JP2016009617A - 回転陽極型ｘ線管 - Google Patents

Abstract

【課題】長寿命化が可能な回転陽極型Ｘ線管を提供する。
【解決手段】回転陽極型Ｘ線管は、固定軸と、回転体２０と、陰極と、陽極ターゲットと、を備える。回転体２０は、第１円筒２１と、第２円筒２２と、第３円筒２３と、を備える。第２円筒２２と第３円筒２３とは互いに固定されている。第１ねじ部２１ａと第３ねじ部２２ａの間隔２０ａより第１平滑部２１ｃと第３平滑部２２ｂの間隔が小さい。第２ねじ部２１ｂと第４ねじ部２３ａの間隔２０ｃより第２平滑部２１ｄと第４平滑部２３ｂの間隔は小さい。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、回転陽極型Ｘ線管に関する。

従来、Ｘ線を使用して被写体を診断する医療用機器や工業用機器には、Ｘ線発生源としてＸ線管装置が使用されている。Ｘ線管装置として、回転陽極型のＸ線管を備えた回転陽極型Ｘ線管装置が知られている。

回転陽極型Ｘ線管装置は、Ｘ線を放射する回転陽極型Ｘ線管と、ステータコイルと、これら回転陽極型Ｘ線管及びステータコイルを収容した筐体と、を備えている。回転陽極型Ｘ線管は、固定軸と、電子を発生する陰極と、陽極ターゲットと、回転体と、真空外囲器と、を備えている。回転体は、円筒部などを備え、陽極ターゲットに接続されている。回転体はステータコイルから発生する磁界により回転する。また、陰極は電子を放出する。陽極ターゲットに電子が衝突することにより、Ｘ線が放出される。

特許第３７０３５２２号公報 特公平６−７０８９６号公報

本実施形態の目的は、長寿命化が可能な回転陽極型Ｘ線管を提供することにある。

一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管は、固定軸と、前記固定軸の周囲で軸受により支持された回転体と、電子を放出する陰極と、回転体に接続され、前記陰極から放出された電子が衝突しＸ線を発生する陽極ターゲットと、を備え、前記回転体は、外面に第１ねじ部と第１平滑部とが形成され、内面に第２ねじ部と第２平滑部とが形成された第１円筒と、内面に第３ねじ部と第３平滑部が形成され、第１回転方向に回して前記第３ねじ部を前記第１ねじ部に締め付けることにより前記第１円筒に連結された第２円筒と、外面に第４ねじ部と第４平滑部が形成され、前記第１回転方向とは逆向きの第２回転方向にまわして前記第４ねじ部を前記第２ねじ部に締め付けることにより、前記第１円筒に連結された第３円筒と、を備え、前記第２円筒と前記第３円筒とは互いに固定され、前記第１ねじ部と前記第３ねじ部の間隔より前記第１平滑部と前記第３平滑部の間隔は小さく、前記第２ねじ部と前記第４ねじ部の間隔より前記第２平滑部と前記第４平滑部の間隔は小さい。

図１は、一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。 図２は、図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置の回転体の一部を概略的に示す断面図である。 図３は、上記実施形態の第１の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。 図４は、上記実施形態の第２の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。 図５は、上記実施形態の第３の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。

以下、一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置について図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。
図１に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管１及び磁界を発生させるコイルであるステータコイル２等を備えている。回転陽極型Ｘ線管１は、陰極６０と、陽極ターゲット５０と、回転体２０と、固定軸１０と、真空外囲器７０と、を備えている。

陰極６０は、陽極ターゲット５０上のＸ線放射層５１に対向して配置されている。陰極６０は、真空外囲器７０の内壁に取り付けられている。陰極６０は、電子を放出するフィラメント６１を備えている。

回転体２０は、固定軸１０の周囲で軸受により支持されている。回転体２０は、第１円筒２１と、第２円筒２２と、第３円筒２３と、第４円筒２４とを備えている。第１円筒２１、第２円筒２２、第３円筒２３及び第４円筒２４は、固定軸１０と同軸的に設けられている。

陽極ターゲット５０は回転体２０に接続されている。陽極ターゲット５０は、固定軸１０等と同軸的に設けられている。陽極ターゲット５０は、円環状に形成され、第１円筒２１に接続されている。陽極ターゲット５０は、一般に重金属等の材料で形成され、本実施形態においては、モリブデン合金で形成されている。陽極ターゲット５０は、回転体２０と一体的に回転する。陽極ターゲット５０は、円環状のＸ線放射層５１を有している。Ｘ線放射層５１に、陰極６０から放出された電子が衝突することによりＸ線が放射される。Ｘ線放射層５１は、融点の高い金属で形成される必要がある。ここでは、Ｘ線放射層５１は、タングステン合金で形成されている。

本実施形態において、陽極ターゲット５０は、第１円筒２１と同一材料で一体に形成されている。なお、陽極ターゲット５０は、第１円筒２１の側面に接合されていてもよい。この場合、第１円筒２１と陽極ターゲット５０とは、同一材料により形成されていてもよく、又は、互いに異なる材料により形成されていてもよい。また、本実施形態における陽極ターゲット５０の形状は一例であり、陽極ターゲット５０は、円盤状等、種々の形状をとることが可能である。

真空外囲器７０は、固定軸１０、回転体２０及び陰極６０等を収容している。真空外囲器７０は密閉され、内部が真空状態に維持されている。真空外囲器７０は、例えば、ガラスで形成されている。

ステータコイル２は、第４円筒２４と対向し、真空外囲器７０の外側を環状に囲むように設けられている。

固定軸１０は、円筒状に形成されている。固定軸１０の一端部は、真空外囲器７０の開口部７１を通り、真空外囲器７０の外側に延出している。固定軸１０は真空外囲器７０に気密に接続されている。固定軸１０は、内部に管部３０を備える。円環部４０は、固定軸１０の一端部に液密に接合されている。管部３０は、外周面が円環部４０の開口部に液密に接合され、固定軸１０の外部に延出している。固定軸１０は、管部３０とともに冷却液Ｌの流路を形成している。

管部３０は、この内部に冷却液Ｌを取り入れる取入口３０ａと、冷却液Ｌを固定軸１０の内部に吐き出す吐出口３０ｂを有している。取入口３０ａは、固定軸１０の一端部から外部に延出した側に位置している。また吐出口３０ｂは、固定軸１０の他端部に隙間を置いて位置している。

固定軸１０の一端部には、開口部が形成され、この開口部には管部３５が液密に接合されている。管部３５は、冷却液Ｌを外部に取り出す取出口３５ａを有している。

以上のことから、回転陽極型Ｘ線管１の内部を循環する冷却液Ｌは、取入口３０ａから取り入れられ、管部３０の内部を通り、吐出口３０ｂから固定軸１０の内部に吐出され、管部３０及び固定軸１０の間を通り、管部３５の取出口３５ａから取り出される。なお、上記冷却液Ｌは、逆方向に循環してもよい。この場合、管部３５が冷却液Ｌの取入口を形成し、管部３０が冷却液Ｌの取出口を形成する。冷却液Ｌの流路は、特に限定されるものではなく、例えば、固定軸１０の一端から固定軸１０の中に流入し、固定軸１０の他端から流出するような、固定軸１０を貫通する様な形状をとっても良い。

Ｘ線管装置の動作において、ステータコイル２は第４円筒２４に与える磁界を発生するため、回転体２０は陽極ターゲット５０とともに一体に回転する。また、陰極６０に相対的に負の電圧が印加され、陽極ターゲット５０に相対的に正の電圧が印加される。陰極６０及び陽極ターゲット５０に電位差が生じる。フィラメント６１から放出された電子は、陽極ターゲット５０に向かって加速され、Ｘ線放射層５１に衝突する。これにより、Ｘ線放射層５１から発生したＸ線は、真空外囲器７０を透過し真空外囲器７０の外部に放出される。

図２は、図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置の回転体の一部を概略的に示す断面図である。なお、図２は回転体２０の中心軸Ｒ２０を通る断面図である。図２において、中心軸Ｒ２０を中心に対称な回転体２０の構造には、同一の符号及び名称を付すことができる。

図２に示すように、回転体２０は、第１円筒２１、第２円筒２２、第３円筒２３等を備えている。
第１円筒２１は、外面に第１ねじ部２１ａと第１平滑部２１ｃが形成され、内面に第２ねじ部２１ｂと第２平滑部２１ｄが形成されている。第１平滑部２１ｃはねじが刻まれていない滑らかな外周面を有し、第２平滑部２１ｄはねじが刻まれていない滑らかな内周面を有している。

第１円筒２１は、一端が閉塞し、他端が開口した筒状に形成されている。第１円筒２１は、重金属等の金属で形成され、例えばモリブデン合金で形成される。また、第１ねじ部２１ａはおねじであり、第２ねじ部２１ｂはめねじである。

第２円筒２２の内面には第３ねじ部２２ａと第３平滑部２２ｂが形成されている。第３平滑部２２ｂはねじが刻まれていない滑らかな内周面を有している。第３ねじ部２２ａは、第１ねじ部２１ａのねじピッチと同等のねじピッチを有している。第２円筒２２は、筒状に形成され、第１円筒２１に連結されている。第２円筒２２は、金属として、例えば鉄合金で形成されている。また、第３ねじ部２２ａはめねじである。

第３円筒２３は、外面に第４ねじ部２３ａと第４平滑部２３ｂが形成されている。第４平滑部２３ｂはねじが刻まれていない滑らかな外周面を有している。第４ねじ部２３ａは、第２ねじ部２１ｂのねじピッチと同等のねじピッチを有している。第３円筒２３は、筒状の形状をとっており、第１円筒２１に連結されている。また、第２円筒２２と第３円筒２３は互いに固定されている。第３円筒２３は、金属として、例えば鉄合金で形成されている。また、第４ねじ部２３ａはおねじである。

第４円筒２４は、筒状に形成され、第２円筒２２の外周面に接合され、第２円筒２２に固定されている。第４円筒２４は、金属として、例えば、銅で形成される。

第３ねじ部２２ａを第１回転方向に回して第１ねじ部２１ａに締め付けることにより、第２円筒２２は第１円筒２１に連結される。本実施形態において、第１ねじ部２１a及び第３ねじ部２２aに右ねじが使用される。中心軸２０Ｒの法線方向において、第１ねじ部２１ａ及び第３ねじ部２２ａは、間隔２０ａを置いて互いに対向している。中心軸２０Ｒの法線方向において、第１平滑部２１ｃ及び第３平滑部２２ｂは、間隔２０ｂを置いて互いに対向している。間隔２０ｂは間隔２０ａより小さい。一例を挙げると、間隔２０ａは１００μｍであり、間隔２０ｂは２０μｍである。

第４ねじ部２３ａを第２回転方向に回して第２ねじ部２１ｂに締め付けることにより、第３円筒２３は第１円筒２１に連結される。第２ねじ部２１ｂ及び第４ねじ部２３ａに左ねじが使用される。第１回転方向と第２回転方向は逆回りであり、本実施形態において、第１回転方向は右回りであり、第２回転方向は左回りである。中心軸２０Ｒの法線方向において、第２ねじ部２１ｂ及び第４ねじ部２３ａは、間隔２０ｃを置いて互いにと対向している。中心軸２０Ｒの法線方向において、第２平滑部２１ｄ及び第４平滑部２３ｂは、間隔２０ｄを置いて互いに対向している。間隔２０ｄは間隔２０ｃより小さい。一例を挙げると、間隔２０ｃは１００μｍであり、間隔２０ｄは２０μｍである。

第１円筒２１は、中心軸Ｒ２０に交差する第１先端面２１ｅを備えている。第２円筒２２は、中心軸Ｒ２０に交差し、中心軸Ｒ２０に平行な方向に第１先端面２１ｅと対向する第１当接面２２ｃを備えている。ここでは、例示的に示しているが、第１先端面２１ｅは中心軸Ｒ２０に垂直な一平面上に位置し、第１当接面２２ｃも中心軸Ｒ２０に垂直な一平面上に位置している。第１当接面２２ｃが第１先端面２１ｅに突き当たる（接する）まで、第３ねじ部２２ａは第１ねじ部２１ａに締め付けられている。

第３円筒２３は、中心軸Ｒ２０に交差する第２先端面２３ｃを備えている。第１円筒２１は、中心軸Ｒ２０に交差し、中心軸Ｒ２０に平行な方向に第２先端面２３ｃと対向する第２当接面２１ｆを備えている。ここでは、例示的に示しているが、第２先端面２３ｃは中心軸Ｒ２０に垂直な一平面上に位置し、第２当接面２１ｆも中心軸Ｒ２０に垂直な一平面上に位置している。第２先端面２３ｃが第２当接面２１ｆに突き当たる（接する）まで、第４ねじ部２３ａは第２ねじ部２１ｂに締め付けられている。

回転陽極型Ｘ線管１は、溶接部２０ｅ及び溶接部２０ｆを備えている。溶接部２０ｅ，２０ｆは、回転体２０の外部から溶接可能な個所に形成されている。
溶接部２０ｅは、第２円筒２２と第３円筒２３との溶接部である。本実施形態において、第２円筒２２の内面と第３円筒２３の外面とが溶接されることにより、第２円筒２２と第３円筒２３とが互いに固定されている。溶接部２０ｅは、第２円筒２２の内面と第３円筒２３の外面とを、第２円筒２２の内面の全周に亘って溶接する溶接部であってもよい。これにより、溶接部２０ｅは、第２円筒２２の内面と第３円筒２３の外面とを液密に閉塞することができる。又は、溶接部２０ｅは、第２円筒２２の内面と第３円筒２３の外面との複数個所を、部分的に溶接する溶接部であってもよい。又は、後述する変形例でも示すが、回転陽極型Ｘ線管１は、軸受の形態に応じて溶接部２０ｅ無しに形成されていてもよい。この場合、溶接部２０ｅ以外の手段にて、第２円筒２２と第３円筒２３とが互いに固定される。

溶接部２０ｆは、第１円筒２１と第２円筒２２との溶接部である。本実施形態において、溶接部２０ｆは、第２円筒２２の内面と第１円筒２１の外面とを、第２円筒２２の内面の全周に亘って溶接する溶接部である。これにより、溶接部２０ｆは、第２円筒２２の内面と第１円筒２１の外面とを液密に閉塞することができる。なお、溶接部２０ｆは、第２円筒２２の内面と第１円筒２１の外面との複数個所を、部分的に溶接する溶接部であってもよい。また、溶接部２０ｆは、必要に応じて形成されていればよい。例えば、後述する変形例でも示すが、回転陽極型Ｘ線管１は、軸受の形態に応じて溶接部２０ｆ無しに形成されていてもよい。

上記のように構成された一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管によれば、間隔２０ｂは間隔２０ａより小さい。また、間隔２０ｄは間隔２０ｃより小さい。回転体２０が上記間隔２０ｂ，２０ｄを有している場合は、回転体２０が上記間隔２０ｂ，２０ｄを有していない場合と比べて、回転体２０のアンバランスの発生を抑えることができ、回転体２０及び陽極ターゲット５０に生じる振動を低減することができる。よって、回転陽極Ｘ線管１全体に発生する振動を低減し、回転体２０及び陽極ターゲット５０の回転の安定性を得ることが可能となる。Ｘ線画像の解像度の低下や、騒音の発生の抑制も可能である。したがって長寿命化が可能な回転陽極型Ｘ線管を得ることが可能である。

回転体２０は第１円筒２１、第２円筒２２、第３円筒２３及び第４円筒２４を備えている。第２円筒２２は、第１回転方向に回して第３ねじ部２２ａを第１ねじ部２１ａに締め付けることにより第１円筒２１に連結される。なお、第１円筒２１と第２円筒２２の連結にろう付けを利用する場合では、第２円筒２２の第１円筒２１に対する偏芯や、第２円筒２２の第１円筒２１からの脱落の恐れがある。また陽極ターゲット５０の脱気を十分に行うことができないため、Ｘ線管に放電が発生しやすくなるものである。本実施形態においては、第１円筒２１と第２円筒２２との連結にろう付けを使用する必要はないため、連結部の温度によらずに第１円筒２１と第２円筒２２との連結を維持することができる。ひいては、陽極ターゲット５０への温度の制限を緩和することができる。

また、Ｘ線管の組み立て時において、陽極ターゲット５０を１０００℃以上に加熱することができる。陽極ターゲット５０に吸着されたガスを十分に放出することができるため、Ｘ線管における放電の発生を抑制することができる。

第１円筒２１は、陽極ターゲット５０が接続されているので、耐熱性の高い材料で形成される。第２円筒２２と第３円筒２３と第４円筒２４は第１円筒２１に比べて低い耐熱性の材料を用いることが可能であり、回転陽極型Ｘ線管装置の低コスト化が可能である。

回転体２０動作時の回転方向と、第３ねじ部２２aを締め付ける際に回す第１回転方向とは逆方向である。回転体２０の回転開始時に、第２円筒２２は左回りの回転トルクを受ける。第３ねじ部２２ａ及び第１ねじ部２１ａは、回転トルクの方向に対して緩まないねじである。一方回転体２０の回転終了時に、第２円筒２２は右回りの回転トルクを受ける。第３ねじ部２２ａ及び第１ねじ部２１ａは、回転トルクの方向に対して緩むねじである。そこで、回転体２０は、上記第３円筒２３をさらに有している。第３円筒２３は、第４ねじ部２３ａを第２ねじ部２１ｂに第２回転方向に締め付けることにより第１円筒２１に連結される。第２円筒２２と第３円筒２３とは互いに固定されている。回転体２０の回転終了時に、第４ねじ部２３ａ及び第２ねじ部２１ｂは、回転トルクの方向に対して緩まないねじである。このため、回転体２０の回転開始時においても回転終了時においても、第３ねじ部２２ａ及び第１ねじ部２１ａのゆるみを抑制することができ、第２円筒２２が第１円筒２１から脱落することなどを防止することができる。

第１円筒２１の第１先端面２１ｅと第２円筒２２の第１当接面２２ｃとは互いに接している。第３円筒２３の第２先端面２３ｃと第１円筒２１の第２当接面２１ｆとは互いに接している。上記先端面や当接面を利用して円筒同士の位置決めを行うことができるため、回転体２０の製造ばらつきを抑制することができる。回転体２０を容易に組み立てることができる。煩雑な組み立て作業を要しないため、回転体２０を効率よく組み立てることができる。また、回転体２０作動時の振動を低減することが可能となる。

次に、上記実施形態の第１の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置について説明する。図３は、上記実施形態の第１の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。本変形例は、上述した実施形態と比較して、大まかに、軸受のタイプが異なる点で相違している。

図３に示すように、固定軸１０は円柱状であり、鉄などの金属材料で形成されている。固定軸１０は、中心軸Ｒ２０に沿って延出して形成されている。本変形例において、第２円筒２２と第３円筒２３とは締り嵌めにより互いに固定されている。このため、第２円筒２２と第３円筒２３は溶接されていない。なお、第２円筒２２と第１円筒２１も溶接されていない。

軸受は、固定軸１０と第１円筒２１（回転体２０）との間に形成され、固定軸１０を中心に回転体２０を回転可能に支持する。本変形例において、軸受Ｂ１は、玉軸受Ｂ１ａ及び玉軸受Ｂ１ｂを有している。玉軸受Ｂ１ａ，Ｂ１ｂは固定軸１０と第１円筒２１の間に設けられ固定されている。上記固定する手法としては、各種の手法を採ることができる。例えば、まず固定軸１０に玉軸受Ｂ１ａ，Ｂ１ｂを設け、次いで第１円筒２１などを加熱し、その後第１円筒２１内に固定軸１０及び玉軸受Ｂ１ａ，Ｂ１ｂを圧入する手法を採ることができる。
上記第１の変形例においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

次に、上記実施形態の第２の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置について説明する。図４は、上記実施形態の第２の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。

図４に示すように、固定軸１０は、円柱状であり、鉄などの金属材料で形成されている。Ｘ線管は、さらに潤滑剤としての液体金属ＬＭを備え、軸受Ｂ１に動圧軸受を使っている。

固定軸１０は、外面に位置したラジアル軸受面Ｓ１０ａを有している。ラジアル軸受面Ｓ１０ａは、固定軸１０の外面に全周に亘って形成されている。第１円筒２１は、ラジアル軸受面Ｓ１０ａに隙間を置いて対向したラジアル軸受面Ｓ２１ａを有している。ラジアル軸受面Ｓ２１ａは、第１円筒２１の内面に全周に亘って形成されている。

ラジアル軸受面Ｓ２１ａの内径は、ラジアル軸受面Ｓ１０ａの直径より「わずかに」大きい。回転体２０及び固定軸１０は、軸受面同士が対向した領域を含む全対向領域で、互いに隙間（微小な隙間）を置いて設けられている。

液体金属ＬＭは、固定軸１０と回転体２０との間の隙間に充填されている。軸受Ｂ１は、固定軸１０の第１ラジアル軸受面Ｓ１０ａと、第１円筒２１の第２ラジアル軸受面Ｓ２１ａと、液体金属ＬＭと、を有したラジアル動圧軸受である。液体金属ＬＭは、ＧａＩｎ（ガリウム・インジウム）合金またはＧａＩｎＳｎ（ガリウム・インジウム・錫）合金等の材料を利用することができる。液体金属ＬＭは、常温で液状となる特性を持っている。また、液体金属ＬＭは、蒸気圧が低いという特性も持っている。このため、真空状態の回転陽極型Ｘ線管の内部で液体金属ＬＭを使用することができる。
上記第２の変形例においても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

溶接部２０ｅは、第２円筒２２の内面と第３円筒２３の外面とを、第２円筒２２の内面の全周に亘って溶接し、液密に閉塞している。溶接部２０ｆは、第１円筒２１の外面と第２円筒２２の内面とを、第２円筒２２の内面の全周に亘って溶接し、液密に閉塞している。これにより、第１円筒２１と第２円筒２２との間の隙間、第１円筒２１と第３円筒２３との間の隙間、第２円筒２２と第２円筒２３との間の隙間、をそれぞれ伝うことによる回転体２０の外側への液体金属ＬＭの漏れを防止することができる。これにより、放電の発生や、真空外囲器７０内の真空度の低下や、軸受Ｂ１における液体金属ＬＭの不足を、それぞれ抑制することができる。

次に、上記実施形態の第３の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置について説明する。図５は、上記実施形態の第３の変形例に係る回転陽極型Ｘ線管装置を概略的に示す断面図である。本変形例は、上述した第２の変形例と比較して、大まかに、回転陽極型Ｘ線管１が軸受Ｂ１だけでなく軸受Ｂ２，Ｂ３も有している点で相違している。

固定軸１０は、スラスト動圧軸受を形成する鍔部１１を有している。鍔部１１は、固定軸１０の中心軸Ｒ２０に平行な方向に第１ラジアル軸受面Ｓ１０ａに並んで設けられ、筒状に形成されている。固定軸１０は、鍔部１１の一端に第１スラスト軸受面Ｓ１１ａを有し他端に第２スラスト軸受面Ｓ１１ｂを有している。第１スラスト軸受面Ｓ１１ａ及び第２スラスト軸受面Ｓ１１ｂは環状に形成されている。

第１円筒２１は、第１スラスト軸受面Ｓ１１ａに隙間を置いて対向した環状の第３スラスト軸受面Ｓ２１ｂを有している。第３円筒２３は、第２スラスト軸受面Ｓ１１ｂに隙間を置いて対向した環状の第４スラスト軸受面Ｓ２３ａを有している。固定軸１０及び回転体２０は、全対向領域で、互いに隙間を置いて設けられている。液体金属ＬＭは、固定軸１０と回転体２０との間の隙間に充填されている。

軸受Ｂ２は、第１スラスト軸受面Ｓ１１ａと、第３スラスト軸受面Ｓ２１ｂと、液体金属ＬＭと、を有した第１スラスト動圧軸受である。軸受Ｂ３は、第２スラスト軸受面Ｓ１１ｂと、第４スラスト軸受面Ｓ２３ａと、液体金属ＬＭと、を有した第２スラスト動圧軸受である。軸受Ｂ２及び軸受Ｂ３は、固定軸１０及び回転体２０の中心軸Ｒ２０に沿った方向への相対的なズレを規制するものである。また、第３円筒２３と固定軸１０との間の隙間（クリアランス）は、回転体２０の回転を維持するとともに液体金属ＬＭの漏洩を抑制できる値に設定されている。以上のことから、上記隙間は僅かであり、第３円筒２３はラビリンスシールリング（labyrinth seal ring）として機能するものである。
上記第３の変形例においても、上述した第２の変形例と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述した実施形態において、第１回転方向を右回り、第２回転方向を左回りとして説明したが、これに限らず、第１回転方向を左回り、第２回転方向を右回りとしてもよい。この場合、第１ねじ部２１a及び第３ねじ部２２aに左ねじを使用し、第２ねじ部２１ｂ及び第４ねじ部２３ａに右ねじを使用すればよい。

上述した実施形態において、第１先端面２１ｅと第１当接面２２ｃとが接し、第２先端面２３ｃと第２当接面２１ｆとが接する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、回転体２０は、第１当接面２２ｃ及び第１先端面２１ｅのみが接するように形成されていてもよい。又は、回転体２０は、第２先端面２３ｃ及び第２当接面２１ｆのみが接するように形成されていてもよい。

中心軸Ｒ２０に平行な方向において、第１円筒２１の第１円筒２１の第１ねじ部２１ａ及び第１平滑部２１ｃの位置は逆であってもよい。この場合、第２円筒２２の第３ねじ部２２ａ及び第３平滑部２２ｂの位置も逆となる。又は、中心軸Ｒ２０に平行な方向において、第１円筒２１の第２ねじ部２１ｂ及び第２平滑部２１ｄの位置は逆であってもよい。この場合、第３円筒２３の第４ねじ部２３ａ及び第４平滑部２３ｂの位置も逆となる。

上述した実施形態において、間隔２０ｂが第１平滑部２１ｃと第３平滑部２２ｂの間隔である場合について説明したが、これに限定されるものではない。間隔２０ｂは、中心軸２０Ｒの法線方向において、互いに対向する、第２円筒２２の平滑部と第３円筒２３の平滑部の間隔であってもよい。
又は、上述した実施形態において、間隔２０ｄが第２平滑部２１ｄ及び第４平滑部２３ｂの間隔である場合について説明したが、これに限定されるものではない。間隔２０ｄは、中心軸２０Ｒの法線方向において、互いに対向する、第２円筒２２の平滑部と第３円筒２３の平滑部の間隔であってもよい。
又は、回転体２０は、間隔２０ｂ及び間隔２０ｄの替わりに、上記の互いに対向する第２円筒２２の平滑部と第３円筒２３の平滑部の間隔を有していてもよい。この場合、互いに対向する第２円筒２２の平滑部と第３円筒２３の平滑部の間隔が、間隔２０ａ，２０ｃより小さいことは言うまでもない。

本発明の実施形態は、上述した回転陽極型Ｘ線管及び回転陽極型Ｘ線管装置に限定されるものではなく、各種の回転陽極型Ｘ線管及び回転陽極型Ｘ線管装置に適用可能である。

１０…固定軸、２０…回転体、２１…第１円筒、２２…第２円筒、２３…第３円筒、
２１ａ…第１ねじ部、２１ｂ…第２ねじ部、２１ｃ…第１平滑部、２１ｄ…第２平滑部、
２１ｅ…第１先端面、２１ｆ…第２当接面、２２ａ…第３ねじ部、２２ｂ…第３平滑部、
２２ｃ…第１当接面、２３ａ…第４ねじ部、２３ｂ…第４平滑部、２３ｃ…第２先端面、
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ…間隔、
２０ｅ，２０ｆ…溶接部。

Claims (10)

1. 固定軸と、
   前記固定軸の周囲で軸受により支持された回転体と、
   電子を放出する陰極と、
   回転体に接続され、前記陰極から放出された電子が衝突しＸ線を発生する陽極ターゲットと、を備え、
   前記回転体は、
   外面に第１ねじ部と第１平滑部とが形成され、内面に第２ねじ部と第２平滑部とが形成された第１円筒と、
   内面に第３ねじ部と第３平滑部が形成され、第１回転方向に回して前記第３ねじ部を前記第１ねじ部に締め付けることにより前記第１円筒に連結された第２円筒と、
   外面に第４ねじ部と第４平滑部が形成され、前記第１回転方向とは逆向きの第２回転方向にまわして前記第４ねじ部を前記第２ねじ部に締め付けることにより、前記第１円筒に連結された第３円筒と、を備え、
   前記第２円筒と前記第３円筒とは互いに固定され、
   前記第１ねじ部と前記第３ねじ部の間隔より前記第１平滑部と前記第３平滑部の間隔は小さく、
   前記第２ねじ部と前記第４ねじ部の間隔より前記第２平滑部と前記第４平滑部の間隔は小さい回転陽極型Ｘ線管。
2. 前記第１円筒は、前記回転体の中心軸に交差する第１先端面を備え、
   前記第２円筒は、前記第１先端面と対向する第１当接面を備え、
   前記第１先端面と前記第１当接面とは互いに接する請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
3. 前記第３円筒は、前記回転体の中心軸に交差する第２先端面を備え、
   前記第１円筒は、前記第２先端面と対向する第２当接面を備え、
   前記第２先端面と前記第２当接面とは互いに接する請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
4. 前記第２円筒の内面と前記第３円筒の外面とが溶接されることにより前記第２円筒と前記第３円筒とが固定されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の回転陽極型Ｘ線管。
5. 前記第２円筒の内面と前記第３円筒の外面とは、前記第２円筒の内面の全周に亘って溶接されている請求項４に記載の回転陽極型Ｘ線管。
6. 前記第２円筒の内面と前記第１円筒の外面は、前記第２円筒の内面の全周に亘って溶接されている請求項１乃至５の何れか１項に記載の回転陽極型Ｘ線管。
7. 前記軸受は玉軸受である請求項１乃至６の何れか１項に記載の回転陽極型Ｘ線管。
8. 前記軸受は潤滑剤を用いた動圧軸受である請求項１乃至６の何れか１項に記載の回転陽極型Ｘ線管。
9. 前記潤滑剤は液体金属である請求項８に記載の回転陽極型Ｘ線管。
10. 前記固定軸は、第１ラジアル軸受面と、第１スラスト軸受面と、第２スラスト軸受面と、を備え、
    前記第１円筒は、第２ラジアル軸受面と、第３スラスト軸受面と、を備え、
    前記第３円筒は第４スラスト軸受面を備え、
    前記第１ラジアル軸受面、第２ラジアル軸受面及び潤滑剤は、ラジアル動圧軸受を形成し、
    前記第１スラスト軸受面、第３スラスト軸受面及び潤滑剤は、第１スラスト動圧軸受を形成し、
    前記第２スラスト軸受面、第４スラスト軸受面及び潤滑剤は、第２スラスト動圧軸受を形成する請求項８又は９に記載の回転陽極型Ｘ線管。

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