JPS6019619B2 - Ｘ線管用回転陽極 - Google Patents
Ｘ線管用回転陽極Info
- Publication number
- JPS6019619B2 JPS6019619B2 JP12930380A JP12930380A JPS6019619B2 JP S6019619 B2 JPS6019619 B2 JP S6019619B2 JP 12930380 A JP12930380 A JP 12930380A JP 12930380 A JP12930380 A JP 12930380A JP S6019619 B2 JPS6019619 B2 JP S6019619B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- rotor
- target
- overhang
- rotating anode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転陽極Ｘ線管の回転陽極に関するものである
。
。
最も一般的なＸ線管用回転陽極の構造を第１図に示す。
回転部分は主にターゲット１、ロータ２、オーバハング
軸３および回転軸４から構成される。ターゲット１は陰
極（図示せず）からの電子を受けて２次電子を出すため
のものであり、露子が発射される間、一点での加熱と避
けるため高速に回転させなければならない。このときタ
ーゲット１は１０００ｑｏほどの高温になるので、他へ
の熱伝導を減らすため、ある所定の長さと断面積を小さ
くしたオーバハング軸３を設け、このオーバハング軸３
の一端にターゲット１が取付けられている。このオーバ
ハング藤３の他端には回転軸４とロータ２がボルト５ま
たはロー付で結合される。回転軸４は少なくとも２個以
上のころがり軸受６で支持される。ころがり軸受６は回
転しない中空の固定軸７内に納められている。この固定
軸７を包むように前述のロータ２が配置される。これら
回転部と固定部は全体が管球８に納められ、管球内は高
真空に保たれる。回転部の駆動は、管球の外側を取巻く
ように置かれているステータ９によって発生する磁界に
よってロータ２が回ることによって行われる。
軸３および回転軸４から構成される。ターゲット１は陰
極（図示せず）からの電子を受けて２次電子を出すため
のものであり、露子が発射される間、一点での加熱と避
けるため高速に回転させなければならない。このときタ
ーゲット１は１０００ｑｏほどの高温になるので、他へ
の熱伝導を減らすため、ある所定の長さと断面積を小さ
くしたオーバハング軸３を設け、このオーバハング軸３
の一端にターゲット１が取付けられている。このオーバ
ハング藤３の他端には回転軸４とロータ２がボルト５ま
たはロー付で結合される。回転軸４は少なくとも２個以
上のころがり軸受６で支持される。ころがり軸受６は回
転しない中空の固定軸７内に納められている。この固定
軸７を包むように前述のロータ２が配置される。これら
回転部と固定部は全体が管球８に納められ、管球内は高
真空に保たれる。回転部の駆動は、管球の外側を取巻く
ように置かれているステータ９によって発生する磁界に
よってロータ２が回ることによって行われる。
このような回転陽極は一般に１０００仇ｐｍという高速
で運転される。上述のような構造より成る回転陽極は高
温・高真空の雰囲気で回転しなければならないので、と
くに軸受の寿命が大きな問題となる。
で運転される。上述のような構造より成る回転陽極は高
温・高真空の雰囲気で回転しなければならないので、と
くに軸受の寿命が大きな問題となる。
大気・常温中では有効な油潤滑が高温・高真空の雰囲気
では適用できないため、一般にはころがり軸受と固体潤
滑剤の組合せで対処しているのが普通である。このため
、ころがり軸受の周速を大きくすることは潤滑・寿命の
点で好ましくなく、できるだけ藤径を小さくする構造が
とられる。したがって回転軸４はターゲット１の外径に
比べるときわめて細くなっている。またオーバハング軸
３もロータ２と回転軸４を締結する目的でボルト５が組
めるようにフランジ部をもち、かつ熱伝導を減らすとい
う観点から細長い中空藤となる形状にしている。
では適用できないため、一般にはころがり軸受と固体潤
滑剤の組合せで対処しているのが普通である。このため
、ころがり軸受の周速を大きくすることは潤滑・寿命の
点で好ましくなく、できるだけ藤径を小さくする構造が
とられる。したがって回転軸４はターゲット１の外径に
比べるときわめて細くなっている。またオーバハング軸
３もロータ２と回転軸４を締結する目的でボルト５が組
めるようにフランジ部をもち、かつ熱伝導を減らすとい
う観点から細長い中空藤となる形状にしている。
回転陽極は、このような形状を有する部品を組立てたい
わゆる組立ロータとなっているため、製作過程での組立
誤差は避けられないものとなっている。
わゆる組立ロータとなっているため、製作過程での組立
誤差は避けられないものとなっている。
第２図は組立誤差の一例を示したもので、第２図ａはロ
ータ２やターゲット１がオーバハング軸３に対して偏心
して組立てられた様子を示す。第３図ｂは上述の偏心は
ないが、ロータや夕一ゲットーがオーバハング軸３にそ
れぞれ８Ｔ，８Ｒの角度だけ傾いて取付けられた場合で
ある。これらの組立誤差があると不つりあいとなり、回
転陽極を回転すると、不つりあい振動が発生する。第３
図ａは定格回転数Ｎ。まで回転したときの回転陽極の振
動をターゲット部で測定した例を示す。Ｎ．と示した回
転数で振動が最大となるのは、危険速度である。前述し
たように回転軸４及びオ−バハング軸３は細いため、弾
性軸としての曲げ固有振動数が定格回転数よりも低くな
っていること、ならぼに組立誤差による不つりあいが存
在することによって、第３図ａに示すような振動応答に
なる。危険速度における振動モード‘ま第３図ｂのよう
になっており、回転軸４及びオーバハング軸３はたわん
でいることがわかる。不つりあい振動が大きいと、軸受
には大きな動荷車が作用する。
ータ２やターゲット１がオーバハング軸３に対して偏心
して組立てられた様子を示す。第３図ｂは上述の偏心は
ないが、ロータや夕一ゲットーがオーバハング軸３にそ
れぞれ８Ｔ，８Ｒの角度だけ傾いて取付けられた場合で
ある。これらの組立誤差があると不つりあいとなり、回
転陽極を回転すると、不つりあい振動が発生する。第３
図ａは定格回転数Ｎ。まで回転したときの回転陽極の振
動をターゲット部で測定した例を示す。Ｎ．と示した回
転数で振動が最大となるのは、危険速度である。前述し
たように回転軸４及びオ−バハング軸３は細いため、弾
性軸としての曲げ固有振動数が定格回転数よりも低くな
っていること、ならぼに組立誤差による不つりあいが存
在することによって、第３図ａに示すような振動応答に
なる。危険速度における振動モード‘ま第３図ｂのよう
になっており、回転軸４及びオーバハング軸３はたわん
でいることがわかる。不つりあい振動が大きいと、軸受
には大きな動荷車が作用する。
この勤荷重は軸受の寿命を短かくするという悪影響を与
える。また当然ながら回転陽極の振動は管球全体ひいて
はＸ線管装置全体の振動をも誘起し好ましくない。この
ような観点から組立精度の向上及びバランス作業に留意
して製作しているが、現状では以下の問題点がある。
える。また当然ながら回転陽極の振動は管球全体ひいて
はＸ線管装置全体の振動をも誘起し好ましくない。この
ような観点から組立精度の向上及びバランス作業に留意
して製作しているが、現状では以下の問題点がある。
現状のバランス作業は第４図ａに示すように、回転陽極
を剛性ロータ用バランサでＡ，Ｂを修正面としてつりあ
わせている。
を剛性ロータ用バランサでＡ，Ｂを修正面としてつりあ
わせている。
この方法は、回転系がたわまずに全体が剛体とみなされ
るときにのみ効果のあるものである。第３図ｂに示すよ
うに、回転陽極系はたわんで振動するいわゆる弾性ロー
タであるから、第４図ｂのような鞠系とみなさなければ
ならない。つまり弾性軸１０１こ二つの剛ロータ１１，
１２が取付けられた軸系が回転陽極系である。ターゲッ
ト１やロータ２に発生する不つりあいは、剛ロータ１１
と１２の左右両面に存在する不つりあいと等価的に置き
かえられる。このような鞄系の不つりあいを修正するに
は第４図ｂに示すように１〜Ｗの・４つの面で個別に不
つりあい１３を検出し除去しなければならず、上記の作
業は技術的に不可能であり、本バランサでバランス作業
を行っても、回転状態に即応した効果のあるものとはな
っていない。このことが、回転陽極の振動を大きくし、
ひいては軸受寿命を短くしている。本発明は上記の点に
鑑み、弾性ロー夕用の高度なバランス法を採用せずに、
従来の手軽な剛性ロータバランス法が適用でき、効果的
なバランス作業を行なうことができるＸ線管用回転陽極
を提供することを目的とするものである。
るときにのみ効果のあるものである。第３図ｂに示すよ
うに、回転陽極系はたわんで振動するいわゆる弾性ロー
タであるから、第４図ｂのような鞠系とみなさなければ
ならない。つまり弾性軸１０１こ二つの剛ロータ１１，
１２が取付けられた軸系が回転陽極系である。ターゲッ
ト１やロータ２に発生する不つりあいは、剛ロータ１１
と１２の左右両面に存在する不つりあいと等価的に置き
かえられる。このような鞄系の不つりあいを修正するに
は第４図ｂに示すように１〜Ｗの・４つの面で個別に不
つりあい１３を検出し除去しなければならず、上記の作
業は技術的に不可能であり、本バランサでバランス作業
を行っても、回転状態に即応した効果のあるものとはな
っていない。このことが、回転陽極の振動を大きくし、
ひいては軸受寿命を短くしている。本発明は上記の点に
鑑み、弾性ロー夕用の高度なバランス法を採用せずに、
従来の手軽な剛性ロータバランス法が適用でき、効果的
なバランス作業を行なうことができるＸ線管用回転陽極
を提供することを目的とするものである。
本発明の特徴とするところは、電子の射突によってＸ線
を発生するターゲットと、この夕−ゲットを回転させる
ロー夕と、前記ターゲットとロータとを連結させ、かつ
前記ターゲットを支持するオーバハング軸と、前記ロー
タを支持する回転軸とを備えるＸ線管用回転陽極におい
て、前記オーバハング軸を中空髄により形成し、このオ
ーハハング軸の外径をロータ外径とほぼ等しくすること
により、定格回転数範囲ではターゲット、ロー夕、オー
バハング軸の三者が一体の剛体としてふるまうようにし
たものである。
を発生するターゲットと、この夕−ゲットを回転させる
ロー夕と、前記ターゲットとロータとを連結させ、かつ
前記ターゲットを支持するオーバハング軸と、前記ロー
タを支持する回転軸とを備えるＸ線管用回転陽極におい
て、前記オーバハング軸を中空髄により形成し、このオ
ーハハング軸の外径をロータ外径とほぼ等しくすること
により、定格回転数範囲ではターゲット、ロー夕、オー
バハング軸の三者が一体の剛体としてふるまうようにし
たものである。
以下、本発明の一実施例を第５図〜第７図により説明す
る。
る。
第５図において、第１図と同符号のものは同一部分を示
す。
す。
ロータ２及び回転軸４とターゲット１４をつなぐオーバ
ハング髄１５は中空軸で外径が太く形成されている。
ハング髄１５は中空軸で外径が太く形成されている。
オーバハング軸１５の太さは、定格回転数内にある鞠系
の固有振動数の振動モードが第６図ａに示すように、タ
ーゲット１４、オーバハング軸１５、ロータ２の三者が
相対変位をしない一体的なふるまいをするように決めて
おく。具体的には軸系の振動解析を行って検討するが、
大まかには次のような条件にすればよい。Ｅ３１３Ｅ２
１＞＞Ｅ４Ｌ ……ｍここで、Ｅ
２，Ｅ３，Ｅ４はそれぞれオーバハング軸、ロータ、回
転軸の縦弾性係数であり、１２，１３，１４はそれぞれ
の断面二次モーメントである。
の固有振動数の振動モードが第６図ａに示すように、タ
ーゲット１４、オーバハング軸１５、ロータ２の三者が
相対変位をしない一体的なふるまいをするように決めて
おく。具体的には軸系の振動解析を行って検討するが、
大まかには次のような条件にすればよい。Ｅ３１３Ｅ２
１＞＞Ｅ４Ｌ ……ｍここで、Ｅ
２，Ｅ３，Ｅ４はそれぞれオーバハング軸、ロータ、回
転軸の縦弾性係数であり、１２，１３，１４はそれぞれ
の断面二次モーメントである。
オーバハング軸の外径を４、内蓬ｄ，とすると、
１２；岸（ｄさ−ｄ；） ‐‐…‐ｔ２’であ
る。
る。
つぎに熱伝導の面からは、できるだけターゲット１４側
の熱を回転軸４へ伝わらないようにオーバハング軸１５
の断面積んをある許容値Ａｏ以下にする必要がある。
の熱を回転軸４へ伝わらないようにオーバハング軸１５
の断面積んをある許容値Ａｏ以下にする必要がある。
すなわち、ん＝牛（ｄ客−働くん ‐‐‐・‐‐‘
３’を満足するようにしなければならない。
３’を満足するようにしなければならない。
結局式■と（３｝を満足するようにふ，ｄ，を決定すれ
ばよいことがわかる。具体的には、外接ｑを大きく、か
つ内径もを大きくすることになる。このような条件を満
足する構造をもつ実施例が第５図である。
ばよいことがわかる。具体的には、外接ｑを大きく、か
つ内径もを大きくすることになる。このような条件を満
足する構造をもつ実施例が第５図である。
オーバハング軸をそのままの形状で径を太くするのを押
し進めて、薄肉円筒鞄とし、このオーバハング軸１５の
外径をほぼロータ３の外径と同じにし、極力薄くし、鞠
端と回転軸４を内側からボルト１６で締めるようにする
。また高温の熱変形によりターゲット１４がオーバハン
グ軸１５に対して偏心したりしないように、ターゲット
１４はオーバハング軸１５とテーパポリゴン１７で固定
するようにする。このように構成された回転陽極は振動
の立場からは等価的に第６図のｃに示すような鞠系とみ
なすことができる。
し進めて、薄肉円筒鞄とし、このオーバハング軸１５の
外径をほぼロータ３の外径と同じにし、極力薄くし、鞠
端と回転軸４を内側からボルト１６で締めるようにする
。また高温の熱変形によりターゲット１４がオーバハン
グ軸１５に対して偏心したりしないように、ターゲット
１４はオーバハング軸１５とテーパポリゴン１７で固定
するようにする。このように構成された回転陽極は振動
の立場からは等価的に第６図のｃに示すような鞠系とみ
なすことができる。
この軸系は弾性軸Ａのオーバハング部に一つの剛体ロー
タＢが取付けられたものである。剛体ロータＢ部にいく
つかの不つりあいＣが分布していたとしても、それらは
すべて二つの面１，０の不つりあいに分解することがで
きるので、通常の剛性ロータ用のバランサを用いて、第
６図ｃに示すＸ，Ｙの２箇所を修正面として精度よくバ
ランス作業を行うことができる。第７図は第１図に示す
従来構造と本発明構造について、同一バランス法でバラ
ンス作業を行った後の回転陽極振動を示したもので、本
発明の場合の応答はｂ曲線のようになり、従来の場合の
ａ曲線に比べて全体的に振動が４・さくなる。
タＢが取付けられたものである。剛体ロータＢ部にいく
つかの不つりあいＣが分布していたとしても、それらは
すべて二つの面１，０の不つりあいに分解することがで
きるので、通常の剛性ロータ用のバランサを用いて、第
６図ｃに示すＸ，Ｙの２箇所を修正面として精度よくバ
ランス作業を行うことができる。第７図は第１図に示す
従来構造と本発明構造について、同一バランス法でバラ
ンス作業を行った後の回転陽極振動を示したもので、本
発明の場合の応答はｂ曲線のようになり、従来の場合の
ａ曲線に比べて全体的に振動が４・さくなる。
以上のように本発明によれば以下の効果を達成すること
である。
である。
（ｉ）オーバハング中空軸の剛性は主に外径で決められ
、断面積は内径で任意に選べられるので、振動及び熱伝
導の両方の効果を最良化する設計が容易に行なうことが
できる。
、断面積は内径で任意に選べられるので、振動及び熱伝
導の両方の効果を最良化する設計が容易に行なうことが
できる。
（ｉｉ）通常の剛性ロータ用バランス法を適用するだけ
で、効果的なバランスが行える。
で、効果的なバランスが行える。
（ｉｉｌ） （ｉｉ）により、回転陽極の組立誤差を気
にしなくてもよくなる。
にしなくてもよくなる。
ＯＷ （ｉｉ）の結果により、回転中の不つりあい振動
が低減し、軸受の寿命を現在よりも伸ばすことができる
。
が低減し、軸受の寿命を現在よりも伸ばすことができる
。
またハウジング等への振動伝達も小さくなるので、人に
不快感を与えない。
不快感を与えない。
第１図は従釆の回転陽極構造を示す側面断面図、第２図
ａ，ｂは回転陽極に発生する不つりあいの種類を示す説
明図、第３図ａ，ｂは回転陽極の振動応答と振動モード
を示す説明図、第４図ａ，ｂは従来の回転陽極の等価モ
デル軸系の説明図、第５図は本発明のＸ線管回転陽極の
一実施例を示す側面断面図、第６図ａ，ｂ，ｃは本発明
の振動モード、等価軸系、バランス法を示す説明図、第
７図は本発明及び従釆の場合の振動応答の比較を示す説
明図。 夢′図 男Ｚ図 箔３図 精４図 精５８ 柄６図 器つ図
ａ，ｂは回転陽極に発生する不つりあいの種類を示す説
明図、第３図ａ，ｂは回転陽極の振動応答と振動モード
を示す説明図、第４図ａ，ｂは従来の回転陽極の等価モ
デル軸系の説明図、第５図は本発明のＸ線管回転陽極の
一実施例を示す側面断面図、第６図ａ，ｂ，ｃは本発明
の振動モード、等価軸系、バランス法を示す説明図、第
７図は本発明及び従釆の場合の振動応答の比較を示す説
明図。 夢′図 男Ｚ図 箔３図 精４図 精５８ 柄６図 器つ図
Claims (1)
- １ 電子の射突によつてＸ線を発生するターゲツトと、
このターゲツトを支持するオーバハング軸と、このオー
バハング軸を連結し、前記ターゲツトを回転させるロー
タと、前記ロータを支持する回転軸とを備えるＸ線管用
回転陽極において、前記オーバハング軸はその外径を、
剛性を高くするように前記ロータ外径とほぼ等しくし、
その内径を、熱伝導面積が許容値内となるように大きく
することにより薄肉シエル形状とし、前記オーバハング
軸と前記ターゲツトをテーパポリゴンで結合し、定格回
転数範囲では前記ターゲツト、ロータ、オーバハング軸
の三者が一体の剛体としてふるまうようにしたことを特
徴とするＸ線管用回転陽極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12930380A JPS6019619B2 (ja) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Ｘ線管用回転陽極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12930380A JPS6019619B2 (ja) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Ｘ線管用回転陽極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5755041A JPS5755041A (en) | 1982-04-01 |
| JPS6019619B2 true JPS6019619B2 (ja) | 1985-05-17 |
Family
ID=15006225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12930380A Expired JPS6019619B2 (ja) | 1980-09-19 | 1980-09-19 | Ｘ線管用回転陽極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6019619B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7883875B2 (en) | 1994-04-29 | 2011-02-08 | Biotech Pharmacon Asa | Method or use of a solubilized glucan product to increase immunostimulation in animals |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498186A (en) * | 1994-10-06 | 1996-03-12 | General Electric Company | Method of making an improved target/stem connection for x-ray tube anode assemblies |
| US5548628A (en) * | 1994-10-06 | 1996-08-20 | General Electric Company | Target/rotor connection for use in x-ray tube rotating anode assemblies |
| US5498187A (en) * | 1994-10-06 | 1996-03-12 | General Electric Company | Method of making an improved target/stem assembly - rotor body assembly connection for x-ray tubes |
-
1980
- 1980-09-19 JP JP12930380A patent/JPS6019619B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7883875B2 (en) | 1994-04-29 | 2011-02-08 | Biotech Pharmacon Asa | Method or use of a solubilized glucan product to increase immunostimulation in animals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5755041A (en) | 1982-04-01 |
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