JPH02213035A - リング部材のすえ付けにより雑音を減少したｘ線管 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野］ 本発明はＸ線管に関するものであり、より詳細に述べる
と、Ｘ線管に対する雑音減少装置、または技術に関する
ものである。

〔発明の背景〕

Ｘ線管の使用比きわめて普通のことであり、それば多数
の用途に使用されているが、最も一般的な使用は医療器
具としてである。Ｘ線装置のおかげで医師は患者の体内
の様子を見ることができる。

しかし残念なことに、固定された状態で作動するＸ線管
はかなりの雑音を生じる。音圧レベルはＸ線管の設計に
よって異なるが、医療用として通常使われるＸｊｌｌ装
置では約７８〜８０デシベルが普通である。この程度の
音になると、患者と医師の間で会話を交わすことはむず
かしい。

Ｘ線管の中には真空管が配置されており、真空管はター
ゲットに電子を供給する電子エミッターを有する。ター
ゲットは供給される電子によって燃えないように回転し
ており、Ｘ線放射を発生するのに使われる。、ターゲッ
トの回転により振動が起こり、それはさまざまな構造上
の進路によりケーシングに伝わる。ケーシングは真空管
をとり囲んでおり、両者の間には油が入れられている。

この油は真空管により発生した熱を分散するために、ま
た誘電体としての役目を果たすために用いられる。振動
源のエネルギーがケーシングに伝わると、次にケーシン
グが音を発する。残念なことに、ケーシングは非常に厚
く、不均一な空間分布を有するので、ケーシングからの
音の放射を減少させることができる可能性はきわめて少
ない。さらに、ケーシングに振動エネルギーが伝わるの
を防ぐ試みはすべてＸ線管の多数の構成部分が互いにし
っかりと結合しているためうまくいかない。例えば、油
は基本的に圧縮不可能であるため、誘電体としてまた冷
却目的で使われる油は振動エネルギーの減衰をわずかし
かまたは全く有さない。また、真空管をとり囲む真空ガ
ラスは軽い材質であるため、ごくわずかの伝達エネルギ
ーによってでさえも著しく振動する。

すでに述べたように、ターゲットおよび関連する構成部
分、より明確に述べるとターゲットを回転させるために
使われる回転軸の両端の軸受けは、雑音を導く軸受は振
動の原因となる。回転速度を落とすことにより、雑音を
制限することもできるが、そうするとＸ線のパワーを低
下させる必要が生じたり、および（または）回転ターゲ
ットが破損したり、回転ターゲットの平均余命が短くな
ったりする。従って、像の質を犠牲にしない限り、回転
周波数を減らすことは不適当である。

〔発明の概要〕

従って、新しくかつ改良されたＸ線管提供するのが本発
明の主たる目的である。

本発明のより明確な目的は雑音が少ないＸ線管を提供す
ることである。

本発明のその他の目的は標準的なＸ線管に最小数の部品
だけを追加し、Ｘ線管に使われている部品に最小限度の
修正を加えることにより、Ｘ線管の雑音特性を改良する
ことである。

さらに本発明のその他の目的は、現在Ｘ線管を組立てる
のに使われている方法に他の方法をほとんど追加するこ
となしに組立てられる配列により、Ｘ線管の雑音を減少
させることである。

本発明の上述およびその他の目的は説明が進むにつれて
より明確になるであろう、そしてこれらの目的は外部ケ
ーシングを有するＸ線管により実現される。真空管は外
部ケーシング内に配置されている。それはガラス管体を
有し、この管体は、先端部を持ち、外側に向かって伸び
た頚部を有する。真空管はさらに頚部内に回転軸を、ガ
ラス管体内に電子エミッターを、ターゲットを持続され
た回転軸による回転のために管体内に、そして先端部に
界面部材を有する。界面部材は回転軸の回転により軸受
は振動を受ける。リング部材は界面部材上に配置されて
おり、振動エネルギーを受け、それを分散させ、そして
ガラス管体に振動エネルギーが伝わるのを最小限におさ
える役目をする。

リング部材は界面部材の周囲に位置するリングであり、
界面部材はスリーブである。

〔実施例の詳細な説明〕

第１図おび第２図に関して述べると、Ｘ線管１０の中に
は真空管１２が配置されている０図を簡単にするために
、第１図には真空管は示されているが、それをとり囲む
ケーシング１４（第２図に示されている）は描かれてい
ない。真空管１２はガラス管体１６を有し、この管体の
一端には頚部１８が配置されている。油は誘電体を冷却
するためにガラス管体Ｉ６とケーシング１４の間に配置
された室２０で使われる。

真空管１２の内部には、電子エミッター２２とターゲッ
ト２４が配置されている。両者は第２図で図解されてい
る。を子エミッター２２は周知の方法でＸ線エネルギー
を発するためにターゲット２４に衝突する電子と発する
。

第１図について述べると、ターゲット２４は両端に軸受
け２８を有する回転子２６によって回転させられる。ば
ね３０は玉軸受け２Ｂと、回転子２Ｇの一端に配置され
た回転ベース３２の間に位置する。軸受は側板または界
面部材３４はガラス頚部１８の先端から回転ベース３２
まで伸びている。界面部材または軸受は側板３４はやや
円錐形に近い形のスリーブであり一般にＫＯＶＯＲスリ
ーブである。この側板またはスリーブ３４はベース３２
およびガラス頚部１８のさまざまな熱特性がガラス頚部
１８のひび割れを引き起こす可能性を少なくする熱特性
を有する。接続部分３６は回転ベース３２に隣接して配
置されている。

第２図について述べると、固定子部材３８はガラス頚部
１８の回りに配置され、回転子２６（第２図には示され
ておらず）を回転させる役目をする。これによりターゲ
ット２４が回転する。固定子部材３８は、通常頚部１８
を囲むかご状部材４０内に位置する。

上述されたＸ線管の部品は、第２図に示されたかご状部
材４０が以下で詳しく述べられるように既知のものとは
異なる点を除いてはよく知られている構造である。これ
ら前述した構造の作用は周知のものであり、特に詳しく
説明する必要はない。

Ｘ線管の雑音の主因はターゲット２４とその付属部品の
回転によって引き起こされる軸受は振動である。この振
動は主として頚部１８および回転ベースにしっかり結合
されている界面部材３４を通って頚部Ｉ８に伝えられる
。３４Ｇはガラス管頚部の先端部分である。

第１図および第２図に、ｘ４＠管の雑音を減少させるた
めに使われる本発明の部品配列が示されている。特に、
リング部材４２は界面部材３４の周囲をしっかりと締め
つけている。リング部材４２は軸受は側板３４の周囲に
しっかりと取り付けられている。

次に第３図について述べると、リング部材４２は割れ目
を有するリングである。これは外側に向けて突き出たつ
ば４４を有し、それにはボルト４６を通せるように穴（
図示されておらず）が開けられている。ボルト４６は軸
受は側板３４の周囲に割れ目を有するリング４２をしっ
かりと留めるためにナツト（図示されておらず）と組み
合わせて使われる。

第３図Ａについて述べると、リング４２は側板３４の円
錐形または先細になった部分３４Ｔの回りを締め付ける
。この場合、リング４２の先細になった内部表面４２Ｔ
は３４Ｔの部分と一致する。あるいは、リング４２は側
板３４の円錐形ではなく円柱状の部分３４Ｃの周囲を締
めつけもよい、どちらの場合も、リング４２を側板３４
にしっかりとくっつけるためにボルト４６を使うことが
できる。リングが軸受は側板により外側に放射状に押さ
れるように、リングはスリーブの周囲を一周して実質上
連続的にスリーブまたは側板３４に接触する。３４Ｔの
先細部分につり合わせるために（例えば、同一角度）４
２Ｔの面を先細にすることにより、リング４２と側板ま
たはスリーブ３４との間の結合は最大のものとなる。リ
ング部材はガラス管の先端部分まで伸びてもかまわない
。

第３図ではつば４４はリング４２から外側に向かって放
射状に突き出ているが、つば４４はまたリング４２の円
形部分に対して軸方向に突き出るよう配置されてもかま
わない（すなわち、中実軸またはリング４２に対して平
行に）。言いかえれば、第３図においては、つば４４は
見た面の内側または外側に突き出てよい、側板またはス
リーブ３４の周囲にリング４２をしっかりと取り付ける
ためにボルト４６以外のものが使われてもかまわない。

例えば、スリーブ３４の周囲にリング部材をプレスばめ
してもかまわない、この場合はリングは閉じた輪（つま
り、割れ目のないリング）でよい。

リング４２は鉛でできており、重さは約２ポンドである
が、他の材料が使われてもよく、重さも１ポンド〜５ポ
ンドの間でよい。

第２図に示されているように、かご状部材４ｏはリング
部材４２をすっぽり包み込めるよう十分な大きさを存し
ていなければならない、このためがご状部材の形状は今
までのものと少し異なり、大きさも大きい、かご状部材
を新しい形に作り直すが、および（または）大きくする
かどうかはリング部材４２の大きさで決まる。

第４図は、本発明により実現されるパワーの流れが示さ
れている。特に、軸受は振動はパワーのいくらかを分散
させる軸受は側板または界面部材３４に伝わる。振動エ
ネルギーは、さらにエネルギーの一部を運動のエネルギ
ーとして分散させる役目をはたすリング部材４２に伝え
られる。従って、わずかなエネルギーが真空管１２（第
４図には示されておらず）のガラス管体１６により分散
されるであろう。

第５図には本発明の作動原理が示されているが、出願は
当然いかなる特殊な作動原理によっても拘束されない、
ガラスおよび質量が取り付けられていない時のターゲッ
トの加速度はＡ　（ｒａｍで示される。この加速度信号
は第５図の電池４８により表される印加電圧に等しい、
ガラスおよびリング部材が取りつけられているので、回
路中の電流と等しい力がシステムの中で流れ、接合位置
での加速度はＡ９．□、になる。

ＨＬａｒｌｌ＠イＨｍｅｒｉｎ９、ＨｍａｔｓおよびＨ
ｇ　ｌ　＠　Ｉｓはターゲットの加速、結合スチフネス
、リング部材およびガラスである。単純な計算のために
、以下の通り仮定する。

）ｆｔｌ。、ｔ　＝ Ｍ　Ｌ　ａ　ｒ　ｇ　＊　ｔ ■ Ｈ、ｌａｍｓ ８ｐｋｃ＊ｈ Ｍ　ｔ　ａ　ｒ　ｇ　ｅ　ｔはターゲットの質量であり
、Ｋはガラス頚部のばねの定数であり、Ｗは放射周波数
であり、Ｍａａａ＊は付加されたリングの質量であり、
Ｐはガラスの不透明度であり、ｋはガラスの硬度であり
、Ｃ１はガラスの音の速さであり、ｈはガラスの厚さで
ある。

もし付加されたｉｒ量がなければ＠路からのガラス加速
度は となる。この場合ばねの定数はほとんど無限大であり、
Ｈｓｐ□□はおよそ０である。Ｈい１１．Ｌも現在のＸ
線管に対するＨ　＊Ｌｓｇｇよりずっと小さい６従って
、Ａｓ１ａ□はＡ１０．にほとんど等しい、このことは
ガラスの振動振幅は振動源のレベルとほぼ同一であると
いうことを示す。軸受は振動の減衰はない。

リング部材４２の取り付けに際して、第５図の回路図は
力のほとんどはリング部材を通って流れるということを
示している。リング部材の加速Ｈ□□はガラスの加速よ
りかなり少ないので、リング部材４２は回路内で分路部
材としての役を果たし、入ってくる力のほとんどをバイ
パスする。従って、ガラス１Ｇを励起するパワーの流れ
の正味量は少なくなり、ガラスの振動振幅も少ない、こ
のため、Ｘ線管の雑音の度合は低くなる。

付加された質量の効果に対する検査は第６図の測定機構
を使って行われた。特に、広帯域振動が振動１４８を使
ってＸ線ターゲット２４に加えられた。

第１加速器５０はターゲット軸上に配置され、これに対
し、第２加速器５２はガラス管体上に据え付けられた。

加速器からの信号はスペクトル分析器５４に送られる。

テストは軸受は側板上に付加された質量を配置せずに最
初は行われた。テストは付加された質量として軸受は側
板に据え付けられたＣ形締め具（０，５ｇ　、図示され
ておらず）を使って繰返された。

第７図Ａは第２加速度計からの信号と付加質量を有さな
い加速度計からの信号の比を表す。これに対し、第７図
Ｂは付加された質量としてＣ形締め具が取り付けられた
後の第７図Ａと同一の比を示す。両者を比較するとわか
る通り、加速度計５０により読み取られるように回転軸
上の振動エネルギーの顕著に減少した部分は、付加され
た質量の使用に際し加速度計５２により読み取られるよ
うにガラス管体に伝えられる。

第７図Ｃは付加された質量の減衰効果を示す。

特に、第７図Ｃは第７図Ｂの曲線から第７図Ａの曲線を
引いたものを表す、０デシベルの線より上の第７図Ｃの
この異なった曲線の存在は付加された質量が振動エネル
ギーを減衰した位置を示す。

第６図、第７図Ａ、第７図Ｂおよび第７図Ｃは大ざっば
な模擬配置で行われた測定に関するものであるのに対し
、第８図Ａおよび第８図ＢはＸ線管に対する本当の雑音
テストの結果である。特に、第８図Ａはリング部材を有
さす、２０マイクロパスカルの基準を有するＸｉｓ管に
対する０ヘルツから１２．８キロヘルツ間の雑音におけ
る変化を表す、第８図Ｂは本発明に基づいたリング部材
が付加されたＸ線管に対する同様のデータを表す。わか
るように、全般的な雑音減少は８．６デシベルであった
。

種々の独特な構造および配置が本明細書中で示されてい
るが、これらは説明に役だつよう示されているだけであ
る。さまざまな修正や適用が本発明の技術に対して可能
である。従って本発明の範囲はこれに付加されたクレー
ムに対する言及によってのみ決定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づいたＸ線管の一部の簡単な透視図
であり、いくつかの部品についてはその断面が示されて
いる。 第２図はＸ線管の簡単な側面断面図であり、いくつかの
部品については図解されている。 第３図は本発明のリング部材の平面図である。 第３図Ａは第３図の直線３Ａに沿った断面図であり、界
面部材およびリング部材を示す。 第４図は本発明の作用を示すパワーの流れの図である。 第５図は本発明の部品に対する電気回路アナログである
。 第６図は本発明の雑音減少能力を測定するために使われ
た試験測定配置を示す。 第７図Ａは本発明を用いずに第５図の配列により測定さ
れた時の振動反応信号の比率を表すグラフである。 第７図Ｂは本発明を用いた場合の第７図Ａと同様の比率
を示すグラフである。 第７図Ｃは第７図Ａおよび第７図Ｂのグラフにおける違
いを表す。 第８図Ａは本発明を用いないＸ線管に対する雑音を示す
。 第８図Ｂは本発明を用いたＸ線管に対する雑音分布を示
す。 符号の １０・・−・−・−・・・・Ｘ線管 工４・−・・−・−・−ケーシング １８・−・・−・・・・・・頚部 ２２・・−・〜・・・電子エミッター ２６−・−・・−・・・−回転子 ３０−・・−・−・・−ば　ね 説明 １２・−・−・−・−・真空管 １６・−・−・・・・−・・ガラス管体２０・・・−・
・−・・・・室 ２４・・・・・−・−・・・ターゲット２８・・・・・
・・・・−軸受け ３２・・・・・・−・・・・回転ベース３４・−・・・
・・・−・軸受は側板 ３４Ｇ・・・−・・軸受は側板３４の円柱状の部分３４
Ｇ・・・・−・ガラス管頚部の先端部分３４Ｔ・・・−
・軸受は側板３４の先細になった部分３６・　　接続部
品　　　　３Ｂ−−−−−−一・−・・固定子部品４０
・・・−・・−・・かご状部材　　　４２・−・−・・
・・・リング部材４２Ｔ−・−リング部材４２の先細に
な７た内部表面４４・・・・−・−つ　ば　　　　　４
６−・・−・・・−ボルト４８−　電池 ５０・・−・−・−・第１加速器 ５２・−・−・−・・第２加速器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）外部ケーシング； 先端部を有し、外側に向かって伸びた頚部を持つガラス
   管体を有し、外部ケーシング内に配置された真空管； 回転軸が回転可能なように支えるための軸受け、および
   ガラス管体内に配置された電子エミッターを有し、頚部
   内に配置された回転軸； ガラス管体内に配置され、回転軸の回転により回転可能
   なよう取り付けられたターゲット；先端部に位置し、回
   転軸の回転より引き起こされる軸受け振動を受ける界面
   部材；および、界面部材にすえ付けられ、振動エネルギ
   ーを受け、それを分散し、そして軸受け振動がガラス管
   体に伝わるのを最小限度に抑える働きをするリング部材
   ； からなるＸ線管。 （２）リング部材が界面部材の周囲に位置するリングで
   ある請求項第１項記載のＸ線管。（３）界面部材がスリ
   ーブおよびガラス頚部の先端部分である請求項第２項記
   載のＸ線管。 （４）リングがスリーブの周囲にしっかりと締め付けら
   れた割れ目を有するリングである請求項第３項記載のＸ
   線管。 （５）スリーブが先細になった部分を有する軸受け側板
   であり、リングが先細になった部分の周囲または先細に
   なった部分に取り付けられた請求項第４項記載のＸ線管
   。 （６）リングの重さが１ポンドから５ポンドの間である
   請求項第３項記載のＸ線管。 （７）リングが鉛でできている請求項第６項記載のＸ線
   管。 （８）リングがスリーブの周囲を一周して、実質上連続
   的にスリーブに接触しており、リングはスリーブにより
   放射状に外側に向かって押え付けられている請求項第６
   項記載のＸ線管。 （９）リングがスリーブの周囲にしっかりと締め付けら
   れた割れ目を有するリングである請求項第８項記載のＸ
   線管。 （１０）回転子および頚部外面の周囲の固定子と、固定
   子の周囲のかご状部材を含み、リング部材がこのかご状
   部材の中に配置されている請求項第１項記載のＸ線管。 （１１）リング部材が界面部材の周囲を一周して実質上
   連続的に界面部材に接触している請求項第１０項記載の
   Ｘ線管。 （１２）界面部材が軸受け側板であり、リング部材がこ
   の軸受け側板上にすえ付けられている請求項第１１項記
   載のＸ線管。 （１３）リング部材の重さが１ポンドから５ポンドの間
   である請求項第１２項記載のＸ線管。 （１４）リング部材がリングであり、このリングが軸受
   け側板の周囲にしっかり結合されている請求項第１２項
   記載のＸ線管。 （１５）リングが軸受け側板の周囲にしっかりと締め付
   けられ、割れ目を有するリングである請求項第１４項記
   載のＸ線管。 （１６）界面部材が軸受け側板であり、リング部材が軸
   受け側板上にすえ付けられている請求項第１項記載のＸ
   線管。 （１７）リング部材がリングであり、このリングが軸受
   け側板の周囲にしっかりと結合されている請求項第１６
   項記載のＸ線管。 （１８）リング部材が鉛でできている請求項第１７項記
   載のＸ線管。 （１９）リング部材の重さが１ポンドから５ポンドの間
   である請求項第１７項記載のＸ線管。 （２０）軸受け側板が先細になった部分を有し、リング
   部材が先細になった内部表面を有するリングであり、こ
   のリングの先細になった内部表面が軸受け側板の先細に
   なった部分を押すよう配置された請求項第１６項記載の
   Ｘ線管。