JPH05182618A - 超高速ｘ線ｃｔ用ｘ線管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 陽極ターゲット構体の電子線衝突面が熱膨張
により変形して移動する方向を規制して、Ｘ線発生位置
のずれを防止する。 【構成】 前記衝突面の背面に連結された冷却環の支持
手段に工夫を凝らして衝突面が熱膨張により変形して移
動する方向を該衝突面の傾斜角度と同一角度方向にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は医療用Ｘ線管の分野で利
用される。本発明は、心臓など動きのある被検部位に適
した超高速Ｘ線ＣＴ用Ｘ線管に関し、詳しくは陽極ター
ゲットの電子線衝突面がＸ線放射軸に対し傾斜してお
り、またその衝突面の背後に真空容器により支持された
冷却環が配設されている超高速Ｘ線ＣＴ用Ｘ線管に関
し、とくに熱膨張時に実焦点のずれない改良された陽極
ターゲット構体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例の要部が図３に示されており、こ
の例は特開昭６３−２９６２２号公報により開示されて
いる。この先行例によれば、電子ｅが陽極ターゲット１
２’に衝突し、Ｘ線が発生する。この際、陽極ターゲッ
ト１２’が発熱するが、その背面に連結されている冷却
管１４’により冷却される。

【０００３】また、本出願人は、中心に被検体挿通孔が
形成された中空リング状の真空容器と、この真空容器内
に設置固定されるリング状の陽極ターゲットと、この陽
極ターゲットに対向した状態で配され前記被検体挿通孔
の軸心周りに回転するリング状の回転陰極と、この回転
陰極のターゲット対向面に取り付けられた前記陽極ター
ゲットに向けて電子線を放出する電子放出部とを備え、
陽極ターゲットの電子線衝突面がＸ線放射軸に対し傾斜
角度を有しており、また該傾斜衝突面の背後に真空容器
により支持された冷却環が配設されている超高速Ｘ線Ｃ
Ｔ用Ｘ線管を提案している。

【０００４】この提案例の要部は図５に図示されてお
り、電子ｅの衝突面がＸ線放射軸１２ｘに対し傾斜角度
θを有し、またタングステンからなるターゲット１２は
半径Ｒｘが５０ｃｍであり、その背面に連結された冷却
環１４は熱伝導率の高い銅からなり、その内部に冷却液
１６が含まれている。この冷却環１４は真空容器の内壁
面より固定されたはり１８により支持されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図３の構造で電子ｅの
入力があった場合、そのほとんどが熱となり、ターゲッ
ト１２’を昇温させる。冷却管１４’がこのために配設
されているが、この熱を瞬時に冷却できないのでターゲ
ット１４’が昇温し、それに伴ない熱膨張が生じ、図４
に示すようにＸ線発生位置ないし実焦点がずれるという
問題を生じていた。また、図５に例示された陽極ターゲ
ット１２についても同じような問題を生じている。

【０００６】本発明の目的は、陽極ターゲットの電子線
衝突面が熱膨張により変形して移動する方向を規制し
て、Ｘ線発生位置のずれを生じないようにした、超高速
Ｘ線ＣＴ用Ｘ線管を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記した目的は、中心に
被検体の挿通孔が形成された中空リング状の真空容器
と、この真空容器内に冷却環を介して設置固定されるリ
ング状の陽極ターゲットと、この陽極ターゲットに向け
て電子線放出する電子放出部を取り付けた前記被検体挿
通孔の軸心周りに回転するリング状の回転陰極とを備
え、前記陽極ターゲットの電子線衝突面がＸ線放射軸に
対し傾斜している超高速Ｘ線ＣＴ用Ｘ線管において、前
記冷却環が支持手段を介して前記真空容器に支持されて
おり、この支持手段が前記冷却環の熱膨張による変位方
向を前記傾斜面の傾斜方向と同一角度方向に規制するも
のであることにより、達成される。

【０００８】

【作用】熱負荷をうけ陽極ターゲット構体が熱膨張する
時に、そのＸ線焦点面と平行な面上の一点が真空容器か
らの固定支持部面上を摺動するため、その固定支持部面
は熱膨張をうけず、またはその量が無視できるので、単
にリング中心からの半径方向に熱膨張するため、Ｘ線発
生位置ないし焦点の位置ずれを生じない。

【０００９】

【実施例】本発明の好適な実施例は図１と図２とに基づ
いて説明される。図５は前述したように本出願人が提案
しているＸ線管の要部を示しており、全体の真空容器、
回転陰極、電子放出部などの図示が省略されている。

【００１０】この図において、ターゲット１２の電子衝
突面はタングステンからなり、これを冷却する冷却環１
４が銅Ｃｕからなり、その内部に冷却液が入っている。
高速ＣＴなどで用いるこのようなターゲット構体は、そ
の半径が５０ｃｍと大きく、電子ビームｅによる入力が
１００ＫＷで数秒間続くと銅の部分１４の温度が、冷却
しているにもかかわらず３００℃ぐらいに上昇する。冷
却環１４は全周にあるためそれに伴なう熱膨張量が、半
径で２．３ｍｍ生じる。

【００１１】今、図示しているようにターゲット１２の
取付け角度（θ）が１２度であれば、図４で示すＸ線焦
点位置が図５ではＺｘ方向（Ｘ線放射軸１２ｘに対し垂
直方向）に０．５ｍｍほどずれ、これだけでＣＴ画像の
劣化が生じている。

【００１２】図１は本発明の１実施例を示している。電
子衝突面１２Ａとこれに平行な面２４Ｂ（冷却環２４の
背面を傾斜させて）を有し、この傾斜面２４Ｂが円周上
部分的に配置された固定台のころ２０に接触し、摺動す
る構造である。

【００１３】このような構造で、電子ｅの入力があり、
陽極ターゲット１２の熱膨張が始まると、半径方向に伸
びようとするが、固定台のころ２０で摺動するため面２
４Ｂにそった方向、つまり電子衝突面１２Ａに平行な矢
示方向にしか移動しない。従って、ターゲット１２上で
の電子衝突位置はずれるが、ＣＴとして必要なＸ発生源
としての位置（図中の距離Ｒｘ、Ｚｘ）は変化せず、Ｃ
Ｔ画像の画質劣化を引き起さない。 この図において、
熱膨張時の移動方向が半径方向とそれに垂直方向とに合
成されるため、図中のはり２８は両方向に対して柔軟で
あることが必要である。更に、動作時において冷却環２
４を固定台のころ２０に押えつけて荷重が加わっている
ように組立てられていることが必要である。なお、２６
は冷却環２４内部の冷却液である。

【００１４】図２は本発明の他の実施例を示している。
図１に示すような冷却環２４の背面２４Ｂにおける斜面
加工が実際上面倒であることから、図１の固定台のころ
２０を改良したものである。ころの代わりに、陽極ター
ゲット１２の電子線衝突面１２Ａと平行な摺動面３０Ａ
を持つ固定台３０が真空容器の内壁面１０を介して支持
されており、陽極ターゲット１２の熱膨張時の伸び方向
を電子衝突面１２Ａと平行にした例である。この実施例
においても、陽極ターゲット１２が熱膨張により移動す
る方向は図示してある矢示方向であり、Ｘ線発生位置は
図１の場合と同様にずれない。

【００１５】

【効果】超高速ＣＴなどに適用されるＸ線発生はＸ線を
円の中心方向に出す必要があり、従って図５に示すよう
に角度θをつける必要が出てくる。それゆえ熱膨張時の
Ｘ線発生位置のずれという問題が生じるが、本発明によ
りそれを皆無にできる。このように、Ｘ線焦点位置のず
れがなくなり、画質のよいＣＴ画像を提供できる。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例を示したＸ線管内の要部断面
図。

【図２】本発明の他の実施例を示した図１同様図。

【図３】従来例による陽極ターゲットと冷却管との関係
説明図。

【図４】従来例によるＸ線発生位置のずれ説明図。

【図５】本出願人が提案しているＸ線管中の要部断面
図。

【符号の説明】

１０ 真空容器の内壁 １２ 陽極ターゲット １２ｘ Ｘ線放射軸 １２Ａ 電子線衝突傾斜面 １４ 冷却環 １６ 冷却液 １８ はり ２０ 固定台のころ ２４ 冷却環 ２６ 冷却液 ２８ はり ３０ 固定台 ３０Ａ 固定台の摺動傾斜面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心に被検体の挿通孔が形成された中空
   リング状の真空容器と、この真空容器内に冷却環を介し
   て設置固定されるリング状の陽極ターゲットと、この陽
   極ターゲットに向けて電子線放出する電子放出部を取り
   付けた前記被検体挿通孔の軸心周りに回転するリング状
   の回転陰極とを備え、前記陽極ターゲットの電子線衝突
   面がＸ線放射軸に対し傾斜している超高速Ｘ線ＣＴ用Ｘ
   線管において、前記冷却環が支持手段を介して前記真空
   容器に支持されており、この支持手段が前記冷却環の熱
   膨張による変位方向を前記傾斜面の傾斜方向と同一角度
   方向に規制するものであることを特徴とする、超高速Ｘ
   線ＣＴ用Ｘ線管。