JP2000340146A - X線発生デバイス - Google Patents
X線発生デバイスInfo
- Publication number
- JP2000340146A JP2000340146A JP11344024A JP34402499A JP2000340146A JP 2000340146 A JP2000340146 A JP 2000340146A JP 11344024 A JP11344024 A JP 11344024A JP 34402499 A JP34402499 A JP 34402499A JP 2000340146 A JP2000340146 A JP 2000340146A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- support mechanism
- ray
- chamber
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- H01J35/107—Cooling of the bearing assemblies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/12—Cooling
- H01J2235/1208—Cooling of the bearing assembly
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 X線装置のX線発生デバイスの熱放散能力を
向上させる。 【解決手段】 X線発生デバイスは、循環する冷却用媒
体を保持するケーシングに取り付けられたX線管(3
6)を備える。本発明によるX線発生デバイスは、発生
したX線の焦点アラインメント軌道(58)をケーシン
グ(40)に対して調整可能に位置決めできるようにX
線発生デバイス内に取り付けられた支持機構(64)を
備えるると共に、さらに、冷却用媒体を支持機構内に通
すための入口チャンバ(94)を含む冷却機構(66)
を備える。さらに、冷却用ステム(108)をこの入口
チャンバ内に位置させ、冷却用媒体に露出する熱交換表
面積を増加させることができる。このように、本発明
は、X線発生デバイスの熱放散能力を向上させるので有
利である。
向上させる。 【解決手段】 X線発生デバイスは、循環する冷却用媒
体を保持するケーシングに取り付けられたX線管(3
6)を備える。本発明によるX線発生デバイスは、発生
したX線の焦点アラインメント軌道(58)をケーシン
グ(40)に対して調整可能に位置決めできるようにX
線発生デバイス内に取り付けられた支持機構(64)を
備えるると共に、さらに、冷却用媒体を支持機構内に通
すための入口チャンバ(94)を含む冷却機構(66)
を備える。さらに、冷却用ステム(108)をこの入口
チャンバ内に位置させ、冷却用媒体に露出する熱交換表
面積を増加させることができる。このように、本発明
は、X線発生デバイスの熱放散能力を向上させるので有
利である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱エネルギ管理システ
ムに関し、より詳細にはX線管を冷却するためのシステ
ムに関する。
ムに関し、より詳細にはX線管を冷却するためのシステ
ムに関する。
【0002】
【発明の背景】X線管内では、陰極により発生された主
電子ビームが、動作時にターゲットを赤熱発光させる程
の極めて大きな熱負荷を陽極ターゲットに与える。通常
は、主電子ビーム・エネルギの1%未満がX線に変換さ
れる一方、その残りのエネルギは熱エネルギに変換され
る。高温のターゲットからのこの熱エネルギはX線管の
真空容器内の他のコンポーネントへ伝導および放射され
る。通常は、真空容器の外面を覆って循環する流体が、
熱エネルギのある部分を装置の外部へ伝達する。この熱
エネルギによる高温のため、X線管のコンポーネント
は、X線管の動作および信頼性に問題を生じる程の大き
な熱ストレスを受ける。
電子ビームが、動作時にターゲットを赤熱発光させる程
の極めて大きな熱負荷を陽極ターゲットに与える。通常
は、主電子ビーム・エネルギの1%未満がX線に変換さ
れる一方、その残りのエネルギは熱エネルギに変換され
る。高温のターゲットからのこの熱エネルギはX線管の
真空容器内の他のコンポーネントへ伝導および放射され
る。通常は、真空容器の外面を覆って循環する流体が、
熱エネルギのある部分を装置の外部へ伝達する。この熱
エネルギによる高温のため、X線管のコンポーネント
は、X線管の動作および信頼性に問題を生じる程の大き
な熱ストレスを受ける。
【0003】通常、X線ビーム発生デバイスは、X線管
と呼ばれ、円筒状の真空容器内に封入された対向した電
極を備える。この真空容器は通常、ガラス製であるか、
あるいはステンレス鋼、銅、または銅合金などの金属製
である。上記の電極には、円盤形をした回転する陽極ア
センブリのターゲット軌道からやや離れて位置決めされ
た陰極アセンブリが含まれる。工業利用における場合な
ど、別法として、陽極が静止している場合がある。陽極
のターゲット軌道、すなわち衝突域は、一般に大きな原
子番号を有するタングステンやタングステン合金などの
耐熱金属製である。さらに、電子を加速するため、この
陰極アセンブリと陽極アセンブリの間では、通常60k
Vから140kVの電位差が維持される。熱せられた陰
極フィラメントは、この電位差を横切って加速を受ける
熱電子を放出し、この電子が陽極のターゲット域に高速
で衝突する。この電子の運動エネルギのごく一部が高エ
ネルギ電磁放射線、すなわちX線に変換される。他方、
残りのエネルギ部分は、後方散乱電子内に留まるか、あ
るいは熱に変換される。X線は、焦点からあらゆる方向
に放出される。X線には、焦点アラインメント軌道に沿
って真空容器から外へ導かれるものがある。たとえば金
属製真空容器を有するX線管では、X線透過用窓がこの
金属製真空容器内に作られていて、X線ビームを所望の
位置で放出することができる。真空容器から放出された
後、このX線は、医学的な検査・診断手順の実行のた
め、焦点アラインメント軌道に沿って、被検体たとえば
人体の解剖学的部位などを透過する方向に向けられる。
被検体を透過したX線は、検出器あるいはフィルムによ
って捕獲され、人体内部の解剖学的構造の画像が形成さ
れる。さらに、たとえば工業用X線管では、金属部品に
対する亀裂の有無の検査や空港における荷物の中身の検
査などに用いることがある。
と呼ばれ、円筒状の真空容器内に封入された対向した電
極を備える。この真空容器は通常、ガラス製であるか、
あるいはステンレス鋼、銅、または銅合金などの金属製
である。上記の電極には、円盤形をした回転する陽極ア
センブリのターゲット軌道からやや離れて位置決めされ
た陰極アセンブリが含まれる。工業利用における場合な
ど、別法として、陽極が静止している場合がある。陽極
のターゲット軌道、すなわち衝突域は、一般に大きな原
子番号を有するタングステンやタングステン合金などの
耐熱金属製である。さらに、電子を加速するため、この
陰極アセンブリと陽極アセンブリの間では、通常60k
Vから140kVの電位差が維持される。熱せられた陰
極フィラメントは、この電位差を横切って加速を受ける
熱電子を放出し、この電子が陽極のターゲット域に高速
で衝突する。この電子の運動エネルギのごく一部が高エ
ネルギ電磁放射線、すなわちX線に変換される。他方、
残りのエネルギ部分は、後方散乱電子内に留まるか、あ
るいは熱に変換される。X線は、焦点からあらゆる方向
に放出される。X線には、焦点アラインメント軌道に沿
って真空容器から外へ導かれるものがある。たとえば金
属製真空容器を有するX線管では、X線透過用窓がこの
金属製真空容器内に作られていて、X線ビームを所望の
位置で放出することができる。真空容器から放出された
後、このX線は、医学的な検査・診断手順の実行のた
め、焦点アラインメント軌道に沿って、被検体たとえば
人体の解剖学的部位などを透過する方向に向けられる。
被検体を透過したX線は、検出器あるいはフィルムによ
って捕獲され、人体内部の解剖学的構造の画像が形成さ
れる。さらに、たとえば工業用X線管では、金属部品に
対する亀裂の有無の検査や空港における荷物の中身の検
査などに用いることがある。
【0004】医療診断用X線管で発生させるX線は、本
来極めて効率の悪いプロセスにより発生しているため、
X線発生デバイス内の各コンポーネントは高温で動作す
ることになる。たとえば、陽極焦点の温度は約2700
℃といった高温となり、また一方、陽極内の他の部分で
は温度が最高約1800℃となりうる。さらに、X線管
の各コンポーネントは、かなりの長い持続時間にわたっ
て約450℃近くまでの温度となり、X線管の高温排出
処理に耐えることができねばならない。X線管の動作中
に発生した熱エネルギは、通常陽極からその他のコンポ
ーネントへ、次に真空容器へと伝達される。真空容器は
通常、熱エネルギをX線管から除去するために循環させ
た、たとえば誘電性オイルなどの冷却用流体を満たした
ケーシング内に封入されている。さらに、このケーシン
グはX線管を支持しかつ保護しており、X線管取り付け
用の構造体に対するアタッチメントの役割をする。ま
た、このケーシングは鉛で内張りされており、散乱放射
線を遮蔽することができるX線管の動作温度が高いとい
うことは、多くの理由から問題となる。X線管の各コン
ポーネントは繰り返し高温に曝されるため、その寿命が
短くなり、また信頼性が低下する可能性がある。特に、
陽極アセンブリは通常、ベアリング・アセンブリによっ
て回転自在に支持されている。このベアリング・アセン
ブリは大きな熱負荷に対して極めて敏感である。ベアリ
ング・アセンブリが過熱すると摩擦の増加や騒音の増加
につながることがあり、また最終的にはベアリング・ア
センブリが破損することがある。また、ベアリング・ア
センブリのボールは、高温となるため、通常は固体潤滑
材料でコーティングしてある。好ましい潤滑材料は鉛で
あるが、鉛は融点が低く、また通常400℃を超える動
作温度に曝されるベアリング・アセンブリでは用いられ
ない。また、この温度限界のため、鉛潤滑材料を用いる
ベアリング・アセンブリを有するX線管は、通常、短時
間で、低出力の照射に限られる。400℃を超える温度
では、通常は銀が潤滑材料として選択される。銀を用い
れば、長時間で、より大きな出力での照射が可能とな
る。しかし銀では、ベアリング・アセンブリが発生させ
る騒音が増加するため、鉛ほど好ましくはない。
来極めて効率の悪いプロセスにより発生しているため、
X線発生デバイス内の各コンポーネントは高温で動作す
ることになる。たとえば、陽極焦点の温度は約2700
℃といった高温となり、また一方、陽極内の他の部分で
は温度が最高約1800℃となりうる。さらに、X線管
の各コンポーネントは、かなりの長い持続時間にわたっ
て約450℃近くまでの温度となり、X線管の高温排出
処理に耐えることができねばならない。X線管の動作中
に発生した熱エネルギは、通常陽極からその他のコンポ
ーネントへ、次に真空容器へと伝達される。真空容器は
通常、熱エネルギをX線管から除去するために循環させ
た、たとえば誘電性オイルなどの冷却用流体を満たした
ケーシング内に封入されている。さらに、このケーシン
グはX線管を支持しかつ保護しており、X線管取り付け
用の構造体に対するアタッチメントの役割をする。ま
た、このケーシングは鉛で内張りされており、散乱放射
線を遮蔽することができるX線管の動作温度が高いとい
うことは、多くの理由から問題となる。X線管の各コン
ポーネントは繰り返し高温に曝されるため、その寿命が
短くなり、また信頼性が低下する可能性がある。特に、
陽極アセンブリは通常、ベアリング・アセンブリによっ
て回転自在に支持されている。このベアリング・アセン
ブリは大きな熱負荷に対して極めて敏感である。ベアリ
ング・アセンブリが過熱すると摩擦の増加や騒音の増加
につながることがあり、また最終的にはベアリング・ア
センブリが破損することがある。また、ベアリング・ア
センブリのボールは、高温となるため、通常は固体潤滑
材料でコーティングしてある。好ましい潤滑材料は鉛で
あるが、鉛は融点が低く、また通常400℃を超える動
作温度に曝されるベアリング・アセンブリでは用いられ
ない。また、この温度限界のため、鉛潤滑材料を用いる
ベアリング・アセンブリを有するX線管は、通常、短時
間で、低出力の照射に限られる。400℃を超える温度
では、通常は銀が潤滑材料として選択される。銀を用い
れば、長時間で、より大きな出力での照射が可能とな
る。しかし銀では、ベアリング・アセンブリが発生させ
る騒音が増加するため、鉛ほど好ましくはない。
【0005】X線管内の高温に伴う別の問題としては、
X線管のデューティ・サイクルの低下がある。このデュ
ーティ・サイクルは、X線管の最高動作温度を決める一
因子である。X線管の動作温度は、X線照射の強さおよ
び照射時間を決める一因子であり、また次の照射との間
隔を決める因子でもある。X線管は、X線管内の各コン
ポーネントに対する一定の熱容量および熱放散能力に対
応した一定の最高温度で動作するように設計されるのが
一般的である。これらの限度は、一般的には、現行の照
射ルーチンを勘案して設計される。しかし新規の照射ル
ーチンが絶え間なく開発されており、これにより、現行
のX線管能力の限界は変更を余儀なくされることもあり
うる。より良い画像を得るために、より大出力で長時間
のX線照射を利用する技法が必要となっている。このよ
うに、X線管が動作限界に達することなくX線照射の出
力と照射時間を増やすために、X線管からできる限り多
くの熱をできる限り迅速に除去するという要求が高まり
つつある。
X線管のデューティ・サイクルの低下がある。このデュ
ーティ・サイクルは、X線管の最高動作温度を決める一
因子である。X線管の動作温度は、X線照射の強さおよ
び照射時間を決める一因子であり、また次の照射との間
隔を決める因子でもある。X線管は、X線管内の各コン
ポーネントに対する一定の熱容量および熱放散能力に対
応した一定の最高温度で動作するように設計されるのが
一般的である。これらの限度は、一般的には、現行の照
射ルーチンを勘案して設計される。しかし新規の照射ル
ーチンが絶え間なく開発されており、これにより、現行
のX線管能力の限界は変更を余儀なくされることもあり
うる。より良い画像を得るために、より大出力で長時間
のX線照射を利用する技法が必要となっている。このよ
うに、X線管が動作限界に達することなくX線照射の出
力と照射時間を増やすために、X線管からできる限り多
くの熱をできる限り迅速に除去するという要求が高まり
つつある。
【0006】従来の技術では、主にX線管からの熱エネ
ルギを、真空容器の周囲を循環させる冷却用流体を介し
て除去することに依ってきた。この方法は、X線管の陽
極端がこの循環流体に対し十分に露出することが可能で
あるような適用例では満足のゆくものとなりうる。しか
しこの方法は、取り付け機構や調節機構などが原因で、
陽極端の露出に限度があるようなX線管では、満足のゆ
くものとならないことが分かっている。この取り付け機
構や調節機構は、X線管上で焦点アラインメント軌道の
位置を、装置仕様を満たすように調整可能に制御できる
ことが望ましい。多くの場合、焦点アラインメント軌道
に対する装置の要求条件は極めて厳しいため、この調整
が可能であれば極めて有利となる。これらの機構によっ
て、焦点アラインメント軌道を、ケーシングに対して直
線的に、または回転自在に、あるいはこの両方の方法で
移動できる。これらの機構は、焦点アラインメント軌道
を、X線管およびケーシングの製造、組み上げの時点
で、容易、迅速かつ安価にセットできる点で有益であ
る。これに対し、X線管によってはケーシングへの取り
付けが困難である場合がある。これら取り付け困難なX
線管では、適正な焦点アラインメント軌道を得るために
は、組み合わせるX線管とケーシングを精密に機械加工
する必要がある。さらに、X線管とケーシングが組み上
げられた後では、ケーシングの位置をケーシングが取り
付けられているX線装置上で調節することが、その焦点
アラインメント軌道を調節する唯一の方法となる。この
作業は、多くの場合に面倒であり、顧客先においてサー
ビス技術者が行うような、より費用がかかる作業となる
のが通常である。
ルギを、真空容器の周囲を循環させる冷却用流体を介し
て除去することに依ってきた。この方法は、X線管の陽
極端がこの循環流体に対し十分に露出することが可能で
あるような適用例では満足のゆくものとなりうる。しか
しこの方法は、取り付け機構や調節機構などが原因で、
陽極端の露出に限度があるようなX線管では、満足のゆ
くものとならないことが分かっている。この取り付け機
構や調節機構は、X線管上で焦点アラインメント軌道の
位置を、装置仕様を満たすように調整可能に制御できる
ことが望ましい。多くの場合、焦点アラインメント軌道
に対する装置の要求条件は極めて厳しいため、この調整
が可能であれば極めて有利となる。これらの機構によっ
て、焦点アラインメント軌道を、ケーシングに対して直
線的に、または回転自在に、あるいはこの両方の方法で
移動できる。これらの機構は、焦点アラインメント軌道
を、X線管およびケーシングの製造、組み上げの時点
で、容易、迅速かつ安価にセットできる点で有益であ
る。これに対し、X線管によってはケーシングへの取り
付けが困難である場合がある。これら取り付け困難なX
線管では、適正な焦点アラインメント軌道を得るために
は、組み合わせるX線管とケーシングを精密に機械加工
する必要がある。さらに、X線管とケーシングが組み上
げられた後では、ケーシングの位置をケーシングが取り
付けられているX線装置上で調節することが、その焦点
アラインメント軌道を調節する唯一の方法となる。この
作業は、多くの場合に面倒であり、顧客先においてサー
ビス技術者が行うような、より費用がかかる作業となる
のが通常である。
【0007】冷却用流体を陽極アセンブリのシャフト内
にある複数の中空チャンバを通して循環させることによ
って、X線管から熱を除去するのに役立つ別の方法が探
求されている。しかし、これらの方法は、一般にX線管
のコンポーネントから熱を除去するために冷却用媒体の
流入を利用していない点で、全体としては成功している
とは言えない。さらに、これらの陽極冷却方法の利用は
固定的に取り付けられたX線管に限られるのがふつうで
ある。その理由は、調整可能に取り付けられたX線管に
このタイプの冷却機構を追加して組み込むことが困難で
あるためである。
にある複数の中空チャンバを通して循環させることによ
って、X線管から熱を除去するのに役立つ別の方法が探
求されている。しかし、これらの方法は、一般にX線管
のコンポーネントから熱を除去するために冷却用媒体の
流入を利用していない点で、全体としては成功している
とは言えない。さらに、これらの陽極冷却方法の利用は
固定的に取り付けられたX線管に限られるのがふつうで
ある。その理由は、調整可能に取り付けられたX線管に
このタイプの冷却機構を追加して組み込むことが困難で
あるためである。
【0008】
【発明の概要】本発明は、調整可能に取り付けられたX
線管の陽極冷却を向上させる。本発明によるX線発生デ
バイスは、電子を焦点で受け取ってX線を発生させるよ
うに位置決めされたターゲットを備える。発生したX線
は、焦点アラインメント軌道に沿ってこのX線発生デバ
イスを出る。このターゲットが支持機構に取り付けられ
る。支持機構は、通常、長手方向中心軸の周りに配置さ
れると共に、近端部および遠端部を有する。ターゲット
は前記遠端部に回転自在に取り付けられ、また支持機構
は焦点アラインメント軌道を調整可能に位置決めできる
ようにX線発生デバイス内に取り付けられる。冷却用媒
体を通すための冷却機構が、少なくとも部分的に、支持
機構内に配置される。冷却機構は、支持機構の近端部に
隣接して配置される。冷却機構はまた、外面と内面とを
有する中空部分を備え、かつ該内面は冷却用媒体を受け
取るための入口チャンバを形成する。
線管の陽極冷却を向上させる。本発明によるX線発生デ
バイスは、電子を焦点で受け取ってX線を発生させるよ
うに位置決めされたターゲットを備える。発生したX線
は、焦点アラインメント軌道に沿ってこのX線発生デバ
イスを出る。このターゲットが支持機構に取り付けられ
る。支持機構は、通常、長手方向中心軸の周りに配置さ
れると共に、近端部および遠端部を有する。ターゲット
は前記遠端部に回転自在に取り付けられ、また支持機構
は焦点アラインメント軌道を調整可能に位置決めできる
ようにX線発生デバイス内に取り付けられる。冷却用媒
体を通すための冷却機構が、少なくとも部分的に、支持
機構内に配置される。冷却機構は、支持機構の近端部に
隣接して配置される。冷却機構はまた、外面と内面とを
有する中空部分を備え、かつ該内面は冷却用媒体を受け
取るための入口チャンバを形成する。
【0009】その上、支持機構の近端部はさらに、冷却
用ステムおよびハウジングを備える。この冷却用ステム
は外面を備え、またこのハウジングは内面を備える。冷
却用ステムの外面とハウジングの内面とが組み合わされ
て環状のチャンバを形成する。この冷却用ステムは入口
チャンバ内に突き出ていることが好ましい。ハウジング
の内面と冷却機構の外面とが組み合わされて冷却用媒体
を受け取るための出口チャンバを形成する。この出口チ
ャンバは入口チャンバと連絡している。入口チャンバ、
出口チャンバおよび冷却用媒体は、X線装置の熱放散能
力を最大で概ね30%まで(概ね10%から30%であ
ることが好ましい)増加させるのに適当な1つの冷却系
統を構成する。
用ステムおよびハウジングを備える。この冷却用ステム
は外面を備え、またこのハウジングは内面を備える。冷
却用ステムの外面とハウジングの内面とが組み合わされ
て環状のチャンバを形成する。この冷却用ステムは入口
チャンバ内に突き出ていることが好ましい。ハウジング
の内面と冷却機構の外面とが組み合わされて冷却用媒体
を受け取るための出口チャンバを形成する。この出口チ
ャンバは入口チャンバと連絡している。入口チャンバ、
出口チャンバおよび冷却用媒体は、X線装置の熱放散能
力を最大で概ね30%まで(概ね10%から30%であ
ることが好ましい)増加させるのに適当な1つの冷却系
統を構成する。
【0010】
【発明の詳しい記載】図1を参照すると、本発明による
X線装置10は、経路が調節可能であるX線14を発生
させ、かつ改良された熱伝達能力を有するX線発生デバ
イス12を備える。X線14は検出器16によって受け
取られて、画像ボリューム20内の人体の解剖学的構造
などの被検体18の像を形成する。検出器16は、受け
取ったX線14を電気信号に変換するためのデバイスを
含み、この電気信号は制御ユニット22に送られる。制
御ユニット22は、この電気信号をビデオ・モニタなど
のディスプレイ24上に表示するための画像に再構成す
る。この代わりに、検出器16は、現像して画像を形成
するための放射線写真フィルムを含んでいてよい。制御
ユニット22は、コンピュータ・デバイスを備えてお
り、X線発生デバイス12並びに関連する熱交換装置2
6及び電源装置28を動作させるためにも用いられる。
熱交換装置26は、誘電性オイルその他同様の流体など
である冷却用媒体32をX線発生デバイス12内に循環
させるためのポンプ30を備える。熱交換装置26はさ
らに、X線発生デバイス12から冷却用媒体32に伝達
された熱を除去するラジエータ34を備える。電源装置
28は、X線発生デバイス12と連絡した電気接続を備
え、装置に電気を供給する。X線装置10としては、脈
管撮影、透視装置、動脈造影撮影、一般撮影、乳腺撮
影、コンピュータ断層撮影および可搬型X線撮影のため
の撮影装置、あるいはこれと同様の装置などがある。
X線装置10は、経路が調節可能であるX線14を発生
させ、かつ改良された熱伝達能力を有するX線発生デバ
イス12を備える。X線14は検出器16によって受け
取られて、画像ボリューム20内の人体の解剖学的構造
などの被検体18の像を形成する。検出器16は、受け
取ったX線14を電気信号に変換するためのデバイスを
含み、この電気信号は制御ユニット22に送られる。制
御ユニット22は、この電気信号をビデオ・モニタなど
のディスプレイ24上に表示するための画像に再構成す
る。この代わりに、検出器16は、現像して画像を形成
するための放射線写真フィルムを含んでいてよい。制御
ユニット22は、コンピュータ・デバイスを備えてお
り、X線発生デバイス12並びに関連する熱交換装置2
6及び電源装置28を動作させるためにも用いられる。
熱交換装置26は、誘電性オイルその他同様の流体など
である冷却用媒体32をX線発生デバイス12内に循環
させるためのポンプ30を備える。熱交換装置26はさ
らに、X線発生デバイス12から冷却用媒体32に伝達
された熱を除去するラジエータ34を備える。電源装置
28は、X線発生デバイス12と連絡した電気接続を備
え、装置に電気を供給する。X線装置10としては、脈
管撮影、透視装置、動脈造影撮影、一般撮影、乳腺撮
影、コンピュータ断層撮影および可搬型X線撮影のため
の撮影装置、あるいはこれと同様の装置などがある。
【0011】図2を参照すると、X線発生デバイス12
は、ケーシング40のチャンバ38内に調整可能に位置
決めできるX線管36を含む。X線管36は、ケーシン
グ40に対する固定的アタッチメントを介してX線管を
支持する取付けデバイス42に調整可能に装着される。
さらに、チャンバ38は、X線管内で発生した熱を除去
するためにX線管36の外面44の周りを循環する冷却
用媒体32を収容する。X線管36はさらに、容器50
内の真空中に配置された陽極アセンブリ46と陰極アセ
ンブリ48とを備える。電源装置28(図1)の陰極ア
センブリ48および陽極アセンブリ46に接続された電
気回路に電気が供給されると、電子ストリーム52が真
空中に送り出され、陽極アセンブリに向かって加速され
る。電子ストリーム52は、陽極アセンブリの、好まし
くは回転する円盤状のターゲット56上の焦点54に衝
突して、高周波数電磁波14(すなわちX線)を発生す
ると共に残余エネルギを生じる。この残余エネルギはX
線発生デバイス12内の各コンポーネントによって、熱
として吸収される。X線14は、真空中に送り出され、
焦点アラインメント軌道に沿って、第1の窓60を通り
X線管の外に出る。続いてX線14は、同様に容器50
およびケーシング40の間を循環する冷却用媒体32を
通過し、ケーシングの壁内に配置された第2の窓62を
通りX線発生デバイス12の外に出る。窓60と窓62
は、X線を効率よく通過させる材料、たとえばベリリウ
ム、チタン、アルミニウムなどの材料で構成される。ケ
ーシング40はアルミニウムで構成されるのが通常であ
り、また容器50に適する材料としてはステンレス鋼、
銅、ガラスなどがある。このようにX線14は、焦点ア
ラインメント軌道に沿って、X線発生デバイス12の外
に導かれ検出器16に向けられる(図1参照)。
は、ケーシング40のチャンバ38内に調整可能に位置
決めできるX線管36を含む。X線管36は、ケーシン
グ40に対する固定的アタッチメントを介してX線管を
支持する取付けデバイス42に調整可能に装着される。
さらに、チャンバ38は、X線管内で発生した熱を除去
するためにX線管36の外面44の周りを循環する冷却
用媒体32を収容する。X線管36はさらに、容器50
内の真空中に配置された陽極アセンブリ46と陰極アセ
ンブリ48とを備える。電源装置28(図1)の陰極ア
センブリ48および陽極アセンブリ46に接続された電
気回路に電気が供給されると、電子ストリーム52が真
空中に送り出され、陽極アセンブリに向かって加速され
る。電子ストリーム52は、陽極アセンブリの、好まし
くは回転する円盤状のターゲット56上の焦点54に衝
突して、高周波数電磁波14(すなわちX線)を発生す
ると共に残余エネルギを生じる。この残余エネルギはX
線発生デバイス12内の各コンポーネントによって、熱
として吸収される。X線14は、真空中に送り出され、
焦点アラインメント軌道に沿って、第1の窓60を通り
X線管の外に出る。続いてX線14は、同様に容器50
およびケーシング40の間を循環する冷却用媒体32を
通過し、ケーシングの壁内に配置された第2の窓62を
通りX線発生デバイス12の外に出る。窓60と窓62
は、X線を効率よく通過させる材料、たとえばベリリウ
ム、チタン、アルミニウムなどの材料で構成される。ケ
ーシング40はアルミニウムで構成されるのが通常であ
り、また容器50に適する材料としてはステンレス鋼、
銅、ガラスなどがある。このようにX線14は、焦点ア
ラインメント軌道に沿って、X線発生デバイス12の外
に導かれ検出器16に向けられる(図1参照)。
【0012】本発明によるX線発生デバイス12は、焦
点アラインメント軌道58をケーシング40に対して調
整可能に位置決めできること、陽極アセンブリ46の冷
却が向上すること、並びに取付けデバイス42と組み合
わせて支持機構64および冷却機構66を利用すること
でX線管36の機械的支持の信頼性が高いこと、などの
点で有利である。取付けデバイス42による機械的支持
によりケーシング内のX線管36を高信頼性に装着でき
るため、取付けデバイス42の使用は有利である。取付
けデバイス42により、X線管36およびケーシング4
0の相対的位置関係を一定に保ったままで、X線装置1
0においてX線発生デバイス12を任意の位置に向ける
ことが可能となる。さらに、通常取付けデバイス42
は、ケーシング40に対する焦点アラインメント軌道5
8の回転的および直線的な位置決めを可能とする調整機
構を備えると有益である(詳細は以下で説明する)。こ
の位置決め機能は、X線装置10に対し規定された仕様
の範囲内にX線管36の焦点アラインメント軌道58を
位置させることが可能になるため重要である。しかし通
常は、取付けデバイス42のような機械的支持体を使用
することは、陽極アセンブリ46への冷却用媒体32の
接近を阻害することになるため、熱放散の観点からは有
利ではない。陽極アセンブリ46およびそのコンポーネ
ントへの冷却用媒体32の接近が阻害されると、これに
よって陽極アセンブリから冷却用媒体への熱の伝達が減
少する。これに対して、本発明では、支持機構64と冷
却機構66と取付けデバイス42とを協働するように一
体化し、冷却用媒体32の流れが直接陽極アセンブリ4
6に露出することができる通路を提供する。このよう
に、本発明では、調整可能に位置決めできる焦点アライ
ンメント軌道58と、X線管36に対する高信頼性の機
械的支持体とを有するという恩恵を受けると共に、陽極
アセンブリ46からの熱エネルギの伝達が高まるという
利点も生ずる。
点アラインメント軌道58をケーシング40に対して調
整可能に位置決めできること、陽極アセンブリ46の冷
却が向上すること、並びに取付けデバイス42と組み合
わせて支持機構64および冷却機構66を利用すること
でX線管36の機械的支持の信頼性が高いこと、などの
点で有利である。取付けデバイス42による機械的支持
によりケーシング内のX線管36を高信頼性に装着でき
るため、取付けデバイス42の使用は有利である。取付
けデバイス42により、X線管36およびケーシング4
0の相対的位置関係を一定に保ったままで、X線装置1
0においてX線発生デバイス12を任意の位置に向ける
ことが可能となる。さらに、通常取付けデバイス42
は、ケーシング40に対する焦点アラインメント軌道5
8の回転的および直線的な位置決めを可能とする調整機
構を備えると有益である(詳細は以下で説明する)。こ
の位置決め機能は、X線装置10に対し規定された仕様
の範囲内にX線管36の焦点アラインメント軌道58を
位置させることが可能になるため重要である。しかし通
常は、取付けデバイス42のような機械的支持体を使用
することは、陽極アセンブリ46への冷却用媒体32の
接近を阻害することになるため、熱放散の観点からは有
利ではない。陽極アセンブリ46およびそのコンポーネ
ントへの冷却用媒体32の接近が阻害されると、これに
よって陽極アセンブリから冷却用媒体への熱の伝達が減
少する。これに対して、本発明では、支持機構64と冷
却機構66と取付けデバイス42とを協働するように一
体化し、冷却用媒体32の流れが直接陽極アセンブリ4
6に露出することができる通路を提供する。このよう
に、本発明では、調整可能に位置決めできる焦点アライ
ンメント軌道58と、X線管36に対する高信頼性の機
械的支持体とを有するという恩恵を受けると共に、陽極
アセンブリ46からの熱エネルギの伝達が高まるという
利点も生ずる。
【0013】この結果、X線管36の連続的な熱放散能
力が向上する。これに応じて、陽極アセンブリ46の動
作温度、特に支持機構64および付属のベアリング・コ
ンポーネントの動作温度が比例して減少する。さらに、
陽極アセンブリ46の近端部での冷却用媒体32の冷却
能力は、陽極アセンブリ内の流体通路によって付加され
た熱交換表面積に比例して大きくなる。したがって、本
発明では、X線管36が高出力で長時間動作できるた
め、診断画像の品質が向上すること、患者スループット
が向上すること、結果的に装置の全体としての経済性が
高まること、などの点で有利である。
力が向上する。これに応じて、陽極アセンブリ46の動
作温度、特に支持機構64および付属のベアリング・コ
ンポーネントの動作温度が比例して減少する。さらに、
陽極アセンブリ46の近端部での冷却用媒体32の冷却
能力は、陽極アセンブリ内の流体通路によって付加され
た熱交換表面積に比例して大きくなる。したがって、本
発明では、X線管36が高出力で長時間動作できるた
め、診断画像の品質が向上すること、患者スループット
が向上すること、結果的に装置の全体としての経済性が
高まること、などの点で有利である。
【0014】図2乃至図5を参照すると、支持機構64
および冷却機構66は、陽極アセンブリ46の一部をな
すと言える。支持機構64は、回転ターゲット56を支
持する固定ベースをなしている。支持機構64は、遠端
部68および近端部70を有すると共に、真空容器50
内で長手方向の中心軸72の周りに配置されるシャフト
を備える。支持機構64として適当な材料としては、
銅、ベルギーのSCMメタルズ(SCM Metals)製のグリ
ッドコップ(Glidcop ;登録商標)合金、ステンレス
鋼、ベリリウム、その他熱伝導率が大きく高温性能の良
い同様の材料などがある。シャフト74は、支持機構6
4の遠端部68の位置にあるベアリング・ハウジング7
6内で回転自在に固定されている。ターゲット56は、
シャフト74の端部に形成された熱バリア78およびハ
ブ80を介して、シャフト74に固定的に装着されてい
る。熱バリア78は、陽極アセンブリ46の残りの部分
を回転する高温のターゲット56から遮断するため、熱
伝導率の低い材料を含む。さらにシャフト74は、ハブ
80および熱バリア78を介して、回転子82に固定的
に装着され、支持機構64を取り囲む円筒状のスカート
を形成している。回転子82は、容器50の外側で陽極
アセンブリ46を覆うように位置する固定子84と連携
して通電時にターゲット56を回転させるための電磁石
モータを形成する巻き線を含む。さらに、シャフト74
を回転自在に支持できるようにするためのベアリング・
アセンブリ86が、ハウジング76内で支持機構64の
遠端部68の位置で回転自在に固定されている。ベアリ
ング・アセンブリ86は、前部ベアリング・セットおよ
び後部ベアリング・セットを備えることが好ましい。こ
のベアリング・セットの各々は、外側レースおよび内側
レースの間に位置する複数のボール・ベアリングを備え
る。内側レースは機械加工などによって、シャフト74
上に形成することが好ましい。さらに、ベアリング・ア
センブリ86は、ベアリング・アセンブリ内の摩擦およ
び騒音を減少させるため、固体潤滑材料88を含む。固
体潤滑材料88は、ボール・ベアリングの外面上でコー
ティング層となっていることが好ましい。潤滑材料88
として適当な材料としては、銀や鉛などがある。
および冷却機構66は、陽極アセンブリ46の一部をな
すと言える。支持機構64は、回転ターゲット56を支
持する固定ベースをなしている。支持機構64は、遠端
部68および近端部70を有すると共に、真空容器50
内で長手方向の中心軸72の周りに配置されるシャフト
を備える。支持機構64として適当な材料としては、
銅、ベルギーのSCMメタルズ(SCM Metals)製のグリ
ッドコップ(Glidcop ;登録商標)合金、ステンレス
鋼、ベリリウム、その他熱伝導率が大きく高温性能の良
い同様の材料などがある。シャフト74は、支持機構6
4の遠端部68の位置にあるベアリング・ハウジング7
6内で回転自在に固定されている。ターゲット56は、
シャフト74の端部に形成された熱バリア78およびハ
ブ80を介して、シャフト74に固定的に装着されてい
る。熱バリア78は、陽極アセンブリ46の残りの部分
を回転する高温のターゲット56から遮断するため、熱
伝導率の低い材料を含む。さらにシャフト74は、ハブ
80および熱バリア78を介して、回転子82に固定的
に装着され、支持機構64を取り囲む円筒状のスカート
を形成している。回転子82は、容器50の外側で陽極
アセンブリ46を覆うように位置する固定子84と連携
して通電時にターゲット56を回転させるための電磁石
モータを形成する巻き線を含む。さらに、シャフト74
を回転自在に支持できるようにするためのベアリング・
アセンブリ86が、ハウジング76内で支持機構64の
遠端部68の位置で回転自在に固定されている。ベアリ
ング・アセンブリ86は、前部ベアリング・セットおよ
び後部ベアリング・セットを備えることが好ましい。こ
のベアリング・セットの各々は、外側レースおよび内側
レースの間に位置する複数のボール・ベアリングを備え
る。内側レースは機械加工などによって、シャフト74
上に形成することが好ましい。さらに、ベアリング・ア
センブリ86は、ベアリング・アセンブリ内の摩擦およ
び騒音を減少させるため、固体潤滑材料88を含む。固
体潤滑材料88は、ボール・ベアリングの外面上でコー
ティング層となっていることが好ましい。潤滑材料88
として適当な材料としては、銀や鉛などがある。
【0015】陽極アセンブリ46からの熱を伝達するた
めの冷却機構66は、支持機構64のターゲット56か
ら見て反対側の端に中心軸72に沿って配置されること
が好ましい。冷却機構66は、静止した支持機構64の
近端部70内で、近端部70から張り出すように位置す
る。冷却機構66はまた、冷却用媒体32を受け取るの
に適した入口チャンバ94を形成する内面92を有す
る、中空で筒状の部材を備える。冷却機構66として適
当な材料としては、ステンレス鋼、銅、グリッドコップ
(Glidcop ;登録商標)合金、その他の同様の材料があ
る。さらに、出口チャンバ96は、冷却機構66の外面
98とハウジング90の内面100の間に形成されてい
る。出口チャンバ96はさらに、冷却機構66から半径
方向で外向きに延びたフランジ118内に形成された通
路116を備える。出口チャンバ96と、入口チャンバ
94と、これらの両チャンバに接合され且つ冷却機構6
6の端面104とハウジング90の内部面106との間
に形成された折返しチャンバ102とは、冷却用媒体3
2が薄膜状となって陽極アセンブリ46内を流れること
ができるような通路を形成すると有利である。これによ
って、入口チャンバ94、折返しチャンバ102および
出口チャンバ96は、冷却用媒体32を支持機構64内
の熱交換表面域に接近させることができる。この熱交換
表面域は、ハウジング90の内面100および内部面1
06を含む。このように、本発明では、冷却用媒体32
を支持機構64内の熱交換表面域に直接に露出させるこ
とにより、陽極アセンブリ46からの熱エネルギを冷却
用媒体に伝達して、装置の外へ放出させる。
めの冷却機構66は、支持機構64のターゲット56か
ら見て反対側の端に中心軸72に沿って配置されること
が好ましい。冷却機構66は、静止した支持機構64の
近端部70内で、近端部70から張り出すように位置す
る。冷却機構66はまた、冷却用媒体32を受け取るの
に適した入口チャンバ94を形成する内面92を有す
る、中空で筒状の部材を備える。冷却機構66として適
当な材料としては、ステンレス鋼、銅、グリッドコップ
(Glidcop ;登録商標)合金、その他の同様の材料があ
る。さらに、出口チャンバ96は、冷却機構66の外面
98とハウジング90の内面100の間に形成されてい
る。出口チャンバ96はさらに、冷却機構66から半径
方向で外向きに延びたフランジ118内に形成された通
路116を備える。出口チャンバ96と、入口チャンバ
94と、これらの両チャンバに接合され且つ冷却機構6
6の端面104とハウジング90の内部面106との間
に形成された折返しチャンバ102とは、冷却用媒体3
2が薄膜状となって陽極アセンブリ46内を流れること
ができるような通路を形成すると有利である。これによ
って、入口チャンバ94、折返しチャンバ102および
出口チャンバ96は、冷却用媒体32を支持機構64内
の熱交換表面域に接近させることができる。この熱交換
表面域は、ハウジング90の内面100および内部面1
06を含む。このように、本発明では、冷却用媒体32
を支持機構64内の熱交換表面域に直接に露出させるこ
とにより、陽極アセンブリ46からの熱エネルギを冷却
用媒体に伝達して、装置の外へ放出させる。
【0016】熱交換表面の有効表面積を有益に増加さ
せ、これによりX線管36の熱放散能力を高めるため
に、本発明では、支持機構64の冷却用ステム108を
ハウジング90内に突き出させているので有利である。
これにより、環状チャンバ110が、ハウジング90の
内面100と冷却用ステム108の外面112との間に
形成される。冷却機構66の一方の端は、冷却用ステム
が入口チャンバ94内に延長できるように、環状チャン
バ110内に位置させるのが好ましい。このため、冷却
用ステム108の外面112は、熱エネルギを冷却用媒
体32に伝達するための熱交換表面域を入口チャンバ9
4内に補足するので有利である。ハウジングの内部面1
06および内面100が提供する熱交換表面域に加え
て、冷却用ステム108が提供する熱交換表面域のこの
追加部分があるため、冷却用媒体32への熱エネルギの
伝達が増加し、所定のX線照射が可能となる。この熱エ
ネルギ伝達の増加によって、陽極アセンブリ46内の動
作温度が低下し、これにより騒音が減少し、また信頼
性、寿命および性能が向するので有利である。このよう
に、冷却機構66および冷却用ステム108により、冷
却用媒体32に接触する熱交換表面積の増加に比例し
て、熱放散能力が高まる。
せ、これによりX線管36の熱放散能力を高めるため
に、本発明では、支持機構64の冷却用ステム108を
ハウジング90内に突き出させているので有利である。
これにより、環状チャンバ110が、ハウジング90の
内面100と冷却用ステム108の外面112との間に
形成される。冷却機構66の一方の端は、冷却用ステム
が入口チャンバ94内に延長できるように、環状チャン
バ110内に位置させるのが好ましい。このため、冷却
用ステム108の外面112は、熱エネルギを冷却用媒
体32に伝達するための熱交換表面域を入口チャンバ9
4内に補足するので有利である。ハウジングの内部面1
06および内面100が提供する熱交換表面域に加え
て、冷却用ステム108が提供する熱交換表面域のこの
追加部分があるため、冷却用媒体32への熱エネルギの
伝達が増加し、所定のX線照射が可能となる。この熱エ
ネルギ伝達の増加によって、陽極アセンブリ46内の動
作温度が低下し、これにより騒音が減少し、また信頼
性、寿命および性能が向するので有利である。このよう
に、冷却機構66および冷却用ステム108により、冷
却用媒体32に接触する熱交換表面積の増加に比例し
て、熱放散能力が高まる。
【0017】冷却機構66および支持機構64は、互い
に固定し合っているが、取付けデバイス42に対して
は、コレット・アセンブリなどの調節機構114を介し
て調整可能に位置決めできる。支持機構64は、フラン
ジ118を介して冷却機構66に固定的に装着されてい
る。フランジ118は、冷却機構66の外面98に、た
とえばろう接や溶接などによって固定的に装着された外
面120を備える。冷却機構66は、調節機構114お
よび取付けデバイス42に調整可能に固定されている。
調節機構114により、中心軸72に沿った直線的な移
動および中心軸72の周りの回転運動に関し、冷却機構
66を可動的に位置決めできる。X線管36の位置を適
正に決めた後、調節機構114により、冷却機構66を
取付けデバイス42に固定的に装着し、ケーシング40
内でのX線管の相対的な動きを防止する。調節機構11
4の各コンポーネントについては、以下でさらに詳細に
記載する。このように、取付けデバイス42および調節
機構114を組み合わせることにより、X線管36の位
置を調整可能に決定でき、これによって焦点アラインメ
ント軌道58のケーシング40に対する位置も調整可能
に位置決めできる。
に固定し合っているが、取付けデバイス42に対して
は、コレット・アセンブリなどの調節機構114を介し
て調整可能に位置決めできる。支持機構64は、フラン
ジ118を介して冷却機構66に固定的に装着されてい
る。フランジ118は、冷却機構66の外面98に、た
とえばろう接や溶接などによって固定的に装着された外
面120を備える。冷却機構66は、調節機構114お
よび取付けデバイス42に調整可能に固定されている。
調節機構114により、中心軸72に沿った直線的な移
動および中心軸72の周りの回転運動に関し、冷却機構
66を可動的に位置決めできる。X線管36の位置を適
正に決めた後、調節機構114により、冷却機構66を
取付けデバイス42に固定的に装着し、ケーシング40
内でのX線管の相対的な動きを防止する。調節機構11
4の各コンポーネントについては、以下でさらに詳細に
記載する。このように、取付けデバイス42および調節
機構114を組み合わせることにより、X線管36の位
置を調整可能に決定でき、これによって焦点アラインメ
ント軌道58のケーシング40に対する位置も調整可能
に位置決めできる。
【0018】さらに、スリーブ122を利用し、支持機
構64を真空容器50にハーメチック・シールする。ま
たスリーブ122は、冷却用媒体32の流れを出口チャ
ンバ96から流し出すためにも利用される。真空容器5
0の近端部を絶縁材168を介してスリーブ122に接
合するハーメチック・シールによって、真空容器50内
の真空が保たれる。絶縁材168は、プラスチックなど
の電気的に非電導の材料である。絶縁リング168は、
外面が真空容器50にハーメチック・シールされ、内面
はシール・リング170とハーメチック・シールされて
いる。シール・リング170は、絶縁リング168およ
びスリーブ122に、たとえばろう接や溶接などによっ
て固定的に装着されている。次に、スリーブ122は、
たとえばろう接や溶接などによって支持機構64に固定
的に装着されている。シール・リング170およびスリ
ーブ122として適当な材料としては、ステンレス鋼、
ウェスティング・エレクトリック・アンド・マニュファ
クチャリング・カンパニイ(Westinghouse Electric &
Manufacturing Company )製のコバール(Kovar;登録商
標)合金、その他の同様の材料がある。こうして、調節
機構114によって、容器50内が真空に保たれ、かつ
X線管が全体としてケーシング40および取付けデバイ
ス42に対して移動可能となる。
構64を真空容器50にハーメチック・シールする。ま
たスリーブ122は、冷却用媒体32の流れを出口チャ
ンバ96から流し出すためにも利用される。真空容器5
0の近端部を絶縁材168を介してスリーブ122に接
合するハーメチック・シールによって、真空容器50内
の真空が保たれる。絶縁材168は、プラスチックなど
の電気的に非電導の材料である。絶縁リング168は、
外面が真空容器50にハーメチック・シールされ、内面
はシール・リング170とハーメチック・シールされて
いる。シール・リング170は、絶縁リング168およ
びスリーブ122に、たとえばろう接や溶接などによっ
て固定的に装着されている。次に、スリーブ122は、
たとえばろう接や溶接などによって支持機構64に固定
的に装着されている。シール・リング170およびスリ
ーブ122として適当な材料としては、ステンレス鋼、
ウェスティング・エレクトリック・アンド・マニュファ
クチャリング・カンパニイ(Westinghouse Electric &
Manufacturing Company )製のコバール(Kovar;登録商
標)合金、その他の同様の材料がある。こうして、調節
機構114によって、容器50内が真空に保たれ、かつ
X線管が全体としてケーシング40および取付けデバイ
ス42に対して移動可能となる。
【0019】スリーブ122は、近端チャンバ130を
形成する内部表面128を有するハウジング126を備
える。チャンバ130は、フランジ118内の通路11
6を介して出口チャンバ96と連通すると共に、その一
部を形成している。スリーブ122内のチャンバ130
は、冷却機構66および調節機構114の各コンポーネ
ントと交差しつつ、環状チャンバを形成している。
形成する内部表面128を有するハウジング126を備
える。チャンバ130は、フランジ118内の通路11
6を介して出口チャンバ96と連通すると共に、その一
部を形成している。スリーブ122内のチャンバ130
は、冷却機構66および調節機構114の各コンポーネ
ントと交差しつつ、環状チャンバを形成している。
【0020】焦点アラインメント軌道58の位置を中心
軸72に沿って直線状に調整するため、調節用ねじ14
0を冷却機構66に対して回転させる。冷却機構66の
近端部136の位置で、その外面98は、調節用ねじ1
40の内腔138内のねじ切り部分に対応したねじ山を
備える。調節用ねじ140はさらに、取付けデバイス4
2の内部表面と突合せ接触する外部フランジ141を備
える。こうして、調節用ねじ140と冷却機構との相対
的回転によって、X線管36が取付けデバイス42に対
して相対的に直線移動できる。
軸72に沿って直線状に調整するため、調節用ねじ14
0を冷却機構66に対して回転させる。冷却機構66の
近端部136の位置で、その外面98は、調節用ねじ1
40の内腔138内のねじ切り部分に対応したねじ山を
備える。調節用ねじ140はさらに、取付けデバイス4
2の内部表面と突合せ接触する外部フランジ141を備
える。こうして、調節用ねじ140と冷却機構との相対
的回転によって、X線管36が取付けデバイス42に対
して相対的に直線移動できる。
【0021】焦点アラインメント軌道58を直線的に適
正に位置決めした後、ロック用デバイス150を利用し
て、調節用ねじ140および冷却機構66の相対的位置
を固定する。ロック用デバイス150は、冷却機構66
の内面92の対応するねじ切り部分164に噛み合うね
じ切り部分162を有する外面160を備える。冷却機
構66内でロック用デバイス150を相対的回転させる
ことによって、ロック用デバイス150のクランプ用ヘ
ッド156が、調節用ねじ140の内部フランジ134
上の近端面132に押し当てられる。この結果、調節用
ねじ140と冷却機構66との相対的位置が固定され
る。
正に位置決めした後、ロック用デバイス150を利用し
て、調節用ねじ140および冷却機構66の相対的位置
を固定する。ロック用デバイス150は、冷却機構66
の内面92の対応するねじ切り部分164に噛み合うね
じ切り部分162を有する外面160を備える。冷却機
構66内でロック用デバイス150を相対的回転させる
ことによって、ロック用デバイス150のクランプ用ヘ
ッド156が、調節用ねじ140の内部フランジ134
上の近端面132に押し当てられる。この結果、調節用
ねじ140と冷却機構66との相対的位置が固定され
る。
【0022】焦点アラインメント軌道58に対する中心
軸72の周りの回転上の位置を調整するため、X線管3
6を取付けデバイス42に対して回転させる。調節用ね
じ140の外面142は、調節用ガイド144および取
付けデバイス42を介して、内腔内で移動可能である。
このように、調節用ねじ140と冷却機構66との相対
的位置がロック用デバイス150によって固定されるた
め、X線管36を全体として回転自在に位置決めでき
る。焦点アラインメント軌道58の回転上の位置を所望
に決定した後、調節用ガイド144および調節用ねじ1
40の外部フランジ141は、ねじなどの止め具146
によって取付けデバイス42に締着される。ねじ146
は、それぞれねじ切り部を有し、クランプ板148内の
穴および取付けデバイス42内の穴を貫通するように位
置決めし、調節用ガイド144に噛み合わせる。調節用
ガイド144およびねじ146は、相対的に回転させる
と調節用ガイドおよび調節用ねじ140を取付けデバイ
ス42に締着できるような、対応したねじ山の配列を有
することが好ましい。このため、ねじ146および調節
用ガイド144は緩めることもでき、これによりX線管
36を回転させて、焦点アラインメント軌道58の位置
合わせを行い、再び締め付けてその位置を固定させるこ
とが可能である。
軸72の周りの回転上の位置を調整するため、X線管3
6を取付けデバイス42に対して回転させる。調節用ね
じ140の外面142は、調節用ガイド144および取
付けデバイス42を介して、内腔内で移動可能である。
このように、調節用ねじ140と冷却機構66との相対
的位置がロック用デバイス150によって固定されるた
め、X線管36を全体として回転自在に位置決めでき
る。焦点アラインメント軌道58の回転上の位置を所望
に決定した後、調節用ガイド144および調節用ねじ1
40の外部フランジ141は、ねじなどの止め具146
によって取付けデバイス42に締着される。ねじ146
は、それぞれねじ切り部を有し、クランプ板148内の
穴および取付けデバイス42内の穴を貫通するように位
置決めし、調節用ガイド144に噛み合わせる。調節用
ガイド144およびねじ146は、相対的に回転させる
と調節用ガイドおよび調節用ねじ140を取付けデバイ
ス42に締着できるような、対応したねじ山の配列を有
することが好ましい。このため、ねじ146および調節
用ガイド144は緩めることもでき、これによりX線管
36を回転させて、焦点アラインメント軌道58の位置
合わせを行い、再び締め付けてその位置を固定させるこ
とが可能である。
【0023】したがって、調節用ねじ140、調節用ガ
イド144、止め具146、クランプ板148およびロ
ック用デバイス150はすべて、調節機構114の一部
をなしている。調節機構114に適当な材料としては、
たとえばステンレス鋼などがあり、一方取付けデバイス
42に適当な材料としては、たとえば ゼネラル・エレ
クトリック・カンパニイ製のウルテム(Ultem ;登録商
標)などがある。
イド144、止め具146、クランプ板148およびロ
ック用デバイス150はすべて、調節機構114の一部
をなしている。調節機構114に適当な材料としては、
たとえばステンレス鋼などがあり、一方取付けデバイス
42に適当な材料としては、たとえば ゼネラル・エレ
クトリック・カンパニイ製のウルテム(Ultem ;登録商
標)などがある。
【0024】したがって、調節機構114により、真空
容器50内で陽極アセンブリを、片持ち型に支持するこ
とができる。調節機構114によって、焦点アラインメ
ント軌道58をケーシング40に対し調整可能に位置決
めができる。すなわち、長手方向の中心軸72に沿った
直線上の位置関係および中心軸の周りの回転位置の調整
が可能となる。調節機構114によって、焦点アライン
メント軌道58をあらかじめ定めた仕様を満たすように
位置決めできるので有利である。この位置決めは、客先
においてではなく、X線発生デバイス12を製造し組み
立てる時点で行うのが好ましく、これによりX線発生デ
バイスの据え付け費用が低減される。さらに、本発明で
は焦点アラインメント軌道58を調整可能に位置決めで
きるため、X線管36およびケーシング40の両接続面
を精密に機械加工することにより固定的取付けを確保し
て、仕様域内の焦点アラインメント軌道を得ようとする
固定的取付法に比して有利である。
容器50内で陽極アセンブリを、片持ち型に支持するこ
とができる。調節機構114によって、焦点アラインメ
ント軌道58をケーシング40に対し調整可能に位置決
めができる。すなわち、長手方向の中心軸72に沿った
直線上の位置関係および中心軸の周りの回転位置の調整
が可能となる。調節機構114によって、焦点アライン
メント軌道58をあらかじめ定めた仕様を満たすように
位置決めできるので有利である。この位置決めは、客先
においてではなく、X線発生デバイス12を製造し組み
立てる時点で行うのが好ましく、これによりX線発生デ
バイスの据え付け費用が低減される。さらに、本発明で
は焦点アラインメント軌道58を調整可能に位置決めで
きるため、X線管36およびケーシング40の両接続面
を精密に機械加工することにより固定的取付けを確保し
て、仕様域内の焦点アラインメント軌道を得ようとする
固定的取付法に比して有利である。
【0025】ロック用デバイス150はさらに、取付け
デバイス42を貫通して中心軸72に沿って移動する、
中空のコレット・ボルトあるいはコレットねじを備え
る。ロック用デバイス150は、チャンバ154を形成
する内面152を備える。ロック用デバイス150のチ
ャンバ154および調節用ねじ140の内腔138は、
それぞれ入口チャンバ94と連通すると共に、その一部
を形成している。
デバイス42を貫通して中心軸72に沿って移動する、
中空のコレット・ボルトあるいはコレットねじを備え
る。ロック用デバイス150は、チャンバ154を形成
する内面152を備える。ロック用デバイス150のチ
ャンバ154および調節用ねじ140の内腔138は、
それぞれ入口チャンバ94と連通すると共に、その一部
を形成している。
【0026】動作時には、図2および図4に示すよう
に、冷却用媒体32をケーシング40内およびX線管の
周囲に循環させることにより、X線管36を冷却する。
冷却用媒体32は、熱交換装置(図1参照)から入口装
置172を通りケーシング40に供給される。この入口
装置は、通常、パイプ状部分を含んでおり、また冷却用
媒体を加速し且つ方向を定めるための(図示しない)ノ
ズルを含んでいてよい。ケーシング内に供給された冷却
用媒体32の第1の部分174は、中空のロック用デバ
イス150を通り冷却機構66内に流入するように送り
出される。冷却用媒体32の第1の部分174は、入口
チャンバを通り、支持機構64の遠端部68の方向に流
れる。冷却用媒体32の第1の部分174は、冷却用ス
テム108の周囲を流れ、これにより支持機構64から
(したがって陽極アセンブリ46から)の熱を取り去る
ことが好ましい。しかし、この流れは、乱流(turbulen
t flow)ではないと想定される。冷却用媒体32の第1
の部分174の冷却用ステム108周囲の流れは、境界
層に影響を与える薄膜状の流れとなり、これにより伝熱
係数が上昇する。
に、冷却用媒体32をケーシング40内およびX線管の
周囲に循環させることにより、X線管36を冷却する。
冷却用媒体32は、熱交換装置(図1参照)から入口装
置172を通りケーシング40に供給される。この入口
装置は、通常、パイプ状部分を含んでおり、また冷却用
媒体を加速し且つ方向を定めるための(図示しない)ノ
ズルを含んでいてよい。ケーシング内に供給された冷却
用媒体32の第1の部分174は、中空のロック用デバ
イス150を通り冷却機構66内に流入するように送り
出される。冷却用媒体32の第1の部分174は、入口
チャンバを通り、支持機構64の遠端部68の方向に流
れる。冷却用媒体32の第1の部分174は、冷却用ス
テム108の周囲を流れ、これにより支持機構64から
(したがって陽極アセンブリ46から)の熱を取り去る
ことが好ましい。しかし、この流れは、乱流(turbulen
t flow)ではないと想定される。冷却用媒体32の第1
の部分174の冷却用ステム108周囲の流れは、境界
層に影響を与える薄膜状の流れとなり、これにより伝熱
係数が上昇する。
【0027】冷却用ステムが入口チャンバ94内につく
るこの薄膜流の通路により、概ね800から1200W
/m2 ℃の範囲、好ましくは概ね950から1050W
/m 2 ℃の伝熱係数が得られるので有利である。これと
比して、非薄膜流の層内(すなわち入口チャンバが広い
場合)での伝熱係数は、概ね300W/m2 ℃未満の範
囲にある。このように、本発明では、陽極アセンブリ4
6と冷却用媒体32の間の伝熱係数(より詳細には、支
持機構64と冷却用媒体32の間の伝熱係数)が3:1
の割合で向上するので有益である。
るこの薄膜流の通路により、概ね800から1200W
/m2 ℃の範囲、好ましくは概ね950から1050W
/m 2 ℃の伝熱係数が得られるので有利である。これと
比して、非薄膜流の層内(すなわち入口チャンバが広い
場合)での伝熱係数は、概ね300W/m2 ℃未満の範
囲にある。このように、本発明では、陽極アセンブリ4
6と冷却用媒体32の間の伝熱係数(より詳細には、支
持機構64と冷却用媒体32の間の伝熱係数)が3:1
の割合で向上するので有益である。
【0028】冷却用媒体32の第1の部分174の流れ
は、折返しチャンバ102を通り半径方向の外側に進
み、続いて出口チャンバ96を通り支持機構64の近端
部70の方向に進み、熱交換表面域を介して陽極アセン
ブリ46からより多くの熱を引き取ることができる。冷
却用媒体32の第1の部分174は、スリーブ122の
近端チャンバ130を通り、冷却機構66から流れ出
る。
は、折返しチャンバ102を通り半径方向の外側に進
み、続いて出口チャンバ96を通り支持機構64の近端
部70の方向に進み、熱交換表面域を介して陽極アセン
ブリ46からより多くの熱を引き取ることができる。冷
却用媒体32の第1の部分174は、スリーブ122の
近端チャンバ130を通り、冷却機構66から流れ出
る。
【0029】冷却用媒体32が支持機構64内の熱交換
表面域に対して露出することにより、従来の技術である
閉端方式と比較して、陽極アセンブリ46と冷却用媒体
32の間での熱放散能力を向上させることができる。熱
放散能力の向上は、熱交換表面積に比例する。たとえ
ば、入口チャンバ94、折返しチャンバ102および出
口チャンバ96により、冷却用媒体32が流れて支持機
構64に作用するための通路が提供され、これにより熱
放散能力が最大で概ね30%、好ましくは10%から3
0%増加する。
表面域に対して露出することにより、従来の技術である
閉端方式と比較して、陽極アセンブリ46と冷却用媒体
32の間での熱放散能力を向上させることができる。熱
放散能力の向上は、熱交換表面積に比例する。たとえ
ば、入口チャンバ94、折返しチャンバ102および出
口チャンバ96により、冷却用媒体32が流れて支持機
構64に作用するための通路が提供され、これにより熱
放散能力が最大で概ね30%、好ましくは10%から3
0%増加する。
【0030】入口チャンバ94、折返しチャンバ102
および出口チャンバ96による薄膜流部分は、熱交換表
面域と冷却用媒体32の第1の部分174との間の伝熱
係数を最大とするような十分な幅を有する。一般に、伝
熱係数が増加するに伴い、チャンバ94、102および
96を狭めることにより圧力を低下させバランスをとる
必要がある。これらのチャンバは十分に狭くすることが
できるが、狭くし過ぎると圧力の低下によって、伝熱係
数が減少するところまで流れを減らすことになってしま
う。このようにチャンバ94、102および96は、冷
却用媒体32の境界層に影響を与えるような寸法とし、
これらチャンバの熱交換表面域と冷却用媒体32との間
の伝熱係数が最大となるような十分な圧力低下をこれら
チャンバにより与えるようにする。
および出口チャンバ96による薄膜流部分は、熱交換表
面域と冷却用媒体32の第1の部分174との間の伝熱
係数を最大とするような十分な幅を有する。一般に、伝
熱係数が増加するに伴い、チャンバ94、102および
96を狭めることにより圧力を低下させバランスをとる
必要がある。これらのチャンバは十分に狭くすることが
できるが、狭くし過ぎると圧力の低下によって、伝熱係
数が減少するところまで流れを減らすことになってしま
う。このようにチャンバ94、102および96は、冷
却用媒体32の境界層に影響を与えるような寸法とし、
これらチャンバの熱交換表面域と冷却用媒体32との間
の伝熱係数が最大となるような十分な圧力低下をこれら
チャンバにより与えるようにする。
【0031】一方、冷却用媒体32のうち入口チャンバ
94に流入しない部分(以下、第2の部分176とい
う)は、取付けデバイス42の外面158の周囲に送ら
れる。第1の部分174は絶縁リング168と取付けデ
バイス42の間を流れ、一方第2の部分176は、取付
けデバイス42の外面158の周囲を流れ、冷却用媒体
32は取付けデバイスの外周部に配置された複数の貫通
穴178を通り、第1の部分と第2の部分は合流する。
冷却用媒体32は固定子84の巻き線を通過して流れ続
け、X線管36の陰極アセンブリ48を収容する側の端
の周囲を流れ、出口装置180からケーシング40の外
に出る。出口装置180により、冷却用媒体32は熱交
換装置26(図1参照)に戻される。このように、入口
チャンバ94、折返しチャンバ102、出口チャンバ9
6および冷却用媒体32により、陽極アセンブリ46で
の熱放散能力が向上するのに適当である、より詳細に
は、支持機構64での熱放散能力を最大で概ね30%
(好ましくは概ね10%から30%)向上させる1つの
冷却系統が構成される。
94に流入しない部分(以下、第2の部分176とい
う)は、取付けデバイス42の外面158の周囲に送ら
れる。第1の部分174は絶縁リング168と取付けデ
バイス42の間を流れ、一方第2の部分176は、取付
けデバイス42の外面158の周囲を流れ、冷却用媒体
32は取付けデバイスの外周部に配置された複数の貫通
穴178を通り、第1の部分と第2の部分は合流する。
冷却用媒体32は固定子84の巻き線を通過して流れ続
け、X線管36の陰極アセンブリ48を収容する側の端
の周囲を流れ、出口装置180からケーシング40の外
に出る。出口装置180により、冷却用媒体32は熱交
換装置26(図1参照)に戻される。このように、入口
チャンバ94、折返しチャンバ102、出口チャンバ9
6および冷却用媒体32により、陽極アセンブリ46で
の熱放散能力が向上するのに適当である、より詳細に
は、支持機構64での熱放散能力を最大で概ね30%
(好ましくは概ね10%から30%)向上させる1つの
冷却系統が構成される。
【0032】要約すると、本発明の一特徴は、陽極アセ
ンブリ内の冷却能力を優先的に高めることにより、熱性
能とデューティ・サイクルを向上させたX線発生デバイ
スを有するX線装置を提供することである。本発明の別
の特徴は、好ましくは、焦点アラインメント軌道を調節
する機能と上記の冷却能力を結合させたことである。本
発明のまた別の特徴は、冷却用媒体に対し露出する熱交
換表面積が有益に増加するため、冷却能力がさらに向上
することである。このように、特に高まりつつある高出
力で長時間のX線照射への需要に対し、本発明は、より
多くの熱エネルギすなわち熱をX線発生デバイス内のX
線管から除去するための一つの解決法を提供する。
ンブリ内の冷却能力を優先的に高めることにより、熱性
能とデューティ・サイクルを向上させたX線発生デバイ
スを有するX線装置を提供することである。本発明の別
の特徴は、好ましくは、焦点アラインメント軌道を調節
する機能と上記の冷却能力を結合させたことである。本
発明のまた別の特徴は、冷却用媒体に対し露出する熱交
換表面積が有益に増加するため、冷却能力がさらに向上
することである。このように、特に高まりつつある高出
力で長時間のX線照射への需要に対し、本発明は、より
多くの熱エネルギすなわち熱をX線発生デバイス内のX
線管から除去するための一つの解決法を提供する。
【0033】上述の好ましい実施態様を参照しながら、
本発明を説明してきたが、他の実施態様によっても同様
の結果が達成可能である。本発明に対する変更および修
正は当業者には明らかであり、また特許請求の範囲に記
載した請求項は、これらの修正や等価なもののすべてを
包含するものである。
本発明を説明してきたが、他の実施態様によっても同様
の結果が達成可能である。本発明に対する変更および修
正は当業者には明らかであり、また特許請求の範囲に記
載した請求項は、これらの修正や等価なもののすべてを
包含するものである。
【図1】本発明の装置を表す略図である。
【図2】本発明によるX線発生デバイスの実施態様の断
面図である。
面図である。
【図3】本発明の拡大した分解断面図である。
【図4】本発明の拡大した断面図である。
【図5】本発明によるX線発生デバイスを図4の5−5
線に沿って見た断面図である。
線に沿って見た断面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マーク・オー・デラクシャン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ウェ スト・アリス、サウス・102エヌディ・ス トリート、1977番 (72)発明者 ウェイン・フレデリック・ブロック アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、サセ ックス、パイン・テラス、ダブリュ236・ エヌ6210 (72)発明者 チャールズ・ビー・ケンドール アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ブル クフィールド、ウィロウ・リッジ・レー ン、16825番
Claims (20)
- 【請求項1】 X線発生デバイスであって、 焦点に電子を受け取ってX線を発生し、該X線が焦点ア
ラインメント軌道に沿って前記X線発生デバイスから出
るように位置決めされたターゲットと、 前記ターゲットを取り付けるための支持機構であって、
該支持機構は長手方向中心軸の周りに配置されていて、
近端部と前記ターゲットを回転自在に取り付けるための
遠端部とを有すると共に、前記焦点アラインメント軌道
を調整可能に位置決めできるように前記X線発生デバイ
ス内に取り付けられている支持機構と、 前記支持機構内に冷却用媒体を通すための冷却機構であ
って、該冷却機構は少なくともその一部が前記支持機構
内に位置し、かつ前記支持機構の前記近端部に隣接して
配置されると共に、外面と前記冷却用媒体を受け取るた
めの入口チャンバを形成する内面とを有する中空部分を
含んでいる冷却機構と、を備えているX線発生デバイ
ス。 - 【請求項2】 前記支持機構の前記近端部がさらに、外
面を持つ冷却用ステムと内面を持つハウジングとを含
み、前記冷却用ステムの前記外面と前記ハウジングの前
記内面とが組み合わさって環状チャンバを形成している
請求項1に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項3】 前記冷却機構は、少なくともその一部が
前記支持機構の前記ハウジング内に配置されており、前
記ハウジングの前記内面と前記冷却機構の前記外面とが
組み合わさって前記冷却用媒体を受け入れるための前記
入口チャンバと連通する出口チャンバを形成している請
求項2に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項4】 前記入口チャンバ、前記出口チャンバお
よび前記冷却用媒体が、前記支持機構の熱放散能力を最
大で概ね30%増加させるのに適当な1つの冷却系統を
構成する請求項3に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項5】 前記冷却用ステムが前記入口チャンバ内
に突き出ている請求項3に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項6】 前記冷却ステムと前記冷却用媒体との間
の伝熱係数が、概ね800W/m2 ℃から1200W/
m2 ℃の範囲である請求項5に記載のX線発生デバイ
ス。 - 【請求項7】 前記冷却用ステムと前記入口チャンバ
が、長手方向中心軸に中心合わせして配置されている請
求項5に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項8】 前記支持機構により、前記焦点アライン
メント軌道を、前記長手方向軸に沿った直線方向と前記
長手方向軸の周りの回転方向とに関し調整可能に位置決
めできる請求項7に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項9】 真空チャンバを形成する内面を有する真
空容器と、 前記真空チャンバ内に配置された、電子のストリームを
発生させるための陰極アセンブリと、 前記電子を焦点に受け取ってX線を発生し、該X線が焦
点アラインメント軌道に沿って前記真空容器から出るよ
うに位置決め可能なターゲットを備える陽極アセンブリ
と、 前記ターゲットに固定的に取り付けられた回転自在なシ
ャフトと、 前記シャフトを支持するための支持機構であって、前記
支持機構は第1のハウジングを含む近端部と第2のハウ
ジングを含む遠端部とを有し、前記第1のハウジングは
内面を有し、前記シャフトは前記支持機構の前記遠端部
に前記第2のハウジング内に回転自在に取り付けられ、
かつ前記支持機構は前記真空容器内に前記焦点アライン
メント軌道を調整可能に位置決めできるように取り付け
られている支持機構と、 前記支持機構の前記近端部に位置で前記第1のハウジン
グ内に前記支持機構に対して固定的に配置された、前記
支持機構内に冷却用媒体を通すための冷却管であって、
前記冷却管は内面と外面を有すると共に、前記冷却管の
前記内面が入口チャンバを形成し、前記冷却管の前記外
面が前記第1のチャンバの前記内面と組み合わされて出
口チャンバを形成し、前記入口チャンバと前記出口チャ
ンバとが前記冷却用媒体を流せるように連絡している冷
却管と、を備えているX線発生デバイス。 - 【請求項10】 前記支持機構の前記近端部がさらに、
外面を持つ冷却用ステムと内面を持つハウジングとを含
んでおり、前記冷却用ステムの前記外面と前記ハウジン
グの前記内面とが組み合わさって環状チャンバを形成し
ている請求項9に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項11】 前記冷却機構は、少なくともその一部
が前記支持機構の前記ハウジング内に配置されており、
前記ハウジングの前記内面と前記冷却機構の前記外面と
が組み合わさって前記冷却用媒体を受け入れるために前
記入口チャンバと連通する出口チャンバを形成している
請求項10に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項12】 前記入口チャンバ、前記出口チャンバ
および前記冷却用媒体が、前記支持機構の熱放散能力を
最大で概ね30%増加させるのに適当な1つの冷却系統
を構成する請求項11に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項13】 前記冷却用ステムが前記入口チャンバ
内に突き出ている請求項11に記載のX線発生デバイ
ス。 - 【請求項14】 前記冷却用ステムと前記入口チャンバ
が、長手方向中心軸に中心合わせして配置されている請
求項13に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項15】 前記支持機構により、前記焦点アライ
ンメント軌道が、前記長手方向軸に沿った直線方向と前
記長手方向軸の周りの回転方向とに関し調整可能に位置
決め可能である請求項14に記載のX線発生デバイス。 - 【請求項16】 X線装置であって、 1つのチャンバを形成する内面と、前記X線装置に着脱
可能に取り付けた外面とを有する壁を含むケーシング
と、 前記チャンバ内に位置する支持機構であって、該支持機
構は第1のハウジングを含む近端部と第2のハウジング
を含む遠端部とを有し、かつ前記第1のハウジングは内
面を有している支持機構と、 前記支持機構の前記遠端部の位置で前記第2のハウジン
グ内に固定的に配置され、かつ潤滑用媒体を含んでいる
ベアリング・アセンブリと、 前記ベアリング・アセンブリに回転自在に取り付けられ
たシャフトと、 前記シャフトに固定的に取り付けられたターゲットであ
って、焦点に電子を受け取って、焦点アラインメント軌
道に沿った方向に向けてX線を発生するターゲットと、 前記支持機構に対して固定的に配置された、前記支持機
構内に冷却用媒体を通すための冷却管であって、該冷却
管は少なくともその一部が前記第1のハウジング内で前
記支持機構の前記近端部に配置されていて、かつ内面と
外面とを有し、前記冷却管の前記内面が入口チャンバを
形成し、前記冷却管の前記外面が前記第1のチャンバの
前記内面と組み合わされて出口チャンバを形成し、前記
入口チャンバと前記出口チャンバとが前記冷却用媒体を
流せるように連絡している冷却管と、 前記冷却管の近傍で前記ケーシングの前記壁内に配置さ
れた、前記冷却用媒体を供給するための入口装置であっ
て、前記冷却用媒体の流れの少なくとも一部を前記入口
チャンバ内へ導くための入口装置と、 前記チャンバ内に配置され、かつ前記ケーシングに固定
的に取り付けられた、前記支持機構と前記冷却管を支持
するための取付けデバイスであって、該取付けデバイス
は前記焦点アラインメント軌道を前記ケーシングに対し
て調整可能に位置決めできるように前記支持機構に取り
付けられている取付けデバイスと、を備えているX線装
置。 - 【請求項17】 前記支持機構がさらに、前記支持機構
の表面積を増加させるための冷却用ステムを含み、該冷
却用ステムは、外面を有し、かつ前記第1のハウジング
内で前記近端部に配置されており、前記第1のハウジン
グの前記内面と前記冷却用ステムの前記外面との間には
環状チャンバが形成されている請求項16に記載のX線
装置。 - 【請求項18】 前記冷却用ステムが前記入口チャンバ
内に突き出ている請求項17に記載のX線装置。 - 【請求項19】 前記入口チャンバ、前記出口チャンバ
および前記冷却用媒体が、前記支持機構の熱放散能力を
最大で概ね30%増加させるのに適当な1つの冷却系統
を構成する請求項18に記載のX線装置。 - 【請求項20】 前記X線装置が、脈管撮影装置、透視
装置、動脈造影撮影装置、一般撮影装置、乳腺撮影装
置、コンピュータ断層装置および可搬型X線装置により
構成されるグループから選択される装置である請求項1
8に記載のX線装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/219219 | 1998-12-22 | ||
US09/219,219 US6249569B1 (en) | 1998-12-22 | 1998-12-22 | X-ray tube having increased cooling capabilities |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000340146A true JP2000340146A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=22818371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11344024A Withdrawn JP2000340146A (ja) | 1998-12-22 | 1999-12-03 | X線発生デバイス |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US6249569B1 (ja) |
JP (1) | JP2000340146A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2005038851A1 (ja) * | 2003-10-17 | 2007-11-22 | 株式会社東芝 | X線装置 |
JP2007323898A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Medical Corp | X線管装置及びx線ct装置 |
JP2010118313A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Hamamatsu Photonics Kk | X線源 |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6249569B1 (en) * | 1998-12-22 | 2001-06-19 | General Electric Company | X-ray tube having increased cooling capabilities |
US6453010B1 (en) * | 2000-06-13 | 2002-09-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | X-ray tube liquid flux director |
US6580780B1 (en) * | 2000-09-07 | 2003-06-17 | Varian Medical Systems, Inc. | Cooling system for stationary anode x-ray tubes |
US6366642B1 (en) * | 2001-01-16 | 2002-04-02 | Varian Medical Systems, Inc. | X-ray tube cooling system |
JP2002216683A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Toshiba Corp | 回転陽極型x線管装置 |
US6570961B2 (en) * | 2001-07-25 | 2003-05-27 | General Electric Company | X-ray source bearing housing assembly |
DE10345509A1 (de) * | 2003-09-30 | 2005-05-04 | Siemens Ag | Visualisierte Bildoptimierung eines Röntgenbilds |
DE602005018441D1 (de) * | 2004-01-13 | 2010-02-04 | Koninkl Philips Electronics Nv | Zusammengesetzter rahmen für röntgenröhren |
US6977991B1 (en) * | 2004-01-13 | 2005-12-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling arrangement for an X-ray tube having an external electron beam deflector |
US7197115B2 (en) * | 2004-08-10 | 2007-03-27 | General Electric Company | Cantilever and straddle x-ray tube configurations for a rotating anode with vacuum transition chambers |
US7261466B2 (en) * | 2005-06-01 | 2007-08-28 | Endicott Interconnect Technologies, Inc. | Imaging inspection apparatus with directional cooling |
US7354197B2 (en) | 2005-06-01 | 2008-04-08 | Endicott Interconnect Technologies, Inc. | Imaging inspection apparatus with improved cooling |
US7520672B2 (en) * | 2006-03-31 | 2009-04-21 | General Electric Company | Cooling assembly for an X-ray tube |
CN100457044C (zh) * | 2006-04-28 | 2009-02-04 | 上海西门子医疗器械有限公司 | Ct设备的风冷散热方法及装置 |
EP2117621B1 (en) * | 2007-03-01 | 2013-11-06 | Medtek Devices, Inc., dba Buffalo Filter | Wick and relief valve for disposable laparscopic smoke evacuation system |
DE102008017153A1 (de) * | 2008-04-03 | 2009-11-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Strahlungserzeuger |
JP5675987B2 (ja) * | 2010-08-27 | 2015-02-25 | ジーイー センシング アンド インスペクション テクノロジーズ ゲ−エムベーハー | 高分解能x線装置用の微小焦点x線管 |
WO2014097084A1 (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-26 | Koninklijke Philips N.V. | X-ray tube adjustment |
CN104867800A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-08-26 | 山东航天电子技术研究所 | 一种基于碳纳米管场致发射的微型x射线源 |
EP3531437A1 (de) * | 2018-02-27 | 2019-08-28 | Siemens Healthcare GmbH | Elektronen-emissionsvorrichtung |
CN115241030B (zh) * | 2022-07-22 | 2023-11-17 | 麦默真空技术无锡有限公司 | 一种ct球管 |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2209963A (en) * | 1938-06-18 | 1940-08-06 | California Inst Of Techn | X-ray generating device |
US2290226A (en) * | 1940-12-19 | 1942-07-21 | Mond Jesse W M Du | X-ray generating device |
US3694685A (en) | 1971-06-28 | 1972-09-26 | Gen Electric | System for conducting heat from an electrode rotating in a vacuum |
US4165472A (en) | 1978-05-12 | 1979-08-21 | Rockwell International Corporation | Rotating anode x-ray source and cooling technique therefor |
JPS55126948A (en) * | 1979-03-23 | 1980-10-01 | Fujitsu Ltd | X-ray generator |
US4455504A (en) * | 1981-04-02 | 1984-06-19 | Iversen Arthur H | Liquid cooled anode x-ray tubes |
US4622687A (en) * | 1981-04-02 | 1986-11-11 | Arthur H. Iversen | Liquid cooled anode x-ray tubes |
US4674109A (en) | 1984-09-29 | 1987-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotating anode x-ray tube device |
US4878235A (en) * | 1988-02-25 | 1989-10-31 | Varian Associates, Inc. | High intensity x-ray source using bellows |
US4969172A (en) * | 1988-08-15 | 1990-11-06 | Machlett Labs. Inc. | X-ray tube rotor structure |
US4945562A (en) | 1989-04-24 | 1990-07-31 | General Electric Company | X-ray target cooling |
DE8914064U1 (de) | 1989-11-29 | 1990-02-01 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Röntgenröhre |
US5165093A (en) * | 1992-03-23 | 1992-11-17 | The Titan Corporation | Interstitial X-ray needle |
DE4227495A1 (de) | 1992-08-20 | 1994-02-24 | Philips Patentverwaltung | Drehanoden-Röntgenröhre mit Kühlvorrichtung |
JP3659508B2 (ja) * | 1994-01-28 | 2005-06-15 | 株式会社リガク | 回転対陰極型x線発生装置 |
JPH08170948A (ja) * | 1994-12-16 | 1996-07-02 | Rigaku Corp | X線装置のための試料雰囲気調節装置 |
US5652778A (en) | 1995-10-13 | 1997-07-29 | General Electric Company | Cooling X-ray tube |
US5673301A (en) | 1996-04-03 | 1997-09-30 | General Electric Company | Cooling for X-ray systems |
US6052429A (en) * | 1997-02-20 | 2000-04-18 | Dkk Corporation | X-ray analyzing apparatus |
JP3599259B2 (ja) * | 1997-02-20 | 2004-12-08 | 東亜ディーケーケー株式会社 | X線分析装置 |
US5995584A (en) * | 1998-01-26 | 1999-11-30 | General Electric Company | X-ray tube having high-speed bearings |
US6011829A (en) * | 1998-02-20 | 2000-01-04 | Picker International, Inc. | Liquid cooled bearing assembly for x-ray tubes |
US6041100A (en) * | 1998-04-21 | 2000-03-21 | Picker International, Inc. | Cooling device for x-ray tube bearing assembly |
US6021174A (en) * | 1998-10-26 | 2000-02-01 | Picker International, Inc. | Use of shaped charge explosives in the manufacture of x-ray tube targets |
US6249569B1 (en) * | 1998-12-22 | 2001-06-19 | General Electric Company | X-ray tube having increased cooling capabilities |
-
1998
- 1998-12-22 US US09/219,219 patent/US6249569B1/en not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-12-03 JP JP11344024A patent/JP2000340146A/ja not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-04-17 US US09/836,306 patent/US6496564B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2005038851A1 (ja) * | 2003-10-17 | 2007-11-22 | 株式会社東芝 | X線装置 |
JP4836577B2 (ja) * | 2003-10-17 | 2011-12-14 | 株式会社東芝 | X線装置 |
JP2007323898A (ja) * | 2006-05-31 | 2007-12-13 | Hitachi Medical Corp | X線管装置及びx線ct装置 |
JP2010118313A (ja) * | 2008-11-14 | 2010-05-27 | Hamamatsu Photonics Kk | X線源 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6249569B1 (en) | 2001-06-19 |
US20010014139A1 (en) | 2001-08-16 |
US6496564B2 (en) | 2002-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2000340146A (ja) | X線発生デバイス | |
JP4663051B2 (ja) | 熱エネルギ蓄積・伝達アセンブリ | |
US6430260B1 (en) | X-ray tube anode cooling device and systems incorporating same | |
US6361208B1 (en) | Mammography x-ray tube having an integral housing assembly | |
US4993055A (en) | Rotating X-ray tube with external bearings | |
US6477231B2 (en) | Thermal energy transfer device and x-ray tubes and x-ray systems incorporating same | |
JP4746335B2 (ja) | 電子回収器システム | |
US6041100A (en) | Cooling device for x-ray tube bearing assembly | |
US6412979B1 (en) | Computed tomography system with arrangement for cooling the x-ray radiator mounted on a rotating gantry | |
US6594341B1 (en) | Liquid-free x-ray insert window | |
US6714626B1 (en) | Jet cooled x-ray tube window | |
JP2000040479A (ja) | X線管及びその軸受体を冷却する方法 | |
US7016472B2 (en) | X-ray tube window cooling apparatus | |
JP4141833B2 (ja) | X線管の金属フレームインサートへの冷却ジャケット及び流れバッフルの一体化 | |
US7042981B2 (en) | X-ray tube window and surrounding enclosure cooling apparatuses | |
US11562875B2 (en) | Hybrid air and liquid X-ray cooling system comprising a hybrid heat-transfer device including a plurality of fin elements, a liquid channel including a cooling liquid, and a circulation pump | |
US6778635B1 (en) | X-ray tube cooling system | |
JP7491756B2 (ja) | 回転陽極型x線管装置およびx線撮像装置 | |
US6603834B1 (en) | X-ray tube anode cold plate | |
JP4431310B2 (ja) | 金属フレームx線インサートのコールドプレートウィンドウ | |
JP3030069B2 (ja) | X線管 | |
US20240105415A1 (en) | X-ray tube assembly and x-ray ct equipment | |
US6453011B1 (en) | X-ray tube with rotating anode core | |
JP2004146295A (ja) | X線管装置及びこれを用いたx線画像診断装置 | |
JP2012015046A (ja) | X線照射装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061129 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20091001 |