JP6714717B2 - X線管用の磁気リフトデバイス - Google Patents
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例示的なガントリ
例示的なリフト電磁石
によって近似され得る。ここで、リフトギャップはgapで表される。一例において、リフトギャップは2ミリメートル(mm)未満であり得る。別の例において、リフトギャップは1mm未満であり得る。磁界の磁束が、極間にではなく、リフトシャフトに主に作用するため、極端間の距離は、リフトギャップに比べて少なくとも10倍大きくてもよい。一例において、リフト領域内のインサート壁は1mm未満であり得る。別の例において、リフト領域内のインサート壁は0.8mm未満であり得る。リフト領域内のインサート壁は、ステンレス鋼等の、低透磁率または最小強磁性特性を有する材料を使用し得る。磁性流体等のギャップ低減材料が、同様に、真空排気されない領域内で使用されてもよい。
リフト電磁石を制御する方法
Claims (25)
- X線管用の陽極組立体であって、
陰極によって放出される電子を受取るように構成された陽極と、
前記陽極の回転中に前記陽極を安定させるように構成された軸受組立体と、
前記陽極に結合され、前記陽極の回転軸と実質的に同一直線上にある回転軸を有する強磁性シャフトと、
前記真空排気済み外囲器の覆いと、
極端を有するリフト電磁石と、を備え、
前記極端が前記X線管の前記真空排気済み外囲器の覆いを貫通して延在する、前記陽極組立体。 - 前記リフト電磁石の巻線は、前記極間の少なくとも1つのコアウェブ上に、内側極端上に、または、前記少なくとも1つのコアウェブ及び前記内側極端上に位置する、請求項1に記載の陽極組立体。
- 前記強磁性シャフトは、前記回転軸に平行に延びるスロットを有するスロット付きシャフトまたは積層式シャフトを含む、請求項1に記載の陽極組立体。
- 前記リフト電磁石は、前記リフト電磁石の巻線内の交流(AC)または直流(DC)によって励磁される、請求項1に記載の陽極組立体。
- 前記軸受組立体は、少なくとも1つのレースを有する玉軸受組立体、回転要素軸受、平軸受、スリーブ軸受、ジャーナル軸受、または液体金属軸受を含む、請求項1に記載の陽極組立体。
- 前記強磁性シャフトにかかる磁力を変化させるように構成された制御モジュールを更に備える、請求項1に記載の陽極組立体。
- 前記強磁性シャフトにかかる磁力を検出する手段を更に備え、前記制御モジュールは、センサ値に基づいて前記リフト電磁石に供給される電流を変化させるように構成されている、請求項6に記載の陽極組立体。
- 前記磁力を検出する手段は、前記リフト電磁石の巻線に結合された電流計または電圧計、前記リフト電磁石の極端に極接近するホールセンサ、超音波センサ、または変位センサの測定値に基づき検出する、請求項7に記載の陽極組立体。
- 前記陽極に結合された回転子スリーブを更に備え、前記回転子スリーブは、印加電磁界に応答して回転するように構成されている、請求項1に記載の陽極組立体。
- 前記リフト電磁石は、前記強磁性シャフトの回転軸を基準にして固定子と同一平面上にある、請求項9に記載の陽極組立体。
- 前記陽極に結合された回転子スリーブを部分的に囲むセクタ固定子を更に備え、前記回転子スリーブは、前記セクタ固定子に対する印加電磁界に応答して回転するように構成されており、前記リフト電磁石は、前記強磁性シャフトの前記回転軸を基準にして前記セクタ固定子と同一平面上にある、請求項1に記載の陽極組立体。
- 前記セクタ固定子は、180°と350°との間で前記回転子スリーブを部分的に囲む、請求項11に記載の陽極組立体。
- X線管であって、
真空排気済み外囲器と、
前記真空排気済み外囲器内に配設された陰極と、
前記陰極によって放出される電子を受取るように構成された、前記真空排気済み外囲器内に配設された陽極と、
前記陽極の回転中に前記陽極を安定させるように構成された軸受組立体と、
電磁界を発生するように構成された固定子と、
前記陽極に結合された回転子スリーブであって、前記固定子からの印加電磁界に応答して回転するように構成された、回転子スリーブと、
前記陽極に結合されており、前記陽極の回転軸と実質的に同一直線上にある回転軸を有する強磁性シャフトと、
半径方向に前記強磁性シャフトに磁力を作用させるように構成されたリフト電磁石とを備え、
前記リフト電磁石の極端が前記真空排気済み外囲器の覆いを貫通して延在する、または、前記リフト電磁石が前記真空排気済み外囲器内に配設されている、前記X線管。 - 前記リフト電磁石は、前記強磁性シャフトの前記回転軸を基準にして前記固定子と同一平面上にあり、前記固定子は、前記真空排気済み外囲器の外に位置決めされている、請求項13に記載のX線管。
- 前記強磁性シャフトにかかる前記磁力を変化させるように構成された管制御ユニット(TCU)を更に備える、請求項13に記載のX線管。
- 前記強磁性シャフトにかかる前記磁力を検出するセンサを更に備え、前記管制御ユニットは、センサ値に基づいて前記リフト電磁石に供給される電流を変化させるように構成されている、請求項15に記載のX線管。
- X線管内に配設された加速度計を更に備える、請求項16に記載のX線管。
- X線システムであって、
回転可能環状ガントリと、
前記回転可能ガントリに結合された、請求項17の前記X線管と、
前記回転可能ガントリに結合されており、前記X線管からのX線放射を検出するように構成されているX線検出器とを備える、前記X線システム。 - 前記管制御ユニットは、前記加速度計からの加速度計値に基づいて、前記軸受組立体にかかるガントリ力またはガントリ回転速度を計算するように構成されている、請求項18に記載のX線システム。
- X線管の陽極組立体においてリフト電磁石を制御する方法であって、
前記陽極組立体の軸受組立体に半径方向に作用する負荷力を特定することであって、前記軸受組立体にかかるガントリ力又はガントリ回転速度を計算することを含む負荷力を特定すること、及び、
前記リフト電磁石が前記負荷力に抗するための電気リフト信号を発生すること、を含み、
前記リフト電磁石は極端を含み、前記極端が前記X線管の前記真空排気済み外囲器の覆いを貫通して延在し、
前記方法は、前記軸受組立体に結合された強磁性シャフトにかかる磁気反力を前記リフト電磁石によって発生することを含み、前記磁気反力は、前記電気リフト信号から発生され、かつ、前記負荷力と実質的に反対の方向である、前記方法。 - 回転可能ガントリフレームを回転させることを更に含み、前記陽極組立体は、X線管に結合され、前記X線管は、前記回転可能ガントリフレームに結合されており、前記回転可能ガントリフレームの回転は、ガントリからの遠心力を前記負荷力に付加する、請求項20に記載の方法。
- 前記負荷力を特定することは、前記回転可能ガントリフレームの回転速度に基づいて前記遠心力を計算することを更に含む、請求項21に記載の方法。
- センサを使用して、前記陽極組立体のパラメータを検知することを更に含み、
前記負荷力を特定することは、前記パラメータを使用して、前記負荷力または前記磁気反力を計算することを更に含む、請求項21に記載の方法。 - 前記電気リフト信号を発生することは、
前記リフト電磁石の巻線へのリフト電流を発生することを更に含む、請求項20に記載の方法。 - 前記磁気反力を発生することは、前記負荷力の変化と共に変化する、請求項20に記載の方法。
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