JPH02155154A

JPH02155154A - Ｘ線管冷却装置

Info

Publication number: JPH02155154A
Application number: JP1261880A
Authority: JP
Inventors: Serge Janouin; セルジュ　ジャヌアン; Philippe Masse; マセフィリップ; Bernard Pouzergues; ベルナール　プゼルギュエ
Original assignee: General Electric CGR SA
Current assignee: General Electric CGR SA
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1989-10-06
Publication date: 1990-06-14
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: EP0363248A1; JP2834222B2; FR2637732A1; FR2637732B1; US4995065A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明はＸ線管冷却装置に関する。

背景技術例えば、医療診断に用いられるＸ線管は一般に二極すな
わちカソード及びアノード又は反力ソードによって形成
されており、これらの電極はこれらの間の電気絶縁が達
成され得る真空気密ケース内に収容されている。カソー
ドは電子ビームを発生し、アノードはこれら電子を小領
域上にて受けて、この小領域は焦点スポットを形成しこ
こからＸ線を放出する。

高供給電圧がカソード及びアノードの端子に印加されカ
ソードが負電位となると、いわゆるアノード電流が高供
給電圧を発生する発電機を介して回路中に流れる。アノ
ード電流は、カソード及びアノード間の空間を電子ビー
ムの形態で横切りアノードの焦点スポットを衝打する。

電子ビームを発生させるのに用いるエネルギーの小部分
はＸ線に変換され、一方、エネルギーの残りは熱に変換
される。よって、含まれる高瞬間パワ　Ｍ（１００ｋｗ
のオーダー）及び焦点スポットの小寸法（１ｍｍのオー
ダー）を考慮しつつ、製造者は長い時間をかけて回転ア
ノードＸ線管を造り上げた。このＸ線管において、アノ
ードは焦点リングと呼ばれる冠状又は環状の熱流動分布
をなすように回転さ仕られ、該焦点リングが焦点スポッ
トよりもはるかに大きい面積を有するようになされてい
る。このアプローチの利点は回転数が高くなればなるほ
ど大きくなる（約３，０００から１２．０００ｒｐｔｘ
”）。

標準型の回転アノードは、対称軸を有し、この軸回りに
て電気モータによって回転させられる全体としてのディ
スク形状を有している。モータはケースの外部に配置さ
れたステータと、対称軸に沿って配置されかつＸ線管の
ケース中に載置されたロータとを何している。ロータは
支持シャフトによりてアノードに機械的に結合されてい
る。

かかる型のＸ線管内において散乱するエネルギーは高く
、よってこれを冷却しなければならないという制約があ
る。このためＸ線管はチャンバー内に収容され、この中
で冷却液特にオイルが流通される。。この液自体は空冷
又は水冷型の熱交換器内で冷却される。こうして冷却装
置は恒久的に作動される。しかし、Ｘ線管は間歇的にエ
ネルギーを放出し、すなわち、散乱したエネルギーは高
い状態でそれ自体の検査段階が数秒から数分に亘って持
続する場合や、エネルギーを零とする患者の入替え時に
おいて必要な休止段階の場合が繰り返彬されるのである
。この結果、段階に依存する熱除去量に関して主に不均
衡が生じることが考慮される。このことは、使用された
Ｘ線管材料の温度に大きな変化を生せしめる。この変化
はＸ線管の動作に有害となる。よって、Ｘ線管の固定部
分における変化は焦点スポットの移動を伴わせることに
なる。冷却チャンバー又は外被ちまた、大きな温度変化
を被ることになる。近くに電気装置がある場合に特に悪
影響がある。検査段階中において温度上昇を防止するた
めに、冷却装置の冷却能力を増大させる試みがなされて
いるが、このことは冷却装置の大型化を伴い有効スペー
スを得ようとすることに相反することになる。

さらに、休止段階で温度の急降下を得る。この結果、上
記した温度変化に関する欠点を伴うと共にこの段階が長
くなればなるほど大きくなる。

この局面を克服するために冷却液温度の関数として冷却
装置の動作時間を規制しようとする試みがあった。この
種の制限は理論上明らかではあるが、ここでは説明でき
ない技術的理由のために実際に達成することは困難であ
る。

発明の概要本発明の目的は、上記欠点を解消し、冷却チャンバ又は
外被中で１以上の本体を有しこれを検査段階で融解して
熱を吸収し、休止段階で固化するＸ線管冷却装置を提供
することにある。

本発明のＸ線管冷却装置は、Ｘ線管を囲繞しかつ冷却機
と連通ずる冷却液流のための循環空間を画定する外被を
有し、さらに循環空間内に配置され融解潜熱を有する物
質をも有し、前記物質がＸ線管の動作段階中に融解して
熱を吸収し前記Ｘ線管の休止段階中に固化することを特
徴とする。

かかる融解潜熱を有する物質は数多く存在する。

好ましくは、物質は、できるだけ高い融解潜熱を有し、
さらにその融解温度が、該物質がない場合の冷却液の平
均温度に近い温度となるような物質が使用される。

融解潜熱を有する物質は、外被の内壁と結合され外被の
内壁と結合されているケース内に収納されている。

好ましくは、ケースの少なくとも一部は膨張自在に設計
されている。これは、形状の変化するステンレス鋼、合
成ゴム等のブロワ−がこの一部のために用いられて達成
される。

融解潜熱を有する物質は、Ｘ線に対する障壁を形成する
ように高い原子番号の元素を有する混合物からなる。

実施例図は２の中に配置されたＸ線管ｌを示す。Ｘ線管１はガ
ラスのケース３を有し、ケース３の中に高真空が形成さ
れる。このケース３の内部には放射用のカソード４と、
この実施例では回転するアノード５とが配置されている
。アノード５はロータ６の端部に載置され、ロータ６は
ケース３の外部に配置されたステータ７と共に作動する
。

例えば、冷却外被２は４個の部品８，１０及び１１から
なる気密組立体によって形成されている。

中央の部品１１はＸ線数出窓１２を担持している。

端の部品１０及び１１はその端部で閉塞されており、そ
れらの１つには冷却液用の流入孔１３が設けられている
。一方、他のものは冷却液用の流出孔１４を有している
。部品８及び１０は部品９によって接続されている。

冷却液はケース３と冷却外被２の内壁との間の循環空間
１５内を流れるので、ケース３を冷却するようにケース
３と接触している。

Ｘ線管の電極供給ケーブルは冷却外被２を貫き小孔１９
を通ってカソード４へと、小孔２０を通ってアノード５
への連通している。

本発明によればＸ線管の冷却が向上されるのは、温度に
おける安定性が著しくなり、循環空間１５中に物質１６
を装入することを通して物質１６の融解潜熱が利用され
るからである。この物質１６は熱貯蔵媒体とも呼ばれて
ケース１７内に包含さ冷却液と混合されないようになさ
れている。

図において、この物質１６は、部品８の内壁へケース１
７を結合することによって、部品８の内壁へ固定される
。

もちろん、物質１６の他のものは部品９，１０及び１１
に配置されてその全体積を増加させ全体の効率を向上さ
せる。それに加えて、他の締結支持体同様能の固定手段
も本発明の範囲を越えることなく使用することができる
。

物質１６は、できるだけ高い融解潜熱を有し、さらにそ
の融解温度が、物質１６がない場合の冷却液の平均温度
に近い温度となるような物質が選択される。このように
Ｘ線管が使用される段階において、散乱パワーが物質１
６を溶しその熱を吸収する。対照的に吸気段階において
は、それは冷却して固化し、これらの融解及び固化の２
つの現象はそれらの継続時間を通して一定に維持される
画定温度において生じる。この結果、装置の温度におけ
る安定性は大きくなる。

使用可能な融解潜熱を有する物質は数多くある。

しかしながら、Ｘ線管の分野で使用され易くなることを
考慮する必要がある。特に、外被を形成する金属などの
直近の環境物質を腐食させるような融解潜熱物質を選ぶ
べきではない。また例えば、人間や電気装置などの離間
環境者に影響するものも避けるべきである。

下記の物質によって良い結果が得られた。パラフィン（
ｐａｒａｆＮｎ）　（５４℃から５８℃の融解温度によ
るテスト）、ワックスパラフィン混合物（６０℃から１
０５℃の融解温度）、ワックス混合物、ワックス（Ｗａ
Ｘ）及びパラフィン混合物、メチルフマレート（ｍｅｔ
ｈｙｌ　ｆｕｍａｒａｔｅ）　、ウッドメタル（ｗ００
ｄ’ｓ　ｍｅｔａｌ）等である。

水の場合は液体相の方が大であるがほとんどの場合は液
体相が小であるように、固体相は液体相の体積と異なる
体質を有しているので、ケース１７の物質はその体積を
増加させ得るように設計されなければならない。部品１
８の役割は膨張体積を形成するためである。この容積は
金属ケース１７中に挿入される環状のブロワ−（ｂｌｏ
ｖｅｒ）を有し、ブロワ−はその端部において又はケー
ス１７上のれ他の位置において配置さＪｏこのブロワ−はステンレス
鋼（積層バイブ型）、合成ゴム等の材質から形成するこ
とができる。

本発明によれば、融解潜熱を有する物質１６はビスマス
、鉛等の高原子番号の元素を含んでもよく、Ｘ線数出窓
１２以外の方向に放出されるＸ線に対するシールドを形
成する。このことは部品８における冷却外被２の厚さを
減少させることができるので、物質１６による重量増加
にかかわらず装置の重量を許容値に保たせることが可能
となる。

物質１６は循環空間においてどこにでも配置できる訳で
はないことに注意すべきである。特に、Ｘ線管１のケー
ス３上にこれを配置することは、推奨できない。なぜな
らばこの部分は急速に冷却されるからである。このこと
は冷却液に接することを意味する。

発明の効果本発明によって得られる主な効果は以下の如くである。

他のすべてのことは同一条件として冷却力が増加する。

冷却力は平均通常パワー値に近くのパワー値に適合する
（検査段階プラス休止段階）。一方、従来装置において
は、それは検査段階の平均パワー値に位置する。このこ
とは特に冷却機の大きさの減少を可能とする。

外被の温度安定性が大となる。

装着において冷却外被２の寸法の増加を必要としなくな
る。

【図面の簡単な説明】

図は本発明により形成された冷却外被中に配置されたＸ
線管の部分断面図である。主要部分の符号の説明１・・・・・・Ｘ線管　　　　　２・・・・・・冷却外
被３・・・・・・ケース　　　　　４・・・・・・カソ
ード５・・・・・・アノード　　　　６・・・・・・ロ
ータ７・・・・・・ステータ８．９，１０，１１．１８・・・・・・部品１２・・・
・・・Ｘ線放出窓１３・・・・・・流入孔　　　　１４・・・・・・流出
孔１５・・・・・・循環空間１６・・・・・・物質　　　　　１７・・・・・・ケー
ス１９．２０・・・・・・小孔

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ線管冷却装置であって、Ｘ線管を囲繞しかつ冷
却機と連通する冷却液流のための循環空間を画定する外
被を有し、さらに循環空間内に配置され融解潜熱を有す
る物質をも有し、前記物質がＸ線管の動作段階中に融解
して熱を吸収し前記Ｘ線管の休止段階中に固化すること
を特徴とする装置。
（２）前記物質はパラフィン又はパラフィン混合物であ
ることを特徴とする請求項１記載の装置。
（３）前記物質はワックス又はワックス混合物であるこ
とを特徴とする請求項１記載の装置。
（４）前記物質はメチルフタレートであることを特徴と
する請求項１記載の装置。
（５）前記物質はウッドメタルであることを特徴とする
請求項１記載の装置。
（６）前記物質は膨張できるように設計されたケースに
収容されていることを特徴とする請求項１記載の装置。
（７）前記ケースの一部分は膨張自在構造を有している
ことを特徴とする請求項６記載の装置。
（８）前記膨張自在構造はブロワーを有していることを
特徴とする請求項７記載の装置。
（９）前記ケースは前記外被の内壁と結合されているこ
とを特徴とする請求項１記載の装置。
（１０）前記物質は高い原子番号の元素を有する混合物
からなり、これがＸ線に対する障壁を形成することを特
徴とする請求項１記載の装置。