JPH10233160A - 締りばめを用いたx線管用回転陽極 - Google Patents
締りばめを用いたx線管用回転陽極Info
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- JPH10233160A JPH10233160A JP9336229A JP33622997A JPH10233160A JP H10233160 A JPH10233160 A JP H10233160A JP 9336229 A JP9336229 A JP 9336229A JP 33622997 A JP33622997 A JP 33622997A JP H10233160 A JPH10233160 A JP H10233160A
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- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
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Abstract
可能なX線管陽極構造を提供する。 【解決手段】回転X線管構造を組み立てる方法により、
X線管の寿命の間バランス保持を確実に行う。X線管構
造体の少なくとも1つの接合部を特定し、この接合部に
締りばめ組立を用いて同接合部でのずれをなくす。ロー
タと陽極ターゲットとの間に締りばめ組立を用いて、バ
ランス保持できる第1接合部を形成し、軸受組立体とロ
ータとの間に締りばめ組立を用いて、バランス保持でき
る第2接合部を形成する。
Description
関し、特に、主構成部材間に締りばめを用いた回転陽極
組立体を有する回転陽極型X線管に関する。
学治療、その他種々の医学的検査および物質分析業界に
おいて、必須になっている。代表的なX線管には、焦点
スポットに発生する熱を分散させる目的で、回転陽極構
造が設けられている。陽極を回転させる誘導モータは、
ディスク状陽極ターゲットを支持する片持車軸に組みこ
まれた円筒形ロータと、ロータを収容するX線管の細長
いネックを取り囲む銅巻線のほどこされた鉄ステータ構
造とからなる。回転陽極組立体のロータは、ロータを取
り囲むステータにより駆動され、陽極電位にあり、一方
ステータは電気的に接地される。X線管の陰極から出る
焦点合わせされた電子ビームは、陽極−陰極間真空空間
を通して加速され、陽極と衝突してX線を発生する。
ターゲットは、タングステンなどの耐火金属から形成さ
れたディスクからなり、このターゲットを高速で回転さ
せながら、電子ビームをターゲットに衝突させることに
より、X線を発生する。ターゲットの回転は、ターゲッ
トから延在する支持シャフト上に設けられたロータを駆
動することにより、行う。このような配置は回転陽極型
X線管に代表的なもので、採用以来、動作の技術思想に
ついてはさほど変わっていない。しかし、X線管の動作
条件はこの20年間で大きく変わってきている。
は、片持装着され、大型で(直径200mm、4.5k
g)、10,000rpmのような高速で回転する。管
の作動中には、室温から1600°Cのようなターゲッ
トトラックのタングステン−レニウム層における高速電
子の減速により生じる高温までの極めて大きな温度変化
が生じる。
わめて重要である。出荷時の大型X線管についてのアン
バランス度の典型的な値としては、ターゲットまたはロ
ータ平面いずれかで、5g−cmである。きわめて大型
のターゲット(直径165mm、2.7kg)を有する
X線管製品の約5%が、アンバランス度が高いため、使
用不可である。ターゲット重心が19μmずれると、こ
のような量のアンバランスが生じる。陽極が大きく重く
なるにつれて、アンバランス規格を越えないずれの量は
より少なくなる。現在のターゲット寸法(直径約200
mm、質量約4.5kg)の場合、11μmのずれでア
ンバランス規格を越えてしまう。大きな温度変化がある
上、熱膨張係数の異なる材料を使用するので、このよう
な小さなずれは簡単に起こる。さらに、ボルト止め、ろ
う付け、溶接接合部が主なアンバランス発生源となる。
ランスで保持するのが望ましい。
ロータ組立体を含む主な構成部材間に締りばめ(int
erference fit)を採用することにより、
陽極を良好なバランスで保持する。この発明によれば、
回転X線管の陽極構造を組み立てる。X線管は電子を放
出する陰極と、ロータと、軸受組立体とを有し、ロータ
および軸受組立体は陽極を円滑に回転させるものであ
る。この発明の方法は、電子の衝突に応じてX線を放射
する陽極ターゲットを設ける工程、ロータと陽極ターゲ
ットとの間に締りばめを用いて、バランス保持できる第
1接合部を形成する工程、そして軸受組立体とロータと
の間に締りばめを用いて、バランス保持できる第2接合
部を形成する工程を含む。
度および高温で良好なバランス保持の可能な陽極構造を
提供することにある。この発明の別の目的は、陽極構造
の主構成部材間に締りばめを用いて、X線管の寿命の間
構成部材がずれるのを防止することにある。この発明の
他の目的や効果は、以下の説明や図面から明らかになる
であろう。
ブリ)と陰極組立体を用いた回転X線管に関し、その目
的は、X線管の有効寿命の間のバランス保持を改良する
ことにある。ここで、図面を参照すると、図1は従来の
代表的なX線管陽極組立体を示す。X線管には通常、焦
点スポットに発生する熱を分散するために、回転陽極組
立体12が関連するステム14とともに設けられてい
る。陽極組立体12は、ともに陽極電位にある、ターゲ
ット16およびロータ18を含む。代表的なX線管はさ
らに、X線管陰極組立体(図示せず)を備え、これによ
り焦点合わせされた電子ビームを生成し、電子ビームを
陽極−陰極間真空空間の大きな間隙を通して加速し、陽
極との衝突によりX線を生成するように構成されてい
る。
体12は、円筒形ロータ18を片持車軸20のまわりに
配置してなる誘導モータにより回転する。片持車軸20
は、スタッドおよびハブ22を介してロータ18および
軸受組立体20に連結されたディスク状陽極ターゲット
16を支持する。軸受組立体20は回転を円滑にする軸
受を含む。誘導モータのステータにより駆動される、回
転陽極組立体12のロータ18は陽極電位にあり、一方
ステータは電気的に接地されている。
ロータ組立体18と、軸受組立体20は、ボルト止め、
ろう付けおよび/または溶接接合部(ジョイント)を用
いて、組み立てられる。この発明は、陽極組立体12の
主部材間のはめ合いを改良するものである。図1ととも
に、図2および図3を参照すると、この発明は、X線管
陽極組立体に締りばめ組立を用いて、接合部での部品の
ずれを除く。締りばめ組立の概念は、陽極組立体12に
用いるのに特に適当である。図2から明らかなように、
陽極組立体12は、ターゲット16、軸受組立体20お
よびロータ組立体18の3つの主部材からなる。さら
に、陽極組立体12は、位置24での軸受−ロータ接合
部および位置26でのターゲット−ロータ接合部の2つ
の主接合部(ジョイント)を備える。この発明にしたが
って、これらの主接合部に締りばめ組立を適用すること
により、これらの主接合部でのずれをなくし、X線管の
有効寿命の間のバランス保持を確実にする。したがっ
て、この発明の好適な実施例においては、ターゲット1
6、軸受組立体20およびロータ組立体18を、同心な
接合部を実現するのに十分な締りばめ公差に切削加工す
る。こうすれば、高周波(RF)加熱などの適当な手段
を用いて、締りばめ部品を組み立てることができる。
りばめ組立について説明するが、この実施例はこの発明
の範囲を限定するとみなすべきではない。図3に示すよ
うに、まず、ロータ組立体18の熱バリア部分28に組
立工程、たとえばRF加熱をほどこす。これにより、軸
受組立体20の接合部端30をロータ組立体18の受け
入れ穴32に入れることが可能になる。軸受組立体20
を配置したら、加熱を止め、位置24での接合部を放冷
する。つぎに、ターゲット16のターゲットフランジ3
4に、組立工程、この場合もRF加熱をほどこす。こう
すれば、ロータ組立体18の熱バリア部分28の端部3
6をターゲットフランジ34に挿入することができる。
ロータ組立体18をターゲット16に対して適切に位置
させたら、位置26での接合部を放冷する。この結果、
主接合部での微小なずれでさえなくすることにより、X
線管の有効寿命の間のバランス保持を確保した、陽極組
立体12が得られる。しかし、所望の同心性を達成する
のに、X線管の接合部および/または部品のどのような
組み合わせを締りばめ関係に置いてもよいことが明らか
である。
いて説明したが、X線管環境における締りばめ組立とい
うこの発明の思想は、あらゆるタイプのX線管組立体に
適用できることが当業者に明らかである。さらに、X線
管環境に締りばめ組立を適用して管構成要素が管寿命の
間ずれるのを防止するというこの発明の要旨から逸脱し
ないかぎり、この発明の種々の変更例や改変例が可能で
あることが当業者に明らかである。たとえば、この発明
の要旨から逸脱しない範囲で、接合部の構成要素の加熱
および機械的組立工程を、種々の適当な方法で行うこと
ができ、たとえば実際の組立順序を変更することができ
る。
明したが、この発明の範囲内で種々の変更や改変が可能
である。
る。
の断面図である。
る締りばめ構成を示す。
Claims (4)
- 【請求項1】電子を放出する陰極と、陽極の回転を円滑
にするロータおよび軸受組立体とを有する回転X線管構
造体を組み立てるにあたり、 X線管構造体の少なくとも1つの接合部を特定し、 この少なくとも1つの接合部に締りばめ組立を用いて同
接合部でのずれをなくす、工程を含む、回転X線管構造
を組み立てる方法。 - 【請求項2】さらに、電子の衝突に応じてX線を放射す
る陽極ターゲットを設ける工程を含む、請求項1に記載
の回転X線管構造の組立方法。 - 【請求項3】締りばめ組立を用いる工程が、さらに、 ロータと陽極ターゲットとの間に締りばめ組立を用い
て、バランス保持できる第1接合部を形成し、 軸受組立体とロータとの間に締りばめ組立を用いて、バ
ランス保持できる第2接合部を形成する、工程を含む、
請求項2に記載の回転X線管構造の組立方法。 - 【請求項4】さらに、前記少なくとも1つの接合部に熱
を加えて、X線管の構成要素の配置を容易にする工程を
含む、請求項1に記載の回転X線管構造の組立方法。
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