JPH08273890A - 回転陽極ｘ線管装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 回転陽極Ｘ線管装置において、陽極の回転状
況を的確に把握することを目的とするもの。 【構成】 Ｘ線管の回転子に対応して配置されている固
定子をロードセルを介して外筒に固定し、回転子の反作
用トルクを固定子を介してロードセルから検出しようと
した回転陽極Ｘ線管装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は回転陽極Ｘ線管装置、
特にその陽極の回転状況を検知できるようにした回転陽
極Ｘ線管装置の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転陽極Ｘ線管（以下単にＸ線管と称
す）は、陽極を回転させて陰極からの高速電子による陽
極の焦点部分の溶解を防止し、許容負荷容量の増大を計
っている。一般にＸ線管の許容される定格（印加電圧・
管電流・電圧印加時間）は、その回転数により変化し、
従って予め定められている回転数以下の回転数では、陽
極部の溶解等の重大な事故を招くこととなり、逆に規定
以上の回転を陽極に与えると回転支持部の破損、共振に
よる管球自体の破壊の恐れがある。

【０００３】従って回転陽極Ｘ線管装置にあっては、そ
の陽極を略規定回転数で回転させる必要がある。この規
定回転数に達しているかどうかを判別する方法は、従来
から特開昭５８−２３１９９号公報に記載されているよ
うな固定子の主巻線と補助巻線の各々の電圧比を検出す
る方法が考案されているが、この方法では誤差が大きく
規定回転数に達していないのに駆動を停止してしまい回
転陽極に対し過負荷状態を招く危険性があった。

【０００４】また、一般に用いられている方法としてあ
らかじめ駆動時間を設定し、この設定時間の間駆動する
ことも行なわれているが過負荷状態を回避するため常に
長めの駆動時間を設定する傾向があり回転陽極Ｘ線管装
置全体の発熱が大きくなり、長時間の使用が制限される
ことにもなっていた。

【０００５】また、回転性能を検出できないことから異
常（回転停止など）を予見することができず、いわゆる
ダウンタイムを生じてしまうこともあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来の装置に関
連して、この発明は簡単な構成でＸ線管の回転陽極の回
転状況を検知できるようにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明にあっては、Ｘ
線管の固定子をロードセル（トルク検出装置）を介して
外筒に支持固定する構成としたものである。

【０００８】

【作用】ロードセルを介して固定子を支持固定している
ためＸ線管の陽極、つまり回転子がうける駆動トルクに
対する反作用をロードセルがうけることにより、その結
果、ロードセルの出力を検知することによってＸ線管の
陽極の回転状況を直接的に検知できるのである。

【０００９】

【実施例】図１は、この発明を実施した回転陽極Ｘ線管
装置を説明する横断面図（一部切欠）である。

【００１０】図において、１はＸ線管（バブル）で、こ
の中には回転子２と一体に固定され回転する陽極３、お
よびこの陽極と対向配置される陰極４が設けられてい
る。

【００１１】５は外筒で、この外筒内の仕切板６、７で
Ｘ線管１は空間支持されている。８は固定子で、上記の
回転子２に対応してバブル外に配置され、かつ外筒５に
対しロードセル９を介して固定されている。なお、10、
11は接続端子で、10は、ロードセル９、あるいは固定子
８への接続端子で、ロードセル９からの信号の取り出
し、あるいは固定子へ電力を供給する場合等の端子であ
り、11は、陰極４へ電力を供給するものである。また12
はＸ線照射窓である。13はフタ板でここを介して外筒内
へ冷却油14が充填される。

【００１２】以上の図において、ロードセル以外はほと
んど一般の回転陽極Ｘ線管装置と略同一である。

【００１３】図２は、図１における外筒５と固定子８と
ロードセル９と間の中空支持の位置関係を説明する図
（一部切欠図）で、外筒の軸の垂直断面図である。

【００１４】図において、固定子８に固定された止具15
によって、固定子はロードセル９を介して外筒５の内面
の凸部16に固定されている。この場合、回転子がうける
駆動トルクに対する反作用を固定子を介してロードセル
が受けるように各対向配置されたロードセルは、各凸部
の反対側に固定されている。

【００１５】以上の構成において、Ｘ線管１の陽極３を
回転させる機構はＸ線管１の回転子（ロータ）３と外部
にある固定子（ステータ）８とにより誘導モータを形成
していることによる。

【００１６】固定子８には駆動装置（図示せず）より電
力が接続端子10を通じて供給される。陽極３の回転数は
一般に3,000r.p.mまたは9,700r.p.mを規定回転とする場
合が多く、駆動に要する時間は小型陽極で1.5 〜２秒、
大型陽極で3.5 〜４秒に達する。しかしこの時間は同一
の回転陽極Ｘ線管装置でも変化する。それは回転子２お
よび固定子８の温度上昇によるもので、図３のように、
Ｘ線管が冷えている場合（ＴＵＢＥ ＣＯＬＤ）と、そ
うでない場合（ＴＵＢＥ ＨＯＴ）とでは規定回転数に
達する時間Ｔ₁ 又はＴ₂ は異なる（Ｔ₁ ＜Ｔ₂ ）。しか
し従来の装置においては、この差を判別することができ
ず、Ｔ₂ 時間以上駆動し続け、余分な電力を消費し、か
つ発熱が大きくなる傾向があった。したがって固定子の
巻線の電圧比から回転数を検出する方法も実施されてい
たが、この方法は誤差が大きく、誤動作も生じ易く十分
利用されなかったが、これは駆動電源自体が１８０Ｈｚ
にもなる高周波でノイズも多く、上記のような温度上昇
による特性の変化がとらえ難いことに起因していた。

【００１７】本考案では固定子を保持する部分にロード
セルを配置し、回転子がうける駆動トルクに対する反作
用のトルクを固定子がうけ、このトルクをロードセルで
検出するように構成したものであるので、回転子の状況
をそのままロードセルで検出できるのである。

【００１８】また、陽極の回転数とトルクとの関係は図
４のような関係にある。すなわち回転数が規定回転数ま
で上昇すると回転トルクそのものはほとんどゼロとな
る。これは規定回転数が電源周波数からスリップ分をさ
しひいた周波数であることによる。すなわち同調した回
転数以上には回転しないことを意味している。駆動装置
において、この信号を例えばコンパレータによる比較で
駆動を停止する信号として用いることは容易である。

【００１９】また、上記の温度上昇によって図３に示す
ように駆動時間や到達回転数そのものが変化しても回転
トルクの減少は、常に同じように生じるのでこのトルク
変動を制御に利用することで、不都合は発生しない。

【００２０】一方、回転性能の劣化は、駆動時のトルク
の絶対値の増加を示す（図５）。

【００２１】したがって駆動装置において、あらかじめ
あるしきい値を記憶させておき、その値と比較すること
で回転性能が劣化したもしくは調整・交換の必要がある
等と表示させることが可能となる。

【００２２】

【発明の効果】ロードセルを介して回転陽極Ｘ線管の固
定子を支持することにより陽極の回転状況を固定子を介
してロードセルの出力から判断できるので、適確な回転
制御が可能となり余分な発熱をへらし、長時間使用にお
ける過熱などの不都合を避けることができる。また一方
では回転異常を事前に予見し、調整・交換等を行なうこ
とで、不測のダウンタイムを防止することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を実施した回転陽極Ｘ線管装置の一部
切欠いた横断説明図。

【図２】回転陽極Ｘ線管装置における外筒とＸ線管の固
定子とロードセルとの支持・固定状況の説明図。

【図３】Ｘ線管温度をパラメータとする陽極の回転数と
回転時間との関係を示す図。

【図４】陽極回転数・トルクと回転時間との関係を示す
図。

【図５】通常時と異常時におけるトルクと回転時間との
関係を示す図。

【符号の説明】

１…Ｘ線管（バブル） ２…回転子 ３…陽極 ４…陰極 ５…外筒 ６・７…仕切板 ８…固定子 ９…ロードセル 10・11…接続端子 16…凸部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転子に一体的に固定される陽極部と、
   この陽極部に対向配置される陰極部とを内蔵するバブル
   と、このバブル外において回転子に対応して配置される
   固定子とから成る回転陽極Ｘ線管を外筒に内蔵支持する
   とともに上記固定子はロードセルを介して外筒に固定支
   持され、陽極の回転状況をロードセルの出力から検知で
   きるようにした回転陽極Ｘ線管装置。