JPH04301399A - 医用x線管装置 - Google Patents

医用x線管装置

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JPH04301399A
JPH04301399A JP9126291A JP9126291A JPH04301399A JP H04301399 A JPH04301399 A JP H04301399A JP 9126291 A JP9126291 A JP 9126291A JP 9126291 A JP9126291 A JP 9126291A JP H04301399 A JPH04301399 A JP H04301399A
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JP
Japan
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anode
cathode
target
ray tube
magnetic bearing
Prior art date
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Pending
Application number
JP9126291A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuhiko Ikejima
池島 徹彦
Keiichi Yamanishi
圭一 山西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、医用分野において用
いられるX線管装置に関する。
【0002】
【従来の技術】周知のように、医用X線管装置としての
例えば回転陽極X線管装置は、陽極のターゲットを回転
させて、実効的な負荷面積を増大することにより、小さ
な焦点による瞬間的な大負荷に耐え得るように構成され
ている。このように構成された回転陽極X線管装置であ
っても、負荷が連続的に加わるとターゲットが許容限界
温度を越えてしまうので、回転陽極X線管装置の制御器
において、陽極構造に応じた陽極蓄積熱容量を予め設定
し、この陽極蓄積熱容量を越えないように管電流、管電
圧、曝射時間、曝射休止時間を制御している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
医用X線管装置には次のような問題点がある。上述のよ
うな制御の下で回転陽極X線管装置が使用されたとして
も、ターゲットの温度は約1000〜1200℃にまで
上昇するため、図4に示すように、ターゲット等に相当
量の熱膨張が生じる。図4において、符号2は、図示し
ない真空容器内に固定設置された陰極、4は回転駆動さ
れるターゲットの一部であり、実線は冷状態の位置、破
線は加熱状態の位置をそれぞれ示している。また、符号
Sは冷状態におけるX線焦点の位置、S ’は加熱状態
におけるX線焦点の位置である。このように、ターゲッ
ト4の熱膨張によりX線焦点はX方向にΔx、Y方向に
Δy1 だけ移動する。また、ターゲット4からの輻射
熱により陰極2も加熱され、図4では−Y方向にΔy2
 だけ熱膨張している。
【0004】上述のようにターゲット4の熱膨張により
X線焦点が移動すると、X線の照射野や線量分布が変化
するので、撮影画像も変化し、特に、X線断層撮影画像
の場合には画質劣化が著しくなる。
【0005】また、ターゲット4や陰極2の熱膨張によ
り、ターゲット4と陰極2との距離が短くなるので、予
め設定された値よりも大きな管電流が流れて、陽極蓄積
熱容量を越えてしまうこともある。
【0006】さらに、ターゲット4と陰極との距離が短
くなると、ターゲット4からの輻射熱の影響で、陰極2
のフィラメントの温度がフィラメント加熱電流による温
度上昇に加えて一層上昇するので、このことによっても
設定値よりも大きな管電流が流れて、陽極蓄積熱容量を
越えることがある。
【0007】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、ターゲット等の熱膨張によるX線焦
点の変位やターゲットと陰極との距離の変動を回避する
ことができる医用X線管装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、真空容器内に陰極と陽極とを備えた医
用X線管装置であって、前記陰極または陽極の少なくと
も一方を管軸方向および径方向に移動可能に支持する磁
気軸受構造と、前記陰極または陽極の少なくとも一方の
熱膨張による位置変化を検出する位置検出手段と、前記
位置検出手段からの出力に基づき、熱膨張による位置変
化を解消するように前記磁気軸受構造を制御して、前記
陰極または陽極の少なくとも一方の位置修正を行う制御
手段とを備えたものである。
【0009】
【作用】この発明の作用は、次のとおりである。すなわ
ち、この発明によれば、陰極または陽極の少なくとも一
方の熱膨張による位置変化が位置検出手段によって検出
され、制御手段が前記位置変化を解消するように磁気軸
受構造を制御して陰極または陽極の少なくとも一方の位
置修正を行うので、陰極や陽極が熱膨張しても陰極と陽
極間の距離やX線焦点の位置が一定値に維持される。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明に係る医用X
線管装置の一実施例を説明する。図1は実施例に係る回
転陽極X線管装置の概略構成を示した縦断面図である。 図中、符号1は真空容器であり、この真空容器1内に磁
気軸受構造で支持された陰極2と陽極3とが設けられて
いる。陽極3において、4はターゲットであり、このタ
ーゲット4に筒状の回転軸5が連結され、この回転軸5
の先端部に外方に突出した鍔部6が形成されている。回
転軸5および鍔部6は磁性材料で形成されている。
【0011】回転軸5を取り囲む真空容器1の周部には
、陽極3を半径方向に移動可能に磁気浮上させて支持す
るための電磁マグネットで形成されたラジアル軸受7が
設けられている。図2の横断面図に示すように、ラジア
ル軸受7は、周方向に等間隔に配設された4個の電磁マ
グネット7aから構成されている。鍔部6を取り囲む真
空容器1の周部には、陽極3を軸方向に移動させるため
の一対の電磁マグネットからなるスラスト軸受8が設け
られている。なお、図1中の符号9は、磁気浮上された
陽極3を回転駆動するためのステータである。
【0012】また、S1 ,S2 は陰極2の軸方向へ
の位置変化および半径方向への位置変化をそれぞれ検出
するための位置検出手段としてのギャップセンサである
。S3 ,S4 はターゲット4の軸方向への位置変化
および半径方向への位置変化をそれぞれ検出するための
位置検出手段としてのギャップセンサである。S5 ,
S6 はそれぞれ90度の角度で配設された一対のギャ
ップセンサであり、回転軸5の直交する半径方向の変位
をそれぞれ検出する。
【0013】回転軸5の内部には、真空容器1の内壁に
固設された支軸10があり、この支持10にタッチダウ
ンベアリング11が嵌入されている。タッチダウンベア
リング11は、陽極3の磁気浮上が解除されたときに、
回転軸5の内側から陽極3を支えるためのものである。 また、図1中の符号12は、放電現象により管電流を流
すための管電流導通路である。
【0014】次に、図3を参照して、陰極2の磁気軸受
構造を説明する。陰極2が設けられた真空容器1の内壁
には支軸13が立設されており、この支軸13に、周方
向に4分割された電磁マグネットから構成されたラジア
ル・スラスト兼用軸受14が取り付けられている。支軸
13に陰極本体15の筒状胴部15aが嵌入され、この
筒状胴部15aの内側に設けられた凸部15bが、軸方
向に若干ずれた状態で、前記ラジアル・スラスト兼用軸
受14の各電磁マグネットに対向している。なお、図3
中の16はフィラメント、17は陰極2の変位を吸収す
るための弾性構造のフィラメント用配線、S7 は陰極
2の半径方向の変位を検出する位置検出手段としての一
対のギャップセンサである。なお、図3では、ギャップ
センサS7 を便宜的に対向配置して(180度の位置
関係で)描いているが、実際は、90度の角度で配置さ
れている。
【0015】なお、上述した陰極2および陽極3の各軸
受7,8,14は、各ギャップセンサS1 〜S7 の
検出信号を与えられる磁気軸受制御回路20によって制
御される。次に、上述した装置の動作を説明する。例え
ば、ターゲット4が加熱されることにより、図4に示し
たように熱膨張してX線焦点がS点からS ’点に変位
したとすると、図1に示したギャップセンサS4 がX
方向(半径方向)のX線焦点のずれ量Δxを検出し、そ
の検出信号を磁気軸受制御回路20に出力する。磁気軸
受制御回路20は、これに基づきラジアル軸受7に流す
電流を制御して、陽極3を−X方向にΔxだけ変位させ
ることにより、ターゲット4のX方向のずれを補正する
。このとき、陽極3のX方向への変位量はギャップセン
サS5 ,S6 によって検出される。
【0016】また、X線焦点のY方向(軸方向)のずれ
量Δy1 は、ギャップセンサS3 によって検出され
る。 この検出信号に基づき、磁気軸受制御回路20はスラス
ト軸受8に流す電流を制御して、陽極3を−Y方向にΔ
y1 だけ変位させることによって、ターゲット4のY
方向のずれを補正する。このとき、陽極3のY方向への
変位量は、ギャップセンサS3によって検出される。
【0017】陰極2のX方向へのずれ量Δxはギャップ
センサS2 によって検出され、この検出信号に基づき
磁気軸受制御回路20が、図3に示したラジアル・スラ
スト兼用軸受14の左右の各電磁マグネットに流す電流
のバランスを変えることにより、上記のずれ量Δxを補
正する。また、陰極2の−Y方向へのずれ量Δy2 は
、ギャップセンサS1 によって検出され、この検出信
号に基づき磁気軸受制御回路20が、ラジアル・スラス
ト兼用軸受14の上下の各電磁マグネットに流す電流の
バランスを変えることにより、上記のずれ量−Δy2 
を補正する。
【0018】以上の各補正によってX線焦点の位置はS
 ’点から元のS点に戻る。
【0019】なお、ターゲット4からの輻射熱によって
陰極2のフィラメントが温度上昇して管電流が増加した
場合には、陰極2をY方向に移動させることによって、
前記管電流の増加分を補正することもできる。
【0020】また、上述の実施例では、X線焦点のずれ
を補正するのに、陰極2および陽極3を変位させたが、
陰極2の熱膨張が問題にならないほど小さい場合には、
陽極3のみを変位させればよい。
【0021】さらに、上述の実施例では、陰極2および
陽極3の両方に磁気軸受構造を設けたが、この発明は必
ずしも両者に設ける必要はなく、陰極2または陽極3の
いずれか一方に設けるだけでもよい。
【0022】また、実施例では、回転陽極X線管装置を
例にとって説明したが、この発明は固定陽極X線管装置
にも適用することができる。この場合、図3に示したよ
うに、陰極に磁気軸受構造を採用すればい。
【0023】さらに、実施例では陰極2や陽極3の変位
を検出するのにギャップセンサを用いたが、この発明は
これにかぎらず、ターゲット4に加えられる熱量をX線
撮影条件から算出し、これに基づいてターゲット4の熱
膨張量を求め、これを補正するように各磁気軸受を制御
してもよい。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、陰極または陽極の少なくとも一方の熱膨張
による位置変化を検出して、その位置変化を解消するよ
うに、磁気軸受構造を制御し、陰極または陽極の少なく
とも一方の位置修正を行って、陰極と陽極間の距離やX
線焦点の位置を一定値に維持しているので、X線焦点の
位置ずれによる画質の変化や管電流の増大により過負荷
に陥るということがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る回転陽極X線管装置の概略構成を
示した縦断面図である。
【図2】陽極の磁気軸受構造を示した横断面図である。
【図3】陰極の磁気軸受構造を示した縦断面図である。
【図4】従来の問題点の説明に供する図である。
【符号の説明】
1…真空容器                   
   2…陰極3…陽極              
            4…ターゲット5…回転軸 
                       6…
鍔部7…ラジアル軸受               
   8…スラスト軸受9…ステータ        
            14…ラジアル・スラスト兼
用軸受 20…磁気軸受制御回路(制御手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  真空容器内に陰極と陽極とを備えた医
    用X線管装置であって、前記陰極または陽極の少なくと
    も一方を管軸方向および径方向に移動可能に支持する磁
    気軸受構造と、前記陰極または陽極の少なくとも一方の
    熱膨張による位置変化を検出する位置検出手段と、前記
    位置検出手段からの出力に基づき、熱膨張による位置変
    化を解消するように前記磁気軸受構造を制御して、前記
    陰極または陽極の少なくとも一方の位置修正を行う制御
    手段とを備えたことを特徴とする医用X線管装置。
JP9126291A 1991-03-28 1991-03-28 医用x線管装置 Pending JPH04301399A (ja)

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JP9126291A JPH04301399A (ja) 1991-03-28 1991-03-28 医用x線管装置

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JP9126291A JPH04301399A (ja) 1991-03-28 1991-03-28 医用x線管装置

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JPH04301399A true JPH04301399A (ja) 1992-10-23

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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