JPS6038819B2 - Ｘ線管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、はめ管を介して真空ポンプと連結されたケ−
シングと、高真空室内にあり回転対称を成す回転陽極で
、中空の駆動軸内を通って軸方向に互に配設されパイプ
内を流れる冷却媒体用の前記回転陽極の内側をラジアル
方向に延びる供給パイプと排出パイプとを有するような
回転陽極とを備えたＸ線管にして、前記駆動軸が２個の
軸受に支承されており、回転陽極の方を向いた軸受と回
転陽極との間で前記駆動軸を密閉するためにラジアルパ
ッキンが設けられているようなＸ線管に関するものであ
る。

この種のＸ線管はフィリップス社との技術回覧第１ｇ王
版１９５７／５８恥．１１の第３６２頁〜第３６４頁迄
に開示され既に公知である。

この公知のＸ線管にあっては円筒状の中空室として形成
した回転陽極の内部に３個のラジアル方向に延びる管が
取り付けるれており、この管を介して冷却水が中空室内
に達し、これが陽極ストライプとして形成した中空室の
被覆体の内面に沿って存在しているものである。回転陽
極内でラジアル方向に延びる他の３個の管によって中空
の駆動軸を通って水は流れ戻れるように成っている。し
かしながらこの周知の回転陽極では比較的低い回転数し
か達成し得ないという欠点がある。というのは必要な冷
却を行なうためにある一定の厚さを陽極として形成した
被覆体は超えてはならず、この被覆体は回転数を高くし
た場合箔遠心力によって生ずる冷却媒体の圧力に耐えな
いからである。従って得られる輝度は回転数と関連する
のでこの周知の回転陽極では比較的低い輝度のものしか
得られないことになる。更にこの周知Ｘ線管にあっては
、回転陽極の方を向いた軸受と該回転陽極との間に設け
たラジアルパッキンから現われる炭化水素が直接高真空
室に達するという欠点もある。以上のことに基づく電気
破壊による管の危害を避けるために、陽極と陰極との間
の距離を比較的大きく保っておかざるを得なかった。成
程ラジアルパッキンと高真空室の間にスべ−スパツキン
を設け、加えるにスペースパツキンとラジアルパッキン
との間の空間を円筒状パイプを介して真空ポンプと連結
するようにしたＸ線管はドイツ国特許明細書第２，３０
８，５０８号は周知ではある。

しかしながらこの処置を旋してもこの周知Ｘ線管にあっ
ては炭化水素が高真空室の中に入り込むのを完全には避
けることは出来ないばかりか、むしろ高真空室内の炭化
水素のために１０‐６から１０‐５トルの範囲で末端分
圧となることさえある。本発明の謀題とするところは、
約６０００から１２０００回転の間の回転数のものに使
用でき、高真空室に向いたラジアルパッキンから出て来
る炭化水素ガスを有効に阻止する手段を有したＸ線管を
創作することにある。

この発明の基礎となるこの課題は初めに述べた種のＸ線
管において本発明により次のようにして解決されるもの
である。

即ちラジアル方向に延びる複数の供給パイプも互に、そ
してラジアル方向に延びる複数の排出パイプも互にそれ
ぞれ横方向連結部材を介して連結し合っており、供給パ
イプ係も排出パイプ係も互に電子線をＸ線に変換するた
めに設けた回転陽極の部分に対して内側を境界付けるよ
うに配設し且つこの部分と固定結合した管部材を介して
連結されているように構成することと、ラジアルパッキ
ンと高真空室との間にタービン回転子の軸と同一方向に
交互に相前後して開閉される回転子羽根と固定子羽根の
バケットリングを備えたターボ分子ポンプが次の様に設
けてあること、即ち駆動軸の回転軸と、該駆動軸と固定
結合し且つ駆動軸と一緒に共通の駆動装置によって駆動
されるタービン回転子の回転軸とが一致しているように
設けてあり、その際タービン固定子はケーシングと固定
結合しており、更にターボン分子ポンプの吸入側が回転
陽極を取り囲む高真空室の方を向いており、ケーシング
内ターボ分子ポンプの吐出側にはガスの吸引パイプ用の
はめ管が設けられているように構成することとによって
解決されるものである。回転陽極内に設けた冷却パイプ
係統を本発明に従って形成することによって、回転陽極
の周辺領域でより目的に叶うように０．５ｃ流を超えな
いように個々のパイプの横断面積を低く保ちつつ陽極を
形成する回転陽極の材料の冷却が充分となるようにする
ことも可能である。

パイプ横断面を少なくすることによって、遠心力によっ
て作用する冷却媒体内の圧力に直ちにパイプが耐え得る
ようにパイプを構成することもできる。パイプを形成す
る機械的強度の比較的高い材料と陽極材料とを機械的に
結合することによって更に、普通銅でできているあるい
はモリブデン、銀、タングステンをコートした銅ででき
ている陽極の機械的強度をも高くしうる。何故ならば陽
極を冷却するために互に平行に設けた数個の警部材が設
けられるからである。ターボ分子ポンプを用いてやると
ポンプの吸入側には炭化水素に対する最早測定し得ない
程の末端分圧が得られることになるので、回転陽極の方
を向いたラジアルパッキンと高真空室との間にターボ分
子ポンプを本発明に従って配設することによって、事実
上炭水化物を含まない高真空が達成される。

従って本発明に従ったＸ線管の場合破壊の危険が少なく
なったために陽極と陰極との間の距離は比較的少なく出
来るが、このことは更に少ないイオン放射という結果に
なる。本発明に従うＸ線管の更に別の長所は、陽極を取
り囲む高真空を得るためにターボ分子ポンプを適当に設
置すれば付加的なポンプ装置を用いなくて済むことにな
る。

尚その高真空とは炭水化物の分圧が１０‐ｌｏの時の１
０‐７から１０‐５トルの間となるに違いない。本発明
に従うＸ線管は、Ｘ線管の取扱（操作）を容易ならしめ
るようなコンパクトな組立法となっている。本発明に従
うＸ線管の特に目的に叶う実旋形態のものにあっては、
供給パイプ係統の横方向連結部材と排出パイプ係続の横
方向連結部材とがそれぞれ１つのりング状パイプより成
っており、これらリング状パイプが電子線をＸ線に変換
するために適した材料から成る中空体の被覆体の内面に
斜めに延び且つ１５０〜２０物肋の長さを超えない管部
材を介して連結されており、その際供給パイプとそれに
付随するりング状パイプが中空体の端側面の内壁に、そ
して排出パイプ及びそれに付随するりング状パイプは前
記の端側面と反対側にある端側面の内壁のところに配設
されており、管村部は互に平行にして被覆体内面に亘つ
て均一に分配されて配設されており、更に管材部は外方
向に向っては被覆体の材料によってそして内方向に向っ
ては管部材どうしの間で被覆体の材料と固定子結合した
機械的強度のより高い材料によって形成されているもの
である。

被覆体内面にあって互に平行に配設された管材部が僅か
なパイプ断面を備え、約１００〜１５０までの角度で被
覆体の稜線に対し斜めに延びており、更に個々の管材部
の間で管部村を形成する材料が被覆体の材料としつかり
結合するように構成することによって本発明に従うＸ線
管では陽極を形成する被覆体が機械的強度という点で優
れたものとなる。

回転陽極のこの実旋形態をを有するＸ線管は従って毎分
１２０００回転までも回転数を上げて使用でき、そうし
ても２５物肋の直径の回転陽極の場合地球加速度（万有
引力に基づく加速度）の４０００倍の値にもなる管村部
材内部に生ずる冷却媒体の圧力によって、陽極を形成す
る材料に過負荷のかかる危険も起らない。前記した回転
数はターボ分子ポンプの運転数はターボ分子ポンプの運
転にとっては充分なものである。本発明に従うＸ線管の
前記の如き実旋形態のものにあって中空体の周辺領域内
に設けられたパイプの断面が中空体の直径が２５仇奴の
場合に０．５のを超えないようにするのが合目的である
。

更に被覆体の材料から成る管部材の部分が６柳の幅を超
えないのが好都合である。本発明に従うＸ線管の更に別
の非常に目的に叶った実旋形態のものにあっては、回転
子羽根が壷状に形成した鞘体に取り付けるれており、そ
れらの回転軸が駆動軸の回転と一致し、その際駆動軸が
回転陽極の方を向いた鞘体の底を貫通し、鞘体の側面が
ラジアルパッキンを同０的に取り巻いており、更に固定
子羽根が鞘体を同０的に取り巻くように形成したケーシ
ングの一部に取り付けられているように構成されている
。

駆動軸用の駆動装置が電気モーターから成り、これが駆
動軸の両方軸受の間に次の様に設けられている時に、特
に有利でコンパクトなＸ線管の実旋形態のものが本発明
により与えられるものである。

即ち駆動軸の回転軸とこの駆動軸と固定結合した回転子
の回転軸とが一致し、その際電気モ−ターの固定子がケ
ーシングとしつかり結合しているように構成されている
時に前記のことが与えられる。本発明に従ったＸ線管の
この実旋形態のものではモーターと駆動軸との間の全て
の伝達ェレメントは無くて良い。この駆動装置は従って
容易に回転の調整が可能であり且つ振動がない。本発明
に従うＸ線管の実旋例を次に図面に基づいて詳細に説明
することにしよう。第１図から分かるようにＸ線管は回
転対称を成し且つ中空の駆動軸１と結ばれた回転陽極を
具備し、この回転陽極は、陰極４がその中に突き出てい
るそしてケーシング２によって密閉された高真空室３の
中にある。

第１図及び第３図から明らかなように回転陽極は、陽極
を形成し銅でできた被覆体５を有する中空体として形成
されており、回転陽極の端側面６に対してラジアル方向
に延びる冷却媒体用の複数の供給パイプ７並びに同じく
他方の端側面８に対してラジアル方向に延びる複数の排
出パイプ９を備えている。これらの供給パイプ７も排出
パイプ９もそれぞれ１つのりング状パイプ１０を介して
互に連結されている。両方のリング状パイプ１０は管部
材１１を介して互に連結している。その際被覆体５の材
料は外方向へ向って警部材の境界線を成し、被覆体のと
ころで内側に接するタイヤ状に形成され且つ特殊鋼でで
きたタ部分１２が内方向へ向う管部材の境界線を成して
いる。第３図から明らかな通り、管部材１１は約１５ｏ
の角度だけ被覆体５の稜線とは傾いて延びている。これ
ら管部材はその際被覆体内面に亘つて均一に配分され且
つ互に平行に配設されている。０ 前記部分１２は被覆
体５とそしてパイプ７及び９を形成する内側部分とはん
だ付けされており、また被覆体５は端側面６及び８とは
んだ付けされている。

高真空内１０００ｑｏで行なうこの個々の部分のはんだ
付けの間回転陽極はガスを抜かれ、而し夕て電子を被覆
体に放射する時には最早ガスはなく開放された状態にあ
る。更に第１図で明らかなように回転対称を成した回転
陽極本体は駆動軸１と取り外し可能に連結されている。

回転陽極本体を固定するためにこれは０駆動軸１の円錘
形部分に鉄め込まれており、ナット１４を用いてしっか
りとねじ止めされている。冷却媒体の流入及び流出のた
めに駆動軸の円錘形部分内に開○が設けられ、これらの
関口は中央のリング状パイプ１５に通じているが、この
リングタ状パイプはまたラジアル方向にに延びるパイプ
７及び９とも連結している。駆動軸１内で軸の方向に設
けられた内部管１７はエンドピース１８及びリング状セ
グメントでできた保持体１９を介して駆動軸としつかり
と結合され、炭素材料製平面軸受２０‘こ支承されてい
る。第１図から明らかな如く、駆動軸１は２個の軸受２
１に支承している。駆動軸とケーシングとの間にすべり
リングパッキン２２が設けられている。更に回転陽極の
方を向いている軸受と回転陽極との間にはラジアルパツ
キン２３が設けられている。ラジアルパッキン２３と高
真空室３との間にはタービン回転子の軸と同一方向で交
互に相前後して開閉する回転子羽根と固定子羽根のバケ
ットリングを有するターボ分子ポンプが設けられている
。その際回転子羽根２４は壷状に形成された鞘体２６に
取り付けられているが、それら鞘体の回転軸は駆動軸１
の回転軸と一致している。鞘体２５の底は駆動軸１によ
って貫通されており、この軸としつかり結合されている
。鞘体を同心的に取り巻くケーシングの一部分に固定子
羽根２６が取り付けられている。ターボ分子ポンプの吸
入側はその際回転陽極を取り囲む高真空室３の方を向い
ており、一方ケーシング内ターボ分子ポンプの吐出側に
は吸引パイプ用のはめ管２７がある。この吸引パイプは
図示していないポンプ装置と連結している。更にラジア
ルパッキン２３のェレメント間の空間と連結した吸引パ
イプ２８も設けられている。第１図でわかるように回転
陽極Ｘ線管の駆動装置は電気モーターから出来ており、
このモーターは、駆動軸１の回転軸と回転子２９のそれ
とが一致するように両軸受２１の間に配設されている。

前記回転子２９は駆動軸１を締め付けるようにしてこれ
としつかり結合しており、一方電気モーターの固定子３
川まケーシングと固定結合している。モーターを冷却す
るために冷却媒体用のパイプ３１が設けられている。電
気モーターの場合ここでは静電的周波数変換器を有する
水冷却式のビルト・ィン非同期モータ−が使われている
。

始動を行った後３０から２００ヘルツに周波数変換した
時このモーターは３．歌ＶＡ（キロボルトアンベア）の
出力で毎分１２０００回転の回転数を得るこの図面に示
したＸ線管ではｌｏ皿Ｖの持続出力が得られるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実旋例を示すものであり、第１図はＸ線
管の縦断面図であり、第２図は中空体として形成された
回転対称を成す回転陽極の縦断面図であり、第３図は第
２図に示した切断線に沿った回転陽極の部分の断面図を
それぞれ示すものである。 次に主要な部品名と図示された参照番号とを以下に列記
しておく。 １・・・・・・駆動軸、３・・・・・・高真空室、５・
・・・・・被覆体、６，８・・・・・・端側面、７・・
・・・・供給パイプ、９・・…・排出パイプ、１０・・
・…横方向連結部村、１１・・・・・・管部材、２３…
・・・ラジアルパッキン、２４…・・・回転子羽根、２
５・・・・・・筋体、２６…・・・固定子羽根、２７・
・・・・・はめ管、２９・・・・・・モーター回転子、
３０・・・・・・モーター固定子。 ＦＩＧ．２ＦＩＧ．３ ９ 山

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ はめ管を介して真空ポンプと連結されたケーシング
   と、高真空屋内にあり回転対称を成す回転陽極で、中空
   の駆動軸内を通つ軸方向に互に配設されパイプ内を流れ
   る冷却媒体用の前記回転陽極の内側をラジアル方向に延
   びる供給パイプと排出パイプとを有するような回転陽極
   とを備えたＸ線管にして、前記駆動軸が２個の軸受に支
   承されており、回転陽極の方を向いた軸受と回転陽極と
   の間で前記駆動軸を密閉するためにラジアルパツキンが
   設けられているように成つたＸ線管に於て、ラジアル方
   向に延びる複数の供給パイプ７も互に、そしてラジアル
   方向に延びる複数の排出パイプ９も互にそれぞれそれ横
   方向連結部材１０を介して連結し合つており、供給パイ
   プ系も排出パイプ系も互に電子線をＸ線に変換するため
   に設けた回転陽極の部分５に対して内側を境界付けるよ
   うに配設し且つこの部分と固定結合した管部材１１を介
   して連結されていることと、ラジアルパツキン２３と高
   真空室３との間に、タービン回転子の軸方向に交互に相
   前後して開閉される回転子羽根２４と固定子羽根２６の
   バケツトリングを備えたターボ分子ポンプが次のように
   設けられていること、即ち駆動軸１の回転軸と、該駆動
   軸と固定結合し且つ駆動軸と一緒に共通の駆動装置によ
   つて駆動されるタービン回転子の回転軸とが一致してい
   るように設けられ、その際タービン固定子はケーシング
   と固定結合しており、更にターボ分子ポンプの吸入側が
   回転陽極を取り囲む高真空室３の方を向いており、ケー
   シング内ターボ分子ポンプの吐出側にはガスの吸引パイ
   プ用のはめ管２７が設けられていることを特徴とするＸ
   線管。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のＸ線管に於て、供給パ
   イプ７系統の横方向連結部材及び排出パイプ９系統の横
   方向連結部材はそれぞれ１つのリンク状パイプ１０で出
   来ており、これらの横方向連結部材は、電子線からＸ線
   に変換するのに適した材料製の中空体の被覆体５の内面
   に対して斜めに延び且つ１５０〜２００ｍｍの長さを超
   えない管部分１１を介して結ばれており、その際供給パ
   イプ７とそれに付随するリング状パイプ１０は端側面６
   の内壁に且つ排出パイプ９とそれに付随するリング状パ
   イプ１０は中空体の前記の端側面と向い合つている端側
   面８の内壁に配設され、そうして管部材１１は互に平行
   で被覆体内面にわたつて均一に分配されて配設されてお
   り、更にその際管部材１１は外方向へ向つては被覆体５
   の材料により且つ内方向へ向つては該被覆体の材料と管
   部材どうしの間で固定連結している機械的強度のより高
   い材料によつて形成されていることを特徴とするＸ線管
   。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のＸ線管に於て、中空体
   の周辺領域に配設されたパイプの断面が直径２５０ｍｍ
   の中空体の場合０．５ｃｍ＾２を超えないように成され
   ていることを特徴とするＸ線管。 ４ 特許請求の範囲第３項記載のＸ線管に於て、前記被
   覆体の材料から成る管部材１１の部分が６ｍｍの幅を超
   さないように成されていることを特徴とするＸ線管。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのうちのいず
   れか１つの記載のＸ線管に於て、回転子羽根２４が壷状
   に形成した。 鞘体２５に取り付けられており、それらの回転軸が駆動
   軸１の回転軸を一致しており、その際前記駆動軸１が回
   転陽極の方に向いた鞘体２５の底部を貫通し、鞘体の側
   面がラジアルパツキン２３を同心的に取り巻くように前
   記鞘体２５を設け、更に固定子羽根２６がケーシングの
   一部に取り付けられ、これが前記鞘体２５を同心的に取
   り巻くように形成されていることを特徴とするＸ線管。
   ６ 特許請求の範囲第１項から第５項までのうちいずれ
   か１つに記載のＸ線管に於て、駆動軸用の駆動装置は電
   気モーターより成り、これが駆動軸の両方の軸受の間に
   次の様に設けられていること、即ち駆動軸１の回転軸と
   前記駆動軸と回転連結した回転子２９の回転軸とが一致
   し、その際固定子３０の方はケーシングとしつかり結合
   しているように設けられることを特徴とするＸ線管。