JPH021360B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH021360B2 JPH021360B2 JP55153911A JP15391180A JPH021360B2 JP H021360 B2 JPH021360 B2 JP H021360B2 JP 55153911 A JP55153911 A JP 55153911A JP 15391180 A JP15391180 A JP 15391180A JP H021360 B2 JPH021360 B2 JP H021360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray tube
- housing
- bearing box
- support
- 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 - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
-
- 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
- H01J35/101—Arrangements for rotating anodes, e.g. supporting means, means for greasing, means for sealing the axle or means for shielding or protecting the driving
- H01J35/1017—Bearings for rotating anodes
- H01J35/1024—Rolling bearings
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は回転陽極Ｘ線管装置の改良に関する。
第１図に従来公知の回転陽極Ｘ線管装置を示
す。この第１図に沿つて全体構造の概略を説明す
ると、回転部材となる駆動モータロータ３があ
り、その一端には陽極部材となる陽極ターゲツト
１が締結され、また他端には軸４が締結されてい
る。この軸４は軸方向に間隔を設けて配置された
２個の玉軸受５で回転自在に支持されている。玉
軸受５は軸受箱６に保持され、この軸受箱６の一
部とガラス管球８とで駆動モータロータ３、陽極
ターゲツト１及び軸４よりなる回転体全体を真空
状に覆い、且つ陽極ターゲツト１の対向面には陰
極部材となる陰極体２が設けられ、この陰極体２
はガラス管球８内に固定されている。しかして内
部に陰極体２及び回転する陽極ターゲツト１等を
組立構成したガラス管球８を回転陽極Ｘ線管（以
下Ｘ線管と称す）と呼んでいる。このＸ線管はハ
ウジング９内に固定される。即ちハウジング９の
側端にフレーム１３を設け、フレーム１３には押
えリング１５によつて支持体１６が固定されてい
る。この支持体１６にはＸ線管の一端がボルト１
７で締結され、またＸ線管の他端は管支持体１０
を介してハウジング９に支持される。フレーム１
３には磁界発生装置となるモータステータ７が設
けられ、回転磁界の発生によりＸ線管の駆動モー
タロータ３及びこれと一体の陽極ターゲツト１が
3000rpm〜9000rpmの高速で回転する。Ｘ線発生
時には陰極体２と陽極ターゲツト１の間に高電圧
が印加されるので全体の電気絶縁性をよくするた
めにハウジング９内には絶縁油１１が封入されて
いる。尚、１２ａはフレーム１３に、また１２ｂ
は支持体１６に夫々設けた絶縁油１１を流入する
ための穴、１４ａ，１４ｂはリード線コネクタで
ある。
す。この第１図に沿つて全体構造の概略を説明す
ると、回転部材となる駆動モータロータ３があ
り、その一端には陽極部材となる陽極ターゲツト
１が締結され、また他端には軸４が締結されてい
る。この軸４は軸方向に間隔を設けて配置された
２個の玉軸受５で回転自在に支持されている。玉
軸受５は軸受箱６に保持され、この軸受箱６の一
部とガラス管球８とで駆動モータロータ３、陽極
ターゲツト１及び軸４よりなる回転体全体を真空
状に覆い、且つ陽極ターゲツト１の対向面には陰
極部材となる陰極体２が設けられ、この陰極体２
はガラス管球８内に固定されている。しかして内
部に陰極体２及び回転する陽極ターゲツト１等を
組立構成したガラス管球８を回転陽極Ｘ線管（以
下Ｘ線管と称す）と呼んでいる。このＸ線管はハ
ウジング９内に固定される。即ちハウジング９の
側端にフレーム１３を設け、フレーム１３には押
えリング１５によつて支持体１６が固定されてい
る。この支持体１６にはＸ線管の一端がボルト１
７で締結され、またＸ線管の他端は管支持体１０
を介してハウジング９に支持される。フレーム１
３には磁界発生装置となるモータステータ７が設
けられ、回転磁界の発生によりＸ線管の駆動モー
タロータ３及びこれと一体の陽極ターゲツト１が
3000rpm〜9000rpmの高速で回転する。Ｘ線発生
時には陰極体２と陽極ターゲツト１の間に高電圧
が印加されるので全体の電気絶縁性をよくするた
めにハウジング９内には絶縁油１１が封入されて
いる。尚、１２ａはフレーム１３に、また１２ｂ
は支持体１６に夫々設けた絶縁油１１を流入する
ための穴、１４ａ，１４ｂはリード線コネクタで
ある。
この構成において、陰極体２から陽極ターゲツ
ト１に電子ビームが放射されると陽極ターゲツト
１の表面から図中の矢印方向にＸ線がでる。この
時、陽極ターゲツト１の平均温度は約1200℃とな
り、ガラス管球８の内部は高真空に気密保持され
ているので、大半の熱は外部に放射伝熱される。
しかし、陽極ターゲツト１の熱の一部は伝導によ
り軸４及び玉軸受５、軸受箱６へと伝熱される
が、この時玉軸受５は約500℃の温度になる。こ
のため、玉軸受５は熱膨張を考慮し軸受隙間は30
〜60μｍ（通常の電動機用では５〜10μｍ）のも
のが使用されている。したがつて、回転初期の室
温状態では、玉軸受５の隙間が大きいために陽極
ターゲツト１は不安定な回転振動を起すとともに
回転音が大きい。特に、回転振動が急増する危険
速度領域では玉軸受５に異常な荷重が作用し、早
期に損傷することが多い。このため、玉軸受５に
作用する動的荷重の軽減方法として特公昭45−
12162号及び特開昭49−57786号、特開昭49−
44691号などでは回転系の支持剛性を低くして危
険速度をより低速に設定する構造方式が提案され
ている。これらの提案は回転系の危険速度を下
げ、玉軸受に作用する質量アンバランスによる動
的荷重を軽減するには有効であるが、全速度領域
を考えると玉軸受の損傷防止に対しては十分でな
い。これはＸ線管の回転振動特性の実測結果によ
れば弾性支持構造においても危険速度通過後の高
速領域において回転振動が急増し、不安定な振動
特性になつている事実から判つた。また、通常高
速回転機械の防振設計に対しては軸受周辺に振動
減衰要素を配設し異常振動あるいは不安定振動を
吸振している。しかし、上記したようにＸ線管は
高真空でしかも高温条件といつた特殊なにおか
れ、Ｘ線管内には通常のオイルフイルムダンパや
防振ゴムを使用した減衰装置は使用できない。ま
た、固体摩擦ダンパは使用可能であるが、高温、
高真空条件のために摩擦面にかじりを伴い早期に
機能がなくなる欠点がある。
ト１に電子ビームが放射されると陽極ターゲツト
１の表面から図中の矢印方向にＸ線がでる。この
時、陽極ターゲツト１の平均温度は約1200℃とな
り、ガラス管球８の内部は高真空に気密保持され
ているので、大半の熱は外部に放射伝熱される。
しかし、陽極ターゲツト１の熱の一部は伝導によ
り軸４及び玉軸受５、軸受箱６へと伝熱される
が、この時玉軸受５は約500℃の温度になる。こ
のため、玉軸受５は熱膨張を考慮し軸受隙間は30
〜60μｍ（通常の電動機用では５〜10μｍ）のも
のが使用されている。したがつて、回転初期の室
温状態では、玉軸受５の隙間が大きいために陽極
ターゲツト１は不安定な回転振動を起すとともに
回転音が大きい。特に、回転振動が急増する危険
速度領域では玉軸受５に異常な荷重が作用し、早
期に損傷することが多い。このため、玉軸受５に
作用する動的荷重の軽減方法として特公昭45−
12162号及び特開昭49−57786号、特開昭49−
44691号などでは回転系の支持剛性を低くして危
険速度をより低速に設定する構造方式が提案され
ている。これらの提案は回転系の危険速度を下
げ、玉軸受に作用する質量アンバランスによる動
的荷重を軽減するには有効であるが、全速度領域
を考えると玉軸受の損傷防止に対しては十分でな
い。これはＸ線管の回転振動特性の実測結果によ
れば弾性支持構造においても危険速度通過後の高
速領域において回転振動が急増し、不安定な振動
特性になつている事実から判つた。また、通常高
速回転機械の防振設計に対しては軸受周辺に振動
減衰要素を配設し異常振動あるいは不安定振動を
吸振している。しかし、上記したようにＸ線管は
高真空でしかも高温条件といつた特殊なにおか
れ、Ｘ線管内には通常のオイルフイルムダンパや
防振ゴムを使用した減衰装置は使用できない。ま
た、固体摩擦ダンパは使用可能であるが、高温、
高真空条件のために摩擦面にかじりを伴い早期に
機能がなくなる欠点がある。
このような、陽極ターゲツト１の防振は玉軸受
５の長寿命化及び回転音の低騒音化に必要である
が、とくに陽極ターゲツト１の振動が大きくなる
と、Ｘ線の焦点ぼけを招き十分な画質が得られな
いばかりでなく微小焦点用の場合は陽極ターゲツ
ト１の振動過大はＸ線写真撮影上致命的欠陥とな
る。
５の長寿命化及び回転音の低騒音化に必要である
が、とくに陽極ターゲツト１の振動が大きくなる
と、Ｘ線の焦点ぼけを招き十分な画質が得られな
いばかりでなく微小焦点用の場合は陽極ターゲツ
ト１の振動過大はＸ線写真撮影上致命的欠陥とな
る。
本発明は上記欠点を改善し、常温から高温、及
び回転領域全般にわたり陽極ターゲツトの振動、
騒音が少なく、かつ玉軸受に作用する動的荷重が
極めて小さい長寿命の回転陽極Ｘ線管装置を提供
することを目的とする。
び回転領域全般にわたり陽極ターゲツトの振動、
騒音が少なく、かつ玉軸受に作用する動的荷重が
極めて小さい長寿命の回転陽極Ｘ線管装置を提供
することを目的とする。
すなわち本発明は、支持体の軸受箱結合側の部
分とハウジングとの間に、 前記支持体の中心部から軸方向に突出して設け
られた可動部材と、前記ハウジング側に固定さ
れ、かつ前記可動部材と予め定められた径方向の
隙間をもつて配置された固定部材と、前記隙間を
充す粘性液体とを含む振動減衰手段を、設けるよ
うになし所期の目的を達成するようにしたもので
ある。
分とハウジングとの間に、 前記支持体の中心部から軸方向に突出して設け
られた可動部材と、前記ハウジング側に固定さ
れ、かつ前記可動部材と予め定められた径方向の
隙間をもつて配置された固定部材と、前記隙間を
充す粘性液体とを含む振動減衰手段を、設けるよ
うになし所期の目的を達成するようにしたもので
ある。
以下、図面によつて本発明の一実施例を説明す
る。第２図は本発明による回転陽極Ｘ線管装置の
部分断面図で、図中第１図と同一部品には同一符
号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説
明する。Ｘ線管は従来構造と同一である。フレー
ム１３に押えリング１５で固定された支持体１６
Ａは板厚ｔにより最適の剛性に設計している。支
持体１６Ａの剛性は板厚だけではなく支持体１６
Ａにスリツトを設けることによつてもできる。こ
の支持体１６Ａの中心部の一方には軸受箱６を、
他方には可動体１９が締結されている。また、可
動体１９の外周を囲むようにリング１８を配設
し、可動体１９とリング１８で構成された微小な
円筒すきまｇの油の流動を利用して減衰装置を構
成する。すなわち、この振動減衰装置は油膜のス
クイズ作用を利用したオイルフイルムダンパであ
る。図に示すように、ハウジング９内には油が充
満されているので、可動体１９が振動すると可動
体１９及びリング１８で構成された円筒すきまｇ
の部分に圧力が発生しすきまｇ内の油が軸方向及
び周方向に移動するので振動エネルギーがすきま
ｇの部分で吸収される。
る。第２図は本発明による回転陽極Ｘ線管装置の
部分断面図で、図中第１図と同一部品には同一符
号を付してその説明を省略し、異なる部分のみ説
明する。Ｘ線管は従来構造と同一である。フレー
ム１３に押えリング１５で固定された支持体１６
Ａは板厚ｔにより最適の剛性に設計している。支
持体１６Ａの剛性は板厚だけではなく支持体１６
Ａにスリツトを設けることによつてもできる。こ
の支持体１６Ａの中心部の一方には軸受箱６を、
他方には可動体１９が締結されている。また、可
動体１９の外周を囲むようにリング１８を配設
し、可動体１９とリング１８で構成された微小な
円筒すきまｇの油の流動を利用して減衰装置を構
成する。すなわち、この振動減衰装置は油膜のス
クイズ作用を利用したオイルフイルムダンパであ
る。図に示すように、ハウジング９内には油が充
満されているので、可動体１９が振動すると可動
体１９及びリング１８で構成された円筒すきまｇ
の部分に圧力が発生しすきまｇ内の油が軸方向及
び周方向に移動するので振動エネルギーがすきま
ｇの部分で吸収される。
このオイルフイルムダンパの吸振作用は可動体
１９の振動速度に比例して大きくなるので、回転
系から軸受箱６に伝達された振動は支持体１６Ａ
を介して上記したオイルフイルムダンパによる減
衰装置にて吸振される。また、支持体１６Ａはフ
レーム１３を介してハウジング９に接続されてい
るので、外部からの振動も減衰装置に吸振される
ため、回転系に対しては外部の振動が伝達されな
くなり、前記したようにＸ線焦点が安定する。さ
らに、軸受箱６が支持体１６Ａに適度の剛性で支
持されているので、玉軸受５に作用する動的荷重
が軽減される。
１９の振動速度に比例して大きくなるので、回転
系から軸受箱６に伝達された振動は支持体１６Ａ
を介して上記したオイルフイルムダンパによる減
衰装置にて吸振される。また、支持体１６Ａはフ
レーム１３を介してハウジング９に接続されてい
るので、外部からの振動も減衰装置に吸振される
ため、回転系に対しては外部の振動が伝達されな
くなり、前記したようにＸ線焦点が安定する。さ
らに、軸受箱６が支持体１６Ａに適度の剛性で支
持されているので、玉軸受５に作用する動的荷重
が軽減される。
本発明では支持体１６Ａの剛性を低くする目的
は上記効果のほか、減衰装置を効果的に作用させ
ることにあり、支持体１６Ａの剛性が低いほど可
動体が変位しやすくなるのでオイルフイルムダン
パの機能が発揮される。
は上記効果のほか、減衰装置を効果的に作用させ
ることにあり、支持体１６Ａの剛性が低いほど可
動体が変位しやすくなるのでオイルフイルムダン
パの機能が発揮される。
上記した本構造の作用効果を確認するために減
衰装置のある構造と、減衰装置の無い構造につい
て陽極ターゲツト１の半径方向の振動を実測し
た。
衰装置のある構造と、減衰装置の無い構造につい
て陽極ターゲツト１の半径方向の振動を実測し
た。
第６図は陽極ターゲツト１の回転振動を実測し
比較した図であり、振動は静止側より測定してい
るので陽極ターゲツト及び軸受箱の合成振動を示
す。図に示すように、減衰装置が無い従来構造
（）では低速から高速まで不安定な振動を示し、
回転音が大きいばかりでなく、不規則な音が発生
していた。特に振動振幅が急増する危険速度領域
では回転音が大きくなる。これに対し、本発明に
よる減衰装置を備えた構造（）では危険速度通
過時の振幅が小さく、かつ高速領域まで安定した
振動特性を示す。さらに、回転音が低く危険速度
領域においても回転音の変化がなく低騒音で使用
できる。また、本構造は回転振動の実測結果から
回転系及び軸受箱の振動が効果的に吸振されてい
ることが判つた。
比較した図であり、振動は静止側より測定してい
るので陽極ターゲツト及び軸受箱の合成振動を示
す。図に示すように、減衰装置が無い従来構造
（）では低速から高速まで不安定な振動を示し、
回転音が大きいばかりでなく、不規則な音が発生
していた。特に振動振幅が急増する危険速度領域
では回転音が大きくなる。これに対し、本発明に
よる減衰装置を備えた構造（）では危険速度通
過時の振幅が小さく、かつ高速領域まで安定した
振動特性を示す。さらに、回転音が低く危険速度
領域においても回転音の変化がなく低騒音で使用
できる。また、本構造は回転振動の実測結果から
回転系及び軸受箱の振動が効果的に吸振されてい
ることが判つた。
第３図は本発明他の実施例を示すものであり、
可動体１９の内側に内筒２０を配置し、この内筒
２０はフレーム１３に固定したもので、可動体１
９の内外周に円筒すきまg1及びg2を構成し、この
可動体１９の内外周で減衰作用をもたせた構造で
ある。また、第２図では可動体１９の外周部のす
きまｇはリング１８で構成したが、第３図の実施
例では部品の削減の面で可動体１９の外周部のす
きまg1はフレーム１３で構成させた。上記いずれ
の構造も半径方向の振動を減衰させたものである
が、第４図の実施例では軸方向の振動も吸振でき
るように円筒すきまg3以外に平行すきまg4を構成
し、半径方向及び軸方向の振動減衰を可能とした
構造である。
可動体１９の内側に内筒２０を配置し、この内筒
２０はフレーム１３に固定したもので、可動体１
９の内外周に円筒すきまg1及びg2を構成し、この
可動体１９の内外周で減衰作用をもたせた構造で
ある。また、第２図では可動体１９の外周部のす
きまｇはリング１８で構成したが、第３図の実施
例では部品の削減の面で可動体１９の外周部のす
きまg1はフレーム１３で構成させた。上記いずれ
の構造も半径方向の振動を減衰させたものである
が、第４図の実施例では軸方向の振動も吸振でき
るように円筒すきまg3以外に平行すきまg4を構成
し、半径方向及び軸方向の振動減衰を可能とした
構造である。
第５図は支持体１６Ａとフレーム１３とで構成
された空間部分２１を密閉室とし、この密閉室に
高粘度の油を封入しより効果的に吸振させようと
したものである。
された空間部分２１を密閉室とし、この密閉室に
高粘度の油を封入しより効果的に吸振させようと
したものである。
なお、上記実施例は支持体１６Ａに備えられた
減衰装置構造として油膜のスクイズ作用を利用し
たものであるが、粘性摩擦及び固体摩擦を利用し
た減衰装置あるいは防振ゴムなど材料の内部減衰
を利用したものでも上記と同様の作用効果を示す
ことはいうまでもない。
減衰装置構造として油膜のスクイズ作用を利用し
たものであるが、粘性摩擦及び固体摩擦を利用し
た減衰装置あるいは防振ゴムなど材料の内部減衰
を利用したものでも上記と同様の作用効果を示す
ことはいうまでもない。
本発明によれば支持体の剛性を低くし、かつ支
持体に減衰装置を備えたことにより、回転陽極Ｘ
線管全体の振動が効果的に吸振されるので、玉軸
受に作用する動的荷重が軽減され、長期安定した
回転特性で使用できるばかりでなく画質のよいＸ
線写真が得られる。
持体に減衰装置を備えたことにより、回転陽極Ｘ
線管全体の振動が効果的に吸振されるので、玉軸
受に作用する動的荷重が軽減され、長期安定した
回転特性で使用できるばかりでなく画質のよいＸ
線写真が得られる。
第１図は従来の回転陽極Ｘ線管装置を示す縦断
面図、第２図乃至第５図は本発明による回転陽極
Ｘ線管装置の各実施例の部分断面図、第６図は従
来構造及び本発明における構造の回転振動の比較
を示す説明図である。 １……陽極ターゲツト、２……陰極体、３……
モータロータ、４……軸、５……玉軸受、６……
軸受箱、７……モータステータ、８……ガラス管
球、９……ハウジング、１１……油、１６Ａ……
支持体、１８……リング、１９……可動体。
面図、第２図乃至第５図は本発明による回転陽極
Ｘ線管装置の各実施例の部分断面図、第６図は従
来構造及び本発明における構造の回転振動の比較
を示す説明図である。 １……陽極ターゲツト、２……陰極体、３……
モータロータ、４……軸、５……玉軸受、６……
軸受箱、７……モータステータ、８……ガラス管
球、９……ハウジング、１１……油、１６Ａ……
支持体、１８……リング、１９……可動体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 陰極部材と、 この陰極部材に対向配置された陽極ターゲツト
と、 こ陽極ターゲツト回転を与えるロータと、 このロータを回転自在に支持する軸受箱と、 この軸受箱の一部と協同して上記した構成要素
を覆い内部を真空に保つＸ線管球と、 このＸ線管球の外側に、このＸ線管球を覆うよ
うに設けられたハウジングと、 このハウジング内に配置され、前記ロータに回
転力を発生させる磁界発生手段と、 前記軸受箱にその中央部が結合され、かつ外周
端がハウジングに結合され、軸受箱を前記ハウジ
ングに弾性的に支持する支持体と、 を備えた回転陽極Ｘ線管装置において、 前記支持体の軸受箱結合側の部分とハウジング
との間に、 前記支持体の中心部から軸方向に突出して設け
られた可動部材と、前記ハウジング側に固定さ
れ、かつ前記可動部材と予め定められた径方向の
隙間をもつて配置された固定部材と、前記隙間を
充す粘性液体とを含む振動減衰手段を、 設けるようにしたことを特徴とする回転陽極Ｘ線
管装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153911A JPS5778756A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Rotary anode x-ray tube device |
| DE8181109307T DE3169087D1 (en) | 1980-11-04 | 1981-10-29 | X-ray tube apparatus |
| EP81109307A EP0051295B1 (en) | 1980-11-04 | 1981-10-29 | X-ray tube apparatus |
| US06/318,016 US4433432A (en) | 1980-11-04 | 1981-11-04 | X-Ray tube apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55153911A JPS5778756A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Rotary anode x-ray tube device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5778756A JPS5778756A (en) | 1982-05-17 |
| JPH021360B2 true JPH021360B2 (ja) | 1990-01-11 |
Family
ID=15572792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55153911A Granted JPS5778756A (en) | 1980-11-04 | 1980-11-04 | Rotary anode x-ray tube device |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4433432A (ja) |
| EP (1) | EP0051295B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5778756A (ja) |
| DE (1) | DE3169087D1 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4935948A (en) * | 1988-12-12 | 1990-06-19 | General Electric Company | X-ray tube noise reduction by mounting a ring mass |
| EP0421009B1 (de) * | 1989-10-04 | 1993-02-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgendiagnostikgenerator mit einer Drehanoden-Röntgenröhre |
| DE4207174A1 (de) * | 1992-03-06 | 1993-09-16 | Siemens Ag | Roentgenstrahler mit einer befestigungsvorrichtung |
| US5253284A (en) * | 1992-06-01 | 1993-10-12 | General Electric Company | X-Ray tube noise reduction using non-glass inserts |
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