FR2517880A1 - X-RAY TUBE WITH ROTATING ANODE - Google Patents
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Abstract
Description
Tube à rayons X- a anode rotative. X-ray tube with rotating anode.
La présente invention concerne lestubesa rayons cathodiques à anode rotative et elle a trait, plus particulièrement, à un tube à rayons cathodiques à anode rotative dans lequel on peut éviter efficacement la conduction de la chaleur jusqu'aux roulements à billes supportant l'anode rotative. The present invention relates to cathode ray tubes with rotary anode and relates more particularly to a cathode ray tube with rotary anode in which heat conduction can be effectively avoided up to the ball bearings supporting the rotary anode.
D'une façon générale, un tube à rayons X à anode rotative comprend unecathode, une anode rotative disposée en face de la cathode, un moyen de support à roulements à billes pour supporter l'anode rotative en vue de sa rotation, et une enveloppe pour enfermer sous vide ces éléments d'une façon étanche vis-à-vis de l'air. Generally, a rotary anode X-ray tube includes a cathode, a rotary anode disposed in front of the cathode, ball bearing support means for supporting the rotary anode for rotation, and an envelope to enclose these elements under vacuum in an airtight manner.
Lorsque les rayons X sont engendrés, un faisceau d'électrons est émis et heurte la cible de l'anode, de sorte que la cible de l'anode chauffe en moyenne jusqu'à au moins 12000C. La chaleur engendrée se dégage presque en totalité vers l'extérieur par rayonnement, car l'anode rotative est sous vide. Toutefois, une partie de la chaleur de la cible d'anode parvient par conduction aux roulements à billes. De ce fait, il est nécessaire que les roulements à billes soient résistant à la chaleur et soient d'une façon générale en acier rapide (résistant à une température de 5000C) lorsqu'ils sont utilisés avec un tube à rayons X à anode rotative.Toutefois, l'utilisation de cette matière pour former les roulements à billes n'a pas donné de résultats satisfaisants car la quantité de chaleur prenant naissance dans la cible d'anode est énorme dans le cas d'un tube à rayons Xà anode rotative dans lequel 11 intensité des rayons X est élevée et, par conséquent, la quantité de chaleur parvenant aux roulements à billes est importante, ce qui fait que la température de ces roulements à billes s'élève jusqu'à un niveau supérieur à 500 C. When X-rays are generated, an electron beam is emitted and strikes the target of the anode, so that the target of the anode heats up to at least 12000C on average. The heat generated is almost entirely released to the outside by radiation, because the rotary anode is under vacuum. However, some of the heat from the anode target travels by conduction to the ball bearings. Therefore, it is necessary that the ball bearings are heat resistant and are generally of high speed steel (resistant to a temperature of 5000C) when used with an X-ray tube with a rotating anode. However, the use of this material to form the ball bearings has not given satisfactory results since the amount of heat arising in the anode target is enormous in the case of an X-ray tube with a rotary anode in which X-ray intensity is high and, therefore, the amount of heat reaching the ball bearings is large, which causes the temperature of these ball bearings to rise to a level above 500 C.
Lorsque les roulements à billes formés de la matière précitée sont utilisés à une température supérieure au niveau de résistance à la chaleur de la matière, la dureté mécanique de cette dernière diminue et les roulements à billes subissent des endommagements qui entrainent -une augmentation des vibrations et du bruit. Lorsque les vibrations deviennent excessivement élevées, on ne peut plus obtenir de façon satisfaisante des images aux rayons X. En particulier, une augmentation du bruit produit par la rotation donne aux personnes dont on prend des clichés aux rayons X une sensation désagréable. Il est donc nécessaire que les tubes à rayons X à anode rotative aient une structure d'anode rotative pouvant fonctionner à une température inférieure à la température à laquelle les roulements à billes sont résistants à la chaleur afin de prolonger la durée de vie de ces roulements à billes. When the ball bearings formed from the aforementioned material are used at a temperature above the level of heat resistance of the material, the mechanical hardness of the latter decreases and the ball bearings undergo damage which results in an increase in vibrations and noise. When the vibrations become excessively high, X-ray images can no longer be satisfactorily obtained. In particular, an increase in the noise produced by the rotation gives those whose X-ray pictures are taken an unpleasant feeling. It is therefore necessary that X-ray tubes with a rotating anode have a rotating anode structure capable of operating at a temperature below the temperature at which the ball bearings are heat resistant in order to prolong the life of these bearings. ball.
La présente invention a pour objet un tube à rayons X à anode rotative dans lequel la quantité de chaleur se propageant jusqu'aux roulements à billes à partir de la cible d'anode peut être réduite par augmentation de la résistance thermique du passage emprunté par la chaleur depuis la cible d'anode jusqu'aux roulements à billes, cela de manière à permettre l'obtention de caractéristiques de rotation stable de l'anode rotative sur une longue période de temps en présence d'une charge thermique élevée. The present invention relates to an X-ray tube with a rotary anode in which the amount of heat propagating to the ball bearings from the anode target can be reduced by increasing the thermal resistance of the passage taken by the heat from the anode target to the ball bearings, so as to allow stable rotation characteristics of the rotary anode to be obtained over a long period of time in the presence of a high thermal load.
Pour atteindre l'objet précité, le moyen de support à roulements à billes comprend au moins deux roulements à billes disposés de façon juxtaposée et espacés l'un par rapport à l'autre, et les bagues extérieures des roulements à billes sont munies d'un élément cylindrique ayant un effet calorifuge et supportant une anode rotative fixée à cet élément. To achieve the above object, the ball bearing support means comprises at least two ball bearings arranged juxtaposed and spaced from each other, and the outer rings of the ball bearings are provided with a cylindrical element having a heat-insulating effect and supporting a rotary anode fixed to this element.
On va maintenant décrire la présente invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
la figure 1 est une vue en coupe du tube à rayons X à anode rotative comprenant un premier mode de réalisation de l'invention et montrant sa structure dans sa totalité; et
les figures 2 à 5 sont des vues en coupe des parties essentielles du second au cinquième. modes de réalisation du tube à rayons X à anode rotative selon la présente invention.The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which
Figure 1 is a sectional view of the X-ray tube with a rotary anode comprising a first embodiment of the invention and showing its structure in its entirety; and
Figures 2 to 5 are sectional views of the essential parts from the second to the fifth. embodiments of the X-ray tube with rotary anode according to the present invention.
On va maintenant décrire de façon détaillée la présente invention en se référant à ses modes de réalisation préférés représentés sur les dessins. La figure 1 montre, dans une vue en coupe, la structure complète du premier mode de réalisation du tube à rayons X à anode rotative- selon la présente invention. Le tube à rayons X à anode rotative comprend une anode rotative comprenant une cible 1 d'anode et un rotor (rotor d'un moteur d'entraînement à induction)2. Le tube à rayons X à anode rotative comprend, en outre, un moyen de support à roulements à billes comprenant un axe fixe 3, un élément fixe 4 fixé à une des parties d'extrémité de l'axe fixe 3, des roulements à billes 5 disposés de façon juxtaposée et espacés l'un par rapport à l'autre sur l'axe fixe 3, et un élément cylindrique monté sur les bagues extérieures 6 des roulements à billes 5.Le rotor 2 est monté à l'aide d'une bague d'arrêt 8 sur l'élément cylindrique 7 du moyen de support à roulements à bibis et est fixé à ce dernier de telle sorte que l'anode rotative soit supportée en vue de sa rotation par le moyen de support à roulements à billes. L'anode rotative et le moyen de support à roulements à billes réalisés comme décrit ci-dessus sont contenus, de façon étanche vis-à-vis de l'air, conjointement avec une cathode 9, dans une enveloppe 10 maintenue sous un vide poussé (10 à g 10 mmHg). D'une façon générale, un tube à rayons X comprenant la cathode 9, l'anode rotative et le moyen de support à roulements à billes, contenus dans l'enveloppe 10 sous vide, est appelé : tube à rayons X à anode rotative. The present invention will now be described in detail with reference to its preferred embodiments shown in the drawings. Figure 1 shows, in a sectional view, the complete structure of the first embodiment of the X-ray tube with a rotary anode according to the present invention. The rotary anode X-ray tube comprises a rotary anode comprising an anode target 1 and a rotor (rotor of an induction drive motor) 2. The X-ray tube with rotary anode further comprises a ball bearing support means comprising a fixed axis 3, a fixed element 4 fixed to one of the end parts of the fixed axis 3, ball bearings 5 arranged juxtaposed and spaced from each other on the fixed axis 3, and a cylindrical element mounted on the outer rings 6 of the ball bearings 5.The rotor 2 is mounted using a stop ring 8 on the cylindrical element 7 of the support means with bibis bearings and is fixed to the latter so that the rotary anode is supported for its rotation by the support means with ball bearings . The rotary anode and the ball bearing support means produced as described above are contained, in an airtight manner, together with a cathode 9, in an envelope 10 maintained under a high vacuum. (10 to g 10 mmHg). Generally, an X-ray tube comprising the cathode 9, the rotary anode and the support means with ball bearings, contained in the envelope 10 under vacuum, is called: X-ray tube with rotary anode.
Dans le tube à rayons X à anode rotative, un faisceau d'électrons est émis par la cathode 9 et heurte la cible 1 d'anode pendant que l'anode rotative tourne, habituellemènt à une vitesse de rotation de 3000-9000 t/minute. La cible 1 d'anode atteint en chauffant des températures élevées et engendre des rayons X dans la direction de la flèche A lorsque le faisceau d'électrons la heurte. La chaleur engendrée par la cible 1 d'anode se dissipe presque en totalité comme décrit ci-dessus par rayonnement thermique, mais une partie de cette chaleur se transmet à partir du rotor 2 jusqu'aux roulements à billes 5 par conduction thermique. In the rotary anode X-ray tube, an electron beam is emitted from the cathode 9 and hits the anode target 1 while the rotary anode is rotating, usually at a rotational speed of 3000-9000 rpm . The anode target 1 reaches by heating high temperatures and generates X-rays in the direction of arrow A when the electron beam hits it. The heat generated by the anode target 1 dissipates almost entirely as described above by thermal radiation, but part of this heat is transmitted from the rotor 2 to the ball bearings 5 by thermal conduction.
Dans le tube à rayons X à anode rotative ayant la structure décrite ci-dessus, le rotor 2 n'est pas monté directement sur les bagues extérieures 6 des roulements à billes 5 mais est monté par l'intermédiaire de l'élément cylindrique 7 et est supporté par ce dernier conformément à la présente invention. Ceci permet d'augmenter la longueur du passage suivi par la chaleur entre la cible 1 d'anode et les roulements à billes, de manière que la quantité de chaleur atteignant les roulements à billes 5 se trouve ainsi réduite. In the X-ray tube with a rotary anode having the structure described above, the rotor 2 is not mounted directly on the outer rings 6 of the ball bearings 5 but is mounted by means of the cylindrical element 7 and is supported by the latter in accordance with the present invention. This makes it possible to increase the length of the passage followed by heat between the anode target 1 and the ball bearings, so that the amount of heat reaching the ball bearings 5 is thus reduced.
On décide de la forme de l'élément cylindrique 7 en tenant compte de la résistance thermique offerte par le passage suivi par la chaleur entre la cible 1 d'anode et les roulements à billes 5, ainsi que de la rigidité des parties où le rotor 2 est monté sur l'élément cylindrique 7. The shape of the cylindrical element 7 is decided taking into account the thermal resistance offered by the passage followed by heat between the anode target 1 and the ball bearings 5, as well as the rigidity of the parts where the rotor 2 is mounted on the cylindrical element 7.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'élément cylindrique 7 a une forme optimale dans laquelle il comporte,sur sa périphérie extrieure,dans sa partie centrale axiale unepartie épaulée 11 de sorte qu'il est divisé en une partie de petit diamètre près de l'anode 1 et une partie de grand diamètre à une distance plus grande de cette anode. Un espace S est ainsi délimité entre le rotor 2 et la partie de petit diamètre de l'élément cylindrique 7, tandis que la périphérie intérieure du rotor 2 est en contact intime avec la périphérie extérieure de la partie de grand diamètre à l'opposé de l'anode 1.D'une façon générale, le roulement à billes 5 près de l'anode 1 risque plus de subir les effets de la chaleur que le roulement à billes 5 éloigné de l'anode 1, de sorte que la durée de vie utile du tube à rayons
X est limitée par la durée de vie utile du roulement à billes 5 situé prds de l'anode 1. En donnant à l'élément cylindrique 7 la forme décrite ci-dessus, on peut réduire la quantité de chaleur transférée par conduction aux roulements à billes 5 situés près de l'anode 1 de manière à empêcher ainsi que la température de ce roulement à billes 5 situé près de l'anode 1 s'élève. I1 est avantageux d'augmenter la longueur axiale de l'espace S pour éviter une augmentation de la température du roulement à billes.In the embodiment shown in Figure 1, the cylindrical element 7 has an optimal shape in which it comprises, on its outer periphery, in its axial central part a shoulder part 11 so that it is divided into a part of small diameter near anode 1 and a large diameter portion at a greater distance from this anode. A space S is thus delimited between the rotor 2 and the part of small diameter of the cylindrical element 7, while the inner periphery of the rotor 2 is in intimate contact with the outer periphery of the large diameter part opposite the anode 1. Generally, the ball bearing 5 near the anode 1 is more likely to be subjected to the effects of heat than the ball bearing 5 distant from the anode 1, so that the duration of useful life of the spoke tube
X is limited by the useful life of the ball bearing 5 located near the anode 1. By giving the cylindrical element 7 the shape described above, the amount of heat transferred by conduction to the bearings can be reduced. balls 5 located near the anode 1 so as to prevent the temperature of this ball bearing 5 located near the anode 1 from rising. It is advantageous to increase the axial length of the space S to avoid an increase in the temperature of the ball bearing.
Toutefois, dans la pratique, on fixe la longueur axiale de l'espace
S de manière que la rigidité des parties où le rotor 2 est monté sur l'élément cylindrique 7 ne soit pas trop réduite. Même si on forme la partie épaulée 11 dans la partie centrale axiale de la périphérie extérieure de l'élément cylindrique 7, on peut obtenir une rotation stable de l'anode 1 à une vitesse de rotation de 9000 t/minute sans réduire beaucoup la rigidité. I1 est donc préférable que la longueur axiale de l'espace S soit au moins égale à la moitié de la longueur axiale de l'élément cylindrique 7.However, in practice, the axial length of the space is fixed
S so that the rigidity of the parts where the rotor 2 is mounted on the cylindrical element 7 is not too reduced. Even if the shouldered part 11 is formed in the axial central part of the outer periphery of the cylindrical element 7, it is possible to obtain a stable rotation of the anode 1 at a rotation speed of 9000 rpm without reducing the rigidity much . It is therefore preferable for the axial length of the space S to be at least equal to half the axial length of the cylindrical element 7.
On va décrire ci-après la matière utilisée pour former l'élément cylindrique 7. Dans les tubes à rayons X à anode rotative de la technique antérieure, le rotor 2 est formé de fer pur et est monté directement sur les roulements à billes 5. C'est parce que l'anode 1 constitue une partie du circuit magnétique d'un moteur électrique à induction destiné à faire tourner l'anode 1 que le rotor 2 est formé en fer pur. Dans les tubes à rayons X à anode rotative pour engendrer des rayons X de forte intensité, l'élément cylindrique 7 est monté et est assujetti entre le rotor 2 et les roulements à billes 5 comme décrit ci-dessus.L'élément cylindrique 7 ne fait pas partie du circuit magnétique, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'utiliser du fer pur pour le former et qu'il est préférable d'utiliser à cette fin une matière ayant une conducti bilité thermique plus faible que le fer pur. Les autres propriétés exigées pour l'élément cylindrique 7 sont les suivantes : la matière doit permettre d'obtenir une précision dimensionnelle élevée en ce qui concerne l'élément cylindrique 7 pour empêcher l'apparition de vibrations au moment d'une rotation à grande vitesse; l'élément cylindrique 7 doit avoir une résistance mécanique suffisamment grande pour supporter une rotation à grande vitesse lorsqu'il est fixe au rotor 2; la quantité de gaz se dégageant de la surface de la matière lorsque celle-ci est sous vide doit être faible; et la matière doit avoir une résistance mécanique suffisamment grande pour supporter une température élevée de 5000C et pour ne dégager qu'une quantité relativement faible de gaz à cette température élevée. Une des matières que l'on utilise pour former l'élément cylindrique 7 dans ce mode de réalisation et qui répond aux exigences mentionnées ci-dessus est un acier inoxydable austénitique.L'acier inoxydable austénitique a la conductibilité thermique de 0,039 cal/cm.s. C du fer pur et est bien connu comme étant une matière utilisée dans la réalisation des tubes électroniques sous vide. Toutefois, la matière pour former l'élément cylindrique 7 n'est pas limitée à l'acier inoxydable austénitique et on peut aussi utiliser à cette fin un acier inoxydable martensitique, un acier inoxydable ferritique ainsi que d'autres aciers inoxydables car ces aciers ont une faible conductibilité thermique.On peut utiliser avantageusement pour former l'élément cylindrique 7 une céramique ayant une conductibilité thermique plus faible que celle de 1 ' acier inoxydable austénitique car la technologie pour produire ces céramiques a fait un progrès notable et on n'éprouve aucune difficulté à obtenir des matières céramiques répondant aux exigences mentionnées ci-dessus. The material used to form the cylindrical element 7 will be described below. In the x-ray tubes with rotary anode of the prior art, the rotor 2 is formed from pure iron and is mounted directly on the ball bearings 5. It is because the anode 1 forms part of the magnetic circuit of an electric induction motor intended to rotate the anode 1 that the rotor 2 is formed from pure iron. In X-ray tubes with a rotary anode to generate high intensity X-rays, the cylindrical element 7 is mounted and is fixed between the rotor 2 and the ball bearings 5 as described above. The cylindrical element 7 does not is not part of the magnetic circuit, so it is not necessary to use pure iron to form it and it is preferable to use for this purpose a material having a lower thermal conductivity than iron pure. The other properties required for the cylindrical element 7 are the following: the material must make it possible to obtain a high dimensional accuracy with regard to the cylindrical element 7 to prevent the appearance of vibrations during a rotation at high speed. ; the cylindrical element 7 must have a mechanical strength large enough to withstand rotation at high speed when it is fixed to the rotor 2; the quantity of gas released from the surface of the material when the latter is under vacuum must be small; and the material must have a mechanical strength large enough to withstand a high temperature of 5000C and to give off only a relatively small amount of gas at this high temperature. One of the materials used to form the cylindrical element 7 in this embodiment and which meets the requirements mentioned above is an austenitic stainless steel. Austenitic stainless steel has the thermal conductivity of 0.039 cal / cm. s. C is pure iron and is well known as being a material used in the production of electronic vacuum tubes. However, the material for forming the cylindrical element 7 is not limited to austenitic stainless steel and it is also possible for this purpose to use martensitic stainless steel, ferritic stainless steel and other stainless steels because these steels have low thermal conductivity. A ceramic having a lower thermal conductivity than that of austenitic stainless steel can advantageously be used to form the cylindrical element 7, since the technology for producing these ceramics has made notable progress and there is no evidence of any difficulty in obtaining ceramic materials meeting the requirements mentioned above.
En utilisant le mode de réalisation de l'élément cylindrique 7 conforme à la présente invention décrite ci-dessus, il est possible de réduire la température des roulements à billes jusqu'à 4800C par rapport aux 580pu jusqu'auxquels la température des roulements à billes s'élevait jusqu'à présent lorsque des rayons X de forte intensité étaient engendrés dans les tubes a rayons X à anode rotative de la technique antérieure. La présente invention permet donc de réduire la température de fonctionnement des roulements à billes jusqu'à un niveau inférieur à 5000C qui est la température à laquelle résistent encore les roulements à billes. By using the embodiment of the cylindrical element 7 according to the present invention described above, it is possible to reduce the temperature of the ball bearings up to 4800C compared to the 580pu up to which the temperature of the ball bearings has hitherto arisen when high intensity X-rays are generated in prior art rotary anode X-ray tubes. The present invention therefore makes it possible to reduce the operating temperature of the ball bearings to a level below 5000C which is the temperature at which the ball bearings still resist.
La figure 2 est une vue en coupe des parties essentielles d'un second mode de réalisation dans lequel l'élément cylindrique 7 comprend une partie périphérique extérieure comportant une partie 12 de grand diamètre extérieur à sa partie d'extrémité éloignée de l'anode 1 et une autre partie 13 de grand diamètre extérieur espacée axialement d'une distance prédéterminée de la partie 12 de grand diamètre extérieur pour le montage et la fixation du rotor 2 à l'élément cylindrique 7 dans les parties 12 et 13 de grand diamètre extérieur Les parties où le rotor 2 est monté sur l'élément cylindrique 7 présentent une superficie de contact plus petite dans le second mode de réalisation que dans le premier mode de réalisation, ce qui a pour résultat que l'espace
S est plus grand dans le second mode de réalisation.Ceci augmente la résistance thermique entre le rotor 2 et l'élément cylindrique 7 de manière à éviter l'augmentation de la température des roulements à billes 5. Du fait que l'on monte le rotor 2 sur l'élément cylindrique 7 en deux endroits séparés l'un de l'autre sur la périphérie extérieure de ce dernier, on peut réduire la section du rotor 2 par rapport à l'élément cylindrique 7. Tou tefois, la partie 13 où le rotor 2 est:non sur l'élément cylindrique 7 se trouve au voisinage du roulement à billes 5 situé près de l'anode, de sorte que l'influence de la chaleur sur ce roulement à billes 5 est plus grande que dans le premier mode de réalisation.Figure 2 is a sectional view of the essential parts of a second embodiment in which the cylindrical element 7 comprises an outer peripheral portion having a portion 12 of large diameter outside its end portion remote from the anode 1 and another part 13 of large outside diameter axially spaced apart by a predetermined distance from part 12 of large outside diameter for mounting and fixing the rotor 2 to the cylindrical element 7 in parts 12 and 13 of large outside diameter Les parts where the rotor 2 is mounted on the cylindrical member 7 have a smaller contact area in the second embodiment than in the first embodiment, which results in the space
S is larger in the second embodiment. This increases the thermal resistance between the rotor 2 and the cylindrical element 7 so as to avoid the increase in the temperature of the ball bearings 5. Due to the fact that the rotor 2 on the cylindrical element 7 in two separate places from each other on the outer periphery of the latter, we can reduce the section of the rotor 2 relative to the cylindrical element 7. However, the part 13 where the rotor 2 is: not on the cylindrical element 7 is located in the vicinity of the ball bearing 5 located near the anode, so that the influence of heat on this ball bearing 5 is greater than in the first embodiment.
La figure 3 est une vue en coupe des parties essentielles d'un troisième mode de réalisation dans lequel les parties où le rotor 2 est monté sur l'élément cylindrique 7 ont une superficie plus faible que dans le second mode de réalisation. Le rotor 2 est monté sur l'élément cylindrique 7 dans les parties situées près des extrémités opposées de la périphérie extérieure de ce dernier en vue de réduire la section du rotor 2 par rapport à l'élément cylindrique 7. Figure 3 is a sectional view of the essential parts of a third embodiment in which the parts where the rotor 2 is mounted on the cylindrical member 7 have a smaller area than in the second embodiment. The rotor 2 is mounted on the cylindrical element 7 in the parts located near the opposite ends of the outer periphery of the latter in order to reduce the cross section of the rotor 2 relative to the cylindrical element 7.
La figure 4 est une vue en coupe des parties essentielles d'un quatridme mode de réalisation dans lequel un élément annulaire 14 est disposé dans un endroit correspondant à la partie 13 où le rotor 2 est monté sur l'élément cylindrique 7. Ce quatrième mode de réalisation a pour avantage que l'élément cylindrique 7 et l'élément annulaire 14 peuvent être formés de matières différentes. Figure 4 is a sectional view of the essential parts of a fourth embodiment in which an annular element 14 is arranged in a location corresponding to the part 13 where the rotor 2 is mounted on the cylindrical element 7. This fourth embodiment of embodiment has the advantage that the cylindrical element 7 and the annular element 14 can be formed from different materials.
En d'autres termes, il est possible d'utiliser un acier inoxydable austénitique pour former l'élément cylindrique 7 de manière à augmenter la grande précision et la résistance élevée de ce dernier et d'utiliser une céramique pour former l'élément annulaire 14 afin de réduire la quantité de chaleur transférée par combustion aux roulements à billes 5 près de l'anode 1 car la céramique possède une conductibilité thermique particulièrement faible.In other words, it is possible to use an austenitic stainless steel to form the cylindrical element 7 so as to increase the high precision and the high resistance of the latter and to use a ceramic to form the annular element 14 in order to reduce the amount of heat transferred by combustion to the ball bearings 5 near the anode 1 because the ceramic has a particularly low thermal conductivity.
La figure 5 est unie vue en coupe des parties essentielles d'un cinquième mode de réalisation dans lequel le rotor 2 est monté sur l'élément cylindrique 7 de manière telle que la surface périphérique intérieure de ce rotor est en contact avec la surface périphérique extérieure de cet élément. L'avantage offert par ce mode de réalisation est que l'absence d'espace entre le rotor et l'élément cylindrique exclut toute flexion du rotor 2. Par contre, la surface de transfert de chaleur est plus grande. Ce mode de réalisation peut être avantageux si on utilise une matiere ayant une résistance mécanique relativement faible et une conductibilité thermique très faible pour former l'élément cylindrique 7. Figure 5 is a sectional view of the essential parts of a fifth embodiment in which the rotor 2 is mounted on the cylindrical element 7 so that the inner peripheral surface of this rotor is in contact with the outer peripheral surface of this element. The advantage offered by this embodiment is that the absence of space between the rotor and the cylindrical element excludes any bending of the rotor 2. On the other hand, the heat transfer surface is larger. This embodiment can be advantageous if a material having a relatively low mechanical resistance and a very low thermal conductivity is used to form the cylindrical element 7.
La structure du tube à rayons X à anode rotative selon la présente invention présente, en plus de l'effet calorifuge obtenu comme on l'a décrit pour les roulements à billes, la caractéristique structurale d'un assemblage et d'un désassemblage faciles. The structure of the X-ray tube with a rotary anode according to the present invention exhibits, in addition to the heat-insulating effect obtained as described for ball bearings, the structural characteristic of easy assembly and disassembly.
D'une façon générale, au cours de l'opération de fabrication des tubes à rayons X à anode rotative, on effectue des essais d'équilibre dynamique sur une anode rotative montée sur un moyen de support à roulementsà billes. Quand on détecte un déséquilibre dynamique au cours des essais, on effectue une correction après avoir enlevé l'anode rotative du moyen de support à roulements à billes et on répète les essais. L'invention facilite ces opérations d'assemblage et de désassemblage.Plus spécifiquement, on peut assembler le moyen de support à roulemenà billes sepa- rément et,quand on désire monter l'anode rotative sur le moyen de support à roulements à billes, on emmanche simplement l'anode rotative sur l'élément cylindrique du moyen de support à roulements à billes et on l'assujettit à l'aide de la bague d'arrêt 8. Generally, during the operation of manufacturing X-ray tubes with a rotary anode, dynamic balance tests are carried out on a rotary anode mounted on a support means with ball bearings. When a dynamic imbalance is detected during the tests, a correction is made after removing the rotary anode from the ball bearing support means and the tests are repeated. The invention facilitates these assembly and disassembly operations. More specifically, the support means with ball bearings can be assembled separately and, when it is desired to mount the rotary anode on the support means with ball bearings, simply connects the rotary anode to the cylindrical element of the ball bearing support means and is secured using the stop ring 8.
Quand on désire démonter l'anode rotative du moyen de support à roulements a billes, on procède des façon inverse à l'opération mentionnée ci-dessus.When it is desired to dismantle the rotary anode from the support means with ball bearings, the operation mentioned above is carried out in reverse.
Dans la structure selon la présente invention, il est possible d'augmenter la résistance thermique de ladite structure de plus de 10 fois celle d'une structure connue dans laquelle les bagues extérieures 6 des roulements à billes 5 sont fixées directement au rotor 2, de sorte que l'on peut réduire la température des roulements à billes 5 jusqu a un niveau inférieur à 5000C. In the structure according to the present invention, it is possible to increase the thermal resistance of said structure by more than 10 times that of a known structure in which the outer rings 6 of the ball bearings 5 are fixed directly to the rotor 2, so that the temperature of the ball bearings 5 can be reduced to a level below 5000C.
Selon la présente invention egalement, il est possible, en choisissant de façon appropriee la matière destinée à l'élément cylindrique 7 et en donnant a ce dernier une forme et des dimensions appropriées, d'éviter un surchauffage des roulements à billes 5 même si une charge de température élevée est appliquée à la cible 1 d'anode. Le tube à rayons X à anode rotative selon la présente invention présente des performances élevées en ce qui concerne une rotation de façon stable sur une période de temps prolongée en présence d'une charge élevée. According to the present invention also, it is possible, by appropriately choosing the material intended for the cylindrical element 7 and by giving the latter an appropriate shape and dimensions, to avoid overheating of the ball bearings 5 even if a high temperature load is applied to the anode target 1. The rotary anode X-ray tube according to the present invention exhibits high performance with regard to rotation stably over an extended period of time in the presence of a high load.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP56196861A JPS58100347A (en) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | Rotary anode x-ray tube |
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| FR2517880A1 true FR2517880A1 (en) | 1983-06-10 |
Family
ID=16364872
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|---|---|---|---|
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS58100347A (en) | 1983-06-15 |
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