JP5508559B2 - 複数のフィンを備える冷却系を含むx線管及び、該x線管を含むctイメージング・システム - Google Patents
複数のフィンを備える冷却系を含むx線管及び、該x線管を含むctイメージング・システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5508559B2 JP5508559B2 JP2013028498A JP2013028498A JP5508559B2 JP 5508559 B2 JP5508559 B2 JP 5508559B2 JP 2013028498 A JP2013028498 A JP 2013028498A JP 2013028498 A JP2013028498 A JP 2013028498A JP 5508559 B2 JP5508559 B2 JP 5508559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray tube
- electron beam
- air
- working fluid
- ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 63
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 title claims description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 102
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 70
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 58
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 8
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 3
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 2
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 18
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 15
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011961 computed axial tomography Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N Acetaminophen Chemical compound CC(=O)NC1=CC=C(O)C=C1 RZVAJINKPMORJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- -1 but not limited to Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003863 physical function Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000031070 response to heat Effects 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/12—Cooling
- H01J2235/1216—Cooling of the vessel
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/12—Cooling
- H01J2235/1225—Cooling characterised by method
- H01J2235/1262—Circulating fluids
- H01J2235/1283—Circulating fluids in conjunction with extended surfaces (e.g. fins or ridges)
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/16—Vessels
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/16—Vessels
- H01J2235/165—Shielding arrangements
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
〔従来のX線系及び冷却系〕
図1は、従来のX線管100及び冷却系150の断面図である。X線管100は、電子ビーム源104及び電子ビーム・ターゲット106を有するX線管インサート102を含んでいる。
〔システムの全体像〕
図2は、例示的な計算機式断層写真法(CT)イメージング・システム210の図である。CTイメージング・システム210は、「第三世代」CTスキャナに典型的なガントリ212を含んでいる。ガントリ212は、X線管216を固定させたハウジング・ユニット214を含んでいる。X線管216は、X線ビーム218をガントリ212の対向する側に設けられているX線検出器222のアレイ220に向かって投射する。後に改めて説明するように、X線管216は、X線管216からの熱を除去するために過冷却された高温作動流体の核沸騰及び循環式(強制)空冷を用いた一体型冷却系を有している。
〔装置の実施形態〕
図3は、一体型冷却系を有するX線管216の断面図である。X線管216は、インサート壁303によって画定される外部構造を有するX線管インサート302を含んでいる。インサート壁303は、限定しないがステンレス鋼等の金属材料で構成される。X線管インサート302は、電子ビーム源304及び電子ビーム・ターゲット306をロータ316に装着して含んでいる。後に改めて説明するように、ロータ316はファン318を含んでいる。
〔結論〕
一体型X線管冷却のシステム及び装置について説明した。本書では特定の実施形態を図示して説明したが、同じ目的を達成するために考案された任意の構成を図示の特定の実施形態に代えて置換してよい。本出願は、あらゆる適応構成又は変形を網羅するものとする。具体的には、システム及び装置の名称は実施形態を限定するものではない。さらに、実施形態の範囲から逸脱せずに、付加的な装置を各構成要素に追加したり、構成要素間で作用を再構成したり、将来の機能拡張や実施形態で用いられている物理的装置に対応する新たな構成要素を導入したりすることができる。実施形態は、将来のX線イメージング・システム及び異なる撮像装置にも応用可能である。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。
102 X線管インサート
104 電子ビーム源
106 電子ビーム・ターゲット
108、110 (不使用)
112 ロータ
114 ステータ
116 X線ビーム
118 ハウジング
120 射出窓
122 (不使用)
124 内部空洞部
126 流体導管
128 流体導管
130 液気型熱交換器
132 流体導管
134 ポンプ
136 熱交換フィン
150 冷却系
210 CTイメージング・システム
212 ガントリ
214 ハウジング・ユニット
216 X線管
218 X線
220 アレイ
222 X線検出器
224 患者
226 回転軸
228 制御機構
230 X線制御器
232 ガントリ・モータ制御器
234 データ取得システム
236 画像再構成器
238 メモリ
240 プロセッサ
242 コンピュータ
244 大容量記憶装置
246 コンソール
248 陰極線管表示器
250 テーブル・モータ制御器
252 電動式テーブル
302 X線管インサート
303 インサート壁
304 電子ビーム源
306 電子ビーム・ターゲット
308 ケーシング壁
310 空洞部
312 空気/フィン層
314 空気シュラウド層
316 ロータ
318 ファン
322 部分
324 高性能電子ビーム収集器
326 電子ビーム収集器冷却系
328 流体導管
330 流体導管
332 流体導管
334 ポンプ
336 液気型熱交換器
338 流体流路
340 部分
402 矢印
Claims (9)
- X線管(216)であって、
電子ビーム源(304)と、
電子ビーム・ターゲット(306)と、
前記X線管(216)を冷却する複数のフィンを備える冷却系と、
前記複数のフィンを通して周囲空気を循環させるように構成されているファン(318)と、
ロータ及びステータとを含み、
前記電子ビーム・ターゲット(306)及び前記ファン(318)が前記ロータに装着される、X線管(216)。 - 前記電子ビーム・ターゲット(306)を収容するフレーム構造を備え、
前記フレーム構造は、前記複数のフィンが配置される少なくとも一つの空気/フィン層(312)と、
該少なくとも一つの空気/フィン層(312)に熱的に接触しており、前記電子ビーム源(304)及び前記電子ビーム・ターゲット(306)の1又は複数により前記フレーム構造に導入された熱に応答して、前記少なくとも一つの空気/フィン層(312)への熱の伝達を促す相転移を起こすように構成されている過冷却された作動流体と、
をさらに含んでいる請求項1に記載のX線管(216)。 - 前記過冷却された作動流体は加圧状態にある、請求項2に記載のX線管(216)。
- 前記相転移は、核沸騰の結果としての気化を含んでいる、請求項2に記載のX線管(216)。
- 前記過冷却された作動流体は、複数の核生成部位を提供する1又は複数の焼結面を有する空洞部(310)に収容されている、請求項2に記載のX線管(216)。
- 前記フレーム構造は、前記空気/フィン層(312)の少なくとも一部を包囲する空気シュラウド層(314)をさらに含んでいる、請求項2に記載のX線管(216)。
- 前記フレーム構造は、
前記電子ビーム源(304)及び前記電子ビーム・ターゲット(306)の少なくとも一部を包囲するインサート壁(303)と、
前記インサート壁(303)の少なくとも一部を包囲し、該インサート壁(303)との間に空洞部(310)を画定するケーシング壁(308)と、
前記少なくとも一つの空気/フィン層(312)を包囲する空気シュラウド層(314)と、
をさらに含んでいる、請求項2に記載のX線管(216)。 - 電子ビーム収集器冷却系(326)を付設した電子ビーム収集器(324)をさらに含んでおり、前記電子ビーム収集器冷却系(326)は、
前記電子ビーム収集器(324)の少なくとも一部を包囲する流体流路(338)と、
該流体流路(338)に接続されている液気型熱交換器(336)と、
過冷却された作動流体を前記流体流路(338)及び前記液気型熱交換器(336)を通して循環させるように構成されているポンプ(334)と、
を含んでいる、請求項1に記載のX線管(216)。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載のX線管(216)を固定させたハウジング・ユニット(214)と、該X線管(216)に対向する側に設けられたX線検出器(222)とを備えるガントリ(212)と、
前記ガントリ(212)の回転を制御するガントリ・モータ制御器(232)と、
前記X線管(216)の動作を制御するX線制御器(230)と、
前記X線検出器(222)からのアナログ投影データをディジタル投影データへ変換するデータ取得システム(234)と、
前記データ取得システム(234)からディジタル投影データを受け入れ、再構成アルゴリズムを実行する画像再構成器(236)と、
を含む、CTイメージング・システム(210)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/425,960 | 2006-06-22 | ||
US11/425,960 US7236571B1 (en) | 2006-06-22 | 2006-06-22 | Systems and apparatus for integrated X-Ray tube cooling |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007153451A Division JP5307359B2 (ja) | 2006-06-22 | 2007-06-11 | 一体型x線管冷却系及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013145747A JP2013145747A (ja) | 2013-07-25 |
JP5508559B2 true JP5508559B2 (ja) | 2014-06-04 |
Family
ID=38178823
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007153451A Active JP5307359B2 (ja) | 2006-06-22 | 2007-06-11 | 一体型x線管冷却系及び装置 |
JP2013028498A Active JP5508559B2 (ja) | 2006-06-22 | 2013-02-18 | 複数のフィンを備える冷却系を含むx線管及び、該x線管を含むctイメージング・システム |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007153451A Active JP5307359B2 (ja) | 2006-06-22 | 2007-06-11 | 一体型x線管冷却系及び装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7236571B1 (ja) |
JP (2) | JP5307359B2 (ja) |
DE (1) | DE102007028587B4 (ja) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7912181B2 (en) * | 2007-02-13 | 2011-03-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Medical diagnostic X-ray apparatus provided with a cooling device |
CN101605497B (zh) * | 2007-02-13 | 2012-09-05 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 一种具有冷却装置的医学诊断x射线设备 |
JP5823187B2 (ja) * | 2011-06-30 | 2015-11-25 | 株式会社東芝 | X線管装置 |
DE102013210967A1 (de) | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgenstrahler |
DE102013210963A1 (de) | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgenstrahler |
US9648710B2 (en) * | 2013-11-19 | 2017-05-09 | Varex Imaging Corporation | High power X-ray tube housing |
JP1528466S (ja) * | 2014-09-25 | 2015-07-13 | ||
JP1528934S (ja) * | 2014-09-25 | 2015-07-13 | ||
JP1528468S (ja) * | 2014-09-25 | 2015-07-13 | ||
JP1528933S (ja) * | 2014-09-25 | 2015-07-13 | ||
JP1529492S (ja) * | 2014-09-25 | 2015-07-21 | ||
JP1528467S (ja) * | 2014-09-25 | 2015-07-13 | ||
US10811213B2 (en) | 2017-09-15 | 2020-10-20 | Canon Medical Systems Corporation | X-ray CT apparatus and insert |
US11562875B2 (en) * | 2018-05-23 | 2023-01-24 | Dedicated2Imaging, Llc | Hybrid air and liquid X-ray cooling system comprising a hybrid heat-transfer device including a plurality of fin elements, a liquid channel including a cooling liquid, and a circulation pump |
RU2699375C1 (ru) * | 2018-12-03 | 2019-09-05 | Акционерное общество "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (АО "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Система охлаждения рентгеновской трубки |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4455504A (en) * | 1981-04-02 | 1984-06-19 | Iversen Arthur H | Liquid cooled anode x-ray tubes |
EP0187020B1 (en) * | 1984-12-20 | 1993-02-10 | Varian Associates, Inc. | High-intensity x-ray source |
JPH07335389A (ja) * | 1994-06-13 | 1995-12-22 | Toshiba Corp | X線管装置 |
US5689542A (en) * | 1996-06-06 | 1997-11-18 | Varian Associates, Inc. | X-ray generating apparatus with a heat transfer device |
US6115454A (en) * | 1997-08-06 | 2000-09-05 | Varian Medical Systems, Inc. | High-performance X-ray generating apparatus with improved cooling system |
JP2002025792A (ja) * | 2000-07-11 | 2002-01-25 | Shimadzu Corp | X線発生装置 |
DE10064341C2 (de) * | 2000-12-21 | 2003-02-20 | Siemens Ag | Röntgenröhre mit Latentwärmespender |
JP3866558B2 (ja) * | 2001-10-31 | 2007-01-10 | 株式会社東芝 | X線発生装置 |
JP4080256B2 (ja) * | 2002-06-19 | 2008-04-23 | アンリツ産機システム株式会社 | X線発生装置 |
US6714626B1 (en) * | 2002-10-11 | 2004-03-30 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Jet cooled x-ray tube window |
US7042981B2 (en) * | 2002-10-11 | 2006-05-09 | General Electric Co. | X-ray tube window and surrounding enclosure cooling apparatuses |
-
2006
- 2006-06-22 US US11/425,960 patent/US7236571B1/en active Active
-
2007
- 2007-06-11 JP JP2007153451A patent/JP5307359B2/ja active Active
- 2007-06-19 DE DE102007028587.8A patent/DE102007028587B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-02-18 JP JP2013028498A patent/JP5508559B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7236571B1 (en) | 2007-06-26 |
DE102007028587B4 (de) | 2017-09-21 |
JP5307359B2 (ja) | 2013-10-02 |
JP2013145747A (ja) | 2013-07-25 |
DE102007028587A1 (de) | 2007-12-27 |
JP2008004544A (ja) | 2008-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5508559B2 (ja) | 複数のフィンを備える冷却系を含むx線管及び、該x線管を含むctイメージング・システム | |
JP4590252B2 (ja) | Ct電子装置の温度管理のための方法及び装置 | |
US6307916B1 (en) | Heat pipe assisted cooling of rotating anode x-ray tubes | |
JP4436719B2 (ja) | Ct検出器回路の熱管理システム及び方法 | |
US6377659B1 (en) | X-ray tubes and x-ray systems having a thermal gradient device | |
JP4374231B2 (ja) | 噴流冷却式x線管透過窓 | |
US20020085675A1 (en) | Thermal energy transfer device and x-ray tubes and x-ray systems incorporating same | |
JP2007319670A (ja) | 放射線検出器の冷却装置および冷却方法ならびに放射線検出器装置の冷却システム | |
US7016472B2 (en) | X-ray tube window cooling apparatus | |
JP4549734B2 (ja) | 最適化させたx線管冷却デバイス | |
US20210267683A1 (en) | Thermal cooling ring for radiation therapy system | |
US7042981B2 (en) | X-ray tube window and surrounding enclosure cooling apparatuses | |
US11805620B2 (en) | Computed tomography thermal management system and method for operation of said system | |
US7062008B2 (en) | Detector assembly thermal management system and method | |
JP2011029143A (ja) | X線装置 | |
US20160235378A1 (en) | Computed tomography system having cooling system | |
JP7141264B2 (ja) | X線検出器及びx線コンピュータ断層撮影装置 | |
JP7182400B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP2007273465A (ja) | X線管用冷却アセンブリ | |
US6603834B1 (en) | X-ray tube anode cold plate | |
CN217744431U (zh) | X射线源装置及ct设备 | |
JP2002345804A (ja) | X線管ユニット及び装置並びにその冷却方法及びプログラム | |
JP2011141956A (ja) | X線管装置及びそれを用いたx線ct装置 | |
JP2013149346A (ja) | X線管装置及びx線ct装置 | |
CN116913748A (zh) | 一种x射线管的阳极结构、x射线管、影像设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131210 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131217 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140205 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140225 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140320 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5508559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |