JP2006073254A - Rotary anode x-ray tube - Google Patents

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Mitsuhisa Iwase
光央 岩瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a X-ray tube device which can output X-ray of a prescribed strength stably for a long period of time. <P>SOLUTION: A rotary anode X-ray tube of the invention having a dynamic pressure type slide bearing 6 for which a liquid metal lubricant is used, has at a neck portion 4 of an outer ring type rotation axis 4 a through hole 7 through which a gas generated inside the dynamic pressure type slide bearing is exhausted. With this construction, outward extruding of the liquid metal lubricant by the gas generated inside the dynamic pressure type slide bearing 6 is prevented. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、対象物の透過像を得るためのX線装置において、X線源として利用されるX線管装置、特に回転陽極型X線管に関する。   The present invention relates to an X-ray tube device used as an X-ray source in an X-ray device for obtaining a transmission image of an object, and more particularly to a rotary anode type X-ray tube.

例えば、医療用診断装置や非破壊検査装置の分野では、検査対象すなわち被写体の透視撮影に、X線が広く利用されている。   For example, in the field of medical diagnostic apparatuses and nondestructive inspection apparatuses, X-rays are widely used for fluoroscopic imaging of inspection objects, that is, subjects.

図3に示すように、回転陽極型X線管101において、X線管本体102のターゲット層103aが形成された円盤状回転陽極103は、支持シャフト104aを介して円筒状の回転体104に連結されている。円筒状の回転体104は、円柱状の固定体105を含み、支持シャフト104aと接続されることで、回転子として機能する。すなわち、回転体104は、固定体105と協働して動圧式すべり軸受を構成する。   As shown in FIG. 3, in the rotary anode type X-ray tube 101, the disc-shaped rotary anode 103 on which the target layer 103a of the X-ray tube main body 102 is formed is connected to a cylindrical rotary body 104 via a support shaft 104a. Has been. The cylindrical rotating body 104 includes a columnar fixed body 105 and functions as a rotor when connected to the support shaft 104a. That is, the rotating body 104 constitutes a hydrodynamic slide bearing in cooperation with the fixed body 105.

固定体105と回転体104との間には、所定の間隙が与えられ、らせん溝105a,105bおよび両者の間隙部分に、回転体104が回転される間は液状となる液体金属潤滑、たとえばGa−In−Sn合金が供給されている。   A predetermined gap is provided between the fixed body 105 and the rotating body 104, and liquid metal lubrication that is in a liquid state while the rotating body 104 is rotated, such as Ga, is provided in the spiral grooves 105a and 105b and the gap portion between them. -In-Sn alloy is supplied.

なお、透視撮影に適した所定の線量のX線を長時間に亘って出力可能な動圧式すべり軸受を用いた回転陽極型X線管が既に実用化されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−025483
In addition, a rotary anode type X-ray tube using a dynamic pressure type slide bearing capable of outputting a predetermined dose of X-rays suitable for fluoroscopic imaging over a long period of time has already been put into practical use (for example, see Patent Document 1). .
JP2002-025483

図3に示した回転陽極型X線管101のX線管本体102においては、液体金属潤滑材は、固定体105の一端すなわち回転陽極103が設けられる側と反対の側にスラストリング105cが位置されることにより、回転体105との間に封止されている。   In the X-ray tube main body 102 of the rotary anode X-ray tube 101 shown in FIG. 3, the liquid metal lubricant has a thrust ring 105c positioned on one end of the fixed body 105, that is, on the side opposite to the side where the rotary anode 103 is provided. By doing so, it is sealed between the rotating body 105.

しかしながら、回転体105と固定体104との間の間隙部分に供給される液体金属潤滑材は、回転体105が回転されることで生じるガスが、スラストリング111から離れた側、すなわち「A」部の近傍にたまって内圧が高まることにより、間隙(軸受)部分から漏れる問題がある。   However, in the liquid metal lubricant supplied to the gap portion between the rotating body 105 and the fixed body 104, the gas generated by the rotation of the rotating body 105 is away from the thrust ring 111, that is, “A”. There is a problem of leakage from the gap (bearing) portion by increasing the internal pressure in the vicinity of the portion and increasing the internal pressure.

この発明の目的は、長期に亘って安定に所定強度のX線を出力可能なX線管装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an X-ray tube apparatus capable of outputting X-rays having a predetermined intensity stably over a long period of time.

この発明は、電子線が照射されることでX線を放出する回転陽極と、この回転陽極と接続された外輪回転型の回転体と、この回転体の内側の所定の位置に位置され、前記回転体を回転可能に支持する固定軸と、前記回転体と前記固定軸との間の隙間に供給される液体金属潤滑材とを有し、前記回転体と前記固定軸と前記液体金属潤滑材とが動圧式すべり軸受として機能する回転陽極型X線管装置において、
前記回転体の前記回転陽極が接続される部分は、前記動圧式すべり軸受内部で発生するガスを前記軸受の外部へ排出可能に形成されていることを特徴とする回転陽極型X線管装置を提供するものである。
According to the present invention, a rotating anode that emits X-rays when irradiated with an electron beam, an outer ring rotating type rotating body connected to the rotating anode, and a predetermined position inside the rotating body, A fixed shaft that rotatably supports the rotating body; and a liquid metal lubricant that is supplied to a gap between the rotating body and the fixed shaft, the rotating body, the fixed shaft, and the liquid metal lubricant. In a rotating anode type X-ray tube device that functions as a hydrodynamic slide bearing,
A rotating anode type X-ray tube device characterized in that a portion of the rotating body to which the rotating anode is connected is formed so that gas generated inside the hydrodynamic slide bearing can be discharged to the outside of the bearing. It is to provide.

また、この発明は、一端が非固定に形成された固定軸と、この固定軸の前記非固定の端部側から前記固定軸の外側に位置されるとともに、前記非固定の端部側に、電子線が照射されることでX線を放出する陽極部材を保持した外輪型回転軸と、前記固定軸と前記外輪型回転軸との間に介在される液体金属潤滑材と、前記外輪型回転軸の前記非固定の端部側に設けられ、前記液体金属潤滑材の近傍で発生するガスを排気可能な排気穴と、を有することを特徴とする回転陽極型線管を提供するものである。   Further, the present invention is a fixed shaft having one end formed non-fixed, and is positioned outside the fixed shaft from the non-fixed end portion side of the fixed shaft, and on the non-fixed end portion side, An outer ring type rotating shaft holding an anode member that emits X-rays when irradiated with an electron beam, a liquid metal lubricant interposed between the fixed shaft and the outer ring type rotating shaft, and the outer ring type rotation Provided is a rotating anode type linear tube having an exhaust hole provided on the non-fixed end side of a shaft and capable of exhausting gas generated in the vicinity of the liquid metal lubricant. .

また、この発明は、固定軸と、円筒状に形成された首部を有し、前記首部に電子線が照射されることでX線を放出する陽極部材が固定されるとともに、前記固定軸に対し、前記固定軸の一端側から前記固定軸の回りを回転可能に位置された外輪型回転軸と、前記固定軸と前記外輪型回転軸との間に介在される液体金属潤滑材と、前記固定軸の前記一端側に、前記外輪回転軸の前記首部の円筒状部の内径に対して所定の隙間をおいて介在されるとともに前記固定軸の軸方向に対して所定の長さが与えられることで、前記液体金属潤滑材の近傍で発生するガスを排気可能な突起部と、を有することを特徴とする回転陽極型X線管を提供するものである。   In addition, the present invention has a fixed shaft and a cylindrical neck portion, and an anode member that emits X-rays when the neck portion is irradiated with an electron beam is fixed. An outer ring type rotary shaft positioned so as to be rotatable around the fixed shaft from one end side of the fixed shaft, a liquid metal lubricant interposed between the fixed shaft and the outer ring type rotary shaft, and the fixed A predetermined length with respect to the axial direction of the fixed shaft is given to the one end side of the shaft with a predetermined gap with respect to the inner diameter of the cylindrical portion of the neck portion of the outer ring rotating shaft. Thus, the present invention provides a rotary anode type X-ray tube having a projection that can exhaust gas generated in the vicinity of the liquid metal lubricant.

この発明によれば、動圧式すべり軸受を用いる外輪回転型の回転陽極型X線装置の耐久性が向上され、長期に亘って安定に所定の強度のX線が得られる。従って、回転陽極型X線管を用いる医療用診断装置や非破壊検査装置の長寿命化が可能となる。   According to the present invention, the durability of an outer ring rotating type rotary anode X-ray apparatus using a hydrodynamic slide bearing is improved, and X-rays having a predetermined intensity can be obtained stably over a long period of time. Therefore, it is possible to extend the life of medical diagnostic devices and non-destructive inspection devices that use a rotating anode X-ray tube.

以下、図面を参照してこの発明の実施の形態の一例を説明する。   Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、例えばX線透視像を得るために利用されるX線源として利用され、所定波長および所定強度のX線を放射する回転陽極型X線管装置1は、図示しない真空外囲器内に、X線管本体2を収容している。なお、真空外囲器内には、詳述しないが、X線管本体2を気密支持する絶縁油が満たされている。   As shown in FIG. 1, for example, a rotary anode X-ray tube apparatus 1 that is used as an X-ray source used to obtain an X-ray fluoroscopic image and emits X-rays having a predetermined wavelength and a predetermined intensity is a vacuum (not shown). The X-ray tube main body 2 is accommodated in the envelope. Although not described in detail, the vacuum envelope is filled with insulating oil that hermetically supports the X-ray tube main body 2.

X線管本体2は、図示しない電子源から電子線が照射されることによりX線を放出するターゲット層3aが設けられた円盤状回転陽極3、回転陽極3を回転可能に支持する外輪型回転軸4、および外輪型回転軸4の内側に外輪型回転軸4の内壁との間に所定の間隔で配置され、外輪型回転軸4と協働して動圧式すべり軸受6を構成する固定軸5を有している。   The X-ray tube main body 2 includes a disk-shaped rotary anode 3 provided with a target layer 3a that emits X-rays when irradiated with an electron beam from an electron source (not shown), and an outer ring type rotation that rotatably supports the rotary anode 3 A fixed shaft which is disposed at a predetermined interval between the shaft 4 and the inner wall of the outer ring type rotating shaft 4 inside the outer ring type rotating shaft 4 and constitutes a hydrodynamic slide bearing 6 in cooperation with the outer ring type rotating shaft 4. 5

外輪型回転軸4は、外輪型回転軸4の外周は例えば銅に代表される導体により円筒状に形成され、回転陽極3を回転させるための推力(回転力)を発生するロータとして機能する。なお、外輪型回転軸4の外周に対向する所定の位置には、外輪型回転軸4をロータとして動作させるための磁界を提供する図示しないステータコイルが設けられている。   The outer ring type rotation shaft 4 is formed in a cylindrical shape by a conductor typified by copper, for example, and functions as a rotor that generates thrust (rotation force) for rotating the rotary anode 3. A stator coil (not shown) that provides a magnetic field for operating the outer ring type rotating shaft 4 as a rotor is provided at a predetermined position facing the outer periphery of the outer ring type rotating shaft 4.

固定軸5には、軸方向に沿って特定の方向性が与えられた第1および第2の螺旋溝5aおよび5bが形成されている。また、固定軸5の所定の位置には、液体金属潤滑材、例えばGa−In−Sn合金が供給される潤滑材保持部5cが形成されている。なお、固定軸5と外輪型回転軸4の内壁との間の間隔は、例えば20μmに設定される。   The fixed shaft 5 is formed with first and second spiral grooves 5a and 5b that are given a specific direction along the axial direction. Further, a lubricant holding portion 5 c to which a liquid metal lubricant, for example, a Ga—In—Sn alloy is supplied is formed at a predetermined position of the fixed shaft 5. The interval between the fixed shaft 5 and the inner wall of the outer ring type rotating shaft 4 is set to 20 μm, for example.

従って、第1および第2の螺旋溝5aおよび5bすなわち固定軸5と液体金属潤滑材と外輪型回転軸4とにより、動圧式すべり軸受6が構成される。なお、固定軸5の一端部、すなわち外輪型回転軸4が装着される際に回転陽極3が位置される側と反対の側になる位置には、外輪型回転軸4が軸方向に移動する(抜ける)ことを防止するとともに、液体金属潤滑材が漏れ出すことを防止するスラストリング5dが設けられている。また、液体金属潤滑材は、固定軸5の軸と直交する方向であって、スラストリング5dと対向する部分および外輪型回転軸4の首部4aの近傍に位置する端部においても、図示しない隙間に回り込んで介在される。   Therefore, the first and second spiral grooves 5 a and 5 b, that is, the fixed shaft 5, the liquid metal lubricant, and the outer ring type rotating shaft 4 constitute a hydrodynamic slide bearing 6. The outer ring type rotating shaft 4 moves in the axial direction at one end portion of the fixed shaft 5, that is, a position opposite to the side where the rotating anode 3 is positioned when the outer ring type rotating shaft 4 is mounted. A thrust ring 5d is provided that prevents the liquid metal lubricant from leaking out while preventing it from coming off. In addition, the liquid metal lubricant is in a direction perpendicular to the axis of the fixed shaft 5, in a portion facing the thrust ring 5 d and an end portion located in the vicinity of the neck portion 4 a of the outer ring type rotating shaft 4. Intervening in.

外輪型回転軸4は、回転陽極3が固定される部分(以下首部と呼称する)4aを貫通する貫通穴7を有する。貫通穴7は、外輪型回転軸4が回転することにより生じる熱等に起因して生じるガスを、X線管本体2の外部(すなわち真空外囲器内)に排出するために有益である。   The outer ring type rotating shaft 4 has a through hole 7 that passes through a portion (hereinafter referred to as a neck portion) 4a to which the rotating anode 3 is fixed. The through hole 7 is useful for discharging the gas generated due to heat generated by the rotation of the outer ring type rotating shaft 4 to the outside of the X-ray tube main body 2 (that is, inside the vacuum envelope).

より詳細には、貫通穴7は、外輪型回転軸4すなわち回転陽極3の回転による熱の影響で発生するガスが外輪型回転軸4の内側に挿入される固定軸5との間に供給される液体金属潤滑材を、外部に押し出すことを防止可能な所定の形状および内径に形成されている。すなわち貫通穴7を設けたことにより、第1および第2の螺旋溝5aおよび5bならびに潤滑材保持部5cと外輪型回転軸4の内壁との間に規定される空間は、非密閉構造となる。換言すると、固定軸5と液体金属潤滑材と外輪型回転軸4とにより規定される動圧式すべり軸受6は、軸受の外部に対して解放された構造を取る。なお、貫通穴7の内径は、回転陽極3の回転数や外輪型回転軸4と固定軸5との間の間隔あるいは液体金属潤滑材の特性(組成)により支配されるが、一例を示すと0.1〜0.5mmである。   More specifically, the through-hole 7 is supplied between the outer ring type rotating shaft 4, that is, the fixed shaft 5 into which the gas generated due to the heat caused by the rotation of the rotating anode 3 is inserted inside the outer ring type rotating shaft 4. The liquid metal lubricant is formed in a predetermined shape and an inner diameter capable of preventing the liquid metal lubricant from being pushed out. That is, by providing the through hole 7, the space defined between the first and second spiral grooves 5a and 5b and the lubricant holding portion 5c and the inner wall of the outer ring type rotating shaft 4 has a non-sealing structure. . In other words, the hydrodynamic slide bearing 6 defined by the fixed shaft 5, the liquid metal lubricant, and the outer ring type rotating shaft 4 has a structure released from the outside of the bearing. The inner diameter of the through hole 7 is governed by the rotational speed of the rotary anode 3, the distance between the outer ring type rotary shaft 4 and the fixed shaft 5, or the characteristics (composition) of the liquid metal lubricant. 0.1 to 0.5 mm.

この非密閉(解放された)構造により、図1において、符号Aで示した付近で発生するガスは、貫通穴7から動圧式すべり軸受の外部に排出される。従って、動圧式すべり軸受6において発生するガスの影響により動圧式すべり軸受6の内圧が高まることに起因して、液体金属潤滑材が軸受の外部に押し出されることが防止される。なお、固定軸5のスラストリング5d側は、スラストリング5dの構造上、多くの場合、非密閉構造であるから、本発明は、主として外輪型回転軸4の首部4a側に適用される。   Due to this non-sealed (released) structure, the gas generated in the vicinity indicated by symbol A in FIG. 1 is discharged from the through hole 7 to the outside of the hydrodynamic slide bearing. Therefore, the liquid metal lubricant is prevented from being pushed out of the bearing due to an increase in the internal pressure of the dynamic pressure type slide bearing 6 due to the influence of gas generated in the dynamic pressure type slide bearing 6. The thrust ring 5d side of the fixed shaft 5 is often a non-hermetic structure because of the structure of the thrust ring 5d. Therefore, the present invention is mainly applied to the neck 4a side of the outer ring type rotating shaft 4.

上述した回転陽極型X線装置1は、動作時においては、外輪型回転軸4に図示しないステータから所定の磁界が提供されることで、外輪型回転軸4が回転される。外輪型回転軸4が回転されることで、外輪型回転軸4に一体に設けられている円盤状回転陽極3が所定の速度で回転される。   When the rotary anode X-ray device 1 described above is in operation, the outer ring type rotary shaft 4 is rotated by providing a predetermined magnetic field from a stator (not shown) to the outer ring type rotary shaft 4. By rotating the outer ring type rotating shaft 4, the disc-shaped rotating anode 3 provided integrally with the outer ring type rotating shaft 4 is rotated at a predetermined speed.

この状態で、円盤状回転陽極3のターゲット層3aに、図示しない電子源から電子線が照射されることで、ターゲット層3aからX線が放出される。このとき、液体金属潤滑材および液体金属潤滑材に接する部分は、動圧式すべり軸受6として機能するので、回転陽極3のターゲット層3aから放出されるX線は、図示しない真空外囲器を通って、目標(照射対象物)の所定の位置に正確に照射される。また、動圧式すべり軸受6の内部で発生するガスは、貫通穴7を通じて、真空外囲器内部(X線管本体2外部)に放出される。なお、真空外囲器内部に放出されたガス(不純物元素)は、真空外囲器内に設けられる図示しない不純物回収機構、例えばゲッタにより吸着される。   In this state, the target layer 3a of the disk-shaped rotating anode 3 is irradiated with an electron beam from an electron source (not shown), whereby X-rays are emitted from the target layer 3a. At this time, since the liquid metal lubricant and the portion in contact with the liquid metal lubricant function as the hydrodynamic slide bearing 6, X-rays emitted from the target layer 3a of the rotating anode 3 pass through a vacuum envelope (not shown). Thus, the predetermined position of the target (irradiation target) is accurately irradiated. Further, the gas generated inside the hydrodynamic slide bearing 6 is released through the through hole 7 to the inside of the vacuum envelope (outside the X-ray tube main body 2). The gas (impurity element) released into the vacuum envelope is adsorbed by an impurity recovery mechanism (not shown) provided in the vacuum envelope, for example, a getter.

このように、回転陽極3を支持する外輪型回転軸4の首部4aに貫通穴7を設けた構造とすることにより、動圧式すべり軸受6の外輪型回転軸4と固定軸5との隙間に供給される液体金属潤滑材が、軸受6内部で発生するガスにより、軸受6の外部へ押し出されることが防止できる。従って、軸受6の焼付きや摩耗等が抑止され、軸受6の耐久性が向上する。   As described above, the through-hole 7 is provided in the neck portion 4 a of the outer ring type rotating shaft 4 that supports the rotating anode 3, so that the clearance between the outer ring type rotating shaft 4 and the fixed shaft 5 of the hydrodynamic slide bearing 6 is provided. The supplied liquid metal lubricant can be prevented from being pushed out of the bearing 6 by the gas generated inside the bearing 6. Accordingly, seizure and wear of the bearing 6 are suppressed, and the durability of the bearing 6 is improved.

これにより、真空外囲器内部に設けられたX線管本体2が、軸受6の損傷(焼付きや摩耗)して動作不能となることが低減され、X線管装置1を用いる医療用診断装置や非破壊検査装置の寿命が長寿命となる。   As a result, the X-ray tube main body 2 provided inside the vacuum envelope is reduced from becoming inoperable due to damage (seizure or wear) of the bearing 6, and medical diagnosis using the X-ray tube device 1. The life of the device and the non-destructive inspection device becomes long.

図2は、図1に示した回転陽極型X線管装置の別の実施の形態の一例を説明している。なお、図1に示したと同一の構成には同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。また、図1に示した構成と類似した構成には、10を加算した符号を付して説明の一部を省略する。   FIG. 2 illustrates an example of another embodiment of the rotary anode X-ray tube apparatus shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as having shown in FIG. 1, and detailed description is abbreviate | omitted. In addition, a configuration similar to the configuration shown in FIG.

図2に示すように、X線管本体12は、円盤状回転陽極3、外輪型回転軸14、および固定軸15を有している。なお、図2においても、図1と同様に真空外囲器を省略し、X線管本体12のみを示している。   As shown in FIG. 2, the X-ray tube main body 12 has a disk-shaped rotating anode 3, an outer ring rotating shaft 14, and a fixed shaft 15. 2, the vacuum envelope is omitted as in FIG. 1, and only the X-ray tube main body 12 is shown.

固定軸15には、軸方向に沿って特定の方向性が与えられた第1および第2の螺旋溝5a,5bおよび潤滑材保持部5cが形成され、外輪型回転軸14との間の隙間に、液体金属潤滑材が供給されるとともに、スラストリング5dにより液体金属潤滑材が封止されている。なお、液体金属潤滑材は、固定軸15の軸と直交する方向であって、スラストリング5dと対向する部分および外輪型回転軸14の首部14aの近傍に位置する端部においても、図示しない隙間に回り込んで介在される。従って、外輪型回転軸14、固定軸15および液体金属潤滑材により、動圧式すべり軸受6が構成される。   The fixed shaft 15 is formed with first and second spiral grooves 5a, 5b and a lubricant holding portion 5c, each of which is given a specific direction along the axial direction. In addition, the liquid metal lubricant is supplied and the liquid metal lubricant is sealed by the thrust ring 5d. It should be noted that the liquid metal lubricant is in a direction perpendicular to the axis of the fixed shaft 15, in the gap between the thrust ring 5 d and the end portion located near the neck portion 14 a of the outer ring type rotary shaft 14. Intervening in. Accordingly, the hydrodynamic slide bearing 6 is constituted by the outer ring type rotating shaft 14, the fixed shaft 15 and the liquid metal lubricant.

外輪型回転軸14の首部14aは、実質的に所定の内径の貫通穴17が開けられた円筒状であり、固定軸15の端部に形成された突起部15eが挿入されることで、外輪型回転軸として回転可能である。なお、突起部15eの外径と外輪型回転軸14の首部14aの内径との間の隙間は、回転陽極3の回転数や外輪型回転軸14と固定軸15との間の間隔、あるいは液体金属潤滑材の特性(組成)により支配されるが、例えば50μm以上200μm以下に規定されている。また、突起部15eが外輪型回転軸14の首部14aに挿入されるべき長さ、すなわち突起部15eの軸方向長さは、同様に、回転陽極3の回転数や外輪型回転軸14と固定軸15との間の間隔および液体金属潤滑材の特性(組成)により支配されるが、好ましくは5mm以上20mm以下である。すなわち、突起部15eと首部14aの貫通穴17の内壁との間の隙間および突起部15eの長さを適切に設定することにより、図1に示した実施の形態に比較して、さらに効果的に動圧式すべり軸受6の内部で発生するガスを、X線管本体12の外部(すなわち真空外囲器内)に排出することができる。   The neck portion 14a of the outer ring type rotating shaft 14 is substantially cylindrical with a through hole 17 having a predetermined inner diameter, and a protrusion 15e formed at the end of the fixed shaft 15 is inserted into the outer ring type rotating shaft 14. It can be rotated as a mold rotation axis. Note that the gap between the outer diameter of the protrusion 15e and the inner diameter of the neck 14a of the outer ring type rotating shaft 14 is the number of rotations of the rotating anode 3, the interval between the outer ring type rotating shaft 14 and the fixed shaft 15, or the liquid. Although governed by the characteristics (composition) of the metal lubricant, it is specified to be, for example, 50 μm or more and 200 μm or less. Similarly, the length of the protrusion 15e to be inserted into the neck 14a of the outer ring type rotating shaft 14, that is, the axial length of the protrusion 15e is fixed to the rotational speed of the rotating anode 3 and the outer ring type rotating shaft 14. Although it is governed by the distance between the shaft 15 and the characteristics (composition) of the liquid metal lubricant, it is preferably 5 mm or more and 20 mm or less. In other words, by appropriately setting the gap between the protrusion 15e and the inner wall of the through hole 17 of the neck 14a and the length of the protrusion 15e, it is more effective than the embodiment shown in FIG. In addition, the gas generated inside the hydrodynamic slide bearing 6 can be discharged to the outside of the X-ray tube main body 12 (that is, inside the vacuum envelope).

このように、回転陽極3を支持する外輪型回転軸14の首部14aを円筒状の穴17とし、固定軸15の端部の突起部15eを、円筒状の穴17内に所定の隙間をおいて位置させることにより、動圧式すべり軸受6の外輪型回転軸14と固定軸15との隙間に供給される液体金属潤滑材が、軸受6内部で発生するガスにより、軸受6の外部へ押し出されることが防止できる。従って、軸受6の焼付きや摩耗等が抑止され、軸受6の耐久性が向上する。   As described above, the neck portion 14 a of the outer ring type rotating shaft 14 that supports the rotating anode 3 is formed into the cylindrical hole 17, and the protruding portion 15 e at the end of the fixed shaft 15 is provided with a predetermined gap in the cylindrical hole 17. Therefore, the liquid metal lubricant supplied to the gap between the outer ring type rotary shaft 14 and the fixed shaft 15 of the hydrodynamic slide bearing 6 is pushed out of the bearing 6 by the gas generated inside the bearing 6. Can be prevented. Accordingly, seizure and wear of the bearing 6 are suppressed, and the durability of the bearing 6 is improved.

これにより、真空外囲器内部に設けられたX線管本体12が、軸受6の損傷(焼付きや摩耗)して動作不能となることが低減され、X線管装置11を用いる医療用診断装置や非破壊検査装置の寿命が長寿命となる。   As a result, the X-ray tube main body 12 provided inside the vacuum envelope is reduced from becoming inoperable due to damage (seizure or wear) of the bearing 6, and medical diagnosis using the X-ray tube device 11. The life of the device and the non-destructive inspection device becomes long.

なお、この発明は上記した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を種々変形して具体化することができる。また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by variously modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.

以上説明したように本発明によれば、動圧式すべり軸受を用いる外輪回転型の回転陽極型X線装置の耐久性が向上され、長期に亘って安定に所定の強度のX線が得られる。従って、回転陽極型X線管を用いる医療用診断装置や非破壊検査装置の寿命が長寿命となる。   As described above, according to the present invention, the durability of an outer ring rotating type rotary anode X-ray apparatus using a hydrodynamic slide bearing is improved, and X-rays having a predetermined intensity can be obtained stably over a long period of time. Accordingly, the life of the medical diagnostic apparatus and non-destructive inspection apparatus using the rotating anode type X-ray tube becomes long.

本発明の実施の形態のX線管の一例を説明するための概略図。Schematic for demonstrating an example of the X-ray tube of embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態のX線管の一例を説明するための概略図。Schematic for demonstrating an example of the X-ray tube of other embodiment of this invention. 動圧式すべり軸受を有する周知のX線管を説明するための概略図。Schematic for demonstrating the well-known X-ray tube which has a dynamic-pressure-type slide bearing.

符号の説明Explanation of symbols

1,11…回転陽極X線管装置、2,12…X線管本体、3…円盤状回転陽極、4,14…外輪型回転軸、4a,14a…首部、5,15…固定軸、5a,5b…らせん溝、5c…潤滑材保持部、5d…スラストリング,15e…突起部、6…動圧式すべり軸受、7…貫通穴、17…貫通穴。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 ... Rotating anode X-ray tube apparatus, 2,12 ... X-ray tube main body, 3 ... Disk-shaped rotating anode, 4,14 ... Outer ring type rotating shaft, 4a, 14a ... Neck part, 5,15 ... Fixed shaft, 5a , 5b ... spiral groove, 5c ... lubricant holding part, 5d ... thrust ring, 15e ... projection, 6 ... hydrodynamic slide bearing, 7 ... through hole, 17 ... through hole.

Claims (5)

電子線が照射されることでX線を放出する回転陽極と、この回転陽極と接続された外輪回転型の回転体と、この回転体の内側の所定の位置に位置され、前記回転体を回転可能に支持する固定軸と、前記回転体と前記固定軸との間の隙間に供給される液体金属潤滑材とを有し、前記回転体と前記固定軸と前記液体金属潤滑材とが動圧式すべり軸受として機能する回転陽極型X線管装置において、
前記回転体の前記回転陽極が接続される部分は、前記動圧式すべり軸受内部で発生するガスを前記軸受の外部へ排出可能に形成されていることを特徴とする回転陽極型X線管装置。
A rotating anode that emits X-rays when irradiated with an electron beam, an outer ring rotating type rotating body that is connected to the rotating anode, and a predetermined position inside the rotating body that rotates the rotating body A fixed shaft that supports the rotating body, and a liquid metal lubricant that is supplied to a gap between the rotating body and the fixed shaft. The rotating body, the fixed shaft, and the liquid metal lubricant are hydrodynamic. In a rotating anode X-ray tube device that functions as a sliding bearing,
The rotary anode type X-ray tube device characterized in that a portion of the rotating body to which the rotating anode is connected is formed so that gas generated inside the hydrodynamic slide bearing can be discharged to the outside of the bearing.
前記回転体の前記回転陽極が接続される部分は、前記動圧式すべり軸受内部で発生するガスを、前記液体金属潤滑材を外部に放出することなく排出可能な直径の貫通穴を有することを特徴とする請求項1記載の回転陽極型X線管。   A portion of the rotating body to which the rotating anode is connected has a through-hole having a diameter capable of discharging the gas generated inside the hydrodynamic slide bearing without discharging the liquid metal lubricant to the outside. The rotating anode type X-ray tube according to claim 1. 前記回転体の前記回転陽極が接続される部分は、前記動圧式すべり軸受内部で発生するガスを、前記液体金属潤滑材を外部に放出することなく排出可能な内径に規定された円筒状の軸部とその軸部の内径に対して所定の間隔となる直径が与えられた突起部とを有することを特徴とする請求項1記載の回転陽極型X線管。   A portion of the rotating body to which the rotating anode is connected has a cylindrical shaft defined by an inner diameter capable of discharging the gas generated inside the hydrodynamic slide bearing without discharging the liquid metal lubricant to the outside. 2. The rotary anode X-ray tube according to claim 1, further comprising: a projection portion having a diameter which is a predetermined interval with respect to the inner diameter of the shaft portion and the shaft portion. 一端が非固定に形成された固定軸と、
この固定軸の前記非固定の端部側から前記固定軸の外側に位置されるとともに、前記非固定の端部側に、電子線が照射されることでX線を放出する陽極部材を保持した外輪型回転軸と、
前記固定軸と前記外輪型回転軸との間に介在される液体金属潤滑材と、
前記外輪型回転軸の前記非固定の端部側に設けられ、前記液体金属潤滑材の近傍で発生するガスを排気可能な排気穴と、
を有することを特徴とする回転陽極型X線管。
A fixed shaft with one end formed non-fixed;
An anode member that emits X-rays by being irradiated with an electron beam is held on the non-fixed end side from the non-fixed end side of the fixed shaft. An outer ring type rotating shaft;
A liquid metal lubricant interposed between the fixed shaft and the outer ring type rotating shaft;
An exhaust hole provided on the non-fixed end side of the outer ring type rotation shaft and capable of exhausting gas generated in the vicinity of the liquid metal lubricant;
A rotating anode type X-ray tube characterized by comprising:
固定軸と、
円筒状に形成された首部を有し、前記首部に電子線が照射されることでX線を放出する陽極部材が固定されるとともに、前記固定軸に対し、前記固定軸の一端側から前記固定軸の回りを回転可能に位置された外輪型回転軸と、
前記固定軸と前記外輪型回転軸との間に介在される液体金属潤滑材と、
前記固定軸の前記一端側に、前記外輪回転軸の前記首部の円筒状部の内径に対して所定の隙間をおいて介在されるとともに前記固定軸の軸方向に対して所定の長さが与えられることで、前記液体金属潤滑材の近傍で発生するガスを排気可能な突起部と、
を有することを特徴とする回転陽極型X線管。
A fixed shaft;
An anode member that has a cylindrical neck portion and emits X-rays when the neck portion is irradiated with an electron beam is fixed, and the fixed shaft is fixed to the fixed shaft from one end side of the fixed shaft. An outer ring type rotation shaft positioned so as to be rotatable around the shaft;
A liquid metal lubricant interposed between the fixed shaft and the outer ring type rotating shaft;
A predetermined length is given to the one end side of the fixed shaft with a predetermined gap with respect to the inner diameter of the cylindrical portion of the neck portion of the outer ring rotating shaft and to the axial direction of the fixed shaft. A protrusion capable of exhausting gas generated in the vicinity of the liquid metal lubricant,
A rotating anode type X-ray tube characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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