JP2002042704A

JP2002042704A - 回転陽極型ｘ線管装置

Info

Publication number: JP2002042704A
Application number: JP2000219001A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Shiratori; 義明白鳥
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Development and Engineering Corp
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】回転陽極型Ｘ線管を短時間に動作できるよう
にした回転陽極型Ｘ線管装置を提供すること。【解決手段】Ｘ線を発生する陽極ターゲット層が一部
に設けられた回転陽極１５およびこの回転陽極１５を回
転可能に支持し液体金属潤滑剤を用いる動圧式すべり軸
受が形成された回転機構１６を有する回転陽極型Ｘ線管
１２と、この回転陽極型Ｘ線管１２を収納し、回転陽極
型Ｘ線管１２を冷却する冷却媒体を満たした管容器１１
とを具備した回転陽極型Ｘ線管装置において、冷却媒体
を加熱するヒータＨを設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、円盤状回転陽極
を支持する回転機構部分に形成される動圧式すべり軸受
部分に送られる液体金属潤滑剤を解凍できるようにした
回転陽極型Ｘ線管装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転陽極型Ｘ線管は、回転状態にある陽
極ターゲット層に電子ビームを照射し、陽極ターゲット
層からＸ線を発生させる電子管で、通常、管容器内に収
納した状態で使用される。この場合、管容器の内部に
は、回転陽極型Ｘ線管が動作時に発生する熱を放出する
ために絶縁油が満たされる。

【０００３】ここで、回転陽極型Ｘ線管を管容器内に収
納する従来の回転陽極型Ｘ線管装置について図３を参照
して説明する。符号３１は管容器で、管容器３１内に回
転陽極型Ｘ線管３２が収納されている。回転陽極型Ｘ線
管３２は、管容器３１の外壁３１ａ部分に設けられた取
付部材３３に支持され、管容器３１内の所定位置に固定
されている。管容器３１内には、回転陽極型Ｘ線管３２
が発生する熱を放出する冷却媒体たとえば絶縁油が満た
されている。また、管容器３１を構成するその外壁３１
ａの内面に、Ｘ線が外部に漏れないように遮蔽する遮蔽
層３１ｂが設けられている。

【０００４】回転陽極型Ｘ線管３２は全体が真空外囲器
３４で構成され、真空外囲器３４内には、陽極ターゲッ
ト層が一部に設けられた円盤状回転陽極３５および円盤
状回転陽極３５を回転可能に支持する回転機構３６など
が配置されている。真空外囲器３４の外側には、円盤状
回転陽極３５を回転させるステータコイル３７が配置さ
れている。また、管容器３１内には、円盤状回転陽極３
５などの陽極部分に電圧を供給する陽極側のケーブルレ
セプタクル３８、および、電子ビームを放出する陰極部
分に電圧を供給する陰極側のケーブルレセプタクル３９
が設けられている。

【０００５】回転機構３６は、回転体および固定体など
で構成され、回転体と固定体間には動圧すべり軸受が形
成されている。動圧すべり軸受は回転体や固定体の軸受
面にらせん溝を形成し、これらのらせん溝や軸受間隙
に、動作中は液状となる液体金属潤滑剤が送り込まれて
いる。なお、符号ｍは管軸を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転陽極型Ｘ線
管装置は、周囲の温度が低下すると、円盤状回転陽極３
５を支持する回転機構３６の軸受部分に送り込まれてい
る液体金属潤滑剤が固体化する場合がある。液体金属潤
滑剤が固体化すると、回転機構３６がうまく機能しない
ため、円盤状回転陽極３５を回転させることができず、
回転陽極型Ｘ線管を動作状態に設定できない。このよう
な場合、ステータコイル３７に特定の電流を流し、液体
金属潤滑剤を解凍し、その後、回転陽極型Ｘ線管を動作
させている。

【０００７】上記したように、従来の回転陽極型Ｘ線管
装置では、環境温度が液体金属潤滑剤の融点よりも低
く、液体金属潤滑剤が固体化するような場合、システム
を立ち上げてから、回転陽極型Ｘ線管を動作させるまで
に時間がかかるという問題がある。

【０００８】この発明は、上記した欠点を解決するもの
で、回転陽極型Ｘ線管を短時間に動作できるようにした
回転陽極型Ｘ線管装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、Ｘ線を発生
する陽極ターゲット層が一部に設けられた回転陽極およ
びこの回転陽極を回転可能に支持し液体金属潤滑剤を用
いる動圧式すべり軸受が形成された回転機構を有する回
転陽極型Ｘ線管と、この回転陽極型Ｘ線管を収納し、前
記回転陽極型Ｘ線管を冷却する冷却媒体を満たした管容
器とを具備した回転陽極型Ｘ線管装置において、前記冷
却媒体を加熱するヒータを設けたことを特徴としてい
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図１を
参照して説明する。符号１１は管容器で、管容器１１内
に回転陽極型Ｘ線管１２が収納されている。回転陽極型
Ｘ線管１２は、管容器１１の外壁１１ａ部分に設けられ
た取付部材１３に支持され、管容器１１内の所定位置に
固定されている。管容器１１内には、回転陽極型Ｘ線管
１２が発生する熱を放出するための冷却媒体たとえば絶
縁油が満たされている。また、管容器１１の外壁１１ａ
内面には、Ｘ線が外部に漏れないように遮蔽する遮蔽層
１１ｂが設けられている。

【００１１】回転陽極型Ｘ線管１２は全体が真空外囲器
１４で構成され、真空外囲器１４内には、陽極ターゲッ
ト層が一部に設けられた円盤状回転陽極１５および円盤
状回転陽極１５を回転可能に支持する回転機構１６など
が配置されている。真空外囲器１４の外には、円盤状回
転陽極１５を回転させるステータコイル１７が設けられ
ている。また、管容器１１内に、円盤状回転陽極１５な
どの陽極部分に電圧を供給する陽極側のケーブルレセプ
タクル１８および電子ビームを放出する陰極部分に電圧
を供給する陰極側のケーブルレセプタクル１９が設けら
れている。

【００１２】円盤状回転陽極１５を支持する回転機構１
６は、回転体および固定体などで構成され、回転体と固
定体間には動圧すべり軸受が設けられている。動圧すべ
り軸受は、回転体および固定体の少なくとも一方の軸受
面にらせん溝を形成し、これらのらせん溝や軸受間隙
に、動作中は液状となる液体金属潤滑剤が送り込まれて
いる。

【００１３】また、管容器１１内の円筒状外壁１１ａの
一部に、たとえば壁厚が厚い厚肉部１１ｃが環状に設け
られ、厚肉部１１ｃの円周方向に沿って環状に穴が形成
され、その穴の中にヒータＨ、たとえば円筒状外壁１１
ａ部分をほぼ一周する閉ループ状に形成された抵抗線が
配置されている。ヒータＨはたとえばスイッチＳを介し
て電源Ｅに接続されている。なお、符号ｍは管軸を示し
ている。

【００１４】上記した構成によれば、管容器１１の外壁
１１ａ部分にヒータＨが配置されている。そのため、ス
イッチＳを閉じてヒータＨに電流を流すと、ヒータＨが
加熱する。この熱が管容器１１に伝達され、ヒータＨや
管容器１１の熱が絶縁油などを介して熱伝導で液体金属
潤滑剤に伝わり、固体化している液体金属潤滑剤を解凍
する。したがって、ヒータＨに電流を流し液体金属潤滑
剤が固体化しないようにすれば、回転陽極を支持する回
転機構は、常時、動作できる状態となり、回転陽極型Ｘ
線管を迅速に動作状態に入らせることができる。また、
ヒータＨをリング状に形成している。この場合、管容器
１１内の絶縁油が一様に加熱され、液体金属潤滑剤の解
凍状態を全体に均一化できる。

【００１５】次に、本発明の他の実施形態について図２
を参照して説明する。図２では、図１に対応する部分に
は同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。

【００１６】この実施形態では、管容器１１の一部、た
とえば回転陽極型Ｘ線管１２の前後に位置する部分の外
壁１１ａに、絶縁油の導出口２１および導入口２２が設
けられ、導出口２１および導入口２２を結んで絶縁油の
循環路２３が設けられている。循環路２３には、絶縁油
を送り出すポンプ２４や熱交換器２５などが設けられ、
管容器１１内の絶縁油は、矢印Ｙで示すように、導出口
２１から循環路２３へ、循環路２３から導入口２２へ、
さらに、管容器１１内部を回転陽極型Ｘ線管１２の後方
から前方へと循環する。この間、回転陽極型Ｘ線管１２
が発生した熱は絶縁油を介し、熱交換器２５における熱
交換で放出される。

【００１７】また、循環路２３の一部にヒータＨが設け
られ、ヒータＨはスイッチＳを介して電源Ｅに接続され
ている。また、管容器１１内に、絶縁油の温度を検出す
る温度センサ２６が配置されている。温度センサ２６で
検出された温度情報は制御部２７に送られ、制御部２７
は絶縁油の温度によりスイッチＳの開閉を制御する構成
になっている。

【００１８】上記の構成によれば、絶縁油の温度を検出
する温度センサ２６を管容器１１内に配置している。そ
して、温度センサ２６を利用して、たとえば絶縁油の温
度がある値以下に低下した場合にスイッチを閉じてヒー
タＨを加熱させ、また、絶縁油の温度がある値以上にな
った場合にスイッチを開いてヒータＨの加熱を停止して
いる。この場合、ヒータの熱で絶縁油の温度が上昇し、
これにより回転機構の軸受部分に送り込まれる液体金属
潤滑剤が、常時、解凍状態となる。したがって、Ｘ線管
装置のシステムを起動させた際、回転陽極型Ｘ線管を迅
速に動作状態に設定できる。また、絶縁油の温度によっ
て、ヒータＨへの通電状態が制御されている。このた
め、絶縁油は、液体金属潤滑剤を解凍状態とする適温に
維持される。また、循環路２３の一部にヒータＨを配置
する構成の場合、ヒータＨが管容器１１の外部にあるた
め、ヒータＨの取付けが容易に行える。

【００１９】なお、図１の実施形態では温度センサを設
ける構成になっていない。しかし、図１の構成の場合
も、管容器内に温度センサを配置し、絶縁油の温度によ
ってスイッチの開閉を制御し、ヒータへの通電状態を調
整する構成にすることができる。また、図１の場合、ヒ
ータＨを管容器１１の内部に配置している。しかし、ヒ
ータＨは管容器１１の外側に配置することもできる。ま
た、ヒータＨを管容器外壁の厚肉部に埋め込んでいる
が、たとえばヒータＨを収納した収納部材を、管容器の
外壁部分に一体に設けることもできる。

【００２０】また、ヒータの形状はリング状に限らず任
意の形状を選択できる。また、温度センサを配置する場
所も管容器内に限らない。たとえば図２の実施形態のよ
うに、循環路がある場合は、その循環路内に配置するこ
ともできる。

【００２１】上記した本発明の構成によれば、ヒータに
通電することで、回転機構の軸受部分に送り込まれる液
体金属潤滑剤を、常時、解凍状態におくことができる。
そのため、Ｘ線管装置のシステムを起動させた際、回転
陽極型Ｘ線管からいつでもＸ線を照射できる回転陽極型
Ｘ線管装置を実現できる。

【００２２】

【発明の効果】この発明によれば、回転陽極型Ｘ線管を
短時間に動作できるようにした回転陽極型Ｘ線管装置を
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を説明するための概略の断面
図である。

【図２】本発明の他の実施形態を説明するための概略の
構成図で、その一部を断面で示している。

【図３】従来例を説明するための概略の断面図である。

【符号の説明】

１１…管容器１２…回転陽極型Ｘ線管１３…取付部材１４…真空外囲器１５…円盤状回転陽極１６…回転機構１７…ステータコイルＨ…ヒータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を発生する陽極ターゲット層が一部
に設けられた回転陽極およびこの回転陽極を回転可能に
支持し液体金属潤滑剤を用いる動圧式すべり軸受が形成
された回転機構を有する回転陽極型Ｘ線管と、この回転
陽極型Ｘ線管を収納し、前記回転陽極型Ｘ線管を冷却す
る冷却媒体を満たした管容器とを具備した回転陽極型Ｘ
線管装置において、前記冷却媒体を加熱するヒータを設
けたことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項２】ヒータが、管容器を構成する外壁部分に
設けられた請求項１記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項３】ヒータが、管容器を構成する筒状外壁部
分に設けられ、かつ、前記筒状外壁部分に沿って閉ルー
プ状に設けられた請求項１記載の回転陽極型Ｘ線管装
置。
【請求項４】冷却媒体の温度を検出する温度センサが
設けられた請求項１記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項５】冷却媒体の温度を検出する温度センサ
と、この温度センサで検出された前記冷却媒体の温度に
よってヒータへの通電状態を制御する制御装置とが設け
られた請求項１記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項６】管容器に形成された冷却媒体の導入口と
導出口を結ぶ冷却媒体の循環路を前記管容器外に設け、
前記循環路の一部にヒータを配置した請求項１記載の回
転陽極型Ｘ線管装置。