JPH0562622A - 回転陽極ｘ線管 - Google Patents
回転陽極ｘ線管Info
- Publication number
- JPH0562622A JPH0562622A JP25276991A JP25276991A JPH0562622A JP H0562622 A JPH0562622 A JP H0562622A JP 25276991 A JP25276991 A JP 25276991A JP 25276991 A JP25276991 A JP 25276991A JP H0562622 A JPH0562622 A JP H0562622A
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- JP
- Japan
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- envelope
- heat shield
- shield plate
- target
- movable ring
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Abstract
(57)【要約】
【目的】回転陽極Ｘ線管のターゲットからロータへの輻
射伝熱を遮蔽する構造を提供する。 【構成】ターゲットの裏面側の外囲器に支持され、内側
に開口を持つ熱遮蔽板と、熱遮蔽板の開口径を変更する
開口径変更手段を持つ。前者は外囲器に回転可能に支持
された複数枚の金属板と、これを回転させる可動リング
からなり、可動リングの回動により開口の内径が変化す
る。後者は外囲器の外部に設けた駆動部からの駆動力を
金属ベローズを介して駆動棒により可動リングに伝達す
る。
射伝熱を遮蔽する構造を提供する。 【構成】ターゲットの裏面側の外囲器に支持され、内側
に開口を持つ熱遮蔽板と、熱遮蔽板の開口径を変更する
開口径変更手段を持つ。前者は外囲器に回転可能に支持
された複数枚の金属板と、これを回転させる可動リング
からなり、可動リングの回動により開口の内径が変化す
る。後者は外囲器の外部に設けた駆動部からの駆動力を
金属ベローズを介して駆動棒により可動リングに伝達す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は回転陽極Ｘ線管に係り、
特に陽極のターゲットからロータへの輻射伝熱量を極力
少なくした構造の回転陽極Ｘ線管に関する。
特に陽極のターゲットからロータへの輻射伝熱量を極力
少なくした構造の回転陽極Ｘ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線管ではその特性上与えた電力のうち
殆んど全てが熱となり、陽極の構成要素であるターゲッ
トを加熱する。特にＸ線ＣＴ用や循環器診断用のＸ線管
では使用中ターゲット温度が１０００℃にも達する。そ
のターゲットの熱は輻射によって周辺に放散されるが、
多くは外囲器に吸収される。一部は陽極の構成要素の一
つであるロータに吸収され、その熱はロータの内部に伝
熱され、回転機構である軸受の温度を上昇させる。軸受
は真空中で使用されるため潤滑剤として軟質金属、例え
ば銀，鉛，金、または二硫化モリブデン等が使用されて
いるが、これらの潤滑剤の実用温度は３００〜５００℃
で低い温度である。また、軸受の材料である鋼材も５０
０℃を越えると焼きなましが起り、その結果硬度が低下
し耐荷重性が損われ軸受として機能しなくなる。このた
め軸受部の温度が上がらないように種々の改良が行われ
ている。その改良の一手段としてターゲットからロータ
への熱輻射を遮蔽する構造が採用されている。
殆んど全てが熱となり、陽極の構成要素であるターゲッ
トを加熱する。特にＸ線ＣＴ用や循環器診断用のＸ線管
では使用中ターゲット温度が１０００℃にも達する。そ
のターゲットの熱は輻射によって周辺に放散されるが、
多くは外囲器に吸収される。一部は陽極の構成要素の一
つであるロータに吸収され、その熱はロータの内部に伝
熱され、回転機構である軸受の温度を上昇させる。軸受
は真空中で使用されるため潤滑剤として軟質金属、例え
ば銀，鉛，金、または二硫化モリブデン等が使用されて
いるが、これらの潤滑剤の実用温度は３００〜５００℃
で低い温度である。また、軸受の材料である鋼材も５０
０℃を越えると焼きなましが起り、その結果硬度が低下
し耐荷重性が損われ軸受として機能しなくなる。このた
め軸受部の温度が上がらないように種々の改良が行われ
ている。その改良の一手段としてターゲットからロータ
への熱輻射を遮蔽する構造が採用されている。
【０００３】従来の回転陽極Ｘ線管では、ターゲットか
らロータへの輻射伝熱を遮蔽する構造として、ターゲッ
トの裏面側に外囲器から突出させたドーナツ状の熱遮蔽
板を設けたものやロータのターゲットに近接した部分に
熱遮蔽体を取り付けた構造のものなどがある。前者で
は、ドーナツ状熱遮蔽板の内径側の開口部を極力小さく
することにより、ターゲットからロータへの輻射伝熱が
少なくなるようにしている。後者では、熱遮蔽体がロー
タと共に回転するためロータに密着して取り付けられて
いる。一方ターゲットはロータの突出軸に固定・支持さ
れているので、熱伝導によってもターゲットからの熱が
ロータに流入してくる。これらの熱を放熱するためロー
タ自身その外表面を黒化して輻射放熱を行っている。
らロータへの輻射伝熱を遮蔽する構造として、ターゲッ
トの裏面側に外囲器から突出させたドーナツ状の熱遮蔽
板を設けたものやロータのターゲットに近接した部分に
熱遮蔽体を取り付けた構造のものなどがある。前者で
は、ドーナツ状熱遮蔽板の内径側の開口部を極力小さく
することにより、ターゲットからロータへの輻射伝熱が
少なくなるようにしている。後者では、熱遮蔽体がロー
タと共に回転するためロータに密着して取り付けられて
いる。一方ターゲットはロータの突出軸に固定・支持さ
れているので、熱伝導によってもターゲットからの熱が
ロータに流入してくる。これらの熱を放熱するためロー
タ自身その外表面を黒化して輻射放熱を行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来構造のＸ線管で外
囲器にドーナツ状の熱遮蔽板を設けたものの場合、ター
ゲット（ロータも含めて）と外囲器との間には高電圧が
印加されるため、外囲器の開口部の内径側の面と陽極と
の間で放電が生じない程度に開口部の内径を大きくして
おく必要があり、目的とする熱遮蔽効果も不十分であっ
た。また、ロータに熱遮蔽体を取り付けた構造のものの
場合、熱遮蔽体がロータに密着しているため充分な熱遮
蔽効果が得られず、熱遮蔽体を取り付けたことによりロ
ータ外表面の黒化処理部の面積が小さくなり、逆にロー
タ自体の放熱特性が悪くなるという欠点もあった。本発
明では上記の問題を解決するため、熱の遮蔽を非回転部
の外囲器側に設けた遮蔽物で行うことにし、その構造を
改良したものである。
囲器にドーナツ状の熱遮蔽板を設けたものの場合、ター
ゲット（ロータも含めて）と外囲器との間には高電圧が
印加されるため、外囲器の開口部の内径側の面と陽極と
の間で放電が生じない程度に開口部の内径を大きくして
おく必要があり、目的とする熱遮蔽効果も不十分であっ
た。また、ロータに熱遮蔽体を取り付けた構造のものの
場合、熱遮蔽体がロータに密着しているため充分な熱遮
蔽効果が得られず、熱遮蔽体を取り付けたことによりロ
ータ外表面の黒化処理部の面積が小さくなり、逆にロー
タ自体の放熱特性が悪くなるという欠点もあった。本発
明では上記の問題を解決するため、熱の遮蔽を非回転部
の外囲器側に設けた遮蔽物で行うことにし、その構造を
改良したものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】Ｘ線管はＸ線曝射時のみ
高電圧が印加されることを考慮して、ターゲットの裏面
側の外囲器に設けた熱遮蔽板を可動式とし、Ｘ線曝射を
停止している時に熱遮蔽板の開口部の内径を小さくして
熱遮蔽を十分行い、Ｘ線曝射時に熱遮蔽板の開口部の内
径を大きくして耐電圧を確保できるようにした。熱遮蔽
板を複数の金属板で構成し、各金属板では１か所が外囲
器に支持され、他の１か所が可動リングに接続され、可
動リングの回動により全ての金属板で形成される開口部
の内径が変化する構成とした。また、熱遮蔽板の駆動は
Ｘ線管の外部から行う方式とし、外囲器に金属ベローズ
を取り付けておき、この金属ベローズを通して外囲器外
部に設置した駆動部からの駆動力により可動リングを回
動させることにした。
高電圧が印加されることを考慮して、ターゲットの裏面
側の外囲器に設けた熱遮蔽板を可動式とし、Ｘ線曝射を
停止している時に熱遮蔽板の開口部の内径を小さくして
熱遮蔽を十分行い、Ｘ線曝射時に熱遮蔽板の開口部の内
径を大きくして耐電圧を確保できるようにした。熱遮蔽
板を複数の金属板で構成し、各金属板では１か所が外囲
器に支持され、他の１か所が可動リングに接続され、可
動リングの回動により全ての金属板で形成される開口部
の内径が変化する構成とした。また、熱遮蔽板の駆動は
Ｘ線管の外部から行う方式とし、外囲器に金属ベローズ
を取り付けておき、この金属ベローズを通して外囲器外
部に設置した駆動部からの駆動力により可動リングを回
動させることにした。
【０００６】
【作用】上記の如き構成にすることにより、撮影時すな
わち高電圧が印加された時のみ熱遮蔽板の開口は大きく
開き、陽極と外囲器との距離が十分に確保され、撮影時
以外は熱遮蔽板の開口は小さくなりターゲットからの熱
がロータに入射するのを遮蔽する。
わち高電圧が印加された時のみ熱遮蔽板の開口は大きく
開き、陽極と外囲器との距離が十分に確保され、撮影時
以外は熱遮蔽板の開口は小さくなりターゲットからの熱
がロータに入射するのを遮蔽する。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例を図１と図２により説明す
る。図１は本発明の一実施例を示すＸ線管の縦断面であ
る。図２は同じＸ線管の横断面図で、本発明の要部であ
る熱遮蔽板の可動状態を示したものである。図２（ａ）
は開口部を狭めた状態、図２（ｂ）は開口部を開いた状
態を示す。
る。図１は本発明の一実施例を示すＸ線管の縦断面であ
る。図２は同じＸ線管の横断面図で、本発明の要部であ
る熱遮蔽板の可動状態を示したものである。図２（ａ）
は開口部を狭めた状態、図２（ｂ）は開口部を開いた状
態を示す。
【０００８】図１において、ターゲット１はロータ２の
突出した軸に固定，支持され、ロータ２は回転軸２ａを
介して軸受３に回転自在に支持されている。ターゲット
１で生じた熱は周辺に輻射で放散されるが、その熱はロ
ータ２にも吸収される。ロータ２に吸収されるターゲッ
ト１からの輻射熱を遮蔽するために熱遮蔽板４が外囲器
５に取り付けられている。図１では熱遮蔽板４はロータ
２の外側に取り付けられているが、熱遮蔽効果を上げる
ためにはロータ２の突出軸を囲むように熱遮蔽板４を取
り付けても良い。
突出した軸に固定，支持され、ロータ２は回転軸２ａを
介して軸受３に回転自在に支持されている。ターゲット
１で生じた熱は周辺に輻射で放散されるが、その熱はロ
ータ２にも吸収される。ロータ２に吸収されるターゲッ
ト１からの輻射熱を遮蔽するために熱遮蔽板４が外囲器
５に取り付けられている。図１では熱遮蔽板４はロータ
２の外側に取り付けられているが、熱遮蔽効果を上げる
ためにはロータ２の突出軸を囲むように熱遮蔽板４を取
り付けても良い。
【０００９】熱遮蔽板４は図２に示す如く複数枚の金属
製の遮蔽羽根４ａからなり、各遮蔽羽根４ａは外囲器５
の遮蔽板支持体１０に１か所を支点として回転できるよ
うに取り付けられている。また、遮蔽羽根４ａは全て可
動リング６にリンク付けされており、可動リング６を回
動することにより、遮蔽羽根４ａが動き、熱遮蔽板４の
開口がほぼ円形状に大きくなったり、小さくなったり
し、熱遮蔽面積が変化する。可動リング６の駆動系は金
属ベローズ７によって真空中から外囲器５の外部に引き
出されており、電磁的な結合を使った直線運動機構によ
って操作される。図２の実施例では可動リング６に結合
した駆動棒８の先端に永久磁石１１を固定しておき、そ
の永久磁石１１の周囲に電磁石（もしくは永久磁石）９
を配置し、駆動棒８の先端につけた永久磁石１１を電磁
石（もしくは永久磁石）９にて移動させることにより可
動リング６を駆動することができる。また、陽極（ター
ゲット１，ロータ２を含む）と外囲器５との間には撮影
中Ｘ線管に印加される高電圧の１／２の電圧がかかって
いるので、両者の間隙としてはこの電圧を絶縁するに必
要なだけの距離を確保する必要がある。
製の遮蔽羽根４ａからなり、各遮蔽羽根４ａは外囲器５
の遮蔽板支持体１０に１か所を支点として回転できるよ
うに取り付けられている。また、遮蔽羽根４ａは全て可
動リング６にリンク付けされており、可動リング６を回
動することにより、遮蔽羽根４ａが動き、熱遮蔽板４の
開口がほぼ円形状に大きくなったり、小さくなったり
し、熱遮蔽面積が変化する。可動リング６の駆動系は金
属ベローズ７によって真空中から外囲器５の外部に引き
出されており、電磁的な結合を使った直線運動機構によ
って操作される。図２の実施例では可動リング６に結合
した駆動棒８の先端に永久磁石１１を固定しておき、そ
の永久磁石１１の周囲に電磁石（もしくは永久磁石）９
を配置し、駆動棒８の先端につけた永久磁石１１を電磁
石（もしくは永久磁石）９にて移動させることにより可
動リング６を駆動することができる。また、陽極（ター
ゲット１，ロータ２を含む）と外囲器５との間には撮影
中Ｘ線管に印加される高電圧の１／２の電圧がかかって
いるので、両者の間隙としてはこの電圧を絶縁するに必
要なだけの距離を確保する必要がある。
【００１０】つぎに熱遮蔽板４の動作について説明す
る。熱遮蔽板４は、撮影が行われていないときは最も閉
じた状態にあり、つまり陽極のロータ２に接触しない程
度に接近している（図２（ａ）の状態）。熱遮蔽板４の
遮蔽羽根４ａは外囲器５の遮蔽板支持体１０に固着され
ている固定ピン１２を支点にしてある角度範囲だけ回転
できるようになっている。先ず、撮影開始信号によっ
て、陽極のロータ２にＸ線管の外部に配置した固定子巻
線（図示せず）にロータ駆動電圧が印加されると回転磁
界が発生しロータ２に起動トルクが加わり回転する。同
時に、可動リング６は外囲器５の外部に設けた電磁的な
結合により駆動棒８が右に移動すると右に回動する。可
動リング６の回動に従い、遮蔽羽根４ａがこの可動リン
グ６に固着されているピン１３と、これに嵌合している
熱遮蔽板４の溝１４をガイドとして外側に回転する。そ
の結果熱遮蔽板４の開口は大きくなる(図２（ｂ）の状
態)。この状態でＸ線管に高電圧が印加されＸ線が発生
し一連の撮影作業が行われる。一連の撮影作業が終り高
電圧印加が停止されると同時に外囲器５の外部に設けた
電磁的な結合により駆動棒８を左に移動すると可動リン
グ６が前記とは反対方向に回動し、熱遮蔽板４の開口が
狭まり、ターゲット１からの輻射熱は熱遮蔽板４によっ
て遮られロータ２への入射熱は減少する。
る。熱遮蔽板４は、撮影が行われていないときは最も閉
じた状態にあり、つまり陽極のロータ２に接触しない程
度に接近している（図２（ａ）の状態）。熱遮蔽板４の
遮蔽羽根４ａは外囲器５の遮蔽板支持体１０に固着され
ている固定ピン１２を支点にしてある角度範囲だけ回転
できるようになっている。先ず、撮影開始信号によっ
て、陽極のロータ２にＸ線管の外部に配置した固定子巻
線（図示せず）にロータ駆動電圧が印加されると回転磁
界が発生しロータ２に起動トルクが加わり回転する。同
時に、可動リング６は外囲器５の外部に設けた電磁的な
結合により駆動棒８が右に移動すると右に回動する。可
動リング６の回動に従い、遮蔽羽根４ａがこの可動リン
グ６に固着されているピン１３と、これに嵌合している
熱遮蔽板４の溝１４をガイドとして外側に回転する。そ
の結果熱遮蔽板４の開口は大きくなる(図２（ｂ）の状
態)。この状態でＸ線管に高電圧が印加されＸ線が発生
し一連の撮影作業が行われる。一連の撮影作業が終り高
電圧印加が停止されると同時に外囲器５の外部に設けた
電磁的な結合により駆動棒８を左に移動すると可動リン
グ６が前記とは反対方向に回動し、熱遮蔽板４の開口が
狭まり、ターゲット１からの輻射熱は熱遮蔽板４によっ
て遮られロータ２への入射熱は減少する。
【００１１】また、熱遮蔽板４の開口量をＸ線管の印加
電圧に合わせて必要最小限に小さくしておくような制御
を行えば撮影中でもロータ２への熱輻射を制限すること
ができる。
電圧に合わせて必要最小限に小さくしておくような制御
を行えば撮影中でもロータ２への熱輻射を制限すること
ができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明を適用することにより、Ｘ線撮影
後の高温のターゲットからの熱輻射が熱遮蔽板で遮蔽さ
れ、ロータへの熱の入射が非常に少なくなり軸受部の温
度が低減するので、軸受の材料硬度の低下がなくなり潤
滑剤の蒸発が少なくなり軸受の長寿命が期待できる。
後の高温のターゲットからの熱輻射が熱遮蔽板で遮蔽さ
れ、ロータへの熱の入射が非常に少なくなり軸受部の温
度が低減するので、軸受の材料硬度の低下がなくなり潤
滑剤の蒸発が少なくなり軸受の長寿命が期待できる。
【図１】本発明の一実施例を示すＸ線管の縦断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の一実施例を示すＸ線管の横断面図であ
り、熱遮蔽板の可動状態を示したもので、（ａ）は開口
部を狭めた状態、（ｂ）は開口部を開いた状態である。
り、熱遮蔽板の可動状態を示したもので、（ａ）は開口
部を狭めた状態、（ｂ）は開口部を開いた状態である。
１ ターゲット ２ ロータ ３ 軸受 ４ 熱遮蔽板 ４ａ 遮蔽羽根 ５ 外囲器 ６ 可動リング ７ ベローズ ８ 駆動棒 ９ 電磁石 １０ 遮蔽板支持体 １１ 永久磁石 １２ 固定ピン １３ ピン １４ 溝
Claims (3)
- 【請求項１】ターゲットの裏面側の外囲器に支持され、
内側に開口を持つ熱遮蔽板と、該熱遮蔽板の開口径を変
更する開口径変更手段とを具備することを特徴とする回
転陽極Ｘ線管。 - 【請求項２】前記熱遮蔽板が外囲器に回転可能に支持さ
れた複数枚金属板と、各金属板と係合してこれに回転移
動力を与えかつ外囲器に回動可能に支持された可動リン
グとからなり、前記複数枚の金属板が一体になって開口
を形成し、該開口の内径が前記可動リングの回動により
変更されるように構成したことを特徴とする請求項１記
載の回転陽極Ｘ線管。 - 【請求項３】前記開口変更手段は外囲器の外部に設けた
駆動部と、一端が可動リングに他端が金属ベローズを介
して前記駆動部に結合された駆動力伝達部とからなり、
前記駆動部からの駆動力により前記可動リングを回動さ
せて前記熱遮蔽板の開口径を変更することを特徴とする
請求項１記載の回転陽極Ｘ線管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25276991A JPH0562622A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 回転陽極ｘ線管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25276991A JPH0562622A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 回転陽極ｘ線管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0562622A true JPH0562622A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=17242043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25276991A Pending JPH0562622A (ja) | 1991-09-05 | 1991-09-05 | 回転陽極ｘ線管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0562622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184277A (ja) * | 2006-01-03 | 2007-07-19 | Alcatel Lucent | 高輝度ｘ線ビームを備えるコンパクトな発生源 |
-
1991
- 1991-09-05 JP JP25276991A patent/JPH0562622A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007184277A (ja) * | 2006-01-03 | 2007-07-19 | Alcatel Lucent | 高輝度ｘ線ビームを備えるコンパクトな発生源 |
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