JP2009016144A

JP2009016144A - Rotating anode x-ray tube device

Info

Publication number: JP2009016144A
Application number: JP2007175585A
Authority: JP
Inventors: Hideo Abu; 秀郎阿武
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2007-07-03
Filing date: 2007-07-03
Publication date: 2009-01-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rotating anode X-ray tube device capable of being stably operated for a long period. <P>SOLUTION: The rotating anode X-ray tube device has a cathode, an anode target, a vacuum envelope, a housing, a fixed body, a rotary body for fixing the anode target and rotatably arranged together with the anode target, a bearing mechanism, a vacuum seal mechanism capable of rotating the vacuum envelope while holding a vacuum in the vacuum envelope by using a magnetic fluid, a rotational driving device, and a jacket for forming an annular cavity 54 surrounded together with the fixed body, the rotary body and the vacuum seal mechanism and blocking up a passage to the inside of the vacuum envelope from the cavity while maintaining the rotation of the rotary body. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、回転陽極型Ｘ線管装置に関する。 The present invention relates to a rotary anode type X-ray tube apparatus.

真空排気装置の付いた真空蒸着装置等の真空処理装置の真空チャンバ内への外部回転導入機構には、昔から磁性流体を使用した真空シールが使用されている。この磁性流体を使用した真空シールをＸ線管の陽極回転機構に応用した技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。 A vacuum seal using a magnetic fluid has been used for a long time for an external rotation introducing mechanism into a vacuum chamber of a vacuum processing apparatus such as a vacuum vapor deposition apparatus with a vacuum exhaust apparatus. A technique in which a vacuum seal using this magnetic fluid is applied to an anode rotating mechanism of an X-ray tube is disclosed (for example, see Patent Documents 1 and 2).

流体磁性真空シールは、例えば、神山による「潤滑」第３０巻第８号ｐｐ７５〜７８に報告がある。流体磁性真空シールは、磁性体である軸もしくは非磁性体の軸を磁性体からなる円筒で覆った軸構造体の外周に所定量の磁性流体（強磁性体の粒子を液体に分散させたコロイド溶液）を用意し、軸もしくは軸構造体に磁性片と永久磁石等を近接させて磁気回路を形成するものである。これにより、磁性流体を軸もしくは軸構造体の周囲にとどまらせることができる。流体磁性真空シールは、圧力（気圧）差を維持するシール材であり、真空シール機構を有する真空チャンバ内を所定の真空（減圧）下に維持するために有益である。上記磁気回路は回転軸方向に多段とされるのが一般的である。
特公平５−２７２０５号公報特開２００６−５４１８１号公報 The fluid magnetic vacuum seal is reported, for example, in “Lubrication” Vol. 30 No. 8 pp 75-78 by Kamiyama. The fluid magnetic vacuum seal is a colloid in which a predetermined amount of magnetic fluid (ferromagnetic particles are dispersed in a liquid) on the outer periphery of a shaft structure in which a magnetic or non-magnetic shaft is covered with a cylinder made of a magnetic material. Solution) and a magnetic circuit and a permanent magnet are brought close to a shaft or shaft structure to form a magnetic circuit. As a result, the magnetic fluid can remain around the shaft or the shaft structure. The fluid magnetic vacuum seal is a seal material that maintains a pressure (atmospheric pressure) difference, and is useful for maintaining the inside of a vacuum chamber having a vacuum seal mechanism under a predetermined vacuum (reduced pressure). The magnetic circuit is generally multistage in the direction of the rotation axis.
Japanese Patent Publication No. 5-27205 JP 2006-54181 A

従来の真空処理装置で一般的に使用されている磁性流体を使用した真空シールを、高電圧が印加されるＸ線管に応用した場合、以下に述べる理由により、Ｘ線管が必要とされる耐電圧性能を十分に得られない場合がある。 When a vacuum seal using a magnetic fluid generally used in a conventional vacuum processing apparatus is applied to an X-ray tube to which a high voltage is applied, the X-ray tube is required for the following reason. The withstand voltage performance may not be sufficiently obtained.

まず、製造段階で磁性流体が真空外囲器内に飛散する可能性がある。これは真空外囲器内が大気圧から真空に引かれ、真空シール内の回転軸方向に沿った真空度差（差圧）が初期の０から大気圧まで変化するに従って、磁性流体の流動が起こって気泡の流通が生じるためである。この際、真空外囲器に気泡とともに磁性流体が飛散して真空外囲器内面を汚染する可能性が高い。高電圧が印加されると、真空外囲器内面を汚染した磁性流体が帯電し、電界の作用により引き剥がされて対向電極を衝撃することになる。いわゆる、放電現象が発生することになる。 First, there is a possibility that the magnetic fluid is scattered in the vacuum envelope in the manufacturing stage. This is because the vacuum envelope is pulled from the atmospheric pressure to the vacuum, and the magnetic fluid flows as the vacuum degree difference (differential pressure) along the rotation axis direction in the vacuum seal changes from the initial 0 to the atmospheric pressure. This is because air bubbles are circulated. At this time, there is a high possibility that the magnetic fluid is scattered along with the bubbles in the vacuum envelope and contaminates the inner surface of the vacuum envelope. When a high voltage is applied, the magnetic fluid that contaminates the inner surface of the vacuum envelope is charged, and is peeled off by the action of an electric field and impacts the counter electrode. A so-called discharge phenomenon occurs.

同様の現象は、回転数が毎分１万回転以上の高い値となる使用段階にも生じ易い。上記したことは、真空シール部の周速度が高くなるため、磁性流体の流動が起こって気泡の流通を生じる可能性が高まるためである。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、長期間に亘って安定した動作が可能な回転陽極型Ｘ線管装置を提供することにある。 A similar phenomenon is likely to occur even in a use stage where the rotational speed is a high value of 10,000 revolutions per minute or more. The reason described above is that the peripheral speed of the vacuum seal portion is increased, so that the possibility of the flow of the magnetic fluid and the circulation of bubbles is increased.
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a rotary anode X-ray tube apparatus capable of stable operation over a long period of time.

上記課題を解決するため、本発明の態様に係る回転陽極型Ｘ線管装置は、
電子を放出する陰極と、
前記陰極から放出される電子が衝突されることによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、
前記陰極及び陽極ターゲットが収納配置された真空外囲器と、
少なくとも前記真空外囲器を収納するハウジングと、
前記真空外囲器及びハウジングの少なくとも一方により固定された筒状の固定体と、
前記陽極ターゲットを固定し、前記固定体に支持され、前記陽極ターゲットとともに回転可能に設けられた筒状の回転体と、
前記固定体と回転体との間に設けられた軸受機構と、
前記固定体と回転体との間に設けられ、磁性流体を使用して前記真空外囲器内の真空を保持しながら前記真空外囲器の回転を可能とする真空シール機構と、
前記回転体を回転させるための回転駆動装置と、
前記真空シール機構より前記真空外囲器内部側で前記固定体及び回転体の少なくとも一方に設けられ、前記固定体、回転体及び真空シール機構とともに囲んだ環状の空洞部を形成し、前記回転体の回転を維持するとともに前記空洞部から前記真空外囲器内部への通路を閉塞するジャケットと、
を備えている。 In order to solve the above-described problem, a rotary anode X-ray tube apparatus according to an aspect of the present invention includes:
A cathode that emits electrons;
An anode target that emits X-rays when electrons emitted from the cathode collide;
A vacuum envelope in which the cathode and the anode target are stored and arranged;
A housing for accommodating at least the vacuum envelope;
A cylindrical fixed body fixed by at least one of the vacuum envelope and the housing;
A cylindrical rotating body that fixes the anode target, is supported by the fixing body, and is rotatably provided with the anode target;
A bearing mechanism provided between the fixed body and the rotating body;
A vacuum sealing mechanism that is provided between the fixed body and the rotating body and enables the rotation of the vacuum envelope while maintaining a vacuum in the vacuum envelope using a magnetic fluid;
A rotation driving device for rotating the rotating body;
Provided in at least one of the fixed body and the rotating body on the inside of the vacuum envelope from the vacuum seal mechanism, forming an annular cavity surrounded with the fixed body, the rotating body and the vacuum seal mechanism, and the rotating body And a jacket for closing the passage from the cavity to the inside of the vacuum envelope,
It has.

また、本発明の他の態様に係る回転陽極型Ｘ線管装置は、
陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットと一体化された回転可能な真空外囲器と、
少なくとも前記真空外囲器を収納し、回転可能に保持するハウジングと、
少なくとも前記真空外囲器の陽極ターゲットに近接して冷却媒体が循環する循環路と、
前記陽極ターゲットに対向して静止するように前記真空外囲器内に収納配置された陰極と、
前記陰極を支持する陰極支持体と、
前記真空外囲器及びハウジングの少なくとも一方により固定された筒状の固定体と、
前記固定体と真空外囲器との間に設けられた軸受機構と、
前記固定体と真空外囲器との間に設けられ、磁性流体を使用して前記真空外囲器内の真空を保持しながら前記真空外囲器の回転を可能とする真空シール機構と、
前記真空外囲器を回転させるための回転駆動装置と、
前記真空シール機構より前記真空外囲器内部側で前記固定体及び回転体の少なくとも一方に設けられ、前記固定体、真空外囲器及び真空シール機構とともに囲んだ環状の空洞部を形成し、前記真空外囲器の回転を維持するとともに前記空洞部から前記真空外囲器内部への通路を閉塞するジャケットと、
を備えている。 Moreover, the rotary anode X-ray tube apparatus according to another aspect of the present invention includes:
An anode target;
A rotatable vacuum envelope integrated with the anode target;
A housing that houses at least the vacuum envelope and holds it rotatably;
A circulation path through which a cooling medium circulates in proximity to at least the anode target of the vacuum envelope;
A cathode housed in the vacuum envelope so as to be stationary facing the anode target;
A cathode support for supporting the cathode;
A cylindrical fixed body fixed by at least one of the vacuum envelope and the housing;
A bearing mechanism provided between the fixed body and the vacuum envelope;
A vacuum sealing mechanism that is provided between the fixed body and the vacuum envelope and enables rotation of the vacuum envelope while maintaining a vacuum in the vacuum envelope using a magnetic fluid;
A rotation driving device for rotating the vacuum envelope;
Provided in at least one of the fixed body and the rotating body on the inner side of the vacuum envelope from the vacuum seal mechanism, forming an annular cavity surrounded together with the fixed body, the vacuum envelope and the vacuum seal mechanism, A jacket that maintains rotation of the vacuum envelope and closes a passage from the cavity to the inside of the vacuum envelope;
It has.

また、本発明のさらに他の態様に係る回転陽極型Ｘ線管装置は、
電子を放出する陰極と、
前記陰極に対向配置され、前記陰極から放出される電子が衝突されることによりＸ線を放出する陽極ターゲットと、
前記陰極及び陽極ターゲットが収納配置された真空外囲器と、
少なくとも前記真空外囲器を収納するハウジングと、
前記真空外囲器およびハウジングの少なくとも一方により固定された筒状の固定体と、
前記陽極ターゲットを固定し、前記固定体で囲まれ、前記固定体に支持され前記陽極ターゲットとともに回転可能に設けられた回転体と、
前記固定体と回転体との間に設けられ、磁性流体を使用して前記真空外囲器内の真空を保持しながら前記回転体の回転を可能とする真空シール機構と、
前記回転体を回転させるための回転駆動装置と、
前記真空シール機構より前記真空外囲器内部側で前記固定体及び回転体の少なくとも一方に設けられ、前記固定体、回転体及び真空シール機構とともに囲んだ環状の空洞部を形成し、前記回転体の回転を維持するとともに前記空洞部から前記真空外囲器内部への通路を閉塞するジャケットと、
を備えている。 Further, a rotary anode type X-ray tube apparatus according to still another aspect of the present invention is:
A cathode that emits electrons;
An anode target disposed opposite to the cathode and emitting X-rays when electrons emitted from the cathode collide;
A vacuum envelope in which the cathode and the anode target are stored and arranged;
A housing for accommodating at least the vacuum envelope;
A cylindrical fixed body fixed by at least one of the vacuum envelope and the housing;
A rotating body that fixes the anode target, is surrounded by the fixed body, is supported by the fixed body, and is rotatably provided with the anode target;
A vacuum sealing mechanism that is provided between the fixed body and the rotating body and enables the rotation of the rotating body while maintaining a vacuum in the vacuum envelope using a magnetic fluid;
A rotation driving device for rotating the rotating body;
Provided in at least one of the fixed body and the rotating body on the inside of the vacuum envelope from the vacuum seal mechanism, forming an annular cavity surrounded with the fixed body, the rotating body and the vacuum seal mechanism, and the rotating body And a jacket for closing the passage from the cavity to the inside of the vacuum envelope,
It has.

この発明によれば、長期間に亘って安定した動作が可能な回転陽極型Ｘ線管装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a rotating anode type X-ray tube apparatus capable of stable operation over a long period of time.

以下、図面を参照しながらこの発明の第１の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置について詳細に説明する。
図１に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置１は、例えばＸ線画像診断装置や非破壊検査装置に組み込まれ、対象物すなわち非検査対象に対して照射すべきＸ線を放射するものである。回転陽極型Ｘ線管装置１は、ハウジング３と、ハウジング３に収容され、所定強度のＸ線を所定方向に向けて放射可能なＸ線管本体（回転陽極型Ｘ線管）５と、冷却液７を放熱及び循環させる冷却器７ａとを有する。 Hereinafter, a rotary anode type X-ray tube apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the rotary anode X-ray tube apparatus 1 is incorporated in, for example, an X-ray image diagnostic apparatus or a nondestructive inspection apparatus, and emits X-rays to be irradiated on an object, that is, a non-inspection object. It is. The rotary anode X-ray tube apparatus 1 includes a housing 3, an X-ray tube main body (rotary anode X-ray tube) 5 that is accommodated in the housing 3 and can emit X-rays with a predetermined intensity in a predetermined direction, A cooler 7a for radiating and circulating the liquid 7;

Ｘ線管本体５は、例えば主な成分が水であり、電気伝導率が所定の大きさ未満に管理された非油脂系冷却液（水系冷却媒体）７を介してハウジング３の所定の位置に収容されている。なお、冷却液（水系冷却媒体）７としては、低電圧に対する絶縁性を確保し、かつ金属部品に対する腐食性を低減するために導電率が１ｍＳ／ｍ以下に設定された冷却媒体（主として、水またはグリコールが所定量混合された水系媒体）が用いられる。また、冷却媒体として水と混合されるグリコール類としては、例えばエチレングリコールやプロピレングリコール等が利用可能である。 The X-ray tube main body 5 is, for example, in a predetermined position of the housing 3 via a non-oil-based cooling liquid (aqueous cooling medium) 7 whose main component is water and whose electrical conductivity is controlled to be less than a predetermined size. Contained. The cooling liquid (aqueous cooling medium) 7 is a cooling medium (mainly water medium) whose conductivity is set to 1 mS / m or less in order to ensure insulation against low voltage and reduce corrosiveness to metal parts. Alternatively, an aqueous medium in which a predetermined amount of glycol is mixed) is used. Moreover, as glycols mixed with water as a cooling medium, for example, ethylene glycol, propylene glycol, or the like can be used.

Ｘ線管本体５は、ハウジング３内部に満たされた冷却液（水系冷却媒体）７に、全周が概ね接触可能に、かつ回転可能に設けられ、内部が所定の真空度に保持されている真空外囲器１１と、真空外囲器１１の内側に、真空外囲器１１と独立に設けられた陰極電子銃（熱電子放出源）１３と、真空外囲器１１の内側に、真空外囲器１１と一体的に回転可能に設けられ、電子銃１３から放出された電子が衝突されることにより所定の波長のＸ線を放射する回転陽極（陽極ターゲット，アノード）１５と、を含む。なお、真空外囲器１１は、ハウジング３の一端部の所定の位置を貫通して設けられる接地極９と接触されて、接地されている。ここで、真空外囲器１１は回転体として機能している。 The X-ray tube main body 5 is provided so that the entire circumference can be contacted with the coolant (aqueous cooling medium) 7 filled in the housing 3 and can be rotated, and the inside is maintained at a predetermined degree of vacuum. A vacuum envelope 11, a cathode electron gun (thermoelectron emission source) 13 provided independently of the vacuum envelope 11 inside the vacuum envelope 11, and a vacuum envelope inside the vacuum envelope 11 And a rotating anode (anode target, anode) 15 that is provided so as to be rotatable integrally with the envelope 11 and emits X-rays having a predetermined wavelength by colliding with electrons emitted from the electron gun 13. The vacuum envelope 11 is in contact with a ground electrode 9 provided through a predetermined position of one end of the housing 3 and is grounded. Here, the vacuum envelope 11 functions as a rotating body.

真空外囲器１１は、ハウジング３の所定の位置に設けられた円筒状の固定部（固定体）５１の外周面の所定の位置に設けられた磁性流体真空シール部材５３と、同固定部５１の所定の位置であって、磁性流体真空シール部材５３よりも冷却液７の流路に近接する側に設けられたベアリング（転がり軸受け、ボール／ロールベアリング）部材５５により、保持されている。ここで、ベアリング部材５５は軸受機構として機能している。なお、円筒状の固定部５１は、電気絶縁性の支持部材５７を介してハウジング３の外囲器保持部５９に、同心状（同軸状）に、固定されている。固定部５１は、環状の突出部５２を含んでいる。固定部５１は磁性体で形成されている。 The vacuum envelope 11 includes a magnetic fluid vacuum seal member 53 provided at a predetermined position on the outer peripheral surface of a cylindrical fixing portion (fixed body) 51 provided at a predetermined position of the housing 3, and the fixing portion 51. Is held by a bearing (rolling bearing, ball / roll bearing) member 55 provided on the side closer to the flow path of the coolant 7 than the magnetic fluid vacuum seal member 53. Here, the bearing member 55 functions as a bearing mechanism. The cylindrical fixing portion 51 is concentrically (coaxially) fixed to the envelope holding portion 59 of the housing 3 via an electrically insulating support member 57. The fixing part 51 includes an annular protrusion 52. The fixed part 51 is made of a magnetic material.

陰極電子銃１３は、円筒状で電気絶縁性の陰極保持体１３ａを有し、陰極保持体１３ａの外周面に固定された固定部材６３とハウジング３の外囲器保持部５９の円筒部分５９ａの内側の所定の領域とが、シール部材６１を介して固定されることで、真空外囲器１１の内側の所定の位置に、固定されている。なお、固定部材６３のシール部材６１と固定される側から離れた側の端部６３ａは、円筒状の固定部５１（外囲器１１の内側で外囲器１１を支持する）と接続されたばね性を示す接続構体５１ａと、溶接部６５により接続（固定）されている。なお、陰極電子銃１３の陰極保持体１３ａには、ハウジング３の外囲器保持部５９を貫通する所定の長さが与えられ、ハウジング３の接地極９が設けられる側と反対の側で、陰極電子銃１３への電源の供給に利用される接続部（高電圧供給端子）６７と電気的に接続される。 The cathode electron gun 13 has a cylindrical and electrically insulating cathode holder 13a, and includes a fixing member 63 fixed to the outer peripheral surface of the cathode holder 13a and a cylindrical portion 59a of the envelope holder 59 of the housing 3. The inner predetermined region is fixed to the predetermined position inside the vacuum envelope 11 by being fixed via the seal member 61. An end 63a of the fixing member 63 on the side away from the side fixed to the seal member 61 is a spring connected to the cylindrical fixing portion 51 (supporting the envelope 11 inside the envelope 11). Are connected (fixed) by a welded portion 65 and a connection structure 51 a that exhibits the characteristics. The cathode holding body 13a of the cathode electron gun 13 is given a predetermined length that penetrates the envelope holding portion 59 of the housing 3, and on the side opposite to the side where the grounding electrode 9 of the housing 3 is provided, It is electrically connected to a connection part (high voltage supply terminal) 67 used for supplying power to the cathode electron gun 13.

この固定部材６３の端部６３ａと接続構体５１ａとが溶接部６５により固定されることで、陰極電子銃１３に、真空外囲器１１が回転される際の振動が伝達されることが低減される（接続構体５１ａのばね性により真空外囲器１１が回転される際の振動が吸収される）。また、ばね性を示す５１ａにより陰極保持体１３ａと円筒状の固定部５１との僅かな組み立て誤差を吸収させることができる。 By fixing the end portion 63a of the fixing member 63 and the connection structure 51a by the welded portion 65, it is possible to reduce the transmission of vibration to the cathode electron gun 13 when the vacuum envelope 11 is rotated. (The vibration when the vacuum envelope 11 is rotated is absorbed by the spring property of the connection structure 51a). Further, a slight assembly error between the cathode holder 13a and the cylindrical fixing portion 51 can be absorbed by the spring 51a.

アノード（陽極ターゲット）１５を保持した側の真空外囲器１１の所定の位置であって、ベアリング部材５５の概ね外側に位置する真空外囲器１１の軸受け部１１ａの近傍には、真空外囲器１１を回転させるための推進力（磁力）を受ける複数の永久磁石６９が設けられている。 In a vicinity of the bearing portion 11a of the vacuum envelope 11 which is a predetermined position of the vacuum envelope 11 on the side holding the anode (anode target) 15 and substantially outside the bearing member 55, a vacuum envelope is provided. A plurality of permanent magnets 69 that receive a propulsive force (magnetic force) for rotating the container 11 are provided.

真空外囲器１１の軸受け部１１ａの周囲に設けられた永久磁石６９と実質的に同軸状（同心状）となるハウジング３の所定の位置には、永久磁石６９に対して、任意のタイミングで磁力（推進力）を提供するステータ（外部から回転を制御可能に電磁石として形成されているため、コイル体である）７１が設けられている。ここで、ステータ７１は回転駆動装置として機能している。 A predetermined position of the housing 3 that is substantially coaxial (concentric) with the permanent magnet 69 provided around the bearing portion 11a of the vacuum envelope 11 is at an arbitrary timing with respect to the permanent magnet 69. A stator 71 (which is a coil body because rotation is controllable from the outside and is formed as an electromagnet) that provides magnetic force (propulsive force) is provided. Here, the stator 71 functions as a rotation drive device.

このようなＸ線管装置１においては、ステータ７１に所定の電流が供給されることで、真空外囲器１１が所定の速度で回転され、真空外囲器１１の内側に設けられた陽極ターゲット（回転陽極）１５が所定の速度で回転された状態で陰極電子銃１３から放射された電子が衝突されることで、陽極ターゲット１５から所定の波長のＸ線が出力される。出力されたＸ線は、真空外囲器１１の円筒状部の所定の位置に規定された窓部１１ｂ及びハウジング３の円筒状部の所定の規定された窓部３ａから外部へ放射される。 In such an X-ray tube device 1, a predetermined current is supplied to the stator 71, whereby the vacuum envelope 11 is rotated at a predetermined speed, and an anode target provided inside the vacuum envelope 11. The electrons emitted from the cathode electron gun 13 collide with the (rotating anode) 15 being rotated at a predetermined speed, whereby X-rays having a predetermined wavelength are output from the anode target 15. The outputted X-rays are radiated to the outside from the window portion 11 b defined at a predetermined position of the cylindrical portion of the vacuum envelope 11 and the predetermined defined window portion 3 a of the cylindrical portion of the housing 3.

なお、真空外囲器１１の外側のほとんどの領域とハウジング３の内側の所定の領域との間には、例えば真空外囲器１１の軸受け部１１ａの近傍に設けられた冷却液入り口５ｂを介して、ハウジング３内部に冷却液７が注入され、例えば接地極９の近傍に設けられた冷却液出口５ｃから冷却液７が排出されることで、軸受け部１１ａ及び真空外囲器１１内に組み込まれた陽極ターゲット１５が冷却される。 Note that a cooling liquid inlet 5b provided in the vicinity of the bearing portion 11a of the vacuum envelope 11 is interposed between most of the outer region of the vacuum envelope 11 and a predetermined region inside the housing 3, for example. Then, the coolant 7 is injected into the housing 3, and, for example, the coolant 7 is discharged from the coolant outlet 5 c provided in the vicinity of the ground electrode 9, thereby being incorporated in the bearing portion 11 a and the vacuum envelope 11. The anode target 15 is cooled.

図１及び図２に示すように、真空外囲器１１の内側、すなわち陰極電子銃１３と陽極ターゲット１５は、磁性流体真空シール部材（真空シール機構）５３により、所定の真空下に位置されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the inside of the vacuum envelope 11, that is, the cathode electron gun 13 and the anode target 15 are positioned under a predetermined vacuum by a magnetic fluid vacuum seal member (vacuum seal mechanism) 53. Yes.

磁性流体真空シール部材５３は、固定部５１と真空外囲器１１の端部１１ｃとの間に設けられている。磁性流体真空シール部材５３は、円筒状部の端部１１ｃの内側に設けられた複数のマグネットリング５３ａと、複数の磁性体リング５３ｂと、所定量の磁性流体（強磁性体の粒子を液体に分散させたコロイド溶液）５３ｃとを有している。マグネットリング５３ａ及び磁性体リング５３ｂは、真空外囲器１１の回転軸に沿った方向に並べられ、磁気回路を形成している。 The magnetic fluid vacuum seal member 53 is provided between the fixed portion 51 and the end portion 11 c of the vacuum envelope 11. The magnetic fluid vacuum seal member 53 includes a plurality of magnet rings 53a provided inside the cylindrical end portion 11c, a plurality of magnetic rings 53b, and a predetermined amount of magnetic fluid (ferromagnetic particles into liquid. Dispersed colloidal solution) 53c. The magnet ring 53a and the magnetic ring 53b are arranged in a direction along the rotation axis of the vacuum envelope 11 to form a magnetic circuit.

マグネットリング５３ａ及び磁性体リング５３ｂは、これらの周囲に磁性流体５３ｃをとどまらせる。磁性流体真空シール部材５３は、圧力（気圧）差を維持するシール材である。磁性流体真空シール部材５３は、磁性流体５３ｃを使用して真空外囲器１１内の真空を保持しながら真空外囲器１１の回転を可能とする。磁性流体真空シール部材５３は、高速で回転される真空外囲器１１内を所定の真空（減圧）下に維持するために有益である。 The magnet ring 53a and the magnetic ring 53b allow the magnetic fluid 53c to stay around them. The magnetic fluid vacuum seal member 53 is a seal material that maintains a pressure (atmospheric pressure) difference. The magnetic fluid vacuum seal member 53 enables the rotation of the vacuum envelope 11 while maintaining the vacuum inside the vacuum envelope 11 using the magnetic fluid 53c. The magnetic fluid vacuum seal member 53 is useful for maintaining the inside of the vacuum envelope 11 rotated at a high speed under a predetermined vacuum (reduced pressure).

なお、磁性流体真空シール部材５３は種々変形可能であり、例えば、神山による「潤滑」第３０巻第８号ｐｐ７５〜７８に開示されている磁性流体真空シール部材を用いても良い。 The magnetic fluid vacuum seal member 53 can be variously modified. For example, the magnetic fluid vacuum seal member disclosed in “Lubrication”, Vol. 30, No. 8, pp 75-78 by Kamiyama may be used.

図１に示すように、ハウジング３内に供給された冷却液７は、冷却器（クーラーユニット）７ａに設けられた熱交換器７ｂにより冷却され、ポンプ７ｃにより、冷却液入り口５ｂと冷却液出口５ｃの間を循環される。これにより、陽極ターゲット１５及び軸受け部１１ａにおいて発生する熱が、冷却液７を介して、ハウジング３の外部へ放出される。 As shown in FIG. 1, the coolant 7 supplied into the housing 3 is cooled by a heat exchanger 7b provided in a cooler (cooler unit) 7a, and cooled by a pump 7c with a coolant inlet 5b and a coolant outlet. It is circulated between 5c. Thereby, the heat generated in the anode target 15 and the bearing portion 11 a is released to the outside of the housing 3 through the coolant 7.

このとき、冷却液７は、ハウジング３の形状を工夫した流路の特徴により、真空外囲器１１を隔てて、磁性流体真空シール部材５３と陽極ターゲット１５の背面の近傍を流れることから、磁性流体真空シール部材５３と陽極ターゲット１５を効率よく冷却できる。なお、冷却液７は、その流路を工夫したことにより、ステータ７１も併せて冷却可能であり、Ｘ線管装置１により生じる熱の多くを、冷却液７を介して放出できる。 At this time, the coolant 7 flows in the vicinity of the back surface of the ferrofluid vacuum seal member 53 and the anode target 15 across the vacuum envelope 11 due to the characteristics of the flow path in which the shape of the housing 3 is devised. The fluid vacuum seal member 53 and the anode target 15 can be efficiently cooled. Note that the cooling liquid 7 can be cooled together by devising its flow path, and most of the heat generated by the X-ray tube apparatus 1 can be released through the cooling liquid 7.

また、真空外囲器１１の一端部であって、ハウジング３の固定部５１（突出部５２）に近接する真空外囲器１１の端部１１ｄは、固定部５１の突出部５２との間の僅かな隙間、すなわち濡れ性の低い隙間５ｄを提供することから、冷却液７が真空外囲器１１の内側に入り込むことを抑止できる。これにより、磁性流体真空シール部材５３に冷却液７が回り込み、磁性流体真空シール部材５３の性能（能力）が不所望に低下することが防止できる。 In addition, one end portion of the vacuum envelope 11 that is close to the fixing portion 51 (projecting portion 52) of the housing 3 is located between the end portion 11 d of the vacuum envelope 11 and the protruding portion 52 of the fixing portion 51. Providing a slight gap, that is, a gap 5 d having low wettability, can prevent the coolant 7 from entering the inside of the vacuum envelope 11. Thereby, it is possible to prevent the coolant 7 from entering the magnetic fluid vacuum seal member 53 and undesirably lowering the performance (capability) of the magnetic fluid vacuum seal member 53.

なお、濡れ性の低い隙間５ｄは、冷却液７として接触角が比較的大きな液体を冷却媒体として用いる場合、隙間（５ｄ）を一定の大きさよりも小さく規定することにより、その隙間（５ｄ）に、液体が入り込めないことを利用している。但し、この実施例においては、冷却媒体として、水またはグリコールが混合された媒体を用いるため、接触角を大きくするために、端部１１ｄ（永久磁石６９の端部を含む）および固定部５１の突出部５２に、樹脂等をコーティングすることが好ましい。 Note that the gap 5d having low wettability is defined in the gap (5d) by defining the gap (5d) to be smaller than a certain size when a liquid having a relatively large contact angle is used as the cooling liquid 7 as the cooling medium. Utilizes that liquid cannot enter. However, in this embodiment, since a medium in which water or glycol is mixed is used as the cooling medium, the end portion 11d (including the end portion of the permanent magnet 69) and the fixing portion 51 are used in order to increase the contact angle. It is preferable to coat the protrusion 52 with a resin or the like.

また、ベアリング５５のうちの磁性流体真空シール部材５３から離れた側のベアリングを、内筒と外筒との間がシール材によりシールされているシール型とすることで、一層、磁性流体真空シール部材５３に冷却液７が回り込むことを、抑止できる。 Further, the bearing on the side away from the magnetic fluid vacuum seal member 53 in the bearing 55 is a seal type in which the space between the inner cylinder and the outer cylinder is sealed with a sealing material, thereby further increasing the magnetic fluid vacuum seal. It is possible to prevent the coolant 7 from entering the member 53.

図１及び図２に示すように、Ｘ線管本体５は、ジャケットとして、環状のフランジ１１ｅを有している。フランジ１１ｅは真空外囲器１１の内面に設けられている。フランジ１１ｅは磁性流体真空シール部材５３より真空外囲器１１内部側に位置している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the X-ray tube main body 5 has an annular flange 11e as a jacket. The flange 11 e is provided on the inner surface of the vacuum envelope 11. The flange 11e is located on the inner side of the vacuum envelope 11 with respect to the magnetic fluid vacuum seal member 53.

フランジ１１ｅは、固定部５１、端部１１ｃ及び磁性流体真空シール部材５３とともに囲んだ環状の空洞部５４を形成している。真空外囲器１１の回転動作により、磁性流体５３ｃがわずかに飛散した場合であっても、空洞部５４は飛散した磁性流体５３ｃを収容できる。回転動作中、磁性流体５３ｃは、遠心力により空洞部５４を形成する端部１１ｃの内壁に押し付けられる。このため、真空外囲器１１内部への磁性流体５３ｃの流入を防止することができる。 The flange 11 e forms an annular cavity 54 that is enclosed with the fixed portion 51, the end 11 c and the magnetic fluid vacuum seal member 53. Even if the magnetic fluid 53c is slightly scattered by the rotating operation of the vacuum envelope 11, the cavity 54 can accommodate the scattered magnetic fluid 53c. During the rotating operation, the magnetic fluid 53c is pressed against the inner wall of the end portion 11c that forms the cavity portion 54 by centrifugal force. For this reason, inflow of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

フランジ１１ｅは、固定部５１の一端との間に僅かな隙間を置いている。このため、フランジ１１ｅは、真空外囲器１１の回転を維持するとともに空洞部５４から真空外囲器１１内部への通路を閉塞する。 The flange 11e has a slight gap between one end of the fixed portion 51. For this reason, the flange 11e maintains the rotation of the vacuum envelope 11 and closes the passage from the cavity 54 to the inside of the vacuum envelope 11.

また、空洞部５４を囲む部材の少なくとも一部の表面は、磁性流体５３ｃに濡れ難い（濡れ性の低い）物質で形成されている。この実施の形態において、空洞部５４を囲む固定部５１の表面に濡れ性の低い濡れ防止層１２０ａが形成され、空洞部５４を囲むフランジ１１ｅの表面に濡れ性の低い濡れ防止層１２０ｂが形成されている。ここでは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂは、対向する固定部５１及びフランジ１１ｅの表面にも形成されている。濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂは、セラミックスコーティングや、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂コーティングにより形成されている。 Further, at least a part of the surface of the member surrounding the cavity portion 54 is formed of a substance that is difficult to get wet (low wettability) with the magnetic fluid 53c. In this embodiment, a wetting prevention layer 120a having low wettability is formed on the surface of the fixing part 51 surrounding the cavity 54, and a wetting prevention layer 120b having low wettability is formed on the surface of the flange 11e surrounding the cavity 54. ing. Here, the wetting prevention layers 120a and 120b are also formed on the surfaces of the fixing portion 51 and the flange 11e facing each other. The wetting prevention layers 120a and 120b are formed by a ceramic coating or a resin coating such as polytetrafluoroethylene.

固定部５１及びフランジ１１ｅの間に濡れ性の低い隙間が形成されている。真空外囲器１１が回転していない場合、磁性流体５３ｃは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂにより、固定部５１及びフランジ１１ｅ間の隙間に入り込めない。このため、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。磁性流体５３ｃが真空外囲器１１内に移動する心配はない。 A gap with low wettability is formed between the fixed portion 51 and the flange 11e. When the vacuum envelope 11 is not rotating, the magnetic fluid 53c cannot enter the gap between the fixed portion 51 and the flange 11e due to the wetting prevention layers 120a and 120b. For this reason, scattering of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented. There is no concern that the magnetic fluid 53c moves into the vacuum envelope 11.

以上のように構成された回転陽極型Ｘ線管装置によれば、Ｘ線管本体５はジャケットとしてのフランジ１１ｅを有している。フランジ１１ｅは、固定部５１、端部１１ｃ及び磁性流体真空シール部材５３とともに囲んだ環状の空洞部５４を形成している。このため、磁性流体５３ｃがわずかに飛散した場合であっても、空洞部５４は飛散した磁性流体５３ｃを収容できる。回転動作中、磁性流体５３ｃは、遠心力により空洞部５４を形成する端部１１ｃの内壁に押し付けられる。このため、真空外囲器１１内部への磁性流体５３ｃの流入を防止することができる。 According to the rotary anode X-ray tube apparatus configured as described above, the X-ray tube main body 5 has a flange 11e as a jacket. The flange 11 e forms an annular cavity 54 that is enclosed with the fixed portion 51, the end 11 c and the magnetic fluid vacuum seal member 53. For this reason, even if the magnetic fluid 53c is slightly scattered, the cavity portion 54 can accommodate the scattered magnetic fluid 53c. During the rotating operation, the magnetic fluid 53c is pressed against the inner wall of the end portion 11c that forms the cavity portion 54 by centrifugal force. For this reason, inflow of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

フランジ１１ｅは、固定部５１の一端との間に僅かな隙間を置いている。このため、フランジ１１ｅは、真空外囲器１１の回転を維持するとともに空洞部５４から真空外囲器１１内部への通路を閉塞する。上記したことから、真空外囲器１１内部の真空排気処理時等において、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。 The flange 11e has a slight gap between one end of the fixed portion 51. For this reason, the flange 11e maintains the rotation of the vacuum envelope 11 and closes the passage from the cavity 54 to the inside of the vacuum envelope 11. As described above, it is possible to prevent the magnetic fluid 53c from scattering into the vacuum envelope 11 during the vacuum evacuation process inside the vacuum envelope 11 or the like.

空洞部５４を囲む固定部５１及びフランジ１１ｅの表面に、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂが形成されている。真空外囲器１１が回転していない場合や、真空外囲器１１内部の真空排気処理時等において、磁性流体５３ｃは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂにより、固定部５１及びフランジ１１ｅ間の隙間に入り込めない。上記したことから、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。 Wetting prevention layers 120a and 120b are formed on the surfaces of the fixing portion 51 and the flange 11e surrounding the cavity portion 54. When the vacuum envelope 11 is not rotating, or during evacuation processing inside the vacuum envelope 11, the magnetic fluid 53c is placed in the gap between the fixed portion 51 and the flange 11e by the wetting prevention layers 120a and 120b. I can't get in. As described above, scattering of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

また、上述した回転陽極型Ｘ線管装置を用いることにより、水系の冷却媒体を使用して、熱の放出特性を向上させることができ、長期に亘って安定な特性が確保できる。これにより、回転陽極型Ｘ線管装置が組み込まれる、例えばＸ線画像診断装置や非破壊検査装置の寿命が増大される。 In addition, by using the above-described rotating anode type X-ray tube device, heat release characteristics can be improved by using an aqueous cooling medium, and stable characteristics can be secured over a long period of time. Thereby, the lifetime of, for example, an X-ray image diagnostic apparatus or a nondestructive inspection apparatus in which the rotary anode X-ray tube apparatus is incorporated is increased.

さらに、上述した実施の形態によれば、冷却液の高電圧に対する絶縁性を考慮する必要がなく冷却効率の高い冷却媒体が利用可能で、冷却効率が向上される。さらに、この発明によれば、回転陽極型Ｘ線管装置自身の寿命も増大されるので、Ｘ線画像診断装置や非破壊検査装置のランニングコストも低減される。
上記したことから、長期間に亘って安定した動作が可能な回転陽極型Ｘ線管装置を得ることができる。 Furthermore, according to the above-described embodiment, it is not necessary to consider the insulation property against the high voltage of the coolant, and a cooling medium with high cooling efficiency can be used, and the cooling efficiency is improved. Furthermore, according to the present invention, since the life of the rotary anode X-ray tube apparatus itself is increased, the running cost of the X-ray image diagnostic apparatus and the nondestructive inspection apparatus is also reduced.
From the above, it is possible to obtain a rotary anode type X-ray tube apparatus capable of stable operation over a long period of time.

なお、上述した実施の形態において、回転陽極型Ｘ線管装置は永久磁石８０を備えていても良い。例えば、図３に示すように、永久磁石８０は空洞部５４内に配置されている。ここでは、永久磁石８０は、環状に複数並べられ、端部１１ｃの内面に設けられている。 In the embodiment described above, the rotary anode type X-ray tube apparatus may include a permanent magnet 80. For example, as shown in FIG. 3, the permanent magnet 80 is disposed in the cavity portion 54. Here, a plurality of permanent magnets 80 are arranged in a ring shape and provided on the inner surface of the end portion 11c.

また、図４に示すように、永久磁石８０は、空洞部５４に近接しているとともに、空洞部５４に対して真空外囲器１１の回転軸ａｘの反対側に配置されている。ここでは、永久磁石８０は、環状に複数並べられ、端部１１ｃの外面側に設けられている。上述した永久磁石８０は、環状に一体に形成されていても良い。 Further, as shown in FIG. 4, the permanent magnet 80 is close to the cavity portion 54 and is disposed on the opposite side of the rotation axis ax of the vacuum envelope 11 with respect to the cavity portion 54. Here, a plurality of permanent magnets 80 are arranged in a ring shape and provided on the outer surface side of the end portion 11c. The permanent magnet 80 described above may be integrally formed in an annular shape.

永久磁石８０は空洞部５４内に飛散した磁性流体５３ｃを吸引するため、磁性流体５３ｃは空洞部５４にとどまり易くなる。上記永久磁石８０を設けることにより、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を一層防止することができる。 Since the permanent magnet 80 attracts the magnetic fluid 53c scattered in the cavity portion 54, the magnetic fluid 53c tends to stay in the cavity portion 54. By providing the permanent magnet 80, scattering of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be further prevented.

次に、この発明の第２の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置について詳細に説明する。なお、この実施の形態において、他の構成は上述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
図５に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置１は、ハウジング３と、ハウジング３に収容されたＸ線管本体（回転陽極型Ｘ線管）５とを有する。 Next, a rotary anode type X-ray tube apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described in detail. In this embodiment, other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
As shown in FIG. 5, the rotary anode X-ray tube device 1 includes a housing 3 and an X-ray tube main body (rotary anode X-ray tube) 5 accommodated in the housing 3.

Ｘ線管本体５は、例えば主な成分が水であり、電気伝導率が１ｍＳ／ｍ以下に設定された水系冷却媒体（非油脂系冷却媒体）７を介して、ハウジング３の所定の位置に収容されている。
真空外囲器１１は、ハウジング３の一端部の所定の位置を貫通して設けられる接地極９と接触されて、接地されている。 The X-ray tube main body 5 is, for example, in a predetermined position of the housing 3 via an aqueous cooling medium (non-oil-based cooling medium) 7 whose main component is water and whose electric conductivity is set to 1 mS / m or less. Contained.
The vacuum envelope 11 is grounded by being in contact with a grounding electrode 9 provided through a predetermined position of one end of the housing 3.

内部が所定の真空度に保持されている真空外囲器１１の内側には、真空外囲器１１と独立に設けられた陰極電子銃（熱電子放出源）１３と、真空外囲器１１の内側に、真空外囲器１１と一体的に回転可能に設けられ、電子銃１３から放出された電子が衝突されることにより所定の波長のＸ線を放射する回転陽極（陽極ターゲット，アノード）１５と、が設けられている。 Inside the vacuum envelope 11 whose interior is maintained at a predetermined degree of vacuum, a cathode electron gun (thermoelectron emission source) 13 provided independently of the vacuum envelope 11, and the vacuum envelope 11 A rotating anode (anode target, anode) 15 is provided on the inside so as to be rotatable integrally with the vacuum envelope 11 and emits X-rays of a predetermined wavelength by colliding with electrons emitted from the electron gun 13. And are provided.

真空外囲器１１は、ハウジング３の所定の位置に設けられた円筒状の固定部５１の内周面の所定の位置に設けられた磁性流体真空シール部材５３と、同固定部５１の所定の位置であって、磁性流体真空シール部材５３よりも冷却液７の流路に近接する側に設けられたベアリング（転がり軸受け、ボール／ロールベアリング）部材５５により、保持されている。なお、円筒状の固定部５１は、電気絶縁性の支持部材５７を介してハウジング３の外囲器保持部５９に、同心状（同軸状）に、固定されている。 The vacuum envelope 11 includes a magnetic fluid vacuum seal member 53 provided at a predetermined position on an inner peripheral surface of a cylindrical fixing portion 51 provided at a predetermined position of the housing 3, and a predetermined portion of the fixing portion 51. It is held by a bearing (rolling bearing, ball / roll bearing) member 55 provided at a position closer to the flow path of the coolant 7 than the magnetic fluid vacuum seal member 53. The cylindrical fixing portion 51 is concentrically (coaxially) fixed to the envelope holding portion 59 of the housing 3 via an electrically insulating support member 57.

陰極電子銃１３は、円筒状で電気絶縁性の陰極保持体１３ａを有し、陰極保持体１３ａの外周面に固定された固定部材６３とハウジング３の外囲器保持部５９の円筒部分５９ａの内側の所定の領域とが、シール部材６１を介して固定されることで、真空外囲器１１の内側の所定の位置に、固定されている。なお、固定部材６３のシール部材６１と固定される側から離れた側の端部６３ａは、円筒状の固定部５１（真空外囲器１１の外側で真空外囲器１１を支持する）と接続されたばね性を示す接続構体５１ａと溶接部６５により接続（固定）されている。 The cathode electron gun 13 has a cylindrical and electrically insulating cathode holder 13a, and includes a fixing member 63 fixed to the outer peripheral surface of the cathode holder 13a and a cylindrical portion 59a of the envelope holder 59 of the housing 3. The inner predetermined region is fixed to the predetermined position inside the vacuum envelope 11 by being fixed via the seal member 61. The end 63a of the fixing member 63 on the side away from the side fixed to the seal member 61 is connected to the cylindrical fixing portion 51 (supports the vacuum envelope 11 outside the vacuum envelope 11). It is connected (fixed) by the connection structure 51a showing the spring property and the welded portion 65.

なお、陰極電子銃１３の陰極保持体１３ａには、ハウジング３の外囲器保持部５９を貫通する所定の長さが与えられ、ハウジング３の接地極９が設けられる側と反対の側で、陰極電子銃１３への電源の供給に利用される接続部（高電圧供給端子）６７と電気的に接続される。 The cathode holding body 13a of the cathode electron gun 13 is given a predetermined length that penetrates the envelope holding portion 59 of the housing 3, and on the side opposite to the side where the grounding electrode 9 of the housing 3 is provided, It is electrically connected to a connection part (high voltage supply terminal) 67 used for supplying power to the cathode electron gun 13.

この固定部材６３の端部６３ａと接続構体５１ａとが溶接部６５により固定されることで、陰極電子銃１３に、真空外囲器１１が回転される際の振動が伝達されることが低減される（接続構体５１ａのばね性により真空外囲器１１が回転される際の振動が吸収される）。 By fixing the end portion 63a of the fixing member 63 and the connection structure 51a by the welded portion 65, it is possible to reduce the transmission of vibration to the cathode electron gun 13 when the vacuum envelope 11 is rotated. (The vibration when the vacuum envelope 11 is rotated is absorbed by the spring property of the connection structure 51a).

アノード（陽極ターゲット）１５を保持した真空外囲器１１の所定の位置であって、接地極９の近傍で、真空外囲器１１の外径が陽極ターゲット１５を囲む部分の真空外囲器１１の外径よりも小さくなる部分（以下先端部と称する）１１ｆには、真空外囲器１１を回転させるための推進力（磁力）を受ける複数の永久磁石６９が設けられている。 The vacuum envelope 11 is located at a predetermined position of the vacuum envelope 11 holding the anode (anode target) 15, and in the vicinity of the ground electrode 9, the outer diameter of the vacuum envelope 11 surrounds the anode target 15. A plurality of permanent magnets 69 that receive a propulsive force (magnetic force) for rotating the vacuum envelope 11 are provided in a portion (hereinafter referred to as a tip portion) 11 f that is smaller than the outer diameter of the vacuum envelope 11.

真空外囲器１１の先端部１１ｄを囲むように設けられた永久磁石６９と実質的に同軸状（同心状）となるハウジング３の所定の位置には、永久磁石６９に対して、任意のタイミングで磁力（推進力）を提供するものであって、外部から回転を制御可能に電磁石として形成されているステータ７１が設けられている。 Arbitrary timing with respect to the permanent magnet 69 is provided at a predetermined position of the housing 3 which is substantially coaxial (concentric) with the permanent magnet 69 provided so as to surround the tip portion 11 d of the vacuum envelope 11. A stator 71 is provided which provides magnetic force (propulsive force) and is formed as an electromagnet so that rotation can be controlled from the outside.

このような回転陽極型Ｘ線管装置１においては、ステータ７１に所定の電流が供給されることで真空外囲器１１が所定の速度で回転され、真空外囲器１１の内側に設けられた陽極ターゲット（回転陽極）１５が所定の速度で回転された状態で陰極電子銃１３から放射された電子が衝突されることで、陽極ターゲット１５から所定の波長のＸ線が出力される。出力されたＸ線は、真空外囲器１１の円筒状部の所定の位置に規定された窓部１１ｂ及びハウジング３の円筒状部の所定の規定された窓部３ａから外部へ放射される。 In such a rotary anode type X-ray tube apparatus 1, the vacuum envelope 11 is rotated at a predetermined speed by being supplied with a predetermined current to the stator 71, and is provided inside the vacuum envelope 11. Electrons radiated from the cathode electron gun 13 collide with the anode target (rotating anode) 15 rotated at a predetermined speed, whereby X-rays having a predetermined wavelength are output from the anode target 15. The outputted X-rays are radiated to the outside from the window portion 11 b defined at a predetermined position of the cylindrical portion of the vacuum envelope 11 and the predetermined defined window portion 3 a of the cylindrical portion of the housing 3.

なお、真空外囲器１１の外側のほとんどの領域とハウジング３の内側の所定の領域との間には、例えば真空外囲器１１の軸受け部１１ａの近傍に設けられた冷却液入り口５ｂを介して、ハウジング３内部に冷却液７が注入され、例えば接地極９の近傍に設けられた冷却液出口５ｃから冷却液７が排出されることで、軸受け部１１ａおよび真空外囲器１１内に組み込まれた陽極ターゲット１５が冷却される。 Note that a cooling liquid inlet 5b provided in the vicinity of the bearing portion 11a of the vacuum envelope 11 is interposed between most of the outer region of the vacuum envelope 11 and a predetermined region inside the housing 3, for example. Then, the coolant 7 is injected into the housing 3, and, for example, the coolant 7 is discharged from the coolant outlet 5 c provided in the vicinity of the ground electrode 9, thereby being incorporated in the bearing portion 11 a and the vacuum envelope 11. The anode target 15 is cooled.

また、ハウジング３内に供給された冷却液７は、冷却器（クーラーユニット）７ａに設けられた熱交換器７ｂにより冷却され、ポンプ７ｃにより、冷却液入り口５ｂと冷却液出口５ｃの間を循環される。これにより、陽極ターゲット１５および軸受け部１１ａにおいて発生する熱が、冷却液７を媒介として、ハウジング３の外部へ放出される。 The coolant 7 supplied into the housing 3 is cooled by a heat exchanger 7b provided in a cooler (cooler unit) 7a, and circulated between the coolant inlet 5b and the coolant outlet 5c by a pump 7c. Is done. Thereby, the heat generated in the anode target 15 and the bearing portion 11a is released to the outside of the housing 3 through the coolant 7 as a medium.

このとき、冷却液７は、一般に金属で形成される固定部５１に接して流れるよう工夫された流路の特徴により、固定部５１を隔てて磁性流体真空シール部材５３およびベアリング５５を効率よく冷却するとともに、真空外囲器１１の内側に位置された陽極ターゲット１５の背面の近傍を流れることから、軸受け部１１ａと陽極ターゲット１５を効率よく冷却できる。 At this time, the cooling fluid 7 efficiently cools the magnetic fluid vacuum seal member 53 and the bearing 55 across the fixed portion 51 due to the characteristic of the flow path designed to flow in contact with the fixed portion 51 formed of metal. In addition, since it flows in the vicinity of the back surface of the anode target 15 located inside the vacuum envelope 11, the bearing portion 11a and the anode target 15 can be efficiently cooled.

また、真空外囲器１１の所定の位置であって、ハウジング３の固定部５１の一端部５１ｂに近接する真空外囲器１１の陽極ターゲット１５の近傍には、濡れ性低減フランジ１１ｇが設けられている。フランジ１１ｇは、ベアリング５５および磁性流体真空シール部材５３に、冷却液７が回り込むことを低減可能に真空外囲器１１に一体的に設けられている。これにより、固定部５１の一端部５１ｂとの間の僅かな隙間、すなわち濡れ性の低い隙間５ｄを提供することから、冷却液７が真空外囲器１１の内側に入り込むことを抑止できる。 Further, a wettability reducing flange 11g is provided at a predetermined position of the vacuum envelope 11 and in the vicinity of the anode target 15 of the vacuum envelope 11 close to the one end portion 51b of the fixing portion 51 of the housing 3. ing. The flange 11g is provided integrally with the vacuum envelope 11 so that the coolant 7 can be reduced from flowing into the bearing 55 and the magnetic fluid vacuum seal member 53. This provides a slight gap between the one end portion 51 b of the fixing portion 51, that is, a gap 5 d having low wettability, so that the coolant 7 can be prevented from entering the inside of the vacuum envelope 11.

これにより、磁性流体真空シール部材５３に冷却液７が回り込み、磁性流体真空シール部材５３の性能（能力）が不所望に低下することが防止できる。なお、濡れ性の低い隙間５ｄは、冷却液７として接触角が比較的大きな液体を冷却媒体として用いる場合、隙間（５ｄ）を一定の大きさよりも小さく規定することにより、その隙間（５ｄ）に、液体が入り込めないことを利用している。 Thereby, it is possible to prevent the coolant 7 from entering the magnetic fluid vacuum seal member 53 and undesirably lowering the performance (capability) of the magnetic fluid vacuum seal member 53. Note that the gap 5d having low wettability is defined in the gap (5d) by defining the gap (5d) to be smaller than a certain size when a liquid having a relatively large contact angle is used as the cooling liquid 7 as the cooling medium. Utilizes that liquid cannot enter.

但し、この実施の形態においては、冷却媒体として、水またはグリコールが混合された媒体を用いるため、接触角を大きくするために、真空外囲器１１のフランジ１１ｅおよび固定部５１の一端部５１ｂに、樹脂等をコーティングすることが好ましい。また、ベアリング５５のうちの磁性流体真空シール部材５３から離れた側のベアリングをシール型とすることで、一層、磁性流体真空シール部材５３に冷却液７が回り込むことを、抑止できる。 However, in this embodiment, since a medium mixed with water or glycol is used as the cooling medium, the flange 11e of the vacuum envelope 11 and the one end 51b of the fixing part 51 are used to increase the contact angle. It is preferable to coat a resin or the like. Further, by making the bearing on the side of the bearing 55 away from the magnetic fluid vacuum seal member 53 into a seal type, the coolant 7 can be further prevented from flowing into the magnetic fluid vacuum seal member 53.

Ｘ線管本体５は、ジャケットとして、環状の突出部５２を有している。突出部５２は固定部５１に設けられている。突出部５２は磁性流体真空シール部材５３より真空外囲器１１内部側に位置している。 The X-ray tube main body 5 has an annular protrusion 52 as a jacket. The protruding portion 52 is provided on the fixed portion 51. The protrusion 52 is located on the inner side of the vacuum envelope 11 with respect to the magnetic fluid vacuum seal member 53.

突出部５２は、固定部５１、端部１１ｄ及び磁性流体真空シール部材５３とともに囲んだ環状の空洞部５４を形成している。突出部５２は、端部１１ｄの一端との間に僅かな隙間を置いている。このため、突出部５２は、真空外囲器１１の回転を維持するとともに空洞部５４から真空外囲器１１内部への通路を閉塞する。 The protruding portion 52 forms an annular cavity portion 54 that is surrounded by the fixing portion 51, the end portion 11 d and the magnetic fluid vacuum seal member 53. The protrusion 52 has a slight gap between one end of the end 11d. For this reason, the projection 52 maintains the rotation of the vacuum envelope 11 and closes the passage from the cavity 54 to the inside of the vacuum envelope 11.

また、空洞部５４を囲む部材の少なくとも一部の表面は、磁性流体５３ｃに濡れ難い（濡れ性の低い）物質で形成されている。図示しないが、この実施の形態において、空洞部５４を囲む端部１１ｄの表面に濡れ性の低い濡れ防止層１２０ａが形成され、空洞部５４を囲む突出部５２の表面に濡れ性の低い濡れ防止層１２０ｂが形成されている。ここでは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂは、対向する端部１１ｄ及び突出部５２の表面にも形成されている。端部１１ｃ及び突出部５２の間に濡れ性の低い隙間が形成されている。 Further, at least a part of the surface of the member surrounding the cavity portion 54 is formed of a substance that is difficult to get wet (low wettability) with the magnetic fluid 53c. Although not shown, in this embodiment, a wetting prevention layer 120a having low wettability is formed on the surface of the end portion 11d surrounding the cavity portion 54, and the wetting prevention layer having low wettability is formed on the surface of the protruding portion 52 surrounding the cavity portion 54. A layer 120b is formed. Here, the wetting prevention layers 120a and 120b are also formed on the surfaces of the end portion 11d and the protruding portion 52 facing each other. A gap with low wettability is formed between the end 11c and the protrusion 52.

以上のように構成された回転陽極型Ｘ線管装置によれば、Ｘ線管本体５はジャケットとしての突出部５２を有している。突出部５２は、固定部５１、端部１１ｄ及び磁性流体真空シール部材５３とともに囲んだ環状の空洞部５４を形成している。このため、磁性流体５３ｃがわずかに飛散した場合であっても、空洞部５４は飛散した磁性流体５３ｃを収容できる。回転動作中、磁性流体５３ｃは、遠心力により空洞部５４を形成する固定部５１の内壁に押し付けられる。このため、真空外囲器１１内部への磁性流体５３ｃの流入を防止することができる。 According to the rotary anode type X-ray tube apparatus configured as described above, the X-ray tube main body 5 has the protruding portion 52 as a jacket. The protruding portion 52 forms an annular cavity portion 54 that is surrounded by the fixing portion 51, the end portion 11 d and the magnetic fluid vacuum seal member 53. For this reason, even if the magnetic fluid 53c is slightly scattered, the cavity portion 54 can accommodate the scattered magnetic fluid 53c. During the rotating operation, the magnetic fluid 53c is pressed against the inner wall of the fixed portion 51 that forms the cavity portion 54 by centrifugal force. For this reason, inflow of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

突出部５２は、端部１１ｄの一端との間に僅かな隙間を置いている。このため、突出部５２は、真空外囲器１１の回転を維持するとともに空洞部５４から真空外囲器１１内部への通路を閉塞する。上記したことから、真空外囲器１１内部の真空排気処理時等において、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。 The protrusion 52 has a slight gap between one end of the end 11d. For this reason, the projection 52 maintains the rotation of the vacuum envelope 11 and closes the passage from the cavity 54 to the inside of the vacuum envelope 11. As described above, it is possible to prevent the magnetic fluid 53c from scattering into the vacuum envelope 11 during the vacuum evacuation process inside the vacuum envelope 11 or the like.

空洞部５４を囲む端部１１ｄ及び突出部５２の表面に、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂが形成されている。真空外囲器１１が回転していない場合や、真空外囲器１１内部の真空排気処理時等において、磁性流体５３ｃは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂにより、端部１１ｄ及び突出部５２間の隙間に入り込めない。上記したことから、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。 Anti-wetting layers 120a and 120b are formed on the surfaces of the end portion 11d and the protruding portion 52 surrounding the cavity portion 54. When the vacuum envelope 11 is not rotating or when the vacuum envelope 11 is evacuated, the magnetic fluid 53c is separated from the end portion 11d and the protrusion 52 by the wetting prevention layers 120a and 120b. I can't get inside. As described above, scattering of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

なお、上述した第１の実施の形態の回転陽極型Ｘ線管装置１あるいは第２の実施の形態の回転陽極型Ｘ線管装置１においては、それぞれ図６もしくは図７に示すように、陰極電子銃（熱電子放出源）１３と真空外囲器１１とを接続する固定部５１に設けられる接続構体５１ａの形状と溶接部６５により溶接された（陰極電子銃１３を保持する）陰極保持体１３ａに固定された固定部材６３の形状を、ベローズ（蛇腹）状の円筒状とすることで、回転される真空外囲器１１の振動が、陰極電子銃１３に不所望に伝達されることが、一層低減され、陰極保持体１３ａと円筒状の固定部５１とのより大きな組み立て誤差を吸収させることができる。 In the rotary anode X-ray tube device 1 of the first embodiment or the rotary anode X-ray tube device 1 of the second embodiment described above, as shown in FIG. 6 or FIG. The shape of the connection structure 51a provided in the fixing portion 51 that connects the electron gun (thermoelectron emission source) 13 and the vacuum envelope 11 and the cathode holding body welded by the welding portion 65 (holding the cathode electron gun 13). By making the shape of the fixing member 63 fixed to 13a into a bellows-shaped cylindrical shape, the vibration of the rotating vacuum envelope 11 can be undesirably transmitted to the cathode electron gun 13. Further, the assembly error between the cathode holder 13a and the cylindrical fixing portion 51 can be absorbed.

次に、この発明の第３の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置について詳細に説明する。なお、この実施の形態において、他の構成は上述した実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。 Next, a rotary anode X-ray tube apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described in detail. In this embodiment, other configurations are the same as those of the above-described embodiment, and the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

図８に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置１は、Ｘ線管本体（回転陽極型Ｘ線管）５と、回転駆動装置として、磁界を発生させるステータ７１と、Ｘ線管本体５及びステータ７１を収容したハウジング３とを備えている。 As shown in FIG. 8, the rotary anode X-ray tube device 1 includes an X-ray tube main body (rotary anode X-ray tube) 5, a stator 71 that generates a magnetic field as a rotary drive device, and an X-ray tube main body 5. And the housing 3 in which the stator 71 is accommodated.

Ｘ線管本体５は、固定体としての固定部５１と、回転体２０と、陽極ターゲット１５と、陰極としての陰極電子銃１３と、真空外囲器１１と、真空シール機構としての磁性流体真空シール部材５３と、ベアリング（球軸受）５５と、永久磁石６９とを備えている。 The X-ray tube main body 5 includes a fixed portion 51 as a fixed body, a rotating body 20, an anode target 15, a cathode electron gun 13 as a cathode, a vacuum envelope 11, and a magnetic fluid vacuum as a vacuum seal mechanism. A seal member 53, a bearing (ball bearing) 55, and a permanent magnet 69 are provided.

陽極ターゲット１５は、円盤状に形成され、陰極電子銃１３に対向配置されている。陽極ターゲット１５は、陰極電子銃１３から放出される電子が衝突されることによりＸ線を放出する。真空外囲器１１は、陰極電子銃１３及び陽極ターゲット１５が収納配置されている。 The anode target 15 is formed in a disk shape and is disposed so as to face the cathode electron gun 13. The anode target 15 emits X-rays when electrons emitted from the cathode electron gun 13 collide. The vacuum envelope 11 houses and arranges a cathode electron gun 13 and an anode target 15.

固定部５１は、形状が筒状であり、Ｆｅ（鉄）や鉄合金等の磁性材料で形成されている。後述するが、固定部５１は、陽極ターゲット１５と同軸的に設けられている。固定部５１は、真空外囲器１１及びハウジング３の少なくとも一方により固定されている。ここでは、固定部５１は、真空外囲器１１と一体に形成され、真空外囲器１１により固定されている。 The fixed portion 51 has a cylindrical shape and is formed of a magnetic material such as Fe (iron) or an iron alloy. As will be described later, the fixing portion 51 is provided coaxially with the anode target 15. The fixing portion 51 is fixed by at least one of the vacuum envelope 11 and the housing 3. Here, the fixing portion 51 is formed integrally with the vacuum envelope 11 and is fixed by the vacuum envelope 11.

回転体２０は、Ｆｅや鉄合金等の磁性材料で形成されている。回転体２０は、円柱部２１と、円柱部２１の一端に接続された円盤部２２とを有している。回転体２０は、陽極ターゲット１５を固定し、固定部５１で囲まれている。回転体２０は固定部５１に支持され、陽極ターゲット１５とともに回転可能に設けられている。回転体２０は、固定部５１と同軸的に設けられている。 The rotating body 20 is made of a magnetic material such as Fe or an iron alloy. The rotating body 20 includes a cylindrical portion 21 and a disk portion 22 connected to one end of the cylindrical portion 21. The rotating body 20 fixes the anode target 15 and is surrounded by a fixing portion 51. The rotating body 20 is supported by the fixed portion 51 and is rotatably provided with the anode target 15. The rotating body 20 is provided coaxially with the fixed portion 51.

回転体２０及び固定部５１は、互いに隙間を置いて設けられている。回転体２０及び固定部５１の隙間には、真空シール機構としての磁性流体真空シール部材５３及びベアリング５５が設けられている。磁性流体真空シール部材５３は、磁性流体５３ｃを使用して真空外囲器１１内の真空を保持しながら回転体２０の回転を可能とする。 The rotating body 20 and the fixed part 51 are provided with a gap therebetween. A magnetic fluid vacuum seal member 53 and a bearing 55 as a vacuum seal mechanism are provided in the gap between the rotating body 20 and the fixed portion 51. The magnetic fluid vacuum seal member 53 enables the rotating body 20 to rotate while maintaining the vacuum in the vacuum envelope 11 using the magnetic fluid 53c.

永久磁石６９は、筒状に形成され、円盤部２２に固定されている。永久磁石６９は固定部５１を囲むように設けられている。真空外囲器１１は、ハウジング３に固定されている。真空外囲器１１の内部は真空状態に維持されている。
ステータ７１は、永久磁石６９の外面を囲むように設けられている。ステータ７１の形状は環状である。冷却液７は、ハウジング３内に充填されている。 The permanent magnet 69 is formed in a cylindrical shape and is fixed to the disk portion 22. The permanent magnet 69 is provided so as to surround the fixed portion 51. The vacuum envelope 11 is fixed to the housing 3. The inside of the vacuum envelope 11 is maintained in a vacuum state.
The stator 71 is provided so as to surround the outer surface of the permanent magnet 69. The shape of the stator 71 is annular. The cooling liquid 7 is filled in the housing 3.

図８及び図９に示すように、Ｘ線管本体５は、ジャケットとして、環状の突出部２１ａを有している。突出部２１ａは円柱部２１の外面から突出して形成されている。突出部２１ａは磁性流体真空シール部材５３より真空外囲器１１内部側に位置している。 As shown in FIGS. 8 and 9, the X-ray tube main body 5 has an annular protrusion 21a as a jacket. The protruding portion 21 a is formed to protrude from the outer surface of the cylindrical portion 21. The protruding portion 21 a is located on the inner side of the vacuum envelope 11 with respect to the magnetic fluid vacuum seal member 53.

突出部２１ａは、固定部５１、円柱部２１及び磁性流体真空シール部材５３とともに囲んだ環状の空洞部５４を形成している。回転体２０の回転動作により、磁性流体５３ｃがわずかに飛散した場合であっても、空洞部５４は飛散した磁性流体５３ｃを収容できる。回転動作中、磁性流体５３ｃは、遠心力により空洞部５４を形成する固定部５１の内壁に押し付けられる。このため、真空外囲器１１内部への磁性流体５３ｃの流入を防止することができる。 The protruding portion 21 a forms an annular cavity portion 54 that is enclosed with the fixed portion 51, the cylindrical portion 21, and the magnetic fluid vacuum seal member 53. Even if the magnetic fluid 53c is slightly scattered by the rotating operation of the rotating body 20, the cavity 54 can accommodate the scattered magnetic fluid 53c. During the rotating operation, the magnetic fluid 53c is pressed against the inner wall of the fixed portion 51 that forms the cavity portion 54 by centrifugal force. For this reason, inflow of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

突出部２１ａは、固定部５１の内面との間に僅かな隙間を置いている。このため、突出部２１ａは、回転体２０の回転を維持するとともに空洞部５４から真空外囲器１１内部への通路を閉塞する。 The protruding portion 21a is slightly spaced from the inner surface of the fixed portion 51. For this reason, the protrusion 21 a maintains the rotation of the rotating body 20 and closes the passage from the cavity 54 to the inside of the vacuum envelope 11.

また、空洞部５４を囲む部材の少なくとも一部の表面は、磁性流体５３ｃに濡れ難い（濡れ性の低い）物質で形成されている。この実施の形態において、空洞部５４を囲む固定部５１の表面に濡れ性の低い濡れ防止層１２０ａが形成され、空洞部５４を囲む突出部２１ａの表面に濡れ性の低い濡れ防止層１２０ｂが形成されている。ここでは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂは、対向する固定部５１及び突出部２１ａの表面にも形成されている。 Further, at least a part of the surface of the member surrounding the cavity portion 54 is formed of a substance that is difficult to get wet (low wettability) with the magnetic fluid 53c. In this embodiment, a wetting prevention layer 120a having low wettability is formed on the surface of the fixing part 51 surrounding the cavity 54, and a wetting prevention layer 120b having low wettability is formed on the surface of the protruding part 21a surrounding the cavity 54. Has been. Here, the wetting prevention layers 120a and 120b are also formed on the surfaces of the fixed portion 51 and the protruding portion 21a facing each other.

回転陽極型Ｘ線管装置は永久磁石８０を備えていている。永久磁石８０は空洞部５４に近接し、固定部５１の外面側に配置されている。ここでは、永久磁石８０は、環状に複数並べられ、固定部５１の外面に設けられている。永久磁石８０は、空洞部５４に対して真空外囲器１１の回転軸ａｘの反対側に配置されている。上述した永久磁石８０は、環状に一体に形成されていても良い。 The rotating anode type X-ray tube apparatus includes a permanent magnet 80. The permanent magnet 80 is disposed close to the cavity portion 54 and is disposed on the outer surface side of the fixed portion 51. Here, a plurality of permanent magnets 80 are arranged in a ring shape and provided on the outer surface of the fixed portion 51. The permanent magnet 80 is disposed on the opposite side of the rotation axis ax of the vacuum envelope 11 with respect to the cavity 54. The permanent magnet 80 described above may be integrally formed in an annular shape.

固定部５１及び突出部２１ａの間に濡れ性の低い隙間が形成されている。回転体２０が回転していない場合、磁性流体５３ｃは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂにより、固定部５１及び突出部２１ａ間の隙間に入り込めない。このため、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。磁性流体５３ｃが真空外囲器１１内に移動する心配はない。 A gap with low wettability is formed between the fixed portion 51 and the protruding portion 21a. When the rotating body 20 is not rotating, the magnetic fluid 53c cannot enter the gap between the fixed portion 51 and the protruding portion 21a due to the wetting prevention layers 120a and 120b. For this reason, scattering of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented. There is no concern that the magnetic fluid 53c moves into the vacuum envelope 11.

上記回転陽極型Ｘ線管装置の動作状態において、ステータ７１は永久磁石６９に与える磁界を発生するため、回転体２０は回転する。これにより、陽極ターゲット１５も回転する。また、陰極電子銃１３は陽極ターゲット１５に対して電子ビームを照射する。これにより、陽極ターゲット１５は、電子と衝突するときにＸ線を放出する。放出されたＸ線は、真空外囲器１１の円筒状部の所定の位置に規定された窓部１１ｂ及びハウジング３の円筒状部の所定の規定された窓部３ａから外部へ放射される。 In the operating state of the rotary anode X-ray tube device, the stator 71 generates a magnetic field to be applied to the permanent magnet 69, so that the rotating body 20 rotates. Thereby, the anode target 15 also rotates. The cathode electron gun 13 irradiates the anode target 15 with an electron beam. Thereby, the anode target 15 emits X-rays when colliding with electrons. The emitted X-rays are radiated to the outside from a window portion 11b defined at a predetermined position of the cylindrical portion of the vacuum envelope 11 and a predetermined window portion 3a of the cylindrical portion of the housing 3.

以上のように構成された回転陽極型Ｘ線管装置によれば、Ｘ線管本体５はジャケットとしての突出部２１ａを有している。突出部２１ａは、固定部５１、円柱部２１及び磁性流体真空シール部材５３とともに囲んだ環状の空洞部５４を形成している。このため、磁性流体５３ｃがわずかに飛散した場合であっても、空洞部５４は飛散した磁性流体５３ｃを収容できる。回転動作中、磁性流体５３ｃは、遠心力により空洞部５４を形成する固定部５１の内壁に押し付けられる。このため、真空外囲器１１内部への磁性流体５３ｃの流入を防止することができる。 According to the rotary anode type X-ray tube apparatus configured as described above, the X-ray tube main body 5 has the protruding portion 21a as a jacket. The protruding portion 21 a forms an annular cavity portion 54 that is enclosed with the fixed portion 51, the cylindrical portion 21, and the magnetic fluid vacuum seal member 53. For this reason, even if the magnetic fluid 53c is slightly scattered, the cavity portion 54 can accommodate the scattered magnetic fluid 53c. During the rotating operation, the magnetic fluid 53c is pressed against the inner wall of the fixed portion 51 that forms the cavity portion 54 by centrifugal force. For this reason, inflow of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

突出部２１ａは、固定部５１の内面との間に僅かな隙間を置いている。このため、突出部２１ａは、回転体２０の回転を維持するとともに空洞部５４から真空外囲器１１内部への通路を閉塞する。上記したことから、真空外囲器１１内部の真空排気処理時等において、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。 The protruding portion 21a is slightly spaced from the inner surface of the fixed portion 51. For this reason, the protrusion 21 a maintains the rotation of the rotating body 20 and closes the passage from the cavity 54 to the inside of the vacuum envelope 11. As described above, it is possible to prevent the magnetic fluid 53c from scattering into the vacuum envelope 11 during the vacuum evacuation process inside the vacuum envelope 11 or the like.

空洞部５４を囲む突出部２１ａ及び固定部５１の表面に、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂが形成されている。回転体２０が回転していない場合や、真空外囲器１１内部の真空排気処理時等において、磁性流体５３ｃは、濡れ防止層１２０ａ、１２０ｂにより、突出部２１ａ及び固定部５１間の隙間に入り込めない。上記したことから、磁性流体５３ｃの真空外囲器１１内への飛散を防止することができる。 Wetting prevention layers 120 a and 120 b are formed on the surfaces of the protruding portion 21 a and the fixing portion 51 that surround the cavity portion 54. When the rotating body 20 is not rotating, or when the vacuum envelope 11 is evacuated, the magnetic fluid 53c enters the gap between the protruding portion 21a and the fixed portion 51 by the wetting prevention layers 120a and 120b. I can't put it. As described above, scattering of the magnetic fluid 53c into the vacuum envelope 11 can be prevented.

上記したことから、長期間に亘って安定した動作が可能な回転陽極型Ｘ線管装置を得ることができる。 From the above, it is possible to obtain a rotary anode type X-ray tube apparatus capable of stable operation over a long period of time.

なお、この発明は上記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変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components 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 embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

この発明の第１の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置を示す断面図。1 is a cross-sectional view showing a rotary anode X-ray tube device according to a first embodiment of the present invention. 図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置の一部を示す拡大断面図。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the rotary anode X-ray tube device shown in FIG. 1. 図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置に永久磁石を設けた変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification which provided the permanent magnet in the rotating anode type | mold X-ray tube apparatus shown in FIG. 図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置に永久磁石を設けた他の変形例を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the other modification which provided the permanent magnet in the rotating anode type | mold X-ray tube apparatus shown in FIG. この発明の第２の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the rotating anode type | mold X-ray tube apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置の固定部材の変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of the fixing member of the rotating anode type | mold X-ray tube apparatus shown in FIG. 図５に示した回転陽極型Ｘ線管装置の固定部材の変形例を示す断面図。Sectional drawing which shows the modification of the fixing member of the rotating anode type | mold X-ray tube apparatus shown in FIG. この発明の第３の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the rotary anode type | mold X-ray tube apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 図８に示した回転陽極型Ｘ線管装置の一部を示す拡大断面図。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the rotary anode X-ray tube device shown in FIG. 8.

Explanation of symbols

１…回転陽極型Ｘ線管装置、３…ハウジング、５…Ｘ線管本体、７…冷却液、１１…真空外囲器、１１ｃ…端部、１１ｅ…フランジ、１３…陰極電子銃、１５…陽極ターゲット、２０…回転体、２１…円柱部、２１ａ…突出部、５１…固定部、５２…突出部、５３…磁性流体真空シール部材、５３ａ…マグネットリング、５３ｂ…磁性体リング、５３ｃ…磁性流体、５４…空洞部、５５…ベアリング部材、７１…ステータ、８０…永久磁石、１２０ａ，１２０ｂ…濡れ防止層、ａｘ…回転軸。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary anode type X-ray tube apparatus, 3 ... Housing, 5 ... X-ray tube main body, 7 ... Coolant, 11 ... Vacuum envelope, 11c ... End part, 11e ... Flange, 13 ... Cathode gun, 15 ... Anode target, 20 ... rotating body, 21 ... cylindrical part, 21a ... projecting part, 51 ... fixed part, 52 ... projecting part, 53 ... magnetic fluid vacuum seal member, 53a ... magnet ring, 53b ... magnetic body ring, 53c ... magnetic Fluid, 54 ... cavity, 55 ... bearing member, 71 ... stator, 80 ... permanent magnet, 120a, 120b ... wetting prevention layer, ax ... rotating shaft.

Claims

A cathode that emits electrons;
An anode target that emits X-rays when electrons emitted from the cathode collide;
A vacuum envelope in which the cathode and the anode target are stored and arranged;
A housing for accommodating at least the vacuum envelope;
A cylindrical fixed body fixed by at least one of the vacuum envelope and the housing;
A cylindrical rotating body that fixes the anode target, is supported by the fixing body, and is rotatably provided with the anode target;
A bearing mechanism provided between the fixed body and the rotating body;
A vacuum sealing mechanism that is provided between the fixed body and the rotating body and enables the rotation of the vacuum envelope while maintaining a vacuum in the vacuum envelope using a magnetic fluid;
A rotation driving device for rotating the rotating body;
Provided in at least one of the fixed body and the rotating body on the inside of the vacuum envelope from the vacuum seal mechanism, forming an annular cavity surrounded with the fixed body, the rotating body and the vacuum seal mechanism, and the rotating body And a jacket for closing the passage from the cavity to the inside of the vacuum envelope,
Rotating anode type X-ray tube device.

The rotary anode type X-ray tube apparatus according to claim 1, wherein at least a part of a surface of the member surrounding the hollow portion is formed of a substance that is difficult to wet with a magnetic fluid.

The rotary anode X-ray tube apparatus according to claim 1, further comprising a permanent magnet disposed in the cavity.

The rotary anode X-ray tube device according to claim 1, further comprising a permanent magnet that is proximate to the cavity and disposed on the opposite side of the rotation axis of the rotating body with respect to the cavity. .

An anode target;
A rotatable vacuum envelope integrated with the anode target;
A housing that houses at least the vacuum envelope and holds it rotatably;
A circulation path through which a cooling medium circulates in proximity to at least the anode target of the vacuum envelope;
A cathode housed in the vacuum envelope so as to be stationary facing the anode target;
A cathode support for supporting the cathode;
A cylindrical fixed body fixed by at least one of the vacuum envelope and the housing;
A bearing mechanism provided between the fixed body and the vacuum envelope;
A vacuum sealing mechanism that is provided between the fixed body and the vacuum envelope and enables rotation of the vacuum envelope while maintaining a vacuum in the vacuum envelope using a magnetic fluid;
A rotation driving device for rotating the vacuum envelope;
Provided in at least one of the fixed body and the rotating body on the inner side of the vacuum envelope from the vacuum seal mechanism, forming an annular cavity surrounded together with the fixed body, the vacuum envelope and the vacuum seal mechanism, A jacket that maintains rotation of the vacuum envelope and closes a passage from the cavity to the inside of the vacuum envelope;
Rotating anode type X-ray tube device.

A cathode that emits electrons;
An anode target disposed opposite to the cathode and emitting X-rays when electrons emitted from the cathode collide;
A vacuum envelope in which the cathode and the anode target are stored and arranged;
A housing for accommodating at least the vacuum envelope;
A cylindrical fixed body fixed by at least one of the vacuum envelope and the housing;
A rotating body that fixes the anode target, is surrounded by the fixed body, is supported by the fixed body, and is rotatably provided with the anode target;
A vacuum sealing mechanism that is provided between the fixed body and the rotating body and enables the rotation of the rotating body while maintaining a vacuum in the vacuum envelope using a magnetic fluid;
A rotation driving device for rotating the rotating body;
Provided in at least one of the fixed body and the rotating body on the inside of the vacuum envelope from the vacuum seal mechanism, forming an annular cavity surrounded with the fixed body, the rotating body and the vacuum seal mechanism, and the rotating body And a jacket for closing the passage from the cavity to the inside of the vacuum envelope,
Rotating anode type X-ray tube device.