JP5179240B2

JP5179240B2 - 回転式フレームｘ線管の静止型カソード

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Publication number: JP5179240B2
Application number: JP2008102018A
Authority: JP
Inventors: トーマス・ディーン・シェイファー; ロン・ケント・ホッカースミス
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2007-04-20
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: JP2008270208A; US20080260105A1; DE102008019485A1; US7558375B2

Description

本発明は一般的には、Ｘ線管に関し、さらに具体的には、回転式フレームＸ線管の回転中心から半径方向にオフセットされた静止型カソードを有すると共に、周囲環境から気密封止されたターゲット及びカソードを有する回転式フレームＸ線管を製造する方法及び回転式フレームＸ線管の装置に関する。

Ｘ線システムは典型的には、Ｘ線管、検出器、並びにＸ線管及び検出器を支持する回転アセンブリを含んでいる。動作時には、対象を配置した撮像テーブルが、Ｘ線管と検出器との間に配置される。Ｘ線管は典型的には、Ｘ線のような放射線を対象に向かって放出する。放射線は典型的には、撮像テーブルに載置された対象を透過して検出器に衝突する。放射線が対象を透過するときに、対象の内部構造が、検出器において受光される放射線の空間的な変化を引き起こす。検出器は受光した放射線を電気信号に変換し、Ｘ線システムは電気信号を画像に変換し、この画像を用いて対象の内部構造を評価することができる。当業者は、対象として、限定しないが医用撮像手順での患者、及び例えば計算機式断層写真法（ＣＴ）小荷物スキャナでの小荷物のような無生物対象が含まれ得ることを認められよう。

Ｘ線管は典型的には、焦点スポットにおいて発生される熱を分散させる回転式アノード構造を含んでいる。アノードは典型的には誘導モータによって回転し、誘導モータは、円板形のアノード・ターゲットを支持する軸として構築された円筒形の回転子を有すると共に、回転子を包囲する銅巻線付き鉄製固定子構造を有する。回転式アノード・アセンブリの回転子は、固定子によって駆動される。Ｘ線管カソードが集束電子ビームを形成し、集束電子ビームは、カソードからアノードへの真空ギャップを横断して加速されて、アノードに衝突するとＸ線を発生する。アノード及びカソードは典型的には、真空を封入したフレームの内部に配置されており、フレームは典型的には、オイルのような冷却材を収容したケーシングの内部に配置されている。

従来型のＸ線管がＣＴガントリのような回転式システムに配置されている場合に、焦点スポットから放出されるＸ線は典型的には、半径方向内向きに配置されているアノード・ターゲットの一点から放出され又は撮像対象に向かって放出される。このことは典型的には、Ｘ線管の内部のカソードをフレームに関して固定された位置に配置することにより達成される。同様にフレームは典型的には、Ｘ線管ケーシングの内部に装着され、ケーシングは次にＣＴガントリにあるもののような回転式基部に装着される。従って、従来型設計のＸ線管がＣＴガントリの周りを回転するときに、カソードはＸ線管に関して固定された位置からターゲットに向かって電子を放出し、従ってＸ線放出点（すなわち焦点スポット）も回転式基部に関して固定されている。この態様で、焦点スポットは動作時のＣＴシステムの内部で一定の半径位置に配置される。

電子ビームがターゲットに衝突するときに発生される高温のため、アノード・アセンブリを高速の回転速度で回転させることが必要である。このことから、真空領域の内部に配置される工具鋼製の玉軸受及び工具鋼製の軌道を典型的に含む軸受アセンブリに対して厳しい要求が生じ、これにより銀のような固体潤滑材によって軸受アセンブリを潤滑する必要がある。回転子もまた典型的には、Ｘ線管の真空領域に配置される。軸受接触領域の潤滑材の摩耗及び損失は、動作時に音響雑音を増大させたり回転子を減速させたりする。軸受アセンブリを真空領域に配置すると、グリース又はオイルのような湿式軸受潤滑材による潤滑ができなくなり、また真空領域に侵入することなく固体潤滑材を交換するために軸受アセンブリの保守を実行することができなくなる。加えて、Ｘ線管の動作条件は、新世代のものになるほど高速のガントリ回転速度及び高速のアノード回転速度によって加わるｇ力のため応力が高まっている。結果として、さらに厳しい動作条件での軸受の性能改善のための解決法を見出すことに一層の重点が置かれている。

公知の一解決法は、軸受を真空領域の外部に配置して、大型のグリース又はオイル潤滑式軸受の利用を可能にすることである。このことは、回転式フレームによって画定される密閉容積の内部にカソード及びアノード・ターゲットを封入することにより達成され得る。かかる設計は典型的には「回転式フレーム」Ｘ線管と呼ばれ、このＸ線管は典型的には、アノード・ターゲットをフレームに関する静止構成要素として配置し、カソードは典型的には、回転式フレームＸ線管の実質的に回転中心に配置される。フレームは、真空領域の内部のアノード・ターゲットからフレーム壁へ放射される熱を除去する冷却媒体となる油浴に封入される。フレームを油浴の内部で高速で回転させて、過大な温度がターゲットの電子の衝突点においてターゲットに発生しないようにする。油浴内でフレーム全体が回転する動作は粘性負荷を生じ、必要な回転速度を得るためには大電力の必要が生ずる。

カソードは典型的には、フレームが回転しているときにも中心位置に留まる放出源を提供するためにフレームの回転中心に配置される。電子をターゲットにおいて相対速度の高い位置に衝突させて焦点スポットの過熱を回避するために、電子をターゲットの外側の半径位置に向けなければならない。従って、カソードから放出される電子を、磁気偏向及び静電偏向等を用いることによりターゲットの外側の半径位置に向けなければならない。Ｘ線管をＣＴシステムにおいて撮像される対象の周りで回転させて、フレームをケーシングの内部で回転させるときに、ターゲットに向かう電子の偏向はＣＴシステムの周りでのＸ線管の回転と同期させられ、従って焦点スポットは、動作時のＣＴシステムの内部で一定の半径位置に配置されて撮像対象に向かう。

しかしながら、典型的な回転式フレームＸ線管の内部の偏向機構は具現化するのが困難であり、ＣＴシステムに少なからぬ費用と複雑さを加える。偏向機構を具現化するばかりでなく、偏向機構の動作をシステムのＸ線管の回転に同期させなければならない。さらに、ビーム偏向の量も制限される場合がある。中心に配置されたカソードから距離を増大させてビームを偏向させるためには、静電場強度又は磁場強度を増強することが必要である。従って、焦点軌道温度を有するターゲットの焦点スポットの半径位置と、焦点スポットの半径位置決めを達成するための磁場強度又は電場強度の量との間にはトレードオフが生ずる。また、電子の偏向とターゲットでの電子の分布との間にも、付加的なトレードオフが生ずる。電子が経験する強い屈曲及び偏向機構の非線形性のため、電子はターゲットにおいて非一様に分布し、従って生ずる焦点スポットもまた非一様となり得る。

従って、著しく改善された軸受寿命を提供し、ＣＴガントリに関して固定された半径位置にカソードを有し、また過度の磁場強度の要件、電子ビームの限定された半径方向の偏向能力、過剰な粘性抵抗、及びターゲットから放出される非一様なスポット形状といった前述の欠点を有しない回転式フレームＸ線管を設計することが望ましい。

本発明は、回転式フレームＸ線管の回転中心から半径方向にオフセットされた静止型カソードを有し、周囲環境から気密封止されたターゲット及びカソードを有する回転式フレームＸ線管を製造する方法及び回転式フレームＸ線管の装置に関するものである。

本発明の一観点は、静止基部及び該基部の内部に通路を有するＸ線管を含んでいる。Ｘ線管はアノード・フレームを含み、アノード・フレームは、第一の端部に隣接して配置されたアノードを有すると共に、通路の内部まで延在するネックを第二の端部に有し、通路の長手軸の周りを回転するように構成されている。気密シールが、ネックと静止基部との間でネックの周りに配置されている。

本発明のもう一つの観点によれば、Ｘ線管を製造する方法が、孔を有する静止基部を設けるステップと、ネックを延在させて有する回転式フレームを設けるステップと、回転式フレームのネックを静止基部の孔に挿入するステップと、静止基部とネックとの間に磁性流体シールを配置するステップとを含んでいる。

本発明のさらにもう一つの観点は、走査対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、対象を透過したＸ線を受光するように配置されている検出器とを含むＣＴシステムを含んでいる。ＣＴシステムは、被検体に向かってＸ線を投射するように構成されている回転式フレームＸ線管を含んでいる。回転式フレームＸ線管は、回転式ガントリに取り付けられる装着部を含んでおり、装着部は内部に通路を有している。回転式フレームＸ線管は回転式フレームを含んでおり、回転式フレームは、該回転式フレームから通路の内部まで延在する円筒形延長部を有し、内部に真空を収容している。気密シールが、円筒形延長部と装着部との間の相対的な運動を可能にしつつ円筒形延長部と装着部との間に配置されている。

本発明のその他様々な特徴および利点は、以下の詳細な説明及び図面から明らかとなろう。

図面は、本発明を実施するために現状で思量される好ましい一実施形態を示す。

本発明の動作環境を計算機式断層写真法（ＣＴ）システムにおいて用いられるようなＸ線管の利用に関連して説明する。但し、当業者は、本発明がＸ線管の利用を必要とする他システムでの利用にも同等に適用可能であることを認められよう。かかる利用としては、限定しないがＸ線イメージング・システム（医用及び非医用）、マンモグラフィ・イメージング・システム、並びにラジオグラフィ（ＲＡＤ）・システムがある。

さらに、本発明をＸ線管での利用に関連して説明する。但し、当業者は、本発明が高真空、高温及び高接触応力の環境での軸受の動作を必要とする他のシステムにも同等に適用可能であり、この環境ではＸ線管の寿命、信頼性又は性能がＸ線管の真空領域の外部の軸受の配置から恩恵を享受し得ることを認められよう。本発明を「第三世代」ＣＴ医用撮像スキャナに関して説明するが、本発明は、手荷物スキャナ又は他の非破壊産業用途のスキャナのような他のＣＴシステムにも同等に適用可能である。

図１には、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第三世代」ＣＴスキャナに典型的なガントリ１２を含むものとして示されている。ガントリ１２はＸ線源１４を有し、Ｘ線源１４は、ガントリ１２の反対側に設けられている検出器アセンブリ又はコリメータ１８に向かってＸ線のビーム１６を投射する。図２を参照すると、検出器アセンブリ１８は、複数の検出器２０及びデータ取得システム（ＤＡＳ）３２によって形成されている。複数の検出器２０は患者２２を透過した投射Ｘ線を検知して、ＤＡＳ３２は後続の処理のためにデータをディジタル信号に変換する。各々の検出器素子２０が、入射Ｘ線ビームの強度を表わし従って患者２２を透過する際に減弱されたビームを表わすアナログ電気信号を発生する。Ｘ線投影データを取得するための１回の走査の間に、ガントリ１２及びガントリ１２に装着されている構成部品は回転中心２４の周りを回転する。

ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御される。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８とガントリ・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８はＸ線源１４に電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御器３０はガントリ１２の回転速度及び位置を制御する。画像再構成器３４が、サンプリングされてディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取って高速画像再構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ３６への入力として印加され、コンピュータ３６は大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。

コンピュータ３６はまた、キーボード、マウス、音声作動式コントローラ、又は他の任意の適当な入力装置のような何らかの形態の操作者インタフェイスを有するコンソール４０を介して、操作者から指令及び走査用パラメータを受け取る。付設されている表示器４２によって、操作者は、再構成された画像及びコンピュータ３６からのその他のデータを観察することができる。操作者が供給した指令及びパラメータはコンピュータ３６によって用いられて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制御器３０に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御するテーブル・モータ制御器４４を動作させて、患者２２及びガントリ１２を配置する。具体的には、テーブル４６は患者２２を全体的に又は部分的に図１のガントリ開口４８を通して移動させる。

図３を参照すると、回転式フレームＸ線管１００が、本発明の一実施形態によるターゲット１０４を取り付けられた回転式アノード・フレーム１０２を含んでいる。回転子１１０が、静止ハウジング１０８の内部に配置されて、ターゲット１０４に取り付けられている。回転式アノード・フレーム１０２は、静止基部１０６及び回転子１１０によって支持されている。静止基部１０６は典型的には、アルミナ等を含む絶縁材で作製されている。回転式フレームＸ線管１００の静止装着部又は基部１０６は一例では、ＣＴシステムの回転基部に取り付けられる。静止基部１０６は実質的に平坦型又は「パンケーキ型」の絶縁体として図示されているが、当業者は、静止基部１０６が円筒形絶縁体であってもよいし、他の設計形状を取ってもよいことを認められよう。静止基部１０６に形成された通路口１１２が、Ｘ線管１００の内部容積（図４に示す）への接近を許す。

図４は、図３のＸ線管１００の線４−４に沿って見た断面を示す。回転式フレーム１０２は、釣鐘型部分１０５及びネック部分１０３を有している。ターゲット１０４は、釣鐘型部分１０５に取り付けられているか、又は釣鐘型部分１０５と一体形成されている。支持シャフト１１４が、ターゲット１０４を回転子１１０に接続している。支持シャフト１１４は、ハウジング１０８に取り付けられた軸受アセンブリ１１６によって支持されている。軸受アセンブリ１１６は、内側軸受レース１１８、外側軸受レース１２０、及び軸受けレース１１８と１２０との間に配置された軸受玉１２２の列を含んでいる。

ネック１０３は、静止基部１０６のネック１２４の内部に形成された通路１０７の内部まで延在している。ネック１０３は、静止基部１０６のネック１２４と回転式フレーム１０２のネック１０３との間に配置された軸受アセンブリ１２６によって支持されている。軸受アセンブリ１２６は、互いの間に配置された玉１３２を有する内側レース１２８及び外側レース１３０を含んでいる。軸受アセンブリ１１６、１２６によって支持された回転式フレーム１０２は、長手軸又は回転軸１４０の周りを回転する。軸受アセンブリ１１６、１２６は、グリース及びオイル等のような潤滑材を用いた湿式潤滑軸受を含み得る。

磁性流体シール（ＦＦＳ）・アセンブリのような気密（ハーメチック）シール・アセンブリ１４２が、ネック１２４と回転式フレーム１０２のネック１０３との間に配置されている。後に図５に関して説明するように、気密シール・アセンブリ１４２は、Ｘ線管１００の内部容積１４３内の気体、液体及び他の分子による汚染を最小限にしながら回転式フレーム１０２の回転を可能にする。気密シール・アセンブリ１４２は、真空領域１６２と周囲圧力領域１６５との間に配置されており、真空領域１６２は内部に高真空を有する内部容積１４３に流体結合されている。従って、気密シール・アセンブリ１４２は、高真空と典型的には周囲圧力との間の圧力差に耐えるように設計されている。通路口１１２が、Ｘ線管１００の真空領域１６２への接近を可能にする。本発明の一実施形態では、イオン・ポンプ、ゲッタ、又はターボ・ポンプ等を通路口１１２に流体接続して、気密シール・アセンブリ１４２を通過して又は気密シール・アセンブリ１４２から放出されて真空領域１６２や典型的には高真空に保たれている内部容積１４３までに至る分子汚染を捕獲する。フィードスルー１３４が、フィードスルー１３４の一方の端部１０９において静止基部１０６に取り付けられ、カソード延長部１３８がフィードスルー１３４の他方の端部１１１に取り付けられている。カソード１３６が、カソード延長部１３８に取り付けられて、ターゲット１０４に取り付けられたターゲット軌道１６０に向かって延在している。当業者は、フィードスルー１３４が中実の物体として示されているが、静止基部１０６からカソード１３６への高電圧リードの通過を許す貫通する中空設計又は開放設計を含んでいてもよいことを認められよう。

図５は、図４の線５−５に沿って見た気密シール・アセンブリの断面図を示す。本発明の一実施形態では、気密シール・アセンブリ１４２は、回転式フレーム１０２のような回転構成要素と静止基部１０６のような非回転構成要素との間にシール段１５５の長手方向系列を含む磁性流体シール・アセンブリである。シール段１５５は、典型的には磁性粒子の懸濁液を含む炭化水素系オイル又はフッ化炭素系オイルである磁性流体１５４を含んでいる。粒子は、磁場の存在下での粒子の凝集を防ぐ安定化剤又は界面活性剤で被覆されている。磁場が存在する場合には、磁性流体１５４はシール段１５５を形成する。シール段１５５は、典型的には１ｐｓｉ〜３ｐｓｉの圧力に耐えることが可能であり、各々の段１５５が連続的に配置されると、全体の磁性流体シール・アセンブリは、一方の側の大気圧から反対側の高真空まで変化する圧力に耐えることができる。

続けて図５を参照すると、１対の円環形磁極片１４４、１４６がネック１２４の内面に接してネック１０３を包囲している。円環形永久磁石１５０が、磁極片１４４と磁極片１４６との間に配置されている。好適実施形態では、ネック１０３は、該ネック１０３から磁極片１４４、１４６に向かって延在する円環１５２を含んでいる。但し代替的には、磁極片１４４、１４６が、ネック１０３の円環１５２の代わりに又は円環１５２に追加して、ネック１３０に向かって延在する円環を含んでいてもよい。磁性流体１５４は、各々の円環１５２と、対応する磁極片１４４、１４６との間に配置され、これにより空洞１５６を形成する。永久磁石１５０からの磁性が、各々の円環１５２と対応する磁極片１４４、１４６との間に配置された磁性流体１５４を適当な位置に保持する。この態様で、磁性流体１５４の多数の段１５５が形成され、磁性流体シール・アセンブリ１４２の周囲圧力側１５８に加わる気体の圧力を、典型的にはＸ線管１００の内部容積１４３に形成される高真空に曝露される磁性流体シール・アセンブリ１４２の非周囲圧力側１５９から気密封止する。図示のように、図５は６段のシール段１５５を示している。各々の段１５５が典型的には、１ｐｓｉ３ｐｓｉのガス圧に耐える。従って、当業者は、周囲圧力側１５８と非周囲圧力側１５９との間の圧力の差に依存して、シール段１５５の数を増加させても減少させてもよいことを認められよう。本発明の一実施形態によれば、冷却材が、冷却材線（図示されていない）を通して磁極片１４４、１４６に供給され又は他の方法で向けられて、磁性流体１５４の温度を冷却することができる。

図４に戻り、回転式フレーム１０２は、磁性流体１５４によって周囲環境１５８から分離された内部容積１４３の内部に高真空を封入している。Ｘ線管１００は典型的には、液体冷却材に浸漬されており、軌道１６０において発生される熱は液体冷却材によって対流冷却される。従って、軸受アセンブリ１１６、１２６も同様に、本発明の実施形態によれば軸受アセンブリ１１６、１２６用の液体潤滑材として作用し得る液体冷却材に浸漬されている。本発明のもう一つの実施形態によれば、軸受アセンブリ１１６、１２６は内部に配置された軸受シールの利用によって液体冷却材から密閉されていてもよい。静止基部１０６は、イオン・ポンプ、ゲッタ、又はターボ・ポンプを有する通路口１１２を含んでいる。このようなものとして、図４の領域１６２が高真空に保持され、磁性流体から放出される気体を通路口１１２を介して捕獲して除去することができる。

動作時には、ターゲット１０４は、回転子１１０に力を加える固定子（図示されていない）によって回転軸１４０の周りに回転させられて、シャフト１１４、ターゲット１０４、及び回転式フレーム１０２を回転させる。カソード１３６が回転軸１４０から半径方向に中心を外れて固定されて配置されているので、カソード１３６はターゲット１０４に向かって電子を放出して、ターゲット１０４が回転しているときに電子がターゲット軌道１６０に衝突するようにする。カソード１３６は、Ｘ線管１００が図１及び図２のガントリ１２において対象の周りを回転するときにカソードから放出される電子が撮像対象に向けられるように、フィードスルー１３４に取り付けられている。好適実施形態では、Ｘ線管１００は、ターゲット１０４を通して伝導される熱及び内部容積１４３の内部のターゲット１０４から回転式フレーム１０２に放射される熱を除去する冷却材（図示されていない）に浸漬されている。静止基部１０６及びネック１２４は静止構成要素であるので、回転構成要素の表面積が小さくなったため従来の回転式フレーム設計と比較して回転式フレーム１０２の粘性抵抗は減少する。軸受アセンブリ１２６から放出される又は軸受アセンブリ１２６を通過する廃液は、磁性流体１５４の存在によって、高真空領域１６２及び最終的には内部容積１４３へ流入しないように大部分排除される。さらに、磁性流体１５４を通過する又は磁性流体１５４から放出されるような廃液は、通路口を介して高真空領域１６２に流体連結されたイオン・ポンプ、ゲッタ、又はターボ・ポンプの動作によって高真空領域において捕獲される。

ここで図６を参照すると、小荷物／手荷物検査システム５１０が、小荷物又は手荷物を通過させ得る開口５１４を内部に有する回転式ガントリ５１２を含んでいる。回転式ガントリ５１２は、本発明の一実施形態による高周波電磁エネルギ源５１６と、シンチレータ・セルで構成されているシンチレータ・アレイを有する検出器アセンブリ５１８とを収容している。また、コンベヤ・システム５２０が設けられており、コンベヤ・システム５２０は、構造５２４によって支持されており走査のために開口５１４を通して小荷物又は手荷物５２６を自動的且つ連続的に通過させるコンベヤ・ベルト５２２を含んでいる。対象５２６をコンベヤ・ベルト５２２によって開口５１４内に送り込み、次いで撮像データを取得し、コンベヤ・ベルト５２２によって開口５１４から小荷物５２６を除去することを、制御された連続した態様で行なう。結果として、郵便物検査官、手荷物積み降ろし員及び他の保安人員が、小荷物５２６の内容物を爆発物、刃物、銃、密輸品等について非侵襲的に検査することができる。加えて、かかるシステムは産業応用で部品及びアセンブリの非破壊評価に用いることもできる。

本発明の一実施形態によれば、Ｘ線管が、静止基部及び該基部の内部に通路を有するＸ線管を含んでいる。Ｘ線管はアノード・フレームを含み、アノード・フレームは、第一の端部に隣接して配置されたアノードを有すると共に、通路の内部まで延在するネックを第二の端部に有し、通路の長手軸の周りを回転するように構成されている。気密シールが、ネックと静止基部との間でネックの周りに配置されている。

本発明のもう一つの実施形態によれば、Ｘ線管を製造する方法が、孔を有する静止基部を設けるステップと、ネックを延在させて有する回転式フレームを設けるステップと、回転式フレームのネックを静止基部の孔に挿入するステップと、静止基部とネックとの間に磁性流体シールを配置するステップとを含んでいる。

本発明のさらにもう一つの実施形態は、走査対象を収容する開口を有する回転式ガントリと、対象を透過したＸ線を受光するように配置されている検出器とを含むＣＴシステムを含んでいる。ＣＴシステムは、被検体に向かってＸ線を投射するように構成されている回転式フレームＸ線管を含んでいる。回転式フレームＸ線管は、回転式ガントリに取り付けられる装着部を含んでおり、装着部は内部に通路を有している。回転式フレームＸ線管は回転式フレームを含んでおり、回転式フレームは、該回転式フレームから通路の内部まで延在する円筒形延長部を有し、内部に真空を収容している。気密シールが、円筒形延長部と装着部との間の相対的な運動を可能にしつつ円筒形延長部と装着部との間に配置されている。

本発明を好適実施形態について説明したが、明示的に述べたもの以外の均等構成、代替構成及び改変が可能であり、特許請求の範囲に属することが認められよう。

本発明のＣＴイメージング・システムの一実施形態の見取り図である。図１に示すシステムのブロック模式図である。本発明の一実施形態による回転式フレームＸ線管の遠近図である。本発明の一実施形態による図３の回転式フレームＸ線管の断面図である。本発明の一実施形態による磁性流体アセンブリの断面図である。非侵襲型小荷物検査システムと共に用いられるＣＴシステムの見取り図である。

符号の説明

１０計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム
１２ガントリ
１４Ｘ線源
１６Ｘ線のビーム
１８検出器アセンブリ又はコリメータ
２０複数の検出器
２２患者
２４回転中心
２６制御機構
２８Ｘ線制御器
３０ガントリ・モータ制御器
３２取得システム（ＤＡＳ）
３４画像再構成器
３６コンピュータ
３８大容量記憶装置
４０コンソールを介した操作者
４２付設されている表示器
４４テーブル・モータ制御器
４６モータ式テーブル
４８ガントリ開口
１００回転式フレームＸ線管
１０２回転式アノード・フレーム
１０３ネック部分
１０４ターゲット
１０５釣鐘型部分
１０６静止基部
１０７通路
１０８静止ハウジング
１０９、１１１端部
１１０回転子
１１２通路口
１１４支持シャフト
１１６、１２６軸受アセンブリ
１１８内側軸受レース
１２０外側軸受レース
１２２軸受玉の列
１２４ネック
１２８内側レース
１３０外側レース
１３２玉
１３４フィードスルー
１３６カソード
１３８カソード延長部
１４０長手軸又は回転軸
１４２気密シール・アセンブリ
１４３内部容積
１４４、１４６１対の円環形磁極片
１４８内部表面
１５０円環形永久磁石
１５２円環
１５４磁性流体
１５５シール段の長手方向系列
１５６空洞
１５８周囲圧力側
１５９非周囲圧力側
１６０ターゲット軌道
１６２真空領域
１６５周囲圧力領域
５１０小荷物／手荷物検査システム
５１２回転式ガントリ
５１４開口
５１６高周波電磁エネルギ源
５１８検出器アセンブリ
５２０コンベヤ・システム
５２２コンベヤ・ベルト
５２４構造
５２６小荷物又は手荷物

Claims

内部に通路（１０７）を有する静止基部（１０６）と、
第一及び第二の端部を備え、アノード及びネックを有するアノード・フレーム（１０２）であって、前記アノードが前記第一の端部に隣接して周囲圧力領域（１６５）に配置され、前記ネック（１０３）が形成された前記第二の端部が前記通路（１０７）の内部まで延在し、前記アノード・フレーム（１０２）が前記通路（１０７）の長手軸（１４０）の周りを回転するように構成されている、前記アノード・フレーム（１０２）と、
前記ネック（１０３）と前記静止基部（１０６）との間で前記ネック（１０３）の周りに配置されている気密シール（１４２）と
を備え、
前記アノードは、前記静止基部（１０６）に囲まれていない、
Ｘ線管（１００）。
前記アノード・フレーム（１０２）は、前記ネック（１０３）と前記アノードとを接続する釣鐘型部分（１０５）を備え、前記釣鐘型部分（１０５）前記静止基部（１０６）に囲まれていない、請求項１に記載のＸ線管。
前記ネック（１０３）と前記静止基部（１０６）との間に配置された第一の湿式潤滑軸受（１２６）をさらに含んでいる請求項２に記載のＸ線管。
前記第一の湿式潤滑軸受（１２６）が、前記アノード・フレーム（１０２）の回転軸の方向において、前記釣鐘型部分（１０５）と前記気密シール（１４２）との間に配置され、
前記第一の湿式潤滑軸受（１２６）が、前記周囲圧力領域（１６５）に配置される請求項３に記載のＸ線管。
前記静止基部（１０６）から前記ネック（１０３）を通って前記アノード・フレーム（１０２）の内部まで延在するフィードスルー（１３４）と、
該フィードスルー（１３４）に取り付けられ、前記アノード・フレーム（１０２）の内部に封入されているカソード（１３６）と
をさらに含み、
前記アノードは、前記カソード（１３６）から放出される電子を受け取るように配置され、
前記カソード（１３６）は、前記アノードに対向して、前記長手軸（１４０）から中心が外れた半径位置に配置されている、請求項２乃至４のいずれかに記載のＸ線管。
前記ネック（１０３）とは反対側に前記アノードに取り付けられている支持シャフト（１１４）と、該支持シャフト（１１４）を支持するように構成されている第二の湿式潤滑軸受（１２２）と、前記支持シャフト（１１４）に取り付けられている回転子（１１０）とをさらに含んでいる請求項１乃至５のいずれかに記載のＸ線管。
前記静止基部（１０６）は、計算機式断層写真法（ＣＴ）システム、Ｘ線システム、ラジオグラフィ（ＲＡＤ）・スキャナ、及びマンモグラフィ・スキャナの一つを含むイメージング・システムに取り付けられる、請求項１乃至６のいずれかに記載のＸ線管。
前記Ｘ線管が前記アノードと熱的に接触している液体冷却材に浸漬されている請求項１乃至７のいずれかに記載のＸ線管。
前記気密シール（１４２）は磁性流体シールを含んでいる、請求項１乃至７のいずれかに記載のＸ線管。
前記気密シール（１４２）と前記封入された真空（１４３）との間に配置されたイオン・ポンプ、ゲッタ、及びターボ・ポンプ用通路口の一つを前記静止基部（１０６）が含んでいる請求項１乃至９のいずれかに記載のＸ線管。