(57)【要約】【課題】  信頼性の高いＸ線管装置及びＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。又は、製品寿命の長期化を図ることのできるＸ線管装置及びＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。【解決手段】  Ｘ線管装置１０は、Ｘ線透過窓ＰＷを有するハウジング１２と、Ｘ線透過部ＰＰを含む真空外囲器ＥＮを有するＸ線管１３と、冷却液９と、伸縮機構１４と、を備える。伸縮機構１４は、第１開口端１５ａ及び第２開口端１５ｂを含むケース１５と、弾性隔膜１６と、を有する。第１開口端１５ａは、ハウジング１２の内部のうち第１基準面ＲＳ１よりＸ線透過窓ＰＷ側の領域に位置している。【選択図】  図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線透過窓を有するハウジングと、
電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納し前記Ｘ線透過窓と対向したＸ線透過部を含む真空外囲器を有し、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
前記ハウジングと前記Ｘ線管との間の空間に充填された冷却液と、
前記ハウジングの内部に位置し前記冷却液の出入りを許可する第１開口端及び前記ハウジングの外部に開放され大気の出入りを許可する第２開口端を含むケースと、前記ケース内を前記第１開口端に繋がった第１空間及び前記第２開口端に繋がった第２空間に区域する弾性隔膜と、を有する伸縮機構と、を備え、
前記Ｘ線透過部の前記Ｘ線透過窓と対向する側の端面を通り前記Ｘ線透過部と前記Ｘ線透過窓とが対向する方向に垂直な仮想の平面を第１基準面とすると、
前記第１開口端は、前記ハウジングの内部のうち前記第１基準面より前記Ｘ線透過窓側の領域に位置している、
Ｘ線管装置。
【請求項２】
前記ケースは、
前記第１空間に繋がった第１貫通孔を含み、前記冷却液に接しているケース本体と、
前記第１開口端として機能する一端と、前記第１貫通孔に液密に連結された他端と、を含む第１管部と、を有する、
請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項３】
前記ケースは、
前記第１空間に繋がり前記第１開口端として機能する第１貫通孔を含み、前記冷却液に接しているケース本体を有する、
請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項４】
前記ハウジングは、開口を有し、
前記ケース本体は、前記第２空間に繋がった第２貫通孔を含み、前記ハウジングの前記開口を液密に閉塞し、
前記第２貫通孔は、前記ハウジングの外部に開放され、前記第２開口端として機能している、
請求項２又は３に記載のＸ線管装置。
【請求項５】
前記ケース本体は、前記第２空間に繋がった第２貫通孔を含み、前記ハウジングの内部に位置し、
前記ハウジングは、前記第２開口端として機能する第３貫通孔を有し、
前記ケースは、第２管部をさらに有し、
前記第２管部は、前記第２貫通孔に液密に連結された一端と、前記第３貫通孔に液密に連結された他端と、を含み、前記冷却液に接している、
請求項２又は３に記載のＸ線管装置。
【請求項６】
前記ハウジングは、第３貫通孔を有し、
前記ケースは、
前記第１空間に繋がった第１貫通孔と、前記第２空間に繋がり前記第２開口端として機能する第２貫通孔と、を含み、前記ハウジングの外部に位置したケース本体と、
前記第１開口端として機能する一端と、前記第１貫通孔に液密に連結された他端と、を含み、前記ハウジングの前記第３貫通孔を通り、前記ハウジングに液密に取り付けられた第１管部と、を有する、
請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項７】
前記Ｘ線透過窓の前記Ｘ線透過部と対向する側の端面を通り前記Ｘ線透過部と前記Ｘ線透過窓とが対向する前記方向に垂直な仮想の平面を第２基準面とすると、
前記第１開口端は、前記ハウジングの内部のうち、前記第２基準面に対し前記Ｘ線透過部の位置する領域とは反対側の領域に位置している、
請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項８】
Ｘ線を放出するＸ線管装置と、
前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
回転軸を中心に回転するリング状のフレーム部を有し、前記Ｘ線管装置及び前記Ｘ線検出器が取付けられた回転架台と、を具備し、
前記Ｘ線管装置は、
Ｘ線透過窓を有するハウジングと、
電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることにより前記Ｘ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納し前記Ｘ線透過窓と対向したＸ線透過部を含む真空外囲器を有し、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
前記ハウジングと前記Ｘ線管との間の空間に充填された冷却液と、
前記ハウジングの内部に位置し前記冷却液の出入りを許可する第１開口端及び前記ハウジングの外部に開放され大気の出入りを許可する第２開口端を含むケースと、前記ケース内を前記第１開口端に繋がった第１空間及び前記第２開口端に繋がった第２空間に区域する弾性隔膜と、を有する伸縮機構と、を備え、
前記第１開口端から前記回転軸までの第１距離は、前記Ｘ線透過部の前記Ｘ線透過窓と対向する側の端面から前記回転軸までの第２距離より短い、
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記ケースは、
前記第１空間に繋がった第１貫通孔を含み、前記冷却液に接しているケース本体と、
前記第１開口端として機能する一端と、前記第１貫通孔に液密に連結された他端と、を含む第１管部と、を有する、
請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記ケースは、
前記第１空間に繋がり前記第１開口端として機能する第１貫通孔を含み、前記冷却液に接しているケース本体を有する、
請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記ハウジングは、開口を有し、
前記ケース本体は、前記第２空間に繋がった第２貫通孔を含み、前記ハウジングの前記開口を液密に閉塞し、
前記第２貫通孔は、前記ハウジングの外部に開放され、前記第２開口端として機能している、
請求項９又は１０に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記ケース本体は、前記第２空間に繋がった第２貫通孔を含み、前記ハウジングの内部に位置し、
前記ハウジングは、前記第２開口端として機能する第３貫通孔を有し、
前記ケースは、第２管部をさらに有し、
前記第２管部は、前記第２貫通孔に液密に連結された一端と、前記第３貫通孔に液密に連結された他端と、を含み、前記冷却液に接している、
請求項９又は１０に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記ハウジングは、第３貫通孔を有し、
前記ケースは、
前記第１空間に繋がった第１貫通孔と、前記第２空間に繋がり前記第２開口端として機能する第２貫通孔と、を含み、前記ハウジングの外部に位置したケース本体と、
前記第１開口端として機能する一端と、前記第１貫通孔に液密に連結された他端と、を含み、前記ハウジングの前記第３貫通孔を通り、前記ハウジングに液密に取り付けられた第１管部と、を有する、
請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
前記第１距離は、前記Ｘ線透過窓の前記Ｘ線透過部と対向する側の端面から前記回転軸までの第３距離より短い、
請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線管装置及びＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と称する）のガントリーは、固定フレームと、固定フレームに回転可能に支持された回転架台と、固定フレーム及び回転架台を収容した筐体と、を備えている。ガントリーは、回転架台に搭載されたＸ線管装置、Ｘ線検出器及び冷却ユニット（冷却機）なども備えている。Ｘ線管装置は、ハウジングと、ハウジングに収納されたＸ線管と、ハウジングとＸ線管との間の空間に充填された冷却液と、を備えている。Ｘ線管の真空外囲器は、Ｘ線を透過するＸ線透過部を含んでいる。Ｘ線管が発生する熱は冷却液に伝達される。
【０００３】
Ｘ線管装置は、輸送時、保管時など、温度変化の生じる環境に置かれる場合がある。温度は、例えば−２５℃乃至７０℃の範囲で変化する。これにより、冷却液に膨張及び収縮が生じることになる。また、Ｘ線管装置の使用時において、冷却液に熱が伝達されるため、冷却液に膨張が生じることになる。上記のことから、Ｘ線管装置は、ハウジング内の冷却液の体積変化に伴い変形する伸縮機構を備えている。伸縮機構は、ハウジングの内部の圧力を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７３９４号公報
【特許文献２】実開昭６３−１２０４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態は、信頼性の高いＸ線管装置及びＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。又は、製品寿命の長期化を図ることのできるＸ線管装置及びＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一実施形態に係るＸ線管装置は、
Ｘ線透過窓を有するハウジングと、電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納し前記Ｘ線透過窓と対向したＸ線透過部を含む真空外囲器を有し、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、前記ハウジングと前記Ｘ線管との間の空間に充填された冷却液と、前記ハウジングの内部に位置し前記冷却液の出入りを許可する第１開口端及び前記ハウジングの外部に開放され大気の出入りを許可する第２開口端を含むケースと、前記ケース内を前記第１開口端に繋がった第１空間及び前記第２開口端に繋がった第２空間に区域する弾性隔膜と、を有する伸縮機構と、を備え、前記Ｘ線透過部の前記Ｘ線透過窓と対向する側の端面を通り前記Ｘ線透過部と前記Ｘ線透過窓とが対向する方向に垂直な仮想の平面を第１基準面とすると、前記第１開口端は、前記ハウジングの内部のうち前記第１基準面より前記Ｘ線透過窓側の領域に位置している。
【０００７】
また、一実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
Ｘ線を放出するＸ線管装置と、前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、回転軸を中心に回転するリング状のフレーム部を有し、前記Ｘ線管装置及び前記Ｘ線検出器が取付けられた回転架台と、を具備し、前記Ｘ線管装置は、Ｘ線透過窓を有するハウジングと、電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納し前記Ｘ線透過窓と対向したＸ線透過部を含む真空外囲器を有し、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、前記ハウジングと前記Ｘ線管との間の空間に充填された冷却液と、前記ハウジングの内部に位置し前記冷却液の出入りを許可する第１開口端及び前記ハウジングの外部に開放され大気の出入りを許可する第２開口端を含むケースと、前記ケース内を前記第１開口端に繋がった第１空間及び前記第２開口端に繋がった第２空間に区域する弾性隔膜と、を有する伸縮機構と、を備え、前記第１開口端から前記回転軸までの第１距離は、前記Ｘ線透過部の前記Ｘ線透過窓と対向する側の端面から前記回転軸までの第２距離より短い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のガントリーの外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿ったＸ線ＣＴ装置を示す断面図である。
【図３】図３は、図２に示した回転架台、並びに回転架台に搭載されたＸ線管装置、冷却ユニット及びＸ線検出器を示す正面図である。
【図４】図４は、上記Ｘ線管装置及び冷却ユニット示す構成図である。
【図５】図５は、上記実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の実施例１のＸ線管装置を示す断面図である。
【図６】図６は、上記実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の実施例２のＸ線管装置を示す断面図である。
【図７】図７は、図６に示したＸ線管装置を示す他の断面図である。
【図８】図８は、図６及び図７に示したＸ線管装置の一部を拡大して示す断面図である。
【図９】図９は、上記Ｘ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【図１０】図１０は、上記Ｘ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっている状態を示す図である。
【図１１】図１１は、上記実施形態の変形例１に係るＸ線ＣＴ装置のＸ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【図１２】図１２は、上記実施形態の変形例２に係るＸ線ＣＴ装置のＸ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【図１３】図１３は、上記実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置のＸ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【図１４】図１４は、上記実施形態の変形例４に係るＸ線ＣＴ装置のＸ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【図１５】図１５は、比較例に係るＸ線ＣＴ装置のＸ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【図１６】図１６は、上記比較例に係るＸ線管装置のハウジング、Ｘ線管、及び伸縮機構を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっている状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（一実施形態）
以下に、本発明の一実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
本実施形態では、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置について詳細に説明する。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線ＣＴ（computerized tomography）装置である。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のガントリーの外観を示す斜視図である。図２は、図１の線ＩＩ−ＩＩに沿ったＸ線ＣＴ装置を示す断面図である。図３は、図２に示した回転架台、並びに回転架台に搭載されたＸ線管装置、冷却ユニット及びＸ線検出器を示す正面図である。
【００１１】
図１乃至図３に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、筐体２、土台部４、固定架台５、回転架台６、ベアリング部材８、Ｘ線管装置１０、冷却ユニット２０、及びＸ線検出器４０を備えている。
【００１２】
筐体２は、上記の多くの部材を収容している。筐体２は、Ｘ線ＣＴ装置１の外観を飾っている。筐体２は、排気口２ａ、吸気口２ｂ及び導入口２ｃを含んでいる。  
排気口２ａは、筐体２の上部に形成されている。排気口２ａは、通気性に優れたメッシュ状のカバー３で塞がれている。なお、図示しないが、Ｘ線ＣＴ装置１は、筐体２内に設けられカバー３に対向したファンユニットをさらに備えている。これにより、筐体２内の空気を、排気口２ａを通して筐体２の外部に排出することができる。
【００１３】
吸気口２ｂは、筐体２の下部に形成されている。ここでは、吸気口２ｂは、筐体２と土台部４の間の隙間に形成されている。筐体２の外部の空気を、吸気口２ｂを通して筐体２の内部に取入れることができる。  
上記のことから、筐体２の内部の空気を入れ替えることができるため、筐体２の内部の空気の温度の上昇を抑制することができる。  
導入口２ｃは、被検体を導入するものである。図示しないが、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体を載せる寝台も備えている。
【００１４】
固定架台５は、土台部４に固定されている。軸受機構として機能するベアリング（転がり軸受け、ボール／ロールベアリング）部材８は、固定架台５及び回転架台６間に設けられている。
【００１５】
回転架台６は、ベアリング部材８を介して固定架台５に回転可能に支持されている。回転架台６は、ガントリーと呼ばれ、回転架台６の回転軸（ガントリー中心）ａ１を中心に回転可能である。回転架台６を高速回転させるために、Ｘ線ＣＴ装置は、例えばダイレクトドライブモータを採用している。回転架台６は、最外周に位置したリング状のフレーム部７を有している。
【００１６】
Ｘ線管装置１０、冷却ユニット２０及びＸ線検出器４０は、回転架台６に取付けられている。Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０は、フレーム部７の内壁に取付けられている。図示しないが、高電圧発生電源などもフレーム部７の内壁に取付けられていてもよい。Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０は、比較的コンパクトでありながら質量が大きく、設置面の圧力が高いため、フレーム部７に強固に固着されている。これにより、回転架台６が高速で回転し、その結果多大な遠心力がＸ線管装置１０及び冷却ユニット２０に加わるような場合でも、これらはフレーム部７に対する強固な固着を維持できるものである。
【００１７】
Ｘ線管装置１０は、Ｘ線発生器として機能し、Ｘ線を放射する。Ｘ線検出器４０は、回転軸ａ１を挟んでＸ線管装置１０（Ｘ線管）と対向している。Ｘ線検出器４０は、例えば円弧状に配列された複数のＸ線検出素子を有している。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出器４０を複数備え、配列させていてもよい。Ｘ線検出器４０は、Ｘ線管装置１０から放射され被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線を電気信号に変換する。
【００１８】
図示しないが、Ｘ線ＣＴ装置１は、回転架台６に取付けられ、Ｘ線検出器４０から出力する電気信号を増幅し、かつＡＤ変換するデータ収集装置をさらに備えていてもよい。また、図示しないが、固定架台５には電力あるいは制御信号などをＸ線管装置１０及び冷却ユニット２０などに与えるための機器が設けられていてもよい。上記機器は、スリップリングを介して回転架台６に取付けられているＸ線管装置１０及び冷却ユニット２０などに与えることができる。
【００１９】
Ｘ線ＣＴ装置１は、動作状態に入ると回転架台６が回転軸ａ１を中心に回転する。このとき、Ｘ線管装置１０、冷却ユニット２０及びＸ線検出器４０などは、被検体の周囲を一体になって回転する。これと同時に、Ｘ線管装置１０からＸ線が放射される。
【００２０】
Ｘ線は、被検体を透過し、Ｘ線検出器４０に入射し、Ｘ線検出器４０においてＸ線の強度が検出される。Ｘ線検出器４０で検出された検出信号は、例えば、上記データ収集装置で増幅され、かつＡ／Ｄ変換によってディジタル検出信号に変換され、図示しないコンピュータに供給される。
【００２１】
コンピュータは、ディジタル検出信号をもとに、被検体の関心領域におけるＸ線吸収率を演算し、その演算結果から被検体の断層画像を生成するための画像データを構築する。画像データは、図示しない表示装置などに送られ、画面上に断層画像として表示される。  上記のように、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管装置１０及びＸ線検出器４０が被検体を挟んで回転し、被検体の検査断面内のあらゆる点を透過したＸ線の強弱いわゆる投影データを、いろいろな角度、例えば３６０°の範囲から獲得する。そして、この投影データをもとに、予めプログラムされたデータ再構成プログラムにより断層画像を生成する。
【００２２】
図４は、Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０示す構成図である。  
図３及び図４に示すように、Ｘ線管装置１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２に収納されたＸ線管１３と、伸縮機構１４と、を有している。ハウジング１２（Ｘ線管装置１０）は、独立して回転架台６に直接又は間接的に取付けられ、固定されている。ここでは、ハウジング１２は、フレーム部７の内壁に直接取付けられている。ここで、Ｘ線ＣＴ装置１は、冷却液９を有している。冷却液９には、Ｘ線管１３が発生する熱の少なくとも一部が伝達される。
【００２３】
Ｘ線管装置１０は、導管１１ａ及び導管１１ｂを有している。導管１１ａは、一端がハウジング１２の冷却液取入れ口１２ｉに気密に取付けられ、他端がソケット７２に気密に取付けられている。導管１１ｂは、一端がハウジング１２の冷却液排出口１２ｏに気密に取付けられ、他端がソケット８２に気密に取付けられている。導管１１ａ及び導管１１ｂは、冷却液９が循環する循環路３０の一部を形成している。
【００２４】
例えば、冷却液９は、Ｘ線管装置１０において、少なくともハウジング１２とＸ線管１３との間の空間に充填されている。ハウジング１２は、導管１１ａ及び導管１１ｂとともに循環路３０の一部を形成している。導管１１ａ及び導管１１ｂは、Ｘ線管１３に連結されていない。但し、Ｘ線管１３は冷却液９に浸るため、冷却液９は、Ｘ線管１３の外面の熱伝達面など、Ｘ線管１３を冷却することができる。
【００２５】
また、導管１１ａ及びＸ線管１３を、直接又は連結部材を介して間接的に連結するか、又は、導管１１ｂ及びＸ線管１３を、直接又は連結部材を介して間接的に連結してもよい。ハウジング１２及びＸ線管１３の内部は、導管１１ａ及び導管１１ｂとともに循環路３０の一部を形成している。これにより、Ｘ線管１３の内部の熱伝達面を冷却液９が循環することで、Ｘ線管１３、特に後述する陽極ターゲットを冷却することができる。
【００２６】
その他、導管１１ａ及び導管１１ｂをともにＸ線管１３に連結した場合、ハウジング１２とＸ線管１３との間の空間には他の冷却液が収容されている。上記他の冷却液は、冷却液９と混合しないよう分離され、循環路３０を循環しない。この場合、上記他の冷却液を冷却液９とは異なる種類の冷却液とすることもできる。Ｘ線管１３の内部は、導管１１ａ及び導管１１ｂとともに循環路３０の一部を形成している。これにより、Ｘ線管１３の内部の熱伝達面を冷却液９が循環することで、Ｘ線管１３、特に後述する陽極ターゲットを冷却することができる。そして、上記他の冷却液は、Ｘ線管１３の外面の熱伝達面など、Ｘ線管１３を外側から冷却することができる。
【００２７】
冷却ユニット２０は、導管２１ａ、導管２１ｂ、導管２１ｃ、導管２１ｄ、循環ポンプ２２、熱交換器２３、筐体２６、及び伸縮機構６０を有している。循環ポンプ２２、熱交換器２３、及び伸縮機構６０は、筐体２６内に設けられている。導管２１ａは、一端がプラグ８１に気密に取付けられている。導管２１ｃは、一端がプラグ７１に気密に取付けられている。導管２１ｄは、一端が導管２１ａに気密に取付けられている。導管２１ａ、導管２１ｂ、導管２１ｃ及び導管２１ｄは、循環路３０の一部を形成している。
【００２８】
循環ポンプ２２は、循環路３０に取付けられている。ここでは、循環ポンプ２２は、導管２１ａ及び導管２１ｂ間に気密に取付けられている。循環ポンプ２２は、導管２１ａから冷却液９を取り込み、導管２１ｂに冷却液９を吐き出す。循環ポンプ２２は、循環路３０において冷却液９を循環させることができる。
【００２９】
熱交換器２３は、ラジエータ２４及びファン２５を有している。ファン２５は、ラジエータ２４に通風するように構成されている。ラジエータ２４は、導管２１ｂから入る冷却液の熱を放出するように構成されている。熱交換器２３は、冷却液９を冷却することができる。  
そのため、冷却ユニット２０は、冷却液９を冷却し、かつ、冷却液９を循環路３０にて循環させることができる。
【００３０】
伸縮機構６０は、循環路３０に取付けられている。伸縮機構６０は、貫通孔６１ａ，６１ｂを有したケース６１と、弾性隔膜６２と、を有している。貫通孔６１ａは、導管２１ｄに気密に連通されている。貫通孔６１ｂは、通気孔である。弾性隔膜６２は、例えば、ゴムを利用したベローズで形成されている。弾性隔膜６２は、ケース６１内を、貫通孔６１ａと繋がった第１空間６３と、貫通孔６１ｂと繋がった第２空間６４と、に区域している。
【００３１】
貫通孔６１ｂは空気の出入りを許可するため、第２空間６４は大気に開放されている。弾性隔膜６２は、ケース６１に液密に取付けられている。弾性隔膜６２は伸縮自在である。弾性隔膜６２は、冷却液９の温度変化による体積変化（体積の膨張及び収縮）を吸収することができる。ベローズ６２は、ガスに対して不透過性を示す材料で形成することが好ましい。
【００３２】
プラグ７１及びソケット７２は、着脱自在の連結部材としてのカプラ７０を形成し、プラグ８１及びソケット８２は、着脱自在の連結部材としてのカプラ８０を形成している。カプラ７０、８０は、プラグ及びソケットが連結した連結状態（固定状態）と、プラグ及びソケットが分離した分離状態とに切替え可能である。カプラ７０、８０は、連結状態において、気密、かつ液密に連結されている。カプラ７０、８０は、シャットオフバルブ付きのカプラである。カプラ７０、８０の分離状態において、プラグ７１、８１及びソケット７２、８２は、それぞれ、外部への液（冷却液９）漏れを防止することができ、内部への空気の混入を防止することができる構造を採っている。カプラ７０、８０をそれぞれ分離状態に切替えることにより、２系統に分離することができ、Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０を分離することができる。
【００３３】
ここで、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のＸ線管装置１０の例として、実施例１及び実施例２のＸ線管装置について説明する。始めに、実施例１のＸ線管装置１０について説明する。図５は、実施例１のＸ線管装置１０を示す断面図である。  
図５に示すように、Ｘ線管装置１０は回転陽極型のＸ線管装置であり、Ｘ線管１３は回転陽極型のＸ線管である。Ｘ線管装置１０は、Ｘ線管１３の他、磁界を発生させるコイルとしてのステータコイル１０２を備えている。図示しないが、ハウジング１２（図４）は、Ｘ線管１３、ステータコイル１０２などを収容している。
【００３４】
Ｘ線管１３は、固定体としての固定シャフト１１０と、管部１３０と、陽極ターゲット１５０と、回転体１６０と、潤滑剤としての液体金属１７０と、陰極１８０と、真空外囲器ＥＮとを備えている。Ｘ線管１３は動圧すべり軸受を使っている。  
固定シャフト１１０は、回転軸ａ２に沿って延出して回転軸ａ２を中心軸として筒状に形成され、一端部が閉塞されている。固定シャフト１１０は、上記一端部から外れた側面に軸受面１１０Ｓを有している。固定シャフト１１０は、Ｆｅ（鉄）合金やＭｏ（モリブデン）合金等の材料で形成されている。固定シャフト１１０の内部は冷却液９で満たされている。固定シャフト１１０は、この内部に冷却液９が流れる流路が形成されている。固定シャフト１１０は、この他端部側に冷却液９を外部に吐出す吐出し口１１０ｂを有している。
【００３５】
管部１３０は、固定シャフト１１０の内部に設けられ、固定シャフトとともに流路を形成している。管部１３０の一端部は、固定シャフト１１０の他端部に形成された開口部１１０ａを通って固定シャフト１１０の外部に延出している。管部１３０は、開口部１１０ａに密接に固定されている。  
管部１３０は、この内部に冷却液９を取り入れる取り入れ口１３０ａと、冷却液９を固定シャフト１１０の内部に吐出す吐出し口１３０ｂとを有している。取り入れ口１３０ａは、固定シャフト１１０の外部に位置している。吐出し口１３０ｂは、固定シャフト１１０の一端部に隙間を置いて位置している。
【００３６】
取り入れ口１３０ａは導管１１ａに連結され、吐出し口１１０ｂはハウジング１２内に開放されている。なお、本実施例１と異なり、取り入れ口１３０ａはハウジング１２内に開放され、吐出し口１１０ｂは導管１１ｂに直接又は連結部材を介して間接的に連結されていてもよい。  
上記したことから、Ｘ線管１３外部からの冷却液９は、取り入れ口１３０ａから取り入れられ、管部１３０内部を通って固定シャフト１１０の内部に吐出され、固定シャフト１１０及び管部１３０の間を通り、吐出し口１１０ｂからＸ線管１３外部に吐出される。
【００３７】
陽極ターゲット１５０は、陽極本体１５１と、この陽極本体の外面の一部に設けられたターゲット層１５２とを有している。陽極本体１５１は、円盤状に形成され、固定シャフト１１０と同軸的に設けられている。陽極本体１５１は、Ｍｏ合金等の材料で形成されている。陽極本体１５１は、回転軸ａ２に沿った方向に凹部１５１ａを有している。凹部１５１ａは、円盤状に窪めて形成されている。凹部１５１ａには固定シャフト１１０の一端部が嵌合されている。凹部１５１ａは、固定シャフト１１０の一端部に隙間を置いて形成されている。ターゲット層１５２は、Ｗ（タングステン）合金等の材料で輪状に形成されている。ターゲット層１５２の表面は電子衝突面である。
【００３８】
回転体１６０は、固定シャフト１１０より径の大きい筒状に形成されている。回転体１６０は、固定シャフト１１０及び陽極ターゲット１５０と同軸的に設けられている。回転体１６０は、固定シャフト１１０より短く形成されている。  
回転体１６０は、ＦｅやＭｏ等の材料で形成されている。より詳しくは、回転体１６０は、筒部１６１と、筒部１６１の一端部の側面を囲むように筒部と一体に形成された環部１６２と、筒部１６１の他端部に設けられたシール部１６３と、筒部１６４とを有している。
【００３９】
筒部１６１は、固定シャフト１１０の側面を囲んでいる。筒部１６１は、内面に軸受面１１０Ｓに隙間を置いて対向した軸受面１６０Ｓを有している。回転体１６０の一端部、すなわち、筒部１６１の一端部及び環部１６２は陽極ターゲット１５０と接合されている。回転体１６０は、固定シャフト１１０を軸に陽極ターゲット１５０とともに回転可能に設けられている。  
シール部１６３は、軸受面１６０Ｓに対して環部１６２（一端部）の反対側に位置している。シール部１６３は、筒部１６１の他端部に接合されている。シール部１６３は、環状に形成され、固定シャフト１１０の側面全周に亘って隙間を置いて設けられている。筒部１６４は、筒部１６１の側面と接合され、筒部１６１に固定されている。筒部１６４は、例えばＣｕ（銅）で形成されている。
【００４０】
液体金属１７０は、固定シャフト１１０の一端部及び凹部１５１ａ間の隙間、並びに固定シャフト１１０（軸受面１１０Ｓ）及び筒部１６１（軸受面１６０Ｓ）間の隙間に充填されている。なお、これらの隙間は全て繋がっている。この実施の形態において、液体金属１７０は、ガリウム・インジウム・錫合金（ＧａＩｎＳｎ）である。
【００４１】
回転軸ａ２に直交した方向において、シール部１６３及び固定シャフト１１０間の隙間（クリアランス）は、回転体１６０の回転を維持するとともに液体金属１７０の漏洩を抑制できる値に設定されている。上記したことから、隙間はわずかであり、５００μｍ以下である。このため、シール部１６３は、ラビリンスシールリング（labyrinth seal ring）として機能する。  
また、シール部１６３は、内側を円形枠状に窪めてそれぞれ形成された複数の収容部を有している。上記収容部は、万一隙間から液体金属１７０が漏れた場合、漏れた液体金属１７０を収容する。
【００４２】
陰極１８０は、陽極ターゲット１５０のターゲット層１５２に間隔を置いて対向配置されている。陰極１８０は、電子を放出するフィラメント１８１を有している。  
真空外囲器ＥＮは、固定シャフト１１０、管部１３０、陽極ターゲット１５０、回転体１６０、液体金属１７０及び陰極１８０を収容している。真空外囲器ＥＮは、開口部ＣＡｂを有する真空容器ＣＡと、Ｘ線透過部ＰＰと、を有している。
【００４３】
Ｘ線透過部ＰＰは、回転軸ａ２に対して直交した方向にターゲット層１５２と対向している。固定シャフト１１０の他端部は、開口部ＣＡｂを通って真空外囲器ＥＮの外部に露出されている。開口部ＣＡｂは、固定シャフト１１０を密接に固定している。  
陰極１８０は、真空外囲器ＥＮの内壁に取付けられている。真空外囲器ＥＮは密閉されている。真空外囲器ＥＮの内部は真空状態に維持されている。
【００４４】
ステータコイル１０２は、回転体１６０の側面、より詳しくは筒部１６４の側面に対向して真空外囲器ＥＮの外側を囲むように設けられている。ステータコイル１０２の形状は環状である。
【００４５】
ここで、上記Ｘ線管１３及びステータコイル１０２の動作状態について説明する。ステータコイル１０２は回転体１６０（特に筒部１６４）に与える磁界を発生するため、回転体は回転する。これにより、陽極ターゲット１５０も回転する。また、陰極１８０に負の電圧（高電圧）が印加され、陽極ターゲット１５０は接地電位に設定される。
【００４６】
これにより、陰極１８０及び陽極ターゲット１５０間に電位差が生じる。このため、陰極１８０が電子を放出すると、この電子は、加速され、ターゲット層１５２に衝突する。すなわち、陰極１８０は、ターゲット層１５２に電子ビームを照射する。これにより、ターゲット層１５２は、電子ビームが照射されることによりＸ線を放出し、放出されたＸ線はＸ線透過部ＰＰを介して真空外囲器ＥＮの外部、ひいてはハウジング１２の外部に放出される。  
上記のように、実施例１のＸ線管装置１０が構成されている。
【００４７】
次に、実施例２のＸ線管装置１０について説明する。図６は、実施例２のＸ線管装置を示す断面図である。図７は、図６に示したＸ線管装置を示す他の断面図である。図８は、図６及び図７に示したＸ線管装置の一部を拡大して示す断面図である。  
図６乃至図８に示すように、Ｘ線管装置１０は固定陽極型のＸ線管装置であり、Ｘ線管１３は固定陽極型のＸ線管である。Ｘ線管１３は、真空外囲器ＥＮを備えている。真空外囲器ＥＮは、真空容器ＣＡと、絶縁部材２５０とを備えている。この実施形態において、絶縁部材２５０は、高電圧絶縁部材として機能している。絶縁部材２５０には陰極２３６が取り付けられ、絶縁部材２５０は、真空外囲器ＥＮの一部を形成している。
【００４８】
陽極ターゲット２３５は、真空外囲器ＥＮの一部を形成している。陽極ターゲット２３５は、真空外囲器ＥＮの外部に小さく開口し、ターゲット面２３５ｂ近傍で膨らんだ壺形に形成されている。陽極ターゲット２３５、陰極２３６、集束電極２０９及び加速電極２０８は、真空外囲器ＥＮに収納されている。陽極ターゲット２３５には、電圧供給配線が接続されている。陽極ターゲット２３５及び加速電極２０８は接地電位に設定されている。陰極２３６及び集束電極２０９と対向した個所の真空容器ＣＡは筒状に形成されている。陰極２３６には、負の高電圧が印加される。集束電極２０９には、調整された負の高電圧が供給される。真空外囲器ＥＮの内部は真空状態である。金属表面部２３４は、Ｘ線透過部ＰＰの真空側の表面を含む真空容器ＣＡの内側に設けられ、接地電位に設定されている。
【００４９】
また、Ｘ線管１３は、管部２４１と、環部２４２とを備えている。管部２４１は、金属で形成されている。管部２４１の一端部は、陽極ターゲット２３５の内部に挿入されている。環部２４２は、陽極ターゲット２３５内に設けられている。環部２４２は、管部２４１の一端部の側面を囲むように管部２４１と一体に形成されている。環部２４２は陽極ターゲット２３５に隙間を置いて設けられている。管部２４１の他端部は、冷却液取入れ口を形成し、導管１１ａに連結されている。陽極ターゲット２３５の開口は、管部２４１との間に冷却液排出口を形成している。このため、ハウジング１２内は、冷却液９で満たされる。ハウジング１２は、Ｘ線透過部ＰＰに対向したＸ線透過窓ＰＷを有している。
【００５０】
ハウジング１２内には、偏向部２７０が収容されている。偏向部２７０は、磁気偏向部であり、真空容器ＣＡの外側で、電子ビームの軌道を取り囲む位置に設けられている。偏向部２７０は、陰極２３６から放出される電子ビームを偏向させ、焦点の位置をターゲット面２３５ｂ上で移動させるものである。  
上記のように、実施例２のＸ線管装置が形成されている。
【００５１】
次に、本実施形態に係るハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４について説明する。図９は、Ｘ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。  
図９に示すように、ハウジング１２は、Ｘ線出力口１２ｐを有するハウジング本体１２ｅと、Ｘ線透過窓ＰＷと、を備えている。Ｘ線出力口１２ｐは、ハウジング本体１２ｅを貫通して形成されている。Ｘ線透過窓ＰＷは、ハウジング本体１２ｅの外側に位置している。Ｘ線透過窓ＰＷは、機械的強度の高い材料を利用して形成することができる。この実施形態において、Ｘ線透過窓ＰＷは、アルミニウムを利用して形成されているが、他の金属材料や樹脂などを利用して形成することも可能である。Ｘ線透過窓ＰＷは凹型形状を有し、Ｘ線管１３とＸ線透過窓ＰＷとの間隔の低減を図っている。Ｘ線透過窓ＰＷは、ねじなどの締め具を用いてハウジング本体１２ｅに固定されている。Ｘ線透過窓ＰＷは、図示しないＯリングを利用し、Ｘ線出力口１２ｐを液密に閉塞している。
【００５２】
Ｘ線管１３において、真空容器ＣＡは、例えば、ガラスなどの絶縁材料、並びに、銅、ステンレス及びアルミニウム等の金属の一以上の材料を利用して形成されている。この実施形態において、真空容器ＣＡはガラス及び金属の両方を用いて形成されている。真空容器ＣＡは、Ｘ線透過窓ＰＷと対向したＸ線出力口ＣＡｏを有している。Ｘ線透過部ＰＰは、Ｘ線透過窓ＰＷと対向している。Ｘ線透過部ＰＰは、Ｘ線出力口ＣＡｏを気密に閉塞している。Ｘ線透過部ＰＰは、Ｘ線を透過する材料として、例えばベリリウムで形成されている。
【００５３】
伸縮機構１４は、ケース１５と、弾性隔膜１６と、を有している。  
ケース１５は、第１開口端１５ａ及び第２開口端１５ｂを含んでいる。第１開口端１５ａは、ハウジング１２の内部に位置し、冷却液９の出入りを許可するように構成されている。第２開口端１５ｂは、ハウジング１２の外部に開放され、大気の出入りを許可するように構成されている。  
弾性隔膜１６は、ケース１５内を、第１開口端１５ａに繋がった第１空間Ｓ１及び第２開口端１５ｂに繋がった第２空間Ｓ２に区域するように構成されている。弾性隔膜１６は、例えば、ゴムを利用したベローズで形成されている。
【００５４】
本実施形態において、ケース１５は、ケース本体１７と、第１管部１８と、を有している。ケース本体１７は、冷却液９に接し、ハウジング１２と一体に形成されている。そのため、第２開口端１５ｂがハウジング１２に形成されていると言うことも可能である。ケース本体１７は、第１空間Ｓ１に繋がった第１貫通孔ｈ１と、第２開口端１５ｂとして機能する第２貫通孔ｈ２と、を含んでいる。第１管部１８は、第１開口端１５ａとして機能する一端１８ａと、第１貫通孔ｈ１に液密に連結された他端１８ｂと、を含んでいる。
【００５５】
ここで、Ｘ線透過部ＰＰのＸ線透過窓ＰＷと対向する側の端面を通り、Ｘ線透過部ＰＰとＸ線透過窓ＰＷとが対向する方向ｄに垂直な仮想の平面を第１基準面ＲＳ１とする。また、Ｘ線透過窓ＰＷのＸ線透過部ＰＰと対向する側の端面を通り、上記方向ｄに垂直な仮想の平面を第２基準面ＲＳ２とする。  
すると、第１開口端１５ａは、ハウジング１２の内部のうち、第１基準面ＲＳ１よりＸ線透過窓ＰＷ側の領域に位置している。言い換えると、第１距離ＤＩ１は、第２距離ＤＩ２より短い（ＤＩ１＜ＤＩ２）。上記第１距離ＤＩ１は、上記方向ｄにて、第１開口端１５ａから回転軸ａ１までの距離である。上記第２距離ＤＩ２は、上記方向ｄにて、Ｘ線透過部ＰＰのＸ線透過窓ＰＷと対向する側の端面から回転軸ａ１までの距離である。
【００５６】
また、第１開口端１５ａは、ハウジング１２の内部のうち、第２基準面ＲＳ２に対しＸ線透過部ＰＰの位置する領域とは反対側の領域に位置している。言い換えると、第１距離ＤＩ１は、第３距離ＤＩ３より短い（ＤＩ１＜ＤＩ３）。上記第３距離ＤＩ３は、上記方向ｄにて、Ｘ線透過窓ＰＷのＸ線透過部ＰＰと対向する側の端面から回転軸ａ１までの距離である。  
図９から分かるように、Ｘ線管装置１０に遠心力が加わっていない状態にて、Ｘ線透過窓ＰＷ及びＸ線透過部ＰＰの両方は、冷却液９に浸っている。
【００５７】
次に、上記Ｘ線管装置１０に遠心力が加わっている状態について説明する。図１０は、Ｘ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっている状態を示す図。図３に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１においては、回転架台６が高速で回転することで、Ｘ線管装置１０に大きな遠心力が加わることになる。そこで、Ｘ線管装置１０に遠心力が加わったときに、伸縮機構１４の弾性隔膜１６にかかる力の釣り合いを考える。
【００５８】
図１０に示すように、冷却液９の枯渇を抑えるため、伸縮機構１４の第１空間Ｓ１にある冷却液９とハウジング１２内の冷却液９とを分離できるように、伸縮機構１４が構成されている。具体的には、第１開口端１５ａは、ハウジング１２の内部のうち、第１基準面ＲＳ１よりＸ線透過窓ＰＷ側の領域に位置している（ＤＩ１＜ＤＩ２）。回転架台６の回転速度の増加により遠心力が増加すると、次第にハウジング１２内の冷却液９の液面は回転軸ａ１から離れる方向に変動し、ハウジング１２内に真空空間が生じる。
【００５９】
その際、第１開口端１５ａ（第１管部１８の一端１８ａ）まで液面が下がると、ハウジング１２内の冷却液９と、伸縮機構１４内の冷却液９は分離されることになる。この状態で更に遠心力が増加すると、弾性隔膜１６にかかる力がつりあう位置まで、第１管部１８の内部の冷却液９の液面の位置は低下する。一方、ハウジング１２側の冷却液９は、大気圧に開放されている部分と接触しなくなるため、液面が変化することはない。したがって、適切な位置に第１開口端１５ａを設けることで、必要な部分への冷却液９の循環を保つことができる。
【００６０】
例えば、ＤＩ１＜ＤＩ２とすることにより、Ｘ線透過部ＰＰを冷却液９にて冷却することができ、Ｘ線透過部ＰＰにおける冷却液９の局所的な枯渇を防ぐことができる。また、ＤＩ１＜ＤＩ３とすることにより、Ｘ線透過部ＰＰとＸ線透過窓ＰＷとの間に冷却液９を存在させることができ、Ｘ線透過窓ＰＷにおける冷却液９の局所的な枯渇を防ぐことができる。例えば、Ｘ線透過部ＰＰとＸ線透過窓ＰＷとの間に冷却液９を存在させ続けることにより、Ｘ線管１３の外側におけるＸ線の吸収率を一定に保持することができる。Ｘ線透過窓ＰＷを冷却液９にて冷却することも可能である。
【００６１】
上記のように構成された一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、Ｘ線管装置１０は、伸縮機構１４を備えている。伸縮機構１４は、冷却液９の膨張及び収縮を吸収することができる。伸縮機構１４は、冷却液９が膨張した場合におけるハウジング１２の外部への冷却液９の漏洩を抑制することができる。また、伸縮機構１４は、冷却液９が収縮した場合におけるハウジング１２の内部における空気の混入を抑制することができる。なお、冷却液９と空気とはＸ線吸収率が異なる。このため、ハウジング１２の内部に空気が混入すると、Ｘ線透過部ＰＰから出射するＸ線の前を空気が通ってしまい、正確な診断ができなくなってしまう。
【００６２】
本実施形態のＸ線管装置１０は、ＤＩ１＜ＤＩ２、及びＤＩ１＜ＤＩ３の関係を満たしている。そのため、回転架台６が高速で回転しても、Ｘ線透過部ＰＰなどを冷却液９にて冷却することができる。また、Ｘ線管１３の外側におけるＸ線の吸収率を一定に保持することができる。  
上記のことから、信頼性の高いＸ線管装置１０及びＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。そして、製品寿命の長期化を図ることのできるＸ線管装置１０及びＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。
【００６３】
（比較例）
次に、比較例のＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０について説明する。図１５は、比較例に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【００６４】
図１５に示すように、比較例のＸ線管装置１０は、ＤＩ１＜ＤＩ２、及びＤＩ１＜ＤＩ３の関係を満たしていない点で、上記実施形態と相違している。比較例のＸ線管装置１０において、ＤＩ２＜ＤＩ１であり、ＤＩ３＜ＤＩ１である。伸縮機構１４に注目すると、ケース１５は、第１管部１８無しに形成され、ケース本体１７の第１貫通孔ｈ１は、第１開口端１５ａとして機能している。  
図１５から分かるように、Ｘ線管装置１０に遠心力が加わっていない状態にて、Ｘ線透過窓ＰＷ及びＸ線透過部ＰＰの両方は、冷却液９に浸っている。
【００６５】
ここで、回転架台６の回転により、Ｘ線管装置１０に遠心力が加わった際の伸縮機構１４の弾性隔膜１６にかかる力の釣り合いを考える。図１６は、本比較例に係るＸ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっている状態を示す図である。
【００６６】
図１６に示すように、方向ｄにて、伸縮機構１４の第１開口端１５ａから、ハウジング本体１２ｅの内壁のうち回転軸ａ１側（Ｘ線透過窓ＰＷ側）の壁面までの距離をＨｍとする。方向ｄにて、伸縮機構１４の第１開口端１５ａから、冷却液９の液面までの距離をＨｈとする。また、大気圧をＰＯ、冷却液９の液体密度をρ、冷却液９の液面の位置における遠心加速度をＧ１、伸縮機構１４の第１開口端１５ａの位置における遠心加速度をＧ２、冷却液９の蒸気圧をＰＬとする。すると、次の式１が成立する。  
ＰＯ＝ＰＬ＋ρ・（Ｇ１＋Ｇ２）／２・Ｈｈ    ・・・（式１）
【００６７】
そして、Ｈｍ＞Ｈｈの場合、次第にハウジング１２内の冷却液９の液面の位置は下がり、ハウジング１２の内部に、冷却液９が無い部分が発生する。この部分は、いわゆる「トリチェリの真空」であり、ハウジング１２の内部への空気の吸い込み、冷却液９の局所的枯渇の誘因となる。特に、Ｘ線曝射時に、Ｘ線透過部ＰＰは高温となるため、Ｘ線透過部ＰＰが冷却液９に浸っていないと、Ｘ線透過部ＰＰが損傷を受けるリスクが有る。  
上記のことから、本比較例において、信頼性の高いＸ線管装置１０及びＸ線ＣＴ装置１を得ることは困難である。また、製品寿命の長期化を図ることのできるＸ線管装置１０及びＸ線ＣＴ装置１を得ることは困難である。
【００６８】
（変形例１）
次に、上記実施形態の変形例１に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０について説明する。図１１は、本変形例１に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【００６９】
図１１に示すように、変形例１のＸ線管装置１０は、ケース本体１７がハウジング１２と一体に形成されていない点で上記実施形態と相違している。変形例１のハウジング本体１２ｅは開口ＯＰを有している。ケース本体１７は、第２空間Ｓ２に繋がった第２貫通孔ｈ２を含み、ハウジング本体１２ｅの開口ＯＰを液密に閉塞している。例えば、ケース本体１７は、図示しないＯリングを利用し、開口ＯＰを液密に閉塞している。第２貫通孔ｈ２は、ハウジング１２の外部に開放され、第２開口端１５ｂとして機能している。  
本変形例１においても、ＤＩ１＜ＤＩ２であり、ＤＩ１＜ＤＩ３である。そのため、本変形例１において、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
（変形例２）
次に、上記実施形態の変形例２に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０について説明する。図１２は、本変形例２に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【００７１】
図１２に示すように、変形例２のＸ線管装置１０は、ケース１５が第２管部１９をさらに備えている点で上記実施形態と相違している。ケース本体１７は、第２空間Ｓ２に繋がった第２貫通孔ｈ２を含んでいる。ケース本体１７は、ハウジング１２の内部に位置している。ハウジング本体１２ｅは、第２開口端１５ｂとして機能する第３貫通孔ｈ３を有している。
【００７２】
ケース１５は、第２管部１９をさらに有している。第２管部１９は、第２貫通孔ｈ２に液密に連結された一端１９ａと、第３貫通孔ｈ３に液密に連結された他端１９ｂと、を含んでいる。第２管部１９は、冷却液９に接している。  
本変形例２においても、ＤＩ１＜ＤＩ２であり、ＤＩ１＜ＤＩ３である。そのため、本変形例２において、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
（変形例３）
次に、上記実施形態の変形例３に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０について説明する。図１３は、本変形例３に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【００７４】
図１３に示すように、変形例３のＸ線管装置１０は、ケース本体１７がハウジング１２の外側に位置している点で上記実施形態と相違している。ハウジング本体１２ｅは、第３貫通孔ｈ３を有している。ケース１５は、ケース本体１７と、第１管部１８と、を有している。
【００７５】
ケース本体１７は、第１空間Ｓ１に繋がった第１貫通孔ｈ１と、第２空間Ｓ２に繋がり第２開口端１５ｂとして機能する第２貫通孔ｈ２と、を含んでいる。ケース本体１７は、ハウジング１２の外部に位置している。第１管部１８は、第１開口端１５ａとして機能する一端１８ａと、第１貫通孔ｈ１に液密に連結された他端１８ｂと、を含んでいる。第１管部１８は、ハウジング１２の第３貫通孔ｈ３を通り、ハウジング１２に液密に取り付けられている。  
本変形例３においても、ＤＩ１＜ＤＩ２であり、ＤＩ１＜ＤＩ３である。そのため、本変形例３において、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
（変形例４）
次に、上記実施形態の変形例４に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０について説明する。図１４は、本変形例４に係るＸ線ＣＴ装置１のＸ線管装置１０のハウジング１２、Ｘ線管１３、及び伸縮機構１４を示す断面図であり、上記Ｘ線管装置に遠心力が加わっていない状態を示す図である。
【００７７】
図１４に示すように、変形例４のＸ線管装置１０は、ケース１５が第１管部１８無しに構成されている点で上記実施形態と相違している。ケース１５（ケース本体１７）は、第１空間Ｓ１に繋がる第１貫通孔ｈ１を含んでいる。第１貫通孔ｈ１は、第１開口端１５ａとして機能している。  
本変形例４においても、ＤＩ１＜ＤＩ２であり、ＤＩ１＜ＤＩ３である。そのため、本変形例４において、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７８】
本発明の実施形態を説明したが、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。必要に応じて、上記の実施形態及び変形例の２以上を組合せることも可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１…Ｘ線ＣＴ装置、６…回転架台、９…冷却液、１０…Ｘ線管装置、
１２…ハウジング、１２ｅ…ハウジング本体、ＯＰ…開口、ＰＷ…Ｘ線透過窓、
１３…Ｘ線管、１５０，２３５…陽極ターゲット、１８０，２３６…陰極、
ＥＮ…真空外囲器、ＣＡ…真空容器、ＣＡｏ…Ｘ線出力口、ＰＰ…Ｘ線透過部、
２０…冷却ユニット、２２…循環ポンプ、２３…熱交換器、２４…ラジエータ、
３０…循環路、４０…Ｘ線検出器、１４…伸縮機構、１５…ケース、
１５ａ…第１開口端、１５ｂ…第２開口端、１６…弾性隔膜、１７…ケース本体、
１８…第１管部、１９…第２管部、１８ａ，１９ａ…一端、１８ｂ，１９ｂ…他端、
Ｓ１…第１空間、Ｓ２…第２空間、ｈ１，ｈ２，ｈ３…貫通孔、ＲＳ１…第１基準面、
ＲＳ２…第２基準面、ＤＩ１…第１距離、ＤＩ２…第２距離、ＤＩ３…第３距離、
ａ１…回転軸、ｄ…方向。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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