CN101553896B - 旋转阳极型x射线管 - Google Patents

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Abstract

一种旋转阳极型X射线管，包括：固定体，其在侧面上具有径向滑动轴承面(S1)，在内部具有供冷却液(20)流动的流路；旋转体(600)，其包括圆盘状的大直径部(610)和小直径部(620)，大直径部(610)具有与所述固定体的一端部隔开间隙地嵌合的凹部(51a)，构成阳极靶(50)，小直径部(620)围绕所述固定体的侧面，在内表面上具有与所述径向滑动轴承面隔开间隙相对的径向滑动轴承面(S2)，在一端部与所述大直径部形成一体；被填充在所述间隙内的润滑剂；与所述大直径部的阳极靶相对配置的阴极(80)；以及真空管壳(90)，其收容所述固定体、旋转体、润滑剂和阴极，将所述固定体在所述固定体的另一端部固定，所述固定体的另一端部相对于与所述凹部嵌合的所述固定体的一端部位于相反侧。

Description

旋转阳极型X射线管
技术领域
本发明涉及一种旋转阳极型X射线管。
背景技术
一般而言，X射线管装置在医疗诊断系统和工业诊断系统等中使用。X射线管装置包括：辐射X射线的旋转阳极型X射线管、定子线圈、以及收容这些旋转阳极型X射线管和定子线圈的框体。旋转阳极型X射线管具有：固定轴、设置成能以该固定轴为轴进行旋转的旋转体、通过接头部设置在该旋转体的端部上的阳极靶、与该阳极靶相对配置的阴极、收容这些部件的真空管壳、以及填充在该真空管壳内的冷却液。在固定轴和旋转体间的间隙内填充有液体金属。
在上述X射线管装置的动作状态下，定子线圈产生作用于旋转体的磁场，因此，旋转体和阳极靶旋转。另外，阴极对阳极靶照射电子束。由此，阳极靶在与电子碰撞时释放X射线。
在X射线管装置动作时，阳极靶因朝该阳极靶的热量输入而成为高温状态。即，阳极靶因受到电子束的照射而成为高温状态。特别是受到电子碰撞的电子冲击面(焦点)的温度会成为高温。因此，电子冲击面的温度必须是阳极靶材质的熔化温度以下的温度。
根据上述内容，曾开发了使阳极靶冷却用的技术。例如，在USP5541975和DE3644719公报中披露了在电子碰撞面的附近使用液体金属作为热传递流体来冷却阳极靶的技术。通过使用上述技术，能实现阳极靶的高效冷却。
然而，在上述被披露的技术中，液体金属的密封部形成在电子碰撞面附近。由于电子碰撞面产生的热量会传导给密封部，因此密封部会成为高温状态而产生变形。由于旋转体与固定轴的间隙产生变形，因此很难维持用于充分发挥密封部的密封性能的间隙(空隙)。其结果是，可能会因液体金属的泄漏而使X射线管产生不良情况。
另外，防止液体金属的密封部成为高温状态的技术例如在日本专利特公昭63-13302号公报、日本专利特开平5-258691号公报、日本专利特开平5-144395号公报中有披露。
如上所述，曾披露了能实现阳极靶的高效冷却的技术和防止密封部成为高温状态的技术。然而，却未曾披露既能实现阳极靶的高效冷却又能防止密封部成为高温状态的技术。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种阳极靶的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管。
为了解决上述问题，本发明所涉及的旋转阳极型X射线管包括：固定体、旋转体、润滑剂、阴极、以及真空管壳。上述固定体在侧面上具有径向滑动轴承面，在内部具有供冷却液流动的流路。上述旋转体包括：圆盘状的大直径部，其具有与上述固定体的一端部隔开间隙地嵌合的凹部，构成阳极靶；以及小直径部，其围绕上述固定体的侧面，在内表面上具有与上述径向滑动轴承面隔开间隙相对的径向滑动轴承面，在一端部与上述大直径部形成一体。上述润滑剂被填充在上述间隙内。上述阴极与上述大直径部的阳极靶相对配置。上述真空管壳收容上述固定体、旋转体、润滑剂和阴极，将上述固定体在上述固定体的另一端部固定，上述固定体的另一端部相对于与上述凹部嵌合的上述固定体的一端部位于相反侧。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置的剖视图。
图2是表示图1所示的旋转阳极型X射线管装置的一部分的放大剖视图，特别是表示密封部的放大剖视图。
图3是表示本发明的第二实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置的主要部分的剖视图。
图4是表示本发明的第三实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置的剖视图。
图5是表示图4所示的旋转阳极型X射线管装置的一部分的放大剖视图，特别是表示推力轴承的放大剖视图。
图6是表示图4所示的旋转阳极型X射线管装置的一部分的放大剖视图，特别是表示另一推力轴承的放大剖视图。
图7是表示本发明的第四实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置的剖视图。
图8是表示图7所示的旋转阳极型X射线管装置的一部分的放大剖视图，特别是表示两个推力轴承的放大剖视图。
图9是表示本发明的第五实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置的剖视图。
图10是表示本发明的第六实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置的剖视图。
图11是表示本发明的第七实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置进行详细说明。
如图1所示，旋转阳极型X射线管装置包括：旋转阳极型X射线管1、产生磁场的作为线圈的定子线圈2、以及未图示的收容旋转阳极型X射线管和定子线圈的框体。
旋转阳极型X射线管1包括：作为固定体的固定轴10、冷却液20、管部30、环部40、阳极靶50、旋转部60、作为润滑剂的液体金属70、阴极80、以及真空管壳90。旋转阳极型X射线管1使用动压轴承。
固定轴10具有：筒部11、作为另一筒部的筒部12、以及环部13。固定轴10用Fe(铁)或Mo(钼)等材料形成。筒部11沿着转轴a延伸，以转轴a为中心轴形成为筒状。筒部11在其侧面具有径向滑动轴承面S1。筒部12沿着转轴a延伸，以转轴a为中心轴形成为筒状。筒部12的一端部被封住。筒部12的另一端部与筒部11紧密连通。更详细而言，环部13与筒部11和筒部12分别紧贴地接合，使筒部11和筒部12连通。筒部11、筒部12和环部13形成为一体。固定轴10的内部充满着冷却液20。在本实施方式中，冷却液20是水。固定轴10在其内部形成有供冷却液20流动的流路。固定轴10在其另一端部侧具有将冷却液20朝外部排出的排出口10b。
管部30设置在固定轴10的内部，与固定轴一起形成流路。管部30的一端部经由形成在固定轴10的另一端部上的开口部10a延伸至固定轴10的外部。管部30固定在开口部10a上。管部30的侧面与开口部10a紧贴。
管部30具有：朝其内部引入冷却液20的引入口30a、将冷却液20朝固定轴10的内部排出的排出口30b。引入口30a位于固定轴10的外部。排出口30b隔开间隙地位于固定轴10的一端部。
环部40设置在筒部12的内部，以围绕管部30的侧面的形态与管部30一体形成。环部40隔开间隙地设置在筒部12的内部。管部30和环部40与固定轴10一起形成流路。
根据上述内容，来自旋转阳极型X射线管1外部的冷却液20被从引入口30a引入，经由管部30的内部而朝筒部12的内部排出，经由筒部12和环部40之间，经由环部13和环部40之间，并经由筒部11和管部30之间，从排出口10b朝旋转阳极型X射线管1的外部排出。
阳极靶50具有阳极51以及设置在该阳极的外表面的一部分上的靶层52。阳极51形成为圆盘状，与固定轴10同轴地设置。阳极51用Mo等材料形成。阳极51具有在沿着转轴a的方向上凹陷的凹部51a。凹部51a以圆盘状凹入形成。筒部12与凹部51a嵌合。凹部51a与筒部12隔开间隙地形成。在沿着转轴a的方向上，凹部51a与靶层52的整体重叠。在靶层52的正下方(内侧)设置有液体金属70的热传递流路。靶层52用W(钨)等材料形成为轮状。靶层52的表面是电子碰撞面。
筒部12具有推力轴承面S3。阳极51具有推力轴承面S4。轴承面S3和轴承面S4在沿着转轴a的方向上彼此保持间隙地相对。轴承面S3和轴承面S4形成了推力轴承B2。
旋转部60形成为直径比筒部11大的筒状。旋转部60与固定轴10和阳极靶50同轴地设置。旋转部60形成得比筒部11短。
旋转部60用Fe和Mo等材料形成。更详细而言，旋转部60具有：筒部61、以围绕筒部61的一端部的侧面的形态与筒部一体形成的环部62、设置在筒部61的另一端部上的密封部63、以及筒部64。
筒部61围绕筒部11的侧面。筒部61在其内表面上具有与轴承面S1隔开间隙相对的径向滑动轴承面S2。轴承面S1和轴承面S2形成了径向滑动轴承B1。此处，在轴承面S1和轴承面S2上分别设有槽。旋转部60的环部62与阳极靶50接合。旋转部60设置成能以固定轴10为轴与阳极靶50一起旋转。
密封部63相对于轴承面S2位于与环部62(一端部)相反的一侧。密封部63与筒部61的另一端部接合。密封部63形成为环状，与固定轴10的侧面在整个圆周上隔开间隙地设置。筒部64与筒部61的侧面接合并固定在筒部61上。筒部64例如用Cu(铜)形成。
液体金属70被填充在筒部12和凹部51a间的间隙、环部13和环部62间的间隙、环部13和筒部61间的间隙、以及筒部11(轴承面S1)和筒部61(轴承面S2)间的间隙内。另外，这些间隙全部相连。在本实施方式中，液体金属70是镓铟锡合金(GaInSn)。
如图1和图2所示，密封部63和固定轴10间的间隙(空隙)c被设定成能维持旋转部60的旋转并能抑制液体金属70泄漏的值。根据上述内容，间隙c极小。在本实施方式中，间隙c为500μm以下。因此，密封部63作为迷宫密封环(labyrinth seal ring)起作用。
另外，密封部63具有多个收容部63a。此处，密封部63具有四个收容部63a。收容部63a使密封部63的内侧以圆形框状凹入而分别形成。在液体金属70从间隙c泄漏时，收容部63a收容泄漏的液体金属70。
筒部11具有推力轴承面S5。密封部63具有推力轴承面S6。轴承面S5和轴承面S6在沿着转轴a的方向上彼此保持间隙地相对。轴承面S5和轴承面S6形成了推力轴承B3。该推力轴承B3不会成为高温状态，能使轴承面S5和轴承面S6间的间隙维持一定值，因此，即使靶成为高温状态，也能使推力轴承B3正常地起作用。
上述阳极靶50和旋转部60形成了旋转体600。旋转体600由阳极靶50和旋转部60一体形成。旋转体600具有：大直径部610、以及直径比大直径部610小的小直径部620。在本实施方式中，大直径部610是阳极靶50，小直径部620是旋转部60。
如图1所示，阴极80与阳极靶50的靶层52隔开间隔地相对配置。阴极80具有释放电子的灯丝81。
真空管壳90收容着固定轴10、冷却液20、管部30、环部40、阳极靶50、旋转部60、液体金属70和阴极80。真空管壳90具有X射线透射窗90a和开口部90b。X射线透射窗90a在与转轴a正交的方向上与靶层52相对。固定轴10的另一端部经由开口部90b露出于真空管壳90的外部。开口部90b将固定轴10固定。固定轴10的侧面与开口部90b紧贴。
阴极80安装在真空管壳90的内壁上。真空管壳90被密闭。真空管壳90的内部被维持真空状态。
定子线圈2以与旋转部60的侧面、更详细而言筒部64的侧面相对的形态围绕真空管壳90的外侧设置。定子线圈2的形状是环状。
在框体内部收容有旋转阳极型X射线管1和定子线圈2，此外还填充有未图示的冷却液。
在上述X射线管装置的动作状态下，定子线圈2产生作用于旋转部60(特别是筒部64)的磁场，因此，旋转体600旋转。由此，阳极靶50旋转。另外，对阴极80相对地施加负的电压，对阳极靶50相对地施加正的电压。例如，对阴极80施加-150kV的电压，阳极靶50被接地。
由此，在阴极80和阳极靶50间产生电位差。因此，一旦阴极80释放电子，该电子便会被加速，与靶层52碰撞。即，阴极80对靶层52照射电子束。由此，靶层52在与电子碰撞时释放X射线，被释放的X射线通过X射线透射窗90a朝真空管壳90的外部、进而朝框体外部释放。
根据上述结构的旋转阳极型X射线管装置，阳极靶50具有与靶层52重叠的凹部51a，固定轴10与凹部51a嵌合。使靶层52和冷却液20的流路更加靠近。
在释放X射线时，旋转体600旋转时的离心力较强，液体金属70流动至靶层52(阳极靶50的焦点轨道面)的正下方并充满该位置，形成液体金属70的层。在释放X射线时，阳极靶50、特别是靶层52的电子碰撞面会成为高温状态，但靶层52的热量可经由阳极51和液体金属70传导给固定轴10，朝在固定轴10内部的流路内流动的冷却液20辐射。此时，液体金属70作为热传递流体起作用。从靶层52至冷却液20的流路的热传导路径较短。根据上述内容，能获得阳极靶50的冷却速度更快的旋转阳极型X射线管1。
由此，能抑制阳极靶50熔融等、阳极靶50所产生的不良情况。由于能增大阳极靶50所允许的热量输入，因此还能提高旋转阳极型X射线管1的输出。此外，还能获得延长旋转阳极型X射线管1的产品寿命的效果。
另外，将水作为冷却液20也有助于提高阳极靶50的冷却速度，进而提高旋转阳极型X射线管1的输出。即，冷却液20在电热界面上成为沸腾状态，有助于冷却。这样，沸腾冷却与不伴随沸腾的冷却相比，冷却效率较高，能进一步降低靶层52的温度。根据上述内容，能实现阳极靶50的高效冷却。
密封部63相对于轴承面S2位于与环部62(一端部)相反的一侧。密封部63没有设置在靶层52的电子碰撞面附近。由于密封部63在传热路径上离电子碰撞面较远，因此不会受到电子碰撞产生的热量的影响。即，能抑制密封部63成为高温状态而产生的变形。因此，能忽略密封部63的热变形而减小间隙c，并能抑制来自密封部63的液体金属70的泄漏。
例如，在旋转体600从静止状态转变为旋转状态时，即使因大直径部610附近的间隙处的液体金属70移动而产生液体金属70的反冲，该反冲的不良影响也不会波及密封部63。因此，不会出现密封部63被液体金属70浸润的情况，可防止液体金属70朝真空空间泄漏。
在旋转阳极型X射线管1采用使用了固体润滑剂的球轴承时，可能会因液体金属流入球轴承内残留、附着而妨碍固体润滑剂的塑性流动。然而，上述旋转阳极型X射线管1采用了将液体金属70自身作为润滑剂的动压轴承。因此，不会出现润滑性能下降的情况，能长时间稳定地使阳极靶50旋转，能获得延长旋转阳极型X射线管1的产品寿命的效果。
根据上述内容，可获得阳极靶50的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管1和包括旋转阳极型X射线管1的旋转阳极型X射线管装置。
下面，对本发明的第二实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置进行详细说明。另外，在本实施方式中，其它结构与上述第一实施方式相同，对相同的部分标注相同的符号并省略其详细说明。
如图3所示，旋转体600具有大直径部610以及小直径部620。大直径部610和小直径部620以没有连接面的形态一体形成。凹部51a与靶层52的整体重叠。在靶层52的正下方(内侧)设置有液体金属70的热传递流路。
根据上述结构的旋转阳极型X射线管装置，阳极靶50具有与靶层52重叠的凹部51a，固定轴10与凹部51a嵌合。使靶层52和冷却液20的流路靠近。因此，从靶层52至冷却液20的流路的热传导路径较短。
根据上述内容，可获得阳极靶50的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管1和包括旋转阳极型X射线管1的旋转阳极型X射线管装置。
下面，对本发明的第三实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置进行详细说明。另外，在本实施方式中，其它结构与上述第一实施方式相同，对相同的部分标注相同的符号并省略其详细说明。
如图4和图5所示，在大直径部610与小直径部620的边界附近，旋转体600(筒部61)具有推力轴承面S8。固定轴10(环部13)具有推力轴承面S7。轴承面S7和轴承面S8在沿着转轴a的方向上彼此保持间隙地相对。轴承面S7和轴承面S8形成了推力轴承B4。
该推力轴承B4不会成为高温状态，能使轴承面S7和轴承面S8间的间隙维持一定值，因此，即使靶成为高温状态，也能使推力轴承B4正常地起作用。
如图4和图6所示，固定轴10还具有环部14。环部14围绕筒部11的隔着径向滑动轴承面S1与筒部12(大直径部610)相反的一侧的侧面。筒部11和环部14以没有连接面的形态一体形成。
筒部61在隔着径向滑动轴承面S2与大直径部610相反的一侧具有内表面凹入的台阶部61a。环部14嵌合在由台阶部61a和密封部63围成的空间内。
环部14具有推力轴承面S9。筒部61具有推力轴承面S10。轴承面S9和轴承面S10在沿着转轴a的方向上彼此保持间隙地相对。轴承面S9和轴承面S10形成了推力轴承B5。该推力轴承B5不会成为高温状态，能使轴承面S9和轴承面S10间的间隙维持一定值，因此，即使靶成为高温状态，也能使推力轴承B5正常地起作用。
根据上述结构的旋转阳极型X射线管装置，阳极靶50具有与靶层52重叠的凹部51a，固定轴10与凹部51a嵌合。使靶层52和冷却液20的流路靠近。因此，从靶层52至冷却液20的流路的热传导路径较短。
推力轴承B4、B5不会成为高温状态。能防止推力轴承B4、B5因来自靶层52的热传导而变形，能将推力轴承B4、B5的间隙维持一定值，保持作为推力轴承B4、B5的功能，因此，能维持旋转体600的旋转动作。
根据上述内容，可获得阳极靶50的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管1和包括旋转阳极型X射线管1的旋转阳极型X射线管装置。
下面，对本发明的第四实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置进行详细说明。另外，在本实施方式中，其它结构与上述第一实施方式和第三实施方式相同，对相同的部分标注相同的符号并省略其详细说明。
如图7和图8所示，固定轴10还具有环部14。筒部61具有台阶部61a。环部14嵌合在由台阶部61a和密封部63围成的空间内。
环部14具有推力轴承面S9。筒部61具有推力轴承面S10。轴承面S9和轴承面S10在沿着转轴a的方向上彼此保持间隙地相对。轴承面S9和轴承面S10形成了推力轴承B5。
环部14具有推力轴承面S11。密封部63具有推力轴承面S12。轴承面S11和轴承面S12在沿着转轴a的方向上彼此保持间隙地相对。轴承面S11和轴承面S12形成了推力轴承B6。
这些推力轴承B5、B6不会成为高温状态，能将轴承面S9和轴承面S10间的间隙以及轴承面S11和轴承面S12间的间隙维持一定值，因此，即使靶成为高温状态，也能使推力轴承B5正常地起作用。
根据上述结构的旋转阳极型X射线管装置，阳极靶50具有与靶层52重叠的凹部51a，固定轴10与凹部51a嵌合。使靶层52和冷却液20的流路靠近。因此，从靶层52至冷却液20的流路的热传导路径较短。
推力轴承B5、B6不会成为高温状态。能防止推力轴承B5、B6因来自靶层52的热传导而变形，能将推力轴承B5、B6的间隙维持一定值，保持作为推力轴承B5、B6的功能，因此，能维持旋转体600的旋转动作。
根据上述内容，可获得阳极靶50的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管1和包括旋转阳极型X射线管1的旋转阳极型X射线管装置。
下面，对本发明的第五实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置进行详细说明。另外，在本实施方式中，其它结构与上述第一实施方式和第四实施方式相同，对相同的部分标注相同的符号并省略其详细说明。
如图9所示，固定轴10还具有环部14。筒部61具有台阶部61a。环部14嵌合在由台阶部61a和密封部63围成的空间内。旋转阳极型X射线管1形成了推力轴承B5、B6。
在沿着转轴a的方向上，凹部51a仅与靶层52的一部分、更详细而言是靶层52的内侧区域重叠。因此，仅在靶层52的内侧区域的正下方(内侧)设置有液体金属70的热传递流路。大直径部610的内径(凹部51a的直径)比上述第五实施方式的大直径部610的内径(凹部51a的直径)小。
根据上述结构的旋转阳极型X射线管装置，阳极靶50具有与靶层52重叠的凹部51a，固定轴10与凹部51a嵌合。使靶层52和冷却液20的流路靠近。因此，从靶层52至冷却液20的流路的热传导路径较短。
由于在靶层52的一部分的正下方(内侧)设置有液体金属70的热传递流路，因此与没有设置液体金属70的热传递流路时相比，能提高阳极靶50的冷却速度。
由于大直径部610的内径较小，因此能抑制液体金属70的剪切应力所产生的发热量。
此处，对液体金属70的剪切应力所产生的发热量给旋转阳极型X射线管装置造成的不良影响进行说明。液体金属70的剪切应力所产生的发热量的大小随着大直径部610的内径增大而增大。在液体金属70的发热量增大时，使旋转体600以必要的转速旋转的旋转力矩也增大。因此，使旋转体600旋转的定子线圈2(电动机)也增大。因此，旋转阳极型X射线管装置的重量和尺寸增大，很难将旋转阳极型X射线管装置装设到高速旋转的CT装置上。
根据上述内容，可获得阳极靶50的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管1和包括旋转阳极型X射线管1的旋转阳极型X射线管装置。
下面，对本发明的第六实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置进行详细说明。另外，在本实施方式中，其它结构与上述第一实施方式相同，对相同的部分标注相同的符号并省略其详细说明。
如图10所示，旋转阳极型X射线管1包括：固定轴10、冷却液20、管部30、阳极靶50、旋转部60、作为润滑剂的液体金属70、阴极80、以及真空管壳90。液体金属70的热传递流路从靶层52的正下方(内侧)偏离地设置。旋转阳极型X射线管1具有：径向滑动轴承B1、推力轴承B2和推力轴承B3。
液体金属70被填充在固定轴10的一端部和凹部51a间的间隙以及固定轴10(轴承面S1)和筒部61(轴承面S2)间的间隙内。另外，这些间隙全部相连。
旋转体600具有：大直径部610、以及直径比大直径部610小的小直径部620。在本实施方式中，大直径部610的内径(凹部51a的直径)和小直径部620的内径(筒部61的内径)大致相同。
根据上述结构的旋转阳极型X射线管装置，阳极靶50具有与靶层52重叠的凹部51a，固定轴10与凹部51a嵌合。使靶层52和冷却液20的流路靠近。因此，从靶层52至冷却液20的流路的热传导路径较短。
由于在阳极51上形成有凹部51a，且凹部51a设置有液体金属70的热传递流路，因此，与阳极51上没有形成凹部51a时相比，能提高阳极靶50的冷却速度。
大直径部610的内径与小直径部620的内径大致相同，较小，因此，能抑制液体金属70的剪切应力所产生的发热量。
根据上述内容，可获得阳极靶50的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管1和包括旋转阳极型X射线管1的旋转阳极型X射线管装置。
下面，对本发明的第七实施方式所涉及的旋转阳极型X射线管装置进行详细说明。另外，在本实施方式中，其它结构与上述第一实施方式相同，对相同的部分标注相同的符号并省略其详细说明。
如图11所示，冷却液20的循环方向也可以相反。固定轴10在其另一端部侧具有将冷却液20引入的引入口10c。管部30具有：朝外部排出冷却液20的排出口30c、以及将冷却液20引入管部30的内部的引入口30d。排出口30c位于固定轴10的外部。引入口30d隔开间隙地位于固定轴10的一端部。
根据上述内容，来自旋转阳极型X射线管1外部的冷却液20被从引入口10c引入，经由固定轴10和旋转体600之间，经由管部30的内部，从排出口30c朝旋转阳极型X射线管1的外部排出。
根据上述结构的旋转阳极型X射线管装置，阳极靶50具有与靶层52重叠的凹部51a，固定轴10与凹部51a嵌合。使靶层52和冷却液20的流路靠近。因此，从靶层52至冷却液20的流路的热传导路径较短。
即使冷却液20的循环方向相反，也能使冷却液20良好地循环。不是将经由管部30内部而被加热的冷却液20朝固定轴10输送，而是将冷却液20直接朝固定轴10输送。因此，能充分冷却固定轴10，由此，能使旋转体600稳定地旋转。
根据上述内容，可获得阳极靶50的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管1和包括旋转阳极型X射线管1的旋转阳极型X射线管装置。
另外，本发明并不局限于上述实施方式，在实施阶段，可以在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形后具体化。通过上述实施方式所披露的多个构成要素的适当的组合，能形成各种发明。例如，也可以从实施方式所示的全部构成要素中删除几个构成要素。此外，还可以将不同实施方式中的构成要素适当组合。
例如，冷却液20也可以是水和防冻溶液的混合液。而且，也可以使用该冷却液20来进行沸腾冷却，使靶层52的温度降低。这种情况下，也能实现阳极靶50的高效冷却。
固定轴10的厚度只要是适当的值即可。当液体金属70以及与液体金属70接触的金属在它们的接触面上的温度上升时，在它们之间会产生反应生成物。反应生成物会堵塞旋转体60与固定轴10的间隙，在旋转体60旋转时成为阻力，有损作为旋转体的功能。因此，需要以某种程度降低液体金属70以及与其接触的金属的接触面的温度。
若固定轴10的厚度过大，则固定轴10的厚度方向的温差会增大。其结果是，液体金属70和固定轴10的传热面的温度变高，可能会产生反应生成物。
因此，通过以某种程度减小固定轴10的厚度，能降低其传热面的温度。较为理想的固定轴10的厚度是0.05mm以上5mm以下，由此，能使其长时间维持作为旋转体的功能。
固定轴10至少用低碳钢、钼或钼合金材料形成，固定轴10的表面可以用与液体金属70的反应温度较高的金属覆盖。通过如上所述地防止反应生成物的产生，能长时间维持作为旋转体的功能。另外，在覆盖固定轴10的表面时，可以使用镀覆或喷镀等方法来覆盖金属。
另外，固定轴10的表面也可以用陶瓷等无机材料来覆盖。通过如上所述地防止反应生成物的产生，能长时间维持作为旋转体的功能。
也可以将固定轴10用低碳钢形成，将固定轴10的表面用钼覆盖。另外，在用钼覆盖时，例如可以使用喷镀来进行。低碳钢强度高，具有容易与其它金属接合的优点。钼与液体金属70的反应速度较慢。因此，能长时间维持作为旋转体的功能。
如上所述，通过将固定轴10的表面用不与液体金属70反应的材料覆盖、或者将固定轴10自身用不与液体金属70反应的材料形成，能长时间稳定地使阳极靶50旋转，能延长产品寿命。
工业上的可利用性
根据本发明，可提供一种阳极靶的冷却速度快并能延长产品寿命的旋转阳极型X射线管。

Claims (10)

1.一种旋转阳极型X射线管，其特征在于，包括：
固定体，该固定体在侧面上具有径向滑动轴承面，在内部具有供冷却液流动的流路；
旋转体，该旋转体包括圆盘状的大直径部和小直径部，所述大直径部具有与所述固定体的一端部隔开间隙地嵌合的凹部，构成阳极靶，所述小直径部围绕所述固定体的侧面，在内表面上具有与所述径向滑动轴承面隔开间隙相对的径向滑动轴承面，在一端部与所述大直径部形成一体；
润滑剂，该润滑剂被填充在所述间隙内；
阴极，该阴极与所述大直径部的阳极靶相对配置；以及
真空管壳，该真空管壳收容所述固定体、旋转体、润滑剂和阴极，将所述固定体在所述固定体的另一端部固定，所述固定体的另一端部相对于与所述凹部嵌合的所述固定体的一端部位于相反侧，
所述旋转体具有密封部，该密封部相对于所述小直径部的径向滑动轴承面设置在与所述大直径部相反的一侧的所述小直径部上，维持所述旋转体的旋转并抑制所述润滑剂的泄漏。
2.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，所述密封部形成为环状，与所述固定体的侧面在整个圆周上隔开间隙地设置。
3.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，还包括管部，该管部设置在所述固定体的内部，与所述固定体一起形成所述流路。
4.如权利要求3所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，还包括环部，该环部设置在所述大直径部的内部，以围绕所述管部的侧面的形态与所述管部一体形成，
所述管部和环部与所述固定体一起形成所述流路。
5.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，所述冷却液是水。
6.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，所述冷却液是水和防冻溶液的混合液。
7.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，所述润滑剂是液体金属。
8.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，所述固定体的厚度为0.05mm以上5mm以下。
9.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，所述固定体的表面被无机材料覆盖。
10.如权利要求1所述的旋转阳极型X射线管，其特征在于，所述固定体的表面被陶瓷覆盖。
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