JP2810074B2 - Ｘ線管用回転陽極ターゲット - Google Patents
Ｘ線管用回転陽極ターゲットInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＸ線CT装置（Ｘ−ray Computed tomograph
y）等に使用されるＸ線管（Ｘ−ray Tube）におけるＸ
線発生方法と該方法を実施するＸ線管とに関する。
y）等に使用されるＸ線管（Ｘ−ray Tube）におけるＸ
線発生方法と該方法を実施するＸ線管とに関する。
公知例 特開昭46−34963号，特開昭59−191247号 Ｘ線CT装置による診断時間の短縮及び画像の解像度の
向上を図るためにＸ線管の回転陽極（rotati on annod
e）のＸ線ターゲツト（Ｘ−ray target）を大型化し
て、それの熱容量を大きくすることが望まれている。例
えば、平均温度が約1200℃で運転可能なＸ線ターゲツト
が望まれている。従来技術においては、Ｘ線管の回転陽
極のＸ線ターゲツトを大型化してその外径を大きくして
熱容量を大きくするとＸ線ターゲツト内の温度分布に起
因して電子線を受ける側とは反対の側へ大きく熱変形す
る。その結果、熱容量を大きくした割にはＸ線管から取
りだされる有効Ｘ線量が増加しないという問題がある。
また、熱容量を大きくしたことによつてより強力な電子
線をＸ線ターゲツトに照射し、より強力なＸ線を発生さ
せることができるが、そのためには、Ｘ線ターゲツトの
被冷却能力を大きくしなければならず、そのために、Ｘ
線ターゲツトを約10000r.p.m.の高速で回転しなければ
ならない。従来技術の金属材料を主体としたＸ線管の回
転陽極のＸ線ターゲツトにおいては、その重量が重いた
めに高速で回転されると、Ｘ線ターゲツトを支える軸受
にかかる負荷が増加し、軸受が摩耗してＸ線ターゲツト
が偏心して回転するようになる。このことも、前記した
熱容量を大きくした割にはＸ線管から取りだされる有効
Ｘ線量が増加しないという問題を引き起こし、さらに
は、Ｘ線ターゲツトが破壊するという重要な問題を引き
起こす。また、さらに、軸受から摩耗した金属粉がＸ線
管の耐電圧を低下させるという問題もある。
向上を図るためにＸ線管の回転陽極（rotati on annod
e）のＸ線ターゲツト（Ｘ−ray target）を大型化し
て、それの熱容量を大きくすることが望まれている。例
えば、平均温度が約1200℃で運転可能なＸ線ターゲツト
が望まれている。従来技術においては、Ｘ線管の回転陽
極のＸ線ターゲツトを大型化してその外径を大きくして
熱容量を大きくするとＸ線ターゲツト内の温度分布に起
因して電子線を受ける側とは反対の側へ大きく熱変形す
る。その結果、熱容量を大きくした割にはＸ線管から取
りだされる有効Ｘ線量が増加しないという問題がある。
また、熱容量を大きくしたことによつてより強力な電子
線をＸ線ターゲツトに照射し、より強力なＸ線を発生さ
せることができるが、そのためには、Ｘ線ターゲツトの
被冷却能力を大きくしなければならず、そのために、Ｘ
線ターゲツトを約10000r.p.m.の高速で回転しなければ
ならない。従来技術の金属材料を主体としたＸ線管の回
転陽極のＸ線ターゲツトにおいては、その重量が重いた
めに高速で回転されると、Ｘ線ターゲツトを支える軸受
にかかる負荷が増加し、軸受が摩耗してＸ線ターゲツト
が偏心して回転するようになる。このことも、前記した
熱容量を大きくした割にはＸ線管から取りだされる有効
Ｘ線量が増加しないという問題を引き起こし、さらに
は、Ｘ線ターゲツトが破壊するという重要な問題を引き
起こす。また、さらに、軸受から摩耗した金属粉がＸ線
管の耐電圧を低下させるという問題もある。
一方、軽量化を図つたＸ線ターゲツトとして基盤をグ
ラフアイトで作つたＸ線ターゲツトがある。例えば、特
開昭46−34863号，特開昭59−191247号におけるよう
に、グラフアイトを主体とした基盤上にタングステンや
タングステン合金層を設けた構造のターゲツトである。
ラフアイトで作つたＸ線ターゲツトがある。例えば、特
開昭46−34863号，特開昭59−191247号におけるよう
に、グラフアイトを主体とした基盤上にタングステンや
タングステン合金層を設けた構造のターゲツトである。
グラフアイトを主体とするＸ線ターゲツトは、グラフ
アイトの比重が約1.8g/cm3とタングステンの比重の約1/
10であり、回転軸、軸受にかかる負担が軽減され、大熱
容量のＸ線ターゲツトとして有望である。そして、グラ
フアイトは金属材料に比べて、実用負荷時に発生する応
力が小さいという利点がある。しかし、グラフアイトは
破壊強度が低いために高速回転時の信頼性を確保するこ
とは非常に困難であつた。しかし、従来技術のグラフア
イトを主体とするＸ線ターゲツトは、約3000r.p.m.の低
速回転が主な実用回転数であり、約10000回転の高速回
転に対する考慮がなされていない。このため、高速回転
ではクラツク等が発生し、十分な安全性をもつて運転す
ることが困難であつた。
アイトの比重が約1.8g/cm3とタングステンの比重の約1/
10であり、回転軸、軸受にかかる負担が軽減され、大熱
容量のＸ線ターゲツトとして有望である。そして、グラ
フアイトは金属材料に比べて、実用負荷時に発生する応
力が小さいという利点がある。しかし、グラフアイトは
破壊強度が低いために高速回転時の信頼性を確保するこ
とは非常に困難であつた。しかし、従来技術のグラフア
イトを主体とするＸ線ターゲツトは、約3000r.p.m.の低
速回転が主な実用回転数であり、約10000回転の高速回
転に対する考慮がなされていない。このため、高速回転
ではクラツク等が発生し、十分な安全性をもつて運転す
ることが困難であつた。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、Ｘ線管
の回転陽極のＸ線ターゲツトの熱容量を増大できるＸ線
管におけるＸ線発生方法を提供することにある。
の回転陽極のＸ線ターゲツトの熱容量を増大できるＸ線
管におけるＸ線発生方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、本発明による方法を実施するＸ
線管であつて、熱容量の増大に比例して有効Ｘ線量を増
加することが可能で、耐電圧を低下させることのないＸ
線管を提供することである。
線管であつて、熱容量の増大に比例して有効Ｘ線量を増
加することが可能で、耐電圧を低下させることのないＸ
線管を提供することである。
本発明のさらに他の目的は、熱容量の増大及びそれに
伴う高速回転を可能にするＸ線管用回転陽極のＸ線ター
ゲツトを提供することである。
伴う高速回転を可能にするＸ線管用回転陽極のＸ線ター
ゲツトを提供することである。
本発明によるＸ線管におけるＸ線発生方法は、金属被
覆層を有したＸ線ターゲツトを回転させ、前記金属被覆
層に陰極（cathode）から電子線を照射し、電子線照射
によるＸ線ターゲツトの熱変形と、遠心力によるＸ線タ
ーゲツトの変形とを相殺させて、電子線照射方向におけ
るＸ線ターゲツトの位置を保持してＸ線を発生させ、そ
れにより、熱容量の増大が可能となるＸ線管におけるＸ
線発生方法である。
覆層を有したＸ線ターゲツトを回転させ、前記金属被覆
層に陰極（cathode）から電子線を照射し、電子線照射
によるＸ線ターゲツトの熱変形と、遠心力によるＸ線タ
ーゲツトの変形とを相殺させて、電子線照射方向におけ
るＸ線ターゲツトの位置を保持してＸ線を発生させ、そ
れにより、熱容量の増大が可能となるＸ線管におけるＸ
線発生方法である。
本発明の一観点によるＸ線管は、密閉容器と該密閉容
器内に内蔵されたＸ線管球と該Ｘ線管球内に内蔵された
陰極と前記Ｘ線管球内に内蔵されたＸ線ターゲツトと該
Ｘ線ターゲツトを回転する回転機構とを備えたＸ線管で
あって、前記Ｘ線ターゲツトが基盤と電子線を受けたと
きに発する金属の被覆層とを有しており、前記基盤が上
面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成された中心孔
と同軸に形成された環状傾斜面にして、ターゲツトの厚
みを減少させるように前記ターゲツトの外周に向かつて
傾斜した環状傾斜面と前記下面に前記中心孔と同軸的に
形成された凹所にして、前記中心孔の厚さに対する前記
環状傾斜面の下側に位置するターゲット部分の平均厚さ
の比を1.2から1.6の値にする深さを有した凹所とを有し
ている。
器内に内蔵されたＸ線管球と該Ｘ線管球内に内蔵された
陰極と前記Ｘ線管球内に内蔵されたＸ線ターゲツトと該
Ｘ線ターゲツトを回転する回転機構とを備えたＸ線管で
あって、前記Ｘ線ターゲツトが基盤と電子線を受けたと
きに発する金属の被覆層とを有しており、前記基盤が上
面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成された中心孔
と同軸に形成された環状傾斜面にして、ターゲツトの厚
みを減少させるように前記ターゲツトの外周に向かつて
傾斜した環状傾斜面と前記下面に前記中心孔と同軸的に
形成された凹所にして、前記中心孔の厚さに対する前記
環状傾斜面の下側に位置するターゲット部分の平均厚さ
の比を1.2から1.6の値にする深さを有した凹所とを有し
ている。
本発明の他の観点によるＸ線管は、密閉容器と該密閉
容器内に内蔵されたＸ線管球と該Ｘ線管球内に内蔵され
た陰極と前記Ｘ線管球内に内蔵されたＸ線ターゲツトと
該Ｘ線ターゲツトを回転する回転機構とを備えたＸ線管
であつて、前記Ｘ線ターゲツトが基盤と電子線を受けた
ときに発する金属の被覆層とを有しており、前記基盤が
上面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成された中心
孔と同軸に形成された環状傾斜面にして、ターゲツトの
厚みを減少させるように前記ターゲツトの外周に向かつ
て傾斜した環状傾斜面と前記中心孔と同軸的に前記下面
に固着された環状円盤にして、前記中心孔の厚さに対す
る前記環状傾斜面の内径と外径の間に位置する基盤の部
分の平均厚さの比を1.2から1.6の値にする厚みを有した
環状円盤とを有している。
容器内に内蔵されたＸ線管球と該Ｘ線管球内に内蔵され
た陰極と前記Ｘ線管球内に内蔵されたＸ線ターゲツトと
該Ｘ線ターゲツトを回転する回転機構とを備えたＸ線管
であつて、前記Ｘ線ターゲツトが基盤と電子線を受けた
ときに発する金属の被覆層とを有しており、前記基盤が
上面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成された中心
孔と同軸に形成された環状傾斜面にして、ターゲツトの
厚みを減少させるように前記ターゲツトの外周に向かつ
て傾斜した環状傾斜面と前記中心孔と同軸的に前記下面
に固着された環状円盤にして、前記中心孔の厚さに対す
る前記環状傾斜面の内径と外径の間に位置する基盤の部
分の平均厚さの比を1.2から1.6の値にする厚みを有した
環状円盤とを有している。
本発明の一観点によるＸ線管用回転陽極ターゲツト
は、基盤と電子線を受けたときにＸ線を発する金属の被
覆層とを有した回転陽極用Ｘ線ターゲツトであつて、前
記基盤が上面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成さ
れた中心孔と前記上面に前記中心孔と同軸に形成された
環状傾斜面にして、基盤の厚みを減少させるように前記
基盤の周囲に向かつて傾斜した環状傾斜面前記下面に前
記中心孔と同軸的に形成された凹所にして、前記中心孔
に対する前記環状傾斜面の下側に位置する基盤の部分の
平均厚さの比を1.2から1.6の値にする深さを有した凹所
とを有している。
は、基盤と電子線を受けたときにＸ線を発する金属の被
覆層とを有した回転陽極用Ｘ線ターゲツトであつて、前
記基盤が上面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成さ
れた中心孔と前記上面に前記中心孔と同軸に形成された
環状傾斜面にして、基盤の厚みを減少させるように前記
基盤の周囲に向かつて傾斜した環状傾斜面前記下面に前
記中心孔と同軸的に形成された凹所にして、前記中心孔
に対する前記環状傾斜面の下側に位置する基盤の部分の
平均厚さの比を1.2から1.6の値にする深さを有した凹所
とを有している。
本発明の他の観点によるＸ線管用回転陽極ターゲツト
は、基盤と電子線を受けたときにＸ線を発する金属の被
覆層とを有した回転陽極用Ｘ線ターゲツトであつて、前
記基盤が上面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成さ
れた中心孔と前記上面に前記中心孔と同軸的に形成され
た環状傾斜面にして、基盤も厚みを減少させるように前
記基盤の周囲に向かつて傾斜した環状傾斜面と前記中心
孔と同軸的に前記下面に固着された環状円盤にして、前
記中心孔の厚さに対する前記環状傾斜面の内径と外径の
間に位置する基盤の部分の平均厚さの比を1.2から1.6の
値にする厚みを有した環状円盤とを有している。
は、基盤と電子線を受けたときにＸ線を発する金属の被
覆層とを有した回転陽極用Ｘ線ターゲツトであつて、前
記基盤が上面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成さ
れた中心孔と前記上面に前記中心孔と同軸的に形成され
た環状傾斜面にして、基盤も厚みを減少させるように前
記基盤の周囲に向かつて傾斜した環状傾斜面と前記中心
孔と同軸的に前記下面に固着された環状円盤にして、前
記中心孔の厚さに対する前記環状傾斜面の内径と外径の
間に位置する基盤の部分の平均厚さの比を1.2から1.6の
値にする厚みを有した環状円盤とを有している。
本発明のさらに他の観点による回転陽極用Ｘ線ターゲ
ツトは、Ｘ線発生時、熱応力と遠心応力との合成応力の
回転軸線に沿つた分布が合成応力の平均値の±10％の範
囲にある分布となる形状を有している。
ツトは、Ｘ線発生時、熱応力と遠心応力との合成応力の
回転軸線に沿つた分布が合成応力の平均値の±10％の範
囲にある分布となる形状を有している。
Ｘ線管10は、第１図及び第２図に示されるように、密
閉容器11内にＸ線管球12を内蔵しており、Ｘ線管球12の
周囲には冷却媒体13が充填されている。密閉容器11に
は、Ｘ線放射窓14が形成されており、該窓からＸ線が放
出される。Ｘ線管球12内には電子線18を発する陰極15と
電子線18の照射を受ける回転陽極16とが内蔵されてお
り、回転陽極16はＸ線ターゲツト17と該Ｘ線ターゲツト
を回転するロータ19とを有している。ロータ19に対面し
てＸ線管球12の周囲にはステータ20が設置されている。
密閉容器11の開口部にはゴム製の蓋21が嵌められてい
る。
閉容器11内にＸ線管球12を内蔵しており、Ｘ線管球12の
周囲には冷却媒体13が充填されている。密閉容器11に
は、Ｘ線放射窓14が形成されており、該窓からＸ線が放
出される。Ｘ線管球12内には電子線18を発する陰極15と
電子線18の照射を受ける回転陽極16とが内蔵されてお
り、回転陽極16はＸ線ターゲツト17と該Ｘ線ターゲツト
を回転するロータ19とを有している。ロータ19に対面し
てＸ線管球12の周囲にはステータ20が設置されている。
密閉容器11の開口部にはゴム製の蓋21が嵌められてい
る。
Ｘ線ターゲツト17は基盤22と電子線18の照射をうけた
時にＸ線を発生する金属被覆層23とを有している。基盤
22は主にグラフアイトで作られており、金属被覆層はタ
ングステンやレニウム・タングステン合金が使用されて
いる。基盤22は上面24とそれにほぼ平行な下面25とを有
しており、中心には中心孔26が形成されている。中心孔
26には回転軸27が挿入されており、基盤22はナツト28等
の固定具によつて、回転軸27に固着されている。上面24
には、中心孔26と同軸的に形成された環状傾斜面29が形
成されている。その傾斜は基盤22の厚みを減少するよう
に基盤22の外周に向かつて傾斜している。傾斜角度は８
度から12度の範囲が好適である。該環状傾斜面29に金属
被覆層23が化学気相成長法（Chemical vapour depositi
on process）等の方法で被覆される。被覆層23の厚さが
0.6mm以上になるとＸ線ターゲツトの破壊回転数が15000
r.p.m.以下となり、実用回転数10000r.p.m.に対して十
分な安全率が確保できなくなる。また、厚さが0.2mm未
満では基盤に熱が伝わり過ぎ、回転軸27の耐用寿命が短
くなる。従つて、厚さ0.2mmから0.6mmの範囲が好適であ
る。
時にＸ線を発生する金属被覆層23とを有している。基盤
22は主にグラフアイトで作られており、金属被覆層はタ
ングステンやレニウム・タングステン合金が使用されて
いる。基盤22は上面24とそれにほぼ平行な下面25とを有
しており、中心には中心孔26が形成されている。中心孔
26には回転軸27が挿入されており、基盤22はナツト28等
の固定具によつて、回転軸27に固着されている。上面24
には、中心孔26と同軸的に形成された環状傾斜面29が形
成されている。その傾斜は基盤22の厚みを減少するよう
に基盤22の外周に向かつて傾斜している。傾斜角度は８
度から12度の範囲が好適である。該環状傾斜面29に金属
被覆層23が化学気相成長法（Chemical vapour depositi
on process）等の方法で被覆される。被覆層23の厚さが
0.6mm以上になるとＸ線ターゲツトの破壊回転数が15000
r.p.m.以下となり、実用回転数10000r.p.m.に対して十
分な安全率が確保できなくなる。また、厚さが0.2mm未
満では基盤に熱が伝わり過ぎ、回転軸27の耐用寿命が短
くなる。従つて、厚さ0.2mmから0.6mmの範囲が好適であ
る。
本発明によるＸ線発生方法を第３図を用いて説明す
る。Ｘ線ターゲツト17が平均温度約1200℃で運転される
と、第３図の破線で示されるように電子線18を受ける側
とは反対側（第３図において下方）に熱変形する。その
結果、金属被覆層23の角度が変化し、Ｘ線放射窓14から
放出される有効Ｘ線量が減少する。このとき、本発明に
おいては、高速回転による遠心力を積極的に利用して、
Ｘ線ターゲツト17を第３図の一点鎖線で示されるように
電子線18を受ける側（第３図において上方）に変形さ
せ、前記熱変形を相殺させ、電子線の照射方向における
Ｘ線ターゲツト17の常温での位置を保持させる。これに
より、金属被覆層23の角度が保持されるので、有効Ｘ線
量をＸ線ターゲツトの熱容量の増大に比例して多くする
ことができる。
る。Ｘ線ターゲツト17が平均温度約1200℃で運転される
と、第３図の破線で示されるように電子線18を受ける側
とは反対側（第３図において下方）に熱変形する。その
結果、金属被覆層23の角度が変化し、Ｘ線放射窓14から
放出される有効Ｘ線量が減少する。このとき、本発明に
おいては、高速回転による遠心力を積極的に利用して、
Ｘ線ターゲツト17を第３図の一点鎖線で示されるように
電子線18を受ける側（第３図において上方）に変形さ
せ、前記熱変形を相殺させ、電子線の照射方向における
Ｘ線ターゲツト17の常温での位置を保持させる。これに
より、金属被覆層23の角度が保持されるので、有効Ｘ線
量をＸ線ターゲツトの熱容量の増大に比例して多くする
ことができる。
Ｘ線ターゲツト17の熱変形と遠心力による変形との相
殺は、Ｘ線ターゲツト17の回転速度を調節することによ
つて行つても良いし、また、金属被覆層23に対する電子
線の照射条件を調節することで行われても良い。
殺は、Ｘ線ターゲツト17の回転速度を調節することによ
つて行つても良いし、また、金属被覆層23に対する電子
線の照射条件を調節することで行われても良い。
次に、前記した方法を実施するためのＸ線ターゲツト
を説明する。Ｘ線ターゲツト17を遠心力を利用して電子
線を受ける側に変形させるには、基盤22の下面25に中心
孔26と同軸的に凹所30を形成すれば良い。第４図は凹所
30の深さを決めるために、10000r.p.m.の回転数でＸ線
ターゲツト17を回転した時の基盤22の円周方向の熱応力
と遠心応力との合成応力の中心孔26に沿つた分布を環状
傾斜面29の内径と外径との間に位置する基盤部分、言い
換えると中心孔26の厚さＴに対する環状傾斜面29の下に
位置する基盤部分22aの平均厚さTmの比Tm/Tをパラメー
タとして測定した結果を示している。図中、一点鎖線は
比Tm/Tが1.2の場合、実線は比Tm/Tが1.4の場合、破線は
比Tm/Tが1.6の場合をそれぞれ示している。合成応力の
大きさは中心孔26に沿つてほぼ一様に分布していること
が好ましいが、本発明者等は合成応力の平均値の±10％
の範囲内に合成応力の大きさが分布していることを許容
範囲とした。図から明らかなように、中心孔26の厚さ、
言い換えると凹所の深さは、比Tm/Tを1.2から1.6の値と
する深さにすれば、中心孔26に沿う合成応力の大きさの
分布を許容範囲内にすることができる。
を説明する。Ｘ線ターゲツト17を遠心力を利用して電子
線を受ける側に変形させるには、基盤22の下面25に中心
孔26と同軸的に凹所30を形成すれば良い。第４図は凹所
30の深さを決めるために、10000r.p.m.の回転数でＸ線
ターゲツト17を回転した時の基盤22の円周方向の熱応力
と遠心応力との合成応力の中心孔26に沿つた分布を環状
傾斜面29の内径と外径との間に位置する基盤部分、言い
換えると中心孔26の厚さＴに対する環状傾斜面29の下に
位置する基盤部分22aの平均厚さTmの比Tm/Tをパラメー
タとして測定した結果を示している。図中、一点鎖線は
比Tm/Tが1.2の場合、実線は比Tm/Tが1.4の場合、破線は
比Tm/Tが1.6の場合をそれぞれ示している。合成応力の
大きさは中心孔26に沿つてほぼ一様に分布していること
が好ましいが、本発明者等は合成応力の平均値の±10％
の範囲内に合成応力の大きさが分布していることを許容
範囲とした。図から明らかなように、中心孔26の厚さ、
言い換えると凹所の深さは、比Tm/Tを1.2から1.6の値と
する深さにすれば、中心孔26に沿う合成応力の大きさの
分布を許容範囲内にすることができる。
以下、本発明を実施例に従つて説明する。
実施例１ 本発明のＸ線管用回転陽極をターゲツトを第５図に例
示する。基盤22はグラフアイトで作られており、凹所の
深さは8mmであり、比Tm/Tは1.2である。前記グラフアイ
トは強度を高めるために密度を高めた高密度グラフアイ
ト材料や炭素繊維を用いた複合材料であつても良い。基
盤22の上面にある金属被覆層23は化学気相成長法によつ
て、レニウム・タングステン合金膜を形成した。基盤22
の円周方向の合成応力の中心孔26に沿つた分布は第６図
に示すとおりであり、その分布は合成応力の平均値の±
５％の範囲内であつて、ほぼ一様な分布といえる。応力
が一様であるということは、基盤22の変形が半径方向の
変形のみで、金属被覆層23の角度が常温のままであると
いうことであり、Ｘ線が有効にＸ線管から放射されるこ
とを意味する。
示する。基盤22はグラフアイトで作られており、凹所の
深さは8mmであり、比Tm/Tは1.2である。前記グラフアイ
トは強度を高めるために密度を高めた高密度グラフアイ
ト材料や炭素繊維を用いた複合材料であつても良い。基
盤22の上面にある金属被覆層23は化学気相成長法によつ
て、レニウム・タングステン合金膜を形成した。基盤22
の円周方向の合成応力の中心孔26に沿つた分布は第６図
に示すとおりであり、その分布は合成応力の平均値の±
５％の範囲内であつて、ほぼ一様な分布といえる。応力
が一様であるということは、基盤22の変形が半径方向の
変形のみで、金属被覆層23の角度が常温のままであると
いうことであり、Ｘ線が有効にＸ線管から放射されるこ
とを意味する。
実施例２ 第７図に本発明によるＸ線管用回転陽極ターゲツトの
別の実施例を示す。基盤22はグラフアイトで作られてお
り、凹所30の深さは20mmであり、比Tm/Tは約1.5であ
る。基盤22の円周方向の合成応力の中心孔26に沿つた分
布は第８図に示すとおりであり、その分布は合成応力の
平均値±10％以内の範囲内にあつて本発明者等の範囲内
にある。
別の実施例を示す。基盤22はグラフアイトで作られてお
り、凹所30の深さは20mmであり、比Tm/Tは約1.5であ
る。基盤22の円周方向の合成応力の中心孔26に沿つた分
布は第８図に示すとおりであり、その分布は合成応力の
平均値±10％以内の範囲内にあつて本発明者等の範囲内
にある。
実施例３ 第９図は本発明によるＸ線管用回転陽極ターゲツトの
他の実施例を示す。基盤22はグラフアイト31と炭化珪素
のセラミツクス32との複合材で作られた上層とその下面
に固着されたグラフアイト製の環状円盤33とからなる。
前記セラミツクスは、高熱伝導性を示す窒化アルミニウ
ム，窒化硼素，酸化ベリリウム等を用いても良い。ま
た、前記セラミツクスは、窒化珪素，酸化ジルコニウム
等の高強度材料を用いても良い。環状円盤33は中心孔26
の厚さＴに対する環状傾斜面29の内径と外径との間にあ
る基盤部分22aの平均厚さTmの比Tm/Tを1.2から1.6の値
にする厚さを有している。本実施例は基盤22に前記複合
材を使用したことにより基盤の強度をグラフアイト製の
それよりも大きくすることができる。
他の実施例を示す。基盤22はグラフアイト31と炭化珪素
のセラミツクス32との複合材で作られた上層とその下面
に固着されたグラフアイト製の環状円盤33とからなる。
前記セラミツクスは、高熱伝導性を示す窒化アルミニウ
ム，窒化硼素，酸化ベリリウム等を用いても良い。ま
た、前記セラミツクスは、窒化珪素，酸化ジルコニウム
等の高強度材料を用いても良い。環状円盤33は中心孔26
の厚さＴに対する環状傾斜面29の内径と外径との間にあ
る基盤部分22aの平均厚さTmの比Tm/Tを1.2から1.6の値
にする厚さを有している。本実施例は基盤22に前記複合
材を使用したことにより基盤の強度をグラフアイト製の
それよりも大きくすることができる。
実施例４ 第10図は本発明によるＸ線管用回転陽極ターゲツトの
他の実施例を示しており、基盤22はグラフアイト製の下
層35とモリブデン製の薄い上層34からなつている。前記
上層は、タングステン等の高融点材料を用いても良い。
本実施例は、薄いモリブデン製の上層を設けたことによ
り重量が僅かに増加するが、その強度をグラフアイト製
のそれよりも更に大きくすることができる。
他の実施例を示しており、基盤22はグラフアイト製の下
層35とモリブデン製の薄い上層34からなつている。前記
上層は、タングステン等の高融点材料を用いても良い。
本実施例は、薄いモリブデン製の上層を設けたことによ
り重量が僅かに増加するが、その強度をグラフアイト製
のそれよりも更に大きくすることができる。
本発明によれば熱による変形と遠心力による変形とを
相殺させることができるので、熱容量の増大及びそれに
伴う高速回転を可能にするＸ線管用回転陽極のＸ線ター
ゲツトが得られる。
相殺させることができるので、熱容量の増大及びそれに
伴う高速回転を可能にするＸ線管用回転陽極のＸ線ター
ゲツトが得られる。
第１図は本発明によるＸ線管の概略断面図、第２図は第
１図のＸ線管に使用される回転陽極の概略断面図、第３
図は本発明によるＸ線発生方法を説明するためのＸ線タ
ーゲツトの右半分断面図、第４図は本発明によるＸ線タ
ーゲツトの中心孔の厚さの環状傾斜部分の平均厚さに対
する比とＸ線ターゲツトの中心孔に沿つた応力分布との
関係を示す図、第５図は本発明によるＸ線ターゲツトの
実施例を示す断面図、第６図は第５図に示されたＸ線タ
ーゲツトの中心孔に沿つた応力の分布を示す図、第７図
は本発明によるＸ線ターゲツトの別の実施例を示す断面
図、第８図は第７図に示されたＸ線ターゲツトの中心孔
に沿つた応力の分布を示す図、第９図は本発明によるＸ
線ターゲツトのさらに他の実施例を示す断面図、第10図
は本発明によるＸ線ターゲツトのさらに他の実施例を示
す断面図である。 10……Ｘ線管、11……密閉容器、12……Ｘ線管球、13…
…冷却媒体、14……Ｘ線放射窓、15……陰極、16……回
転陽極、17……Ｘ線ターゲツト、18……電子線、19……
ロータ、20……ステータ、21……蓋、22……基盤、23…
…金属被覆層、24……上面、25……下面、26……中心
孔、27……回転軸、28……ナツト、29……環状傾斜面、
30……凹所、31……グラフアイト、32……炭化珪素、33
……環状円盤、34……上層、35……下層。
１図のＸ線管に使用される回転陽極の概略断面図、第３
図は本発明によるＸ線発生方法を説明するためのＸ線タ
ーゲツトの右半分断面図、第４図は本発明によるＸ線タ
ーゲツトの中心孔の厚さの環状傾斜部分の平均厚さに対
する比とＸ線ターゲツトの中心孔に沿つた応力分布との
関係を示す図、第５図は本発明によるＸ線ターゲツトの
実施例を示す断面図、第６図は第５図に示されたＸ線タ
ーゲツトの中心孔に沿つた応力の分布を示す図、第７図
は本発明によるＸ線ターゲツトの別の実施例を示す断面
図、第８図は第７図に示されたＸ線ターゲツトの中心孔
に沿つた応力の分布を示す図、第９図は本発明によるＸ
線ターゲツトのさらに他の実施例を示す断面図、第10図
は本発明によるＸ線ターゲツトのさらに他の実施例を示
す断面図である。 10……Ｘ線管、11……密閉容器、12……Ｘ線管球、13…
…冷却媒体、14……Ｘ線放射窓、15……陰極、16……回
転陽極、17……Ｘ線ターゲツト、18……電子線、19……
ロータ、20……ステータ、21……蓋、22……基盤、23…
…金属被覆層、24……上面、25……下面、26……中心
孔、27……回転軸、28……ナツト、29……環状傾斜面、
30……凹所、31……グラフアイト、32……炭化珪素、33
……環状円盤、34……上層、35……下層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 一二 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 中川 雄策 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 西原 元久 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 三吉 忠彦 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (72)発明者 楮原 広美 茨城県勝田市堀口832番地の２ 株式会 社日立製作所勝田工場内 (72)発明者 稲村 一郎 東京都千代田区内神田１丁目１番14号 株式会社日立メデイコ内 (72)発明者 馬場 昇 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−30150（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−39352（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−154756（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 35/10
Claims (2)
- 【請求項１】密閉容器と、該密閉容器内に内蔵されたＸ
線管球と、該Ｘ線管球内に内蔵された陰極と、前記Ｘ線
管球内に内蔵されたＸ線ターゲットと、該Ｘ線ターゲッ
トを回転する回転機構とを備えたＸ線管であって、 前記Ｘ線ターゲットが、基盤と電子線を受けたときにＸ
線を発する金属の被覆層とを有しており、前記基盤が上
面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形成された中心孔
と同軸に形成された環状傾斜面にして、ターゲットの厚
みを減少させるように前記ターゲットの外周に向かって
傾斜した環状傾斜面と前記中心孔と同軸的に前記下面に
固着された環状円盤にして、前記中心孔の厚さに対す
る、前記環状傾斜面の内径と外径との間に位置する基盤
の部分の平均厚さの比を1.2から1.6の値にする厚みを有
した環状円盤とを有していることを特徴とするＸ線管。 - 【請求項２】基盤と電子線を受けたときにＸ線を発する
金属の被覆層とを有した回転陽極用Ｘ線ターゲットであ
って、 前記基盤が、上面と該上面とほぼ平行な下面と中心に形
成された中心孔と前記上面に前記中心孔と同軸的に形成
された環状傾斜面にして、基盤の厚みを減少させるよう
に前記基盤の周囲に向かって傾斜した環状傾斜面と前記
中心孔と同軸的に前記下面に固着された環状円盤にし
て、前記中心孔の厚さに対する、前記環状傾斜面の内径
と外径との間に位置する基盤の部分の平均厚さの比を1.
2から1.6の値にする厚みを有した環状円盤とを有してい
ることを特徴とする回転陽極用Ｘ線ターゲット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005008A JP2810074B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | Ｘ線管用回転陽極ターゲット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1005008A JP2810074B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | Ｘ線管用回転陽極ターゲット |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02186543A JPH02186543A (ja) | 1990-07-20 |
| JP2810074B2 true JP2810074B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=11599523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1005008A Expired - Lifetime JP2810074B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | Ｘ線管用回転陽極ターゲット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2810074B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0787082A (ja) * | 1993-09-14 | 1995-03-31 | N T T Data Tsushin Kk | 情報再生方式 |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1005008A patent/JP2810074B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02186543A (ja) | 1990-07-20 |
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