JP2001276047A

JP2001276047A - カソードスキャン型ｘ線発生器及びｘ線ｃｔスキャナ

Info

Publication number: JP2001276047A
Application number: JP2000100190A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Ono; 勝弘小野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-04-03
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2001-10-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】小型で信頼性が良い超高速Ｘ線ＣＴスキャナ用
のカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこれを使った超
高速Ｘ線ＣＴスキャナを提供する。【解決手段】ドーナツ型の真空容器ＶＶと、陰極側回転
体組立ＣＲと、少なくとも１個の電子銃組立ＥＧと、熱
電子放出用の陰極と、環状の陰極給電機構ＳＬ１とを有
し、この陰極の周回軌道に対向する面をもつ環状のＸ線
ターゲットＴＧの表面に電子ビームを入射して高速度で
周回するＸ線を発生させることが出来る超高速スキャン
型Ｘ線ＣＴスキャナ用のカソードスキャン型Ｘ線発生
器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナであって、前記
の陰極側回転体組立、陽極側回転体組立ＡＲ、陰極給電
機構の回転部のいずれかは、液体金属で潤滑した動圧滑
り軸受から成る軸受機構で回転自在に支承されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、小型でありなが
ら、高速度で周回するＸ線焦点からＸ線を放射して超高
速スキャンができるＸ線ＣＴスキャナ用のカソードスキ
ャン型Ｘ線発生器、及びこれを使った超高速スキャンが
できるＸ線ＣＴスキャナに関する。Ｘ線焦点を周回させ
る為の回転部分を真空容器内の小型の部品に限定するこ
とにより、大気中における機械的な回転機構を持たずに
Ｘ線焦点を披検体の周囲に高速度で安定して周回させて
被検体を瞬時に撮影して３次元の画像を得られる小型の
Ｘ線ＣＴスキャナを提供する。液体金属を潤滑剤とする
動圧滑り軸受を使って真空容器内で電子銃組立を周回さ
せると共に、真空容器内で周回している電子銃組立や他
の部品に真空容器の外から通電している。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線ＣＴスキャナについて、概略
の断面を表している図１を参照して説明する。従来のＸ
線ＣＴスキャナは、固定架台１００１と、軸受１００３
を介して回転する回転架台１００２とを有している。回
転架台１００２は制御器１００８を用いて制御された回
転駆動機構１００９によって空気中において回転させら
れる。Ｘ線を発生する為のＸ線管１００４や、これに高
電圧を供給する為の高電圧電源（図示せず）や、Ｘ線を
受け取る為の検出器１００６や、その他の電子回路１０
０７等をこの回転架台１００２に取り付けた構造になっ
ている。回転架台１００２に取り付けられた電子回路の
信号は図示しないスリップリングで固定架台１００１に
伝達される。この為に回転架台１００２に取り付けられ
た部品の質量の和が大きくなって、Ｘ線ＣＴスキャナの
スキャン速度を増そうとすると大きな遠心力が働き、回
転架台１００２に取り付けられた部品や回転架台１００
２自体が過大な応力に耐えられないのでスキャン速度を
高めることができない欠点を持っている。

【０００３】従来構造のＸ線ＣＴスキャナに使われるＸ
線管１００４は、直径が１０ｃｍ程度の円板状のＸ線タ
ーゲットをシリンダー状の真空容器の中で３０００ｒｐ
ｍ程度の高速度で回転させ、これに電子銃組立の陰極か
ら放射された電子を衝突させてＸ線１００５を一方向に
放出するものであり、全体が円柱状に構成されている。
多量のＸ線を発生させる必要があるＸ線ＣＴスキャナ用
のＸ線管では冷却器が必要であり、両者の質量の和は１
００Ｋｇ程度に大きくなり、体積も大きくなり、これを
取り付けて空気中で回転させる為の回転架台１００２は
大型になり、Ｘ線ＣＴスキャナ全体が大きくなって取り
扱いが不便であるだけでなく、設置スペースも大きくな
り、運転費用も多額であった。更に、近年になってＸ線
ＣＴスキャナの用途が広がるにしたがって血液や造影剤
の瞬時的な観測が求められてきた。これに応える為に
は、Ｘ線管１００４を高速度で被検体の周りで周回させ
る必要が生じている。これまでの最高の周回速度は２ｒ
ｐｓであり、これが限度と考えられている。一方では、
Ｘ線量を増して画質を高めて診断能を高めたいとの要求
があり、従来のＸ線管１００４の寸法と質量がますます
増大する必要がある。この相反する要求を同時に満たす
ことは従来の構造のＸ線ＣＴスキャナでは不可能であっ
た。

【０００４】一方で、スキャン速度を増す為に電子スキ
ャン方式のＸ線ＣＴスキャナが過去に開発された。これ
は、横倒しに置いた魔法瓶の形をした真空容器の底の位
置に固定した電子銃組立から電子を取り出し、電子を真
空容器内でおよそ１００ｃｍ走行させながら電磁的に電
子の位置を制御して被検体の周りを周回させた後に、こ
の電子を円弧状のＸ線ターゲットに入射させて半周回す
るＸ線を取り出すようになっている。この構造では、ス
キャン時間が０．１秒程度の高速スキャンができるが、
十分なＸ線量が得られないこと等に起因して画質が劣悪
であることや、Ｘ線の焦点が大き過ぎることや、安定な
動作を維持し難いことや、装置全体が大きくて取り扱い
難いことや、高価であること等の欠点を持ち、特殊な用
途に使用されているにすぎない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、Ｘ線ＣＴスキャナのスキャン時間を大幅に短縮し
て動きが速い被検体の撮影においてモーションアーチフ
ァクトを無くするとともに十分なレベルのＸ線量を確保
してフォトンノイズが少ない良質な画像を得ることがで
き、装置全体が小型であって取り扱い易いＸ線ＣＴスキ
ャナを提供することである。特に、これを実現する為に
真空中で信頼性よく使える軸受機構および真空中で回転
している部品に給電できる給電機構として、動作時に液
体である金属を潤滑剤として使用した環状の動圧滑り軸
受を開発し、この軸受の直径が大きく且つ軸受の開口部
の高低落差が大きいにもかかわらず、液体金属潤滑剤が
軸受機構の外に漏出しないカソードスキャン型Ｘ線発生
器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナを提供すること
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、Ｘ線ＣＴス
キャナの全ての回転部分をドーナツ状の真空容器の中に
取り付けて最小限度まで小さくし、空気中での機械的な
回転部分を無くすることにより超高速スキャンができる
Ｘ線ＣＴスキャナを実現している。真空容器はドーナツ
状に作られており、真空容器の中心軸近傍の大気中に在
る寝台上に被検体が置かれている。真空容器の中で周回
する電子銃組立の陰極から電子が放出され、陰極の周回
軌道に対向して真空容器内に取り付けてある環状のＸ線
ターゲットに加速された電子が衝突してＸ線を発生させ
る。発生したＸ線は真空容器の小径側の壁に設けられた
Ｘ線放出窓を通って大気中に在る被検体に照射される。
被検体を通過したＸ線は前記の真空容器と同軸状に大気
中において取り付けられた環状のＸ線検出器で検出さ
れ、コンピュータで断層像に再構成されて表示装置に表
示される。真空容器内のＸ線焦点を周回させる為の回転
部分は軽量な電子銃組立などに限定されておりその体積
が小さく、全体としてほぼ対称な形状であるので回転周
期が０．１秒以下の高速回転をしても回転体にかかる応
力が十分に小さくでき、安定して高速回転を続けること
ができる。また、同一の陰極側回転体組立に３個程度の
電子銃組立が取り付けられるのでスキャン時間が０．０
３秒程度の超高速スキャンが行える。

【０００７】ドーナツ型の真空容器の内部で電子銃部分
を周回させる方式のＸ線ＣＴスキャナは過去に提案され
ているがこれまでに実現していない。その理由の一つは
真空中において安定した回転を続ける手段と、回転体の
電位を安定して一定値に設定する確かな手段が見出され
なかった為である。本発明では真空中で信頼性よく使え
る軸受機構として、動作時に液体である液体金属を潤滑
剤として使用した環状の動圧滑り軸受を採用し、この軸
受の直径が大きくて軸受の開口部の高低落差が大きいに
もかかわらず、液体金属潤滑剤が軸受機構の外に漏出し
ない手段を提供している。また、液体金属潤滑剤を介し
て回転体の電位を一定値に設定している。

【０００８】軸受機構の回転部分を構成する軸受回転体
が回転しているときには、軸受の表面に設けた軸受溝の
吸引作用で液体金属潤滑剤が内部に閉じ込められる。一
般的に、軸受回転体が回転を停止した時には、軸受の端
部に在る開口部において生じる液体金属潤滑剤の表面張
力によって液体金属潤滑剤の漏出が防止される。しかる
に、軸受内の残留ガス等により突発的に液体金属潤滑剤
内の静圧力がこの表面張力の効果よりも大きくなった場
合には、軸受の開口部より外側に押し出されることがあ
る。この場合でも液体金属潤滑剤内の圧力が低下した場
合には自動的に軸受内に戻される機構が必要である。更
に、前記の軸受の開口部からはじき出された液体金属潤
滑剤があってもこれが真空容器の内部に到達する前に捕
捉することが必要である。

【０００９】本発明では、軸受の開口部の外側に位置す
る面が軸受面と成す角度を大きくし、液体金属潤滑剤が
内部の圧力の増加に起因して外部に向かって膨らんだ場
合でもこの部分が周囲の面に接触しないようにすること
によって、圧力が正常に戻れば液体金属潤滑剤は軸受内
に戻るようにしてある。更に、液体金属潤滑剤が軸受開
口から離れた場合でも、真空空間までの途中にある環状
突起で捕捉されて、この部分で周方向に移動させられる
か前記の軸受回転体の遠心力で軸受回転体に貼り付けら
れて、液体金属潤滑剤が軸受機構の外側に到達できない
ようになっている。従って、本発明のカソードスキャン
型Ｘ線発生器は長期間にわたって安定な動作を続けるこ
とができる。

【００１０】本発明を採用すれば、軸受面は真空容器に
熱的に連通しており、真空容器は外部から強制冷却され
ているので軸受での発熱があるにもかかわらず、軸受面
の温度が上がらず、熱膨張が少なく、長時間にわたって
安定な動作を行うことができる。更に、電子銃組立やＸ
線ターゲットなどのように発熱する部品も軸受ギャップ
内に在る液体金属潤滑剤を介して強制冷却され、熱膨張
等が抑制される。

【００１１】

【発明の実施の形態】カソードスキャン型Ｘ線発生器は
ドーナツ型の真空容器で包まれており、この真空容器は
中心軸がほぼ水平になるように設置してあり、その中心
軸の近くの大気中に被検体（人体）が置かれており、真
空容器は被検体を取り囲むように配置されている。真空
容器は回転せずに固定されており、被検体との角度と水
平方向の位置は変えることができるようになっている。
この真空容器の内部でＸ線焦点が被検体の周りを周回す
るように、Ｘ線焦点が移動しながら被検体に向ってＸ線
が発生される。この周回するＸ線を使用することにより
大気中に回転機構を持たないＸ線ＣＴスキャナを実現し
ている。従来の構造のＸ線ＣＴスキャナでは実現が不可
能であった超高速スキャンが行えて且つ大出力が得られ
るＸ線ＣＴスキャナ用のカソードスキャン型Ｘ線発生
器、及びこれを使った超高速Ｘ線ＣＴスキャナを簡単な
構造で安価にしかも信頼性良く実現した。

【００１２】

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明の一実施例
によるカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこれを使っ
たＸ線ＣＴスキャナの実施例を説明する。図２（Ａ）は
本発明のカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこれを使
ったＸ線ＣＴスキャナの全体構造体の概略の断面図であ
り、図２（Ｂ）本発明のカソードスキャン型Ｘ線発生
器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナの全体構造体を
図２（Ａ）のＣ’からＣの方向に見た概略の図面であ
る。図３は図２（Ａ）の拡大図であり、図４は本発明に
係わるカソードスキャン型Ｘ線発生器の、ある瞬間に鉛
直上方に位置する一部分の断面を拡大した図であり、あ
る瞬間に鉛直上方に位置した状態における電子銃組立周
辺の断面の一部を拡大して示している。同じ部分は同じ
記号を付している。図５は本発明のカソードスキャン型
Ｘ線発生器の主要部である陰極側回転体組立の一部を拡
大した断面図である。図６は図５の下方の一部を更に拡
大した図である。

【００１３】図２又は図３に示すように、ドーナツ型の
真空容器ＶＶは中心軸がほぼ水平になるように設置して
あり、図示しない真空ポンプによって排気口ＶＣから高
真空状態にいつも排気されている。図３又は図４に示す
ように、この真空容器ＶＶの内部の真空空間に円筒状の
陰極側回転体組立ＣＲがあり、陰極側回転体組立ＣＲは
常温で液体である液体金属を潤滑剤とした動圧滑り軸受
から成る軸受機構ＣＢＧによって真空中で回転自在に支
承されており、これらの中心軸はＣＣ’に一致してい
る。図２（Ｂ）のＦ１，Ｆ２，Ｆ３で示すように、陰極
側回転体組立ＣＲには電子銃組立ＥＧが周方向に分離し
て３個取り付けてある。図３及び図４に示すように、陰
極側回転体組立ＣＲには銅でできた円筒状のロータＲＴ
２が同軸状に取り付けられており、これと同軸状に磁性
体から成る磁路円筒ＭＴ２が取り付けられている。図２
（Ｂ）に示すように、ロータＲＴ２に対向した状態で真
空容器ＶＶの外側において真空容器壁に沿って円弧状の
ステータＬＭ２が３個取り付けられている。前記のロー
タＲＴ２は前記の磁路円筒ＭＴ２とステータＬＭ２で挟
まれた状態に配設されている。ロータＲＴ２はステータ
ＬＭ２から真空容器ＶＶの非磁性の材質で出来た壁を通
して電磁誘導作用を受けて回転トルクを与えられるので
陰極側回転体組立ＣＲは回転する。陰極側回転体組立Ｃ
Ｒは動圧滑り軸受から成る軸受機構ＣＢＧ内の液体金属
潤滑剤を通して電気的にも熱的にも真空容器ＶＶに接続
されている。

【００１４】図４に示すように、電子銃組立ＥＧの先端
部には熱電子２を放出する陰極１が取り付けられてい
る。この陰極１の回転軌道に対向した状態で環状のＸ線
ターゲットＴＧが取り付けられている。図３又は図４に
示すように、Ｘ線ターゲットＴＧは円筒状の陽極側回転
体組立ＡＲに機械的に結合されている。陽極側回転体組
立ＡＲは常温で液体である液体金属を潤滑剤とした動圧
滑り軸受から成る軸受機構ＡＢＧを介して真空容器ＶＶ
の一部に回転自在に取り付けられている。陽極側回転体
組立ＡＲには銅管でできたロータＲＴ１が取り付けられ
ており、これと同軸状に磁性体から成る磁路円筒ＭＴ１
が取り付けられている。ロータＲＴ１に対向した状態で
真空容器ＶＶの外側において真空容器壁に沿って円弧状
のステータＬＭ１が３個取り付けられている。前記のロ
ータＲＴ１は前記の磁路円筒ＭＴ１とステータＬＭ１で
挟まれた状態に配設されている。ロータＲＴ１はステー
タＬＭ１から真空容器ＶＶの非磁性の材質で出来た壁を
通して電磁誘導作用を受けることによって回転トルクを
与えられるので陽極側回転体組立ＡＲは回転する。Ｘ線
ターゲットＴＧの回転中心軸と前記電子銃組立ＥＧの陰
極１の周回中心軸ＣＣ’とは一致しており、陰極１は常
にＸ線ターゲットＴＧの表面と対向した状態で両者は互
いに反対方向に回転する。

【００１５】図３又は図４を参照して陰極給電機構ＳＬ
１について説明する。図３又は図４に示す実施例では３
個の陰極給電機構ＳＬ１が同軸状に取り付けられてお
り、３本の独立した電流通路を形成している。これらの
図では陰極給電機構ＳＬ１の内部構造は簡略化して表し
ている。電子銃組立ＥＧの陰極１は、真空容器ＶＶ内で
電子銃組立ＥＧの周回中心軸ＣＣ’と同じ中心軸を持つ
環状の陰極給電機構ＳＬ１を通して高電圧端子ＨＴに電
気的に接続されている。高電圧端子ＨＴには真空容器Ｖ
Ｖの外に在る図示しない高電圧電源からおよそー１５０
ＫＶの負の高電圧と電子銃組立ＥＧの陰極１を加熱する
電力が供給される。それぞれの陰極給電機構ＳＬ１は固
定部と回転部を有し、固定部は絶縁体２２０を介して電
気絶縁を保ちながら真空容器ＶＶの一部に機械的に固定
されている。陰極給電機構ＳＬ１の回転部と固定部は、
液体金属を潤滑剤とする動圧滑り軸受を構成しており、
液体金属潤滑剤を介して両者間で通電される。陰極給電
機構ＳＬ１の回転部が電子銃組立ＥＧに弾力性のある回
転トルク伝達機構２１７で機械的に連結されており、陰
極給電機構ＳＬ１は、ある程度の偏芯及び軸方向の変位
を許容した状態で電子銃組立ＥＧと共に回転する。

【００１６】Ｘ線ターゲットＴＧは陽極側回転体組立Ａ
Ｒの軸受機構ＡＢＧ内に在る液体金属潤滑剤を介して電
気的にも熱的にも真空容器ＶＶに接続されている。真空
容器ＶＶは接地電位になっており、冷却水等で強制冷却
されている。従って、Ｘ線ターゲットＴＧは接地電位に
設定されると共に、Ｘ線ターゲットＴＧから発生した多
量の熱は液体金属潤滑剤を介して真空容器ＶＶの壁の部
分を流れる冷却水で効率良く取り去られる。Ｘ線ターゲ
ットＴＧと冷却水との間の熱抵抗は十分に小さいのでＸ
線ターゲットＴＧの温度は低く保たれる為に大きな入力
が許容され、極めて多量のＸ線を短時間に発生すること
ができる。

【００１７】電子銃組立ＥＧは、図２（Ｂ）に示すＦ
１，Ｆ２，Ｆ３のように陰極側回転体組立ＣＲの周囲に
等配に３個取り付けられている。ここで、Ｆ１，Ｆ２，
Ｆ３は前記の電子２が加速されてＸ線ターゲットＴＧに
衝突してできるＸ線の３つの焦点を示している。Ｘ線焦
点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３は同時にＸ線を発生させながら図２
（Ｂ）に示すように同時に同じ方向に周回する。これら
のＸ線焦点の現在位置は陰極側回転体組立ＣＲに取り付
けられた角度検出機構（図示せず）によって検出され
る。Ｘ線焦点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３から放射されたＸ線は、
図３又は図４に示すようにＸ線ターゲットＴＧの内側に
あるＸ線分布制限機構によってファン状に整形され、陰
極側回転体組立ＣＲに取り付けられたファン方向分布整
形器ＷＦ（図４参照）を通過してファン方向のＸ線強度
分布を適正化された後に真空容器ＶＶのＸ線放出窓ＸＷ
（図４参照）を通過し、外部の環状のスリットＳＬＴを
通過した後に、被検体Ｍを通過してＸ線ターゲットＴＧ
と同軸状に取り付けられた２個の環状のＸ線検出器Ｄ
Ｆ，ＤＢのそれぞれの対向面に到達する。

【００１８】図２（Ｂ）に示すように、Ｘ線焦点Ｆ１，
Ｆ２，Ｆ３から出たＸ線は、それぞれが検出器の対向す
る部分Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３にある細分化された検出素子で
受信される。検出器の部分Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が互いに重
ならないように照射野範囲などが決められている。検出
器の部分Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の合計は環状検出器のほとん
ど全体を占めるのでＸ線検出器ＤＦ，ＤＢ内の全ての検
出素子が有効に活用され、コスト対性能比が改善され
る。環状の検出器ＤＦ，ＤＢはそれぞれが中心軸ＣＣ’
の方向にも多数の検出素子列に分けられており、それぞ
れの検出素子で検出された信号は図示しない電子回路で
デジタル信号に変換され、図示しないコンピュータで断
層像に再構成され、図示しない画像表示装置に表示され
てマルチスライスのＣＴ画像を得ることができるように
なっている。

【００１９】ある瞬間に鉛直上方に位置した状態におけ
る電子銃組立の周辺の断面の一部を拡大して図４に示し
ており、同じ部分は同じ記号を付している。陰極側回転
体組立ＣＲは全体的に見ると概略回転対称構造であり、
これに取り付けられた電子銃組立ＥＧ等の部品は小型で
軽量であるので１０ｒｐｓ程度の高速回転に十分耐える
ことができる。この場合、Ｘ線焦点が３個であるのでス
キャン時間は０．０３秒まで短縮することができる。Ｘ
線ターゲットＴＧは直径が１２０ｃｍと大型であり、Ｘ
線焦点Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３と反対方向に回転しており、前
記のように強制冷却されているのでＸ線ターゲットＴＧ
の表面温度が高くなり難く、大電力の入力が許容される
ので短時間に十分な量のＸ線を発生することができ、超
高速スキャンであるにもかかわらずフォトンノイズが少
ない良質なＣＴ画像を得ることができる。また、マルチ
スライススキャンを実現しているのでＸ線の有効利用が
でき、中心軸ＣＣ’と平行な方向の解像度を高めること
もできるだけでなく、広い範囲の撮影を短時間で完了し
て３次元のリアルタイムＣＴ画像を得ることができる。

【００２０】上記の構成のＸ線ＣＴスキャナを実現する
為に避けて通れないのは、前記の機器構成で実用できる
動圧滑り軸受から成る軸受機構ＣＢＧ、ＡＢＧ、及び前
記の陰極給電機構ＳＬ１の回転部分を回転自在に支承す
る動圧滑り軸受を実現させることである。従来は、直径
が５ｃｍ以下である小型で且つ開口部が片側のみにある
動圧滑り軸受は実用化されている。この場合には、動圧
滑り軸受の内部に挿入された液体金属潤滑剤は軸受の開
口部における表面張力の作用で軸受の開口より内側に留
められていた。動圧滑り軸受の十分な動圧力を得る為に
は回転部分と固定部分のギャップのサイズは数十μｍに
限定されていた。例えば軸受の開口におけるギャップの
サイズが５０μｍの場合には液体金属潤滑剤の高低落差
がおよそ１８ｃｍを超えると、重力加速度による液体金
属潤滑剤の静圧力が軸受の開口における表面張力に打ち
勝って液体金属潤滑剤が外部に漏出する。このことは、
軸受の回転部分が回転を停止したときに深刻な問題とな
る。特に、本発明の場合のように軸受の開口部の高低落
差が１００ｃｍ程度の動圧滑り軸受は従来の技術では実
現不可能であった。

【００２１】図５及び図６を参照して動圧滑り軸受から
成る軸受機構ＣＢＧの実施例について説明する。図５は
陰極側回転体組立ＣＲと陰極側の軸受機構ＣＢＧの断面
の一部を拡大して表している。図５の上方の部分は実使
用時において、ある瞬間に鉛直上方に位置する部分を示
し、下方の部分は同じ瞬間に鉛直下方に位置する部分を
示している。図５においては中央部を省略して短縮して
表示している。図６は陰極側回転体組立ＣＲと陰極側の
軸受機構ＣＢＧの断面の一部を拡大して表しており、図
５の下方に位置する一部分の拡大図に相当する。陰極側
回転体組立ＣＲには軸受機構ＣＢＧの回転部分である軸
受回転体１０２が同軸状に取り付けてある。軸受回転体
１０２には軸受機構ＣＢＧの固定部分である軸受固定体
１０１がギャップを有して嵌め合わせてある。軸受固定
体１０１の一部は真空容器ＶＶに機械的及び熱的に結合
されている。真空容器ＶＶは図示しない支持架台に取り
付けられており、設置床に対して適正な姿勢及び水平方
向の位置が保てるようになっている。軸受固定体１０１
と軸受回転体１０２とは互いに対向した面を有し、この
対向した面は第一の軸受ギャップ１０３、１０８、第二
の軸受ギャップ１０４，１０９、第三の軸受ギャップ１
０６、１１１を有している。これらの軸受ギャップを構
成する対向面の少なくとも一方にはヘリンボーン状の軸
受溝がある。第一、第二、第三の軸受ギャップ内には常
温で液体である液体金属、好適にはガリウム、インジュ
ーム、鈴の合金からなる潤滑剤が充填されており、それ
ぞれの軸受ギャップは、ラジアル軸受と、これを挟んで
互いに距離をもって対向して取り付けられた第一のスラ
スト軸受、及び第二のスラスト軸受のそれぞれの軸受ギ
ャップと一致している。軸受ギャップ１０３と１０８、
軸受ギャップ１０４と１０９、軸受ギャップ１０６と１
１１とはそれぞれ同一のものであり、異なる番号は示す
位置の違いを表している。ここで、軸受ギャップとは対
向する面の少なくとも一方に前記の軸受溝を有している
ことを示している。

【００２２】陰極側回転体組立ＣＲに回転トルクが与え
られた場合には、これらの軸受内に動圧力が生じるので
回転部分を浮上させて回転自在に支承することができ
る。軸受回転体１０２が回転している場合にはそれぞれ
の軸受ギャップ内の液体金属潤滑剤は、軸受の内部に閉
じ込める作用を受けるので軸受ギャップから外部の真空
空間に漏出することは無い。

【００２３】図５及び図６に示すように、前記の軸受固
定体１０１と軸受回転体１０２が構成する対向面には第
一の端部ギャップ１０５、１１０、第二の端部ギャップ
１０７、１１２があり、ラジアル軸受の軸受ギャップ１
０３，１０８と、第一の端部ギャップ１０５，１１０、
及び第二の端部ギャップ１０７，１１２とを構成する対
向面の中心軸は概略水平方向になった状態でＣＣ’に一
致している。第一のスラスト軸受の軸受ギャップ１０
４，１０９、及び第二のスラスト軸受の軸受ギャップ１
０６，１１１を構成するそれぞれの対向面は平面状にな
っており、第一のスラスト軸受の軸受ギャップ１０４，
１０９はラジアル軸受の軸受ギャップ１０３，１０８と
第一の端部ギャップ１０５，１１０とに、第二のスラス
ト軸受の軸受ギャップ１０６，１１１はラジアル軸受の
軸受ギャップ１０３，１０８と第二の端部ギャップ１０
７，１１２とに隣接している。第一の端部ギャップ１０
５，１１０と第二の端部ギャップ１０７，１１２を構成
するそれぞれの対向面の直径はラジアル軸受の軸受ギャ
ップ１０３，１０８を構成する対向面の直径より小さく
なっている。第一の端部ギャップ１０５，１１０のサイ
ズと第二の端部ギャップ１０７，１１２のサイズはラジ
アル軸受の軸受ギャップ１０３、１０８のサイズよりも
大きくなっており、第一の端部ギャップ１０５，１１０
と第二の端部ギャップ１０７，１１２は両方とも真空領
域と連通しており、それらを構成する対向面には前記の
液体金属潤滑剤で濡れない表面（図示せず）を持ってい
る。第一のスラスト軸受の軸受ギャップ１０４，１０９
と第一の端部ギャップ１０５、１１０との間には環状の
軸受開口１２１、１２１’があり、第二のスラスト軸受
の軸受ギャップ１０６、１１１と第二の端部ギャップ１
０７、１１２との間には環状の軸受開口１２０、１２
０’がある。これらの軸受開口は前記の液体金属潤滑剤
で濡れない表面とこれで挟まれたギャップを持ってい
る。端部ギャップ１０５と１１０、端部ギャップ１０７
と１１２、軸受開口１２０と１２０’、軸受開口１２１
と１２１’とはそれぞれ同一のものであり、異なる番号
は示す位置の違いを表している。ここで、端部ギャップ
とは対向する面の少なくとも一方に前記の濡れない面を
有していることを示している。

【００２４】前記の軸受回転体１０２が回転を停止した
場合には、前記の軸受開口１２０、１２０’、及び軸受
開口１２１、１２１’において液体金属潤滑剤に表面張
力が作用し、液体金属潤滑剤が外部に漏出するのが防止
される。重力加速度ｇによる液体金属潤滑剤内の静圧力
は液体金属潤滑剤の喫水線からの深さに比例する。言い
換えると、鉛直下方に位置するに従って液体金属潤滑剤
内の静圧力が、より大きいことになる。一方、前記の表
面張力の圧力効果は軸受開口のギャップのサイズに反比
例する。従って、軸受開口のギャップのサイズを十分に
小さな値にしておくと大きな直径を持つ動圧滑り軸受の
内部から液体金属潤滑剤が漏出するのを防止することが
できる。

【００２５】しかしながら、真空容器の内部を真空状態
に排気している過程や長時間の運転の間には前記の液体
金属潤滑剤の中に含まれていたり、軸受面を構成する材
質に残留するガスが膨張する場合もあり、液体金属潤滑
剤が前記の軸受から押し出されることもある。この場合
でも、液体金属潤滑剤を軸受の内部に押し込む作用が生
じるようになっていることが求められる。仮に、液体金
属潤滑剤が非可逆的に軸受開口の外側に押し出された場
合にでも、これが真空容器の内部に飛散するのは防止す
る必要がある。本発明ではこれらの要求に応える為に、
軸受の開口部に前記の軸受回転体と軸受固定体で迷路を
構成しており、軸受の開口部から出てきた液体金属潤滑
剤は前記の中心軸ＣＣ’の方向に移動せず、周方向に均
一に捕捉されるようになっている。

【００２６】図６を参照して更に詳細に説明する。ここ
での説明は図示されている鉛直下方の部分のみについて
述べる。前記の第二スラスト軸受の軸受ギャップ１１１
および前記の第一スラスト軸受の軸受ギャップ１０９は
真空領域との実質的な境界を成す環状の軸受開口１２
０、及び軸受開口１２１を持っている。軸受固定体１０
１には環状の軸受開口１２０に隣接して環状の窪み１３
８が設けてあり、この環状の窪み１３８と環状の軸受開
口１２０を覆うように環状の突起１３４が設けてある。
更に、この環状の突起１３４の先端部には半径が大きい
方に伸びた環状の突起１３６が設けてある。

【００２７】一方、軸受回転体１０２には環状の軸受開
口１２０に隣接して環状の窪み１３０が設けてあり、こ
の環状の窪み１３０の内部には前記の環状の突起１３
４、１３６が入り込んで取り付けられている。環状の窪
み１３０は半径方向に伸びた環状の窪み１３２に繋がっ
ている。更に、軸受回転体１０２から環状の突起１４０
が、前記の環状の突起１３４，１３６を覆うように、こ
れらとの間にギャップをもって取り付けられている。つ
まり、環状の軸受開口１２０を取り囲んで軸受回転体１
０２と軸受固定体１０１が迷路を形成している。

【００２８】同様に、他の軸受開口１２１の近傍でもこ
れを取り囲むような迷路が作られている。軸受固定体１
０１には環状の軸受開口１２１に隣接して環状の窪み１
３９が設けてあり、この環状の窪み１３９と環状の軸受
開口１２１を覆うように環状の突起１３５が設けてあ
る。更に、この環状の突起１３５の先端部には半径が大
きい方に伸びた環状の突起１３７が設けてある。一方、
軸受回転体１０２には環状の軸受開口１２１に隣接して
環状の窪み１３１が設けてあり、この環状の窪み１３１
の内部には前記の環状の突起１３５、１３７が入り込ん
で取り付けられている。環状の窪み１３１は半径方向に
伸びた窪み１３３に繋がっている。更に、軸受回転体１
０２から環状の突起１４１が、前記の環状の突起１３
５，１３７を覆うようにこれらとの間にギャップをもっ
て取り付けられている。

【００２９】次に、動作について説明する。環状の軸受
開口１２０の近傍での様子と環状の軸受開口１２１の近
傍での様子は同様であるので、前者についてのみ説明す
る。軸受開口１２０には液体金属潤滑剤で濡れない面が
あり、この部分で表面張力が作用して液体金属潤滑剤が
軸受の内部に押し戻す力を受ける。前記のような予期し
ない力が作用して液体金属潤滑剤が軸受開口１２０から
軸受の外に押し出された場合には液体金属潤滑剤は環状
の突起１３４の表面に到達するが、この表面は液体金属
潤滑剤で濡れていないし、外に凸な環状の表面であるの
でこの液体金属潤滑剤はこの表面を伝って鉛直下方に落
下する。この環状の突起１３４の先端部には環状の突起
１３６があるのでこれよりも先には移動できない。結
局、この液体金属潤滑剤は鉛直下方で前記の軸受回転体
内に在る環状の窪み１３０、１３２に到達する。

【００３０】環状の窪み１３２の表面は液体金属潤滑剤
で濡れるようになっており、液体金属潤滑剤はこの表面
に付着する。この表面は高速度で回転するので遠心力に
より液体金属潤滑剤はこの表面に押し付けられて均一に
薄く広がる。このようにして、軸受回転体の回転バラン
スに悪影響を与えることなく、この環状の窪み１３２の
中に捕捉される。

【００３１】更に予期しない理由により環状の突起１３
６よりも外に移動した液体金属潤滑剤は軸受回転体１０
２に取り付けられた更なる環状の突起１４０によって弾
き飛ばされ、前記の環状の突起１３４の裏面に衝突す
る。この面は、液体金属潤滑剤で濡れる面になっている
のでここで捕捉されてしまう。このようにして、液体金
属潤滑剤が真空容器の内部の真空空間に到達する確率は
極めて小さくなり、実使用上、液体金属潤滑剤が真空容
器内で悪影響を与えることは無い。

【００３２】この発明を採用すると、軸受機構の内部に
予期し得ない不都合が発生して液体金属潤滑剤が装置の
特性に影響を与えないので、十分に信頼性が高い状態を
長時間保つことが出来る。陽極側回転体組立ＡＲに使用
している動圧滑り軸受から成る軸受け機構ＡＢＧも、前
記の陰極給電機構ＳＬ１の回転部分に使用している動圧
滑り軸受から成る軸受機構も同様の構造と成っている。

【００３３】軸受回転体１０２が十分な高速度で回転し
ている場合には前記のそれぞれの軸受ギャップにおいて
比較的大きな軸受損失が発生するが、軸受固定体１０１
は、外部から強制冷却されている真空容器ＶＶに熱的に
も結合されているので、低い温度に保たれる。軸受回転
体１０２は、それぞれの軸受ギャップ内に在る液体金属
潤滑剤を介して軸受固定体１０１に熱的に結合されてお
り、十分に低い温度に保たれる。また、軸受回転体１０
２には陰極側回転体組立ＣＲが機械的に結合してあり、
陰極側回転体組立ＣＲには電子銃組立ＥＧなどの発熱体
が取り付けてある。特に、陽極側の軸受機構ＡＧＢでは
多量の熱を発生するＸ線ターゲットＴＧから多量の熱が
流入する。これらの場合でも、上記の理由により軸受機
構部分の温度を十分に低く保つことができる。

【００３４】しかしながら、軸受回転体１０２の温度は
軸受固定体１０１の温度よりも相対的に高くなるので動
作時に軸受ギャップのサイズが小さくなるのを防止する
必要がる。これを達成する為に、軸受回転体１０２を構
成する材質の熱膨張率は軸受固定体１０１を構成する材
質の熱膨張率よりも小さくしている。特に、軸受回転体
１０２の回転速度が大きくなった場合には遠心力による
膨張が発生じて軸受ギャップが狭くなろうとすると軸受
損失が増大してこの部分での発熱が増大し、前記の軸受
固定体１０１の膨張が軸受回転体１０２よりも大きくな
り軸受ギャップのサイズが小さくなるのが防止される。

【００３５】本発明を実施例に関連して説明したが、本
発明は、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定さ
れるものではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱する
ことなく、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろ
な変更及び改変を加えることができることを理解された
い。例えば、この発明では電子銃組立が３個取り付けて
あるが１個でも３個以上でも良い。上記の実施例とは逆
に軸受回転体１０２と軸受固定体１０１の環状の軸受開
口の半径方向の向きが逆になっていても同様の効果があ
ることは言うまでも無い。また、この発明では陰極側回
転体組立ＣＲとＸ線ターゲットＴＧの両方を回転させる
構造を示しているが、Ｘ線ターゲットＴＧ及びこれに繋
がっている部分を固定にした構造のカソードスキャン型
Ｘ線発生器、及びＸ線ＣＴスキャナを含む事は勿論であ
る。また、軸受固定体１０１は真空容器の一部として構
成しても良いことは勿論である。また、上記の実施例で
は常温で液体である液体金属を潤滑剤として使用した例
を示しているが、やや高い融点を持っており常温で固体
であっても動作の前に加熱して液化させてから動作させ
れば同じ効果が得られることは勿論である。更に、前記
のＸ線ターゲットから発生したＸ線を前記の真空容器の
外に取り出す為のＸ線放出窓は真空容器と一体になって
いても、真空容器の一部として構成されていてもこの部
分でのＸ線の減衰率が小さければＸ線放出窓と見なすこ
とが出来るのは勿論である。真空容器ＶＶは回転対称な
形状でなくても良い事は勿論である。真空容器の中心軸
と陰極側回転体組立又は陽極側回転体組立の中心軸があ
る程度ずれていても良い事は勿論である。Ｘ線ターゲッ
トが分割して構成されており、それぞれの分割された部
分に隙間があっても良い事は勿論である。尚、本発明で
は、ギャップのサイズとは、ギャップを構成する対向面
の一方の面上の任意の点から、このギャップを構成する
対向面の他方の面への最短の距離を意味している。

【００３６】この発明は、これまで述べてきたように超
高速スキャンができるＸ線ＣＴスキャナを実現させるも
のであるが、次のように小変更することにより周回中心
軸方向に向かって全周囲方向から電子線を照射する電子
線照射装置に応用することができる。即ち、前記の実施
例で説明した機器構成からＸ線ターゲット及びこれに関
する部分と、Ｘ線のＸ線分布制限機構及びファン方向分
布整形器ＷＦ及びその他のＸ線に関する部品を省略し
て、Ｘ線放出窓ＸＷを薄いチタン板から成る電子線放出
窓に変更し、電子銃組立ＥＧから電子を放出する方向を
電子線放出窓の方向に変えるだけでそのまま実用にな
る。これを使用すると、プラスチックやガラスやその他
の改質処理に使用できて工業的に大きな効果を得る電子
線照射装置を提供することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカソード
スキャン型Ｘ線発生器を採用すると、回転する部分を真
空容器内部の概略回転対称な構造体に軽い部品を取り付
けた構造にできるので遠心力の影響が少なくなり、例え
ばスキャン時間が０．０３秒の超高速スキャン型Ｘ線Ｃ
Ｔスキャナを簡単な構造で安価に実現させることができ
る。特に、複数のＸ線焦点から同時に短時間に多量のＸ
線を発生することができ、フォトンノイズが少ない十分
に良質な画像を得ることができる。発生したＸ線は環状
の面検出器で有効に受信され、広い範囲の領域における
多数の断面を瞬時に撮影することができ、このデータを
使用して被検体の３次元の内部構造を瞬時に検査できる
ようになる。その為に例えば人間の心臓のように動きが
速い部分が被検体の内部にあっても、これを忠実に即時
性をもって撮影できるＸ線ＣＴスキャナを提供すること
ができる。軸受機構には液体金属を潤滑剤とした動圧滑
り軸受を採用しているので真空中で長時間にわたって安
定に使用できるだけでなく、回転している部分の電位を
一定に保つことができて微小放電などの不安定な現象の
発生を防止できる。さらに、動圧滑り軸受を通して内部
で発生した熱を有効に真空容器の外部に導いて冷却する
ことができる。外部に機械的な回転機構がなく、これに
関連した電源や電子回路は静止状態で使用できるので全
体として信頼性がよく、Ｘ線ＣＴスキャナ全体がコンパ
クトになる。更に、軸受機構の内部から液体金属潤滑剤
が漏出することが無く、長期間にわたって安定な動作を
継続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のＸ線ＣＴスキャナの概略の断面を表す図
である。

【図２】本発明に係わるカソードスキャン型Ｘ線発生
器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナの全体構造体の
主要部を表す概略の断面図及び正面図である。

【図３】本発明に係わるカソードスキャン型Ｘ線発生
器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナの全体構造体を
表す概略の断面図であり、図２（Ａ）の拡大図である。

【図４】本発明に係わるカソードスキャン型Ｘ線発生器
の、ある瞬間に鉛直上方に位置した一部分の概略の断面
を拡大した図である。

【図５】本発明に係わるカソードスキャン型Ｘ線発生器
の主要部である陰極側回転体組立の部分を拡大した断面
図である。

【図６】本発明に係わるカソードスキャン型Ｘ線発生器
の主要部である図５の一部を拡大した断面図である。

【符号の説明】

ＡＢＧ陽極側の軸受機構ＡＲ陽極側回転体組立Ｂ寝台ＣＢＧ陰極側の軸受機構ＣＲ陰極側回転体組立ＤＢ後方検出器組立ＤＦ前方検出器組立Ｄ１検出器ＤＦ，ＤＢの一部Ｄ２検出器ＤＦ，ＤＢの一部Ｄ３検出器ＤＦ，ＤＢの一部ＥＧ電子銃組立Ｆ１Ｘ線焦点Ｆ２Ｘ線焦点Ｆ３Ｘ線焦点ＨＴ高電圧端子ＬＭ１円弧状のステータＬＭ２円弧状のステータＭ被検体ＭＴ１磁路円筒ＭＴ２磁路円筒ＲＴ１ロータＲＴ２ロータＳＬ１陰極給電機構ＳＬＴスリットＴＧＸ線ターゲットＶＣ排気口ＶＶ真空容器ＷＦファン方向分布整形器ＸＷＸ線放出窓１陰極２電子ビーム１０１軸受固定体１０２軸受回転体１０３ラジアル軸受ギャップの鉛直上方部分１０４第一スラスト軸受の軸受ギャップの鉛直上
方部分１０５端部ギャップの鉛直上方部分１０６第二スラスト軸受の軸受ギャップの鉛直上
方部分１０７端部ギャップの鉛直上方部分１０８ラジアル軸受ギャップの鉛直下方部分１０９第一スラスト軸受の軸受ギャップの鉛直下
方部分１１０端部ギャップの鉛直下方部分１１１第二スラスト軸受の軸受ギャップの鉛直下
方部分１１２端部ギャップの鉛直下方部分１２０軸受開口の鉛直下方部分１２０’ 軸受開口の鉛直上方部分１２１軸受開口の鉛直下方部分１２１’ 軸受開口の鉛直上方部分１３０環状の窪み１３１環状の窪み１３２環状の窪み１３３環状の窪み１３４環状の突起１３５環状の突起１３６環状の突起１３７環状の突起１３８環状の突起１３９環状の突起２１７回転トルク伝達機構２２０絶縁体１００１従来のＸ線ＣＴスキャナの固定架台１００２従来のＸ線ＣＴスキャナの回転架台１００３従来のＸ線ＣＴスキャナの軸受１００４従来のＸ線ＣＴスキャナのＸ線管１００５従来のＸ線ＣＴスキャナのＸ線１００６従来のＸ線ＣＴスキャナの検出器１００７従来のＸ線ＣＴスキャナの電子回路１００８従来のＸ線ＣＴスキャナの制御器１００９従来のＸ線ＣＴスキャナの回転駆動機構

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ１６Ｃ 33/10 Ｆ１６Ｃ 33/10 Ｚ 33/74 33/74 ＺＧ２１Ｋ 5/02 Ｇ２１Ｋ 5/02 Ｘ 5/04 5/04 Ｅ 5/08 5/08 Ｘ 5/10 5/10 ＭＨ０１Ｊ 35/26 Ｈ０１Ｊ 35/26 Ｈ０５Ｇ 1/02 Ｈ０５Ｇ 1/02 Ｚ 1/08 1/08 Ｚ 1/52 1/52 Ａ // Ｃ１０Ｎ 10:06 Ｃ１０Ｎ 10:06 10:10 10:10 40:02 40:02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内部を真空の状態に保持して真空空間を
形成するドーナツ形状の真空容器と、この真空容器の内
部の真空空間において真空容器の中心軸と同軸的に回転
できるように支承された陰極側回転体組立と、この陰極
側回転体組立の一部に取り付けられた電子銃組立と、こ
の電子銃組立に取り付けられており電子を放出する陰極
と、この陰極に前記の真空容器の外部から給電する為の
陰極給電機構の回転部分と、前記の陰極の周回軌道を含
む面と対面して取り付けられた環状のＸ線ターゲット
と、このＸ線ターゲットの表面で発生したＸ線を前記の
真空容器の外に取り出す為のＸ線放出窓と、前記の陰極
側回転体組立に回転力を与える回転駆動機構と、前記の
陰極側回転体組立を真空容器内で回転自在に支承する軸
受機構と、前記の陰極給電機構の回転部分を真空容器内
で回転自在に支承する軸受機構とを有して構成されてお
り、これらの軸受機構の少なくとも一方の軸受機構は、
この軸受機構を固定する部分である環状の軸受固定体
と、回転部分である環状の軸受回転体とを含んでおり、
これらの軸受固定体と軸受回転体の間には動作時に液体
である液体金属潤滑剤を潤滑剤とした複数の動圧滑り軸
受が構成されており、それぞれの動圧滑り軸受はギャッ
プを有して対向する軸受面を有しており、これらの軸受
面の少なくとも一方にはヘリンボーン状の軸受溝が設け
られており、前記の動圧滑り軸受のいずれかは、前記の
軸受機構内に在る前記の液体金属潤滑剤の実質的な存在
境界となる環状の軸受開口に隣接しており、この軸受開
口は、前記の軸受固定体又は前記の軸受回転体の少なく
とも一方が、他方と半径方向にギャップをもって重なり
合って構成されている環状突起で覆われていることを特
徴とするカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこれを使
ったＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項２】内部を真空の状態に保持して真空空間を
形成するドーナツ形状の真空容器と、この真空容器の内
部の真空空間において真空容器の中心軸と同軸的に回転
できるように支承された陽極側回転体組立と、この陽極
側回転体組立に取り付けられた環状のＸ線ターゲット
と、このＸ線ターゲットの表面に対向した軌道を成して
周回できるように取り付けられた電子銃組立と、この電
子銃組立に取り付けられており電子を放出する陰極と、
この陰極に前記の真空容器の外部から給電する為の陰極
給電機構と、前記のＸ線ターゲットの表面で発生したＸ
線を前記の真空容器の外に取り出す為のＸ線放出窓と、
前記の陽極側回転体組立に回転力を与える回転駆動機構
と、前記の陽極側回転体組立を真空容器内で回転自在に
支承する軸受機構とを有して構成されており、この軸受
機構は、この軸受機構を固定する部分である環状の軸受
固定体と、回転部分である環状の軸受回転体とを含んで
おり、これらの軸受固定体と軸受回転体の間には動作時
に液体である液体金属潤滑剤を潤滑剤とした複数の動圧
滑り軸受が構成されており、それぞれの動圧滑り軸受は
ギャップを有して対向する軸受面を有しており、これら
の軸受面の少なくとも一方にはヘリンボーン状の軸受溝
が設けられており、前記の動圧滑り軸受のいずれかは、
前記の軸受機構内に在る前記の液体金属潤滑剤の実質的
な存在境界となる環状の軸受開口に隣接しており、この
軸受開口は、前記の軸受固定体又は前記の軸受回転体の
少なくとも一方が、他方と半径方向にギャップをもって
重なり合って構成されている環状突起で覆われているこ
とを特徴とするカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこ
れを使ったＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項３】前記の複数の動圧滑り軸受には回転半径
方向に動圧力を生じるラジアル軸受と回転軸方向に動圧
力を生じるスラスト軸受とが含まれており、前記の環状
の軸受開口は、このスラスト軸受に隣接しており、どの
ラジアル軸受にも隣接していないことを特徴とする特許
請求項１又は２のいずれか１つに記載のカソードスキャ
ン型Ｘ線発生器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項４】前記の軸受固定体は、前記の軸受開口に
おいて前記の軸受回転体を覆うように配設されており、
この軸受回転体には、前記の軸受開口から回転軸方向に
窪んだ環状の第一の窪みが設けられていることを特徴と
する特許請求項３に記載のカソードスキャン型Ｘ線発生
器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項５】前記の軸受回転体に設けられた前記の第
一の窪みは、前記の軸受開口よりも半径が大きい環状の
空洞に繋がっていることを特徴とする特許請求項４に記
載のカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこれを使った
Ｘ線ＣＴスキャナ。
【請求項６】前記の軸受固定体は、前記の軸受回転体
に設けられた前記の第一の窪みの中に突出した環状の第
一の突起を有していることを特徴とする特許請求項４又
は５のいずれか１つに記載のカソードスキャン型Ｘ線発
生器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項７】前記の軸受固定体には、前記の軸受開口
から回転軸方向に窪んだ環状の第二の窪みが設けられて
いることを特徴とする特許請求項３に記載のカソードス
キャン型Ｘ線発生器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャ
ナ。
【請求項８】前記の軸受回転体は、前記の軸受固定体
に設けられた前記の第二の窪みの中に突出した環状の第
二の突起を有していることを特徴とする特許請求項７に
記載のカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこれを使っ
たＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項９】前記の軸受固定体および前記の軸受回転
体は、前記の軸受開口から回転軸方向に窪んでおり、互
いに向き合って設けられたそれぞれの環状窪みを有する
ことを特徴とする特許請求項４に記載のカソードスキャ
ン型Ｘ線発生器、及びこれを使ったＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項１０】前記の軸受開口と前記の第一の窪みの
間には前記の液体金属潤滑剤で濡れない面を有している
ことを特徴とする特許請求項４から９のいずれか１つに
記載のカソードスキャン型Ｘ線発生器、及びこれを使っ
たＸ線ＣＴスキャナ。
【請求項１１】内部を真空の状態に保持して真空空間
を形成するドーナツ形状の真空容器と、この真空容器の
内部の真空空間において真空容器の中心軸と同軸的に回
転できるように支承された陰極側回転体組立と、この陰
極側回転体組立の一部に取り付けられた電子銃組立と、
この電子銃組立に取り付けられており電子を放出する陰
極と、この陰極に前記の真空容器の外部から給電する為
の陰極給電機構の回転部分と、前記の陰極から放出され
て加速された電子を取り出す為の電子線放出窓と、前記
の陰極側回転体組立に回転力を与える回転駆動機構と、
前記の陰極側回転体組立を真空容器内で回転自在に支承
する軸受機構と、前記の陰極給電機構の回転部分を真空
容器内で回転自在に支承する軸受機構とを有して構成さ
れており、これらの軸受機構の少なくとも一方の軸受機
構は、この軸受機構を固定する部分である環状の軸受固
定体と、回転部分である環状の軸受回転体とを含んでお
り、これらの軸受固定体と軸受回転体の間には動作時に
液体である液体金属潤滑剤を潤滑剤とした複数の動圧滑
り軸受が構成されており、それぞれの動圧滑り軸受はギ
ャップを有して対向する軸受面を有しており、これらの
軸受面の少なくとも一方にはヘリンボーン状の軸受溝が
設けられており、前記の動圧滑り軸受のいずれかは、前
記の軸受機構内に在る前記の液体金属潤滑剤の実質的な
存在境界となる環状の軸受開口に隣接しており、この軸
受開口は、前記の軸受固定体または軸受回転体の少なく
とも一方が、他方と半径方向にギャップをもって重なり
合って構成されている環状突起で覆われていることを特
徴とする電子線照射装置。