(57)【要約】【課題】陽極ターゲットの冷却率に優れているとともに製品寿命を長くすることができ、かつコンパクトである回転陽極型Ｘ線管を提供する。【解決手段】回転陽極型Ｘ線管１は、内部に冷却液２０が流れる流路を有する固定体１０と、凹部を有し、陽極ターゲットを構成する円盤状の径大部６１０と、固定体の側面を囲み、一端部で径大部と一体化された径小部６２０と、を含む回転体６００と、液体金属潤滑剤７０と、陰極８０と、真空外囲器９０と、遊動体２００、３００、４００と、を備えている。遊動体は、径大部６１０及び固定体１０の一端部の間に配置され、液体金属潤滑剤７０中に浸漬されている。【選択図】      図１
2010212088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側面にラジアルすべり軸受面を有し、内部に冷却液が流れる流路を有する固定体と、
前記固定体の一端部と隙間をおいて嵌合される凹部を有し、陽極ターゲットを構成する円盤状の径大部と、前記固定体の側面を囲み、内面に前記ラジアルすべり軸受面に隙間を置いて対向するラジアルすべり軸受面を有し、一端部で前記径大部と一体化された径小部と、を含む回転体と、
前記隙間に充填された液体金属潤滑剤と、
前記径大部の陽極ターゲットに対向配置された陰極と、
前記固定体、回転体、液体金属潤滑剤及び陰極を収容し、前記固定体を、前記凹部に嵌合される前記固定体の一端部に対して反対側に位置する前記固定体の他端部で固定する真空外囲器と、
前記径大部及び前記固定体の一端部の間に配置され、前記液体金属潤滑剤中に浸漬された遊動体と、を備えている回転陽極型Ｘ線管。
【請求項２】
前記回転体は、前記径小部のラジアルすべり軸受面に対して前記径大部の反対側の前記径小部に設けられ、前記回転体の回転を維持するとともに前記液体金属潤滑剤の漏洩を抑制するシール部を有している請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項３】
前記固定体の内部に設けられ、前記固定体とともに前記流路を形成する管部をさらに備えている請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項４】
前記径大部の内部に設けられ、前記管部の側面を囲むように前記管部と一体に形成された環部をさらに備え、
前記管部及び環部は、前記固定体とともに前記流路を形成する請求項３に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項５】
前記冷却液は、水である請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項６】
前記冷却液は、水を主成分とする不凍液である請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項７】
前記固定体及び遊動体は、スチール、鉄合金、モリブデン又はモリブデン合金の材料で形成されている請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項８】
前記固定体及び遊動体の表面の一部は、前記液体金属潤滑剤との反応温度が素材のそれよりも高い金属で被覆されている請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転陽極型Ｘ線管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、Ｘ線管装置は、医療診断システムや工業診断システム等に用いられている。Ｘ線管装置は、Ｘ線を放射する回転陽極型Ｘ線管と、ステータコイルと、これら回転陽極型Ｘ線管及びステータコイルを収容した筐体と、を備えている。回転陽極型Ｘ線管は、固定シャフトと、この固定シャフトを軸に回転可能に設けられた回転体と、この回転体の端部に継手部を介して設けられた陽極ターゲットと、この陽極ターゲットに対向配置された陰極と、これらを収容した真空外囲器と、この真空外囲器内に充填された冷却液とを有している。固定シャフト及び回転体間の隙間には液体金属が充填されている。
【０００３】
上記Ｘ線管装置の動作状態において、ステータコイルは回転体に与える磁界を発生するため、回転体及び陽極ターゲットは回転する。また、陰極は陽極ターゲットに対して電子ビームを照射する。これにより、陽極ターゲットは、電子と衝突するときにＸ線を放出する。
【０００４】
Ｘ線管装置の動作時に、陽極ターゲットは、この陽極ターゲットへの熱入力により高温になる。すなわち、陽極ターゲットは、電子ビームが照射されることにより高温になる。特に、電子が衝突される電子衝撃面（焦点）の温度が高温になる。このため、電子衝撃面の温度は陽極ターゲット材質の溶解温度以下でなくてはならない。
【０００５】
上記したことから、陽極ターゲットを冷却させるための技術が開発されている。例えば、電子衝突面の近くで液体金属を熱伝達流体として用いて陽極ターゲットを冷却する技術が開示されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。上記技術を用いることにより、陽極ターゲットの高冷却が可能となる。
【特許文献１】ＵＳＰ５５４１９７５
【特許文献２】ＤＥ３６４４７１９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記開示された技術において、液体金属のシール部は電子衝突面近くに形成されている。電子衝突面より発生した熱はシール部に伝導するため、シール部は高温となり変形してしまう。回転体と固定シャフトとの隙間が変形してしまうため、シール部によるシール性能を十分発揮するための隙間（クリアランス）の維持が困難となるという第１の問題点がある。結果、液体金属の漏れにより、Ｘ線管に不良が生じる恐れがある。
【０００７】
また、およそ１４０ｍｍ程度の直径を有し、およそ毎分１万回転で回転する陽極ターゲットを想定した場合、凹部に充填された液体金属の運動は乱流域に達しており、液体金属により発生する摩擦損失はおよそ１２ｋＷにも相当する。従って、上記した回転陽極Ｘ線管は、回転体を回転駆動するには非常に大型のモータが必要になり、コンパクトな設計と両立させることが困難であるという第２の問題点がある。
【０００８】
このため、上記第１、第２の問題点の解決を図ることが望まれている。少なくとも上記第２の問題点の解決を図る必要がある。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、陽極ターゲットの冷却率に優れているとともに製品寿命を長くすることができ、かつコンパクトである回転陽極型Ｘ線管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る回転陽極型Ｘ線管は、
側面にラジアルすべり軸受面を有し、内部に冷却液が流れる流路を有する固定体と、
前記固定体の一端部と隙間をおいて嵌合される凹部を有し、陽極ターゲットを構成する円盤状の径大部と、前記固定体の側面を囲み、内面に前記ラジアルすべり軸受面に隙間を置いて対向するラジアルすべり軸受面を有し、一端部で前記径大部と一体化された径小部と、を含む回転体と、
前記隙間に充填された液体金属潤滑剤と、
前記径大部の陽極ターゲットに対向配置された陰極と、
前記固定体、回転体、液体金属潤滑剤及び陰極を収容し、前記固定体を、前記凹部に嵌合される前記固定体の一端部に対して反対側に位置する前記固定体の他端部で固定する真空外囲器と、
前記径大部及び前記固定体の一端部の間に配置され、前記液体金属潤滑剤中に浸漬された遊動体と、を備えている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、陽極ターゲットの冷却率に優れているとともに製品寿命を長くすることができ、かつコンパクトである回転陽極型Ｘ線管を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながらこの発明の第１の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置について詳細に説明する。  
図１及び図２に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管１と、磁界を発生させるコイルとしてのステータコイル２と、図示しないが回転陽極型Ｘ線管及びステータコイルを収容した筐体とを備えている。
【００１２】
回転陽極型Ｘ線管１は、固定体１０と、冷却液２０と、管部３０と、環部４０と、陽極ターゲット５０と、回転部６０と、液体金属潤滑剤７０と、陰極８０と、真空外囲器９０とを備えている。回転陽極型Ｘ線管１は動圧軸受を使っている。
【００１３】
固定体１０は、筒部１１と、他の筒部としての筒部１２と、環部１３とを有している。固定体１０は、Ｆｅ（鉄）やＭｏ（モリブデン）等の材料で形成されている。筒部１１は、回転軸ａに沿って延出して回転軸ａを中心軸として筒状に形成されている。筒部１１は、側面にラジアルすべり軸受面Ｓ１を有している。筒部１２は、回転軸ａに沿って延出して回転軸ａを中心軸として筒状に形成されている。筒部１２の一端部は閉塞されている。筒部１２の他端部は、筒部１１に密接に連通されている。より詳しくは、環部１３が筒部１１及び筒部１２とそれぞれ密接に接合されて筒部１１及び筒部１２が連通されている。筒部１１、筒部１２及び環部１３は一体に形成されている。
【００１４】
固定体１０の内部は冷却液２０で満たされている。この実施の形態において、冷却液２０は水である。固定体１０は、この内部に冷却液２０が流れる流路を形成している。固定体１０は、この他端部側に冷却液２０を内部に取り入れる取り入れ口１０ｂを有している。
【００１５】
管部３０は、固定体１０の内部に設けられ、固定体１０とともに流路を形成している。管部３０の一端部は、固定体１０の他端部に形成された開口部１０ａを通って固定体１０の外部に延出している。管部３０は、開口部１０ａに固定されている。管部３０の側面は、開口部１０ａに密接している。
【００１６】
管部３０は、この外部に冷却液２０を吐き出す吐き出し口３０ａと、冷却液２０を固定体１０の内部から管部３０の内部に導く導入口３０ｂとを有している。吐き出し口３０ａは、固定体１０の外部に位置している。導入口３０ｂは、固定体１０の一端部に隙間を置いて位置している。
【００１７】
環部４０は、筒部１２の内部に設けられ、管部３０の側面を囲むように管部３０と一体に形成されている。環部４０は、筒部１２の内部に隙間を置いて設けられている。管部３０及び環部４０は、固定体１０とともに流路を形成している。
【００１８】
上記したことから、回転陽極型Ｘ線管１外部からの冷却液２０は、取り入れ口１０ｂから取り入れられ、筒部１１及び管部３０の間を通り、環部１３及び環部４０の間を通り、筒部１２及び環部４０の間を通り、導入口３０ｂより管部３０の内部を通って吐出し口３０ａから回転陽極型Ｘ線管１外部に吐出される。
【００１９】
陽極ターゲット５０は、陽極５１と、この陽極の外面の一部に設けられたターゲット層５２とを有している。陽極５１は、円盤状に形成され、固定体１０と同軸的に設けられている。陽極５１は、Ｍｏ等の材料で形成されている。ターゲット層５２は、Ｗ（タングステン）等の材料で輪状に形成されている。ターゲット層５２の表面は電子衝突面である。
【００２０】
陽極５１は、凹部５１ａを有している。凹部５１ａは、回転軸ａに沿った方向及び半径方向に延在している。すなわち、凹部５１ａは、回転軸ａに沿った方向に凹んでいる。凹部５１ａは、円盤状に窪めて形成されている。凹部５１ａには筒部１２が嵌合されている。凹部５１ａは、筒部１２に隙間を置いて形成されている。この隙間は、ターゲット層５２に対向する真下の部分において最も近接しており、およそ２００μｍである。この隙間に潤滑剤７０が満たされることにより熱伝達流路１００が形成される。ターゲット層５２の熱は、陽極５１及び潤滑剤７０の熱伝達流路１００を伝導して固定体１０に伝導され、固定体１０の内部の流路を流れる冷却液２０に伝達される。
【００２１】
上記した熱伝達流路１００以外の隙間には、遊動体２００、３００、４００が配置されている。遊動体２００、３００、４００は、陽極ターゲット５０及び固定体１０の一端部の間に配置され、潤滑剤７０中に浸漬されている。
【００２２】
遊動体２００は円盤状に形成されている。遊動体２００は、回転軸ａに沿った方向において、筒部１２及び陽極５１間に配置され、潤滑剤７０中に浸漬されている。遊動体３００は円環上に形成されている。遊動体３００は、回転軸ａに沿った方向において、環部１３及び環部６２間に配置され、潤滑剤７０中に浸漬されている。遊動体４００は円形枠状に形成されている。遊動体４００は、回転軸ａに直交した方向において、筒部１２及び陽極５１間に配置され、潤滑剤７０中に浸漬されている。遊動体２００、３００、４００は、互いに独立して設けられている。
【００２３】
遊動体２００の厚みをｔ２、遊動体３００の厚みをｔ３とし、これらが配置された軸方向の隙間をそれぞれＳＧ２、ＳＧ３とすると、ＳＧ２−ｔ２およびＳＧ３−ｔ３の大きさはどちらもおよそ２００μｍである。遊動体４００の厚みをｔ４、これが配置された径方向の隙間をＲＧ４とすると、ＲＧ４−ｔ４の大きさはおよそ２００μｍである。
【００２４】
回転部６０は、筒部１１より径の大きい筒状に形成されている。回転部６０は、固定体１０及び陽極ターゲット５０と同軸的に設けられている。回転部６０は、筒部１１より短く形成されている。
【００２５】
回転部６０は、ＦｅやＭｏ等の材料で形成されている。より詳しくは、回転部６０は、筒部６１と、筒部６１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６２と、筒部６１の他端部に設けられたシール部６３と、筒部６４とを有している。
【００２６】
筒部６１は、筒部１１の側面を囲んでいる。筒部６１は、内面に軸受面Ｓ１にラジアル軸受隙間ＲＧ１を置いて対向したラジアルすべり軸受面Ｓ２を有している。ラジアル軸受隙間ＲＧ１の大きさはおよそ２０μｍである。ラジアル軸受面Ｓ１及び軸受面Ｓ２は、ラジアルすべり軸受Ｂ１を形成している。ここで、軸受面Ｓ１及び軸受面Ｓ２にそれぞれ溝が付いている。回転部６０の環部６２は陽極ターゲット５０と接合されている。回転部６０は、固定体１０を軸に陽極ターゲット５０とともに回転可能に設けられている。
【００２７】
シール部６３は、軸受面Ｓ２に対して環部６２（一端部）の反対側に位置している。シール部６３は、筒部６１の他端部に接合されている。シール部６３は、環状に形成され、固定体１０の側面全周に亘って隙間を置いて設けられている。筒部６４は、筒部６１の側面と接合され、筒部６１に固定されている。筒部６４は、例えばＣｕ（銅）で形成されている。
【００２８】
潤滑剤７０は、筒部１２及び凹部５１ａ間の隙間、環部１３及び環部６２間の隙間、環部１３及び筒部６１間の隙間、並びに筒部１１（軸受面Ｓ１）及び筒部６１（軸受面Ｓ２）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、潤滑剤７０は、ガリウム・インジウム・錫合金（ＧａＩｎＳｎ）である。
【００２９】
図１、図３及び図４に示すように、シール部６３及び固定体１０間の隙間（クリアランス）ｃは、回転部６０の回転を維持するとともに潤滑剤７０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ｃはわずかである。この実施の形態において、隙間ｃは２００μｍ以下である。このため、シール部６３は、ラビリンスシールリング（labyrinth seal ring）として機能する。
【００３０】
また、シール部６３は、複数の収容部６３ａを有している。ここでは、シール部６３は、４つの収容部６３ａを有している。収容部６３ａは、シール部６３の内側を円形枠状に窪めてそれぞれ形成されている。収容部６３ａは、万一隙間ｃから潤滑剤７０が漏れた場合、漏れた潤滑剤７０を収容する。
【００３１】
固定体１０は、環部１４をさらに有している。筒部６１は、段差部６１ａを有している。環部１４は、段差部６１ａ及びシール部６３で囲まれたスペースに嵌合されている。
【００３２】
環部１４は、スラスト軸受面Ｓ９を有している。筒部６１は、スラスト軸受面Ｓ１０を有している。軸受面Ｓ９及び軸受面Ｓ１０は、回転軸ａに沿った方向に互いにスラスト軸受隙間ＳＧ５を保持して対向している。軸受面Ｓ９及び軸受面Ｓ１０は、スラスト軸受Ｂ５を形成している。スラスト軸受隙間ＳＧ５の大きさはおよそ３０μｍである。
【００３３】
環部１４は、スラスト軸受面Ｓ１１を有している。シール部６３は、スラスト軸受面Ｓ１２を有している。軸受面Ｓ１１及び軸受面Ｓ１２は、回転軸ａに沿った方向に互いにスラスト軸受隙間ＳＧ６を保持して対向している。軸受面Ｓ１１及び軸受面Ｓ１２は、スラスト軸受Ｂ６を形成している。スラスト軸受隙間ＳＧ６の大きさはおよそ３０μｍである。
【００３４】
これらスラスト軸受Ｂ５、Ｂ６は、高温にならず、軸受面Ｓ９及び軸受面Ｓ１０間の隙間、並びに軸受面Ｓ１１及び軸受面Ｓ１２間の隙間を一定に維持できるため、陽極ターゲットが高温になってもスラスト軸受Ｂ５、Ｂ６を正常に機能させることができる。
【００３５】
上記した陽極ターゲット５０及び回転部６０は、回転体６００を形成している。回転体６００は、陽極ターゲット５０及び回転部６０により一体に形成されている。回転体６００は、径大部６１０と、径大部６１０より径の小さい径小部６２０とを有している。この実施の形態において、径大部６１０が陽極ターゲット５０であり、径小部６２０が回転部６０である。
【００３６】
図１に示すように、陰極８０は、陽極ターゲット５０のターゲット層５２に間隔を置いて対向配置されている。陰極８０は、電子を放出するフィラメント８１を有している。
【００３７】
真空外囲器９０は、固定体１０、冷却液２０、管部３０、環部４０、陽極ターゲット５０、回転部６０、潤滑剤７０及び陰極８０を収容している。真空外囲器９０は、Ｘ線透過窓９０ａ及び開口部９０ｂを有している。Ｘ線透過窓９０ａは、回転軸ａに対して直交した方向にターゲット層５２と対向している。固定体１０の他端部は、開口部９０ｂを通って真空外囲器９０の外部に露出されている。開口部９０ｂは、固定体１０を固定している。固定体１０の側面は、開口部９０ｂに密接している。  
陰極８０は、真空外囲器９０の内壁に取付けられている。真空外囲器９０は密閉されている。真空外囲器９０の内部は真空状態に維持されている。
【００３８】
ステータコイル２は、回転部６０の側面、より詳しくは筒部６４の側面に対向して真空外囲器９０の外側を囲むように設けられている。ステータコイル２の形状は環状である。  
筐体内部に、回転陽極型Ｘ線管１及びステータコイル２が収容されている他、図示しない冷却液が充填されている。
【００３９】
上記Ｘ線管装置の動作状態において、ステータコイル２は回転部６０（特に筒部６４）に与える磁界を発生するため、回転体６００は回転する。これにより、陽極ターゲット５０は回転する。また、陰極８０に相対的に負の電圧が印加され、陽極ターゲット５０に相対的に正の電圧が印加される。例えば、陰極８０に−１５０ｋＶの電圧が印加される。陽極ターゲット５０は接地されている。
【００４０】
これにより、陰極８０及び陽極ターゲット５０間に電位差が生じる。このため、陰極８０は、電子を放出すると、この電子は、加速され、ターゲット層５２に衝突される。すなわち、陰極８０は、ターゲット層５２に電子ビームを照射する。これにより、ターゲット層５２は、電子と衝突するときにＸ線を放出し、放出されたＸ線はＸ線透過窓９０ａを介して真空外囲器９０外部、ひいては筐体外部に放出される。
【００４１】
上記したように構成された回転陽極型Ｘ線管装置によれば、陽極ターゲット５０は、回転軸ａに沿った方向および半径方向に延在した凹部５１ａを有し、固定体１０は凹部５１ａに嵌合されている。ターゲット層５２の真下（内側）には潤滑剤７０の熱伝達流路１００が設けられている。
【００４２】
回転体６００が回転すると、遠心力により潤滑剤７０が陽極ターゲット５０の凹部５１ａと固定体１０の間に流れて充満し、潤滑剤７０の層を形成する。例えば回転速度１００００ｒｐｍで回転すると、陽極ターゲット５０の凹部５１ａと固定体１０の間に潤滑剤７０に浸漬された状態で配置されている遊動体２００、３００、４００も同じ回転方向に、およそ５０００ｒｐｍの回転速度で回転をする。
【００４３】
従って回転体６００と遊動体との相対回転速度と、遊動体と固定体１０との相対回転速度とは、およそ５０００ｒｐｍとなる。潤滑剤の運動状態は乱流状態にあるため潤滑剤の回転摩擦損失はおよそ相対回転速度の３乗から４乗（本発明についての実験結果は３．６乗）に比例して増大する。このため、上記したような遊動体がある場合に相対回転速度がおよそ１／２となることにより、潤滑剤の回転摩擦損失を、遊動体を入れない場合に比べて１／８乃至１／１６くらいに低減させる効果をもたらす。
【００４４】
一方、遊動体を入れない場合に対して、潤滑剤との接触面は２倍になることは潤滑剤の回転摩擦損失を２倍に増大させる効果ももたらす。したがって、総合的には、遊動体があることにより、遊動体を入れない場合に比べて潤滑剤の回転摩擦損失を１／４乃至１／８くらいに低減させる効果をもたらす。
【００４５】
熱伝達流路１００には遊動体が配置されていないため、上記した潤滑剤の回転摩擦損失の低減は実現されないが、熱伝達流路１００での損失パワーは１．２ｋＷであり、遊動体を入れない場合の全損失パワー１２ｋＷの１／１０に相当する。潤滑剤の回転摩擦損失を１／６とすると、遊動体を入れることにより、全損失パワーは、１．２＋（１２−１．２）／６＝３ｋＷ（遊動体を入れない場合の値１２ｋＷの２５％）に低減される。その結果、回転体６００を回転駆動するためのモータ、ここでは、ステータコイル２及び筒部６４（ロータ）のサイズを小さくすることができる。
【００４６】
Ｘ線を放出する際、陽極ターゲット５０、特にターゲット層５２の電子衝突面は高温になるが、ターゲット層５２の熱は、陽極５１及び潤滑剤７０の熱伝達流路１００を伝導して固定体１０に伝導され、固定体１０の内部の流路を流れる冷却液２０に伝達される。ターゲット層５２から冷却液２０の流路までの熱伝導パスが短いことにより、陽極ターゲット５０の冷却率の優れた回転陽極型Ｘ線管１を得ることができる。
【００４７】
これにより、陽極ターゲット５０の溶融等、陽極ターゲット５０に生じる不良を抑制することができる。陽極ターゲット５０の許容できる熱入力を大きくすることができるため、回転陽極型Ｘ線管１の出力を向上させることもできる。さらに、回転陽極型Ｘ線管１の製品寿命を長くする効果を得ることができる。
【００４８】
また、冷却液２０を水としたことも陽極ターゲット５０の冷却率の向上、ひいては回転陽極型Ｘ線管１の高出力化に寄与している。すなわち、冷却液２０は熱伝達流路１００の近傍で沸騰状態となり、冷却に寄与する。このように、沸騰冷却は、沸騰を伴わない冷却より冷却効率が良く、一層ターゲット層５２の温度を低減させることができる。上記したことから、陽極ターゲット５０の高冷却が可能となる。
【００４９】
シール部６３は、軸受面Ｓ２に対して環部６２（一端部）の反対側に位置している。シール部６３はターゲット層５２の電子衝突面の近くに設けられていない。シール部６３は熱経路上、電子衝突面から遠いため、電子衝突による熱の影響を受けない。すなわち、シール部６３が高温となって生じるシール部６３の変形を抑制することができる。従って、シール部６３の熱変形を無視して隙間ｃを小さくすることができるとともに、シール部６３からの潤滑剤７０の漏洩を抑制することができる。
【００５０】
例えば、回転体６００が静止状態から回転状態に移行する際に、径大部６１０付近の隙間での潤滑剤７０の移動にともない、潤滑剤７０のはねかえりが発生した場合であっても、このはねかえりによる悪影響がシール部６３に及ぶことはない。このため、シール部６３が潤滑剤７０で濡らされることがなく、潤滑剤７０の真空空間への漏洩が防止される。
【００５１】
回転陽極型Ｘ線管１が固体潤滑剤を使用した玉軸受を採用した場合、潤滑剤（液体金属）が玉軸受内に流入して残留・付着することにより、固体潤滑剤の塑性流動を妨げてしまう恐れがある。しかしながら、上記回転陽極型Ｘ線管１は、液体金属潤滑剤７０自体を潤滑剤とする動圧軸受を採用している。このため、潤滑性能の低下が生じることはなく、長時間安定に陽極ターゲット５０を回転させることができ、回転陽極型Ｘ線管１の製品寿命を長くする効果を得ることができる。
【００５２】
上記したことから、陽極ターゲット５０の冷却率に優れているとともに製品寿命を長くすることができ、かつコンパクトである回転陽極型Ｘ線管１および回転陽極型Ｘ線管１を備えた回転陽極型Ｘ線管装置を得ることができる。
【００５３】
次に、この発明の第２の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置について詳細に説明する。なお、この実施の形態において、他の構成は上述した第１の実施の形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図５に示すように、回転陽極型Ｘ線管１は、遊動体２００、３００、４００を有している。遊動体３００及び遊動体４００は、連結され、一体となり、遊動体５００を形成している。このため、遊動体５００の板厚が上述した第１の実施の形態の遊動体３００や遊動体４００の板厚と同じ場合でも、遊動体５００は、遊動体３００や遊動体４００よりも強度が高く、変形し難い。これにより、回転陽極型Ｘ線管１の信頼性を高めることができる。
【００５５】
上記した実施の形態においても、陽極ターゲット５０の冷却率に優れているとともに製品寿命を長くすることができ、かつコンパクトである回転陽極型Ｘ線管１および回転陽極型Ｘ線管１を備えた回転陽極型Ｘ線管装置を得ることができる。
【００５６】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施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体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、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。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５７】
例えば、冷却液２０は、水に限らず、水及び不凍液の混合液（水を主成分とする不凍液）であっても良い。そして、この冷却液２０を用いて沸騰冷却を行い、ターゲット層５２の温度を低減させることが好ましい。また、用途によっては冷却液２０として絶縁油等を
使用して、冷却液２０の沸騰を伴わない冷却方法を採用することもできる。
【００５８】
固定体１０及び遊動体２００、３００、４００、５００は、工具鋼のようなスチールもしくは鉄合金、モリブデン又はモリブデン合金の材料で形成することが好ましい。さらに遊動体２００、３００、４００、５００及び固定体１０の表面は、潤滑剤７０との反応温度の高い高融点金属やセラミクス等で被覆されていればさらに好ましい。潤滑剤７０との反応温度の高い物質で被覆して、素材と潤滑剤７０との反応生成物を作り出さないようにすることにより、良好な回転特性を長時間維持させることが可能となる。なお、潤滑剤７０との反応温度の高い物質の被覆を形成するためには、金属を化学蒸着／物理蒸着又は溶射等の手段を用いて行えば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】この発明の第１の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置を示す断面図。
【図２】図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置の一部を示す拡大断面図であり、特に、陽極ターゲットの凹部及び遊動体を示す拡大断面図。
【図３】図１に示した回転陽極型Ｘ線管装置の他の一部を示す拡大断面図であり、特に、シール部を示す拡大断面図。
【図４】図１及び図３に示したシール部を示す拡大断面図。
【図５】この発明の第２の実施の形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の一部を示す断面図であり、特に、陽極ターゲットの凹部及び遊動体を示す拡大断面図。
【符号の説明】
【００６０】
１…回転陽極型Ｘ線管、２…ステータコイル、１０…固定体、１１，１２…筒部、１３，１４…環部、２０…冷却液、３０…管部、４０…環部、５０…陽極ターゲット、５１…陽極、５１ａ…凹部、５２…ターゲット層、６０…回転部、６１…筒部、６２…環部、６３…シール部、６３ａ…収容部、６４…筒部、７０…潤滑剤、８０…陰極、８１…フィラメント、９０…真空外囲器、９０ａ…Ｘ線透過窓、１００…熱伝達流路、２００，３００，４００，５００…遊動体、６００…回転体、６１０…径大部、６２０…径小部、ａ…回転軸、ｃ…隙間。
【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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