JP2009043652A

JP2009043652A - 冷却器及びｘ線管装置

Info

Publication number: JP2009043652A
Application number: JP2007209532A
Authority: JP
Inventors: Hideo Abu; 秀郎阿武; Takayuki Kitami; 隆幸北見
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2009-02-26

Abstract

【課題】放熱特性を向上させることができる冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置を提供する。
【解決手段】冷却器２は、冷却液７を循環させてＸ線管を冷却する。冷却器２は、冷却液７を循環させるポンプ２ｊと、冷却液の熱を外部へ放出させる熱交換器２ｆと、Ｘ線管の稼動中に冷却液の循環流量を制御する流量制御機構２ｍと、を備えている。
【選択図】図２

Description

この発明は、冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置に関する。

一般に、Ｘ線管装置として、回転陽極型Ｘ線管装置が知られている。回転陽極型Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管を備えている。この回転陽極型Ｘ線管は、静止状態の真空外囲器と、真空外囲器内に回転可能に設けられた陽極ターゲットと、真空外囲器内に静止して設けられた陰極とを有している。この他、回転陽極型Ｘ線管は、新しいタイプのものも製品化され始めている（例えば、特許文献１−６参照）。回転陽極型Ｘ線管は、ＣＴ装置やＸ線診断装置に搭載して使用されている。

上記した新しいタイプの回転陽極型Ｘ線管は、陽極ターゲット面自体を冷却液により強制的に冷却するものである。これにより、Ｘ線を放出させるために陽極ターゲット面に電子ビームを衝突させている期間に、陽極ターゲットから発生する熱を直接奪うことを可能としている。
特公平５−２７２０５号公報特開２００６−５４１８１号公報特許第２５３９１９３号公報仏国特許出願公開第２５９９５５５号明細書特許第２９２９５０６号公報米国特許第６３９６９０１号明細書

しかしながら、上記回転陽極型Ｘ線管の熱負荷が大きくなると、以下に述べる理由により、必要とされる回転陽極型Ｘ線管装置冷却性能が十分に得られない場合があった。
冷却液は、循環ポンプにより、流体抵抗が高い流路（たとえば、細いシャフト内部やターゲット内部に設けられた狭い流路、熱交換器流路等）を介して強制駆送される。このため、冷却液の流量を高めることには限界がある。

なぜならば、Ｘ線放出中の陽極ターゲット面の冷却のために必要とされる十分な冷却液の流量が得られる運転条件で循環ポンプを常時使用すると、ポンプの発熱のために冷却液の温度が上昇し過ぎたり、循環ポンプの寿命が低下するといった不具合が生じる可能性が高くなるためである。

これら不具合を解消するためには熱交換器や循環ポンプをより大型のものにすることで対応が可能であるが、使用電力が増加したり、コストが増加してしまう。
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、放熱特性を向上させることができる冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の態様に係る冷却器は、
冷却液を循環させてＸ線管を冷却する冷却器において、
前記冷却液を循環させるポンプと、
前記冷却液の熱を外部へ放出させる熱交換器と、
前記Ｘ線管の稼動中に前記冷却液の循環流量を制御する流量制御機構と、を備えている。

また、本発明の他の態様に係るＸ線管装置は、
ハウジングと、
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、を有し、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
少なくとも前記陽極ターゲットに近接する領域に形成され、前記冷却液が循環する循環路と、
前記冷却液を循環させるポンプと、
前記冷却液の熱を外部へ放出させる熱交換器と、
前記Ｘ線管の稼動中に前記冷却液の循環流量を制御する流量制御機構と、を備えている。

また、本発明の他の態様に係る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、を有したＸ線管と、
Ｘ線管を収納し、前記真空外囲器を回転可能に保持するハウジングと、
前記真空外囲器を回転させる回転駆動装置と、
少なくとも前記ハウジング内部及び前記真空外囲器外部間の領域に形成され、前記陽極ターゲットに近接する前記冷却液が循環する循環路と、
前記冷却液を循環させるポンプと、
前記冷却液の熱を外部へ放出させる熱交換器と、
前記Ｘ線管の稼動中に前記冷却液の循環流量を制御する流量制御機構と、を備えている。

この発明によれば、放熱特性を向上させることができる冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置を提供することができる。

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Ｘ線管装置について詳細に説明する。
図１に示すように、Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管装置１である。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２とを備えている。

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。

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。真空外囲器１１及び陽極ターゲット１５が高速度で回転していることは、冷却率の増加に寄与するものである。

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とにより、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。

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。

固定部５１に接続構体５１ａが設けられている。固定部材６３は陰極保持体１３ａに固定されている。接続構体５１ａおよび固定部材６３は、溶接部６５により溶接されている。固定部材６３の形状は、ベローズ（蛇腹）状の円筒状である。

固定部材６３により、陰極電子銃１３に、真空外囲器１１が回転される際の振動が不所望に伝達されることが低減される（接続構体５１ａ及び固定部材６３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、接続構体５１ａ及び固定部材６３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。

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。

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、ロータ６９ａが設けられている。ロータ６９ａは、真空外囲器１１の端部１１ｃの周囲に設けられている。ロータ６９ａの外周面には、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６９ｂが設けられている。

永久磁石６９ｂ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６９ｂ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。

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。

ハウジング３の内部及び真空外囲器１１の外部間の所定の領域には、循環路７ａが形成されている。循環路７ａは陽極ターゲット１５に近接している。循環路７ａは、冷却器２に繋がった領域であり、冷却液７が循環する領域である。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、循環路７ａを通り、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。

また、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５３により、所定の真空下に位置されている。磁性流体真空シール部材５３は、例えば、神山による「潤滑」第３０巻第８号ｐｐ７５〜７８に報告があるが、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ことにより、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により、圧力（気圧）差を維持するシール材であり、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。

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１１ｃ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。

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１１ｃ（ロータ６９ａの端部を含む）および突出部５２に、樹脂等をコーティングすることが好ましい。

また、ベアリング部材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部材を、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。

図１及び図２に示すように、冷却器２は、ホース２ａ、ホース２ｂ、ホース２ｃ、ホース２ｄ、冷却液槽２ｅ、熱交換器２ｆ、ポンプ２ｊ及び流量制御機構２ｍを備えている。熱交換器２ｆは、ラジエータ２ｇ、ファン２ｈ及びファン２ｉを有している。

ホース２ａは、ハウジング３の冷却液入り口５ｂに繋がっている。ホース２ｂは、ハウジング３の冷却液出口５ｃ及び冷却液槽２ｅに繋がっている。冷却液槽２ｅは冷却液７を収容している。この実施の形態において、冷却液槽２ｅの容積は９Ｌ（リットル）であり、冷却液槽２ｅは９Ｌの冷却液７を収容している。なお、冷却液槽２ｅの容積は、循環路７ａの容積以上であれば良い。ホース２ｃは、冷却液槽２ｅ及び熱交換器２ｆのラジエータ２ｇに繋がっている。

熱交換器２ｆは、ファン２ｈ及びファン２ｉにより、ラジエータ２ｇに空気を吹き付けることにより、冷却液７の熱を外部へ放出させ、冷却液７を冷却するものである。ホース２ｄは、熱交換器２ｆのラジエータ２ｇ及びポンプ２ｊに繋がっている。ポンプ２ｊはホース２ａに繋がっている。冷却器２において、ホース２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、熱交換器２ｆ及びポンプ２ｊは循環路２ｎを形成している。
なお、この実施の形態において、冷却液槽２ｅの容積は、冷却器２から外れた循環路２ｎの容積以上である。

ポンプ２ｊは、循環路７ａ、循環路２ｎ及び冷却液槽２ｅ内において冷却液７を循環させるものである。このため、冷却器２は、ポンプ２ｊが冷却液７を吐き出すことにより、冷却液７を冷却液入り口５ｂから循環路７ａに送り出す。循環路７ａに送り出された冷却液７は循環路７ａを通り、冷却器２は、冷却液７を冷却液出口５ｃから取り込む。

流量制御機構２ｍは、Ｘ線管本体５の稼動中にポンプ２ｊを制御し、冷却液７の循環流量を制御するものである。ポンプ２ｊを制御する際、流量制御機構２ｍは、例えばポンプ２ｊを稼動させる電力又は電圧を制御し、冷却液７の循環流量を制御している。

これにより、陽極ターゲット１５及び磁性流体真空シール部材５３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。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。

次に、上記Ｘ線管装置１の稼動方法について説明する。特に、冷却器２の稼動方法について説明する。ここでは、Ｘ線を２回曝射する場合について説明する。後述するが、Ｘ線管装置１を稼動することにより、準備期間Ｐ１→第１期間としてのＸ線曝射期間Ｐ２→第２期間としてのＸ線曝射休止期間Ｐ３→待機期間Ｐ４→・・・、と移行する。

図４及び図７に示すように、まず、ステップＳ１において、Ｘ線管装置１の稼動が開始すると、ステップＳ２において、Ｘ線管装置１を立ち上げる。これにより、準備期間Ｐ１に入る。ステップＳ３において、流量制御機構２ｍは、冷却液７の流量Ｆを、最低値、すなわち流量Ｆｍｉｎに設定する（図２）。この実施の形態において、流量Ｆｍｉｎは１２Ｌ／ｍｉｎに設定されている。
また、ファン２ｈ及びファン２ｉの稼動が開始され、ファン２ｈ及びファン２ｉによりラジエータ２ｇに空気が吹き付けられる。

続いて、ステップＳ４において、Ｘ線管装置１は、Ｘ線曝射開始要求があるかどうか判断し、Ｘ線曝射開始要求が無い場合、Ｘ線曝射開始要求があるかどうかの判断を繰り返す。Ｘ線曝射開始要求が有る場合、ステップＳ５において、流量制御機構２ｍは、冷却液７の流量Ｆを、最高値、すなわち流量Ｆｍａｘに切り替える（図３）。この実施の形態において、流量Ｆｍａｘは３６Ｌ／ｍｉｎ（６００ｃｍ^３／ｓｅｃ）に設定されている。

流量制御機構２ｍは、陽極ターゲット１５からＸ線が曝射され続けられる状態のＸ線曝射期間Ｐ２と、Ｘ線曝射期間Ｐ２に続き、陽極ターゲット１５からＸ線の曝射を休止した状態のＸ線曝射休止期間Ｐ３と、に冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）に切り替えるものである。

このため、ハウジング３内部の熱をハウジング３外部に一層放出することができる。すなわち、陽極ターゲット１５に電子ビームが衝突することにより陽極ターゲット１５において発生する熱及び反跳電子の衝撃を受ける窓部１１ｂにおいて発生する熱等を、冷却液７を介してハウジング３外部に放出することができる。

次いで、ステップＳ６において、流量制御機構２ｍは、陽極ターゲット１５に衝突する電子ビームのパワー情報を基に、Ｘ線曝射期間Ｐ２の長さ（Ｘ線曝射時間ｔ１）及びＸ線曝射休止期間Ｐ３の長さ（Ｘ線曝射休止時間ｔ２）を設定する。

ここで、Ｘ線曝射期間Ｐ２とは、陽極ターゲット１５からＸ線が曝射され続けられる状態の期間であり、陽極ターゲット１５に電子ビームが衝突し続ける期間である。Ｘ線曝射休止期間Ｐ３とは、陽極ターゲット１５からＸ線の曝射を休止した状態の期間である。Ｘ線曝射休止期間Ｐ３を設けることにより、Ｘ線の曝射により発生した熱を放出し、再度のＸ線の曝射が可能となる。すなわち、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３経過後に、再度のＸ線の曝射が可能となる。

この実施の形態において、Ｘ線曝射時間ｔ１を３０秒に設定し、陽極ターゲット１５に衝突する電子ビームのパワーＰｏを７２ｋＷと仮定する。このため、陽極ターゲット１５に、７２ｋＷ×３０ｓｅｃの電子ビームが入力されることになる。Ｘ線曝射休止時間ｔ２を４分と設定する。

図５及び図７に示すように、その後、ステップＳ７において、Ｘ線曝射禁止とする制御を解除する。これにより、Ｘ線管装置１によるＸ線の曝射が可能な状態となる。ステップＳ８において、Ｘ線管装置１は、Ｘ線曝射開始されたかどうか判断し、Ｘ線曝射開始されて無い場合、Ｘ線曝射が開始されたかどうかの判断を繰り返す。Ｘ線曝射（１回目のＸ線曝射）が開始された場合、パワーＰｏが７２ｋＷの電子ビームが陽極ターゲット１５に衝突され、Ｘ線は窓部１１ｂ及び窓部３ａから外部へ放射され（図１）、ステップＳ９において、Ｘ線曝射開始を起点としてタイムｔのカウントを開始する。すなわち、Ｘ線曝射時間ｔ１のカウントを開始する。

続いて、ステップＳ１０において、タイムｔがＸ線曝射時間ｔ１（３０秒）経過したかどうか判断し、Ｘ線曝射時間ｔ１経過して無い場合、タイムｔがＸ線曝射時間ｔ１経過したかどうかの判断を繰り返す。Ｘ線曝射時間ｔ１経過した場合、ステップＳ１１において、Ｘ線曝射禁止とする制御を行う。これにより、Ｘ線曝射が終了し、Ｘ線曝射期間Ｐ２からＸ線曝射休止期間Ｐ３に移行する。

次いで、ステップＳ１２において、タイムｔがＸ線曝射時間ｔ１（３０秒）及びＸ線曝射休止時間ｔ２（４分）を合計した時間経過したかどうか判断し、合計した時間経過して無い場合、タイムｔがｔ１＋ｔ２経過したかどうかの判断を繰り返す。合計した時間経過した場合、ステップＳ１３において、タイムｔのカウントを終了する。冷却器２によりハウジング３内部が冷却され、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３の終了時点において、再度のＸ線の曝射が可能な状態となる。そして、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３から待機期間Ｐ４に移行する。待機期間Ｐ４に移行した時点において、冷やされた冷却液７の温度Ｔ１は５０℃となる。

ステップＳ１４において、冷却液７の流量Ｆを、流量Ｆｍｉｎに設定する（図２）。流量制御機構２ｍは、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３終了時点で、冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）より低い第２流量値（１２Ｌ／ｍｉｎ）に切り替えるものである。

ステップＳ１５において、Ｘ線管装置１は、再度のＸ線曝射開始要求があるかどうか判断し、Ｘ線曝射開始要求が無い場合、ステップＳ１６においてＸ線管装置１は休止となる。再度のＸ線曝射開始要求が有る場合、ステップＳ５に移行する（図４）。

次に、２回目（２回目以降）のＸ線曝射を行う場合について説明する。
まず、ステップＳ５において、冷却液７の流量Ｆを、流量Ｆｍａｘに切り替える（図３）。上述したように、この実施の形態において、流量Ｆｍａｘは３６Ｌ／ｍｉｎ（６００ｃｍ^３／ｓｅｃ）に設定されている。

また、ファン２ｈ及びファン２ｉによりラジエータ２ｇに空気が吹き付けられている。２回目のＸ線曝射を行う場合においても、ファン２ｈ及びファン２ｉによりラジエータ２ｇに吹き付けられる空気の温度は、４５℃以下となるようＸ線管装置１によって管理されている。ここでは、上記空気温度を４５℃と仮定して説明する。

この実施の形態において、Ｘ線曝射時間ｔ１を３０秒に設定し、陽極ターゲット１５に衝突する電子ビームのパワーＰｏを７２ｋＷと仮定している。このため、陽極ターゲット１５に、７２ｋＷ×３０ｓｅｃの電子ビームが入力されることになる。Ｘ線曝射休止時間ｔ２を４分と設定している。

ここで、冷却液７の温度上昇及び蓄熱量と、冷却液槽２ｅの容積が９Ｌである理由と、Ｘ線曝射休止時間ｔ２を４分と設定している理由とについて説明する。
冷却液７の比熱ｃを１ｃａｌ／ｇと仮定する。冷却液７の密度ρを１ｇ／ｃｍ^３と仮定する。冷却液７の比熱ｃ及び密度ρは、水並みである。Ｘ線曝射期間Ｐ２が終了した時点での冷却液７の温度をＴ２とする。

温度Ｔ２は、Ｐｏ＝４．２×ｃ×ρ×（Ｔ２−Ｔ１）×Ｆの式を用いて求めることができる。但し、温度Ｔ２は、温度Ｔ１（５０℃）の冷却液７に陽極ターゲット１５の発熱が全て移動すると仮定して求める。上記した式を用いると、温度Ｔ２は７９℃となる。温度Ｔ２は８０℃以下であるため、許容範囲であり、ポンプ２ｊへの悪影響は殆ど無い。

Ｘ線曝射期間Ｐ２に循環する冷却液７の容積をＶとすると、容積Ｖは、Ｖ＝Ｆｍａｘ・ｔ１で求められる。上記した式を用いると、容積Ｖは１８Ｌとなる。冷却液槽２ｅ以外の冷却液７の収容部の容積を９Ｌと仮定すると、冷却液槽２ｅの容積を９Ｌ以上とする必要がある。このため、この実施の形態において、冷却液槽２ｅの容積を９Ｌとしている。

上記したように、Ｘ線曝射期間Ｐ２が終了した時点での冷却液７の温度Ｔ２は７９℃、ファン２ｈ、２ｉによりラジエータ２ｇに吹き付けられる空気の温度は４５℃、流量Ｆは流量Ｆｍａｘ（３６Ｌ／ｍｉｎ）である。この場合、冷却器２の冷却率は、例えば２０ｋＷである。上記した場合、流量Ｆを流量Ｆｍａｘに維持し続けることにより冷却液７の温度は約４分後に５０℃まで低下する。ｔ２を４分と設定した理由は上記したことによる。

図５及び図７に示すように、その後、ステップＳ７において、Ｘ線曝射禁止とする制御を解除する。ステップＳ８において、Ｘ線管装置１は、Ｘ線曝射開始されたかどうか判断する。Ｘ線曝射（２回目のＸ線曝射）が開始された場合、パワーＰｏが７２ｋＷの電子ビームが陽極ターゲット１５に衝突され、Ｘ線は窓部１１ｂ及び窓部３ａから外部へ放射され（図１）、ステップＳ９において、Ｘ線曝射開始を起点としてタイムｔのカウントを開始する。すなわち、Ｘ線曝射時間ｔ１のカウントを開始する。

続いて、ステップＳ１０において、タイムｔがＸ線曝射時間ｔ１（３０秒）経過したかどうか判断する。Ｘ線曝射時間ｔ１経過した場合、ステップＳ１１において、Ｘ線曝射禁止とする制御を行う。これにより、Ｘ線曝射が終了し、Ｘ線曝射期間Ｐ２からＸ線曝射休止期間Ｐ３に移行する。

次いで、ステップＳ１２において、タイムｔがＸ線曝射時間ｔ１（３０秒）及びＸ線曝射休止時間ｔ２（４分）を合計した時間経過したかどうか判断する。合計した時間経過した場合、ステップＳ１３において、タイムｔのカウントを終了する。冷却器２によりハウジング３内部が冷却され、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３の終了時点において、再度のＸ線の曝射が可能な状態となる。そして、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３から待機期間Ｐ４に移行する。待機期間Ｐ４に移行した時点において、冷やされた冷却液７の温度Ｔ１は５０℃となる。

ステップＳ１４において、冷却液７の流量Ｆを、流量Ｆｍｉｎに設定する（図２）。ステップＳ１５において、Ｘ線管装置１は、再度のＸ線曝射開始要求があるかどうか判断し、Ｘ線曝射開始要求が無い場合、ステップＳ１６においてＸ線管装置１は休止となり、Ｘ線管装置１の稼動が終了する（ステップＳ１７）。再度のＸ線曝射開始要求が有る場合、ステップＳ５に移行する（図４）。

この実施の形態において、Ｘ線曝射の要求は２回であるため、２回目のＸ線曝射を行った後、Ｘ線管装置１は休止となり、Ｘ線管装置１の稼動が終了する（ステップＳ１６、Ｓ１７）。なお、３回目以降のＸ線曝射を行う場合、上記した工程（ステップＳ５〜ステップＳ１５）を繰り返し行えば良い。

上記したように構成されたＸ線管装置によれば、Ｘ線管装置１は、Ｘ線管本体５と、ハウジング３と、冷却液７を循環させてＸ線管本体５を冷却する冷却器２と、循環路７ａとを備えている。冷却器２は、冷却液７を循環させるポンプ２ｊと、冷却液７の熱を外部へ放出させる熱交換器２ｆと、Ｘ線管本体５の稼動中に冷却液７の循環流量を制御する流量制御機構２ｍとを有している。

より詳しくは、流量制御機構２ｍは、陽極ターゲット１５からＸ線が曝射され続けられる状態のＸ線曝射期間Ｐ２と、Ｘ線曝射期間Ｐ２に続き、陽極ターゲット１５からＸ線の曝射を休止した状態のＸ線曝射休止期間Ｐ３と、に冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）に切り替え、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３終了時点で、冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）より低い第２流量値（１２Ｌ／ｍｉｎ）に切り替えるものである。上記したことは、流量制御機構２ｍがポンプ２ｊの稼動を制御することにより行われている。

Ｘ線曝射期間Ｐ２及びＸ線曝射休止期間Ｐ３の流量Ｆは流量Ｆｍａｘである。Ｘ線曝射休止期間Ｐ３だけでなく、Ｘ線曝射期間Ｐ２及びＸ線曝射休止期間Ｐ３に流量Ｆｍａｘに設定されている。

このため、Ｘ線曝射時に陽極ターゲット１５の発生する熱を冷却液７を介してハウジング３外部に効率良く放出することができる。このため、放熱特性を向上させることができる冷却器２を得ることができる。また、熱交換器２ｆ及びポンプ２ｊの大型化を図ることなく、かつ、消費電力及び製造コストの増加を抑制できる上記Ｘ線管装置１を実現することができる。また、ポンプ２ｊの発熱のために冷却液７の温度が上昇し過ぎたり、ポンプ２ｊの寿命が低下するといった不具合が生じることも抑制される。

冷却器２は、冷却液槽２ｅを有している。このため、冷却液槽２ｅに収容された冷却液７を用いることにより、Ｘ線曝射期間Ｐ２に循環する冷却液７の容積Ｖ（Ｆｍａｘ・ｔ１）を得ることができる。このため、熱交換器２ｆ及びポンプ２ｊにかかる負荷を低減させることができる。

流量制御機構２ｍは、陽極ターゲット１５に衝突する電子ビームのパワー情報を基に、Ｘ線曝射期間Ｐ２及びＸ線曝射休止期間Ｐ３の長さと、第１流量値及び第２流量値の値を設定することができる。このため、陽極ターゲット１５の発生する熱を冷却液７を介してハウジング３外部に効率良く放出することができ、Ｘ線曝射を複数回行う場合であっても、効率良くＸ線曝射を行うことができる。

また、上述した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、例えば、回転陽極型Ｘ線管装置が組み込まれる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。

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、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、放熱特性を向上させることができる冷却器２を得ることができ、長期間に亘って安定した動作が可能であり、コンパクトなＸ線管装置を得ることができる。

次に、この発明の第２の実施の形態に係る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、以下に述べる構成以外である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８及び図９に示すように、Ｘ線管装置１の冷却器２の構成が上述した実施の形態と異なっている。この実施の形態において、冷却器２は、上述した実施の形態の構成の他、他のポンプ２ｋをさらに有している。

ポンプ２ｋは、冷却液７を循環させるものである。ポンプ２ｋは、ポンプ２ｊと合計吐出流量が異なる。ここで、合計吐出流量とは、流量Ｆと循環時間との積で求められる。ホース２ａの一端側は二股に形成され、一方がポンプ２ｊに繋がって、他方がポンプ２ｋに繋がっている。ホース２ｄの一端側は二股に形成され、一方がポンプ２ｊに繋がって、他方がポンプ２ｋに繋がっている。ポンプ２ｊ及びポンプ２ｋは、循環路２ｎに並列に接続されている。

流量制御機構２ｍは、稼動させるポンプ２ｊ及びポンプ２ｋの組合せを制御するものである。これにより、流量制御機構２ｍは、冷却液７の循環流量を第１流量値又は第２流量値に切り替えることができる。この実施の形態において、流量制御機構２ｍは、ポンプ２ｊ及びポンプ２ｋを稼動させた場合に第１流量値（Ｆｍａｘ＝３６Ｌ／ｍｉｎ）に切り替え（図９）、ポンプ２ｊのみを稼動させた場合に第２流量値（Ｆｍｉｎ＝１２Ｌ／ｍｉｎ）に切り替えている（図８）。

上記したように構成されたＸ線管装置によれば、Ｘ線管装置１は、Ｘ線管本体５と、ハウジング３と、冷却液７を循環させてＸ線管本体５を冷却する冷却器２と、循環路７ａとを備えている。冷却器２は、冷却液７を循環させるポンプ２ｊ、２ｋと、冷却液７の熱を外部へ放出させる熱交換器２ｆと、Ｘ線管本体５の稼動中に冷却液７の循環流量を制御する流量制御機構２ｍとを有している。

より詳しくは、流量制御機構２ｍは、陽極ターゲット１５からＸ線が曝射され続けられる状態のＸ線曝射期間Ｐ２と、Ｘ線曝射期間Ｐ２に続き、陽極ターゲット１５からＸ線の曝射を休止した状態のＸ線曝射休止期間Ｐ３と、に冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）に切り替え、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３終了時点で、冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）より低い第２流量値（１２Ｌ／ｍｉｎ）に切り替えるものである。上記したことは、流量制御機構２ｍが稼動させるポンプ２ｊ及びポンプ２ｋの組合せを制御することにより行われている。

このため、Ｘ線曝射時に陽極ターゲット１５の発生する熱を冷却液７を介してハウジング３外部に効率良く放出することができる。このため、放熱特性を向上させることができる冷却器２を得ることができる。また、熱交換器２ｆ及びポンプ２ｊ、２ｋの大型化を図ることなく、かつ、消費電力及び製造コストの増加を抑制できる上記Ｘ線管装置１を実現することができる。また、ポンプ２ｊ、２ｋの発熱のために冷却液７の温度が上昇し過ぎたり、ポンプ２ｊ、２ｋの寿命が低下するといった不具合が生じることも抑制される。

冷却器２は、冷却液槽２ｅを有している。このため、冷却液槽２ｅに収容された冷却液７を用いることにより、Ｘ線曝射期間Ｐ２に循環する冷却液７の容積Ｖ（Ｆｍａｘ・ｔ１）を得ることができる。このため、熱交換器２ｆ及びポンプ２ｊ、２ｋにかかる負荷を低減させることができる。

次に、この発明の第３の実施の形態に係る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、以下に述べる構成以外である他の構成は上述した第１の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１０及び図１１に示すように、Ｘ線管装置１の冷却器２の構成が第１の実施の形態と異なっている。この実施の形態において、冷却器２は、上述した第１の実施の形態の構成の他、バイパス２ｐおよびバイパスバルブ２ｖをさらに有している。

バイパス２ｐは、導管で形成されている。バイパス２ｐは、熱交換器２ｆの冷却液取り入れ側および冷却液送り出し側にそれぞれ連結されている。この実施の形態において、バイパス２ｐは、ホース２ｃおよびホース２ｄにそれぞれ連結されている。

バイパスバルブ２ｖは、バイパス２ｐに取付けられている。バイパスバルブ２ｖは、バイパス２ｐの開閉を切換え可能である。流量制御機構２ｍは、バイパスバルブ２ｖの開閉を制御し、冷却液７の循環流量を制御するものである。ここでは、流量制御機構２ｍによる自動操作にてバイパス２ｐの開閉を切替えているが、手動操作にてバイパス２ｐの開閉を切替えるよう形成しても良い。

流量制御機構２ｍは、バイパスバルブ２ｖの開閉を制御し、冷却液７の循環流量を第１流量値又は第２流量値に切り替えることができる。流量制御機構２ｍは、バイパスバルブ２ｖを開いた場合に第１流量値（Ｆｍａｘ＝３６Ｌ／ｍｉｎ）に切り替え（図１１）、バイパスバルブ２ｖを閉じた場合に第２流量値（Ｆｍｉｎ＝１２Ｌ／ｍｉｎ）に切り替えている（図１０）。

上記したように構成されたＸ線管装置によれば、Ｘ線管装置１は、Ｘ線管本体５と、ハウジング３と、冷却液７を循環させてＸ線管本体５を冷却する冷却器２と、循環路７ａとを備えている。冷却器２は、冷却液７を循環させるポンプ２ｊと、冷却液７の熱を外部へ放出させる熱交換器２ｆと、バイパス２ｐと、バイパスバルブ２ｖと、Ｘ線管本体５の稼動中に冷却液７の循環流量を制御する流量制御機構２ｍとを有している。

より詳しくは、流量制御機構２ｍは、陽極ターゲット１５からＸ線が曝射され続けられる状態のＸ線曝射期間Ｐ２と、Ｘ線曝射期間Ｐ２に続き、陽極ターゲット１５からＸ線の曝射を休止した状態のＸ線曝射休止期間Ｐ３と、に冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）に切り替え、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３終了時点で、冷却液７の循環流量の値を第１流量値（３６Ｌ／ｍｉｎ）より低い第２流量値（１２Ｌ／ｍｉｎ）に切り替えるものである。上記したことは、流量制御機構２ｍがバイパスバルブ２ｖの開閉を制御することにより行われている。

このため、Ｘ線曝射時に陽極ターゲット１５の発生する熱を冷却液７を介してハウジング３外部に効率良く放出することができる。このため、放熱特性を向上させることができる冷却器２を得ることができる。また、冷却器２の大型化を図ることなく、かつ、消費電力及び製造コストの増加を抑制できる上記Ｘ線管装置１を実現することができる。

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。

電子ビームのパワーＰｏが７２ｋＷ未満又はＸ線曝射時間ｔ１が３０秒未満の場合、流量制御機構２ｍは、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３の長さと、第１流量値の値を任意の値に設定することが適している。例えば、Ｘ線曝射休止期間Ｐ３の長さ（Ｘ線曝射休止時間ｔ２）を短くしたり、第１流量値を小さく（流量Ｆｍａｘ以下に設定）しても良い。

冷却液７の循環流量を制御する（変える）方法としては、上述した第１の実施の形態で述べたポンプ２ｊを稼動させる電力又は電圧を制御する方法と、第２の実施の形態で述べた稼動させるポンプ２ｊ、２ｋの組合せを制御する方法とを組み合わせた方法であっても良い。流量制御機構２ｍは、これらの方法を組合せることにより、冷却液７の循環流量を制御することもできる。

流量制御機構２ｍは、Ｘ線の曝射に必要な陽極ターゲット１５に衝突する電子ビームのパワーの増加に伴って冷却液７の循環流量の値を、段階的又は連続的に増加させても良い。上記したように、流量制御機構２ｍは、電子ビームの条件を考慮して冷却液７の循環流量の値を制御しても良い。

又は、冷却器２は、冷却液槽２ｅの他、少なくとも１つの他の冷却液槽を有していても良い。この場合、複数の冷却液槽の合計の容積が循環路７ａの容積以上であれば良い。
冷却液槽は、単一部品であるため、比較的自由な形状に設計可能である。冷却器２は複数の冷却液槽を設けても良いため、Ｘ線管装置１の狭いスペースを活かして冷却液槽を設けても良い。上記したようにＸ線管装置１に冷却液槽を搭載することにより、スペース効率が高くなる。

冷却器２は、冷却液槽２ｅを循環路２ｎ中に設けられているが、ホース２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの容積、循環路７ａの容積、熱交換器２ｆの容積、及びポンプ２ｊ、２ｋの容積の合計が十分な値を有する場合、冷却液槽２ｅを設ける必要はない。すなわち、冷却液槽２ｅを設けなくとも、Ｘ線曝射期間Ｐ２に循環する冷却液７の容積Ｖを確保できる場合、冷却器２は、冷却液槽２ｅを設けずに形成されても良い。

また、ハウジング３、冷却液槽２ｅを除く冷却器２、及び冷却液槽２ｅを着脱自在な継手を介して繋ぐ構造としても良い。これにより、冷却液槽２ｅ等の搭載作業及び交換作業が容易となる。
冷却器２は３つ以上のポンプを有していても良い。
流量制御機構２ｍは、冷却器２に設けられている必要はなく、Ｘ線管装置に設けられていれば良い。

冷却液７は、水系に限らず、絶縁油を使用したり、空気等のガス体を使用することも可能である。
冷却器はポンプと熱交換器を含む一体のアセンブリーとしての実施例を述べて来たが、例えばポンプをＸ線管を収納するハウジングと一体的に設けたり、またはポンプを独立して設けたりするなど、これら構成部品は必ずしも冷却器として一体的に集合させる必要のないことは言うまでもない。

ベアリング部材５５は、ボールベアリングやロールベアリング等の転がり軸受け以外にすべり軸受けや磁気軸受け等を使用することも可能である。
ベアリング部材５５は、電気絶縁部材である支持部材５７を介してハウジング３に直接固定しているが、支持部材５７とハウジングの間、又は支持部材５７とベアリング部材の間に弾性部材や制振部材、又は吸収部材を配置して、回転部の回転に伴う振動をより低減させることも可能である。

この発明は、上述した実施の形態に係るＸ線管装置の他、特許文献１−６に示されるようなＸ線管装置や、陽極ターゲット１５に近接させた冷却液７により、陽極ターゲット１５を冷却する方式の回転陽極型Ｘ線管装置や、通常の静止した真空外囲器１１内に回転型の陽極ターゲット１５及び陰極電子銃１３を配置したＸ線管装置にも適用することができる。この発明は、いかなるＸ線管装置にも適用することができる。

この発明の第１の実施の形態に係るＸ線管装置を示す断面図。上記Ｘ線管装置の冷却器を示す図であり、特に、冷却液の循環流量の値を第２流量値に切り替えた状態を示す図。上記Ｘ線管装置の冷却器を示す図であり、特に、冷却液の循環流量の値を第１流量値に切り替えた状態を示す図。上記Ｘ線管装置の稼動の流れ図。図４に続く、上記Ｘ線管装置の稼動の流れ図。図５に続く、上記Ｘ線管装置の稼動の流れ図。上記Ｘ線管装置の稼動経過時間に対する冷却液の流量の変化を、Ｘ線曝射のタイミングとともに示した図。この発明の第２の実施の形態に係るＸ線管装置を示す断面図であり、特に、冷却液の循環流量の値を第２流量値に切り替えた状態を示す図。この発明の第２の実施の形態に係るＸ線管装置を示す断面図であり、特に、冷却液の循環流量の値を第１流量値に切り替えた状態を示す図。この発明の第３の実施の形態に係るＸ線管装置を示す断面図であり、特に、冷却液の循環流量の値を第２流量値に切り替えた状態を示す図。この発明の第３の実施の形態に係るＸ線管装置を示す断面図であり、特に、冷却液の循環流量の値を第１流量値に切り替えた状態を示す図。

符号の説明

１…Ｘ線管装置、２…冷却器、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ…ホース、２ｅ…冷却液槽、２ｆ…熱交換器、２ｇ…ラジエータ、２ｈ，２ｉ…ファン、２ｊ，２ｋ…ポンプ、２ｍ…流量制御機構、２ｎ…循環路、２ｐ…バイパス、２ｖ…バイパスバルブ、３…ハウジング、５…Ｘ線管本体、７…冷却液、７ａ…循環路、１１…真空外囲器、１３…陰極電子銃、１５…陽極ターゲット、５５…ベアリング部材、５７…支持部材、６９ａ…ロータ、６９ｂ…永久磁石、７１…ステータ、Ｆ…流量Ｆｍｉｎ…流量Ｆｍａｘ…流量、Ｐ１…準備期間、Ｐ２…Ｘ線曝射期間、Ｐ３…Ｘ線曝射休止期間、Ｐ４…待機期間、Ｐｏ…パワー、Ｖ…容積。

Claims

冷却液を循環させてＸ線管を冷却する冷却器において、
前記冷却液を循環させるポンプと、
前記冷却液の熱を外部へ放出させる熱交換器と、
前記Ｘ線管の稼動中に前記冷却液の循環流量を制御する流量制御機構と、を備えている冷却器。
前記流量制御機構は、前記ポンプを稼動させる電力又は電圧を制御し、前記冷却液の循環流量を制御する請求項１に記載の冷却器。
前記冷却液を循環させ、前記ポンプと合計吐出流量の異なる他のポンプをさらに備え、
前記ポンプ及び他のポンプは、前記冷却液が循環する循環路に並列に接続され、
前記流量制御機構は、稼動させる前記ポンプ及び他のポンプの組合せを制御する請求項１に記載の冷却器。
前記冷却液が循環する循環路に繋がった冷却液槽をさらに備え、
前記冷却液槽の容積は、前記冷却器から外れた前記循環路の容積以上である請求項１に記載の冷却器。
ハウジングと、
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、を有し、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
少なくとも前記陽極ターゲットに近接する領域に形成され、前記冷却液が循環する循環路と、
前記冷却液を循環させるポンプと、
前記冷却液の熱を外部へ放出させる熱交換器と、
前記Ｘ線管の稼動中に前記冷却液の循環流量を制御する流量制御機構と、を備えているＸ線管装置。
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、を有したＸ線管と、
Ｘ線管を収納し、前記真空外囲器を回転可能に保持するハウジングと、
前記真空外囲器を回転させる回転駆動装置と、
少なくとも前記ハウジング内部及び前記真空外囲器外部間の領域に形成され、前記陽極ターゲットに近接する前記冷却液が循環する循環路と、
前記冷却液を循環させるポンプと、
前記冷却液の熱を外部へ放出させる熱交換器と、
前記Ｘ線管の稼動中に前記冷却液の循環流量を制御する流量制御機構と、を備えているＸ線管装置。
前記流量制御機構は、前記ポンプを稼動させる電力又は電圧を制御し、前記冷却液の循環流量を制御する請求項５又は６に記載のＸ線管装置。
吐出流量の異なる他のポンプをさらに備え、
前記ポンプ及び前記他のポンプは、前記循環路に並列に接続され、
前記流量制御機構は、稼動させる前記ポンプ及び前記他のポンプの組合せを制御する請求項５又は６に記載のＸ線管装置。
前記熱交換器の冷却液取り入れ側および冷却液送り出し側にそれぞれ連結されたバイパスと、
前記バイパスに取付けられているとともにこのバイパスの開閉を切換え可能なバイパスバルブと、をさらに備え、
前記流量制御機構は、前記バイパスバルブの開閉を制御し、前記冷却液の循環流量を制御する請求項５又は６に記載のＸ線管装置。
前記循環路に繋がった冷却液槽をさらに備え、
前記冷却液槽の容積は、前記循環路の容積以上である請求項５又は６に記載のＸ線管装置。
前記流量制御機構は、前記陽極ターゲットからＸ線が曝射され続けられる状態の第１期間と、前記第１期間に続き、前記前記陽極ターゲットからＸ線の曝射を休止した状態の第２期間と、に前記冷却液の循環流量の値を第１流量値に切り替え、前記第２期間終了時点から前記陽極ターゲットからＸ線の曝射が再開されるまでの間、前記冷却液の循環流量の値を前記第１流量値より低い第２流量値に切り替える請求項５又は６に記載のＸ線管装置。
前記流量制御機構は、前記陽極ターゲットに衝突する電子ビームのパワー情報を基に前記第２期間の長さを設定する請求項１１に記載のＸ線管装置。
前記流量制御機構は、前記陽極ターゲットに衝突する電子ビームのパワー情報を基に前記第１流量値の値を設定する請求項１１又は１２に記載のＸ線管装置。
前記流量制御機構は、Ｘ線の曝射に必要な前記陽極ターゲットに衝突する前記電子ビームのパワーの増加に伴って前記冷却液の循環流量の値を、段階的又は連続的に増加させる請求項１１乃至１３の何れか１項に記載のＸ線管装置。