JPS6161356A - 回転陽極型ｘ線管装置 - Google Patents
回転陽極型ｘ線管装置Info
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- JPS6161356A JPS6161356A JP59181812A JP18181284A JPS6161356A JP S6161356 A JPS6161356 A JP S6161356A JP 59181812 A JP59181812 A JP 59181812A JP 18181284 A JP18181284 A JP 18181284A JP S6161356 A JPS6161356 A JP S6161356A
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- JP
- Japan
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- anode
- cathode
- vacuum container
- ray tube
- magnetic
- Prior art date
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- Pending
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- 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
- H01J35/06—Cathodes
-
- 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
- H01J35/105—Cooling of rotating anodes, e.g. heat emitting layers or structures
- H01J35/106—Active cooling, e.g. fluid flow, heat pipes
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/16—Vessels
- H01J2235/161—Non-stationary vessels
- H01J2235/162—Rotation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、陽極を油冷又は水冷し得るよつにした回転
陽極型Ｘ線管装置に関する。
陽極型Ｘ線管装置に関する。
一般に回転陽極型Ｘ線管装置は、真空容器の内部に回転
できる陽極が配設されていて、陰極からの電子ビームが
陽極に衝突することによりＸ線と大量の熱を発生してい
る この熱は陽極を赤熱させる。そして陽極は真空容器
の内面に配設されたが一ルペアリングの上に裁せられ回
転しているので、熱は王として赤熱した陽極から輻射に
より放散され、＠極の冷却効率は甚だ悪い。そこで陽極
を油冷又は水冷するという試みが、実開昭４４）−１３
９９７３号公報や仏国特許２３２９０６７号公報に示す
ようになされている。
できる陽極が配設されていて、陰極からの電子ビームが
陽極に衝突することによりＸ線と大量の熱を発生してい
る この熱は陽極を赤熱させる。そして陽極は真空容器
の内面に配設されたが一ルペアリングの上に裁せられ回
転しているので、熱は王として赤熱した陽極から輻射に
より放散され、＠極の冷却効率は甚だ悪い。そこで陽極
を油冷又は水冷するという試みが、実開昭４４）−１３
９９７３号公報や仏国特許２３２９０６７号公報に示す
ようになされている。
どころか、上記実開昭４９−１３９９７３号公報では陽
極を油冷することを試みているが、陰極の加熱電力を真
空容器内の回転接触している接点を通じて行なうため、
陰極加熱電力が数ボルトで数アンペアという低電圧、大
電流なので、接点で火花が生じるという不都合が考えら
れる。又、上記仏画特許２３２９０６７号公報では、陰
極加熱電力は電磁誘導により無接点方式で供給されてい
るので、火花を生じる心配はない。しかし、電磁誘導を
行なう陰極支持体側に付いているコア及びコイルは陰極
支持体の回転軸の回転軸と平行な側壁に配置されている
。
極を油冷することを試みているが、陰極の加熱電力を真
空容器内の回転接触している接点を通じて行なうため、
陰極加熱電力が数ボルトで数アンペアという低電圧、大
電流なので、接点で火花が生じるという不都合が考えら
れる。又、上記仏画特許２３２９０６７号公報では、陰
極加熱電力は電磁誘導により無接点方式で供給されてい
るので、火花を生じる心配はない。しかし、電磁誘導を
行なう陰極支持体側に付いているコア及びコイルは陰極
支持体の回転軸の回転軸と平行な側壁に配置されている
。
陰極加熱電力はかなり大きいもので、このコア及びコイ
ルは相当な重量となるため、陰極支持体全体として相当
大きな回転モーメントを持つことになる。
ルは相当な重量となるため、陰極支持体全体として相当
大きな回転モーメントを持つことになる。
従って、ステレオＸ線撮影のように焦点の位置を移動し
て行なう場合、陰極を静止させるのに、より時間がかか
り都合が悪い。又、電磁誘導のコア及びコイルが、真空
容器の回転筒の側壁に面して配置されているので１回転
している側壁と接触しないようにするため、実用的にか
なりのギャップを設けなければならず、電磁誘導の効率
が悪く、コア及びコイルがより大形となり益々回転モー
メントが大きくなる不都合がある。回転モーメントが大
きいと、陰極支持体に伝わる振動による陰極支持体の振
動する力が大きくなり、焦点が固定しにくくなる。又、
陽極冷却液が回転体の外部から吹きつけられるため、冷
却液の循環機構が非常に複雑となる。
て行なう場合、陰極を静止させるのに、より時間がかか
り都合が悪い。又、電磁誘導のコア及びコイルが、真空
容器の回転筒の側壁に面して配置されているので１回転
している側壁と接触しないようにするため、実用的にか
なりのギャップを設けなければならず、電磁誘導の効率
が悪く、コア及びコイルがより大形となり益々回転モー
メントが大きくなる不都合がある。回転モーメントが大
きいと、陰極支持体に伝わる振動による陰極支持体の振
動する力が大きくなり、焦点が固定しにくくなる。又、
陽極冷却液が回転体の外部から吹きつけられるため、冷
却液の循環機構が非常に複雑となる。
この発明の目的は、陽極を冷却液で冷却する回転陽極か
らなる寿命の長いコンパクトな回転陽極型Ｘ線管装置を
提供することである。
らなる寿命の長いコンパクトな回転陽極型Ｘ線管装置を
提供することである。
この発明は１回転する陽極を直接冷却する冷却液を収納
するタンクが陽極と一体となって回転し、回転により冷
却液がタンク内で回転軸方向へ移動するようＫなってお
り、陰極を加熱する電力が回転軸と同軸に配設された磁
性体コアによる電磁誘導方式により無接点方式で供給さ
れ、陰極を磁気装置により静止させた回転陽極型Ｘ線管
装置である。
するタンクが陽極と一体となって回転し、回転により冷
却液がタンク内で回転軸方向へ移動するようＫなってお
り、陰極を加熱する電力が回転軸と同軸に配設された磁
性体コアによる電磁誘導方式により無接点方式で供給さ
れ、陰極を磁気装置により静止させた回転陽極型Ｘ線管
装置である。
この発明の回転陽極型Ｘ線管装置は第１図に示すように
措成され、真空容器りは陰極収納部２、胴部５、陽極３
を連結してなっている。このような真空容器１は、一端
と他端はそれぞれ支持台２１．２４にベアリング２２．
３７゜２５．３１１を介して回転自在に支持されている
。
措成され、真空容器りは陰極収納部２、胴部５、陽極３
を連結してなっている。このような真空容器１は、一端
と他端はそれぞれ支持台２１．２４にベアリング２２．
３７゜２５．３１１を介して回転自在に支持されている
。
上記陽極３は真望容器１の一部をなす筒状にして、陽極
冷却液タンクを兼ねており、内部には油、水のような冷
却液３０が充填されている。
冷却液タンクを兼ねており、内部には油、水のような冷
却液３０が充填されている。
この陽極３には、真空側の傘状面にタングステンからな
る陽極ターグツト６が後述の陰極に対応して埋設され、
大気側の面には冷却液体積調節膜４が設けられている。
る陽極ターグツト６が後述の陰極に対応して埋設され、
大気側の面には冷却液体積調節膜４が設けられている。
更に陽極３内にはパイプ１９が配設され、このノ々イブ
１９内の大気側にプロペラ１６が設けられており、この
プロペラ１６は歯車１５に固定されている。そしてこの
歯車１５は、歯車１４を介して歯車１３に歯合されてい
る。上記歯車１４には金具１７が取付けられ、この金具
１７に対応して陽極３の外側に電磁石１８が配設されて
いる。動作時には、真空容器りが回転するとプロペラ１
６が真空容器りと逆方向に回転し、冷却液３０に回転軸
方向の流れを生じさせている。この時、歯車１４０回転
軸が静止しているように、金具１７を外部の電磁石１８
で回転しないように固定している。
１９内の大気側にプロペラ１６が設けられており、この
プロペラ１６は歯車１５に固定されている。そしてこの
歯車１５は、歯車１４を介して歯車１３に歯合されてい
る。上記歯車１４には金具１７が取付けられ、この金具
１７に対応して陽極３の外側に電磁石１８が配設されて
いる。動作時には、真空容器りが回転するとプロペラ１
６が真空容器りと逆方向に回転し、冷却液３０に回転軸
方向の流れを生じさせている。この時、歯車１４０回転
軸が静止しているように、金具１７を外部の電磁石１８
で回転しないように固定している。
一方、上記陰極収納部２内には陰極１１を支持する陰極
支持体９が配設され、ゴールベアリング３９．１２を介
し陰極収納部２に回転自在に支持されている。そして、
この陰極支持体９内にはその回転軸に回転対称に磁性体
コア７が配設され、この磁性体コア７に巻かれたコイル
８が上記陰極１ノに接続されている・更に上記磁性体コ
ア７に対応して、真空容器りの外側にはその回転軸に回
転対称に磁性体コア２６が配設され、コイル２７が巻か
れている。そして上記磁性体コア７、コイル８と磁性体
コア２５、コイル２７の間で電磁誘導により陰極１１を
加熱する電力が供給される・ 又、陰極支持体９の上記陽極３側には磁性体１０が配設
され、この磁性体１０に対応して真空容器りの外側に円
弧状磁石２３が設けられ、この磁石２３により磁性体１
０を引寄せ、真空容器りが回転しても、陰極支持体９が
静止しているように構成されている。又、陽極３の外側
にはステータ２０が設けられている９、動作時には、真
空容器りはビールベアリング２２．３７，２５．３８に
より支持台２ノ。
支持体９が配設され、ゴールベアリング３９．１２を介
し陰極収納部２に回転自在に支持されている。そして、
この陰極支持体９内にはその回転軸に回転対称に磁性体
コア７が配設され、この磁性体コア７に巻かれたコイル
８が上記陰極１ノに接続されている・更に上記磁性体コ
ア７に対応して、真空容器りの外側にはその回転軸に回
転対称に磁性体コア２６が配設され、コイル２７が巻か
れている。そして上記磁性体コア７、コイル８と磁性体
コア２５、コイル２７の間で電磁誘導により陰極１１を
加熱する電力が供給される・ 又、陰極支持体９の上記陽極３側には磁性体１０が配設
され、この磁性体１０に対応して真空容器りの外側に円
弧状磁石２３が設けられ、この磁石２３により磁性体１
０を引寄せ、真空容器りが回転しても、陰極支持体９が
静止しているように構成されている。又、陽極３の外側
にはステータ２０が設けられている９、動作時には、真
空容器りはビールベアリング２２．３７，２５．３８に
より支持台２ノ。
２４に支持され、ステータ２０によって回転させられる
。そして陽極３内の冷却液３０で冷却され、回転してい
る陽極ターゲット６に陰極１ノからの電子ビーム２８を
衝災させ、Ｘ線２９を発生させて胴部５より取出してい
る。
。そして陽極３内の冷却液３０で冷却され、回転してい
る陽極ターゲット６に陰極１ノからの電子ビーム２８を
衝災させ、Ｘ線２９を発生させて胴部５より取出してい
る。
第３図は、この発明の変形例を示したもので、上記実施
例と同様効果が得られる。即ち、この変形例は複数の陰
極１１．４１を有しており、磁性体金属３４．４４とこ
の一端を引寄せ、接点３５．４５から離そうとするスプ
リング３３゜４３よりなる接点回路をそれぞれ陰極１１
、４１に対応して設け、陰極１１，４１の内１つの陰
極例えば陰極１１を加熱する場合、陰抛１１と一組にな
っている接点回路の磁性体金属３４を電殊石３ノにより
引寄せ接点３５と接触させることにより、コイル８と陰
極１１の間に回路を形成し、陰極１１を加熱する。この
ようにして、この変形例では必要な陰極を加熱できるよ
うにしている。普通、陰極はタングステンフィラメント
よりなっているので、非常に高温に加熱され、従ってそ
の寿命は余り長くない。そこで、この変形例のように複
数の陰極１１．４１ｔ−設け、必要に応じて切替えて匝
用すると、陰極の数に比例して装置の寿命が伸び、非常
に経済的である。
例と同様効果が得られる。即ち、この変形例は複数の陰
極１１．４１を有しており、磁性体金属３４．４４とこ
の一端を引寄せ、接点３５．４５から離そうとするスプ
リング３３゜４３よりなる接点回路をそれぞれ陰極１１
、４１に対応して設け、陰極１１，４１の内１つの陰
極例えば陰極１１を加熱する場合、陰抛１１と一組にな
っている接点回路の磁性体金属３４を電殊石３ノにより
引寄せ接点３５と接触させることにより、コイル８と陰
極１１の間に回路を形成し、陰極１１を加熱する。この
ようにして、この変形例では必要な陰極を加熱できるよ
うにしている。普通、陰極はタングステンフィラメント
よりなっているので、非常に高温に加熱され、従ってそ
の寿命は余り長くない。そこで、この変形例のように複
数の陰極１１．４１ｔ−設け、必要に応じて切替えて匝
用すると、陰極の数に比例して装置の寿命が伸び、非常
に経済的である。
又、コイル８の大きさを変えておくと、焦点の異なった
Ｘ線源を得ることができ、大変便利である。このように
陰極１１．４１を切替えて更用する場合、＠性体コア７
．２６が真空容器りの回転軸に・対して回転対称なので
、電磁結合による電力伝送効率が一定に保たれ、大変都
合が良い。
Ｘ線源を得ることができ、大変便利である。このように
陰極１１．４１を切替えて更用する場合、＠性体コア７
．２６が真空容器りの回転軸に・対して回転対称なので
、電磁結合による電力伝送効率が一定に保たれ、大変都
合が良い。
尚、上記実施例及び変形例では、真空容器りと陰極支持
体９の回転のために、ベアリング２５．３８，２２，３
７，１２，３９、をこれらの外周部に設置しているが、
必ずしもその必要はなく、高速回転をするものにあって
は１回転軸の中央部に位置させても良い。
体９の回転のために、ベアリング２５．３８，２２，３
７，１２，３９、をこれらの外周部に設置しているが、
必ずしもその必要はなく、高速回転をするものにあって
は１回転軸の中央部に位置させても良い。
（発明の効果〕
この発明によれば、電磁誘導方式で陰極加熱電力を伝送
する磁性体コア７．２６が真空容器りの回転軸に対し回
転対称に配設されているので、安定した焦点位置が得ら
れ、又、複数の陰極１１．４１ｔ−切替え更用できるの
で、寿命が長く、冷却液タンクである陽極３が真空容器
りと一体となって回転する方式のため、冷却液３０の供
給回収の複雑な機構が不要で優れた回転陽極型Ｘ線管装
置を提供することができる。
する磁性体コア７．２６が真空容器りの回転軸に対し回
転対称に配設されているので、安定した焦点位置が得ら
れ、又、複数の陰極１１．４１ｔ−切替え更用できるの
で、寿命が長く、冷却液タンクである陽極３が真空容器
りと一体となって回転する方式のため、冷却液３０の供
給回収の複雑な機構が不要で優れた回転陽極型Ｘ線管装
置を提供することができる。
即ち、詳しく説明すると、磁性体コア７とコイル８及び
磁性体コア２６とコイル２７が真空容器りの回転軸に垂
直な平らな面を挾んで配設されているので、この磁性体
コア７．２６間を狭く配設することが可能となり、電磁
誘導による電力の伝送効率が大幅に高くなり、重たい磁
性体コア７を小形軽量にすることができる。そして、陰
極支持体９も小形化され、陰極支持体９、磁性体コア７
Ｉコイル８．陰極１１．磁性体１０かうなる回転体全体
の回転モーメントが小さくなる。この結果、磁石２３に
よる固定が容易となり陰極１ノの静止間が向上し、Ｘ線
の焦点位置が安定し、実効的焦点を小さく押えることが
でき、焦点の小さいＸ線が得られる。
磁性体コア２６とコイル２７が真空容器りの回転軸に垂
直な平らな面を挾んで配設されているので、この磁性体
コア７．２６間を狭く配設することが可能となり、電磁
誘導による電力の伝送効率が大幅に高くなり、重たい磁
性体コア７を小形軽量にすることができる。そして、陰
極支持体９も小形化され、陰極支持体９、磁性体コア７
Ｉコイル８．陰極１１．磁性体１０かうなる回転体全体
の回転モーメントが小さくなる。この結果、磁石２３に
よる固定が容易となり陰極１ノの静止間が向上し、Ｘ線
の焦点位置が安定し、実効的焦点を小さく押えることが
でき、焦点の小さいＸ線が得られる。
又、このように回転モーメントが小さいことは、Ｘ線の
焦点位置をずらして撮影するシネ撮影の場合、陰極１ノ
が回転移動後、短時間で静止でき好ましい。更に、冷却
液３０を収納するタンクつまり陽極３が真空容器りと一
体となって回転しているので、回転体へ外部から冷却液
３０ｆ供給回収するという複雑な構造を必要とせず、非
常にコンパクトにできる。又、回礼体内に冷却液が閉込
められると１回転軸の方向には冷却液３０が移動しに＜
＜、冷却液タンクつまり陽極３内に大きな温度差が生じ
、陽極ターゲット６の冷却効率が低下するが、回転によ
り冷却液３０が回転軸方向へ移動するので、冷却液３０
内の温度差が少なく陽極ターゲット６の冷却効率が向上
する。
焦点位置をずらして撮影するシネ撮影の場合、陰極１ノ
が回転移動後、短時間で静止でき好ましい。更に、冷却
液３０を収納するタンクつまり陽極３が真空容器りと一
体となって回転しているので、回転体へ外部から冷却液
３０ｆ供給回収するという複雑な構造を必要とせず、非
常にコンパクトにできる。又、回礼体内に冷却液が閉込
められると１回転軸の方向には冷却液３０が移動しに＜
＜、冷却液タンクつまり陽極３内に大きな温度差が生じ
、陽極ターゲット６の冷却効率が低下するが、回転によ
り冷却液３０が回転軸方向へ移動するので、冷却液３０
内の温度差が少なく陽極ターゲット６の冷却効率が向上
する。
第１図はこの発明の一実施例に係る回転陽極型Ｘ線管装
置を示す断面図、第２図は第１図のＡ −Ａ’線に沿っ
て切断し矢印方向に見た断面図、第３図はこの発明の変
形例を示す断面図である。 Ｌ・・・真空容器、２・・・陰極収納部、３・・・陽極
、５・・・胴部、６・・・陽極ターゲット、７，２６・
・・磁性体コア、８．２７・・・コイル、９・・・陰極
支持体。 １０・・・磁性体、１１．４１・・・陰極、１３，１４
゜１５・・・歯車、１６・・・プロペラ、１８・・・電
磁石、ノ９・・・パイプ、２０・・・ステータ、２１．
２４・・・支持台、２３・・・磁石、３ノ・・・電磁石
、３４゜４４・・・磁性体。
置を示す断面図、第２図は第１図のＡ −Ａ’線に沿っ
て切断し矢印方向に見た断面図、第３図はこの発明の変
形例を示す断面図である。 Ｌ・・・真空容器、２・・・陰極収納部、３・・・陽極
、５・・・胴部、６・・・陽極ターゲット、７，２６・
・・磁性体コア、８．２７・・・コイル、９・・・陰極
支持体。 １０・・・磁性体、１１．４１・・・陰極、１３，１４
゜１５・・・歯車、１６・・・プロペラ、１８・・・電
磁石、ノ９・・・パイプ、２０・・・ステータ、２１．
２４・・・支持台、２３・・・磁石、３ノ・・・電磁石
、３４゜４４・・・磁性体。
Claims (3)
- （１）内部に冷却液が充填され一面に陽極ターゲットを
有する筒状の陽極が一部を構成している回転自在の真空
容器と、この真空容器内に回転自在に配設され一端に陰
極を支持している陰極支持体と、この陰極支持体の他端
に上記真空容器の回転軸に対して回転対称になるように
配設され上記陰極に接続するコイルを有する磁性体コア
と、この磁性体コアに対応して上記真空容器の外側に真
空容器の回転軸に対して回転対称になるように配設され
コイルを有する磁性体コアとを具備し、 上記両コイル間の電磁誘導結合により上記 陰極を加熱する電力を上記真空容器の外側から陰極に供
給し、上記真空容器が回転時、上記陰極支持体を磁気装
置により静止させるようにしてなることを特徴とする回
転陽極型Ｘ線管装置 - （２）上記陰極は複数にして、この複数の陰極をそれぞ
れ異なる時間に加熱する陰極加熱回路、及びこの陰極加
熱回路のスイッチオン、スイッチオフを上記真空容器の
外から行なう磁気装置を備えた特許請求の範囲第１項記
載の回転陽極型Ｘ線管装置。 - （３）上記陽極の回転力と陽極の外部に配設された磁気
装置の相互作用により、冷却液を陽極の回転軸方向に移
動させる手段を、陽極内に設けた特許請求の範囲第１項
及び第２項記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181812A JPS6161356A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 回転陽極型ｘ線管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59181812A JPS6161356A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 回転陽極型ｘ線管装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161356A true JPS6161356A (ja) | 1986-03-29 |
Family
ID=16107262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59181812A Pending JPS6161356A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | 回転陽極型ｘ線管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161356A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4788705A (en) * | 1984-12-20 | 1988-11-29 | Varian Assoicates, Inc. | High-intensity X-ray source |
| US5291538A (en) * | 1992-01-06 | 1994-03-01 | Picker International. Inc. | X-ray tube with ferrite core filament transformer |
| JP2008108700A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 回転陽極型ｘ線管装置 |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59181812A patent/JPS6161356A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4788705A (en) * | 1984-12-20 | 1988-11-29 | Varian Assoicates, Inc. | High-intensity X-ray source |
| US5291538A (en) * | 1992-01-06 | 1994-03-01 | Picker International. Inc. | X-ray tube with ferrite core filament transformer |
| JP2008108700A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Toshiba Corp | 回転陽極型ｘ線管装置 |
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