JPS61259445A - 回転陽極型x線管 - Google Patents

回転陽極型x線管

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JPS61259445A
JPS61259445A JP60099613A JP9961385A JPS61259445A JP S61259445 A JPS61259445 A JP S61259445A JP 60099613 A JP60099613 A JP 60099613A JP 9961385 A JP9961385 A JP 9961385A JP S61259445 A JPS61259445 A JP S61259445A
Authority
JP
Japan
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heat
anode
pipe
group
rotating
Prior art date
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Pending
Application number
JP60099613A
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English (en)
Inventor
Setsuo Yamamoto
節雄 山本
Toshitaka Kuroki
黒木 敏高
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS61259445A publication Critical patent/JPS61259445A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • H01J35/105—Cooling of rotating anodes, e.g. heat emitting layers or structures
    • H01J35/106—Active cooling, e.g. fluid flow, heat pipes
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    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
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    • H01J35/107—Cooling of the bearing assemblies

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 °本発明は、回転陽極X線管において、X線管使用時に
陽極に発生する熱を、軸受a!l構あるいは駆動機構へ
熱を伝えることなく外部へ伝達し1回転陽極および軸の
過熱によるX線管の破損を防止し、かつX線管の連続運
転を可能とする技術に関するものである。
〔発明の技術的背景〕
第4図を参照して従来の構造を説明する。
第4図は、磁気軸受で回転軸をささえる機構を持った回
転陽極X線管の概念図である。図中15はX線管構成部
品を支え、かつ内部を真空に保つ真空容器である。真空
容器15内には、傘状の回転陽極2が2つの磁気軸受機
構3によって支えられている。通常は、この回転陽極2
は高電圧が印加(+75KV)されるため、磁気軸受部
で放磁を起さぬよう絶縁用セラミック軸7が上記回転陽
極2に接続されている。上記回転陽極2との間で放電さ
せ、X線を発生させるため(二1回転陽極2と相対して
陽極lが設置されている。磁気軸受3で上記真空容器1
5の中に保持された上記回転陽極2および絶縁用セラミ
ック軸7に、回転駆動力を与えるために、駆動モータス
テータ4および駆動モータコイル5が、軸周に配置され
る。前記絶縁用セラミック軸7の外周(二は、磁気軸受
3の保持力を発生させるために磁性体12が巻かれてい
る。すだ。
回転軸の回転中心からの変位を検知し、磁気軸受3を制
御するための信号を得るために、非接触変位計6が設置
されている。回転軸の片方(−は、上記絶縁用セラミッ
ク軸7の中心を貫通して電流導入軸18が設置されてお
り、前記回転陽極2に、軸端部の電気接点8を介して外
部から電流を導入する。また回転軸の他方(:も′電気
接点8が設置され、回転軸の磁性体12などの電位を接
地している。前記磁気軸受3.駆動用モータステータ4
.駆動用モータコイル5および非接触変位1ti6が過
熱されるのを防ぐため:;冷冷却油絡路16設けられて
いる。
〔背景技術の問題点〕
小屋のX線管は、出力も小さく、また陽極も固定陽極で
あるので放電(X線発生);:よって受ける熱を冷却す
ることは比較的容易であるが、本件の場合のような回転
陽極型のX線管の場合は、出力も大きくまた回転部分も
存在するので冷却は容易でない。さらに、X線管は真空
管の一種で内部は高真空に保たれており1回転部分の一
部を外部に引き出すこともシールの問題で困難である。
そこで、一般に回転陽極2と真空容器15との間で放射
伝熱によって熱放散を行うか、回転陽極(ターゲット部
分)の熱容量を大きくしておき、間欠的な運転を行うな
どして、回転陽極の熱負過による破損を防いでいる。し
かしながら、X線管の出力の増大と医療機関等のX線管
利用者から出されている連続使用の条件等からさらに積
極的1;回転陽極を冷却する必要が生じている。特に磁
気軸受を利用して回転陽極を支持する場合、回転軸廻り
に設置する磁性材料の許容上限温度が比較的低いためシ
ュセラミックス材などC;よる断熱だけでは不十分な場
合が多い。
〔発明の目的〕
本発明は、前記問題点を考慮してなされたものであり、
積極的冷却法を導入すること(:よって。
熱負荷による破損の防止と連続使用を可能書ニジた回転
陽極X線管を得ることを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明による回転陽極X線管は、X線発生時に高温に加
熱される回転陽極の熟を軸端に伝熱するために、回転陽
極の中央部分から軸端に向って回転軸の中心(:設けら
れた1本あるいは複数の単管減回転ヒートバイブと、こ
のヒートパイプの陽極の反対側(軸端側)に股けられ、
X線管真空容器に植えられたフィン群との間で、放射伝
熱によって非接触で熱を放出するためのフィン群と1回
転軸外周にあって軸受付近および駆動装置付近から軸端
に向って設けられた。回転軸ζ=ある上記単管屋回転ヒ
ートパイプと同心になっている1本あるいは複数の2重
円環型回転ヒートパイプと、このヒートパイプの陽極の
反対側(軸端側)に設けられ、真空容器に植えられたフ
ィン群との間で放射伝熱によって非接触で熱を放出する
ためのフィン群と、上記単管灘回転ヒートパイプと2重
円環型回転ヒートパイプの間にはさまれた熱的あるいは
電気的絶縁物を具備することを特徴とする回転陽極型X
線管である。
〔発明の実施例〕
第1図1一本発明の実施例を示す。また第2図。
第3図に本発明の実施例の詳細な構成を示す。第1図中
の15は、X線管の構成部品を支え、かつ内部を真空に
保つ真空容器である。真空容器15内(二は、傘状の回
転陽極2が2つの磁気軸受機構3によって支えられてい
る。通常は、この回転陽極2は高電圧が印加(+75K
V)されるため、磁気軸受部で放゛4を起さぬよう絶縁
用セラーミック軸7が上記回転陽極2に接続されている
。上記回転陽極2との間で放電させ、X線を発生させる
ために。
回転陽極2と相対して陽極1が設置されている。
磁気軸受3で上記真空容器15の中に保持された上記回
転陽極2および絶縁用セラミック軸7に、回転駆動力を
与えるために、駆動モータステータ4分よび駆動モータ
コ1゛ル5が、軸周(:配置される。
nす記絶縁用セラミック軸7の外周には、磁気軸受3の
保持力を発生させるために磁性4412が巻かれている
。また、回転軸の回転中心からの変位を検知し、磁気軸
受3を制御するための信号を得るために、非接触変位計
6が設置されている 回転陽極2の中央付近から、軸の
両端に向って軸の中心に単管型回転ヒートパイプ10人
、10Bがそれぞれ1本ずつfft 2本設けられてい
る。この回転ヒートパイプ10人は、回転陽極2の金属
部分から絶縁用セラミック(ブツシュ)7の中を貫通し
て軸端ま、で設けられ、軸端の電気接点8を介して外部
電源(9示せず)(:接続されている。前記電気接点8
は、絶縁セラミック9に保持されている。また前記回転
ヒートパイプIOBは、前記回転ヒートパイプ10人の
ある側と反対側C二ある絶縁用セラミック軸7内(二股
けられ、端部は前記回転ヒートパイプ10Aと同様に磁
気接点8が設けられている。上記回転ヒートパイプlQ
A、LOBの′4気接点8に接続している側の端部付近
には、単管壓回転ヒートパイプ放熱用フィン群14が固
定され、真空容器側に植え込まれたフィン群と相対して
いる。前記絶縁用セラミック軸(ブツシュ)7の外側で
前記磁性体12の内側にあたる部分1:は、2重円環型
回転ヒートパイプ11が両軸(二1本ずつ計2本設けら
れている。この2重置3j1m回転ヒートパイプ11の
端部付近(2ケ所);二は、前記単管型回転ヒートパイ
プ10人、10Bと同様の2重円環屋−転ヒートパイプ
用冷却フィン群13が固定され、真空容器15に植え込
まれたフィン群と相対している。前記磁気軸受3゜駆動
モータステータ4.駆動モータコイル5.非接触変位t
′i6を囲うように冷却油通路16が設けられている。
第2図は、第1図における回転陽極の中央から軸端付近
までの部分を拡大したものである。第3図は、第2図の
B−B断面を示す。単管型回転ヒートパイプ10人の内
面および、2重円環凰回転ヒートパイプの外管の内面に
はクイック17が固定されている。
第2図を用いて本発明の作用および効果を説明する。X
線の発生によって1回転陽極2は加熱されるが、そのt
tでは熱放射:;よって放熱する以外に冷却する手法が
ないが1本発明では回転陽極2の熱は、回転軸の中心(
:ある単管型回転ヒートパイプIOA +=よって軸端
まで運ばれ、放熱フィン群14によって冷却油進路16
内の冷却油に伝えられる(矢印りで示す)。このとき、
加熱された回転陽極2の中央部分にある回転ヒートパイ
プ10人内面(蒸発部と呼ぶ)で蒸発した作動液は、軸
端のフィン胛部で凝縮するが、この凝縮液は、遠心力お
よびクイック17の毛管力ζ二よって蒸発部に返される
。このクイック17は、蒸発部の内面を一様にぬらす役
目ももつ。上記のように、軸内に単管型回転ヒートパイ
プIOAを通すこと(:よって回転陽極2の冷却はでき
るが、逆に磁性体12が加熱される。このため(:、2
重円環型回転ヒートパイプ11が、絶縁用セラミック7
(ブツシュ)と磁性体12の間に設けられている。熱の
伝わり方は上記単管減回転ヒートパイプIOAと全く同
様であり、その流れを矢印Eで示す。231P−jff
1回転ヒートバイブ11の作動液は、遠心力およびクイ
ックにより2重円環の外側容器の内面にのみ存在するの
で、外側(二ある磁性体の冷却のみに有効に働き、内部
(軸心側)からの熱に対してはこの2重円環内のと一ド
パイブ蒸気空間が断熟層の役割をはたす。本実施例での
両回転ヒートパイプ(IOA 、 IOB )の冷却部
は、ヒートパイプ側のフィン群と真空容器側フィン群と
の間で熱放射によって冷却されるので、真空容器15中
に磁気軸受3で非接触状態で支持されている回転陽極2
の回転には何んら影響を及ぼさない。
〔発明の効果〕
本発明;;よる回転陽極型X線管冷却機構によれば、積
極的冷却(二より、高出力回転陽極型X線管において、
熱負荷(二よる破損の防止と連続使用を可能にすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る一実施例の断面図、第2図は第1
図に示す構成のうち、本発明にかかわる主要部の断面図
、第3図は第2図のB−B矢視の回転ヒートパイプ冷却
機構の断面図、第4図は従来の回転陽極型X線管の断面
図である。 1・・・賄極     2・・・回転陽極(ロータ)3
・・・磁気軸受   4・・・駆動モータステータ5・
・・駆動モータコイル 6・・・非接触変位計7・・・
絶縁用セラミック軸(ブツシュ)8・・・電気接点  
 9・・・絶縁セラミック10人・・・単管型回転ヒー
トパイプ(11,流導人心極兼用)10B・・・単管型
回転ヒートパイプ 11・・・2重円環型回転ヒートパイプ12・・・磁性
体 13・・・2重円環型u転ヒートパイプ放熱フィン群1
4・・・単管型回転ヒートパイプ放熱フィン群15・・
・真空容器   16・・・冷却油通路17・・・ヒー
トパイプクイック D・・・ロータからの熱の流れ E・・・磁性体からの熱の流れ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (ほか1名)第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 回転陽極型x線管において、x線発生時に高温に加熱さ
    れる回転陽極の熱を軸端に伝熱するために、回転陽極の
    中央部分から軸端に向って回転軸の中心に設けられた1
    本あるいは複数の単管型回転ヒートパイプと、このヒー
    トパイプの陽極の反対側(軸端側)に設けられ、x線管
    真空容器に植えられたフィン群との間で、放射伝熱によ
    って非接触で熱を放出するためのフィン群と、回転軸外
    周にあって軸受付近および駆動装置付近から軸端に向っ
    て設けられた。回転軸にある上記単管型回転ヒートパイ
    プと同心になっている1本あるいは複数の2重円環型回
    転ヒートパイプと、このヒートパイプの陽極の反対側(
    軸端側)に設けられ、真空容器に植えられたフィン群と
    の間で放射伝熱によって非接触で熱を放出するためのフ
    ィン群と、上記単管型回転ヒートパイプと2重円環型回
    転ヒートパイプの間にはさまれた熱的あるいは電気的絶
    縁物を具備することを特徴とする回転陽極型x線管。
JP60099613A 1985-05-13 1985-05-13 回転陽極型x線管 Pending JPS61259445A (ja)

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Cited By (5)

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