DE69113382T2

DE69113382T2 - Drehanoden-Röntgenröhre.

Info

Publication number: DE69113382T2
Application number: DE69113382T
Authority: DE
Inventors: Hidero Anno; Takayuki Kitami; Katsuhiro Ono; Hiroyuki Sugiura; Hiroaki Tazawa
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2011-10-01
Also published as: CA2052476A1; EP0479194A1; EP0479194B2; CN1024235C; US5189688A; DE69113382D1; CN1060556A; CA2052476C; DE69113382T3; KR920008823A; KR940009194B1; EP0479194B1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sieh auf eine Drehanoden-Röntgenröhre und insbesondere auf eine Verbesserung in der Struktur eines Lagers zum Tragen einer Drehanode der Röntgenröhre.
Bekanntlich ist in einer Drehanode-Röntgenröhre ein scheibenähnliches Anodentarget bzw. eine scheibenähnliche Photokathode durch eine Drehstrukur und eine stationäre Welle, die dazwischen einen Lagerteil haben, getragen, und ein von einer Kathode ausgesandter Elektronenstrahl liegt an dem Anodentarget, während das Anodentarget mit hoher Drehzahl umläuft, in dem eine elektromagnetische Spule erregt wird, die außerhalb eines Vakuumkolbens angeordnet ist, wodurch das Target Röntgenstrahlen ausstrahlt. Der Lagerteil wird durch ein Rollenlager, wie beispielsweise ein Kugellager, oder ein hydrodynamisches Druckgleitlager gebildet, das Lagerflächen mit Spiralrillen hat und ein Metallschmiermittel aus beispielsweise Gallium (Ga) oder einer Gallium- Indium-Zinn-(Ga-In-Sn) Legierung verwendet, welches während eines Betriebs in flüssigem Zustand ist. Drehanoden-Röntgenröhren, die das letztere Lager verwenden, sind beispielsweise in der veröffentlichten geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 60-21463 und in den veröffentlichten ungeprüften japanischen Patentanmeldungen Nr. 60-97536, 60-117531, 62-287555, 2- 227947, entsprechend der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 378 273, und 2-227948 beschrieben.
In den in der Veröffentlichung oder den Offenbarungen beschriebenen Drehanoden-Röntgenröhren ist der Spalt zwischen Lagerflächen eines hydrodynamischen Druckgleitlagers bei beispielsweise 20 um gehalten und mit einem flüssigen Metallschmiermittel gefüllt. Wenn Luft aus dem Spalt entfernt wird, während die Röntgenröhre zusammengebaut wird, oder wenn Gas in dem Schmiermittel erzeugt wird, wenn die Röntgenröhre erregt ist, ist der Spalt lokal frei von flüssigem Metallschmiermittel aufgrund der Blasen von Luft oder Gas. Sonst kann das Schmiermittel aus dem Lager zusammen mit den Blasen austreten. Wenn dem gemäß die Luft oder das Gas entfernt oder in das Gleitlager eingeführt wird, kann das Lager nicht stabil für eine lange Zeitdauer betrieben werden. Wenn das Schmiermittel aus dem Lager in den Vakuumkolben der Röhre austritt, kann die Hochspannungskennlinie der Röntgenröhre verschlechtert werden.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehanoden-Röntgenröhre zum sicheren und einfachen Ersetzen von Blasen, die in einem Lager zwischen einer Drehstrukur und einer festen Struktur gebildet sind, mit einem flüssigen Metallschmiermittel vorzusehen, um so zu verhindern, daß das Schmiermittel in den Raum in einem Vakuumkolben austritt, damit das Lager stabil zu arbeiten vermag.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Drehanoden-Röntgenröhre vorgesehen, wie diese im Patentanspruch 1 definiert ist.
Selbst wenn Blasen (oder Gas) in dem hydrodynamischen Lager erzeugt werden, während die Drehanoden-Röntgenröhre zusammengebaut wird, oder während die Röntgenröhre arbeitet, bewegen sich diese Blasen in den ringförmigen Raum durch den ersten Spalt, der in dem Lager vorgesehen ist. Die Blasen müssen das Metallschmiermittel in den ringförmigen Raum austreiben. Der Gasdruck nimmt jedoch aprupt ab, wenn die Blasen den ringförmigen Raum erreichen, der relativ groß ist. Folglich kann das Gas nicht das Metallschmiermittel von dem ringförmigen Raum in den Vakuumkolben durch den zweiten Spalt austreiben, der schmal und in der Schmiermittelleckverhinderungseinrichtung gebildet ist. Das Gas wird graduell in den Vakuumkolben entladen. Als ein Ergebnis fließt das Metallschmiermittel zurück in den ersten Spalt, um so das hydrodynamische Lager zu schmieren.
Selbst wern somit Gas in dem Lager erzeugt wird, wird es glatt durch das Metallschmiermittel in dem ringförmigen Raum ersetzt, und ein Lecken des Schmiermittels in dem Vakuumkolben wird verhindert. Der erste Spalt, der in dem Lager gebildet ist, wird dadurch mit einem gewünschten Betrag des Metallschmiermittels gefüllt, was es ermöglicht, daß das hydrodynamische Lager stabil für eine lange Zeitdauer arbeitet.
Diese Erfindung kann vollständiger anhand der anschließenden Detailbeschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
Fig. 1 einen Längsschnitt der Drehanoden-Röntgenröhre nach einem Ausfühungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt eines Teiles der in Fig. 1 dargestellten Drehanoden-Röntgenröhre zeigt,
Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 in Fig. 2 zeigt,
Fig. 4 einen Längsschnitt einiger Komponenten der Drehanoden-Röntgenröhre in Fig. 1 zeigt, wenn diese zusammengebaut ist,
Fig. 5 einen Längsschnitt des strukturellen Körpers zeigt, der aus den Komponenten aufgebaut ist, die in Fig. 4 dargestellt sind
Fig. 6 einen Längsschnitt des wesentlichen Teiles der Drehanoden-Röntgenröhre nach einem abgewandelten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 7 einen Querschnitt längs einer Linie 7-7 in Fig. 6 zeigt,
Fig. 8 einen Längsschnitt des wesentlichen Teiles der Drehanoden-Röntgenröhre nach einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 9 einen Längsschnitt des wesentlichen Teiles der Drehanoden-Röntgenröhre nach noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 10 einen Längsschnitt des wesentlichen Teiles der Drehanoden- Röntgenröhre nach noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 11 einen Längsschnitt der Drehanoden-Röntgenröhre nach noch einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt,
Fig. 12 einen Längsschnitt von einigen Komponenten der in Fig. 11 dargestellten Drehanoden-Röntgenröhre zeigt, wenn diese zusammengebaut wird.
Es wird eine Drehanoden-Röntgenröhre gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben.
Eine Drehanoden-Röntgenröhre der Erfindung ist in den Fig. 1 bis 3 gezeigt. Ein scheibenähnliches Anodentarget 11 aus Schwermetall ist an der Welle 13 durch eine Schraube 14 befestigt, und die Welle 13 ist an einem Ende einer Zylinderdrehstruktur 12 angebracht. Eine zylinderische orstfeste Welle 15 kann in die Drehstruktur 12 über den Öffnungsabschnitt 12a des Drehkörpers 12 eingeführt werden und ist in die Drehstruktur 12 eingepaßt. Die orstfeste Welle 15 hat einen Teil 15a mit kleinem Durchmesser, der eng an dem Öffnungsabschnitt 12a der Drehstruktur 12 angeordnet ist. Ein Ringblock 16 ist an dem Öffnungsabschnitt 12a des Dreehkörpers 12 durch eine Vielzahl von Schrauben 16a angebracht und umschließt den Teil 15a von kleinem Durchmesser der orstfesten Welle 15 und verschließt im wesentlichen die Öffnung 12a der Drehstrukur 12. Die Eisenlagerbasis 17 ist mit dem Teil 15a von kleinem Durchmesser der festen Welle 15 verlötet, so daß die Drehstruktur 12 und die orstfeste Welle auf der Lagerbasis 17 getragen sind. Ein Glas- Vakuumkolben 18 ist vakuumdicht mit der Lagerbasis 17 gekoppelt.
Zwischen der Drehstruktur 12 und der orstfesten Welle 15 sind hydrodynamische Drucklager 19 gebildet, welche in der oben erwähnten Publikation oder obigen Offenbarungen beschrieben sind. D.h., Spiralrillen 20 und 21 eines Fischgrätenmusters sind auf der äußeren Mantelfläche und an beiden Endflächen der stationären Welle 15 gebildet, um so Radial-und Axial- bzw. Drucklager zu bilden. Die Innenfläche des Drehkörpers 12, die den Rillen gegenüber liegt, ist als eine flache Lagerfläche gebildet. Eine Spiralrille kann auch auf der Innenfläche der Drehstruktur 12 als eine Lagerfläche gebildet sein. Jedes der Lager zwischen der Drehstrukur 12 und der stationären Welle 15 hat einen Spalt G von ungefährt 20 um.
Die stationäre bzw. ortsfeste Welle 15 hat einen Hohlraum als eine Schmiermittelspeicherkammer 22, die längs ihrer Mittelachse gebildet ist. Die Öffnung 22a der Schmiermittelspeicherkammer 22 steht in Verbindung mit dem Spalt G des Drucklagers zwischen der Innenfläche des Drehkörpers 12 und der Endfläche der Welle 15. Der Spalt G steht in Verbindung mit dem Spalt G des Radiallagers zwischen dem äußeren Rand der ortsfesten Welle 15 und der inneren Oberfläche des Drehkörpers 12. Der Mittelteil der orstfesten Welle 15 ist leicht kegelförmig, um so einen Teil 23 von kleinem Durchmesser zu bilden. Drei Pfade 24, die auf dem Teil 23 von kleinem Durchmesser geöffnet sind und in Verbindung stehen mit der Schmiermittelspeicherkammer 22 sind radial in der Welle 15 bei dem Intervall 120º um die Achse der Welle gebildet und symmetrisch bezüglich der Achse der Welle angeordnet.
Eine ringförmige Rille 25 ist durch umfangsmäßiges Schneidens eines Teiles des Teiles 15a von kleinem Durchmesser der ortsfesten Welle 15 derart gebildet, daß ein Urnfangshohlraum 25 zwischen dem Ringblock 16 und dem Teil 15a von kleinem Durchmesser der orstfesten Welle 15 gebildet wird, wie dies in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist. Die ringförmige Rille 25 hat eine Breite, die viel größer als der Spalt G des Lagers längs der Radiusrichtung ist, und ist als eine Zwischenfläche zwischen dem Lager zwischen der Drehstruktur 12 und dem ortsfesten Körper 15 und dem Innenraum in dem Vakuumkolben 18 angeordnet.
Der Ringblock 16 hat einen integralen Hohlzylinder 16b, der den Teil 15a von kleinem Durchmmesser der orstfesten Welle 15 umgibt. Ein Ring 27 ist an dem Hohlzylinder 16b angebracht und liegt zwischen dem Vakuumkolben 18 und der ringförmigen Rille 25. Der Ring 27 liegt in Berührung mit der Innenfläche des Zylinders 16b. Der Ring 27 ist aus einem Material hergestellt, das kaum mit dem Metallschmiermittel benetzt werden kann oder das Metallschmiermittel zuruckstößt. Dieses Material kann beispielsweise Keramik, wie Aluminiumoxyd (Al&sub2;O&sub3;), Bornitrid (BN) oder Siliziumnitrid (Si&sub3;N&sub4;) sein. Ein Spalt Q ist zwischen dem Teil 15a von kleinem Durchmesser und der Ring 27 vorgesehen. Der Spalt Q ist 100 um oder weniger weit, wenn in der Radialrichtung des Ringblockes 16 gemessen wird.
Die Drehanodenstruktur wird durch befestigen der Drehstruktur 12 mit dem nach oben gewendeten Öffnungsabschnitt 12a auf der Trägerbasis 34 zusammengebaut, wie dies durch eine Strichpunktlinie in Fig. 4 gezeigt ist. Sie wird in der Vakuumglocke 33 mit einer Heizeinrichtung 31 installiert, die durch eine Absaugpumpe 32 evakuiert wird. Ein ortsfester oder stationärer Wellenhalter 35 ist in der Vakuumglocke 33 installiert und trägt die Welle 15. Die ortsfeste oder stationäre Welle 15 liegt oberhalb der Drehstruktur 12. Der Ringblock 16 ist durch einen (nicht gezeigten) Halter auf der äußeren Randfläche der stationären Welle 15 gehalten. Schrauben 16a, die diese sichern, sind an der spezifischen Stellung durch ein Befestigungswerkzeug 36 gehalten. Darüberhinaus ist ein Schmiermittelinjektor 37, der ein Metallschmiermittel, wie beispielsweise Ga-Legierung aufbewahrt, installiert. Eine (nicht gezeigte) Steuereinrichtung außerhalb der Glocke bewegt die Injektionsöffnung in die Öffnung der Drehstruktur 12, so daß das Schmiermittel in die Drehstruktur 12 eingebracht werden kann, wie dies gezeigt ist. Zunächst sind die Komponenten und Vorrichtungen bzw. Einrichtungen angeordnet, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, und die Glocke bzw. Glasglocke wird auf ein hohes Vakuum von beispielsweise ungefähr 10&supmin;&sup5; Pa evakuiert. An zweiter Stelle wird die Temperatur jedes Lagergliedes auf 300º C oder höher (beispielsweise ungefähr 400º C) durch die Heizeinrichtung 31 angehoben und bei dieser Temperatur für eine gewisse Zeit gehalten. Somit wird das aufbewarte Gas von jeder Komponente entladen und auch von dem flüssigen Metallschmiermittel. An dritter Stelle bewegt die Steuereinrichtung den Schmiermittelinjektor 37 in den Hohlraum der Drehstruktur 12, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. Die spezifische Menge an flüssigem Metallschmiermittel L wird dadurch in die Drehstruktur 12 injiziert. An vierter Stelle wird die Steuereinrichtung außerhalb der Glocke angesteuert, um den Schmiermittelinjektor 37 in eine Ruhestellung und langsam unterhalb der orstfesten Welle 15 von der Oberseite zu verschieben, um diesen in die Drehstruktur 12 einzuführen. Somit fließt das flüssige Metallschmiermittel L von dem Boden der Drehstruktur 12 in die Schmiermittelspeicherkammer 22 der Drehstruktur 15 und auch in die Spalten der Lager.
Wenn in diesem Fall Gas von den Gliedern entladen wird und Blasen in dem Schmiermittel erzeugt werden, so bewegen sich die Blasen aufwärts, wobei sie durch den Spalt des Lagers verlaufen und dadurch abgeführt werden. So dann fließt das Schmiermittel in die Glieder. Das Schmiermittel überströmt in den Umfangshohlraum 25, allerdings in einer sehr kleinen Menge. Somit wird das Gas durch das Schmiermittel ersetzt, welches das Gas ersetzt. Dann wird, wie in Fig. 5 gezeigt ist, der Ringblock 16 in die Drehkörperöffnung 12a eingepaßt und durch Befestigungsschrauben 16a mit einem Befestigungswerkzeug 36 befestigt. Die sich ergebende Struktur wird langsam in Vakuum gekühlt. Somit wird eine Drehanodenstruktur hergestellt, die einen Lagerflächenspalt G, einen Schmiermittelpfad, der mit dem Spalt in Verbindung steht, und eine Schmiermittelspeicherkammer, die mit flüssigem Metallschmiermittel gefüllt ist, aufweist. Die Drehanodenstruktur wird in dem Glasvakuumkolben 18 installiert. Der Behälter 18 wird evakuiert, wodurch eine Röntgenröhre hergstellt wird.
Die Drehanoden-Röntgenröhre wird wie folgt betrieben. Ein Stator oder eine elektromagnetische Spule 40 liegt außerhalb des Vakuumkolbens 18 und um den Drehkörper 12 herum. Die Spule 40 erzeugt ein Drehmagnetfeld, um so die Drehanode mit einer hohen Drehzahl in der Richtung des Pfeiles P zu drehen. Wenn flüssiges Metallschmiermittel das Gleitlager füllt, wird dadurch auf diese Weise der angemessene, glatte Dynamikdruck-Lagerbetrieb durchgeführt. Das flüssige Metallschmiermittel fließt zu dem Lager von einer zentralen Schmiermittelspeicherkammer 22 über den Pfad 24, um einen stabilen Dynamikdruck-Lagerbetrieb zu realisieren. Dies beruht darauf, daß der Druck an der Lagerfläche niedrig ist. Die Lagerfläche wird dadurch gut mit dem Schmiermittel benetzt. Selbst wenn das Schmiermittel die Drehkörper- Öffnungsseite während des Betriebs umgibt, steht es in dem ringförmigen Raum 25 von großer Kapazität und kehrt direkt zu der Lagerfläche zurück.
Der von einer (nicht gezeigten) Kathode emittierte Elektronenstrahl wirkt auf das Anodentarget ein. Das Anodentarget erzeugt Röntgenstrahlen und erwärmt sich. Die Wärme wird nach Außen in der Form von Strahlung oder durch Leitung abgeführt, welche durch den Drehkörper, das flüssige Metallschmiermittel in dem Lager und die ortsfeste Welle 15 führt.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein abgewandeltes Ausfürungsbeispiel der Erfindung, wobei schneckenförmige Rillen eines Fischgrätenmusters 21 in der Drucklagerfläche 16c des Ringblockes 16 gebildet sind. Jede schneckenförmige Rille 21 ist L-förmig und besteht aus einem inneren Teil 21a und einem äußeren Teil 21b, der mit einem Ende R des inneren Teiles 21a verbunden ist. Die Teile 21a und 21b sind sanft gekrümmt. Der Radialabstand Di zwischen den Enden des inneren Teiles 21a ist länger als der Radialabstand Do des äußeren Teiles 21b. Die Lagerfläche der orstfesten Welle 15 definiert einen Teil der ringförmigen Rille 25. Der innere Teil 21 a jeder schneckenförmigen Rille 21 steht in Verbindung mit der ringförmigen Rille 25. Während die Drehstruktur 21 umläuft, ist die in dem inneren Teil 2la jeder Rille 21 erzeugte und das Schmiermittel ariziehende Kraft größer als die Kraft, die in dem äußeren Teil 21b hervorgerufen ist und das Schmiermittel anzieht. Damit kann das Schmiermittel, wenn es sich in der ringförmigen Rille 25 sammelt, zurück zu dem hydrodynamischen Lager 19 fließen.
Der Radialabstand Di zwischen den Enden des inneren Teiles 21a kann gleich zu dem Radialabstand Do des äußeren Teiles 21b sein, und der innere Teil 21a kann tiefer als der äußere Teil 21b sein. Auch in diesem Fall kann, wenn sich das Schmiermittel in der ringförmien Rille 25 sammelt, dieses zurück zu dem hydrodynamischen Lager 19 fließen, während die Drehstruktur 12 umläuft.
Alternativ kann der Radialabstand Di zwischen den Enden des inneren Teils 21a länger sein als der Radialabstand Do des äußeren Teiles 21b, und der innere Teil 21a kann tiefer sein als der äußere Teil 21b. In diesem Fall kann das Schmiermittel, wenn es sich in der ringförmigen Rille 25 sammelt, eher sofort zurück zu dem hydrodynamischen Lager 19 fließen, während die Drehstruktur 12 umläuft.
In dem in Fig. 8 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Pumpspiralrille 28 oder ein Schmiermittelleckverhinderungsglied 26 in der Innenwand des Ringblockes 16 gebildet, um die Öffnung zu verschließen. D.h., die Rille 28 erstreckt sich zu dem Mittelteil des Zylinders 16b von dem zylindrischen Hohlraum 25. Das flüssige Metallschmiermittel ist daran gehindert, in dem Raum des Vakuumkolbens 18 auszutreten, was auf der Pumpwirkung des umlaufenden Zylinders 16b beruht, auf dem die Rille 28 gebildet ist.
In dem in Fig. 9 gezeigten Ausfühungsbeispiel sind drei Umfangshohlräume 25 im Tandem auf dem Teil 15a von kleinem Durchmesser der orstfesten Welle 15 gebildet. Daher liegt der Innenrand des Zylinders 16b dem Teil 15a von kleinem Durchmesser der Welle 15 über die Hohlräume 25 und einen kleinen Spalt gegenüber. Der kleine Spalt ist viel kleiner als die Breite jedes Hohlraumes ausgelegt. Die Pumpspiralrille 28 ist in dem Innenrand es Zylinder 16b in dem kleinen Spalt gebildet, um zu verhindern, daß das Schmiermittel austritt.
In der obigen Struktur werden Blasen, wenn diese in dem Lager erzeugt sind, glatt durch das flüssige Metallschmiermittel ersetzt. Wenn darüberhinaus Schmiermittel aus dem Lager heraussickert, bleibt es in einer Vielzahl von Hoblräumen, und ein Lecken des Schmiermittels in den Vakuumbehälter 18 wird durch die Pumpwirkung der Pumpspiralrille 28 in jedem Spalt verhindeit.
In dem In Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei zylindrische Hohlbereiche 25 auf der Innenfläche des zylindrischen Gliedes 16b vorgesehen, und zusätzlich ist eine Vielzahl von Pumpenverwendungsspiralrillen 26 auf der Innenfläche es zylindrischen Gliedes 16b, gelegen in einem schmalen Spalt, angeordnet, um zu verhindem, daß Schmiermittel nach außen austritt. Selbst wenn Blasen in der Lagereinheit erzeugt werden, können diese, wie bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel glatt durch flüssigs Metallschmiermittel ersetzt werden. Selbst wenn das Schmiermittel aus der Lagereinheit leckt, kann es zusätzlich zuverlässig in einer Vielzahl von Hohlbereichen gehalten werden. Weiterhin kann aufgrund der Pumpfunktion dieser Spiralrillen 26 das Schmiermittel an einem Lecken in den Raum des Vakuumbehälters 18 gehindert werden.
Einige der Umfangshohlräume können in dem Teil 15a von Meinem Durchmesser der orstfesten Welle 15 gebildet sein, und die verbleibenden Hohlräume können in dem Öffnungsblockkörper 16 der Drehstruktur 12 vorgesehen sein.
In dem in den Fig. 11 und 12 gezeigten Ausfühngsbeispiel ist eine zylindrische Drehwelle 15, die mit dem Anodentarget 11 gekoppelt ist und zusammen mit dem Target 11 umläuft, mit der Achse der Röntgenröhre ausgerichtet. Eine Drehwelle 15, die aus einem Rohr besteht, ist an der Oberseite der Drehwelle 15 befestigt, und das Anodentarget 11 ist an der Drehwelle 15 befestigt. Eine stationäre oder orstfeste Struktur 12, die ein Hohlzylinder ist, der an einem Ende geschlossen ist, ist installiert, wobei er die Drehwelle 15 umgibt. Ein Ringblock 16 ist an den oberen Öffnungsabschnitt 12b der Welle 12 mittels Schrauben befestigt. Ein ferromagnetischer Zylinder 41, der als Motorrotor arbeitet, und ein Kupferzylinder 42, der den Zylinder 41 umgibt, sind koaxial um die stationäre Struktur 12 angeordnet Die Oberseite 41 a des Zylinders 41 ist mechanisch mit der Drehwelle 15 verbunden. Der Ringblock 16 berührt die Oberseite der Drehwelle 15. Eine Spiralrille 21 ist auf der Kontaktfläche gebildet. Ein Ringraum 25 ist in dem unteren Teil der Innenfläche des Ringblockes 16 vorgesehen. Dieser Raum 25 erstreckt sich um die Achse der Drehwelle 15. Der Raum 25 steht in Verbindung mit dem Innern des Lagers, das die Spiralrille 21 hat. Ein Meiner Schmiermittelleckverhinderungsspalt Q und ein radial gefalteter Teil 43 sind in einem Durchgang vorgesehen, der mit dem Innern der Röntgenröhre verbunden ist und aus dem Hohlraum 25 und dem Spalt zwischen dem Außenrand der stationären Struktur 12 und dem Innenrand des ferromagnetischen Zylinders 42 gebildet ist. Ein Film zum sicheren Anbringen von Schmiermittel kann auf der Innenfläche des gefalteten Teiles 43 gebildet sein.
Um die Drehanodenstruktur zusammenzubauen, wird die stationäre Struktur 12 mit der nach oben gewendeten Öffnung 12b in eine (nicht gezeigte) Vakuumglocke gebracht, wie dies in Fig. 12 gezeigt ist. Die Drehwelle 15, die das Anodentarget nicht hält, der Ringblock 16 und die Schrauben 16a sind angeordnet und hängen von der Oberseite der ortsfesten Struktur 12. Die Glocke wird evakuiert, und jedes Lagerglied wird durch eine Heizeinrichtung erwärmt, um dadurch das gespeicherte Gas zu entladen. Dann wird das flüssige Metallschmiermittel L in die Struktur 12 injiziert. Sodann wir die Drehwelle 15 von der Oberseite abgesenkt und in den stationären Zylinder 12 eingeführt. Der Ringblock 16 wird durch Schrauben befestigt. Das Schmiermittel L fließt in den Spalt zwischen den Lagerflächen und auch in die Schmiermittelspeicherkammer 22. Wenn Gas aus jedem Teil austritt, bewegen sich Blasen nach oben, wobei sie durch den Spalt zwischen den Lagerflächen verlaufen, und erreichen den Ringraum 25 und werden sodann zur Außenseite abgegeben. Sodann tritt das Schmiermittel in den Spalt zwischen den Lagerflächen ein.
Metallschmiermittel, hauptsächlich hergestellt aus Ga, Ga-In oder Ga-In-Sn, kann verwendet werden. Es ist auch möglich, eine Bi-In-Pb-Sn-Legierung, die eine relativ große Menge an wismuth (Bi) enthält, eine In-Bi-Legierung, die relativ große Menge an In enthält, oder eine In-Bi-Sn-Legierung zu verwenden. Da diese Legierungen einen Schmelzpunkt gleich einer Raumtemperatur oder einer höheren Temperatur haben, wird empfohlen, daß das Metallschmiermittel auf die Raumtemperatur oder eine höhere Temperatur erwärmt wird, bevor das Anodentarget gedreht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden, wie oben erwähnt ist, die Blasen in dem Lager glatt durch das flüssige Metallschmiermittel dank des Ringraumes ersetzt, selbst wenn die Blasen in dem Gleitlager erzeugt werden, wenn die Drehanodenstruktur zusammengebaut wird oder die Röntgenröhre arbeitet. Dies beruht darauf, daß der Ringraum nahe zu dem Ende liegt, wo die Gleitlagerfläche das Innere des Vakuumkolbens erreicht. Eine Sclimiermittelleckverhinderungsstruktur mit einem kleinem Spalt ist in dem Durchgang gebildet, der sich von dem Ringraum zu dem Innern des Vakuumkolbens erstreckt. Das Schmiermittel wird an einem direkten Lecken in den Vakuumkolben durch den Spalt zwischen den Lagerflächen gehindert. Daher wird der Spalt zwischen den Lagerflächen mit dem Schmiermittel gefüllt, und das Lager kann geschmiert werden. Somit kann die Röntgenröhre stabil arbeiten.

Claims

1. Drehanoden-Röntgenröhre mit:

- einem Anoden-Target (11),

- einer Drehstruktur (12), an der das Anoden-Target (11) festgelegt ist,

- einer stationären Struktur (15), die koaxial zu der Drehstruktur (12) angeordnet ist, um drehbar die Drehstruktur (12) zu halten,

- einem hydrodynamischen Lager (19), das spiralförmige oder schneckenförmige Rillen (21) hat und zwischen der Drehstruktur (12) und der stationären Struktur (15) gebildet ist, wobei das Lager (19) einen ersten Spalt (G) hat, auf dem ein Metallschmiermittel einwirkt, wobei das Schmiermittel in einem flüssigen Zustand während einer Drehung der Drehstruktur (12) ist,

- einem Vakuumkolben (18), in dem die Drehstruktur und die stationäre Struktur (12 bzw. 15) sowie das hydrodynamische Lager (19) installiert sind,

- einer ersten ringförmigen Rille (25), die zwischen der Drehstruktur (12) und der stationären Struktur (15) gebildet ist und in Verbindung steht mit dem ersten Spalt (G) des hydrodyna-mischen Lagers, und einem zweiten Spalt (Q), der zwischen der Drehstruktur (12) und der stationären Struktur (15) gebildet ist, wobei der zweite Spalt in Verbindung steht mit der ersten ringförmigen Rille (25) und dem Innenraum des Vakuumkolbens (18), wobei:

- die erste ringförmige Rille (25) ein Ringraum großer Kapazität zum Vermindern eines Gasdruckes ist, wenn in dem Lager erzeugte Blasen den Ringraum erreichen und

- der zweite Spalt schmaler ist als die Breite der ersten ringförmigen Rille längs deren Radialrichtung, wobei die erste ringförmige Rille (25) und der zweite Spalt (Q) eine Einrichtung (16) bilden, die ein Lecken des Schmiermittels verhindert,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Rillen (21) in dem Lager (19) mit der ringförmigen Rille (25) derart in Verbindung stehen, daß in der ringförmigen Rille (25) angesammeltes Schmiermittel zurück zu dem Lager (19) fließt.

2. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhinderungseinrichtung (16) eine Oberfläche aufweist, die eine Nicht-Benetzbarkeitseigenschaft bezüglich dem flüssigen Metallschmiermittel hat und den zweiten Spalt definiert.

3. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhinderungseinrichtung einen zweiten Ringraum und einen dritten Spalt hat, die zwischen der Drehstruktur (12) und der stationären Struktur (15) gebildet sind, wobei der dritte Spalt schmaler als die Breite des zweiten Ringraumes ist und der zweite Ringraum in Verbindung steht mit dem ersten Ringraum (25) über den dritten Spalt und in Verbindung steht mit dem ersten Spalt des hydrodynamischen Lagers (19).

4. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrodynamische Lager (19) ein Drucklager umfaßt und der erste Ringraum (25) nahe dem Drucklager angeordnet ist.

5. Drehanoden-Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verhinderungseinrichtung (16) eine Oberfläche hat, die dem zweiten Spalt gegenüber liegt, in welcher eine spiralförmige Rille (28) gebildet ist, um das flüssige Metallschmiermittel zu dem ersten Ringraum (25) zurück zu führen.

6. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrodynamische Lager (19) ein Drucklager mit einer Lagerfläche umfaßt, die den ersten Ringraum (25) festlegt.

7. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Struktur (15) eine säulenförmige Gestalt hat und drehbar in die Drehstruktur (12) eingeführt ist.

8. Röntgenröhre nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Schmiermittelspeicherkammer (22) zum Aufnehmen des Schmiermittels, die in der stationären Struktur (15) gebildet ist und mit dem ersten Spalt in Verbindung steht.

9. Röntgenröhre nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die stationäre Struktur (15) eine Außenfläche hat, die Drehstruktur (12) eine Innenfläche hat und das hydrodynamische Lager (19) spiralförmige Rillen umfaßt, die auf wenigstens einer Fläche aus der Außenfläche der stationären Struktur (15) und der Innenfläche der Drehstruktur (12) gebildet sind.

10. Röntgenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstruktur eine säulenförmige Gestalt hat und in die stationäre Struktur (15) eingeführt ist.

11. Röntgenröhre nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Schmiermittelspeicherkammer (22) zum Aufnehmen des Schmiermittels, die in der Drehstruktur (12) gebildet ist und in Verbindung steht mit dem ersten Spalt.

12. Röntgenröhre nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstruktur (12) eine Außenfläche hat, die stationäre Struktur (15) eine Innenfläche hat und das hydrodynamische Lager (19) spiralförmige Rillen umfaßt, die auf wenigstens einer Fläche aus der Außenfläche der stationären Struktur (15) und der Innenfläche der Drehstruktur (12) gebildet sind.