JPH09171789A

JPH09171789A - Ｘ線管

Info

Publication number: JPH09171789A
Application number: JP8267634A
Authority: JP
Inventors: Prabhat Kumar Tekriwal; プラブハット・クマー・テクリワル
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1996-10-09
Publication date: 1997-06-30
Also published as: US5652778A; DE19642217A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ターゲットの冷却を改良するＸ線管を提供す
る。【解決手段】ハウジング（１２）内に配置された陽極
ターゲット（１６）と、ターゲットと一体であって、タ
ーゲットから軸方向に伸びているターゲット・シャフト
（１８）と、ターゲットを回転自在に支持するためにタ
ーゲット・シャフトに取外し可能に接合されている軸受
（２０）と、ターゲット・シャフトを回転させるための
回転駆動手段（３０ａ，３０ｂ）と、ハウジングの窓
（１２ｃ）からＸ線を放出させるためにターゲットに衝
突するように電子ビームを放出する陰極手段（３４）と
を有する。軸受は、軸受固定子（２２）と、軸受固定子
を取り囲む軸受回転子（２６）とを有し、軸受回転子は
環状の回転子ハブ（４０）を含み、ターゲット・シャフ
トが回転子ハブに取外し可能に接合されて、突合わせタ
ーゲット継手（３８）を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般にＸ線管に関す
るものであり、更に詳しくはこのようなＸ線管内のター
ゲットの冷却の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線管は、排気したガラス・フレームま
たはハウジング内に装着された陰極および陽極組立体を
含む。陽極組立体は円板の形のターゲットを含み、ター
ゲットは陰極に隣接して高速で回転し、陰極はターゲッ
トの周縁に隣接した焦点トラックに向かって電子ビーム
を放出する。電子ビームの小部分が焦点トラックでＸ線
ビームに変換され、Ｘ線ビームは通常のように使用する
ためにハウジング中の窓を通過する。

【０００３】Ｘ線管では、電気エネルギの１パーセント
未満がＸ線に変換され、残りのエネルギはターゲット中
に無駄な熱を発生させる。従って、ターゲットから熱を
放散させることがＸ線管およびハウジングの最も重要な
機能の１つである。Ｘ線管は典型的にはオイルのような
冷却流体で覆って、冷却流体が動作中のＸ線管から熱を
除去するためにＸ線管の外側にわたって流れるようにさ
れている。しかし、Ｘ線管ハウジングの内部のターゲッ
トで発生された熱はそこから適切に放散させなければな
らない。

【０００４】Ｘ線管は典型的には周期的に動作させて、
Ｘ線を発生する期間とそれに続く冷却期間とを設けて、
Ｘ線管の構成部品の温度を制限して、許容寿命を維持す
るようにされる。冷却期間の最初の２〜３分では、ター
ゲットの冷却は主に放射によるものであり、放射熱伝達
は温度の４乗に比例する。初期放射冷却期間後、熱伝達
は主に、ターゲットから陽極組立体の残りの部分を介し
てＸ線管ハウジングへ至る熱伝導により行われる。

【０００５】ターゲットは、動作中回転するので、ハウ
ジング内部の適当な玉またはジャーナル軸受に装着され
ており、軸受自身はその有効な寿命を保証するために対
応する動作温度限界を持つ。ターゲットは典型的には軸
受によって支持された回転子にボルト止めされており、
ボルトもまたその有効な寿命のために対応する温度限界
を持つ。従って、ターゲットからの熱の伝導により必然
的にターゲットのボルトおよび支持用軸受が加熱される
ので、この加熱は適当な有効寿命を得るために適切に制
限しなければならない。

【０００６】ターゲットのボルトおよび軸受の温度限界
により、Ｘ線管の動作サイクル中のＸ線発生期間および
冷却期間が制御される。Ｘ線発生期間を最大にし、冷却
期間を最小にすることによって、Ｘ線管を一層長い期間
にわたって作動できるようにすることが望ましい。Ｘ線
管をコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナーに用いる
代表的な用途では、冷却期間が減少すると、所与の時間
内におけるＣＴ走査の数が対応して増加し、ＣＴスキャ
ナーの運転効率が改善される。

【０００７】一般にターゲットから支持用軸受への熱伝
導度を増加することが望ましいが、このような熱伝導度
はターゲット取付け用ボルトの領域で制限して、これら
のボルトの過熱を防止するようにしなければならない。
代表的なターゲットはターゲット・シャフトの一端に取
外し可能に取り付けられて、そこに継手を構成し、また
ターゲット・シャフトは軸受回転子に取り付けられて、
そこに別の継手を構成する。これらの継手は両方とも単
純な接触継手であって、熱伝導に対する抵抗を固有に持
つ。典型的にはこの熱抵抗は、２つの継手の所で取付け
用ボルトの温度を制限して、その有効な寿命が得られる
ように使用される。従って、継手を通る熱伝導が減少
し、このため軸受への熱の伝達が減じ、従ってＸ線管ハ
ウジングへの熱の伝達が減じる。これは、Ｘ線管動作サ
イクルのＸ線発生期間および冷却期間のそれぞれの持続
時間を制御する。

【０００８】

【発明の概要】Ｘ線管はハウジング、およびハウジング
内に収容されたターゲットを含む。ターゲットはターゲ
ット・シャフトを持ち、ターゲット・シャフトはハウジ
ング内に軸受によって支持されている。ターゲットは回
転させられ、陰極はターゲットに向かって電子ビームを
放出して、ターゲットからＸ線を発生させる。Ｘ線はＸ
線管からその中の窓を通って放出される。ターゲット・
シャフトはターゲットと一体であって、ターゲットから
軸方向に伸びており、このため熱はターゲットからター
ゲット・シャフトへ、継手による熱抵抗を受けずに伝導
する。軸受は回転子ハブを含み、回転子ハブはターゲッ
ト・シャフトに取外し可能に接合されていて、軸受の固
定子の温度を優先的に制限するために軸受の固定子への
熱伝導を改善する形状に作られている。

【０００９】本発明は、添付の図面を参照して好ましい
実施の形態を以下に説明するところから、他の目的およ
び利点と共によりよく理解されよう。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例のによる
模範的なＸ線管１０を示す。Ｘ線管１０は、排気されて
内部が真空にされている通常のガラスのフレームまたは
ハウジング１２を含む。ハウジング１２はその後端部１
２ａと前端部１２ｂとの間に軸方向に配置された窓１２
ｃを含む。Ｘ線管１０は縦方向の中心軸線の周りにほぼ
軸対称であり、その内部に電子ビーム１４ａを放出する
ための陰極組立体および電子ビームの一部をＸ線または
Ｘ線ビーム１４ｂに変換するための陽極組立体を含む。
Ｘ線ビームは窓１２ｃを通って放出される。

【００１１】更に詳しく説明すると、陽極組立体は改良
された環状の陽極ターゲット１６を含み、このターゲッ
ト１６は円板の形であり、ターゲットと一体に設けられ
てターゲットから軸方向に伸びるターゲット・シャフト
１８を持つ。このターゲット・シャフトは、ターゲット
１６をＸ線管１０の中心軸線の周りに回転できるように
ジャーナル軸受２０によってハウジング１２に対して回
転自在に支持されている。

【００１２】図２をも参照して説明すると、軸受２０は
ハウジング１２の内部に同軸に伸びる管状の軸受固定子
２２を含み、軸受固定子の後端部２２ａが通常の環状の
支持体２４によってハウジング１２に固定接合されてい
る。軸受固定子２２は図２に示されているような前端部
２２ｂを持つ。環状の軸受回転子２６が軸受固定子２２
を同心に取り囲み、軸受回転子と軸受固定子との間に、
液体ガリウムの様な液体潤滑剤を受ける適当なジャーナ
ル環状空間２８を半径方向に画成する。液体潤滑剤は、
通常のジャーナル軸受のように固定子軸受２２上に軸受
回転子２６を回転自在に支持する。ターゲット１６の回
転中に発生される半径方向荷重を支持するために所望通
りに任意の適当な構成を用いることができる。

【００１３】ジャーナル環状空間２８は通常のように軸
受回転子２６と軸受固定子２２との間の半径方向軸受荷
重を支持するように作用する。軸受回転子２６のスラス
ト荷重は、任意の適当な位置に従来のスラスト軸受を配
置することにより対処することができる。図２に示す模
範的な実施例では、軸受固定子２２は、その前端部２２
ｂから適当に隔たって配置された環状の半径方向ランド
２２ｃを含んでいてもよい。スラスト軸受２８ｔがジャ
ーナル環状空間２８と流体流通関係に配置されて、液体
潤滑剤を共用する。

【００１４】軸受回転子２６を回転させ、従ってそれに
取り付けられたターゲット１６を回転させて、通常のよ
うにターゲット１６の周縁近くの焦点トラックに沿って
電子ビーム１４ａを一様に分布させて、それに対応して
焦点トラックへの熱入力を広げるための通常の回転駆動
手段が設けられる。ターゲット１６自体は通常の任意の
形態を取ってよく、また図２に仮想線で示すように通常
の裏当て板を設けてもよい。図１および２に示す模範的
な実施例では、軸受回転子２６の後端部は通常の回転子
巻線３０ａを支持し、回転子巻線３０ａはハウジングに
適当に装着された同心の固定子巻線３０ｂと共働する。
これらは包括的に電気モータを構成し、通常の電源装置
３２から適当に給電される。

【００１５】図１に示す陰極組立体は通常のものであ
り、動作時に窓１２ｃを通ってＸ線１４ｂを放出させる
ためにターゲット１６の焦点トラックに衝突させる電子
ビーム１４ａを放出するように作用する陰極３４を含
む。電子ビーム１４ａは任意の適当なパワーを持つもの
であってよく、模範的な実施例では、定常状態でターゲ
ット１６に約４．０ｋＷの熱入力を生じさせるように構
成される。ターゲット１６へのこの比較的高い熱入力
は、Ｘ線管１０の種々の動作温度を、Ｘ線管１０の有効
な寿命を保証するための特定の限界以下に維持するため
に、適切に管理しなければならない。Ｘ線管１０は通
常、Ｘ線管１０の温度が許容限界以内に維持されるよう
にＸ線発生期間と冷却期間とに交互に作動される。発生
されるＸ線は通常の任意の目的のために用いることがで
き、特にＸ線管１０はコンピュータ断層撮影（ＣＴ）ス
キャナーに用いるように構成することができる。

【００１６】ターゲット１６の冷却は、冷却期間の最初
の２〜３分の間は温度の４乗に比例する放射熱伝達によ
って主に行われる。放射によるターゲット１６の最初の
短い冷却期間後は、伝導による熱伝達がターゲット１６
の主要な冷却作用となる。本発明によれば、伝導による
熱管理を改善して、ターゲット１６の冷却のために必要
な時間を低減し、これにより所与の時間内でのＣＴ走査
数を増大させる。この熱伝導の管理の改良は、最大軸受
温度およびボルト温度を対応する設計限界以下に維持し
ながら得られる。

【００１７】更に具体的に、図２を参照して説明する
と、ターゲット１６は軸受２０に取外し可能に接合し
て、組み立ておよび分解ができるようにするのが好まし
い。その為には、複数の周方向に間隔を置いて配置され
たボルト３６のような適当な締結具が必要である。熱伝
導により、熱がＸ線管１０の温度の低い部分へ、例えば
軸受固定子２２、軸受回転子２６、およびジャーナル環
状空間２８内の軸受潤滑剤へ移動するとき、必然的にボ
ルト３６が加熱される。ターゲット１６から軸受２０へ
の熱伝導を最大にすると同時に、ボルト３６の有効な寿
命が得られるようにボルト３６の温度を適切な設計限界
以内に保つためにボルト３６の過熱をさけることが望ま
しい。

【００１８】本発明の一特徴によれば、ターゲット・シ
ャフト１８はターゲット１６と一体に設けられて、両者
の間に熱伝導を妨げ又は小さくするような継手を無くす
ためにワンピース（ｏｎｅ−ｐｉｅｃｅ）部品を構成す
る。ターゲット・シャフト１８はターゲット１６の後面
からハウジング１２の後端部１２ａへ向かって軸方向に
伸びていて、これにより熱をターゲット１６から、継手
や同様な不連続部による熱抵抗や熱妨害も無く、一体の
ターゲット・シャフト１８に通す。ターゲット・シャフ
ト１８は共通の鋳造または鍛造によりターゲット１６と
一体に形成するか、或いはターゲット１６に溶接または
ろう付けしてもよい。ターゲット・シャフト１８は軸受
回転子２６にボルト３６により取外し可能に接合され
て、突合わせターゲット継手３８を構成する。突合わせ
ターゲット継手３８は、ボルト３６への熱伝導を制限し
且つ動作中のそれらのボルトの温度上昇を制限するため
の優先的熱伝導抵抗を生じる。しかし、動作中のターゲ
ット１６から熱を散逸するよに伝導するために、熱伝導
によりターゲット・シャフト１８から軸受回転子２６へ
熱が通る。

【００１９】本発明によれば、軸受回転子２６は、軸受
固定子の前端部２２ｂの所に配置された環状で球根状の
回転子ハブ４０を含む。この回転子ハブ４０は、玉軸受
により支持されたターゲットを持つ従来のＸ線管に通常
設けられるものよりは外径が大きく、従って最初は回転
子ハブ４０を通って軸方向により多くの熱を伝導し、次
いで半径方向内向きにジャーナル環状空間２８内の潤滑
剤へ伝導することができる。ターゲット・シャフト１８
および回転子ハブ４０の種々の寸法を選択することによ
って、ターゲット１６からの熱をより一様な分布でジャ
ーナル環状空間２８内の潤滑剤へ優先的に運んで、温度
制限箇所となるような任意の特定の箇所への不所望な熱
の集中を生じること無く、ターゲット１６から熱を一層
効果的に散逸させることができる。例えば、従来の設計
におけるターゲット取付け用ボルトは、その最大温度を
特定の限界内に維持して有効な寿命が得られるようにし
なければならないので、Ｘ線管の動作を制限する既知の
１つの箇所である。回転形のターゲット１６は適当な軸
受に取り付けなければならないので、ターゲット１６は
軸受の前端部領域に取り付けられるが、該前端部領域は
ターゲット１６から熱を受け取る部分であるので、その
取付け部が別の制限箇所となる。

【００２０】図２に示されるように、ターゲット・シャ
フト１８はターゲット１６から軸方向に伸びて、それと
共に一層長い温度勾配を与えるようになっており、好ま
しくは、ターゲット・シャフト１８から熱が伝導により
最初は軸方向に回転子ハブ４０に入り、次いで半径方向
内向きにジャーナル環状空間２８内の潤滑剤へ伝導する
ように、ジャーナル環状空間２８の半径方向外側に配置
される。ターゲット・シャフト１８は、好ましくは、軸
受固定子２２の前端部２２ｂへの直接的な熱伝導を制限
するために中空で管の形になっている。ターゲット１６
からジャーナル環状空間２８の内の小さな一部分へ、特
にジャーナル環状空間２８の前端部へ熱を伝導すること
は、その部分の温度がより急速に特定の最大限界へ上昇
するので望ましくない。ターゲット１６からの熱伝導を
ターゲット・シャフト１８を介して軸受回転子ハブ４０
へ広げることにより、熱はより一様に散逸されて、ター
ゲット１６の最も近くに位置している軸受固定子２２の
前端部２２ｂのような種々の箇所の加熱時間および温度
が低減される。

【００２１】図２に示されている回転子ハブ４０はター
ゲット１６に面している平らな前端部４０ａ、適当なボ
ルト４２によって回転子巻線３０ａに固定接合されてい
る反対側の後端部４０ｂ、および前端部と後端部との間
の軸方向に伸びる実質的に中実な中間部分４０ｃを含
む。本発明の一実施例によれば、ターゲット・シャフト
１８は回転子ハブの前端部４０ａから中間部分４０ｃま
での適当な箇所に接合されて、熱が最初はターゲット１
６から軸方向に中間部分４０ｃへ伝導され、次いで半径
方向内向きにジャーナル環状空間へ向かうようにする。
このようにして、軸受固定子２２の前端部２２ｂにおけ
るジャーナル軸受２０への熱伝導を低減し、これに対応
して前端部２２ｂの加熱時間を減少し、動作中の前端部
２２ｂの最大達成温度を低減することができる。

【００２２】図２に示されている好ましい実施例では、
回転子ハブの前端部４０ａは平らであって、ターゲット
・シャフト１８の半径方向内側部分から軸方向に隔たっ
ていて、ターゲット・シャフト１８と前端部４０ａとの
間の直接的な熱伝導が防止される。回転子ハブの中間部
分４０ｃは、ターゲット・シャフト１８がボルト３６に
よって接合される周縁部を持つ。図２に示されているよ
うに、回転子ハブの中間部分４０ｃの外周面はフランジ
を画成する半径方向の段部を持ち、このフランジに対し
てターゲット・シャフト１８の平らな環状の後端部が突
合わせ接触して、ターゲット継手３８を構成する。ター
ゲット継手３８は回転子ハブ４０の前端部と後端部との
間の軸方向中央の近くに配置されて、ターゲット・シャ
フト１８に対する中央取付け点を提供する。

【００２３】これに対応して、ターゲット・シャフト１
８は軸方向断面が肘形の形状になるように形成されて、
回転子ハブの前端部４０ａを同軸に受け入れて配置でき
るようにする中孔を画成する。ターゲット・シャフト１
８は、好ましくは、ターゲット１６の中心部から軸方向
に伸びる前側すなわち第１部分１８ａ、第１部分１８ａ
から半径方向外向きに伸びていて、回転子ハブの前端部
４０ａおよび軸受固定子の前端部２２ｂの両者から軸方
向に隔たった円板の形の中間すなわち第２部分１９ｂ、
並びに第２部分１９ｂの周縁部分から軸方向に伸びる管
状の後側すなわち第３部分１８ｃを含む。第３部分１８
ｃは第１部分１８ａと同軸で平行である。また第３部分
１８ｃは回転子ハブの中間部分４０ｃから部分的に半径
方向外側に隔たっていて、両者の間の半径方向の熱伝導
が防止される。このようにして、ターゲット・シャフト
１８からの熱伝導は、軸受固定子の前端部２２ｂにおい
て、回転子ハブの前端部４０ａにおいて、および回転子
ハブの中間部分４０ｃに沿った適当な軸方向距離にわた
って防止される。従って、ターゲット１６からの熱伝導
は、蛇行したターゲット・シャフト１８を通って、その
周縁部分に沿ったターゲット継手３８から回転子ハブの
中間部分４０ｃに入る。回転子ハブの中間部分４０ｃの
周縁に沿った、部分的にターゲット継手３８を画成する
段状のフランジは、半径方向に伸びていて、ターゲット
・シャフトの第３部分１８ｃの端部と相補的な形状にな
っている。ボルト３６がターゲット・シャフトの第３部
分１８ｃをフランジに固定接合する。

【００２４】ターゲット・シャフト１８のこの延長した
構造により、ターゲット１６から軸受回転子ハブ４０と
のターゲット継手３８まで温度勾配を作るために利用で
きる経路が長くなる。ターゲット・シャフト１８からの
熱は、軸受固定子２２の前端部２２ｂおよび軸受回転子
２６の前端部４０ａを効果的にバイパスして、ターゲッ
ト・シャフトの周縁部分から回転子ハブの中間部分４０
ｃに伝導する。その結果生じる回転子ハブ４０に沿った
温度分布は、その軸方向長さに沿ってより一様になる。
それに対応してジャーナル軸受２０の最大温度が低減す
る。特に、軸受回転子の前端部２２ｂの温度は、ターゲ
ット・シャフト１８からの直接的な熱伝導が防止されて
いるので大幅に低減することができる。更に、ボルト３
６の温度も、ターゲット継手３８がターゲット１６から
隔たっているのでかなり低減することができる。

【００２５】ジャーナル軸受２０から熱を一層効果的に
除去するために、図１および２に示すように、オイルの
ような適当な冷却流体４４ａを閉ループで軸受固定子２
２を通して循環させる適当な冷却流体循環装置４４を設
けて、軸受の回転子ハブ４０を通ってジャーナル環状空
間２８内の潤滑剤へ、次いでそこから軸受固定子２２へ
伝導された熱を除去する。冷却流体循環装置４４はＸ線
管１０の外部に配置された適当な熱交換器４４ｂを含
み、これは通常のように冷却流体４４ａから熱を除去し
た後、その冷却流体４４ａを軸受固定子２２へ循環させ
る。軸受固定子２２は、好ましくは、冷却流体４４ａを
前端部２２ｂまで運び且つ前端部２２ｂから熱を取って
流出させることのできる適当な導管またはチャネルを持
つ中空の管である。

【００２６】図３は、本発明の第２の実施例によるＸ線
管１０の一部分を示す。この実施例では、若干変更した
軸受固定子２２Ｂおよび軸受回転子２６Ｂを含み、比較
的に短く且つ簡単にしたターゲット・シャフト１８Ｂが
回転子ハブ４０Ｂの前端部４０ａに直接接合される。こ
の実施例ではまた、軸受固定子２２Ｂの半径方向ランド
２２ｃが軸受固定子２２Ｂの前端部２２ｂの所に配置さ
れている。軸受回転子２６Ｂが更に、軸方向断面がＬ字
形の環状のリップ２６ａを含む。リップ２６ａは回転子
ハブの前端部４０ａに一体に接合されていて、軸受固定
子のランド２２ｃを捕捉し、そこに環状空間３８内の潤
滑剤と流体流通関係に配置されたスラスト軸受２８ｔを
画成する。リップ２６ａはろう付け又は溶接等によって
回転子ハブ４０Ｂと一体に接合されて、その継手の熱伝
導抵抗を低減するかゼロにする。リップ２６ａは、好ま
しくは、ジャーナル環状空間２８または軸受固定子２２
の外周縁と回転子ハブの中間部分４０ｃの周縁部との間
に半径方向に回転子ハブの前端部４０ａに一体に接合さ
れる。

【００２７】ターゲット・シャフト１８Ｂは簡単な円筒
形または管状の部材であって、ターゲット１６の中心部
に一体に接合されてワンピース部品を構成し、ターゲッ
ト・シャフト１８Ｂの後端部は軸受回転子のリップ２６
ａの半径方向内向きに伸びる部分に、例えばデイドー
（ｄａｄｏ）のように、接合されて、ターゲット継手を
構成する。ターゲット・シャフト１８Ｂは、適当な手段
によって回転子ハブ４０Ｂに取外し可能にボルト止めす
ることができる。図３に示す模範的な実施例では、複数
のボルト３６がターゲット１６のハブを軸方向に通り抜
け、次いでターゲット・シャフト１８Ｂの環状部分を通
り抜けて、リップ２６ａ中の取付け孔にネジ係合し、タ
ーゲット１６およびターゲット・シャフト１８Ｂをリッ
プ２６ａに対して圧縮する。

【００２８】このような構成では、動作中に生じる熱は
ターゲット１６から半径方向内向きに伝導し、そしてタ
ーゲット・シャフト１８Ｂを軸方向に伝導し、そこから
最初にリップ２６ａを軸方向に通って回転子ハブ４０Ｂ
へ伝導する。リップ２６ａは軸受固定子２２Ｂから軸方
向に隔たっているので、軸受固定子の前端部２２ｂへの
直接的な熱伝導は低減する。従って、熱伝導は、リップ
２６ａの基部を通って回転子ハブの前端部４０ａをより
半径方向外側の位置で通ることにより軸方向に回転子ハ
ブ４０Ｂに流れるように部分的にバイパスされる。この
ように、軸受固定子の前端部２２ｂをバイパスした熱
は、回転子ハブ４０Ｂの軸方向範囲にわたってより一様
に、ジャーナル環状空間２８内の潤滑剤へ優先的に分配
される。従って、軸受固定子の前端部２２ｂの温度上昇
は低減され、伝導による熱はジャーナル環状空間２８を
通って軸受固定子２２Ｂへ一層効果的に伝えられる。こ
の実施例では冷却流体循環装置４４も使用して、冷却流
体４４ａを中空の軸受固定子２２Ｂの内部へ循環させる
ことにより、回転子ハブ４０Ｂを介して軸受固定子２２
Ｂへ運ばれた熱が除去される。

【００２９】図３に示した前部取付け設計では、最大軸
受温度が低減し、軸受の長さに沿って温度はより一様に
分布する。これにより軸受の動作が改善され、軸受の寿
命が長くなる。図２に示した中間取付け設計の方が最良
の性能が得られるが、Ｘ線管のエンベロープの寸法に制
限が課せられる場合には所望により図３に示した前部取
付け設計を使用することができる。図２に示した中間取
付け設計では、ターゲット１６上に設けられる裏当て板
等によって課せられる限界内で軸受の回転子ハブ４０の
半径方向範囲を最大にすることが好ましい。

【００３０】以上のように、ターゲット・シャフトを一
端部でターゲット１６と一体にすることにより、従来の
継手による設計のものと比較して、継手による熱伝導ま
たは熱抵抗が実効的に無くなる。ターゲット・シャフト
および軸受回転子ハブの両方を上述のように適切に構成
することにより、ターゲット１６から伝導する熱を優先
的に軸受回転子ハブへ伝えて、より一様に分布させ、そ
れに対応して温度制限高温領域の温度を低減する。ター
ゲット１６を軸受回転子に対して組み立て且つ分解でき
るようにする締結具への熱伝達を制限するための適当な
継手熱抵抗を与えるただ単一のターゲット継手３８を保
持しながら、改善された熱伝導の管理が得られる。

【００３１】以上、本発明の好ましい模範的な実施例と
考えられるものについて説明してきたが、当業者には本
明細書中の教示から種々の変更をなしうることが明らか
であろう。従って本発明の範囲内のこのような全ての変
更を包含するように特許請求の範囲は記載してある。

【図面の簡単な説明】

【図１】軸受に接合された改良されたターゲットおよび
ターゲット・シャフトを持つ模範的なＸ線管の部分断面
側面図である。

【図２】本発明の一実施例による図１のＸ線管の中心軸
線に沿ったターゲット、ターゲット・シャフトおよび軸
受の拡大断面図である。

【図３】本発明の別の実施例によるターゲット、ターゲ
ット・シャフトおよび軸受を示す図２と同様な拡大断面
図である。

【符号の説明】１０Ｘ線管１２ハウジング１６陽極ターゲット１８ターゲット・シャフト２０ジャーナル軸受２２軸受固定子２６軸受回転子３０ａ回転子巻線３０ｂ固定子巻線３４陰極４０回転子ハブ４４冷却流体循環装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前端部および後端部を持ち、これらの両
端部の間に窓が設けられている環状のハウジングと、環状の陽極ターゲットと、上記ターゲットと一体に設けられて、上記ターゲットか
ら軸方向に伸びていて、継手による熱抵抗を受けずに上
記ターゲットからの熱を伝導して通すターゲット・シャ
フトと、上記ターゲットを回転自在に支持するために上記ターゲ
ット・シャフトに取外し可能に接合されている軸受と、上記ターゲット・シャフトを回転させるための回転駆動
手段と、上記ハウジングの上記前端部に隣接して上記ハウジング
内部に設けられて、上記窓からＸ線を放出させるために
上記ターゲットに衝突するように電子ビームを放出する
陰極手段とを有するＸ線管。
【請求項２】上記軸受が、上記ハウジングの内部に伸
びていて、上記ハウジングに固定接合された後端部およ
びその反対側の前端部を持つ軸受固定子と、上記軸受固
定子を取り囲む軸受回転子とを有し、上記軸受回転子は
上記軸受固定子との間に、上記軸受固定子上に上記軸受
回転子を回転自在に支持するための液体潤滑剤を受け入
れるジャーナル環状空間を画成し、上記軸受回転子が上
記軸受固定子の上記前端部の所に配置された環状の回転
子ハブを含んでおり、上記ターゲット・シャフトが、上記ターゲットから熱を
上記回転子ハブへ伝導するために上記回転子ハブに取外
し可能に接合されて、突合わせターゲット継手を構成し
ている請求項１記載のＸ線管。
【請求項３】上記ターゲット・シャフトからの熱が最
初軸方向に上記回転子ハブに入ってから半径方向内向き
に上記潤滑剤へ伝導するように、上記ターゲット継手が
上記ジャーナル環状空間より半径方向外側に配置されて
いる請求項２記載のＸ線管。
【請求項４】上記ターゲット・シャフトが、上記軸受
固定子の上記前端部への熱伝導を制限するために中空に
なっている請求項３記載のＸ線管。
【請求項５】上記回転子ハブが、上記ターゲットに面
している前端部と、上記回転駆動手段に固定接合された
反対側の後端部と、これらの両端部の間の軸方向に伸び
る中間部分とを有し、上記ターゲット・シャフトが、熱を最初軸方向に上記中
間部分に伝導してから半径方向内向きに上記ジャーナル
環状空間へ向かって伝導するために、上記回転子ハブの
上記前端部および上記中間部分の内の一方に接合されて
いる請求項４記載のＸ線管。
【請求項６】上記回転子ハブの上記前端部が上記ター
ゲット・シャフトから軸方向に隔たっており、上記回転
子ハブの上記中間部分が周縁部を持ち、上記ターゲット
・シャフトが上記回転子ハブの上記前端部と上記後端部
との間で上記中間部分の上記周縁部に軸方向に取り付け
られている請求項５記載のＸ線管。
【請求項７】上記ターゲット・シャフトが、上記ター
ゲットから伸びている管状の第１部分と、上記第１部分
から半径方向外向きに伸びていて、上記回転子ハブの上
記前端部から軸方向に隔たっている第２部分と、上記第
１部分と平行に上記第２部分の周縁部から軸方向に伸び
ている第３部分とを有し、上記第３部分の一部が上記回
転子ハブの上記中間部分から半径方向外側に隔たってい
る請求項６記載のＸ線管。
【請求項８】上記回転子ハブの上記中間部分がフラン
ジを含み、上記ターゲット・シャフトの上記第３部分が
上記フランジに固定接合されて、上記ターゲット継手を
構成している請求項７記載のＸ線管。
【請求項９】更に、上記軸受回転子の上記回転子ハブ
を通って上記潤滑剤へ伝導されてから上記軸受固定子に
伝送された熱を除去するために、上記軸受固定子の内部
に冷却流体を循環させる手段を含んでいる請求項８記載
のＸ線管。
【請求項１０】上記ターゲット・シャフトが上記回転
子ハブの上記前端部に接合されている請求項５記載のＸ
線管。
【請求項１１】上記軸受固定子がその前端部に環状の
半径方向ランドを含み、上記軸受回転子が、上記回転子
ハブの上記前端部に一体に接合された環状のリップであ
って、上記軸受固定子の上記ランドを捕捉して、上記ジ
ャーナル環状空間と流体連通関係に配置されたスラスト
軸受を画成する環状のリップを含み、上記ターゲット・
シャフトが上記ターゲットからの熱を上記回転子ハブの
上記前端部へ伝導するために上記リップに接合されてい
る請求項１０記載のＸ線管。
【請求項１２】上記リップが、上記ジャーナル環状空
間と上記回転子ハブの上記中間部分との間で半径方向に
上記回転子ハブの上記前端部に接合されている請求項１
１記載のＸ線管。