JP4342113B2

JP4342113B2 - Rotating anode X-ray tube

Info

Publication number: JP4342113B2
Application number: JP2001050572A
Authority: JP
Inventors: 秀郎阿武
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-02-26
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2009-10-14
Anticipated expiration: 2021-02-26
Also published as: JP2002251971A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、陽極ターゲットを回転可能に支持する回転機構の発熱を少なくした回転陽極型Ｘ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転陽極型Ｘ線管はＸ線を放出する電子管で、医療用診断装置などに多く使用されている。
【０００３】
ここで、従来の回転陽極型Ｘ線管について、その主要部を断面で示した図５を参照して説明する。符号４１は収容容器で、収容容器４１内の所定位置に回転陽極型Ｘ線管４２が収納されている。収容容器４１にはＸ線を外に取り出すＸ線放射窓４３および絶縁油を導入する導入口４４などが設けられ、また、その内側の一部にＸ線を遮蔽する遮蔽部材４５が設けられている。
【０００４】
回転陽極型Ｘ線管４２は真空外囲器４６などから構成され、真空外囲器４６の外側にステータコイルＳＣが配置されている。真空外囲器４６は径大部４６ａおよび径小部４６ｂを有し、径大部４６ａはたとえば金属で形成され、径小部４６ｂはたとえばガラスで形成されている。
【０００５】
真空外囲器４６内の径大部４６ａにＸ線を放出する陽極タ一ゲット４７が配置されている。陽極ターゲット４７は固定ねじ４８で支持シャフト４９に固定され、支持シャフト４９は回転機構５０に連結されている。回転機構５０は、回転体部分５１およびその内側空間に嵌合された固定体部分５２などから構成され、回転体部分５１と固定体部分５２との間に動圧式すべり軸受が設けられている。
【０００６】
たとえば固定体部分５２の外周表面にらせん溝５３を形成し、らせん溝５３および軸受間隙などに、動作中に液状となる液体金属潤滑剤が送り込まれ、ラジアル方向の動圧式すべり軸受が形成されている。
【０００７】
固定体部分５２の外壁面に２つの段部５４、５５が環状に形成されている。固定体部分５２の外径はそれぞれの段部５４、５５で変化し、いずれも図示下方の先端側が小さくなっている。下方に位置する段部５５の外周部分に突出部５５ａが環状に形成されている。
【０００８】
固定体部分５２の図示下方の端部５２ａは真空外囲器４６の外まで伸びている。２つの段部５４、５５間に位置する固定体部分５２を囲んで封止リング５６が配置されている。封止リング５６の内縁部分と外縁部分にそれぞれ環状の突出部５６ａ、５６ｂが設けられている。
【０００９】
封止リング５６内縁部分の突出部５６ａと段部５５に形成された突出部５５ａが気密溶接され、また、封止リング５６外縁部分の突出部５６ｂと真空外囲器４６の径小部４６ｂの端部との間に薄肉金属のシールリング５７が固定され、固定体部分５２および真空外囲器４６は気密に封着されている。
【００１０】
上記した構成において、固定体部分５２の端部５２ａを被固定部として利用し、保持部材５８などによって回転陽極型Ｘ線管が収容容器４１内の所定位置に取り付けられている。たとえば、固定体部分５２の端部５２ａを保持部材５８の下端部に固定し、保持部材５８の上端部を収容容器４１の一部にボルト５９で固定している。
【００１１】
保持部材５８は、中央底部に開口をもつ絶縁体の壷状部分５８ａおよびその開口部分に固定された中央に孔のある独楽（こま）状の金属リング５８ｂなどから構成されている。保持部材５８の壺状部分５８ａには絶縁油などの絶縁媒体を循環させる透孔６０が形成されている。金属リング５８ｂの図示下端の外周部分はほぼ一定厚さの平坦部分に形成され、その平坦部分が壷状部分５８ａの開口周辺にボルト６１で固定されている。
【００１２】
金属リング５８ｂ中央の透孔部分を固定体部分５２が貫通している。金属リング５８ｂの外径は図示上方に向ってテーパ状に細くなり、その上端の内周部分に環状の突出部６２が形成されている。金属リング５８ｂで固定体部分５２を支持する場合、その突出部６２の先端が突き当てで固定体部分５２の段部５５と接触し、固定体部分５２を支持する。
【００１３】
たとえば固定体部分５２の端部５２ａに形成された雄ねじ６３に、金属リング５８ｂの図示下方の外側から固定用ねじ部品であるナット６４を螺合して締め付け、固定体部分５２を固定している。
【００１４】
このとき、ナット６４の締め付けで、固定体部分５２が図示下方に引っ張られ、突出部６２の先端と固定体部分５２の段部５５との接触が強固になり、回転陽極型Ｘ線管４２が保持部材５８などによって確実に固定される。
【００１５】
また、動作時、導入口４４から導入された絶縁油は矢印Ｙで示す方向に流れ、真空外囲器４６と収容容器４１の間隙に送り込まれる。
【００１６】
上記した構成によれば、固定体部分５２の熱は金属リング５８ｂやナット６４などを経て絶縁油に放散され、軸受部分における温度上昇が抑えられる。
【００１７】
ここで、上記した回転陽極型Ｘ線管の回転機構部分を構成する回転体部分および固定体部分の嵌合隙間の構造を中心に図６を参照して説明する。図６は図５に対応する部分には同じ部号を付し重複する説明を一部省略する。
【００１８】
回転体部分５１は、たとえば支持シャフト４９が直接連結した中間回転体５１ａおよび中間回転体５１ａの外側に接合された外側回転体５１ｂ、中間回転体５１ａの内側に接合された内側回転体５１ｃの３層構造になっている。
【００１９】
固定体部分５２は、管軸方向に離れたたとえば２つの領域にそれぞれらせん溝が対に形成され、ラジアル方向の動圧式すべり軸受Ａ、Ｂが設けられている。また、動圧式すべり軸受Ａ、Ｂに挟まれた領域の一部に逃げ部６７が環状に設けられている。逃げ部６７は、固定体部分５２の外径が動圧式すべり軸受Ａ、Ｂ部分よりも小さく形成され、嵌合隙間の幅が動圧式すべり軸受Ａ、Ｂ部分よりも大きくなっている。
【００２０】
固定体部分５２の中央に、液体金属潤滑剤を貯蔵するリザーバ６８が管軸方向に形成され、また、リザーバ６８と逃げ部６７との間に液体金属潤滑剤が流れるダクト６９が半径方向に形成されている。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転陽極型Ｘ線管は、陽極ターゲットに発生する熱は、主として陽極ターゲット表面から輻射されて真空外囲器に達し、絶縁油に伝導されて放散される。このとき、陽極ターゲットの熱の一部は、動圧式すべり軸受で発生する自己発熱とともに回転機構に伝導し、さらにその固定体部分に伝導し真空外囲器外に位置する端部などから放散される。
【００２２】
ところで、動圧式すべり軸受に使用される液体金属潤滑剤は活性があり、高温時、回転体部分や固定体部分の軸受面を構成する材料と反応して金属間化合物層を軸受面上に堆積させる。その結果、軸受隙間が徐々に減少し回転特性を劣化させる。
【００２３】
また、従来の回転陽極型Ｘ線管は、回転体部分と固定体部分との間にラジアル方向およびスラスト方向の動圧式すべり軸受が設けられ、また、ラジアル方向の２つの動圧式すべり軸受間に嵌合隙間の大きい逃げ部が設けられている。
【００２４】
動圧式すべり軸受や逃げ部などの嵌合隙間には液体金属潤滑剤が供給されており、これら嵌合隙間に満たされた液体金属潤滑剤は、回転体部分の回転に伴いその粘性に起因する熱が発生する。
【００２５】
回転体部分の回転が低速の場合は、嵌合隙間の大きい逃げ部における発熱は少なくほとんど問題にならない。回転体部分の回転が高速になると、逃げ部における液体金属潤滑剤の発熱が大きくなり無視できなくなる。
【００２６】
たとえば、回転体部分が低速で回転する場合、回転に伴う液体金属潤滑剤の流れはほぼ層流状態で、粘性による発熱は嵌合隙間の逆数にほぼ比例し、回転数のほぼ２乗に比例する。回転体部分が高速で回転する場合は、回転に伴う液体金属潤滑剤の流れはほとんどが乱流状態で、発熱は層流状態に比べて大きくなり、回転数の３〜３．５乗に比例する。なお、層流状態から乱流状態に遷移する回転数は嵌合隙間Ｇの逆数にほぼ比例する。
【００２７】
したがって、回転体部分の回転数を徐々に上げていく場合、回転数が低い間は、軸受部分および逃げ部はいずれも層流状態で、嵌合隙間が大きい逃げ部における発熱は少なく無視できる。回転体部分の回転数が高くなると、嵌合隙間が大きい逃げ部の方が、回転数の低い状態から乱流に遷移し、逃げ部における発熱が相対的に大きくなる。
【００２８】
ここで、軸受部の嵌合隙間がほぼ２０μｍ、逃げ部の嵌合隙間がほぼ４００μｍ、軸受部や逃げ部の嵌合隙間に液体金属潤滑剤で満たされているという条件における本発明者の実験結果について説明する。
【００２９】
たとえば、回転体部分の回転数が５０ｒｐｓと低速の場合、軸受部Ｊの発熱Ｐｊと逃げ部Ｋの発熱Ｐｋの関係Ｐｊ／Ｐｋの値は約１／１０で、逃げ部Ｋの発熱Ｐｋはほとんど問題にならなかった。回転体部分の回転数が１００ｒｐｓと高速の場合、Ｐｊ／Ｐｋの値は約１となり、逃げ部Ｋの発熱Ｐｋが相対的に大きくなり、無視できない値になることが確かめられた。
【００３０】
本発明は、上記した欠点を解決するもので、逃げ部の発熱を少なくし、高速回転時などにおける動圧式すべり軸受の温度上昇を抑え、長期にわたり安定な回転特性を維持できる回転陽極型Ｘ線管を提供することを目的とする。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、真空外囲器内に設けられた陽極ターゲットと、この陽極ターゲットが固定された回転体部分と、この回転体部分とラジアル方向に隙間をもって嵌合し、ラジアル方向の前記隙間の一部にラジアル方向の動圧式すべり軸受が設けられ、かつ、液体金属潤滑剤を収容するリザーバおよびこのリザーバと前記回転体部分とのラジアル方向の隙間間を結ぶダクトが設けられた固定体部分と、前記陽極ターゲットおよび前記回転体部分、前記固定体部分を収納する真空外囲器とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、ラジアル方向の前記動圧式すべり軸受が設けられていないラジアル方向の前記隙間の領域の前記固定体部分の一部に突出部を設け、前記回転体部分と前記固定体部分とのラジアル方向の隙間側に位置する前記ダクトの開口部分の少なくとも一部が前記突出部に開口していることを特徴としている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。符号１１は回転陽極型Ｘ線管を構成する真空外囲器で、図ではその一部が示されている。真空外囲器１１内に陽極ターゲット１２が配置されている。陽極ターゲット１２は支持シャフト１３にネジ１４で固定されている。支持シャフト１３は回転機構１５に連結され、陽極ターゲット１２は回転機構１５によって回転可能に支持されている。
【００３３】
回転機構１５は回転体部分と固定体部分で構成され、回転体部分はたとえば円筒状の中間回転体１６および中間回転体１６の外周面に接合された円筒状の外側回転体１７、中間回転体１６の内周面に接合された円筒状の内側回転体１８などから構成され、支持シャフト１３は中間回転体１６と直接連結されている。
【００３４】
内側回転体１８の内部空間に、回転機構１５の固定体部分を構成するほぼ円柱状の固定体１９が挿入され、回転体部分たとえば内側回転体１８の下端開口は円盤状のスラストリング２０で封止されている。また、回転機構を構成する回転体部分と固定体部分との間に、ラジアル方向およびスラスト方向の動圧式すべり軸受が設けられている。
【００３５】
たとえば固定体部分を構成する固定体１９表面の管軸方向に離れた２つの領域にそれぞれらせん溝が対に形成され、ラジアル方向の動圧式すべり軸受Ａ、Ｂが設けられている。固定体１９の図示上端面にサークル状のヘリンボンパターンらせん溝が形成され、スラスト方向の動圧式すべり軸受Ｃが設けられている。固定体１９の段部１９ａと対向するスラストリング２０の上面にも、サークル状のヘリンボンパターンらせん溝が形成され、もう１つのスラスト方向の動圧式すべり軸受Ｄが設けられている。
【００３６】
ラジアル方向の２つの動圧式すべり軸受Ａ、Ｂに挟まれた領域の一部に逃げ部２１が設けられている。逃げ部２１は、固定体１９の外径が動圧式すべり軸受Ａ、Ｂ部分よりも小さく形成されている。したがって、内側回転体１８と固定体１９の嵌合隙間の幅は、逃げ部２１の幅ｇの方が、これと隣接する動圧式すべり軸受Ａ、Ｂ部分の嵌合隙間の幅よりも大きくなっている。
【００３７】
固定体１９の中心部分に、液体金属潤滑剤を貯蔵するリザーバ２２がたとえば管軸方向に形成されている。また、リザーバ２２と逃げ部２１の間にダクト２３が半径方向に形成されている。ダクト２３は、リザーバ２２に貯蔵された液体金属潤滑剤を動圧式すべり軸受Ａ〜Ｄに供給するためのもので、一方の開口部分２３ａはリザーバ２２内に開口し、他方の開口部分２３ｂは逃げ部２１内に開口している。
【００３８】
逃げ部２１には、その拡大図に示すように、固定体１９の外周に沿って突出部２４がたとえば環状に形成され、ダクト２３の他方の開口部分２３ｂが突出部２４の部分に開口している。
【００３９】
また、固定体１９の下端部分に封止リング２５が接合されている。封止リング２５と真空外囲器１１との間にシールリング２６が固定され、固定体部分１９および真空外囲器１１は気密に封着されている。
【００４０】
上記した回転陽極型Ｘ線管は、回転体部分と固定体部分の隙間たとえば動圧式すべり軸受Ａ〜Ｄの軸受間隙や逃げ部２１の各部分、および、リザーバ２２やダクト２３の各部分に液体金属潤滑剤が充填される。
【００４１】
この場合、液体金属潤滑剤を充填する量は、真空外囲器１１内の空間１１ａに最も近くに位置する動圧式すべり軸受Ｄのその真空外囲器１１内の空間１１ａ側の端部Ｄｅから真空外囲器１１内の空間１１ａから遠い側で液体金属潤滑剤が流動できる空間、たとえば内側回転体１８やスラストリング２０などの回転体部分と固定体１９との隙間部分およびリザーバ２２やダクト２３の各部分の全空間の容積の７０％を上限とする範囲の体積に設定されている。
【００４２】
また、ダクトが複数設けられているなどの場合は、液体金属潤滑剤を充填する量は、管軸を垂直にした場合に、少なくとも１つのダクトの回転体部分と固定体部分との隙間側に位置する開口部分を液体金属潤滑剤が塞がない体積、あるいは、管軸を水平にした場合に、少なくとも１つのダクトの回転体部分と固定体部分との隙間側に位置する開口部分を液体金属潤滑剤が塞がない体積に設定されている。
【００４３】
上記した構成によれば、液体金属潤滑剤が流動できる内部空間の一部に、液体金属潤滑剤が充填されていない空間が残っている。したがって、回転陽極型Ｘ線管が動作状態に入り、回転機構の回転部分が回転すると、嵌合隙間の大きい逃げ部では、液体金属潤滑剤が遠心力によって回転体の壁面方向に移動し、液体金属潤滑剤が固定体の表面から離れる。液体金属潤滑剤が固定体の表面から離れると、このような部分の液体金属潤滑剤はほとんど同じ回転速度となる。その結果、回転速度差がある場合にその粘性で生じる発熱が少なくなる。
【００４４】
また、逃げ部には、ダクトが突出部に開口している。この場合、逃げ部内の突出部から離れた部分に位置する液体金属潤滑剤とダクトの開口部分に位置する液体金属潤滑剤との間に圧力差が生じ、突出部から離れた部分に位置する液体金属潤滑剤の一部がダクトに流れ込む。この流れ込みで、逃げ部の部分に含まれる液体金属潤滑剤の量が少なくなり、その結果、液体金属潤滑剤が固定体から離れやすくなり、発熱を抑制する効果が助長される。
【００４５】
ここで、突出部にダクトを開口させた場合に、液体金属潤滑剤の発熱が抑えられる動作について図２の概略の断面図を参照して説明する。
【００４６】
図２（ａ）は逃げ部が設けられた部分の回転機構の断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の線ｂ−ｂにおける逃げ部の断面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の線ｃ−ｃにおける逃げ部の断面図、図２（ｄ）は逃げ部が設けられた部分の回転機構の断面図で、回転体部分が回転する場合の液体金属潤滑剤の分布状態を示している。
【００４７】
図２（ａ）に示すように、筒状回転体１０１と固定体１０２の隙間たとえば逃げ部１０３に液体金属潤滑剤Ｌが充填され、また、固定体１０２の中心にリザーバ１０４が設けられている。この状態で、筒状回転体１０１が回転すると、図２（ｂ）の固定体側Ｌａと回転体側Ｌｂとで液体金属潤滑剤Ｌに回転の速度差が生じ、粘性ロスによって発熱が起る。
【００４８】
また、筒状回転体１０１が回転すると液体金属潤滑剤Ｌに遠心力が作用する。このとき、管軸ｍから同じ半径上に位置する図２（ｂ）の点ｂと図２（ｃ）の点ｃとで、液体金属潤滑剤Ｌに圧力差が生じる。たとえば点ｂではそれよりも固定体１０２側に位置する液体金属潤滑剤Ｌの圧力を受け、一方、点ｃでは液体金属潤滑剤Ｌの圧力を受けない。そのため、点ｂの圧力をＰｂ、点ｃの圧力をＰｃとするとＰｂ＞Ｐｃとなる。この圧力差によって、図２（ｄ）に示すように、逃げ部１０３の液体金属潤滑剤Ｌの一部がダクト１０５に流れ込み、逃げ部１０３内の液体金属潤滑剤Ｌが固定体１０２から離れる。このとき、液体金属潤滑剤Ｌが固定体１０２から離れた部分では、液体金属潤滑剤Ｌに回転速度差がなくなり、回転速度差に起因する発熱が抑えられる。
【００４９】
次に、本発明の他の実施形態について、循環器診断装置用などに使用される回転陽極型Ｘ線管を例にとり図３を参照して説明する。循環器診断装置用などに使用される回転陽極型Ｘ線管は、撮影方向の素早い転換などによって陽極ターゲットに大きな加速度が作用するため、固定体の外径が大きく形成されている。
【００５０】
符号３１はＸ線を発生する陽極ターゲットで、陽極ターゲット３１は図１の場合と同様に真空外囲器（図示せず）内に配置されている。陽極ターゲット３１は第１回転体３２に連結されている。第１回転体３２は有底円筒状に形成され、上方部分は径の小さい径小部３２ａに形成され、下方部分は径の大きい径大部３２ｂに形成されている。径大部３２ｂの外周面に、熱および電気の伝導度の高い銅で形成された円筒状の第２回転体３３が連結されている。また、第１回転体３２の内部空間に円柱状の固定体３４が嵌合され、固定体３４は円筒状の陽極支持部３５に連結されている。
【００５１】
固定体３４は、図示上方から順に、たとえば外径の小さい径小部３４ａおよび外径の大きい径大部３４ｂ、外径の小さい連結部３４ｃから構成され、連結部３４が第１回転体３２の図示下端の開口部分を封止するスラストリング３７を貫通して陽極支持部３５に連結されている。
【００５２】
固定体３４の径小部３４ａは、たとえば環状の凹部３６を挟んで２つの領域に分けられ、２つの領域にそれぞれらせん溝が形成され、ラジアル方向の動圧式すべり軸受Ａ、Ｂが形成されている。径大部３４ｂには、図示上下の両面にそれぞれサークル状のらせん溝が形成され、スラスト方向の動圧式すべり軸受Ｃ、Ｄが形成されている。
【００５３】
スラスト方向の２つの動圧式すべり軸受Ｃ、Ｄに挟まれた領域たとえば径大部３４ｂの側面に逃げ部３８が設けられている。逃げ部３８は、第１回転体３２と固定体３４間の隙間が、これと隣接する動圧式すべり軸受たとえば動圧式すべり軸受Ｃ、Ｄの部分よりも大きく形成されている。
【００５４】
また、固定体３４の中心部分に、液体金属潤滑剤を貯蔵するリザーバ３９がたとえば管軸方向に形成されている。リザーバ３９に貯蔵された液体金属潤滑剤を動圧式すべり軸受Ａ〜Ｄに供給するために、リザーバ３９と逃げ部３８間にダクト４０が半径方向に形成されている。ダクト４０の一方の開口部分４０ａはリザーバ３９の一部に開口し、他方の開口部分４０ｂは逃げ部３８に開口している。逃げ部３８には、固定体３４の外周面に突出部３４１が環状に形成され、ダクト４９の他方の開口部分４０ｂは突出部３４１の部分に開口している。
【００５５】
上記した回転陽極型Ｘ線管は、回転体部分と固定体部分の隙間たとえば動圧式すべり軸受Ａ〜Ｄや逃げ部３８などの部分、さらにリザーバ３９やダクト４０の各部分に液体金属潤滑剤が充填される。
【００５６】
この場合、液体金属潤滑剤を充填する量は、真空外囲器内の空間に最も近くに位置する動圧式すべり軸受Ｄのその真空外囲器内の空間側の端部Ｄｅから真空外囲器内の空間から遠い側で液体金属潤滑剤が流動できる空間、たとえば第１回転体３２やスラストリング３６などの回転体部分と固定体３４との隙間部分およびリザーバ３９やダクト４０の各部分の全空間の容積の７０％を上限とする範囲の体積に設定されている。
【００５７】
また、ダクトが複数設けられているなどの場合は、液体金属潤滑剤を充填する量は、管軸を垂直にした場合に、少なくとも１つのダクトの回転体部分と固定体部分の隙間側に位置する開口部分を液体金属潤滑剤が塞がない体積、あるいは、管軸を水平にした場合に、少なくとも１つのダクトの回転体部分と固定体部分の隙間側に位置する開口部分を液体金属潤滑剤が塞がない体積に設定されている。
【００５８】
上記した構成によれば、回転陽極型Ｘ線管が動作状態に入ると、図１の実施形態の場合と同様、逃げ部では、液体金属潤滑剤が固定体から離れる。また、突出部に開口するダクトに液体金属潤滑剤が流れ込み、液体金属潤滑剤が固定体から離れやすくなり、逃げ部における発熱が抑えられる。
【００５９】
次に、突出部に開口するダクトの他の例を図４を参照して説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、対応する部分には同じ符号を付し重複する説明は一部省略する。
【００６０】
図４（ａ）の符号７１は、回転機構の固定体部分を構成する固定体で、固定体７１の管軸方向にリザーバ７２が設けられ、また、固定体７１の外周面に突出部７３が環状に形成されている。そして、３個のダクト７４が円周方向に等間隔に設けられ、それぞれの一方の開口部分がリザーバ７２に開口し、他方の端開口部分７５が突出部７３の部分に開口している。
【００６１】
図４（ｂ）は、固定体７１の逃げ部の外周面に１つの突出部７３を島状に形成し、リザーバ７２と突出部７３間にダクト７４を設けている。
【００６２】
図４（ｃ）は、固定体７１の逃げ部の外周面に１つの突出部７３を島状に形成し、ダクト７４の一方の開口部分がリザーバ７２に開口し、他方の開口部分はその一部が突出部７３に開口している。このようにダクト７４の開口部分の一部だけが突出部７３に開口する場合にも同様の効果が実現される。
【００６３】
なお、図１および図３の実施形態では、固定体部分に１個のリザーバと１個のダクトを設ける場合で説明している。しかし、リザーバは管軸方向に複数設けることもできる。また、ダクトも複数設けることもできる。この場合、リザーバの管軸方向における同じ位置から半径方向に複数設けてもよく、また、リザーバの管軸方向に離れた位置にそれぞれ半径方向に伸びるダクトを１個ずつ設けてもよく、また、それぞれの位置に半径方向に伸びるダクトを複数ずつ設けてもよい。
【００６４】
上記した本発明の構成によれば、回転機構の回転体部分が高速で回転する場合などにおいて、軸受部分の自己発熱が低減される。その結果、軸受部分の温度上昇が抑えられ、らせん溝や軸受隙間の寸法変化が防止され、長期に亙り安定した回転特性が維持される。
【００６５】
【発明の効果】
この発明によれば、長期に亙り安定した回転特性を維持できる回転陽極型Ｘ線管装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための断面図である。
【図２】本発明により軸受部分の自己発熱が低減される動作を説明するための概略の構造図である。
【図３】本発明の他の実施形態を説明するための断面図である。
【図４】本発明に使用されるダクト開口部分の他の構造例を説明するための概略の構造図である。
【図５】従来例を説明するための断面図である。
【図６】従来例における回転体部分と固定体部分の隙間構造を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１１…真空外囲器
１２…陽極ターゲット
１３…支持シャフト
１４…ねじ
１５…回転機構
１６…中間回転体
１７…外側回転体
１８…内側回転体
１９…固定体
２０…スラストリング
２１…逃げ部
２２…リザーバ
２３…ダクト
２３ａ、２３ｂ…ダクトの開口部分
２４…突出部
Ａ〜Ｄ…動圧式すべり軸受[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a rotary anode X-ray tube in which heat generation of a rotation mechanism that rotatably supports an anode target is reduced.
[0002]
[Prior art]
A rotary anode type X-ray tube is an electron tube that emits X-rays, and is often used in medical diagnostic devices.
[0003]
Here, a conventional rotary anode X-ray tube will be described with reference to FIG. Reference numeral 41 denotes a storage container in which a rotating anode X-ray tube 42 is stored at a predetermined position in the storage container 41. The container 41 is provided with an X-ray radiation window 43 for taking out X-rays, an introduction port 44 for introducing insulating oil, and the like, and a shielding member 45 for shielding X-rays is provided at a part of the inside thereof. Yes.
[0004]
The rotary anode type X-ray tube 42 includes a vacuum envelope 46 and the like, and a stator coil SC is disposed outside the vacuum envelope 46. The vacuum envelope 46 has a large-diameter portion 46a and a small-diameter portion 46b. The large-diameter portion 46a is made of, for example, metal, and the small-diameter portion 46b is made of, for example, glass.
[0005]
An anode target 47 that emits X-rays is disposed in the large-diameter portion 46 a in the vacuum envelope 46. The anode target 47 is fixed to a support shaft 49 by a fixing screw 48, and the support shaft 49 is connected to a rotation mechanism 50. The rotating mechanism 50 includes a rotating body portion 51 and a fixed body portion 52 fitted in the inner space thereof, and a hydrodynamic slide bearing is provided between the rotating body portion 51 and the fixed body portion 52.
[0006]
For example, a helical groove 53 is formed on the outer peripheral surface of the fixed body portion 52, and a liquid metal lubricant that is in a liquid state during operation is fed into the helical groove 53 and the bearing gap to form a dynamic hydrodynamic slide bearing in the radial direction. Yes.
[0007]
Two step portions 54 and 55 are formed in an annular shape on the outer wall surface of the fixed body portion 52. The outer diameter of the fixed body portion 52 changes at the respective step portions 54 and 55, and the tip end side in the lower part of the figure is small. A protruding portion 55a is formed in an annular shape on the outer peripheral portion of the step portion 55 located below.
[0008]
The lower end 52 a of the fixed body portion 52 extends to the outside of the vacuum envelope 46. A sealing ring 56 is disposed so as to surround the fixed body portion 52 located between the two step portions 54 and 55. Annular protrusions 56a and 56b are provided on the inner edge portion and the outer edge portion of the sealing ring 56, respectively.
[0009]
The protruding portion 56 a at the inner edge portion of the sealing ring 56 and the protruding portion 55 a formed at the step portion 55 are hermetically welded, and the protruding portion 56 b at the outer edge portion of the sealing ring 56 and the small diameter portion 46 b of the vacuum envelope 46. A thin metal seal ring 57 is fixed between the end portion and the fixed body portion 52 and the vacuum envelope 46 are hermetically sealed.
[0010]
In the above-described configuration, the rotating anode X-ray tube is attached to a predetermined position in the container 41 by the holding member 58 or the like, using the end portion 52a of the fixed body portion 52 as a fixed portion. For example, the end 52 a of the fixed body portion 52 is fixed to the lower end of the holding member 58, and the upper end of the holding member 58 is fixed to a part of the storage container 41 with a bolt 59.
[0011]
The holding member 58 is composed of an insulator bowl-shaped portion 58a having an opening at the center bottom portion, a top-shaped metal ring 58b having a hole at the center fixed to the opening portion, and the like. A through hole 60 for circulating an insulating medium such as insulating oil is formed in the flange-shaped portion 58a of the holding member 58. The outer peripheral portion of the lower end of the metal ring 58b in the figure is formed as a flat portion having a substantially constant thickness, and the flat portion is fixed around the opening of the bowl-shaped portion 58a with a bolt 61.
[0012]
The fixed body portion 52 passes through the through hole portion at the center of the metal ring 58b. The outer diameter of the metal ring 58b is tapered in the upward direction in the figure, and an annular protrusion 62 is formed on the inner peripheral portion of the upper end. When the fixed body portion 52 is supported by the metal ring 58b, the tip of the protruding portion 62 comes into contact with the stepped portion 55 of the fixed body portion 52 to support the fixed body portion 52.
[0013]
For example, a nut 64 which is a fixing screw component is screwed into an external thread 63 formed on the end 52a of the fixed body portion 52 from the outside of the lower side of the metal ring 58b and is fastened to fix the fixed body portion 52. .
[0014]
At this time, by fastening the nut 64, the fixed body portion 52 is pulled downward in the figure, and the contact between the tip of the projecting portion 62 and the step portion 55 of the fixed body portion 52 becomes strong, and the rotary anode X-ray tube 42 is It is securely fixed by the holding member 58 or the like.
[0015]
Further, during operation, the insulating oil introduced from the introduction port 44 flows in the direction indicated by the arrow Y and is fed into the gap between the vacuum envelope 46 and the storage container 41.
[0016]
According to the configuration described above, the heat of the fixed body portion 52 is dissipated into the insulating oil through the metal ring 58b, the nut 64, and the like, and the temperature rise in the bearing portion is suppressed.
[0017]
Here, the structure of the fitting gap between the rotating body part and the fixed body part constituting the rotating mechanism part of the above-described rotating anode X-ray tube will be mainly described with reference to FIG. In FIG. 6, parts corresponding to those in FIG.
[0018]
The rotating body portion 51 includes, for example, an intermediate rotating body 51a directly connected to the support shaft 49, an outer rotating body 51b joined to the outside of the intermediate rotating body 51a, and an inner rotating body 51c joined to the inside of the intermediate rotating body 51a. It has a layered structure.
[0019]
For example, the fixed body portion 52 is formed with a pair of spiral grooves in two regions separated from each other in the tube axis direction, and is provided with hydrodynamic slide bearings A and B in the radial direction. Further, a relief portion 67 is provided in a ring shape in a part of the region sandwiched between the dynamic pressure type sliding bearings A and B. The escape portion 67 is formed such that the outer diameter of the fixed body portion 52 is smaller than that of the hydrodynamic slide bearings A and B, and the width of the fitting gap is larger than that of the hydrodynamic slide bearings A and B.
[0020]
A reservoir 68 for storing the liquid metal lubricant is formed in the center of the fixed body portion 52 in the tube axis direction, and a duct 69 through which the liquid metal lubricant flows is formed between the reservoir 68 and the relief portion 67 in the radial direction. Has been.
[0021]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional rotary anode X-ray tube, heat generated in the anode target is mainly radiated from the surface of the anode target, reaches the vacuum envelope, is conducted to the insulating oil, and is dissipated. At this time, a part of the heat of the anode target is conducted to the rotating mechanism along with self-heating generated by the hydrodynamic slide bearing, and further to the fixed body portion and is dissipated from the end located outside the vacuum envelope. The
[0022]
By the way, liquid metal lubricants used for hydrodynamic slide bearings are active and react with the materials that make up the bearing surface of the rotating body and fixed body at high temperatures to deposit an intermetallic compound layer on the bearing surface. Let As a result, the bearing gap gradually decreases and the rotational characteristics are deteriorated.
[0023]
Further, the conventional rotary anode type X-ray tube is provided with a dynamic pressure type sliding bearing in the radial direction and the thrust direction between the rotating part and the fixed part, and between the two dynamic pressure type sliding bearings in the radial direction. An escape portion with a large fitting gap is provided.
[0024]
Liquid metal lubricant is supplied to fitting gaps such as hydrodynamic slide bearings and relief parts, and the liquid metal lubricant filled in these fitting gaps is caused by the viscosity of the rotating body part as it rotates. Heat is generated.
[0025]
When the rotation of the rotating body portion is low speed, there is little heat generation in the escape portion where the fitting gap is large, which is hardly a problem. When the rotation of the rotating body portion becomes high speed, the heat generated by the liquid metal lubricant in the escape portion becomes large and cannot be ignored.
[0026]
For example, when the rotating part rotates at a low speed, the flow of the liquid metal lubricant accompanying the rotation is almost laminar, and the heat generated by the viscosity is approximately proportional to the reciprocal of the fitting gap and proportional to the square of the rotational speed. To do. When the rotating part rotates at high speed, the flow of the liquid metal lubricant accompanying the rotation is mostly in a turbulent state, and the heat generation is larger than that in the laminar flow state, and is proportional to the 3rd to 3.5th power of the rotational speed. To do. Note that the rotational speed at which the laminar flow state changes to the turbulent state is substantially proportional to the reciprocal of the fitting gap G.
[0027]
Therefore, when the rotational speed of the rotating body portion is gradually increased, while the rotational speed is low, both the bearing portion and the escape portion are in a laminar flow state, and heat generation at the escape portion having a large fitting gap is negligible. When the rotational speed of the rotating body portion increases, the escape portion having a larger fitting gap transitions from a low rotational speed state to turbulent flow, and heat generation at the escape portion becomes relatively large.
[0028]
Here, the inventor's experiment under the condition that the fitting gap of the bearing portion is approximately 20 μm, the fitting gap of the relief portion is approximately 400 μm, and the fitting gap of the bearing portion and the relief portion is filled with the liquid metal lubricant. The results will be described.
[0029]
For example, when the rotational speed of the rotating portion is as low as 50 rps, the relationship Pj / Pk between the heat generation Pj of the bearing portion J and the heat generation Pk of the escape portion K is about 1/10, and the heat generation Pk of the escape portion K is almost the same. It didn't matter. When the rotational speed of the rotating body portion was as high as 100 rps, the value of Pj / Pk was about 1, and it was confirmed that the heat generation Pk of the escape portion K becomes relatively large and cannot be ignored.
[0030]
The present invention solves the above-mentioned drawbacks. A rotating anode type X-ray that reduces heat generation at a relief portion, suppresses a temperature rise of a hydrodynamic slide bearing during high-speed rotation, etc., and can maintain stable rotation characteristics over a long period of time. The purpose is to provide a tube.
[0031]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, an anode target provided in a vacuum envelope, a rotating body portion to which the anode target is fixed, and the rotating body portion are fitted with a gap in the radial direction, and one of the gaps in the radial direction is fitted. A radial part hydrodynamic sliding bearing is provided in the part, and a fixed body part provided with a reservoir for storing a liquid metal lubricant and a duct connecting a radial gap between the reservoir and the rotary part, In the rotary anode type X-ray tube comprising the anode target, the rotating body portion, and the vacuum envelope that houses the fixed body portion, the radial gap is not provided with the dynamic pressure type slide bearing in the radial direction. wherein a protrusion in a portion of the fixed body part provided, opening of the duct located in the gap side in the radial direction of the rotating body portion and said fixed body part of the area At least a portion of the is characterized in that it is open to the protruding portion.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Reference numeral 11 denotes a vacuum envelope constituting a rotary anode type X-ray tube, a part of which is shown in the figure. An anode target 12 is disposed in the vacuum envelope 11. The anode target 12 is fixed to the support shaft 13 with screws 14. The support shaft 13 is connected to a rotation mechanism 15, and the anode target 12 is rotatably supported by the rotation mechanism 15.
[0033]
The rotating mechanism 15 includes a rotating body portion and a fixed body portion. The rotating body portion includes, for example, a cylindrical intermediate rotating body 16, a cylindrical outer rotating body 17 joined to the outer peripheral surface of the intermediate rotating body 16, and an intermediate rotating body. The support shaft 13 is directly connected to the intermediate rotator 16. The support rotator 16 is directly connected to the intermediate rotator 16.
[0034]
A substantially cylindrical fixed body 19 constituting a fixed body portion of the rotating mechanism 15 is inserted into the inner space of the inner rotating body 18, and the lower end opening of the rotating body portion, for example, the inner rotating body 18 is sealed with a disk-shaped thrust ring 20. It has been stopped. Further, dynamic pressure type plain bearings in the radial direction and the thrust direction are provided between the rotating body portion and the fixed body portion constituting the rotating mechanism.
[0035]
For example, spiral grooves are formed in pairs in two regions separated from each other in the tube axis direction on the surface of the fixed body 19 constituting the fixed body portion, and dynamic pressure type plain bearings A and B in the radial direction are provided. A circular herringbone pattern spiral groove is formed on the upper end surface of the fixed body 19 in the figure, and a dynamic pressure type plain bearing C in the thrust direction is provided. A circular herringbone pattern spiral groove is also formed on the upper surface of the thrust ring 20 facing the step portion 19a of the fixed body 19, and another dynamic pressure type sliding bearing D in the thrust direction is provided.
[0036]
A relief portion 21 is provided in a part of a region sandwiched between the two hydrodynamic slide bearings A and B in the radial direction. The escape portion 21 is formed so that the outer diameter of the fixed body 19 is smaller than the hydrodynamic slide bearings A and B. Therefore, the width of the fitting gap between the inner rotating body 18 and the fixed body 19 is larger in the width g of the escape portion 21 than in the fitting gap between the hydrodynamic slide bearings A and B adjacent to the clearance g. ing.
[0037]
A reservoir 22 for storing the liquid metal lubricant is formed in the central portion of the fixed body 19 in the tube axis direction, for example. A duct 23 is formed between the reservoir 22 and the escape portion 21 in the radial direction. The duct 23 is for supplying the liquid metal lubricant stored in the reservoir 22 to the hydrodynamic slide bearings A to D. One opening portion 23a opens into the reservoir 22, and the other opening portion 23b escapes. Opened in the portion 21.
[0038]
As shown in the enlarged view of the escape portion 21, a projecting portion 24 is formed, for example, in an annular shape along the outer periphery of the fixed body 19, and the other opening portion 23 b of the duct 23 opens to the portion of the projecting portion 24. Yes.
[0039]
A sealing ring 25 is joined to the lower end portion of the fixed body 19. A seal ring 26 is fixed between the sealing ring 25 and the vacuum envelope 11, and the fixed body portion 19 and the vacuum envelope 11 are hermetically sealed.
[0040]
The above-described rotary anode X-ray tube has a liquid in the gap between the rotating body portion and the fixed body portion, for example, the bearing gap of the dynamic pressure type slide bearings A to D, the respective portions of the escape portion 21, and the respective portions of the reservoir 22 and the duct 23. Filled with metal lubricant.
[0041]
In this case, the amount filled with the liquid metal lubricant is determined from the end portion De on the space 11 a side in the vacuum envelope 11 of the hydrodynamic slide bearing D located closest to the space 11 a in the vacuum envelope 11. A space where the liquid metal lubricant can flow on the side far from the space 11 a in the vacuum envelope 11, for example, a gap between the rotating body portion such as the inner rotating body 18 and the thrust ring 20 and the fixed body 19, the reservoir 22 and the duct 23. The volume is set in a range where the upper limit is 70% of the volume of the entire space of each part.
[0042]
In addition, when there are a plurality of ducts or the like, the amount of liquid metal lubricant filled is such that when the tube axis is vertical, the gap side between the rotating body portion and the stationary body portion of at least one duct is set. When the volume of the liquid metal lubricant is not blocked by the liquid metal lubricant or when the tube axis is horizontal, the liquid metal lubricant has an opening located on the gap side between the rotating body portion and the stationary body portion of at least one duct. The volume is set so that the lubricant is not blocked.
[0043]
According to the configuration described above, a space that is not filled with the liquid metal lubricant remains in a part of the internal space in which the liquid metal lubricant can flow. Therefore, when the rotating anode X-ray tube enters the operating state and the rotating portion of the rotating mechanism rotates, the liquid metal lubricant moves toward the wall surface of the rotating body by centrifugal force at the escape portion where the fitting gap is large. The metal lubricant leaves the surface of the stationary body. When the liquid metal lubricant is separated from the surface of the fixed body, the liquid metal lubricant in such a portion has almost the same rotational speed. As a result, when there is a difference in rotational speed, heat generated by the viscosity is reduced.
[0044]
In addition, a duct opens in the protruding portion at the escape portion. In this case, a pressure difference is generated between the liquid metal lubricant located in the portion away from the protrusion in the escape portion and the liquid metal lubricant located in the opening portion of the duct, and the liquid located in the portion away from the protrusion. Part of the metal lubricant flows into the duct. By this flow, the amount of the liquid metal lubricant contained in the escape portion is reduced, and as a result, the liquid metal lubricant is easily separated from the fixed body, and the effect of suppressing heat generation is promoted.
[0045]
Here, the operation of suppressing the heat generation of the liquid metal lubricant when the duct is opened in the protruding portion will be described with reference to the schematic cross-sectional view of FIG.
[0046]
2A is a cross-sectional view of the rotating mechanism at the portion where the escape portion is provided, FIG. 2B is a cross-sectional view of the escape portion along line bb in FIG. 2A, and FIG. 2 (a) is a cross-sectional view of the escape portion taken along line cc of FIG. 2, and FIG. 2 (d) is a cross-sectional view of the rotation mechanism of the portion where the escape portion is provided. The distribution state is shown.
[0047]
As shown in FIG. 2A, the gap between the cylindrical rotating body 101 and the fixed body 102, for example, the escape portion 103 is filled with the liquid metal lubricant L, and the reservoir 104 is provided at the center of the fixed body 102. . When the cylindrical rotating body 101 rotates in this state, a rotational speed difference occurs in the liquid metal lubricant L between the fixed body side La and the rotating body side Lb in FIG. 2B, and heat is generated due to viscosity loss.
[0048]
Further, when the cylindrical rotating body 101 rotates, a centrifugal force acts on the liquid metal lubricant L. At this time, a pressure difference is generated in the liquid metal lubricant L between the point b in FIG. 2B and the point c in FIG. 2C located on the same radius from the tube axis m. For example, at the point b, the pressure of the liquid metal lubricant L positioned closer to the fixed body 102 is received, while at the point c, the pressure of the liquid metal lubricant L is not received. Therefore, if the pressure at point b is Pb and the pressure at point c is Pc, then Pb> Pc. Due to this pressure difference, as shown in FIG. 2D, a part of the liquid metal lubricant L in the escape portion 103 flows into the duct 105, and the liquid metal lubricant L in the escape portion 103 is separated from the fixed body 102. At this time, in a portion where the liquid metal lubricant L is away from the fixed body 102, the liquid metal lubricant L has no rotational speed difference, and heat generation due to the rotational speed difference is suppressed.
[0049]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 by taking a rotating anode X-ray tube used for a cardiovascular diagnostic apparatus as an example. A rotating anode X-ray tube used for a cardiovascular diagnostic device or the like has a large outer diameter of a fixed body because a large acceleration acts on the anode target due to a quick change of the imaging direction.
[0050]
Reference numeral 31 denotes an anode target for generating X-rays, and the anode target 31 is arranged in a vacuum envelope (not shown) as in the case of FIG. The anode target 31 is connected to the first rotating body 32. The first rotating body 32 is formed in a bottomed cylindrical shape, the upper portion is formed in a small diameter portion 32a having a small diameter, and the lower portion is formed in a large diameter portion 32b having a large diameter. A cylindrical second rotating body 33 made of copper having high thermal and electrical conductivity is connected to the outer peripheral surface of the large diameter portion 32b. A columnar fixed body 34 is fitted into the internal space of the first rotating body 32, and the fixed body 34 is connected to a cylindrical anode support portion 35.
[0051]
The fixed body 34 includes, for example, a small-diameter portion 34a having a small outer diameter, a large-diameter portion 34b having a large outer diameter, and a connecting portion 34c having a small outer diameter. The thrust ring 37 that seals the opening at the lower end of the figure is passed through and connected to the anode support portion 35.
[0052]
The small-diameter portion 34a of the fixed body 34 is divided into, for example, two regions with an annular recess 36 interposed therebetween, and spiral grooves are formed in the two regions, respectively, and radial hydrodynamic slide bearings A and B are formed. Yes. In the large diameter portion 34b, circular spiral grooves are formed on both the upper and lower sides in the figure, and dynamic pressure type plain bearings C and D in the thrust direction are formed.
[0053]
An escape portion 38 is provided in a region sandwiched between the two hydrodynamic slide bearings C and D in the thrust direction, for example, on the side surface of the large diameter portion 34b. The clearance 38 is formed such that the clearance between the first rotating body 32 and the fixed body 34 is larger than the portion of the hydrodynamic slide bearings adjacent thereto, for example, the hydrodynamic slide bearings C and D.
[0054]
A reservoir 39 for storing the liquid metal lubricant is formed in the central portion of the fixed body 34, for example, in the tube axis direction. In order to supply the liquid metal lubricant stored in the reservoir 39 to the hydrodynamic slide bearings A to D, a duct 40 is formed between the reservoir 39 and the escape portion 38 in the radial direction. One opening portion 40 a of the duct 40 opens to a part of the reservoir 39, and the other opening portion 40 b opens to the escape portion 38. In the escape portion 38, a protruding portion 341 is formed in an annular shape on the outer peripheral surface of the fixed body 34, and the other opening portion 40 b of the duct 49 is open to the protruding portion 341.
[0055]
In the rotary anode X-ray tube described above, the liquid metal lubricant is provided in the gap between the rotating body portion and the stationary body portion, for example, the hydrodynamic slide bearings A to D and the relief portion 38, and the reservoir 39 and the duct 40. Filled.
[0056]
In this case, the amount filled with the liquid metal lubricant is determined from the space-side end De of the hydrodynamic slide bearing D located closest to the space in the vacuum envelope to the vacuum envelope. A space in which the liquid metal lubricant can flow on the side far from the inner space, for example, the gap between the rotating body portion such as the first rotating body 32 and the thrust ring 36 and the fixed body 34 and all the portions of the reservoir 39 and the duct 40. The volume is set in a range where the upper limit is 70% of the volume of the space.
[0057]
In addition, when there are a plurality of ducts, etc., the amount of liquid metal lubricant filled is positioned on the gap side between the rotating body portion and the stationary body portion of at least one duct when the tube axis is vertical. The liquid metal lubricant has a volume at which the liquid metal lubricant does not block the opening portion to be closed, or the opening portion located on the gap side between the rotating body portion and the stationary body portion of at least one duct when the tube axis is horizontal. Is set to a volume that does not block.
[0058]
According to the configuration described above, when the rotary anode X-ray tube enters the operating state, the liquid metal lubricant is separated from the fixed body at the escape portion, as in the embodiment of FIG. In addition, the liquid metal lubricant flows into the duct opening in the protruding portion, and the liquid metal lubricant is easily separated from the fixed body, and heat generation at the escape portion is suppressed.
[0059]
Next, another example of the duct opening in the protruding portion will be described with reference to FIG. 4 (a) to 4 (c), corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and duplicate descriptions are partially omitted.
[0060]
Reference numeral 71 in FIG. 4A denotes a fixed body that constitutes a fixed body portion of the rotation mechanism. A reservoir 72 is provided in the tube axis direction of the fixed body 71, and a protrusion 73 is provided on the outer peripheral surface of the fixed body 71. It is formed in an annular shape. Three ducts 74 are provided at equal intervals in the circumferential direction, one opening portion of each is opened to the reservoir 72, and the other end opening portion 75 is opened to the protruding portion 73.
[0061]
In FIG. 4B, one projecting portion 73 is formed in an island shape on the outer peripheral surface of the escape portion of the fixed body 71, and a duct 74 is provided between the reservoir 72 and the projecting portion 73.
[0062]
In FIG. 4C, one projecting portion 73 is formed in an island shape on the outer peripheral surface of the escape portion of the fixed body 71, one opening portion of the duct 74 opens to the reservoir 72, and the other opening portion is one of them. The part is open to the protrusion 73. In this way, the same effect can be realized when only a part of the opening portion of the duct 74 opens into the protruding portion 73.
[0063]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3, the case where one reservoir and one duct are provided in the fixed body portion is described. However, a plurality of reservoirs can be provided in the tube axis direction. A plurality of ducts can also be provided. In this case, a plurality of reservoirs may be provided in the radial direction from the same position in the tube axis direction of the reservoir, and one duct extending in the radial direction may be provided at a position distant from the reservoir in the tube axis direction. A plurality of ducts extending in the radial direction may be provided at each position.
[0064]
According to the configuration of the present invention described above, self-heating of the bearing portion is reduced when the rotating body portion of the rotating mechanism rotates at a high speed. As a result, the temperature rise of the bearing portion is suppressed, the dimensional change of the spiral groove and the bearing gap is prevented, and stable rotation characteristics are maintained over a long period.
[0065]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to realize a rotary anode type X-ray tube apparatus that can maintain stable rotation characteristics over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic structural diagram for explaining an operation in which self-heating of a bearing portion is reduced according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic structural diagram for explaining another structural example of a duct opening portion used in the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a conventional example.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a gap structure between a rotating body portion and a fixed body portion in a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Vacuum envelope 12 ... Anode target 13 ... Support shaft 14 ... Screw 15 ... Rotating mechanism 16 ... Intermediate rotating body 17 ... Outer rotating body 18 ... Inner rotating body 19 ... Fixed body 20 ... Thrust ring 21 ... Escape part 22 ... Reservoir 23 ... Ducts 23a and 23b ... Opening part 24 of duct ... Projections A to D ... Dynamic pressure type plain bearing

Claims

An anode target provided in the vacuum outside the enclosure, and the anode target is fixed rotator portion, fitted with a gap to the rotating body portion and the radial direction, the radial direction on a part of the gap in the radial direction And a fixed body portion provided with a duct for accommodating a liquid metal lubricant and a duct connecting a radial gap between the reservoir and the rotating body portion, and the anode target, In the rotary anode X-ray tube comprising the rotating body part and the vacuum envelope that houses the fixed body part, the gap region in the radial direction in which the hydrodynamic slide bearing in the radial direction is not provided a protrusion provided on a part of the fixed body part, the small opening portion of the duct located in the gap side in the radial direction of the rotating body portion and said fixed body portion Rotating anode X-ray tube part, characterized in that the open to the protruding portion.

2. The rotary anode type X-ray tube according to claim 1, wherein all of the opening portions of the duct are open to the protrusions.

The gap between the rotating part and the fixed part adjacent to the projecting part in the tube axis direction is larger than the gap between the rotating part and the fixed part in the radial hydrodynamic sliding bearing part adjacent to the gap. The rotary anode X-ray tube according to claim 1.

The amount of liquid metal lubricant filled is such that the liquid metal lubricant flows on the side farther from the space in the vacuum envelope from the end of the hydrodynamic slide bearing located closest to the space in the vacuum envelope. The rotary anode X-ray tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the volume is in a range in which the upper limit is 70% of the volume of the space that can be formed.

The amount of liquid metal lubricant to be filled is such that when the tube axis is arranged vertically, the liquid metal lubricant closes the opening of at least one duct that opens on the gap side between the rotating body portion and the fixed body portion. The rotary anode type X-ray tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotary anode type X-ray tube has no volume.

The amount of the liquid metal lubricant to be filled is such that when the tube shaft is horizontally disposed, the liquid metal lubricant blocks the opening portion of at least one duct that opens on the gap side between the rotating body portion and the fixed body portion. The rotary anode type X-ray tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the rotary anode type X-ray tube has no volume.