JPH05290768A - Ｘ線管 - Google Patents
Ｘ線管Info
- Publication number
- JPH05290768A JPH05290768A JP9634492A JP9634492A JPH05290768A JP H05290768 A JPH05290768 A JP H05290768A JP 9634492 A JP9634492 A JP 9634492A JP 9634492 A JP9634492 A JP 9634492A JP H05290768 A JPH05290768 A JP H05290768A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper
- ray tube
- stainless steel
- anode
- anode block
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Abstract
(57)【要約】
【目的】この発明は、腐蝕が殆ど発生せず、長期間にわ
たり安定して使用出来、熱伝導性に優れ、冷却効率も高
いＸ線管を提供することを目的とする。 【構成】この発明のＸ線管は、陽極タ−ゲット４が固着
され内側に冷媒が循環する冷却用凹部５が形成された陽
極ブロック30を備え、この陽極ブロックは、冷媒に接す
る側がステンレス鋼，他の側が銅にして、且つ途中でス
テンレス鋼と銅とが徐々に含有量変化する領域Ｄを持つ
傾斜機能材により構成されてなり、上記の目的を達成す
ることが出来る。
たり安定して使用出来、熱伝導性に優れ、冷却効率も高
いＸ線管を提供することを目的とする。 【構成】この発明のＸ線管は、陽極タ−ゲット４が固着
され内側に冷媒が循環する冷却用凹部５が形成された陽
極ブロック30を備え、この陽極ブロックは、冷媒に接す
る側がステンレス鋼，他の側が銅にして、且つ途中でス
テンレス鋼と銅とが徐々に含有量変化する領域Ｄを持つ
傾斜機能材により構成されてなり、上記の目的を達成す
ることが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＸ線管に係り、特にそ
の陽極ブロックの材質の改良に関する。
の陽極ブロックの材質の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】透過形の固定陽極型Ｘ線管を例にとる
と、従来、実公平１−３２７２０号公報に記載されてい
るものがあり、図３に示すように構成されている。図中
の符号１はベリリウムのＸ線放射窓２を有する真空外囲
器、３は真空外囲器１内に設けられた銅からなる陽極ブ
ロックである。この陽極ブロック３の先端には、Ｘ線放
射窓２に対向してロジウム等の金属からなる陽極タ−ゲ
ット４が固着されている。又、陽極ブロック３の内側に
は、冷媒例えば水が循環する冷却用凹部５が形成され、
この凹部５内に冷却水パイプ６が設けられている。更
に、符号７はウェネルト円筒、８は陽極フィラメント、
９はリ−ド線、１０は端子である。
と、従来、実公平１−３２７２０号公報に記載されてい
るものがあり、図３に示すように構成されている。図中
の符号１はベリリウムのＸ線放射窓２を有する真空外囲
器、３は真空外囲器１内に設けられた銅からなる陽極ブ
ロックである。この陽極ブロック３の先端には、Ｘ線放
射窓２に対向してロジウム等の金属からなる陽極タ−ゲ
ット４が固着されている。又、陽極ブロック３の内側に
は、冷媒例えば水が循環する冷却用凹部５が形成され、
この凹部５内に冷却水パイプ６が設けられている。更
に、符号７はウェネルト円筒、８は陽極フィラメント、
９はリ−ド線、１０は端子である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＸ
線管においては、陽極ブロック３が銅からなり、冷却用
凹部５に冷却水が流れた時、凹部表面における冷却水の
摩擦，冷却水の温度上昇により冷却水中に気泡が発生
し、この気泡が壊れる時に凹部表面が腐蝕される。この
現象は、キャビテ−ションと呼ばれる。これを防止する
ために、冷却用凹部５の壁に沿ってステンレスの円筒を
嵌合したり、あるいは鍍金を形成する考えもあるが、長
期間のオン・オフ動作の繰返しで、剥がれたり隙間が発
生し易い。その結果、陽極ブロック３からの熱放散が妨
げられるという不都合がある。
線管においては、陽極ブロック３が銅からなり、冷却用
凹部５に冷却水が流れた時、凹部表面における冷却水の
摩擦，冷却水の温度上昇により冷却水中に気泡が発生
し、この気泡が壊れる時に凹部表面が腐蝕される。この
現象は、キャビテ−ションと呼ばれる。これを防止する
ために、冷却用凹部５の壁に沿ってステンレスの円筒を
嵌合したり、あるいは鍍金を形成する考えもあるが、長
期間のオン・オフ動作の繰返しで、剥がれたり隙間が発
生し易い。その結果、陽極ブロック３からの熱放散が妨
げられるという不都合がある。
【０００４】この発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、腐蝕が殆ど発生せず、長期間にわたり安定して使用
出来、熱伝導性に優れ、冷却効率も高いＸ線管を提供す
ることを目的とする。
で、腐蝕が殆ど発生せず、長期間にわたり安定して使用
出来、熱伝導性に優れ、冷却効率も高いＸ線管を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明は、陽極タ−ゲ
ットが固着され内側に冷媒が循環する冷却用凹部が形成
された陽極ブロックを備え、この陽極ブロックは、冷媒
に接する側がステンレス鋼，他の側が銅にして、且つ途
中でステンレス鋼と銅とが徐々に含有量変化する領域を
持つ傾斜機能材により構成されてなるＸ線管である。
ットが固着され内側に冷媒が循環する冷却用凹部が形成
された陽極ブロックを備え、この陽極ブロックは、冷媒
に接する側がステンレス鋼，他の側が銅にして、且つ途
中でステンレス鋼と銅とが徐々に含有量変化する領域を
持つ傾斜機能材により構成されてなるＸ線管である。
【０００６】
【作用】この発明によれば、キャビテ−ションによる腐
蝕が殆ど発生せず、又、ステンレス鋼部分が剥がれる現
象も起こらない。而も、ステンレス鋼と銅との膨脹差は
含有量変化領域で緩和されるため、長期間の使用におい
ても安定した効果が得られる。又、銅の部分からステン
レス鋼の部分への熱伝導性も比較的良く、従って冷媒に
よる冷却効率も高い。
蝕が殆ど発生せず、又、ステンレス鋼部分が剥がれる現
象も起こらない。而も、ステンレス鋼と銅との膨脹差は
含有量変化領域で緩和されるため、長期間の使用におい
ても安定した効果が得られる。又、銅の部分からステン
レス鋼の部分への熱伝導性も比較的良く、従って冷媒に
よる冷却効率も高い。
【０００７】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の一実施例
を詳細に説明する。
を詳細に説明する。
【０００８】この発明による固定陽極型Ｘ線管の要部
は、図１に示すように構成され、従来例（図３）と同一
箇所は同一符号を付すことにすると、図中の符号30は陽
極ブロックであり、その材質については詳しく後述す
る。この陽極ブロック30の先端には、Ｘ線放射窓（図示
せず）に対向してロジウム等の金属からなる陽極タ−ゲ
ット４が固着されている。又、陽極ブロック30の内側に
は、冷媒例えば水が循環する冷却用凹部５が形成され、
この凹部５内に冷却水パイプ６が設けられている。図中
の矢印は、水の循環方向を示している。更に、陽極ブロ
ック30を取巻くように、ウェネルト円筒７が設けられて
いる。
は、図１に示すように構成され、従来例（図３）と同一
箇所は同一符号を付すことにすると、図中の符号30は陽
極ブロックであり、その材質については詳しく後述す
る。この陽極ブロック30の先端には、Ｘ線放射窓（図示
せず）に対向してロジウム等の金属からなる陽極タ−ゲ
ット４が固着されている。又、陽極ブロック30の内側に
は、冷媒例えば水が循環する冷却用凹部５が形成され、
この凹部５内に冷却水パイプ６が設けられている。図中
の矢印は、水の循環方向を示している。更に、陽極ブロ
ック30を取巻くように、ウェネルト円筒７が設けられて
いる。
【０００９】さて、上記の陽極ブロック30は、冷媒に接
する側がステンレス鋼（ＳＵＳ），他の側が銅（Ｃｕ）
にして、且つ途中でステンレス鋼と銅とが徐々に含有量
変化する領域Ｄを持つ傾斜機能材により構成されてい
る。
する側がステンレス鋼（ＳＵＳ），他の側が銅（Ｃｕ）
にして、且つ途中でステンレス鋼と銅とが徐々に含有量
変化する領域Ｄを持つ傾斜機能材により構成されてい
る。
【００１０】この傾斜機能材について説明する。今、
Ａ，Ｂ２つの材料を接合すると両者の長所を利用出来る
が、熱膨脹率の違いから曲がったり、剥がれたりし易い
という難点がある。しかし、傾斜機能材は境界面で材質
をＡからＢに徐々に変化させて焼結したものであり、こ
うした欠点を解消出来る。尚、詳しくは例えば雑誌「工
業材料」第３８巻第１２号，第１４号（平成２年１０
月，同１１月発行）に紹介されているものである。 （他の実施例）図２は他の実施例を示したもので、上記
実施例と同様効果が得られる。
Ａ，Ｂ２つの材料を接合すると両者の長所を利用出来る
が、熱膨脹率の違いから曲がったり、剥がれたりし易い
という難点がある。しかし、傾斜機能材は境界面で材質
をＡからＢに徐々に変化させて焼結したものであり、こ
うした欠点を解消出来る。尚、詳しくは例えば雑誌「工
業材料」第３８巻第１２号，第１４号（平成２年１０
月，同１１月発行）に紹介されているものである。 （他の実施例）図２は他の実施例を示したもので、上記
実施例と同様効果が得られる。
【００１１】即ち、このＸ線管はいわゆる回転陽極型の
Ｘ線管であり、次の構成を有している。重金属からなる
円板状陽極ターゲット11は、円筒状回転体12の一端に突
設された回転軸13に固定ねじ14により一体的に固定され
ている。円筒状回転体12の内側には、固定体15が嵌合さ
れており、その下端部には円板状のフランジ16が固定さ
れている。固定体15の下端部17は、真空容器18のガラス
製円筒部18a に気密接合されている。真空容器18は、陽
極ターゲット11を包囲する径大な金属製の径大部18b お
よびＸ線放射窓18c を有している。陽極ターゲット11に
対向して陰極構体19が設けられている。固定体15は、中
心部分がくりぬかれた冷却媒体通路20を有し、これにパ
イプ21が挿入されていて、矢印Ｃで示すように冷却媒体
を循環できるようになっている。更に、固定体15は、冷
媒に接する側がステンレス鋼（ＳＵＳ），他の側が銅
（Ｃｕ）にして、且つ途中でステンレス鋼と銅とが徐々
に含有量変化する領域を持つ傾斜機能材により構成され
ている。
Ｘ線管であり、次の構成を有している。重金属からなる
円板状陽極ターゲット11は、円筒状回転体12の一端に突
設された回転軸13に固定ねじ14により一体的に固定され
ている。円筒状回転体12の内側には、固定体15が嵌合さ
れており、その下端部には円板状のフランジ16が固定さ
れている。固定体15の下端部17は、真空容器18のガラス
製円筒部18a に気密接合されている。真空容器18は、陽
極ターゲット11を包囲する径大な金属製の径大部18b お
よびＸ線放射窓18c を有している。陽極ターゲット11に
対向して陰極構体19が設けられている。固定体15は、中
心部分がくりぬかれた冷却媒体通路20を有し、これにパ
イプ21が挿入されていて、矢印Ｃで示すように冷却媒体
を循環できるようになっている。更に、固定体15は、冷
媒に接する側がステンレス鋼（ＳＵＳ），他の側が銅
（Ｃｕ）にして、且つ途中でステンレス鋼と銅とが徐々
に含有量変化する領域を持つ傾斜機能材により構成され
ている。
【００１２】円筒状回転体12と固定体15との嵌合部分
は、動圧式すべり軸受部22を構成している。そのため、
固定体側のすべり軸受面となる固定体15の外周壁及び両
端壁には、螺旋溝23，24が形成されている。これと対面
する回転体側のすべり軸受面は、単なる平滑な面でも良
く、あるいは必要に応じて螺旋溝を形成したものでもよ
い。尚、円筒状回転体12と固定体15とで陽極ブロックが
構成されている。
は、動圧式すべり軸受部22を構成している。そのため、
固定体側のすべり軸受面となる固定体15の外周壁及び両
端壁には、螺旋溝23，24が形成されている。これと対面
する回転体側のすべり軸受面は、単なる平滑な面でも良
く、あるいは必要に応じて螺旋溝を形成したものでもよ
い。尚、円筒状回転体12と固定体15とで陽極ブロックが
構成されている。
【００１３】回転体12および固定体15の両軸受面は、お
よそ20μｍの間隙ｇをもって対面するようになってお
り、この間隙ｇ及び螺旋溝23，24内に動作中に液状であ
るガリウム（Ｇａ），インジウム（Ｉｎ），錫（Ｓｎ）
の合金のような液体金属潤滑剤（図示せず）を充填し介
在させる。そして、真空容器18の外側の回転体12に対応
する位置に、電磁コイルをもつステータ25を配置して回
転磁界を生じさせ、回転陽極を矢印Ｐの如く高速回転さ
せる。陰極構体19から放出された電子ビームが陽極ター
ゲット11に射突してＸ線が発生させられるとともに、こ
の陽極ターゲット11に生じた熱はその多くが輻射で放散
されるとともに、一部が回転体12から軸受部22の液体金
属潤滑剤を通り、固定体15を経て直接又は冷却媒体を介
して外部に放散させられる。
よそ20μｍの間隙ｇをもって対面するようになってお
り、この間隙ｇ及び螺旋溝23，24内に動作中に液状であ
るガリウム（Ｇａ），インジウム（Ｉｎ），錫（Ｓｎ）
の合金のような液体金属潤滑剤（図示せず）を充填し介
在させる。そして、真空容器18の外側の回転体12に対応
する位置に、電磁コイルをもつステータ25を配置して回
転磁界を生じさせ、回転陽極を矢印Ｐの如く高速回転さ
せる。陰極構体19から放出された電子ビームが陽極ター
ゲット11に射突してＸ線が発生させられるとともに、こ
の陽極ターゲット11に生じた熱はその多くが輻射で放散
されるとともに、一部が回転体12から軸受部22の液体金
属潤滑剤を通り、固定体15を経て直接又は冷却媒体を介
して外部に放散させられる。
【００１４】そこで、回転体12は、モリブデン（Ｍ
ｏ），ステンレス鋼，あるいは工具鋼のような非強磁性
体からなる内側の有底円筒状芯部26と、その外周に嵌合
された鉄のような強磁性体円筒27と、更にその外周に嵌
合された銅製の最外側円筒28とを備え、とくに強磁性体
円筒27およびそれよりも大きい電気伝導度，及び熱膨張
係数をもつ最外側円筒28が、それらの下端部のみ符号Ｂ
で示すようにろう接により芯部26に接合固着されてい
る。そして、ろう接部Ｂよりも図の上方の大部分Ａは、
互いに単に密嵌合しているのみであり、各々は独立に膨
脹，収縮し得るようになっている。ろう接部Ｂは、陽極
ターゲット11からそれを支える回転体12に沿って伝熱経
路的に遠い位置にある。したがって、このろう接部Ｂ
は、動作時の温度上昇および温度変化量が相対的に小さ
い部分であり、ろう接部に及ぶ熱応力およびその変化量
が比較的小さくなる。それにより、ろう接部の信頼性が
確保できる。そして、ろう接部Ｂ以外の各円筒部分Ａ
は、各々独立的に膨脹、収縮するが、そこへの熱伝導が
低減されると共に、同心性が確保される。尚、回転体12
の内側芯部、及び固定体は、その一部に動圧式すべり軸
受部がもうけられている。又、内側芯部と強磁性体円筒
を例えば軸方向の一端部のみで局部的に接合し、この強
磁性体円筒と最外側円筒を例えば軸方向の中央部のみで
局部的に接合するなど、内側芯部と強磁性体円筒、この
強磁性体円筒と最外側円筒を各々別の位置で局部的に一
体接合してもよい。尚、この発明は、特開平３−１８２
０３７号公報に記載されているような液体金属潤滑剤を
用いた動圧式滑り軸受使用のＸ線管にも適用出来る。
ｏ），ステンレス鋼，あるいは工具鋼のような非強磁性
体からなる内側の有底円筒状芯部26と、その外周に嵌合
された鉄のような強磁性体円筒27と、更にその外周に嵌
合された銅製の最外側円筒28とを備え、とくに強磁性体
円筒27およびそれよりも大きい電気伝導度，及び熱膨張
係数をもつ最外側円筒28が、それらの下端部のみ符号Ｂ
で示すようにろう接により芯部26に接合固着されてい
る。そして、ろう接部Ｂよりも図の上方の大部分Ａは、
互いに単に密嵌合しているのみであり、各々は独立に膨
脹，収縮し得るようになっている。ろう接部Ｂは、陽極
ターゲット11からそれを支える回転体12に沿って伝熱経
路的に遠い位置にある。したがって、このろう接部Ｂ
は、動作時の温度上昇および温度変化量が相対的に小さ
い部分であり、ろう接部に及ぶ熱応力およびその変化量
が比較的小さくなる。それにより、ろう接部の信頼性が
確保できる。そして、ろう接部Ｂ以外の各円筒部分Ａ
は、各々独立的に膨脹、収縮するが、そこへの熱伝導が
低減されると共に、同心性が確保される。尚、回転体12
の内側芯部、及び固定体は、その一部に動圧式すべり軸
受部がもうけられている。又、内側芯部と強磁性体円筒
を例えば軸方向の一端部のみで局部的に接合し、この強
磁性体円筒と最外側円筒を例えば軸方向の中央部のみで
局部的に接合するなど、内側芯部と強磁性体円筒、この
強磁性体円筒と最外側円筒を各々別の位置で局部的に一
体接合してもよい。尚、この発明は、特開平３−１８２
０３７号公報に記載されているような液体金属潤滑剤を
用いた動圧式滑り軸受使用のＸ線管にも適用出来る。
【００１５】
【発明の効果】この発明によれば、陽極ブロックは、冷
媒に接する側がステンレス鋼，他の側が銅にして、且つ
途中でステンレス鋼と銅とが徐々に含有量変化する領域
を持つ傾斜機能材により構成されているので、キャビテ
−ションによる腐蝕が殆ど発生せず、又、ステンレス鋼
部分が剥がれる現象も起こらない。而も、ステンレス鋼
と銅との膨脹差は含有量変化領域で緩和されるため、長
期間の使用においても安定した効果が得られる。又、銅
の部分からステンレス鋼の部分への熱伝導性も比較的良
く、従って冷媒による冷却効率も高い。
媒に接する側がステンレス鋼，他の側が銅にして、且つ
途中でステンレス鋼と銅とが徐々に含有量変化する領域
を持つ傾斜機能材により構成されているので、キャビテ
−ションによる腐蝕が殆ど発生せず、又、ステンレス鋼
部分が剥がれる現象も起こらない。而も、ステンレス鋼
と銅との膨脹差は含有量変化領域で緩和されるため、長
期間の使用においても安定した効果が得られる。又、銅
の部分からステンレス鋼の部分への熱伝導性も比較的良
く、従って冷媒による冷却効率も高い。
【図１】この発明の一実施例に係るＸ線管の要部を示す
縦断面図。
縦断面図。
【図２】この発明の他の実施例に係るＸ線管の要部を示
す縦断面図。
す縦断面図。
【図３】従来のＸ線管の要部を示す概略縦断面図。
４…陽極タ−ゲツト、５…凹部、６…冷却水パイプ、７
…ウェネルト円筒、30…陽極ブロック、Ｄ…領域。
…ウェネルト円筒、30…陽極ブロック、Ｄ…領域。
Claims (1)
- 【請求項１】 陽極タ−ゲットが固着され内側に冷媒が
循環する冷却用凹部が形成された陽極ブロックを備えて
なるＸ線管において、 上記陽極ブロックは、上記冷媒に接する側がステンレス
鋼，他の側が銅にして、且つ途中でステンレス鋼と銅と
が徐々に含有量変化する領域を持つ傾斜機能材により構
成されてなることを特徴とするＸ線管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9634492A JPH05290768A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | Ｘ線管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9634492A JPH05290768A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | Ｘ線管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05290768A true JPH05290768A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14162397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9634492A Pending JPH05290768A (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | Ｘ線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05290768A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002198004A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Toshiba Corp | 回転陽極型ｘ線管およびこれを用いた回転陽極型ｘ線管装置 |
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| US9208988B2 (en) | 2005-10-25 | 2015-12-08 | Rapiscan Systems, Inc. | Graphite backscattered electron shield for use in an X-ray tube |
| US9420677B2 (en) | 2009-01-28 | 2016-08-16 | Rapiscan Systems, Inc. | X-ray tube electron sources |
| US9726619B2 (en) | 2005-10-25 | 2017-08-08 | Rapiscan Systems, Inc. | Optimization of the source firing pattern for X-ray scanning systems |
| CN109817499A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-05-28 | 中国科学院电子学研究所 | 高功率密度水冷阳极 |
| US10483077B2 (en) | 2003-04-25 | 2019-11-19 | Rapiscan Systems, Inc. | X-ray sources having reduced electron scattering |
| US10585206B2 (en) | 2017-09-06 | 2020-03-10 | Rapiscan Systems, Inc. | Method and system for a multi-view scanner |
| US10901112B2 (en) | 2003-04-25 | 2021-01-26 | Rapiscan Systems, Inc. | X-ray scanning system with stationary x-ray sources |
| US10976271B2 (en) | 2005-12-16 | 2021-04-13 | Rapiscan Systems, Inc. | Stationary tomographic X-ray imaging systems for automatically sorting objects based on generated tomographic images |
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-
1992
- 1992-04-16 JP JP9634492A patent/JPH05290768A/ja active Pending
Cited By (16)
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| US9208988B2 (en) | 2005-10-25 | 2015-12-08 | Rapiscan Systems, Inc. | Graphite backscattered electron shield for use in an X-ray tube |
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| CN102171782A (zh) * | 2008-07-15 | 2011-08-31 | Cxr有限公司 | X射线管阳极 |
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