JP2002184334A - 回転陽極型x線管 - Google Patents
回転陽極型x線管Info
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Abstract
し、製造が容易な回転陽極型X線管を提供すること。 【解決手段】 陽極タ−ゲット11と、この陽極タ−ゲ
ット11を支持する回転体14と、液体金属潤滑剤が供
給されるラジアル方向の動圧式すべり軸受18、19が
回転体14との間に設けられ、かつ、ラジアル方向の動
圧式すべり軸受部分18、19の外径よりも外径が小さ
い径小領域151が一部に形成された固定体15とを具
備した回転陽極型X線管において、複数のリザ−バ−2
4a〜24cを設け、リザ−バ−24a〜24cから伸
びるすべてのダクトa2、b1〜b3、c1〜c3が径
小領域151に開口している。
Description
受を設けた回転機構によって陽極タ−ゲットを回転可能
に支持した回転陽極型X線管に関する。
極タ−ゲットに向って電子ビームを照射し、陽極タ−ゲ
ットからX線を放出させる構造になっている。このた
め、陽極タ−ゲットは、通常、回転体および固定体間に
軸受を設けた回転機構により回転可能に支持されてい
る。
図3を参照して説明する。符号31はX線を放出する陽
極タ−ゲットで、陽極タ−ゲット31は回転シャフト3
2を介して回転機構33に連結されている。
構成され、回転体部分はたとえば有底円筒状の回転体3
4などから構成されている。固定体部分はたとえば回転
体34の内側に嵌合されたほぼ円柱状の固定体35など
から構成されている。回転体34の図示下端の開口は閉
塞体36で封止されている。
され、回転体34などとともに回転機構33の回転体部
分を構成している。固定体35は閉塞体36を貫通し、
その下端部35aは陽極部分を固定する陽極支持部とな
っている。
下2箇所に、ヘリボンパタ−ンのらせん溝37a、37
bが対になって形成されている。これらのらせん溝37
a、37b、および、固定体35と回転体34が対向す
る軸受間隙などに液体金属潤滑剤が供給され、ラジアル
方向の動圧式すべり軸受38、39を構成している。な
お、液体金属潤滑材にはGa−In−Sn合金などが用
いられる。
37a、37bに挟まれた部分に、動圧式すべり軸受3
8、39が形成された領域よりも外径が小さい径小領域
351が形成されている。このとき、固定体35の径小
領域351と回転体34との間に環状空間40が生じる
が、この空間40は液体金属潤滑剤を収容する収容室と
して機能する。
閉塞体36の図示上面には、それぞれ図(b)の符号4
1で示すようなヘリボン・パタ−ンのらせん溝がサ−ク
ル状に形成されている。これらのらせん溝41、およ
び、固定体35の上方端面と回転体34の底面が対向す
る軸受間隙や閉塞体36の上面と固定体35の図示下方
の段部が対向する軸受間隙などに液体金属潤滑剤が供給
され、スラスト方向の動圧式すべり軸受42、43を構
成している。
線分X−Xで断面にした図(c)に示すように、液体金
属潤滑剤を貯蔵する1本のリザ−バ−44が管軸方向に
設けられている。また、図(c)、あるいは、図(a)
を図(c)の線分Y−O−Yに沿って断面にした図
(d)に示すように、リザ−バ−44の軸方向に離れた
3箇所a、b、cで、それぞれ半径方向に分岐するたと
えば3個ずつのダクト45a、45b、45cが、たと
えば円周方向に120度の等間隔に設けられている。図
示上方に位置するダクト45aおよび図示下方に位置す
るダクト45cの先端A、Cは、動圧式すべり軸受3
8、39を構成するらせん溝37a、37bの部分に開
口し、図示中間に位置するダクト45bの先端Bは固定
体35の径小領域35aに開口している。
る回転磁界によって回転機構の回転体部分が回転し、回
転機構に連結した陽極タ−ゲット31が回転する。この
状態で、陽極タ−ゲット31に向って電子ビ−ムが照射
され、陽極タ−ゲット31からX線が放出される。
部分が回転すると、リザ−バ−44に貯蔵された液体金
属潤滑剤がダクト45a、45b、45cを経て動圧式
すべり軸受38、39、42、43のらせん溝や軸受間
隙などを循環し、これらの軸受部分から液体金属潤滑材
が枯渇しないようにしている。このとき、リザ−バ−4
4は液体金属潤滑剤が循環する通路として機能すると同
時に、軸受内部で発生するガスを循環させる通路として
も機能している。
管は、動作時に、液体金属潤滑剤が循環するリザ−バ−
にガス溜りが発生すると、液体金属潤滑剤の循環が十分
に行われず、軸受部分の液体金属潤滑剤が枯渇する場合
がある。その結果、回転機構を構成する回転体部分の回
転が不安定となり、最悪の場合は、回転体部分と固定体
部分が直接接触するいわゆるカジリが発生し、回転が停
止する。
数設けた場合、たとえば上方および下方に位置するダク
トなど、一部のダクトの先端が固定体の外周に形成され
たらせん溝の部分に開口している。このため、ダクト先
端の開口の位置とらせん溝の位置とを合わせなければな
らず、製造時に機械的な精度が要求され、製造が困難に
なっている。
構を構成する回転体部分が良好に回転し、製造が容易な
回転陽極型X線管を提供することを目的とする。
トと、この陽極タ−ゲットと機械的に連結した回転体
と、液体金属潤滑剤が供給されるラジアル方向およびス
ラスト方向の動圧式すべり軸受が前記回転体との間に設
けられ、かつ、前記液体金属潤滑剤を収納する管軸方向
に伸びたリザ−バ−およびこのリザ−バ−から半径方向
に伸びるダクトを有し、前記ラジアル方向の動圧式すべ
り軸受部分の外径よりも外径が小さい径小領域が一部に
形成された固定体とを具備した回転陽極型X線管におい
て、前記リザ−バ−が複数設けられ、かつ、複数の前記
リザ−バ−から伸びるすべてのダクトが前記径小領域に
開口していることを特徴としている。
参照して説明する。符号11はX線を放出する陽極タ−
ゲットで、陽極タ−ゲット11は回転シャフト12を介
して回転機構13に連結されている。
構成され、回転体部分はたとえば有底円筒状の回転体1
4などから構成されている。固定体部分はたとえば回転
体14の内側に嵌合されたほぼ円柱状の固定体15など
から構成されている。
で封止されている。閉塞体16は回転体14と複数のね
じ17で固定され、回転体14などとともに回転機構1
3の回転体部分を構成している。固定体15は閉塞体1
6を貫通し、その下端部15aは陽極部分を固定するた
めの陽極支持部となっている。
定体部分との間に動圧式すべり軸受が形成されている。
たとえば、固定体15の外周面の図示上下の2箇所に、
ヘリボンパタ−ンのらせん溝17a、17bが対になっ
て形成されている。これらのらせん溝17a、17b、
および、固定体15の外周面と回転体14の内周面とが
対向する軸受間隙などに液体金属潤滑剤が供給され、ラ
ジアル方向の動圧式すべり軸受18、19を構成してい
る。
るらせん溝17a、17bに挟まれた部分に、動圧式す
べり軸受18、19が形成された部分よりも外径が小さ
い径小領域151が形成されている。このとき、固定体
15の径小領域151と回転体14との間に環状空間2
0が生じるが、この空間20は液体金属潤滑剤を収容す
る収容室として機能する。
閉塞体16の図示上面に、それぞれ図(b)の符号21
で示すようにヘリボン・パタ−ンのらせん溝がサ−クル
状に形成されている。これらのらせん溝21、および、
固定体15の上方端面と回転体14の底面が対向する軸
受間隙や閉塞体16の上面と固定体15の図示下方端面
が対向する軸受間隙などに液体金属潤滑剤が供給され、
スラスト方向の動圧式すべり軸受22、23を構成して
いる。
Sn合金などが利用される。
X−Xで断面にした図(c)に示すように、液体金属潤
滑剤を貯蔵するたとえば3本のリザ−バ−24a〜24
cが軸方向たとえば軸と平行に設けられている。また、
図(c)、あるいは、図(a)を図(c)の線分Y−O
−Yに沿って断面にした図(d)に示すように、それぞ
れのリザ−バ−24a〜24cに、たとえば3個ずつの
ダクトa1〜a3、b1〜b3、c1〜c3が管軸方向
に所定の間隔で、かつ管軸から離れる外側に向ってたと
えば半径方向に設けられている。管軸方向で同じ位置に
設けられたダクトa1〜c1、a2〜c2、a3〜c3
どうしはたとえば120度間隔の等間隔に設けられてい
る。
1の先端A1〜C1および図示中間に位置するダクトa
2〜c2の先端A2〜C2、図示下方に位置するダクト
c3〜c3の先端A3〜C3は、すべて固定体15の径
小領域151たとえば空間20部分に開口している。
が加えられると、回転機構13の回転体部分が回転し、
回転体部分に連結した陽極タ−ゲット11が回転する。
この状態で、陽極タ−ゲット11に向って電子ビ−ムが
照射され、陽極タ−ゲット11からX線が放出される。
転体部分たとえば回転体14が回転すると、リザ−バ−
24a〜24cに貯蔵された液体金属潤滑剤がダクトa
1〜a3、b1〜b3、c1〜c3を通してらせん溝や
軸受間隙などを循環し、これら軸受部分から液体金属潤
滑剤が枯渇しないようにしている。このとき、リザ−バ
−24a〜24cは液体金属潤滑剤が循環する通路とし
て機能すると同時に、軸受内部で発生するガスを循環さ
せる通路としても機能している。
ば3本のリザ−バ−24a〜24cが設けられている。
このため、たとえば1本のリザ−バ−がガス溜りの発生
などで詰まり、液体金属潤滑剤の循環や供給ができなく
なっても、他の2本のリザ−バ−を通して液体金属潤滑
剤が循環し軸受部分に供給される。したがって、液体金
属潤滑剤の枯渇が防止され、回転体部分が安定に回転し
信頼性の高い回転特性が得られる。
ら分岐するそれぞれのダクトa1〜a3、b1〜b3、
c1〜c3の先端A1〜A3、B1〜B3、C1〜C3
が固定体15の径小領域151、たとえばらせん溝が形
成されていない部分に開口している。したがって、ダク
トa1〜a3、b1〜b3、c1〜c3の開口とらせん
溝との位置合わせが不要となり、製造が容易になる。
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、重複する説明は一部省略する。
に示されるように、固定体15に冷却構造ユニット25
が設けられている。冷却構造ユニット25は、管軸を中
心にたとえば3本のリザ−バ−24a〜24cを結ぶ仮
想円の内側に埋め込まれている。たとえば、固定体15
の中央に軸方向に穴を設け、その穴の中に固定体15よ
りも熱伝導率の高い伝熱部材を埋め込んで穴の内面とろ
う材などで接合している。
は固定体15の端面から突出し、さらにその一部はX線
管を構成する真空容器(図示せず)の外まで延びてい
る。
熱部材には、銅やタングステン焼結材料に銅を35重量
%溶侵させた複合材料などが用いられる。
まで延びた冷却構造ユニット25の先端部25aを冷却
することにより、X線管の放熱特性が向上する。その結
果、陽極ターゲット11を高速回転でき、長寿命で高性
能な回転陽極型X線管が実現される。
を伝熱部材で形成している。この場合、伝熱部材に代え
て、冷却媒体の絶縁油が流れる冷媒通路を用いることも
できる。
設ける場合で説明しているが、リザ−バ−の数は3本に
限らず、たとえば2〜6本、望ましくは3〜4本が設け
られる。
転体部分が良好に回転し、製造が容易な回転陽極型X線
管を実現できる。
図である。
構造図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 陽極タ−ゲットと、この陽極タ−ゲット
と機械的に連結した回転体と、液体金属潤滑剤が供給さ
れるラジアル方向およびスラスト方向の動圧式すべり軸
受が前記回転体との間に設けられ、かつ、前記液体金属
潤滑剤を収納する管軸方向に伸びたリザ−バ−およびこ
のリザ−バ−から半径方向に伸びるダクトを有し、前記
ラジアル方向の動圧式すべり軸受部分の外径よりも外径
が小さい径小領域が一部に形成された固定体とを具備し
た回転陽極型X線管において、前記リザ−バ−が複数設
けられ、かつ、複数の前記リザ−バ−から伸びるすべて
のダクトが前記径小領域に開口していることを特徴とす
る回転陽極型X線管。 - 【請求項2】 複数のリザ−バ−が固定体の軸を中心と
した同じ半径上に設けられた請求項1記載の回転陽極型
X線管。 - 【請求項3】 複数のリザ−バ−が、それぞれ軸方向に
所定間隔で設けられた複数のダクトを有する請求項1記
載の回転陽極型X線管。 - 【請求項4】 固定体よりも熱伝導率の高い伝熱部材が
固定体に埋め込まれ、または、冷媒通路が固定体に設け
られた請求項1記載の回転陽極型X線管。 - 【請求項5】 軸を中心にした複数のリザ−バ−を結ぶ
仮想円の内側に、固定体よりも熱伝導率の高い伝熱部材
が埋め込まれ、または、冷媒通路が固定体に設けられた
請求項1記載の回転陽極型X線管。 - 【請求項6】 伝熱部材の一部が固定体の端面から突出
している請求項4または請求項5記載の回転陽極型X線
管。
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