JPH10149894A

JPH10149894A - Ｘ線装置

Info

Publication number: JPH10149894A
Application number: JP30982996A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Ono; 勝弘小野; Takayuki Kitami; 隆幸北見; Koichi Kitade; 康一北出
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 1998-06-02
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: JP3382104B2

Abstract

(57)【要約】【課題】この発明は、長期にわたりＸ線管の管内真空
度を良好に保ち得るＸ線装置を提供することを目的とす
る。【解決手段】この発明は、Ｘ線管１１の通電加熱型ゲ
ッタ３２の温度をＸ線装置の所定動作時間又は動作回数
毎に自動的に所定時間だけ上昇させるゲッタ温度上昇手
段３５，３７，３８が設けられているＸ線装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、通電加熱型ゲッ
タを備えるＸ線管を搭載したＸ線装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線装置は、Ｘ線発生手段として固定陽
極型又は回転陽極型のＸ線管を搭載している。例えばＣ
ＴスキャナのようなＸ線装置は、一般的に図４に示すよ
うな回転陽極型のＸ線管装置１０を搭載している。これ
は、回転陽極型Ｘ線管１１を絶縁油が満たされたＸ線管
収容容器１２の内部に収容し、Ｘ線放射口１３からＸ線
を放射するようにしたものである。Ｘ線管１１の真空容
器１４は、その中央部すなわち電子ビーム放出用陰極１
５及び回転陽極ターゲット１６を包囲する部分が金属容
器１４ａで構成されている。そして、その一端開口部に
は陰極端子側ガラス容器１４ｂ、他端開口部には陽極端
子側ガラス容器１４ｃがそれぞれ気密接合されている。
陽極ターゲット１６は、円筒状の陽極回転体１７に固定
され、この回転体は陽極固定体１８に軸受を介して回転
可能に支持されている。そして、真空容器１４の内部に
は、通電加熱型のゲッタ２５が配置されており、外部電
源２６から加熱電力が供給される。

【０００３】このＸ線管装置の動作にあたっては、金属
容器１４ａはＸ線管収容容器１２とともに接地電位に保
たれ、陰極端子１５ａに一方の高電圧ケーブル接続端子
１９を介して図示しないＸ線管動作用の高電圧電源から
マイナスの高電圧が印加され、陽極固定体１８に他方の
高電圧ケーブル接続端子２０を介してプラスの高電圧が
印加される。また、Ｘ線装置の主電源・制御装置の起動
と同時にＸ線管の通電加熱型ゲッタ２５にも所定の加熱
電力が供給され、ゲッタは内部のヒータにより４００℃
〜８００℃の間の温度、例えば６００℃程度の温度に維
持され、Ｘ線管真空容器内のガスを吸収する。なお、Ｘ
線管収容容器１２の内部空間に満たされた絶縁油は、図
示しない絶縁油冷却器及びポンプにより冷却され且つ循
環される。

【０００４】このようなＸ線装置において、通電加熱型
ゲッタが真空容器内のガスを吸収するので長時間にわた
り高い管内真空度が維持される。通電加熱型ゲッタのガ
ス吸収能力は、ゲッタ温度の高さとともに高くなる特徴
がある。しかし、通電加熱型ゲッタの温度を常に高くし
ておくと、ゲッタ自身の寿命が短くなってしまう。それ
を解決する手段として動作時間とともにゲッタへの通電
電力を段階的に下げるようにしてゲッタの寿命を改善す
る提案が、特開平３−２６１０５５号公報に例示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線装置の
動作とともに次第に通電加熱型ゲッタ自身の表面部にガ
ス分子が付着して行く。そして、ゲッタの温度が低くく
なれば低くなるほど、ゲッタのガス吸着能力は次第に低
下してＸ線管の管内真空度が次第に低下する。そのた
め、Ｘ線管の管内真空度の低下により、Ｘ線管に高電圧
を印加した時に管内放電が発生しやすくなる。この発明
は、長期にわたりＸ線管の管内真空度を良好に保ち得る
Ｘ線装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、Ｘ線管の通
電加熱型ゲッタの温度をＸ線装置の所定動作時間又は動
作回数毎に自動的に所定時間だけ上昇させてゲッタの再
活性化を行わせるゲッタ温度上昇手段が設けられている
Ｘ線装置である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下図面を参照してその実施例を
説明する。なお同一部分は同一符号であらわす。図１に
示すように、Ｘ線装置に搭載された回転陽極型Ｘ線管１
１は、その真空容器１４の内部に電子ビーム放出用陰極
１５及びそれに対向して重金属製の回転陽極ターゲット
１６が配置されている。

【０００８】真空容器の一方のガラス容器１４ｂの内側
には陰極支持体１５ｂが延長配置され、他方のガラス容
器１４ｃの内側には円筒状陽極回転体１７及び陽極固定
体１８が延長配置されている。これら回転体１７及び固
定体１８の嵌合部には、玉軸受、又は特開平６−１９６
１１２号公報に開示されているような液体金属潤滑剤使
用の動圧式らせん溝すべり軸受のような軸受２２が配置
されている。回転体１７のシャフト２３には、陽極ター
ゲット１６が固定されている。

【０００９】真空容器のフレア状陰極側金属容器１４ｄ
には、複数個のゲッタ内蔵用容器３１，３１が真空気密
に接続され、各々の内部に通電加熱型ゲッタ３２，３２
が収容されている。こけら通電加熱型ゲッタは、周知の
通り、例えばグラファイト粉末を円筒状に固めた多孔質
ブロックに加熱ヒータ３３を埋め込むとともに、ジルコ
ニウム微粉末を溶媒とともに含浸させ、焼結したもので
ある。

【００１０】そして、各通電加熱型ゲッタ３２のヒータ
端子は、ゲッタ加熱用電源３５に並列接続されている。
ゲッタ加熱用電源３５は、内部にトランス３６、その二
次側出力電圧を切り換えるリレースイッチ３７を有し、
このリレースイッチ３７は切換制御器３８で切換えられ
るようになっている。これらには、Ｘ線管又はＸ線装置
全体を駆動制御する主電源・制御装置３９から駆動電源
及び制御信号が供給されるようになっている。

【００１１】装置及びＸ線管の定常動作時には、リレー
スイッチ３７が低電圧側Ｌに接続されて、ゲッタ加熱用
電源から各通電加熱型ゲッタに例えば７Ｖ、７Ａの電
圧、電流が供給される。それによって、各通電加熱型ゲ
ッタ３２はおよそ６００℃の温度に維持される。

【００１２】そして、後述するように、Ｘ線管の所定動
作時間又は動作回数毎に自動的にリレースイッチ３７が
高電圧側Ｈに所定時間例えば１０分間だけ切換わり、ゲ
ッタ加熱用電源から通電加熱型ゲッタに例えば１２Ｖ、
９Ａの電圧、電流が供給される。それによって、通電加
熱型ゲッタ３２はこの１０分間だけおよそ９００℃の温
度に上昇される。通電加熱型ゲッタは、この温度上昇時
に、表面部の吸着ガスが排出され、再活性化されて、以
後は高いガス吸収能力を発揮する。

【００１３】このような通電加熱型ゲッタの温度上昇制
御は、Ｘ線装置又はＸ線管の動作の累積時間が例えば１
０００時間毎や、或いはＣＴスキャナの断層撮影回数が
例えば１００００回毎に、これらの時間或いは撮影回数
の計測装置による制御で自動的に行われるように構成さ
れている。

【００１４】そして、これらの規定時間或いは回数に達
した後、ある１日の装置の始動に際して、図２に示すよ
うな動作プロセスが自動的に実行されるようにしておく
ことができる。すなわち、その日の最初の主電源の投入
（ａ時点）で装置が立ち上げされ、例えば３０分後のｄ
時点までに装置各部のスタンバイ状態が完了するように
設定されている。なお、このａ時点からｄ時点までの間
は、Ｘ線管からのＸ線曝射は禁止されるように制御され
ている。

【００１５】そこで、主電源の投入（ａ時点）と同時に
通電加熱型ゲッタへの定常の通電（上記のリレースイッ
チがＬ側で、７Ｖ，７Ａ）が開始されるとともに、例え
ば１０分後のｂ時点でリレーイスッチが高電圧側Ｈに自
動的に切換わり、ｃ時点までの１０分間だけ、ゲッタへ
の供給電力が上記の１２Ｖ，９Ａに高められ、ゲッタ温
度が上昇させられる。これによって、通電加熱型ゲッタ
の再活性化が自動的に行われる。その後、ゲッタへの供
給電力は再び定常状態に戻される。

【００１６】そして、主電源投入から例えば３０分後の
ｄ時点以後は、いつでもＸ線曝射が可能とする制御がな
され、必要な時ｅ，ｆ，ｇ，…にＸ線曝射、撮影が行わ
れる。なお、このＸ線曝射時間、或いは回数が計測さ
れ、それが上記のような規定値に達した場合に、図２と
同様に、通電加熱型ゲッタ温度を一時的に上昇させる制
御が自動的に行われるようになっている。

【００１７】なお、通電加熱型ゲッタ温度を一時上昇さ
せた後、元の動作温度に戻してから、３分以内、より好
ましくは５分以内はＸ線管からのＸ線曝射を禁止する制
御として構成してもよい。すなわち、図２に示すゲッタ
温度上昇終了時点（ｃ）からＸ線曝射開始可能時点
（ｄ）までの時間を、３分以上、より好ましくは５分以
上確保する制御として装置を構成する。

【００１８】それによって、通電加熱型ゲッタの温度上
昇で放出されたガス分子は上記のＸ線曝射禁止時間の間
に再びゲッタ等に吸収され、Ｘ線管の管内真空度が高く
なるので、その後、Ｘ線管に高電圧を印加しても管内放
電を起こすおそれがない。こうして、信頼性の高い動作
が維持される。

【００１９】なおまた、通電加熱型ゲッタ温度を一時的
に上昇させる制御は、例えば１日や１週間単位の装置の
起動すなわち立ち上げの初期に図２のように動作させて
もよいが、それに限られない。すなわち、規定の動作時
間或いは撮影回数に達し且つＸ線曝射が終了した時点か
ら、自動的に通電加熱型ゲッタ温度を一時的に上昇させ
る制御が開始されるように構成してもよい。但し、ゲッ
タ温度を上昇させている間、又は温度上昇が終了してか
ら少なくとも３分間、より好ましくは５分間はＸ線撮影
すなわちＸ線曝射を禁止するように制御することが、Ｘ
線管の不所望な管内放電等を予防するうえから望まし
い。

【００２０】こうして、Ｘ線管からＸ線曝射がされない
間に通電加熱型ゲッタの温度を上昇させる動作をする構
成にすれば、Ｘ線装置の如何なる状態でもＸ線管の管内
真空度が高く維持され、信頼性が一層向上する。

【００２１】ゲッタ加熱用電源３５は、接地又は接地電
位に近い電位の供給加熱電力で動作するように構成され
ているので、図３に示すように、例えば絶縁油冷却装置
４１の内部に取り付け、そこから通電加熱型ゲッタ３２
に加熱電力を供給するように電気的に接続してもよい。
なお、絶縁油冷却装置４１は内部に図示しない熱交換器
やポンプを有し、絶縁油輸送用ホース４３，４４でＸ線
管収容容器１２の内部に絶縁油を循環させるようになっ
ている。

【００２２】なお、このＸ線装置は主電源・制御装置３
９から一次電源が供給されるＸ線管動作用高電圧電源４
５、Ｘ線管収容容器内の陽極ターゲット回転駆動用のス
テータコイル４６に回転駆動電力を供給するように接続
されたステータ駆動電源４７を備えている。そこで、上
記の実施例に限らず、ステータコイルに接地電位又は接
地電位に近い電位のステータ駆動電力を供給するステー
タ駆動電源４７にゲッタ加熱用電源３５を内蔵させ、そ
れらの一次電源を共有させてもよい。或いはまた、ゲッ
タ加熱用電源３５を主電源・制御装置３９に内蔵させて
もよい。

【００２３】また、Ｘ線管の動作時間又はＸ線曝射回数
を計測するＸ線管動作計測手段、及びＸ線管動作時間又
はＸ線曝射回数が規定値に到達した場合にゲッタ温度上
昇手段の動作を可能とする制御信号を発生するゲッタ温
度上昇制御信号発生手段を備えて上記の動作制御をする
ように構成してもよい。

【００２４】さらにまた、Ｘ線管としてその陽極ターゲ
ットを回転可能に支持する軸受が液体金属潤滑剤使用の
動圧式らせん溝すべり軸受で構成されている回転陽極型
Ｘ線管を搭載したＸ線装置では、装置の起動の後は、陽
極ターゲットを常時例えば３０００ｒｐｍで回転を継続
しながら、Ｘ線撮影が必要な時に直ちにこの回転数又は
それよりも高い回転数で回転させながらＸ線曝射をさせ
るように制御することができる。そこで、通電加熱型ゲ
ッタへの加熱電力と陽極ターゲットを回転させるステー
タコイルへの駆動電力とを同期させてそれぞれ常時供給
するように構成してもよく、それによって、いつでも高
いＸ線管管内真空度でＸ線曝射を行わせることができ
る。そして、上述のような一時的なゲッタ温度上昇制御
を行わせるようにする。

【００２５】さらにまた、上記の動圧式らせん溝すべり
軸受を備える回転陽極型Ｘ線管を搭載したＸ線装置にお
いて、ステータコイル駆動電源とゲッタ加熱用電源との
一次電源を共有させ、陽極ターゲット回転駆動電力を実
質的に連続供給して常時陽極ターゲットを回転継続させ
るようにし、陽極ターゲットの回転に対応して常時ゲッ
タに定常通電を継続し、常に高い管内真空度を維持する
ようにしてもよい。そして、上述のような一時的なゲッ
タ温度上昇制御を行わせるようにする。

【００２６】さらにまた、Ｘ線管の管内真空度を計測す
る真空度センサを適当な位置に設け、この真空度センサ
により得られる真空度対応信号値が予め設定した規定値
と比較されその規定値よりも真空度対応信号値が低くな
った場合に、通電加熱型ゲッタの温度を上記のように自
動的に一時上昇させる動作をするように構成してもよ
い。それによって、予期しない原因でＸ線管の管内真空
度が低下しても、ゲッタが直ちに再活性化されて高い管
内真空度が確保される。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は記通電加
熱型ゲッタの温度をＸ線装置の所定動作時間又は動作回
数毎に自動的に所定時間上昇させるゲッタ温度上昇手段
が設けられているので、Ｘ線管の管内真空度が常に高く
維持され、放電抑制、及び長期にわたる信頼性の高い動
作が維持される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す要部縦断面図である。

【図２】図１の動作プロセスを示す図である。

【図３】この発明の他の実施例を示す概略構成図であ
る。

【図４】従来例の要部を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１１…Ｘ線管１５…陰極１６…陽極ターゲット２２…軸受１４…真空容器３２…通電加熱型ゲッタ３５…ゲッタ加熱用電源３７，３８…ゲッタ温度上昇手段３９…主電源・制御装置４１…絶縁油冷却装置４６…ステータ駆動電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空容器内に配置された電子ビーム放出
用陰極、Ｘ線放射用陽極ターゲット、及び前記真空容器
内又は通気可能に配置された通電加熱型ゲッタを備える
Ｘ線管と、このＸ線管又は装置全体を主電源・制御装置
と、上記Ｘ線管の通電加熱型ゲッタに通電するゲッタ加
熱用電源とを具備するＸ線装置において、上記ゲッタ加熱用電源から供給する加熱電力により上記
通電加熱型ゲッタの温度をＸ線装置の所定動作時間又は
動作回数毎に自動的に所定時間だけ上昇させるゲッタ温
度上昇手段が設けられていることを特徴とするＸ線装
置。
【請求項２】上記ゲッタ温度上昇手段は、上記ゲッタ
加熱用電源から上記通電加熱型ゲッタへの供給電圧を切
り換える回路を備えている請求項１記載のＸ線装置。
【請求項３】上記ゲッタ温度上昇手段は、上記Ｘ線管
からＸ線曝射がされない間に上記通電加熱型ゲッタの温
度を上昇させる動作をする構成の請求項１記載のＸ線装
置。
【請求項４】上記ゲッタ温度上昇手段は、Ｘ線装置の
電源が投入されてから最初のＸ線放射までの時間内に動
作される構成の請求項１、又は３記載のＸ線装置。
【請求項５】Ｘ線装置は上記Ｘ線管の動作時間又はＸ
線曝射回数を計測するＸ線管動作計測手段、及びＸ線管
動作時間又はＸ線曝射回数が規定値に到達した場合に上
記ゲッタ温度上昇手段の動作を可能とする制御信号を発
生するゲッタ温度上昇制御信号発生手段を備えている請
求項１、３、又は４記載のＸ線装置。
【請求項６】上記ゲッタ温度上昇手段のその都度の動
作が終了してから少なくとも３分間は上記Ｘ線管からの
Ｘ線曝射を禁止するように制御される請求項１記載のＸ
線装置。
【請求項７】上記Ｘ線管は回転陽極型Ｘ線管である請
求項１記載のＸ線装置。
【請求項８】上記Ｘ線管はその陽極ターゲットを回転
可能に支持する軸受が液体金属潤滑剤使用の動圧式らせ
ん溝すべり軸受で構成されている請求項７記載のＸ線装
置。
【請求項９】上記通電加熱型ゲッタへの加熱電力と、
上記陽極ターゲットを回転させる上記ステータコイルへ
の駆動電力とが同時に供給される構成の請求項７記載の
Ｘ線装置。
【請求項１０】Ｘ線装置は上記Ｘ線管が絶縁油で満た
されたＸ線管収容容器内に収容され、上記絶縁油を冷却
する絶縁油冷却器及びステータコイル駆動電源を備え、
上記ゲッタ加熱用電源は上記絶縁油冷却器又はステータ
コイル駆動電源のケース内に収容され、該ゲッタ加熱用
電源の一次電源が上記絶縁油冷却器又はステータコイル
駆動電源の電源と共有されている請求項７記載のＸ線装
置。
【請求項１１】上記陽極ターゲットは上記ステータコ
イル駆動電源から供給される電力により常時回転が継続
され、該陽極ターゲットの回転継続に対応して上記ゲッ
タ加熱用電源から上記通電加熱型ゲッタへの加熱電力供
給が継続される請求項７、又は９記載のＸ線装置。
【請求項１２】上記Ｘ線管の管内真空度を計測する真
空度センサが設けられ、前記真空度センサにより得られ
る真空度対応信号値が予め設定した規定値と比較され該
規定値よりも上記真空度対応信号値が低くなった場合に
上記通電加熱型ゲッタの温度を上昇させる動作をする構
成の請求項１記載のＸ線装置。