外し可能に結合することは、可能性のある実施形態では、ソケット14の段付きの半径方向中間壁面140に位置する嵌合レセプタクル56の1つに細長いフィードスルーピン42を挿入することを含む。
【0058】
プラグ凹面44内でプラグ12のフィードスルーピン42にソケット14の嵌合レセプタクル56を取り外し可能に結合することは、嵌合レセプタクル56の1つの嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面61内にフィードスルーピン42の1つ以上のキー付きまたはスプライン付きの表面420を挿入することを含み得る。
【0059】
開示されている真空管挿入アセンブリ10のいくつかの実施形態は、環状フランジ手段と、ステム手段とを含む。例えば、真空管挿入アセンブリは、軸方向に延びるステム手段と一体的に形成された環状フランジ手段を含む、ガラス手段を含む可能性があり、ステム手段はプラグ凹面手段を画定する。環状フランジ手段は、プラグ凹面手段の外周縁を取り囲む。プラグ手段は、ガラス手段を軸方向に通過し、ガラス手段に封止され、プラグ凹面手段の内側で終端する複数のフィードスルーピン手段を含む。ソケット手段としては、プラグ凹面手段内でプラグ手段に接続するように構成することができる。ソケット手段の複数のレセプタクル手段は、プラグ手段のフィードスルーピン手段に取り外し可能に結合するように構成される。ソケット手段またはプラグ手段は、プラグ手段がソケット手段の指定された向きでソケット手段を受け入れること、及び逆も同様に可能にするように構成された係合特徴を別々にまたはともに含む。
【0060】
係合特徴手段は、プラグ手段のキー付きまたはスプライン付きの表面、及びプラグ手段のキー付きまたはスプライン付きの表面を中に受け入れるように構成されたソケット手段の嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面を任意選択で含む可能性がある。
【0061】
環状フランジ手段の例は、環状フランジ42を含む。ステム手段の例は、ガラス外囲器24と一体的に形成された軸方向に延びるステム46を含み、ステム46は、プラグ凹面手段を画定する。さらに、プラグ凹面手段の例は、上述のプラグ凹面44を含み、環状フランジ手段は、プラグ凹面手段の外周縁を取り囲む。プラグ手段の例は、複数のフィードスルーイン手段を含む上述のプラグ12を含み、その例は、ガラス手段を軸方向に通過し、ガラス手段に封止され、プラグ凹面手段の内側で終端する上述のフィードスルーピン42を含む。ソケット14として例示される本開示の本実施形態におけるソケット手段は、プラグ凹面手段内でプラグ手段に接続するように構成される。ソケット手段の複数のレセプタクル手段は、プラグ手段のフィードスルーピン手段に取り外し可能に結合するように構成され、レセプタクル手段の例は上述のレセプタクル56である。
【0062】
いくつ実施形態形態におけるプラグ手段は、プラグ手段が、指定の向きでソケット手段を受け入れることを可能にするように構成された係合特徴手段を含み、係合特徴手段の例は、上述の係合特徴60、600を含む。
【0063】
以下の条項は、本明細書に開示されるように、真空管挿入アセンブリの代表的な構成、及び真空管挿入アセンブリを組み立てるための方法を提供する。
【0064】
条項1:真空管挿入アセンブリであって、それぞれがガラスから構築された環状フランジ及びステムを有するフレア状挿入部品であって、前記ステムが前記環状フランジから軸方向に延び、プラグ凹面を画定し、前記環状フランジが前記プラグ凹面の外周縁を取り囲む、前記フレア状挿入部品と、前記真空管挿入アセンブリの構成要素に結合するように構成され、前記ステムを軸方向に通過し、前記ステムに封止される複数のフィードスルーピンであって、前記フィードスルーピンが前記プラグ凹面の内側の前記ステムから所定の距離で終端して、プラグを集合的に形成する、前記複数のフィードスルーピンと、前記プラグ凹面内で前記プラグに接続するように構成されたソケットであって、前記ソケットが、前記フィードスルーピンに取り外し可能に結合するように集合的に構成された複数のレセプタクルを含み、前記ソケットまたは前記プラグが、前記プラグが前記ソケットの指定された向きで前記ソケットを受け入れることを可能にするように構成された係合特徴を別々にまたはともに含む、前記ソケットとを備える、前記真空管挿入アセンブリ。
【0065】
条項2:前記フィードスルーピンが、中心ポストと、1つ以上の残りのフィードスルーピンとを含み、前記中心ポストが、前記残りのフィードスルーピンのそれぞれの半径方向寸法を超える半径方向寸法を有する、条項1に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0066】
条項3:前記中心ポスト及び前記ピンが円筒形であり、前記1つ以上の残りのフィードスルーピンが4つのフィードスルーピンを含む、条項2に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0067】
条項4:前記ソケットが、前記複数のレセプタクルに結合された可撓性ケーブルをさらに備える、条項1から3のいずれか1項に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0068】
条項5:前記プラグが前記係合特徴を含む、条項1から4のいずれか1項に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0069】
条項6:前記係合特徴が、1つ以上の残りのフィードスルーピンのそれぞれの長さに比較して延長された長さを有する前記フィードスルーピンの少なくとも1つを含む、条項5に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0070】
条項7:前記係合特徴が、前記レセプタクルの少なくとも1つを収容する段付きの半径方向中間壁面を含み、前記レセプタクルの前記少なくとも1つが、前記延長された長さを有する前記フィードスルーピンのそれぞれのフィードスルーピンを中に受け入れるように構成される、条項6に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0071】
条項8:前記プラグ及び前記ソケットが前記係合特徴を含み、前記係合特徴が、前記プラグのキー付きまたはスプライン付きの表面を含み、前記ソケットが、前記プラグの前記キー付きまたはスプライン付きの表面を中に受け入れるように構成された嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面を含む、条項5に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0072】
条項9:前記フィードスルーピンが、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、またはニッケル-コバルト鉄(Ni-Co-Fe)合金から構築される、条項1から8のいずれか1項に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0073】
条項10:前記フィードスルーピンが、第2の金属でメッキされる第1の金属から構築される、条項1から9のいずれか1項に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0074】
条項11:ガラス外囲器によって取り囲まれた陰極アセンブリであって、前記フレア状挿入部品が、前記ガラス外囲器に接続されるか、または前記ガラス外囲器と一体的に形成され、前記フィードスルーピンが前記陰極アセンブリに接続される、前記陰極アセンブリをさらに備える、条項1から10のいずれか1項に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0075】
条項12:前記真空管挿入アセンブリが、X線管挿入アセンブリとして構成される、条項11に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0076】
条項13:真空管挿入アセンブリを構築するための方法であって、ガラスからフレア状挿入部品及びステムを構築することであって、前記フレア状挿入部品が、プラグ凹面を取り囲む環状フランジを有し、前記ステムが、前記環状フランジと一体的に形成され、前記環状フランジから軸方向に延びる、前記構築することと、前記フィードスルーピンが、前記プラグ凹面内でプラグとして集合的に配置されるように、互いに対して固定位置で前記ステムを通して複数のフィードスルーピンを軸方向に挿入することと、前記フィードスルーピンに前記ステムを封止し、それによって前記プラグを形成することであって、前記プラグまたは嵌合ソケットが、前記プラグが指定された向きで前記ソケットを受け入れることを可能にする係合特徴を含む、前記形成することとを含む、前記方法。
【0077】
条項14:互いに対して固定位置で前記ステムを通して前記複数のフィードスルーピンを軸方向に挿入することが、ピン固定具の複数の開口部内に前記フィードスルーピンを挿入することであって、前記ピン固定具が、前記開口部間に固定間隔を有する前記挿入することと、前記ステムを通して前記フィードスルーピンを押すこととをさらに含む、条項13に記載の方法。
【0078】
条項15:前記真空管挿入アセンブリの前記プラグの前記フィードスルーピンに前記ソケットの嵌合レセプタクルを取り外し可能に結合することをさらに含む、条項13または14のいずれかに記載の方法。
【0079】
条項16:前記プラグに前記ソケットを接続する前に、前記係合特徴を介して前記指定された向きで前記ソケットを位置決めすることであって、前記係合特徴が、前記フィードスルーピンの前記残りの量よりも長い細長いフィードスルーピンである前記フィードスルーピンの少なくとも1つを含む、前記位置決めすることをさらに含む、条項15に記載の方法。
【0080】
条項17:前記プラグ凹面内で前記プラグの前記フィードスルーピンに前記ソケットの前記嵌合レセプタクルを取り外し可能に結合することが、前記ソケットの段付きの半径方向中間壁面に位置する前記嵌合レセプタクルの1つに細長いフィードスルーピンを挿入することを含む、条項15に記載の方法。
【0081】
条項18:前記プラグ凹面内で前記プラグの前記フィードスルーピンに前記ソケットの前記嵌合レセプタクルを取り外し可能に結合することが、前記フィードスルーピンの1つ以上のキー付きまたはスプライン付きの表面を、前記嵌合レセプタクルの嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面内に挿入することを含む、条項15から17のいずれか1項に記載の方法。
【0082】
条項19:真空管挿入アセンブリであって、軸方向に延びるステム手段と一体的に形成される環状フランジ手段を含むガラス手段であって、前記ステム手段がプラグ凹面手段を画定し、前記環状フランジ手段が、前記プラグ凹面手段の外周縁を取り囲む、前記ガラス手段と、前記ガラス手段を軸方向に通過し、前記ガラス手段に封止され、前記プラグ凹面手段の内側で終端する複数のフィードスルーピン手段を含むプラグ手段と、前記プラグ凹面手段内で前記プラグ手段を接続するように構成されたソケット手段であって、前記ソケット手段の複数のレセプタクル手段が、前記プラグ手段の前記フィードスルーピン手段に取り外し可能に結合するように構成され、前記ソケット手段または前記プラグ手段が、前記プラグ手段が前記ソケット手段の指定された向きで前記ソケット手段を受け入れることを可能にするように構成された係合特徴手段を別々にまたはともに含む、前記ソケット手段とを備える、前記真空管挿入アセンブリ。
【0083】
条項20:前記係合特徴手段が、前記プラグ手段のキー付きまたはスプライン付きの表面、及び前記プラグ手段の前記キー付きまたは前記スプライン付きの表面を中に受け入れるように構成された前記ソケット手段の嵌合するキー付きまたはスプライン付きの表面を含む、条項19に記載の真空管挿入アセンブリ。
【0084】
これらのシステム及び方法が例示的実施形態に関して説明されているが、特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、種々の変更が行われ得、これらの教示を他の問題、材料、及び技術に適合させるために均等物を置き換えることができることが当業者によって理解される。一実施形態の特徴、態様、構成要素、または動作は、本明細書に説明される他の実施形態の特徴、態様、構成要素、または動作と組み合わされてよい。したがって、本発明は、開示されている特定の例に限定されるのではなく、添付の特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態を包含する。
【0085】
この書面での開示に続く特許請求の範囲は、ここで本書面での開示に明確に組み込まれ、各請求項は別個の実施形態としてそれ自体で成立する。この開示には、従属クレームを伴う独立クレームの全ての変形が含まれる。さらに、以下の独立請求項及び従属請求項から派生することが可能である追加の実施形態も、本書面での説明に明示的に組み込まれる。これらの追加の実施形態は、所与の従属請求項の依存関係を語句「請求項[x]で始まり、この請求項の直前の請求項で終わる請求項のいずれか」に置き換えることによって決定され、ここで、括弧付きの用語「[x]」は、直近に記載した独立請求項の番号に置き換えられる。例えば、独立請求項1で始まる第1の請求項の組について、請求項3は請求項1及び2のいずれかに従属し、これらの別々の従属関係によって2つの異なる実施形態を得ることができ、請求項4は請求項1、2または3のいずれか1項に従属し、これらの別々の従属関係によって3つの異なる実施形態を得ることができ、請求項5は請求項1、2、3または4のいずれか1項に従属し、これらの別々の従属関係によって4つの異なる実施形態を得ることができ、以下同様である。
【0086】
特徴または要素に関する用語「第1」の請求項における記載は、第2、または追加のそのような特徴または要素の存在を必ずしも示唆するものではない。存在する場合、ミ-ンズ・プラス・ファンクション形式で具体的に記載された要素は、米国特許法第112条(f)項に従って、本明細書で説明された対応する構造、材料または動作及びそれらの均等物を網羅するように解釈されることが意図される。独占的な権利または特権が請求される本発明の実施形態は、以下のように定められる。
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【国際調査報告】