JPS61183861A - X線管装置 - Google Patents

X線管装置

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Publication number
JPS61183861A
JPS61183861A JP60021751A JP2175185A JPS61183861A JP S61183861 A JPS61183861 A JP S61183861A JP 60021751 A JP60021751 A JP 60021751A JP 2175185 A JP2175185 A JP 2175185A JP S61183861 A JPS61183861 A JP S61183861A
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JP
Japan
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ray tube
heat
ray
anode
container
Prior art date
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Pending
Application number
JP60021751A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadashi Hayashi
林 肇志
Minoru Kizuya
木津谷 稔
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
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Publication of JPS61183861A publication Critical patent/JPS61183861A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/10Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • HELECTRICITY
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/10Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • H01J35/105Cooling of rotating anodes, e.g. heat emitting layers or structures
    • H01J35/106Active cooling, e.g. fluid flow, heat pipes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/16Vessels; Containers; Shields associated therewith
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/02Constructional details
    • H05G1/04Mounting the X-ray tube within a closed housing

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はX線管装置に係り、特に回転陽極形X線管を有
するX線管装置の冷却技術に関するものである。
〔発明の背景〕
X線管装置はX線防護形容器(以下、単に防護形容器と
記す)にX線管を封入したものである。
防護形容器の機能のひとつは利用X線のみを容器外部に
放射し、不必要なX線を容器外部に出さないことにある
。このため防護形容器には、通常の場合、容器の内側に
X線遮へい用の鉛を貼り、X線管から放射されるX線が
不必要な方向には漏れないようにしである。
また、X線管はX線放射とともに多量の熱を発生する。
この熱は防護形容器を経て外部に放出されるが、防護形
容器からの熱の放出は、一般的には熱を大気中に自然放
出して行われる。しかし、X線放射量の大きい大容量X
線管装置においては冷却を促進するために送風機を容器
に取り付けたり、防護形容器内の絶縁油全ホースで外部
の油冷却器に導いて冷却し再び防護形容器内に環流させ
る等の強制冷却が行われている。
X線放射量と熱の発生量との間には、X線放射量が大き
ければ大きい程熱の発生量も増大する関係があり、X線
放射量の大きなX線管装置では、冷却のために容器が大
型になったシ、送風機が大型になったり、油冷却器を付
設することによシ、X線装置本体への設置上の制約が増
す、という問題を有している。
X線管からの放出熱eX線装置本体への設置上の制約を
少なくして防護形容器外へ放出する技術としては、例え
ば特開昭57−74999号公報に開示されるような防
護形容器内に吸熱素子を設けるものが知られている。こ
の方法はX線管のターゲット裏面における絶縁油の温度
上昇を防止するものであって、この公報には防護形容器
外体の冷却技術については触れられていない。
また、従来技術による防護形容器は容器自体が鋳鉄にて
成形されるとともに、容器内部にX練達へいのために鉛
板が貼シ付けられているが、これらは熱伝導率が比較的
低いものであるため、X線管装置の冷却特性が良くない
という欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は小型にして、かつ、冷却特性に優れたX
線管装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
X線放射の際に、X線管の陽極に発生した熱は伝導又は
輻射によって外部に放出されるが、特に大容量X線管を
備える回転陽極形X線管装置では、熱放出は輻射によっ
てなされる割合が高い。陽極から輻射によって放出され
た熱は管球外囲器を経て周囲の絶縁油及び防護形容器に
伝わるが、管球外囲器として通常用いられるガラスパル
プを用いた場合には、ガラスパルプ及び絶縁油での熱吸
収は少なく、防護形容器に到達する熱の方が多いことが
認められる。このためX線管の熱輻射能の高い電極に対
向した防護形容器のターゲット対向部は熱伝導率の低い
材料で形成するよシも熱伝導率の高い材料で形成するの
が良い。しかし、熱伝導率の高い材料はX練達へい能力
が低いものが多く、X練達へいについては従来装置と同
様に、X練達へい体を設けざるを得ない。
本発明は、防護形容器は少なくとも熱輻射を受けるX線
管との対向部を熱伝導率の高い材料で形成し、その部分
の受けた熱を外部に放出しやすい構造とし、X練達へい
のための材料は熱伝導率の高い材料のX線管対向面の反
対側面に設けることにより放熱面積を大きくして放熱量
を多くし、Xく 線管装置の冷却特性を向上さ^るものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図乃至第4図によって説明
する。
第1図は回転陽極形X線管を内装する本発明に係る防護
形容器を有するX線管装置の概略構造図である。X線管
装置は防護形容器10が回転陽極形X線管を容器内部の
所定位置に固定して構成されている。防護形容器10は
管容器11の内面にX練達へいのための鉛板12が貼シ
付けられているとともに、防護形容器10の内部に固定
されている回転陽極形X線管20よシの熱輻射を多く受
けるターゲット対向部13が管容器11とは別部材でそ
の外部にX練達へい体14が貼り付けられて設けられ管
容器11と一体に形成される。管容器11の内面に貼り
付けられた鉛板12とターゲット対向部13の外部に貼
り付けられたX練達へい体14は接合等の方法によって
、その継目からのX線漏洩を防止している。また、ター
ゲット対向部13にはX線放射口15が設けられており
、そのX線放射口15には鉛板によって成形されたX線
放射窓16が所定の大きさに設けらでいる。
防護形容器10に内装された回転陽極診X線管20はガ
ラス製外囲器21の内部に陽極22及び陰極23が設け
られており、陰極23には熱電子放出のためのフィラメ
ント(図示省略)が設けられている。また、ガラス製外
囲器21内の陽極側には陽極22を回転支持するロータ
24が設けられ、ガラス製外囲器21の陽極側外部に陽
極駆動コイル絶縁筒25が設けられるとともに、該絶縁
筒25の外周に陽極駆動コイル26が巻き付けられてい
る。
更に、防護形容器lOと回転隔極形X線管20の間には
絶縁油40が封入されている。
このように構成されたXa管装置は陽極22に正の高電
圧が、また陰極23に負の高電圧が印加されるとともに
、前記高電圧電源とは別に設けられた電源(ともに図示
省略)によって陰極23に設けられたフィラメントが加
熱され前記高電圧によって、フィラメントから放出され
た熱電子を加速し陽極22の所定位置(ターゲットとい
う)に衝突させられる。このとき熱電子に与えられた運
動エネルギ−99係以上が熱エネルギーに変換され、残
シの1%未満がX線として放射される。回転陽極形X線
管は前記熱エネルギーによってターゲットの一部分のみ
が加熱されてターゲットが溶解するのを防止して大容量
のX線放射を可能とするために、陽極22を回転形にし
たものである。
前記の如く、X線放射に伴って陽極22に発生し蓄積さ
れた熱はターゲット27を赤熱状態とし、周囲に輻射熱
として放出される。
本発明はこの陽極22に発生する熱を防護形容器10外
へ効率良く放出させるために成されたものであって、以
下にその構成と作用について述べる。
本発明の防護形容器の構成の第一の実施例は、第1図に
示すターゲット対向部13を熱伝導率の高い材料、例え
ば、CLI、At又はAt合金等を用いて形成されてい
る。これらの材料は従来の防護形容器に用いられている
鋳鉄と比較し、熱伝導率がCuにおいては約8倍、At
又はAt合金において約3倍乃至4倍の優れた数値を有
している。
このように熱伝導率の高い材料を用いたターゲット対向
部13では、陽極22から発生する熱がガラス製外囲器
21及び絶縁油40に吸収された熱量以外が輻射熱とし
て伝達されるが、効率良く外部へ放熱させることが可能
である。
また、第一の実施例において、ターゲット対向部13の
内面に黒化処理又は凹凸面を形成する等の吸熱処理を施
せば、更に防護形容器の冷却能力を高めることができる
なお、これらの実施例において、ターゲット対向部13
は外部を大気、内部を絶縁油等の冷却媒体によって冷却
される。またターゲット対向部13の外面にX線速へい
体14を設け、従来装置のようにターゲット対向部の内
面に貼シ付けられたX線速へい体よりも表面積を太きく
シ、放熱効果を高めている。ターゲット対向部13以外
の管容器11の部分は従来装置同様に、鉛板12を管容
器11の内側に貼り付けた例を示しであるがターゲット
対向部と同様に外側に貼り付けて、X線速へい体14と
一体としても良い。
ターゲット対向部13から外部への熱放出の手段として
は、従来のX線管装置の冷却手段、即ち、送風機の設置
や絶縁油を外部冷却器にて冷却して環流させる等の手段
を用いれば良いが、次に述べる冷却手段を付加すれば、
本発明の実施例の効果を更に高めることができる。その
冷却手段は第2図に示すように、ヒートパイプ28の吸
熱部をターゲット対向部13に接触させ、放熱部をター
ゲット対向部13の外部に出して放熱器29に導いてタ
ーゲット対向部を冷却するものである。
第3図はターゲット対向部13に放熱用のフィン30を
設けた実施例を示す。本実施例は放熱フィン30を付加
することによシ、ターゲット対向部の放熱面積を拡大し
て冷却効果を高めたもので、放熱フィン30の長手方向
に沿って大気を送シ冷却したり、放熱フィン30を囲う
円筒状の外囲器31を設けて放熱フィン30を液体の冷
却媒体を介して冷却するものである。
第4図は防護形容器10のターゲット対向部13と回転
陽極X線管の陽極駆動コイル部との熱伝達特性を前記第
一の実施例に併せて高めたものであり、ターゲット対向
部13の陽極側端部にフランジ31を設け、該フランジ
31を陽極駆動コイル絶縁筒25に接して設け、陽極駆
動コイル26に生ずる熱を陽極駆動コイル絶縁筒25を
介してターゲット対向部13より放熱するものである。
また、フランジ31の一部を陽極駆動コイル26に直接
接触させて配置すれば、陽極22の駆動時に陽極駆動コ
イル26に発生する熱も効率良くターゲット対向部13
を通じて防護形容器10の外部へ放出することができる
〔発明の効果〕
本発明によれば、X線放射時に陽極に発生する熱を効率
良く防護形容器の外部へ放出することができるので、X
線管装置自体の冷却特性が向上し、従来装置と同じX線
発生容量であれば、送風機等の冷却器が小型化できるの
で、X1Ii!装置本体への設置上の制約条件を緩和す
ることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
添付図面は本発明のX線管装置に係シ、第1図はXls
管装置の概略構造を示す縦断面図、第2図はヒートバイ
ブ吸熱部の配置図、第3図は放熱フィンを設けたターゲ
ット対向部の横断面図、第4図は陽極駆動コイル部の冷
却実施例を示すX線管装置の縦断面図である。 lO・・・防護形容器、13・・・ターゲット対向部、
14・・・X線速へい体、22・・・陽極、23・・・
陰極、25・・・陽極駆動コイル絶縁筒、26・・・陽
極駆動コイル、28・・・ヒートバイブ、29・・・放
熱器、30隼II2]

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、X線管を内装する防護形容器の少なくともX線管陽
    極からの輻射熱を受けるターゲット対向部を熱伝導率の
    高い材料で形成し、該ターゲット対向部のターゲット対
    向面と反対側の面にX線遮へい体を設けて成るX線管装
    置。 2、ターゲット対向部の内面に吸熱処理を施したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のX線管装置。 3、ターゲット対向部にヒートパイプ吸熱部を設けたこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のX線管装置
    。 4、ターゲット対向部の外側にフィンを設け、冷却媒体
    を通じ冷却することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のX線管装置。 5、ターゲット対向部に設けた熱伝導部材は陽極駆動コ
    イル絶縁筒に接するフランジを有することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のX線管装置。 6、ターゲット対向部に設けられた熱伝導部材のフラン
    ジは陽極駆動コイル絶縁筒と陽極駆動コイルとに接して
    設けられたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のX線管装置。
JP60021751A 1985-02-08 1985-02-08 X線管装置 Pending JPS61183861A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2622757A1 (fr) * 1987-10-30 1989-05-05 Thomson Cgr Dispositif emetteur de rayons x de type compact
JP2004154236A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Shimadzu Corp 外科用x線tv装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2622757A1 (fr) * 1987-10-30 1989-05-05 Thomson Cgr Dispositif emetteur de rayons x de type compact
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