JPH1145675A

JPH1145675A - 回転陽極型ｘ線管およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1145675A
Application number: JP20115197A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Sugiura; 弘行杉浦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-28
Filing date: 1997-07-28
Publication date: 1999-02-16
Anticipated expiration: 2017-07-28
Also published as: JP4791615B2

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性を向上した回転陽極型Ｘ線管およびそ
の製造方法を提供すること。【解決手段】Ｘ線を発生する回転ターゲットが固定さ
れた回転軸１５と、この回転軸１５が連結された有底円
筒状の第１回転体２２と、この第１回転体２２に連結さ
れた第２回転体２４と、第１回転体２２と第２回転体２
４間に位置する固定体２６とを具備した回転陽極型Ｘ線
管において、第１回転体２２をＣｕあるいはＣｕ合金で
形成し、回転軸１５と第１回転体２２との連結、および
第１回転体２２と第２回転体２６との連結を、それぞれ
ろう接で行ったことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転ターゲットか
らＸ線を発生する回転陽極型Ｘ線管およびその製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転陽極型Ｘ線管について図５を
参照して説明する。図５は、回転陽極型Ｘ線管の回転タ
ーゲット部分および回転ターゲットを回転させる回転機
構部分を抜き出して示している。符号５１は、回転陽極
型Ｘ線管を構成する真空容器で、その一部が図示されて
いる。真空容器５１内に回転ターゲット５２が配置され
ている。回転ターゲット５２は回転軸５３にねじ５４で
固定され、回転軸５３は第１回転体５５に連結されてい
る。第１回転体５５は有底円筒状をしており、第１回転
体５５の底部５５ａ中央の透孔部分に回転軸５３がねじ
込まれ連結されている。

【０００３】また、第１回転体５５内部の底部５５ａに
第２回転体５６が固定されている。第２回転体５６は、
回転軸５３が回転する軸と同じ軸上で回転し、鍔状に広
がった上端部５６ａが第１回転体５５の底部５５ａにね
じ５７で固定されている。また、第１回転体５５とねじ
５７は、例えば符号Ａで示すようにねじ５７の頭の部分
が溶接されている。

【０００４】第１回転体５５の円筒状部分５５ｂの内部
で、第１回転体の５５と第２回転体５６で挟まれた空間
に固定体５８の筒状部分が配置されている。固定体５８
の下方は円柱状に構成されている。また、固定体５８と
第２回転体５６間に、所定の間隔でベアリング５９ａ、
５９ｂが配置されている。ベアリング５９ａ、５９ｂは
同心の２つの円筒部材６０ａ、６０ｂで固定され、図の
下方に位置するベアリング６０ｂは固定体５８の段部５
８ａに接触している。

【０００５】上記した構成の回転陽極型Ｘ線管におい
て、外部から回転磁界が加えられと、第１回転体５５お
よび第２回転体５６が回転し、これらに連結された回転
ターゲット５２が回転する構成になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転陽極型Ｘ線
管は、その陽極部分は、回転ターゲット５２や回転軸５
３、第１回転体５５などから構成されている。この場
合、回転ターゲット５２を固定する回転軸５３には、回
転ターゲット５２の熱が直接伝わるため、Ｗ（タングス
テン）、Ｍｏ（モリブデン）、またはこれらの合金など
高融点金属が使用されている。また、第１回転体５５の
底部５５ａにはＦｅ（鉄）やＦｅ系金属が使用されてい
る。底部５５ａから連続する第１回転体５５の円筒状部
分５５ｂは、例えば同心状の二層構造になっており、内
層にはＦｅやＦｅ系金属が使用され、外層にはＣｕ
（銅）やＣｕ合金が使用されている。

【０００７】ところで、第１回転体５５の底部５５ａに
は、第２回転体５６との接合のため、あるいは、第１回
転体５５と第２回転体５６を固定するねじ５７を第１回
転体５５や第２回転体５６と溶接するために、ＦｅやＦ
ｅ系金属が使用されている。ＦｅやＦｅ系金属は熱伝導
率が低いため、回転軸５３の熱が第１回転体５５の円筒
状部分５５ｂに伝わりにくく、放熱特性を低下させる。
また、回転軸５３の熱が、第２回転体５６を経てベアリ
ング５９ａに流れ、ベアリング５９ａの温度を上昇させ
回転性能を劣化させる。

【０００８】また、回転軸５３と第１回転体５５の接合
部分、および、第１回転体５５の底部５５ａと円筒状部
分５５ｂとの接合部分の温度が高くなり、接合部分の強
度が劣化する。また、これらの接合部分には、ＣｕやＡ
ｇ（銀）を主としたろう材を使用したろう接が行われて
いる。このため、温度が上昇すると、ろう材の蒸気圧特
性から蒸発劣化を起こすことがある。

【０００９】上記したように、従来の回転陽極型Ｘ線管
は、放熱特性が低く、また、回転性能が劣化し、接合部
分の強度が弱くなるなど信頼性に欠ける場合があった。

【００１０】本発明は、上記した欠点を解決するもの
で、信頼性を向上した回転陽極型Ｘ線管およびその製造
方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線を発生す
る回転ターゲットが固定された回転軸と、この回転軸が
連結された有底円筒状の第１回転体と、この第１回転体
に連結された第２回転体と、前記第１回転体と前記第２
回転体間に位置する固定体とを具備した回転陽極型Ｘ線
管において、前記第１回転体をＣｕあるいはＣｕ合金で
形成し、前記回転軸と前記第１回転体との連結、および
前記第１回転体と前記第２回転体との連結を、それぞれ
ろう接で行ったことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。

【００１２】また、本発明は、Ｘ線を発生する回転ター
ゲットが固定された回転軸と、この回転軸が連結された
有底円筒状の第１回転体と、この第１回転体に連結され
た第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体間に
位置する固定体とを具備した回転陽極型Ｘ線管におい
て、前記回転軸と前記第１回転体との連結、および、前
記第１回転体と前記第２回転体との連結を、それぞれろ
う材としてＮｉ合金を使用したろう接で行ったことを特
徴としている。

【００１３】また、第１回転体と第２回転体がねじで固
定され、前記第１回転体および前記第２回転体それぞれ
とねじとがろう接されていることを特徴としている。

【００１４】また、第２回転体が回転する軸に対し、第
１回転体の振れまわりを２００μｍ以下にしたことを特
徴としている。

【００１５】また、本発明は、Ｘ線を発生する回転ター
ゲットが固定された回転軸と、この回転軸が連結された
有底円筒状の第１回転体と、この第１回転体に連結され
た第２回転体と、前記第１回転体と前記第２回転体間に
位置する固定体とを具備した回転陽極型Ｘ線管におい
て、前記第１回転体の円筒状部分に、その円筒状部分の
壁を貫通する開口を設けたことを特徴としている。

【００１６】また、開口が、第１回転体が回転する軸に
対して対象の位置に複数設けられたことを特徴としてい
る。

【００１７】また、本発明の回転陽極型Ｘ線管の製造方
法は、Ｘ線を発生する回転ターゲットを固定するための
回転軸が連結される有底円筒状の第１回転体の回転バラ
ンスを取る工程と、前記第１回転体に連結される第２回
転体の回転バランスを取る工程と、回転バランスが取ら
れた前記第１回転体、および回転バランスが取られた前
記第２回転体、および前記回転軸を一体化する工程と、
前記第１回転体および前記第２回転体と一体化された前
記回転軸に前記回転ターゲットを固定する工程と、前記
前記第１回転体と前記第２回転体の間に固定体を組み込
み、かつ、前記第２回転体と固定体間にベアリングを組
み込む工程とからなっている。

【００１８】また、本発明の回転陽極型Ｘ線管の製造方
法は、Ｘ線を発生する回転ターゲットを固定するための
回転軸、および前記回転軸が連結される有底円筒状の第
１回転体、および前記第１回転体に連結される第２回転
体を一体化する工程と、一体化された前記回転軸および
前記第１回転体および前記第２回転体の回転バランスを
取る工程と、前記第１回転体および前記第２回転体と一
体化して回転バランスが取られた前記回転軸に回転ター
ゲットを固定する工程と、前記前記第１回転体と前記第
２回転体の間に固定体を組み込み、かつ、前記第２回転
体と固定体間にベアリングを組み込む工程とからなって
いる。

【００１９】また、第１回転体と第２回転体との一体化
がろう接であることを特徴としている。

【００２０】また、第１回転体と第２回転体との一体化
の前に、前記第１回転体と前記第２回転体をねじで固定
する工程と、前記第１回転体と前記第２回転体をろう接
で一体化し、その際、前記第１回転体および前記第２回
転体それぞれとねじとを同時にろう接する工程とを設け
たことを特徴としている。

【００２１】上記した構成によれば、第１回転体をＣｕ
あるいはＣｕ合金で形成し、回転軸と第１回転体との連
結、および第１回転体と第２回転体との連結を、それぞ
れろう接で行っている。この場合、回転機構を構成する
回転軸や第１回転体、第２回転体がろう接で強固に固着
され、回転等に対する強度が向上する。また、回転軸が
連結される第１回転体がＣｕあるいはＣｕ合金で形成さ
れているため、放熱特性が向上する。

【００２２】また、回転軸や第１回転体、第２回転体間
をろう接するろう材としてＮｉ合金を使用している。こ
の場合、Ｎｉ合金は高温での強度が強く、蒸気圧特性が
優れているため、十分な接合強度を得ることができる。
なお、上記した特性を考慮した場合、ろう材としてはＮ
ｉ合金のうち、例えばＮｉ−Ｐ合金が有効である。

【００２３】また、第１回転体と第２回転体をろう接す
る際に、予め、第１回転体と第２回転体をねじで固定し
ている。この場合、第１回転体と第２回転体を精度よく
ろう接することができる。そして、第２回転体が回転す
る軸に対し、第１回転体の振れまわりを２００μｍ以下
にすることによって、その後、空気中において回転バラ
ンスを取る必要がなくなる。したがって、固定潤滑剤の
酸化を防げ、回転機構の信頼性や寿命を向上できる。

【００２４】また、第１回転体の円筒状部分に、その円
筒状部分の壁を貫通する開口を、例えば、第１回転体が
回転する軸に対して対称の位置に複数設けている。この
場合、開口を利用して、回転機構を構成するベアリング
の止めねじの締め付けることができ、締め付け作業が簡
単になる。また、開口を通して、ベアリングの熱を放出
できるため、温度上昇による回転劣化を防止できる。

【００２５】また、Ｘ線を発生する回転ターゲットを固
定するための回転軸が連結される有底円筒状の第１回転
体の回転バランスを取り、あるいは、第１回転体に接合
される第２回転体の回転バランスを取り、あるいは、回
転軸や第１回転体、第２回転体を一体化した状態で回転
バランスを取っている。そして、その後、回転軸や第１
回転体、第２回転体をそれぞれ一体化し、あるいは、固
定体やベアリングなどに組み込んでいる。この場合は、
ろう接後の再加工などの工程が必要でなくなるため、組
み立てが簡素化する。また、空気中での回転バランスの
調整が必要でなくなる。したがって、固体潤滑剤の酸化
を防止でき、潤滑特性の低下という問題が解消される。
また、回転機構の信頼性や寿命が向上する。

【００２６】また、第１回転体と第２回転体をねじで固
定する場合、第１回転体と第２回転体をろう接する際
に、第１回転体および第２回転体それぞれとねじとを同
時にろう接している。この場合、これらのろう接を同時
に行うため、ろう接時間が短縮する。

【００２７】上記したように、この発明によれば、放熱
特性や機械的強度、回転特性などの向上で、信頼性の高
い回転陽極Ｘ線管を実現できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
を参照して説明する。

【００２９】符号１１は、Ｘ線管を構成する真空容器
で、真空容器１１内の一端に電子ビームを発生する陰極
１２が配置され、真空容器の他端に陽極１３が配置され
ている。陽極１３の先端部分には、Ｘ線を発生する回転
ターゲット１４が設けられ、回転ターゲット１４は回転
軸１５を介して回転機構１６に連結されている。また、
真空容器１１外の陽極１３近くにステータ１７が配置さ
れている。ステータ１７は回転磁界を発生し、これによ
って回転機構１５を回転させ、さらに回転ターゲット１
４を回転させる。

【００３０】ここで、回転ターゲット１４および回転機
構１６部分の構造について図２を参照して説明する。図
２では、図１に対応する部分には同一の符号を付してあ
る。符号１１は、Ｘ線管を構成する真空容器で、図では
その一部が示されている。真空容器１１内に回転ターゲ
ット１４が配置され、回転ターゲット１４は回転軸１５
にねじ２１で固定されている。また、回転軸１５は第１
回転体２２に連結されている。

【００３１】第１回転体２２は有底円筒状をしており、
全体がＣｕあるいはＣｕ合金で形成されている。第１回
転体２２の底部２２ａ中央の透孔部分に回転軸１５がね
じ込まれ、さらにろう接されている。第１回転体２２の
円筒状部分２２ｂには、その壁部分を貫通するように開
口２３が設けられている。開口２３は第１回転体２２の
回転バランスを考慮して、第１回転体２２の周囲に軸と
対称に複数個、例えば、１８０度間隔に２個あるいは９
０度間隔に４個と偶数設けている。また、第１回転体２
２内部の底部２２ａに第２回転体２４が固定されてい
る。第２回転体２４は、回転軸１５が回転する軸と同じ
軸上に位置し、筒状部分から鍔状に広がった上端部２４
ａが第１回転体２２の底部２２ａにねじ２５で固定さ
れ、さらにろう接されている。なお、第１回転体２２お
よび第２回転体２４それぞれとねじ２５はろう接されて
いる。

【００３２】第１回転体２２の筒状部分２２ｂの内部
で、第１回転体２２と第２回転体２４間の空間に固定体
２６の筒状部分が配置されている。固定体２６の下方は
円柱状に構成されている。そして、固定体２６と第２回
転体２４の間に、所定の間隔でベアリング２７ａ、２７
ｂが配置されている。ベアリング２７ａ、２７ｂ間は同
心の２つの円筒部材２８ａ、２８ｂで固定され、図の下
方に位置するベアリング２７ｂは固定体２６の段部２６
ａに接触している。なお、符号２９は、ベアリング２７
ａ、２７ｂを止めるねじである。

【００３３】ここで、上記した構造の回転陽極型Ｘ線管
において、回転軸１５や第１回転体２２、第２回転体２
４を接合する方法について図３を参照して説明する。な
お、図３では、図２に対応する部分には同一の符号を付
してある。

【００３４】回転軸１５は、例えば、高融点金属のＭ
ｏ、Ｗ、または、ＭｏやＷの合金が使用され、第１回転
体２２の底部２２ａ中央の透孔部分にねじ込まれてい
る。なお、第１回転体２２や、第１回転体２２に連結さ
れる第２回転体２４は、予め、独自に回転バランスが調
整されている。回転バランスを調整した後に、第１回転
体２２と第２回転体２４を複数のねじ２５で固定してい
る。

【００３５】そして、符号Ａで示すように回転軸１５と
第１回転体２２間の垂直方向の環状接合部分、また、符
号Ｂで示すように、ねじ２５の周囲を含む第１回転体２
２と第２回転体２４間の水平方向の環状接合部分、ま
た、符号Ｃで示すように第１回転体２２に接するねじ２
５の頭の周囲に、それぞれＮｉ合金の同じろう材を配置
し、各部分を同時にろう接する。この場合、ろう材とし
てはＮｉ−Ｐ合金が高温で軟化しにくいため適してい
る。

【００３６】上記した接合方法によれば、第１回転体２
２と第２回転体２４はろう接する前に、予め、ねじ２５
で仮固定されている。このため、第１回転体２２と第２
回転体２４を精度よくろう接できる。また、回転軸１５
は第１回転体２２と直接ろう接されているため、回転軸
１５の熱はすみやかに第１回転体２２に伝わり、回転軸
１５の放熱特性がよくなる。また、第１回転体２２や第
２回転体２４は、予め、独自に回転バランスを調整して
いる。したがって、第１回転体２２や第２回転体２４は
すべて最終加工が終了した状態になっている。このた
め、第１回転体２２と第２回転体２４をねじ２５で仮止
めすれば、精度のよいろう接が行え、第２回転体が回転
する軸に対する第１回転体の軸の振れ、いわゆる軸の振
れまわりを２００μｍ以下にできる。このような場合、
ろう接後は、再加工せずに回転体として組み上げること
ができる。また、回転機構を組み上げた後に、空気中で
の回転調整作業がなくなる。したがって、ベアリングな
どに通常使用される固体潤滑剤の劣化がなくなり、回転
特性を向上できる。

【００３７】上記した実施の形態では、第１回転体２２
や第２回転体２４を、一体化する前に、予め、独自に回
転バランスを調整している。しかし、図４に示すよう
に、回転軸１５や第１回転体２２、第２回転体２４をそ
れぞれろう接によって一体化し、さらに、回転軸１５に
ターゲット１４を固定し、この状態で回転バランスを取
るようにすることもできる。そして、その後、固定体と
組み合わせ、また、ベアリングを組み込み回転機構に組
み上げるようにする。この場合も、回転機構を組み上げ
た後に、空気中での回転調整作業が必要とされない。し
たがって、ベアリングなどに使用される固体潤滑剤の劣
化がなく、回転特性が向上する。なお、図４には、図１
ないし図３に対応する部分には同一の符号が付してあ
る。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、信頼性を向上した回転
陽極型Ｘ線管およびその製造方法を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を説明する概略の構造図で
ある。

【図２】本発明の実施の形態を説明する概略の断面図で
ある。

【図３】本発明の実施の形態を説明する概略の断面図
で、回転機構の組み立て方法を説明する図である。

【図４】本発明の他の実施形態を説明する概略の断面図
である。

【図５】従来例を説明する概略の構造図である。

【符号の説明】

１１…真空容器１２…陰極１３…陽極１４…回転ターゲット１５…回転軸１６…回転機構１７…ステータ２１…ねじ２２…第１回転体２２ａ…第１回転体の底部２２ｂ…第１回転体の筒状部分２３…開口２４…第２回転体２４ａ…第２回転体の鍔状部分２５…ねじ２６…固定体２７ａ、２７ｂ…ベアリング

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線を発生する回転ターゲットが固定さ
れた回転軸と、この回転軸が連結された有底円筒状の第
１回転体と、この第１回転体に連結された第２回転体
と、前記第１回転体と前記第２回転体間に位置する固定
体とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、前記第１回
転体をＣｕあるいはＣｕ合金で形成し、前記回転軸と前
記第１回転体との連結、および前記第１回転体と前記第
２回転体との連結を、それぞれろう接で行ったことを特
徴とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項２】Ｘ線を発生する回転ターゲットが固定さ
れた回転軸と、この回転軸が連結された有底円筒状の第
１回転体と、この第１回転体に連結された第２回転体
と、前記第１回転体と前記第２回転体間に位置する固定
体とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、前記回転軸
と前記第１回転体との連結、および、前記第１回転体と
前記第２回転体との連結を、それぞれろう材としてＮｉ
合金を使用したろう接で行ったことを特徴とする回転陽
極型Ｘ線管。
【請求項３】第１回転体と第２回転体がねじで固定さ
れ、前記第１回転体および前記第２回転体それぞれとね
じとがろう接されていることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項４】第２回転体が回転する軸に対し、第１回
転体の振れまわりを２００μｍ以下にしたことを特徴と
する請求項１または請求項２記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項５】Ｘ線を発生する回転ターゲットが固定さ
れた回転軸と、この回転軸が連結された有底円筒状の第
１回転体と、この第１回転体に連結された第２回転体
と、前記第１回転体と前記第２回転体間に位置する固定
体とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、前記第１回
転体の円筒状部分に、その円筒状部分の壁を貫通する開
口を設けたことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項６】開口が、第１回転体が回転する軸に対し
て対象の位置に複数設けられたことを特徴とする請求項
５記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項７】Ｘ線を発生する回転ターゲットを固定す
るための回転軸が連結される有底円筒状の第１回転体の
回転バランスを取る工程と、前記第１回転体に連結され
る第２回転体の回転バランスを取る工程と、回転バラン
スが取られた前記第１回転体、および回転バランスが取
られた前記第２回転体、および前記回転軸を一体化する
工程と、前記第１回転体および前記第２回転体と一体化
された前記回転軸に前記回転ターゲットを固定する工程
と、前記前記第１回転体と前記第２回転体の間に固定体
を組み込み、かつ、前記第２回転体と固定体間にベアリ
ングを組み込む工程とからなる回転陽極型Ｘ線管の製造
方法。
【請求項８】Ｘ線を発生する回転ターゲットを固定す
るための回転軸、および前記回転軸が連結される有底円
筒状の第１回転体、および前記第１回転体に連結される
第２回転体を一体化する工程と、一体化された前記回転
軸および前記第１回転体および前記第２回転体の回転バ
ランスを取る工程と、前記第１回転体および前記第２回
転体と一体化して回転バランスが取られた前記回転軸に
回転ターゲットを固定する工程と、前記前記第１回転体
と前記第２回転体の間に固定体を組み込み、かつ、前記
第２回転体と固定体間にベアリングを組み込む工程とか
らなる回転陽極型Ｘ線管の製造方法。
【請求項９】第１回転体と第２回転体との一体化がろ
う接であることを特徴とする請求項７または請求項８記
載の回転陽極型Ｘ線管の製造方法。
【請求項１０】第１回転体と第２回転体との一体化の
前に、前記第１回転体と前記第２回転体をねじで固定す
る工程と、前記第１回転体と前記第２回転体をろう接で
一体化し、その際、前記第１回転体および前記第２回転
体それぞれとねじとを同時にろう接する工程とを設けた
ことを特徴とする請求項７または請求項８記載の回転陽
極型Ｘ線管の製造方法。