JP6620348B2

JP6620348B2 - 回転陽極型ｘ線管

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Publication number: JP6620348B2
Application number: JP2016007806A
Authority: JP
Inventors: 光央岩瀬
Original assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Current assignee: Canon Electron Tubes and Devices Co Ltd
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2036-01-19
Also published as: JP2017130302A

Description

実施形態は、回転陽極型Ｘ線管に関する。

一般的に、回転陽極型Ｘ線管において、陽極ターゲットが接続された回転体を支持する軸受を２ヶ所に設けた２点支持構造が採用されている。軸受は、回転体の質量荷重を受けること以外に、回転体を軸方向から傾ける作用を発生させるモーメントに対する反力を生成する。軸受により傾きを防止することで、回転体は、安定した回転を確保することができる。

回転陽極型Ｘ線管は、回転体重心が軸受を形成する領域の外側にある構造（第１の構造）と、回転体重心が軸受を形成する領域の内部にある構造（第２の構造）との２種類に大別される。第１の構造は、その構造の簡便さから、多くのＸ線管に採用されている。一方、第２の構造は、熱入力が高く、且つ大きな陽極ターゲットの回転により引き起こされる遠心力に耐えられるように設計されたＸ線管、例えば、高級機ＣＴ装置用に採用されている。

又、以上の構造とは別に、非常に冷却能力の高い回転陽極型Ｘ線管が開発されている。特許文献１には、陽極ターゲットに入力した熱エネルギーを軸受、例えば、すべり軸受を介して直接冷却するＸ線管が記載されている。このＸ線管は、陽極ターゲットと軸受と間の熱抵抗を出来る限り小さくするために、冷却槽を設けた軸受上に陽極ターゲットが配置される。このＸ線管には、第２の構造が採用されている。また、このようなＸ線管は、陽極ターゲットを大型化しなくとも、その高い冷却率から陽極ターゲットに高熱入力が可能である。

一方で、ＣＴ装置の性能向上から、極小の電子ビームの焦点を採用した微細画像撮影可能な回転陽極型Ｘ線管装置が開発されている。このような、極小の電子ビームの焦点がＸ線管に要求される場合、Ｘ線管は、陽極ターゲットの口径を大きく取ることと、その回転スピードを上げることとにより、陽極ターゲットの焦点面温度を下げる対策が取られる。
近年、前述の高冷却構造と大口径の陽極ターゲットとを有した回転陽極型Ｘ線管も開発されている。このＸ線管では、各軸受の軸受バネで支持された回転体の共振周波数（剛体共振周波数）が重要となる。この剛体共振周波数付近で陽極ターゲットを回転させた場合、回転振動が増加する可能性がある。したがって、Ｘ線管は、通常、陽極ターゲットの使用回転数に対し、剛体共振周波数が十分高くなるように設計され得る。

簡易的な計算によれば、２つの軸受バネ係数及び回転体重心から２つの軸受バネまでのそれぞれの距離を同一にした場合、回転体の剛体共振周波数が最も高くなることが知られている。すなわち、２つの軸受を同一形状、且つ回転体の重心を２つの軸受の中間に配置するように設計することで、Ｘ線管は、高速回転に適応する。

ここで、第１の構造のＸ線管１０１の一例について、図９を参照して説明する。
通常、第１の構造のＸ線管１０１では、２つの軸受（第１軸受形成部、第２軸受形成部）６、７に対してオーバーハングとなる陽極ターゲット３が、全回転体２３の一端部に設けられているため、全回転体２３の重心が、２つの軸受６、７が構成する軸受範囲よりも、陽極ターゲット３側に移動する。このため、２つの軸受６、７は全回転体２３の荷重ＦＭに加え、全回転体２３の重心Ｐｍ０ずれで発生するモーメントを相殺するような機能が要求される。つまり、２つの軸受のうち、陽極ターゲット３に近い側の軸受６は全体の荷重ＦＭを支える機能、もう一方の軸受７は発生するモーメントを相殺する機能となる。図９において、モーメントの釣り合いは、ＬＢ×ＦＢ＝ＬＡ×ＦＭで示される。

また、第２の構造のＸ線管１０２の一例について、図１０を参照して説明する。
一方、図１０に示す第２の構造のＸ線管１０２では、陽極ターゲット３を二つの軸受６、７が構成する軸受範囲内に配置し、一方、駆動ロータ８を陽極ターゲット３と反対側に配置することにより、全回転体２３の重心Ｐｍ０が、軸受６、７の間の中心Ｐ０と一致するように設計される。このとき、駆動ロータ８のオーバーハング分を相殺するため、陽極ターゲット３を軸受６側に寄せることにより、全回転体２３の重心Ｐｍ０を軸受中心Ｐ０に合わせている。又、陽極ターゲット３に入力した熱を軸受６，７に伝えないような断熱支持部１０を設けている。

さらに、第２の構造、且つ高冷却構造を採用したＸ線管１０３の一例について、図１１１を参照して説明する。
第２の構造、且つ高冷却構造を採用したＸ線管１０３では、前述の図１０に示す断熱支持部１０を廃し、直接陽極ターゲット３に入力した熱を軸受６、７に伝え、軸受固定体５内部に設けた冷却流路ＷＰにより、積極的に軸受６、７を介して陽極ターゲット３に入力した熱を排熱している。

しかし、第２の構造、且つ高冷却構造を採用したＸ線管１０３では、陽極ターゲット３へ熱が入力された際に、軸受回転体４の各部における伝熱経路に応じて温度差が生じ、軸受回転体４が、温度に応じて膨張等により変形する。その結果、軸受回転体４と軸受６、７と間の隙間が拡大し得る。このように、軸受回転体４と軸受６，７と隙間が拡大した場合、軸受（例えば、すべり軸受）６、７の軸受バネ係数は、低下し、剛体共振周波数も、低下する。

また、図１１に示すように、陽極ターゲット３が、一方の軸受６に近づけて設置された場合、陽極ターゲット３が設置された側の軸受６と軸受回転体４との隙間が拡大し得る。このように一方の軸受６と軸受回転体４との隙間が拡大した場合、２つの軸受バネ係数の値が大きくずれるため、剛体共振周波数が低下する。なお、この現象は、ＣＴ装置で架台回転している場合よりも、架台回転していない場合の方が、影響が大きい。

ここで、図１１に示すように、陽極ターゲット３が一方の軸受６に近づいて設置される理由は、駆動ロータ８によるバランスの偏りが存在するため、全回転体２３の重心Ｐｍ０を軸受６、７の中心Ｐ０付近に合わせようとした場合、陽極ターゲット３の位置を反対側にずらす必要があるためである。これは、陽極ターゲット３から伝達する熱を冷却するための軸受回転体４と陽極ターゲット３との接合部の位置と、全回転体２３重心の位置とを最適に配置することを困難にする。

この駆動ロータ８による回転体の重心のずれを解決する方法として、駆動ロータ８と反対側にカウンタバランスとなる重りをつけることが挙げられる。しかし、駆動ロータ８が設置された端部と反対側の端部の近傍には、電子銃等の既存物が設置され得るため、新たに構造物を設置することは困難である。さらに、このように新たな構造物を設置することで、回転体の重量が、増大し、Ｘ線管が、不要に大きくなり得る。また、設計上の回転体の部品配置等（たとえば、すべり軸受内の液体金属を軸内にとどめるためのスラストリング・シール機構等）を工夫することにより、この駆動ロータ８による影響を低減することは可能であるが、完全に除去することは困難である。

特許第５４２２３１１号公報特許第３７９５４８２号公報

上記したように、駆動ロータによる回転体の重心ずれは、ターゲットを最適な位置に配置し、且つ適切な軸冷却機能を備えることを困難にし得る。

本発明の実施形態は、このような点に鑑みなされたもので、陽極ターゲットへ熱を入力した際にも、回転体が傾かずに、安定して回転する高冷却機能を有した回転陽極型Ｘ線管を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管は、電子を射出する電子発生源と、前記電子発生源から発生する電子が衝撃してＸ線を発生する陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットを回転可能に支持する円筒形状の軸受回転体と、前記軸受回転体の一端部に設けられた駆動ロータと、前記軸受回転体を第１付勢部材により内側から支持する第１軸受形成部、前記軸受回転体を第２付勢部材により内側から支持する第２軸受形成部と、冷却液を流すための流路とを備える軸受固定体と、を備え、前記陽極ターゲットは、前記第１軸受形成部と、第２軸受形成部との略中間の位置で前記軸受回転体に接合され、且つ、重心が前記第１付勢部材の第１付勢力と前記第２付勢部材の第２付勢力とが略同一となる位置に配置されている。

図１は、実施形態の回転陽極型Ｘ線管装置の一例の概要を示す断面図である。図２（ａ）は、図１に示すＸ線管における荷重の状態の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図１に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。図３は、変形例１の回転陽極型Ｘ線管装置の一例の概要を示す図である。図４（ａ）は、図３に示すＸ線管における荷重の状態の一例を示す図であり、図４（ｂ）は、図３に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。変形例２の回転陽極型Ｘ線管装置の一例の概要を示す図である。図６（ａ）は、図５に示すＸ線管における荷重の状態の一例を示す図であり、図６（ｂ）は、図５に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。比較例の回転陽極型Ｘ線管装置の一例の概要を示す図である。図８（ａ）は、図７に示すＸ線管における荷重の状態の一例を示す図であり、図８（ｂ）は、図７に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。図９は、従来技術の第１の構造のＸ線管の一例を示す概要図である。図１０は、従来技術の第２の構造のＸ線管の一例を示す概要図である。図１１は、従来技術の第２の構造、且つ高冷却構造を採用したＸ線管の一例を示す概要図である。

以下、図面を参照しながら実施形態に係るＸ線管について詳細に説明する。
（実施形態）
図１は、実施形態の回転陽極型Ｘ線管装置３００の一例の概要を示す断面図である。
回転陽極型Ｘ線管装置３００は、回転陽極型Ｘ線管１００（以下、Ｘ線管１００と称する）と、ステータコイル２００と、Ｘ線管１００及びステータコイル２００を収容した筺体（図示せず）と、によって構成されている。

本実施形態において、Ｘ線管１００は、真空外囲器１と、陰極（電子発生源）２と、陽極ターゲット３と、軸受固定体５と、第１軸受形成部６と、第２軸受形成部７と、軸受固定体支持部９と、回転機構２０とを備えている。また、陽極ターゲット３と回転機構２０とを併せて全回転体（以下、単に、回転体と称する）２３と称する場合もある。以下で、Ｘ線管１００の中心軸を管軸ＴＡと称する。管軸ＴＡに従う方向（以下、軸方向と称する）において、陽極ターゲット３の設置側の方向を前方と称し、軸受固定体支持部９の設置側の方向を後方と称する。また、管軸ＴＡに対して垂直な方向を半径方向と称する。半径方向において、管軸ＴＡから離れる方向を外側と称し、管軸ＴＡに向かう方向を内側と称する。

真空外囲器１は、高真空に排気された内部に、陰極２と、陽極ターゲット３と、回転機構２０とを収容する。真空外囲器１内で、陰極２と、陽極ターゲット３とは、互いに対向配設されている。陰極（電子発生源）２は、高電圧で生成される電子（電子ビーム）を陽極ターゲット３に向けて射出する。

陽極ターゲット３は、傘状の略円板状に形成されている。陽極ターゲット３は、Ｘ線を放射するターゲット層と、ターゲット層を支持するターゲット基体とから構成されている。ターゲット層は、例えば、タングステンで形成されている。また、ターゲット基体は、例えば、モリブデン合金（ＴＺＭ）で形成されている。陽極ターゲット３は、ターゲット層に陰極２から射出された電子ビームが衝撃することでＸ線を放射する。Ｘ線管装置３００が駆動しているとき、陽極ターゲット３は、陰極２から射出された高電圧の電子ビームが衝撃するために、高温となり、熱が入力される。陽極ターゲット３は、回転機構２０に接合されているため、回転機構２０の回転に従って回転する。

本実施形態において、陽極ターゲット３は、第１構成部３Ａと、第２構成部３Ｂと、第３構成部３Ｃとを備えている。第１構成部３Ａは、軸受回転体４に接合されている。第２構成部３Ｂは、第１構成部３Ａと第３構成部３Ｃと接続する。第３構成部３Ｃは、陰極２から射出された電子を受ける。

また、第１構成部３Ａは、軸受回転体４の外周表面に対して略垂直方向に延長して形成されている。例えば、第１構成部３Ａを可能な限り長く延長して形成することで、陽極ターゲット３で生じた熱が、第１構成部３Ａで軸方向に均一化される。そのため、第１構成部３Ａは、軸受回転体４との接合部で軸方向に対して一様に熱を伝えることができる。第２構成部３Ｂは、前方に折れ曲がって段差状に形成されている。第３構成部３は、駆動ロータ８と反対側（前方側）に突き出して形成されている。すなわち、第３構成部３は、オーバーハングとなる駆動ロータ８のカウンタバランスをとなるにように形成されている。

軸受固定体５は、略円柱形状に形成されている。軸受固定体５は、前方部分が大径に形成され、後方部分が小径に形成されている。軸受固定体５は、前方部分に回転機構２０を第１軸受形成部６と第２軸受形成部７とを備えている。また、軸受固定体５は、後方の端部で軸受固定体支持部９により支持されている。また、軸受固定体５は、内部に流路ＷＰが設けられている。流路ＷＰは、回転体２３等を冷却するための冷却液が導入される。なお、流路ＷＰは、第１軸受形成部６及び第２軸受形成部７の部分では、壁厚を薄肉にすることで、回転体２３の冷却効果を向上することもできる。また、流路ＷＰは、軸受固定体５の内部に設けられていなくともよい。

第１軸受形成部６と第２軸受形成部７とは、それぞれ、同一の円筒形状で形成されている。第１軸受形成部６と第２軸受形成部７とは、軸受固定体５の前方部分で軸方向に所定の間隔を空けて設けられている。第１軸受形成部６と第２軸受形成部７とは、すべり軸受機構を形成し、回転可能に回転機構２０を支持する。第１軸受形成部６及び第２軸受形成部７は、それぞれ、軸受回転体４との隙間に付勢力を生じさせる。

回転機構２０は、軸受回転体４と、駆動ロータ８とを備えている。軸受回転体４は、略円筒形状で形成されている。軸受回転体４は、第１軸受形成部６と第２軸受形成部７とが設けられた軸受固定体５の前方部分を密閉して収納する。例えば、軸受回転体４は、後方端部と軸受固定体５との隙間をシール部材で密閉して塞がれていてもよい。また、例えば、軸受回転体４は、内壁と、軸受固定体５、第１軸受形成部６及び第２軸受形成部７との間に潤滑剤、例えば、液体金属が充填されている。なお、軸受回転体４は、軸受固定体５の端部が密閉されずにシャフトが両端部で突き出していてもよい。駆動ロータ８は、電気抵抗の小さい導体、例えば、銅で形成された円筒部材である。また、駆動ロータ８は、軸受回転体４の後方端部に一部が接合され、軸受回転体４に対してオーバーハングとなる。

ステータコイル２００は、Ｘ線管１００の真空外囲器１の外側に配設されている。ステータコイル２００は、電源（図示せず）から電流を供給されることによって、駆動ロータ８に磁界を発生させ、発生した磁界により軸受回転体４を回転させる。

図７は、比較例の回転陽極型Ｘ線管装置３００の一例の概要を示す図であり、図８（ａ）は、図７に示すＸ線管１００における荷重の状態の一例を示す図であり、図８（ｂ）は、図７に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。図８には、第１軸受形成部６の重心（中心）の位置（以下、単に、重心（中心）と称する）Ｐａ０と、第２軸受形成部７の重心（中心）Ｐｂ０と、回転体２３（陽極ターゲット３及び回転機構２０）の重心Ｐｍ０と、駆動ロータ８の重心Ｐｃ０と、第１軸受形成部６の重心（中心）Ｐａ０及び第２軸受形成部７の重心（中心）Ｐｂ０の間の距離の中心Ｐ０と、陽極ターゲット３と軸受回転体４との接合部の中心Ｐ１と、陽極ターゲット３の重心Ｐ２とを示している。また、図８には、回転体２３の重心Ｐｍ０に作用する荷重ＦＭと、駆動ロータ８の重心Ｐｃ０に作用する荷重ＦＣと、第１軸受形成部６の重心Ｐａ０に作用する反力ＦＡと、第２軸受形成部７の重心Ｐｂ０に作用する反力ＦＢと、を示す。さらに、図８には、中心Ｐ０から回転体２３の重心Ｐｍ０までの距離Ｘｍ０と、中心Ｐ０から第１軸受形成部６の重心Ｐａ０までの距離Ｘａ０と、中心Ｐ０から第２軸受形成部７の重心Ｐｂ０までの距離Ｘｂ０と、中心Ｐ０から駆動ロータ８の重心Ｐｃ０までの距離Ｘｃ０と、中心Ｐ０と回転体２３の重心Ｐｍ０とのずれ量を示す距離Ｘｍ０と、を示している。距離Ｘｂ０は、距離Ｘａ０と同一である。

図７に示すように、比較例のＸ線管装置３００は、管軸ＴＡに対して略垂直は方向に延長する陽極ターゲット３を備えている。したがって、図８に示すように、陽極ターゲット３の重心Ｐ２が、軸受回転体４との接合部の中心Ｐ１と軸方向でほぼ一致する。このとき、軸受回転体４の重心Ｐｍ０は、駆動ロータ８により、軸方向で中心Ｐ０から駆動ロータ８側に距離Ｘｍ０の位置にずれる。その結果、図８に示すように、回転体２３は、後方に傾く。

図８（ｂ）に示すように、第１軸受形成部６は、軸受回転体４との隙間に所定のバネ係数（第１軸受バネ係数Ｋ１）の付勢力（第１付勢力）を生じさせる第１付勢部材（第１軸受バネ）Ｓ６を構成する。第２軸受形成部７は、軸受回転体４との隙間に所定のバネ係数（第２軸受バネ係数Ｋ２）の付勢力（第２付勢力）を生じさせる第２付勢部材（第２軸受バネＳ７）を構成する。第１付勢部材Ｓ６は、第１軸受形成部６の中心に作用し、第２付勢部材Ｓ７は、第２軸受形成部７の中心に作用する。

一般的には、回転機構２０が、第１軸受バネＳ６と第２軸受バネＳ７との２つの軸受で支持される場合、第１軸受バネ係数Ｋ１と第２軸受バネ係数Ｋ２とが同一、且つ距離Ｘｂ０と距離Ｘａ０とが同一であるときに、回転体２３の剛体共振周波数が最も高くなる。

また、第１軸受バネ係数Ｋ１は、軸受回転体４と第１軸受形成部６との隙間に依存する。第２軸受バネ係数Ｋ２は、軸受回転体４と第２軸受形成部７との隙間に依存する。第１軸受バネ係数Ｋ１、及び第２軸受バネ係数Ｋ２は、それぞれ、軸受回転体４との間の隙間が広がると、低下する。すなわち、第１軸受バネ６Ｓ、又は第２軸受バネ７Ｓと、軸受回転体４との隙間が広がると、回転体２３の剛体共振周波数も低下することになる。したがって、図８に示すように、回転機構２０が、後方に傾いた場合、第１軸受バネ係数Ｋ１と第２軸受バネ係数Ｋ２とが大きくずれるため、回転体２３の剛体共振周波数が低下する。

なお、陽極ターゲット３は、陰極２から射出される電子が衝撃することで高温となる。陽極ターゲット３で生じた熱は、陽極ターゲット３と軸受回転体４との接合部を介して軸受回転体４に伝わる。第１軸受形成部６と第２軸受形成部７との冷却効果が同等、且つ陽極ターゲット３の接合部の中心Ｐ１が、中心Ｐ０からずれている場合、軸受回転体４の表面部の軸方向において、第１軸受形成部６側と第２軸受形成部７側とで温度差が生じ得る。この場合、温度に応じて膨張等により軸受回転体４が変形する。そのため、軸受回転体４と第１軸受形成部６との隙間と、軸受回転体４と第２軸受形成部７との隙間とに差が生じ得る。したがって、第１軸受形成部６と第２軸受形成部７との冷却効果が同等である場合、陽極ターゲット３の接合部の中心Ｐ１は、第１軸受形成部６と第２軸受形成部７との中心Ｐ０と同一、又は近傍に設けられることが望ましい。

図２（ａ）は、図１に示すＸ線管１００における荷重の状態の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図１に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。
図２（ａ）に示すように、本実施形態のＸ線管１００では、陽極ターゲット３と軸受回転体４との接合部の中心Ｐ１は、第１軸受形成部６の中心Ｐａ０と第２軸受形成部７の中心Ｐｂ０との間の中心Ｐ０と軸方向でほぼ一致する。また、第３構成部３Ｃを前方に突き出すように変形することで、陽極ターゲット３の重心Ｐ２が、中心Ｐ０から前方に距離Ｘｍ０ずらされている。このように、陽極ターゲット３の重心Ｐ２を駆動ロータ８の荷重を打ち消すようにずらすことによって、回転体２３の重心Ｐｍ０は、中心Ｐ０にほぼ一致する。そのため、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１軸受バネ係数Ｋ１と第２軸受バネ係数Ｋ２とが同一、且つ距離Ｘａ０と距離Ｘｂ０とが同一となる。したがって、回転体２３の剛体共振周波数が、最も高くなり得る。

本実施形態によれば、Ｘ線管１００は、駆動ロータ８による回転体２３の重心のずれを陽極ターゲット３の重心をずらすことで打ち消している。また、陽極ターゲット３と軸受回転体４との接合部の中心Ｐ１は、第１軸受形成部６の中心Ｐａ０と第２軸受形成部７の中心Ｐｂ０との間の中心Ｐ０と軸方向でほぼ一致する。陽極ターゲット３が、半径方向に所定の長さで形成されることで、陰極２から射出された電子が陽極ターゲット３に衝撃することで生じる熱が、陽極ターゲット３の内部の軸方向で均一化され得る。そのため、陽極ターゲット３で発生した熱は、陽極ターゲット３と軸受回転体４との接合部で軸方向に一様に熱を伝えることができる。その結果、本実施形態のＸ線管１００は、回転体２３の傾きを抑制し、且つ陽極ターゲット３が高温となった場合でも安定して回転することができる。

次に実施形態に係るＸ線管の変形例について説明する。実施形態の変形例において、前述した実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

（変形例１）
図３は、変形例１の回転陽極型Ｘ線管装置３００の一例の概要を示す図であり、図４（ａ）は、図３に示すＸ線管１００における荷重の状態の一例を示す図であり、図４（ｂ）は、図３に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。

変形例１の陽極ターゲット３は、第２構成部３Ｂが、第１構成部３Ａと第３構成部３Ｃとを連続的に滑らかに接続して形成される。

図４（ａ）に示すように、変形例１のＸ線管１００では、陽極ターゲット３と軸受回転体４との接合部の中心Ｐ１は、第１軸受形成部６の中心Ｐａ０と第２軸受形成部７の中心Ｐｂ０との間の中心Ｐ０と軸方向でほぼ一致する。また、第３構成部３Ｃを前方に突き出すように変形することで、陽極ターゲット３の重心Ｐ２が、中心Ｐ０から前方に距離Ｘｍ０ずらされている。このように、陽極ターゲット３の重心Ｐ２を駆動ロータ８の荷重を打ち消すようにずらすことによって、回転体２３の重心Ｐｍ０は、軸方向で中心Ｐ０にほぼ一致する。そのため、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、第１軸受バネ係数Ｋ１と第２軸受バネ係数Ｋ２とが同一、且つ距離Ｘａ０と距離Ｘｂ０とが同一となる。したがって、回転体２３の剛体共振周波数が、最も高くなり得る。

変形例１によれば、陽極ターゲット３は、第２構成部３Ｂが、第１構成部３Ａと第３構成部３Ｃとを連続的に滑らかに接続して形成される。その結果、変形例１の陽極ターゲット３は、前述の実施形態の陽極ターゲット３より、陰極２から射出された電子が衝撃することで陽極ターゲット３に生じる熱の均一化を進めることができる。

（変形例２）
図５は、変形例２の回転陽極型Ｘ線管装置３００の一例の概要を示す図であり、図６（ａ）は、図５に示すＸ線管１００における荷重の状態の一例を示す図であり、図６（ｂ）は、図５に示す軸受機構の軸受バネの一例を示す概要図である。

変形例２の陽極ターゲット３は、駆動ロータ８と反対方向に延長するテーパ形状の形成されている。
図５（ａ）に示すように、変形例２のＸ線管１００では、陽極ターゲット３と軸受回転体４との接合部の中心Ｐ１は、第１軸受形成部６の中心Ｐａ０と第２軸受形成部７の中心Ｐｂ０との間の中心Ｐ０と軸方向でほぼ一致する。また、第３構成部３Ｃを前方に傾斜するテーパ形状で形成することで、陽極ターゲット３の重心Ｐ２が、中心Ｐ０から前方に距離Ｘｍ０ずらされている。このように、陽極ターゲット３の重心Ｐ２を駆動ロータ８の荷重を打ち消すようにずらすことによって、回転体２３の重心Ｐｍ０は、軸方向で中心Ｐ０にほぼ一致する。そのため、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、第１軸受バネ係数Ｋ１と第２軸受バネ係数Ｋ２とが同一、且つ距離Ｘａ０と距離Ｘｂ０とが同一となる。したがって、回転体２３の剛体共振周波数が、最も高くなる。

変形例２によれば、陽極ターゲット３は、駆動ロータ８と反対方向に延長するテーパ形状の形成されている。陰極２から射出された電子が衝撃したことで陽極ターゲット３に生じる熱が、このテーパ形状を伝わることで、管軸ＴＡに従う方向でほぼ一様な熱分布となり、接合部に到達する。その結果、陽極ターゲット３は、軸受回転体４との接合部において、管軸ＴＡに従う方向でほぼ均一に熱を伝えることができる。また、前述の実施形態と比較して、陽極ターゲット３を容易に形成することができる。

なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものでなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

１…真空外囲器、２…陰極、３…陽極ターゲット、４…軸受回転体、５…軸受固定体、６…第１軸受形成部、６Ｓ…第１軸受バネ（第１付勢部材）、７…第２軸受形成部、７Ｓ…第２軸受バネ（第２付勢部材）、８…駆動ロータ、９…軸受固定体支持部、２０…回転機構、２３…回転体、２００…ステータコイル、３００…回転陽極型Ｘ線管装置。

Claims

電子を射出する電子発生源と、
前記電子発生源から発生する電子が衝撃してＸ線を発生する陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットを回転可能に支持し、管軸方向に延長する円筒形状の軸受回転体と、前記軸受回転体の前記管軸方向の一端部に設けられた駆動ロータと、前記軸受回転体を第１付勢部材により内側から支持する第１軸受形成部、前記軸受回転体を第２付勢部材により内側から支持する第２軸受形成部、及び冷却液を流すための流路を備える軸受固定体と、を有する回転体と、を備え、
前記陽極ターゲットは、前記管軸方向において前記回転体の重心の位置で前記軸受回転体に接合され、
前記陽極ターゲットの重心は、前記管軸方向において前記回転体の重心に対して前記駆動ロータと反対側に位置する、回転陽極型Ｘ線管。
前記陽極ターゲットは、前記管軸方向において前記駆動ロータに対して反対側に段差を備えた形状で構成されている、請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
前記陽極ターゲットは、前記管軸方向において前記駆動ロータに対して反対側に傾斜した形状で構成されている、請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
前記陽極ターゲットは、前記管軸方向において前記駆動ロータに対して反対側に屈曲した形状で構成されている、請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。