(57)【要約】【課題】Ｘ線管を提供する。【解決手段】Ｘ線管は液体潤滑式軸受組立体（７０，１５０，２８６）及び液体冷却式陽極ターゲット（５２）を持つ。前記陽極ターゲット（５２）及び軸受組立体（７０，１５０，２８６）は、より大きい出力、より高い温度及びより大きい負荷の用途に耐えるように潤滑及び冷却を増大させている。本発明の他の一面によれば、真空室内に回転自在の軸受組立体ハウジングを封止するために軸受組立体ハウジングの第２の端部の外面に結合された強磁性流体シール(ferrofluidic seal) と、不動のシャフトの中を通って延在する開口と、不動のシャフトの外面と軸受組立体ハウジングの内面との間に形成された隙間と、前記開口、前記隙間及び前記軸受組立体を通るように液体冷却剤及び潤滑剤を循環させるための流路とを含む。【選択図】図２
2010123575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体冷却式陽極ターゲット（５２）と、
液体潤滑式軸受組立体（７０，１５０，２８６）と、
を有するＸ線管。
【請求項２】
更に、前記軸受組立体（７０，１５０，２８６）に結合されたシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の中を通って延在する開口（１３４，１７６，１８２，２０２，２０８，２１２，３０８）を通って循環する液体冷却剤及び潤滑剤と、
前記シャフト（６８，１７４，２００，３０６）と陽極ターゲット（５２）に結合された軸受組立体ハウジング（５６，３１２）との間に形成されて、前記陽極ターゲット（５２）を冷却し且つ前記軸受組立体（７０，１５０，２８６）を潤滑するために前記軸受組立体（７０，１５０，２８６）を通る隙間（１３６，２４２，３１０）と、
を有する請求項１記載のＸ線管。
【請求項３】
前記シャフト（６８，１７４，２００，３０６）は不動であり、また前記軸受組立体ハウジング（５６，３１２）及び陽極ターゲット（５２）は前記シャフト（６８，１７４，２００，３０６）の周りを回転自在である、請求項２記載のＸ線管。
【請求項４】
実質的に排気された真空室（４６，２３０，２５８）を形成する少なくとも１つの真空容器（４２，２２６，２５４）と、
前記真空室（４６，２３０，２５８）内に少なくとも部分的に配置された陽極組立体（４８，１４８，１７２，１９８，２３２，２６０）であって、
イ）回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）に取り付けられている回転自在の陽極ターゲット（５２）、
ロ）前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の第１の端部（５４，３２２）の周りに結合された端部キャップ（５８，２６２）であって、前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の第１の端部（５４，３２２）に閉止端（６０，３２４）を形成する端部キャップ（５８，２６２）、
ハ）不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）、及び
ニ）前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の外面（１１４，３２８）と前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の内面（１１６，３３０）との間に結合された少なくとも１つの軸受組立体（７０，１５０，２８６）
を含んでいる当該陽極組立体（４８，１４８，１７２，１９８，２３２，２６０）と、
前記真空室（４６，２３０，２５８）内に少なくとも部分的に配置されていて、前記陽極組立体（４８，１４８，１７２，１９８，２３２，２６０）から隔たっている陰極組立体（５０）と、
前記真空室（４６，２３０，２５８）内に前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）を封止するために前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の第２の端部（６４，３２６）の外面（１３２，３２８）に結合された少なくとも１つの強磁性流体シール（１３０，２３８）と、
前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の中を通って延在する少なくとも１つの開口（１３４，１７６，１８２，２０２，２０８，２１２，３０８）と、
前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の外面（１１４，３２８）と前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の内面（１１６，３３０）との間に形成された隙間（１３６，２４２，３１０）と、
前記少なくとも１つの開口（１３４，１７６，１８２，２０２，２０８，２１２，３０８）、前記隙間（１３６，２４２，３１０）及び前記少なくとも１つの軸受組立体（７０，１５０，２８６）に液体冷却剤及び潤滑剤を循環させるための流路（１３８，１８６，２１４，２４４）と、
を有するＸ線管。
【請求項５】
前記液体冷却剤及び潤滑剤は、前記回転自在の陽極ターゲット（５２）を冷却し且つ前記少なくとも１つの軸受組立体（７０，１５０，２８６）を潤滑するために、前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の中を通って延在する前記少なくとも１つの開口（１３４，１７６，１８２，２０２，２０８，２１２，３０８）を通って前記陽極組立体（４８，１４８，１７２，１９８，２３２，２６０）に流入し、次いで前記少なくとも１つの軸受組立体（７０，１５０，２８６）を通って前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の外面（１１４，３２８）及び前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の前記内面（１１６，３３０）の周りを流れ、そして前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の前記第２の端部（６４，３２６）で前記隙間（１３６，２４２，３１０）を通って前記陽極組立体（４８，１４８，１７２，１９８，２３２，２６０）から流出する、請求項４記載のＸ線管。
【請求項６】
不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）と、
前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の周りに結合された少なくとも１つの軸受組立体（７０，１５０，２８６）と、
前記少なくとも１つの軸受組立体（７０，１５０，２８６）の周りに結合された回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）と、
前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）に取り付けられた回転自在の陽極ターゲット（５２）と、
前記軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の第１の端部（５４，３２２）の周りに結合されていて、その閉止端（６０，３２４）を形成する端部キャップ（５８，２６２）と、
前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）及び前記回転自在の陽極ターゲット（５２）を回転させるために駆動組立体（６６）に結合された前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の第２の端部（６４，３２６）と、
前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）の第２の端部（６４，３２６）に結合された少なくとも１つの強磁性流体シール（１３０，２３８）と、
前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）の中を通って延在する少なくとも１つの開口（１３４，１７６，１８２，２０２，２０８，２１２，３０８）と、
前記不動のシャフト（６８，１７４，２００，３０６）と前記端部キャップ（５８，２６２）及び前記回転自在の軸受組立体ハウジング（５６，３１２）との間に形成された隙間（１３６，２４２，３１０）と、
前記少なくとも１つの開口（１３４，１７６，１８２，２０２，２０８，２１２，３０８）、前記隙間（１３６，２４２，３１０）及び前記少なくとも１つの軸受組立体（７０，１５０，２８６）を通るように液体冷却剤及び潤滑剤を循環させるための流路（１３８，１８６，２１４，２４４）と、
を有するＸ線管陽極組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に云えば、Ｘ線発生システムに関し、より具体的には、液体潤滑式軸受及び液体冷却式陽極ターゲット組立体を持つＸ線管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管は、一般に、実質的に排気された真空容器内に配置された陰極組立体及び陽極組立体を含む。真空容器は、外側ケーシングによって画成された室の中に位置する。外側ケーシングは鉛で内張りして、関係のないＸ線がＸ線管から漂遊するのを遮蔽し防止することができる。室には、熱吸収冷却流体、例えば、絶縁油を充填することができる。Ｘ線管の動作中、冷却流体はポンプによって循環させることができる。循環する冷却流体はＸ線管の真空容器及び他の構成部品から熱を吸収する。真空容器は非常に高い温度に耐えるように構成される。
【０００３】
陰極組立体は陽極組立体から距離を置いて位置決めされ、陰極組立体から陽極組立体へ向かって電子を引き出して加速するために両者の間に電位差が維持される。この電位差は電界勾配を生成し、この電界勾配の強さは、陽極組立体と陰極組立体との間の電位差を両者間の距離で割ることによって定義される。
【０００４】
陽極組立体は、典型的には、回転自在の陽極ターゲットを支持する片持ち梁式シャフトの中に組み込んだ円筒形回転子を含む。モータに結合される固定子が回転子を囲んでいて、該回転子を介して陽極ターゲットを回転させる。シール組立体が真空容器内に陽極ターゲットを封止して、真空容器を実質的に気密封止状態に保つ。陽極ターゲットは典型的には軸受組立体上に取り付けられており、軸受組立体はモータによる陽極ターゲットの回転を可能にする。軸受組立体は、典型的には、軌道内に配置された玉軸受を含む。軸受の寿命を長くするために玉軸受上には乾式金属潤滑材又は液体金属潤滑材を用いることができる。陽極ターゲットはターゲット・トラックを含み、該ターゲット・トラックは、一般に、モリブデン、ニオブ、タンタル、レニウム、又はそれらの合金のような、原子番号の高い耐火金属で製造される。陰極組立体は、典型的には、真空容器内で陽極ターゲットと対向して位置する陰極エミッタを含み、該陰極エミッタは電子ビームの形で電子を放出し、それらの電子は陽極ターゲットへ向けて加速されて陽極ターゲットのターゲット・トラックに高速で衝突する。電子がターゲットに衝突したとき、電子の運動エネルギが高エネルギの電磁放射、すなわちＸ線に変換される。Ｘ線は、Ｘ線管ハウジングのＸ線透過性窓を通ってＸ線管の外へ送り出される。Ｘ線は次いで、イメージング対象物を透過して検出器によって捕捉され、検出器は対象物の内部の解剖学的組織、中身又は構造の画像を形成する。
【０００５】
電子が陽極ターゲットのターゲット・トラックに衝突すると、その結果として大量の熱エネルギが生成され、該熱エネルギは典型的にはＸ線管の真空容器内の温度を非常に高い温度にする。このような高い温度のため、陽極ターゲットは典型的には高い回転速度で回転させる。その上、陽極ターゲット及び軸受組立体は充分な熱散逸能力を持つようにしなければならない。
【０００６】
直接冷却式でない現在の陽極ターゲットでは、より大きい出力の用途では充分な熱を散逸するのに限界がある。将来のイメージング・システムでは、より大きい出力能力を持つＸ線管が必要とされよう。このようなより大きい出力の用途では、Ｘ線管の真空容器内の温度が更により高い温度になる可能性がある。より大きい出力の用途に現在の陽極ターゲットを用いることは困難であると考えられる。と云うのは、より高い温度の下では陽極ターゲットのターゲット・トラックに亀裂又は融解が生じる虞があるからである。
【０００７】
将来のイメージング・システムではまた、より大きい負荷能力を持つＸ線管が必要とされよう。負荷能力をより大きくすると、軸受組立体にかかる応力が増大する。現在の軸受組立体は、典型的には、乾式金属潤滑材又は液体金属潤滑材によって潤滑される。これらの潤滑材は、軸受組立体及び陽極ターゲットに不充分な潤滑及び不充分な冷却を与えることがあり、この結果、より大きい出力及びより大きい負荷の用途の下では陽極ターゲット及び軸受組立体の寿命を制限する虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第４１６５４７２号
【特許文献２】米国特許第４４０５８７６号
【特許文献３】米国特許第４４２４９７４号
【特許文献４】米国特許第４４５５５０４号
【特許文献５】米国特許第４５０１５６６号
【特許文献６】米国特許第４５７７３４０号
【特許文献７】米国特許第４５８４６９９号
【特許文献８】米国特許第４６０５２３３号
【特許文献９】米国特許第４６２２６８７号
【特許文献１０】米国特許第４６２５３２４号
【特許文献１１】米国特許第４８７８２３５号
【特許文献１２】米国特許第５０７７７８１号
【特許文献１３】米国特許第５３４０１２２号
【特許文献１４】米国特許第５５４１９７５号
【特許文献１５】米国特許第５５７９３６４号
【特許文献１６】米国特許第５８２６８８５号
【特許文献１７】米国特許第５９７５５３６号
【特許文献１８】米国特許第６１９２１０７号
【特許文献１９】米国特許第６１９９８６７号
【特許文献２０】米国特許第６３０５６９４号
【特許文献２１】米国特許第６５４３７８２号
【特許文献２２】米国特許第６７３６４０２号
【特許文献２３】米国特許第６７６２５２２号
【特許文献２４】米国特許第６８５７６３５号
【特許文献２５】米国特許第６８９９３３８号
【特許文献２６】米国特許第７１９７１１５号
【特許文献２７】米国特許第７１９７１１７号
【特許文献２８】米国特許第７３２７８２８号
【特許文献２９】米国特許第７３７７６９５号
【特許文献３０】米国特許出願公開第２００２０１８９９３９号
【特許文献３１】米国特許出願公開第２００６００１３３６４号
【特許文献３２】米国特許出願公開第２００６００３４４２５号
【特許文献３３】米国特許出願公開第２００６００４３６８２号
【特許文献３４】米国特許出願公開第２００７０１３８７４７号
【特許文献３５】米国特許出願公開第２００８００８０６７２号
【特許文献３６】米国特許出願公開第２００８０１０７２３６号
【特許文献３７】欧州特許ＥＰ０９２９７６４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、より大きい出力、より高い温度及びより大きい負荷の用途に耐えるように潤滑及び冷却を増大させたＸ線管陽極ターゲット及び軸受組立体を提供するシステム及び方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一面によれば、液体冷却式陽極ターゲット及び液体潤滑式軸受組立体を有するＸ線管が提供される。
【００１１】
本発明の一面によれば、Ｘ線管は、実質的に排気された真空室を形成する少なくとも１つの真空容器と、前記真空室内に少なくとも部分的に配置された陽極組立体と、前記真空室内に少なくとも部分的に配置されていて、前記陽極組立体から隔たっている陰極組立体とを含む。前記陽極組立体は、イ）回転自在の軸受組立体ハウジングに取り付けられている回転自在の陽極ターゲット、ロ）前記回転自在の軸受組立体ハウジングの第１の端部の周りに結合された端部キャップであって、前記回転自在の軸受組立体ハウジングの第１の端部に閉止端を形成する端部キャップ、ハ）不動のシャフト、及びニ）前記不動のシャフトの外面と前記回転自在の軸受組立体ハウジングの内面との間に結合された少なくとも１つの軸受組立体を有する。当該Ｘ線管は更に、前記真空室内に前記回転自在の軸受組立体ハウジングを封止するために前記回転自在の軸受組立体ハウジングの第２の端部の外面に結合された少なくとも１つの強磁性流体シール(ferrofluidic seal) と、前記不動のシャフトの中を通って延在する少なくとも１つの開口と、前記不動のシャフトの外面と前記回転自在の軸受組立体ハウジングの内面との間に形成された隙間と、前記少なくとも１つの開口、前記隙間及び前記少なくとも１つの軸受組立体を通るように液体冷却剤及び潤滑剤を循環させるための流路とを含む。
【００１２】
本発明の一面によれば、Ｘ線管陽極組立体は、不動のシャフトと、前記不動のシャフトの周りに結合された少なくとも１つの軸受組立体と、前記少なくとも１つの軸受組立体の周りに結合された回転自在の軸受組立体ハウジングと、前記回転自在の軸受組立体ハウジングに取り付けられた回転自在の陽極ターゲットと、前記軸受組立体ハウジングの第１の端部の周りに結合されていて、その閉止端を形成する端部キャップと、前記回転自在の軸受組立体ハウジング及び前記回転自在の陽極ターゲットを回転させるために駆動組立体に結合された前記回転自在の軸受組立体ハウジングの第２の端部と、前記回転自在の軸受組立体ハウジングの第２の端部に結合された少なくとも１つの強磁性流体シールと、前記不動のシャフトを貫通する少なくとも１つの開口と、前記不動のシャフトと前記端部キャップと前記回転自在の軸受組立体ハウジングとの間に形成された隙間と、前記少なくとも１つの開口、前記隙間及び前記少なくとも１つの軸受組立体を通るように液体冷却剤及び潤滑剤を循環させるための流路とを有する。
【００１３】
本発明の一面によれば、Ｘ線管陽極組立体は、不動のシャフトと、前記不動のシャフトの周りに結合された少なくとも１つの軸受組立体と、前記少なくとも１つの軸受組立体の周りに結合された回転自在の軸受組立体ハウジングと、前記回転自在の軸受組立体ハウジングに取り付けられた回転自在の陽極ターゲットと、前記軸受組立体ハウジングの第１の端部の周りに結合された開放端部材と、前記回転自在の軸受組立体ハウジング、前記回転自在の陽極ターゲット及び前記開放端部材を回転させるために駆動組立体に結合された前記回転自在の軸受組立体ハウジングの第２の端部と、前記回転自在の軸受組立体ハウジングの第２の端部に結合された第１の強磁性流体シールと、前記開放端部材に結合された第２の強磁性流体シールと、前記不動のシャフトと前記回転自在の軸受組立体ハウジングと前記開放端部材との間に形成された隙間と、前記隙間及び前記少なくとも１つの軸受組立体を通るように液体冷却剤及び潤滑剤を循環させるための流路とを有する。
【００１４】
様々な他の特徴、側面及び利点は、当業者には、添付の図面及びそれについての以下の詳しい説明から明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、Ｘ線イメージング・システムの模範的な一実施形態のブロック図である。
【図２】図２は、Ｘ線管の一部分の模範的な一実施形態の簡略断面図である。
【図３】図３は、Ｘ線管の一部分の模範的な一実施形態の簡略断面図である。
【図４】図４は、Ｘ線管の一部分の模範的な一実施形態の簡略断面図である。
【図５】図５は、Ｘ線管の一部分の模範的な一実施形態の簡略断面図である。
【図６】図６は、Ｘ線管の一部分の模範的な一実施形態の簡略断面図である。
【図７】図７は、Ｘ線管の一部分の模範的な一実施形態の簡略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に図面を参照して説明すると、図１は、オリジナルの画像データを取得すると共に、該画像データを表示及び／又は分析のために処理するように設計されたＸ線イメージング・システム１０の模範的な一実施形態のブロック図を示している。当業者に理解されるように、本発明は、Ｘ線撮影、乳房撮影及び血管イメージング・システムのような、Ｘ線管を利用する異なる種類のＸ線イメージング・システムに適用可能である。コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム及びディジタルＸ線撮影（ＲＡＤ）システムのような他のイメージング・システムもまた本発明の恩恵を受けることができる。Ｘ線イメージング・システム１０についての以下の説明はこのような利用法の一例に過ぎず、モダリティに関して制限しようとするものではない。
【００１７】
図１に示されているように、Ｘ線イメージング・システム１０は、対象物１６を通って検出器１８へ向かうＸ線ビーム１４を投射するように構成されたＸ線源１２を含む。対象物１６には、人間、動物、手荷物、又は走査したいその他の対象物が含まれる。Ｘ線源１２は、広いエネルギ・スペクトルを有するＸ線フォトンを生成する通常のＸ線管を含むことができる。Ｘ線源１２によって発生されたＸ線ビーム１４は対象物１６を通過し、対象物１６によって減弱した後に、検出器１８に入射する。検出器１８は、その表面に受けたＸ線フォトンをより低いエネルギのフォトンへ変換し、次いで、入射したＸ線ビームの強度、従って、対象物１６を通過した後の減弱したＸ線ビームを表す電気信号へ変換する。これらの電気信号はコンピュータ２０へ伝送される。
【００１８】
少なくとも１つの処理装置２２及び関連したメモリ２４を含んでいるコンピュータ２０は、検出器１８から電気信号を受け取って、イメージングする対象物１６の内部の解剖学的組織、中身又は構造に対応する画像を生成する。少なくとも１つの処理装置２２は、関連したメモリ２４に記憶されているルーチンに従って様々な機能を実施することができる。関連したメモリ２４はまた、構成設定パラメータ、演算記録、生の及び／又は処理後の画像データ等々を記憶するように作用することができる。
【００１９】
コンピュータ２０は通信インターフェースを介して一連の外部装置に結合することができる。コンピュータ２０はオペレータ・ワークステーション２６と通信することにより、オペレータ（図示せず）がオペレータ・ワークステーション２６を使用してイメージング・パラメータを制御し且つ取得された画像を見ることができるようにする。オペレータ・ワークステーション２６は、或る形態のオペレータ・インターフェース、例えば、キーボード、マウス、ジョイスティック、接触作動装置、音声作動制御器、或いはオペレータがＸ線イメージング・システム１０を制御し且つコンピュータ２０からの再構成画像又は他のデータを表示装置２８で見ることができるようにする任意の他の適当な入力装置（図示せず）を含む。その上、オペレータ・ワークステーション２６は、オペレータが取得された画像を少なくとも１つの記憶装置３０に記憶させることを可能にする。記憶装置３０には、ハードディスク駆動装置、テープ駆動装置、フレキシブル・ディスク、コンパクト・ディスク（ＣＤ）、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フラッシュ・メモリ記憶装置、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）記憶装置、ファイヤーワイヤー（FireWire：商標）記憶装置、ネットワーク記憶装置などを含むことができる。オペレータはまた、ワークステーション２６を使用することにより、Ｘ線源１２へ電力及びタイミング信号を供給するＸ線源制御装置３２を制御するためにコンピュータ２０へ指令及び命令を与えることができる。コンピュータ２０はＸ線源制御装置３２に結合されており、そのＸ線源制御装置３２はＸ線源１２の動作を制御するためにＸ線源１２に結合されている。
【００２０】
Ｘ線イメージング・システム１０のＸ線源１２内にあるＸ線管は、高Ｘ線遮蔽、高後方散乱電子吸収、高温動作及び高耐久力をもたらす多層組立体を含む。
【００２１】
典型的な真空環境内では、陽極ターゲットは通常、熱散逸能力が非常に低く、また軸受組立体は信頼性が非常に低い。本明細書では新規な陽極組立体設計について図２〜図７に示されるような様々な実施形態を提供する。新規な陽極組立体設計では、陽極ターゲットを冷却する液体と同じ液体で軸受組立体の軸受を潤滑して、陽極ターゲット及び軸受組立体の信頼性を改善する。模範的な一実施形態では、液体は液体冷却剤及び潤滑剤として機能する。液体潤滑式軸受及び液体冷却式陽極ターゲットにより、軸受組立体は長い寿命及び高い負荷能力を持ち且つ陽極ターゲットはより多量の熱を散逸できる。これは、出力をより大きくし且つ負荷をより大きくするためのＸ線管の能力を増大させ、且つＸ線管の寿命を長くする。
【００２２】
図２は、典型的にはＸ線管挿着部４０と呼ばれるＸ線管の一部分の模範的な一実施形態の簡略断面図を示す。Ｘ線管挿着部４０は、フレーム４４を持っていて、その中に実質的に排気された真空室４６を形成する少なくとも１つの真空容器４２を含む。少なくとも１つの真空容器４２は非常に高い温度に耐えるように構成されていて、その中には少なくとも部分的に陽極組立体４８及び陰極組立体５０が配置されている。陽極組立体４８は、回転自在の軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４に取り付けられた回転自在の陽極ターゲット５２を含む。陽極組立体４８はまた、軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４の周りに結合されていて、その閉止端６０を形成する端部キャップ５８も含む。模範的な一実施形態では、端部キャップ５８は、軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４に、ボルト止めし、ろう付けし、ネジ止めし、半田付けし、溶接し、又は別の方法で機械的に取り付けることができる。模範的な一実施形態では、第１の封止要素６２が軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４に対して端部キャップ５８を気密封止する。回転自在の軸受組立体ハウジング５６の、第１の端部５４とは反対側の第２の端部６４が、回転自在の軸受組立体ハウジング５６を回転させるため、従って回転自在の陽極ターゲット５２を非常に高い角速度で回転させるために、駆動組立体６６に結合される。回転自在の軸受組立体ハウジング５６及びそれに取り付けられた陽極ターゲット５２は、不動のシャフト６８を取り囲む少なくとも１つの軸受組立体７０を用いることにより不動のシャフト６８の周りを回転する。模範的な一実施形態では、第２の封止要素７２が、駆動組立体６６に対して回転自在の軸受組立体ハウジング５６の第２の端部６４を気密封止する。
【００２３】
模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体７０は第１の軸受組立体７４及び第２の軸受組立体９４を含む。模範的な一実施形態では、第１の軸受組立体７４は不動のシャフト６８の外面１１４と軸受組立体ハウジング５６の内面１１６との間に位置決めされる。模範的な一実施形態では、第２の軸受組立体９４はまた、第１の軸受組立体７４から隔たった位置で、不動のシャフト６８の外面１１４と軸受組立体ハウジング５６の内面１１６との間に位置決めされる。
【００２４】
模範的な一実施形態では、第１の溝１１８を第１の端部５４に近いシャフト６８の外面１１４に形成することができ、また少なくとも１つの軸受組立体７０を保持するために、対応する第２の溝１２０を軸受組立体ハウジング５６の内面１１６に形成することができる。模範的な一実施形態では、第１の軸受組立体７４と第２の軸受組立体９４との間でシャフト６８の周りにスペーサ要素１２２を配置することができる。締付け具１２４をシャフト６８の端部に配置して、第１の軸受組立体７４に押し付けるように位置決めすることにより、少なくとも１つの軸受組立体７０を所定位置に保持することができる。模範的な一実施形態では、座金１２６を少なくとも１つの軸受組立体７０と締付け具１２４との間に配置することができる。模範的な一実施形態では、締付け具１２４は、シャフト６８の端部に、ボルト止めし、ろう付けし、ネジ止めし、半田付けし、溶接し、又は別の方法で機械的に取り付けることができる。
【００２５】
模範的な一実施形態では、第１の軸受組立体７４は二重(duplex)軸受組立体である。第１の軸受組立体７４は不動の内レース７６及び回転自在の外レース７８を含み、不動の内レース７６と回転自在の外レース７８との間には少なくとも１つの軸受要素８０が配置されている。不動の内レース７６及び回転自在の外レース７８は図２では多レース要素として示されているが、不動の内レース７６及び回転自在の外レース７８は単一レース要素として形成することができる。
【００２６】
不動の内レース７６は、不動のシャフト６８の外面１１４に隣接して配置される。内レース７６は第１の内レース要素８２及び第２の内レース要素８４で構成される。これらの２つの内レース要素８２，８４は、好ましくは、両者の間に軸方向の隙間８６が形成されるように互いに接触しない。回転自在の外レース７８は軸受組立体ハウジング５６の内面１１６に隣接して配置される。外レース７８は第１の外レース要素８８及び第２の外レース要素９０で構成される。これらの２つの外レース要素８８，９０は、好ましくは、両者の間に軸方向の隙間９２が形成されるように互いに接触しない。第１の内レース要素８２と第１の外レース要素８８との間には第１の少なくとも１つの軸受要素８３が配置される。第２の内レース要素８４と第２の外レース要素９０との間には第２の少なくとも１つの軸受要素８５が配置される。
【００２７】
模範的な一実施形態では、第２の軸受組立体９４は二重軸受組立体である。第２の軸受組立体９４は不動の内レース９６及び回転自在の外レース９８を含み、不動の内レース９６と回転自在の外レース９８との間には少なくとも１つの軸受要素１００が配置される。不動の内レース９６及び回転自在の外レース９８は図２では多レース要素として示されているが、不動の内レース９６及び回転自在の外レース９８は単一レース要素として形成することができる。
【００２８】
不動の内レース９６は不動のシャフト６８の外面１１４に隣接して配置される。内レース９６は第１の内レース要素１０２及び第２の内レース要素１０４で構成される。これらの２つの内レース要素１０２，１０４は、好ましくは、両者の間に軸方向の隙間１０６が形成されるように互いに接触しない。回転自在の外レース９８は軸受組立体ハウジング５６の内面１１６に隣接して配置される。外レース９８は第１の外レース要素１０８及び第２の外レース要素１１０で構成される。これらの２つの外レース要素１０８，１１０は、好ましくは、両者の間に軸方向の隙間１１２が形成されるように互いに接触しない。第１の内レース要素１０２と第１の外レース要素１０８との間には第１の少なくとも１つの軸受要素１０３が配置される。第２の内レース要素１０４と第２の外レース要素１１０との間には第２の少なくとも１つの軸受要素１０５が配置される。
【００２９】
Ｘ線管の動作中、真空容器フレーム４４及びシャフト６８は不動であり、他方、軸受組立体ハウジング５６、端部キャップ５８及び陽極ターゲット５２は不動のシャフト６８の周りを回転する。
【００３０】
陽極ターゲット５２は強磁性流体シール１３０によって真空容器フレーム４４の真空室４６内に封止される。強磁性流体シールは、一般に、磁石と２つの磁極片を含む。典型的には、磁石は環状又は中空円筒形の永久磁石型の磁石であり、軸方向に分極されている。慣例により、磁石は、ハウジングに物理的に接触することなくハウジングを取り囲むようにハウジングの周りに位置決めされる。そして、２つの磁極片は、典型的には同様に環状であって、一般に透磁性材料で構成される。このような場合、２つの磁極片は磁石の２つの磁極端で磁石を間に挟んで（すなわち、突合せ接触して）いて、その結果、環状の磁極片の内面がそれぞれハウジングの外面に面して且つそれを取り囲み、それによってハウジングの周りに近接近した環状の形の隙間を形成（すなわち、画成）する。このような構成では、磁石は、ハウジングの中及び周りを通る所望の磁束経路を設定して、ハウジングの周りの環状の隙間の中に密封態様で強磁性流体を集中させて保持することができる。強磁性流体シール１３０は真空容器フレーム４４と軸受組立体ハウジング５６との間で真空室４６の外側に位置決めされて、真空室４６内に陽極組立体４８を封止する。強磁性流体シール１３０は軸受組立体ハウジング５６を取り囲んで、真空室４６内を真空に維持するように軸受組立体ハウジング５６の周りに気密シールを形成する。強磁性流体シール１３０は軸受組立体ハウジング５６の第２の端部６４においてその外面１３２に沿ったガスの通路に対する障壁として作用する一方、同時に軸受組立体ハウジング５６の要望通りの回転を可能にする。
【００３１】
不動のシャフト６８は、その中を通って延在して中空のシャフトを生成する少なくとも１つの開口１３４を含む。その上、隙間１３６が不動のシャフト６８と端部キャップ５８と軸受組立体ハウジング５６との間に形成されて、少なくとも１つの軸受組立体７０の中を通って延在する。少なくとも１つの開口１３４及び隙間１３６は、矢印１４０で示されるように、液体冷却剤及び潤滑剤が流れるための通路１３８を提供する。液体冷却剤及び潤滑剤は、シャフト６８の中を延在する開口１３４の入口１４２を通って陽極組立体４８に流入し、次いで少なくとも１つの軸受組立体７０を通って軸受組立体ハウジング５６の内側でシャフト６８の外側の周りを流れ、そしてシャフト６８と軸受組立体ハウジング５６との間の隙間１３６にある出口１４４を通って流出し、それにより陽極ターゲット５２を冷却し且つ少なくとも１つの軸受組立体７０を潤滑及び冷却する。模範的な一実施形態では、液体冷却剤及び潤滑剤は、ポンプ（図示せず）によって、少なくとも１つの開口１３４を通り、次いで少なくとも１つの軸受組立体７０を通ってシャフト６８と軸受組立体ハウジング５６との間の隙間１３６を通るように循環させることができる。模範的な一実施形態では、入口１４２及び出口１４４は液体冷却剤及び潤滑剤の貯蔵槽に結合することができ、また液体冷却剤及び潤滑剤を流路１３８に循環させるためのポンプに結合することができる。
【００３２】
液体冷却剤及び潤滑剤は、陽極ターゲットを冷却するための冷却剤として、また少なくとも１つの軸受組立体７０を潤滑し且つ冷却するための潤滑剤及び冷却剤として機能する。模範的な一実施形態では、液体冷却剤及び潤滑剤は、絶縁油とすることができる。模範的な一実施形態では、液体冷却剤及び潤滑剤は、鉱物油又は合成潤滑油のような軸受潤滑油とすることができる。
【００３３】
模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体７０は、二重軸受、アンギュラ・コンタクト(angular contact) 軸受、タップ付きころ(tapped roller) 軸受、又はニードル(needle)軸受を含むことができる。
【００３４】
模範的な一実施形態では、図２に矢印１４０で示されているような液体冷却剤及び潤滑剤の流路１３８の方向は逆にすることができる。
【００３５】
模範的な一実施形態では、陽極ターゲット５２は中空にして、液体冷却剤及び潤滑剤を陽極ターゲット５２の中に流れさせるようにすることができる。
【００３６】
このＸ線管挿着部の設計により、陽極ターゲットは、陽極ターゲット材料の変更を必要とせずに、より一層高い熱及び出力を扱うことが可能になる。従って、この設計は、新しい陽極ターゲット材料を使用せずに、より高い出力の陽極ターゲットを提供する。
【００３７】
図３は、模範的な一実施形態のＸ線管挿着部１４６の概略断面図を示す。Ｘ線管挿着部１４６は、フレーム４４を持っていて、その中に実質的に排気された真空室４６を形成する少なくとも１つの真空容器４２を含む。少なくとも１つの真空容器４２は非常に高い温度に耐えるように構成されていて、その中には少なくとも部分的に陽極組立体１４８及び陰極組立体５０が配置されている。図３に示されたＸ線管挿着部１４６が図２に示されたＸ線管挿着部４０から異なっている唯一の点は、陽極組立体１４８内の少なくとも１つの軸受組立体１５０の構成である。図２に示されている陽極組立体４８が２対の二重軸受を含んでいるのに対して、図３に示されている陽極組立体１４８は一対のアンギュラ・コンタクト軸受を含んでいる。
【００３８】
少なくとも１つの軸受組立体１５０は第１の軸受組立体１５２及び第２の軸受組立体１６２を含む。第１の軸受組立体１５２は不動の内レース１５４及び回転自在の外レース１５６を含み、不動の内レース１５４と回転自在の外レース１５６との間には少なくとも１つの軸受要素１５８が配置されている。第２の軸受組立体１６２は不動の内レース１６４及び回転自在の外レース１６６を含み、不動の内レース１６４と回転自在の外レース１６６との間には少なくとも１つの軸受要素１６８が配置されている。
【００３９】
模範的な一実施形態では、第１及び第２の軸受組立体１５２，１６２はタップ付きころ軸受又はニードル軸受とすることができる。
【００４０】
模範的な一実施形態では、図３に矢印１４０で示されているような液体冷却剤及び潤滑剤の流路１３８の方向は逆にすることができる。
【００４１】
模範的な一実施形態では、陽極ターゲット５２は中空にして、液体冷却剤及び潤滑剤を陽極ターゲット５２の中に流れさせるようにすることができる。
【００４２】
このＸ線管挿着部の設計により、陽極ターゲットは、陽極ターゲット材料の変更を必要とせずに、より一層高い熱及び出力を扱うことが可能になる。従って、この設計は、新しい陽極ターゲット材料を使用せずに、より高い出力の陽極ターゲットを提供する。
【００４３】
図４は、模範的な一実施形態のＸ線管挿着部１７０の概略断面図を示す。Ｘ線管挿着部１７０は、フレーム４４を持っていて、その中に実質的に排気された真空室４６を形成する少なくとも１つの真空容器４２を含む。少なくとも１つの真空容器４２は非常に高い温度に耐えるように構成されていて、その中には少なくとも部分的に陽極組立体１７２及び陰極組立体５０が配置されている。図４に示されたＸ線管挿着部１７０が図２に示されたＸ線管挿着部４０から異なっている唯一の点は、陽極組立体１７２の構成である。図４に示された陽極組立体１７２は不動のシャフト１７４を含み、この不動のシャフト１７４は、第１の端部１７８から（該第１の端部１７８の反対側にある）第２の端部１８０までシャフト１７４の長さにわたって貫通して延在する第１の開口１７６を持つと共に、シャフト１７４の側壁１８４からシャフトの第１の端部１７８の中を通って延在する第２の開口１８２を持つ。シャフト１７４の中の第１及び第２の開口１７６，１８２、並びに不動のシャフト１７４と端部キャップ５８と軸受組立体ハウジング５６との間に形成されて少なくとも１つの軸受組立体７０を通って延在する隙間１３６は、矢印１８８で示されるように、液体冷却剤及び潤滑剤を流すための通路１８６を提供する。Ｏリングのような封止要素１９０を使用することにより、回転自在の軸受組立体ハウジング５６の第２の端部６４で軸受組立体ハウジング５６と不動のシャフト１７４との間の隙間１３６を気密封止する。
【００４４】
液体冷却剤及び潤滑剤は、シャフト１７４の中を通って延在する第１の開口１７６の入口１９２から陽極組立体１７２に流入し、次いで少なくとも１つの軸受組立体７０を通って軸受組立体ハウジング５６の内側でシャフト１７４の外側の周りを流れて、シャフト１７４の側壁１８４にある第２の開口１８２に入り、そしてシャフト１７４の第１の端部１７８にある出口１９４を通って流出し、それにより陽極ターゲット５２を冷却し且つ少なくとも１つの軸受組立体７０を潤滑及び冷却する。模範的な一実施形態では、入口１９２及び出口１９４の両方はシャフト１７４の第１の端部１７８に設けられる。
【００４５】
模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体７０は、二重軸受、アンギュラ・コンタクト軸受、タップ付きころ軸受、又はニードル軸受を含むことができる。
【００４６】
模範的な一実施形態では、図４に矢印１８８で示されているような液体冷却剤及び潤滑剤の流路１８６の方向は逆にすることができる。
【００４７】
模範的な一実施形態では、陽極ターゲット５２は中空にして、液体冷却剤及び潤滑剤を陽極ターゲット５２の中に流れさせるようにすることができる。
【００４８】
このＸ線管挿着部の設計により、陽極ターゲットは、陽極ターゲット材料の変更を必要とせずに、より一層高い熱及び出力を扱うことが可能になる。従って、この設計は、新しい陽極ターゲット材料を使用せずに、より高い出力の陽極ターゲットを提供する。
【００４９】
図５は、模範的な一実施形態のＸ線管挿着部１９６の概略断面図を示す。Ｘ線管挿着部１９６は、フレーム４４を持っていて、その中に実質的に排気された真空室４６を形成する少なくとも１つの真空容器４２を含む。少なくとも１つの真空容器４２は非常に高い温度に耐えるように構成されていて、その中には少なくとも部分的に陽極組立体１９８及び陰極組立体５０が配置されている。図５に示されたＸ線管挿着部１９６が図４に示されたＸ線管挿着部１７０から異なっている唯一の点は、陽極組立体１９８の構成である。図５に示された陽極組立体１９８は不動のシャフト２００を含み、この不動のシャフト２００は、第１の端部２０４から（該第１の端部２０４の反対側にある）第２の端部２０６までシャフト２００の長さにわたって貫通して延在する第１の開口２０２と、シャフト２００の側壁２１０からシャフトの第１の端部２０４の中を通って延在する第２の開口２０８と、シャフト２００の側壁２１０から（シャフトの第１及び第２の端部２０４，２０６の中を通って延在する）第１の開口２０２まで延在する第３の開口２１２とを持つ。陽極組立体１９８は更に、陽極ターゲット５２を冷却するために、第２の開口２０８に結合されていて、第１の軸受組立体７４と第２の軸受組立体９４との間のスペーサ要素１２２を通って延在するノズル２２２を含む。模範的な一実施形態では、ノズル２２２はジェット噴射ノズルとすることができる。
【００５０】
シャフト２００に設けられた第１、第２及び第３の開口２０２，２０８，２１２、並びに不動のシャフト２００と端部キャップ５８と軸受組立体ハウジング５６との間に形成されて少なくとも１つの軸受組立体７０を通って延在する隙間１３６は、矢印２１６で示されるように、液体冷却剤及び潤滑剤を流すための通路２１４を提供する。Ｏリングのような封止要素１９０を使用することにより、回転自在の軸受組立体ハウジング５６の第２の端部６４で軸受組立体ハウジング５６と不動のシャフト１７４との間の隙間１３６を気密封止する。
【００５１】
液体冷却剤及び潤滑剤は、シャフト２００の第１の端部２０４の入口２１８から陽極組立体１９８に流入して第２の開口２０８を通り、次いでノズル２２２を通って流れ、次いで少なくとも１つの軸受組立体７０を通って軸受組立体ハウジング５６の内側でシャフト２００の外側の周りを流れて、第１及び第３の開口２０２，２１２を通り、そしてシャフト２００の第１の端部２０４にある第１の開口２０２の出口２２０を通って流出し、それにより陽極ターゲット５２を冷却し且つ少なくとも１つの軸受組立体７０を潤滑及び冷却する。模範的な一実施形態では、入口２１８及び出口２２０の両方はシャフト２００の第１の端部２０４に設けられる。
【００５２】
模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体７０は、二重軸受、アンギュラ・コンタクト軸受、タップ付きころ軸受、又はニードル軸受を含むことができる。
【００５３】
模範的な一実施形態では、図５に矢印２１６で示されているような液体冷却剤及び潤滑剤の流路２１４の方向は逆にすることができる。
【００５４】
模範的な一実施形態では、陽極ターゲット５２は中空にして、液体冷却剤及び潤滑剤を陽極ターゲット５２の中に流れさせるようにすることができる。
【００５５】
このＸ線管挿着部の設計により、陽極ターゲットは、陽極ターゲット材料の変更を必要とせずに、より一層高い熱及び出力を扱うことが可能になる。従って、この設計は、新しい陽極ターゲット材料を使用せずに、より高い出力の陽極ターゲットを提供する。
【００５６】
図６は、模範的な一実施形態のＸ線管挿着部２２４の概略断面図を示す。Ｘ線管挿着部２２４は、フレーム２２８を持っていて、その中に実質的に排気された真空室２３０を形成する少なくとも１つの真空容器２２６を含む。少なくとも１つの真空容器２２６は非常に高い温度に耐えるように構成されていて、その中には少なくとも部分的に陽極組立体２３２及び陰極組立体５０が配置されている。陽極組立体２３２は、回転自在の軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４に取り付けられた回転自在の陽極ターゲット５２を含む。陽極組立体２３２はまた、軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４の周りに結合された開放端部材２３４も含む。模範的な一実施形態では、開放端部材２３４は、軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４に、ボルト止めし、ろう付けし、ネジ止めし、半田付けし、溶接し、又は別の方法で機械的に取り付けることができる。模範的な一実施形態では、第１の封止要素６２が軸受組立体ハウジング５６の第１の端部５４に対して開放端部材２３４を気密封止する。回転自在の軸受組立体ハウジング５６の（第１の端部５４とは反対側の）第２の端部６４が、回転自在の軸受組立体ハウジング５６を回転させるため、従って回転自在の陽極ターゲット５２を非常に高い角速度で回転させるために、駆動組立体６６に結合される。回転自在の軸受組立体ハウジング５６及びそれに取り付けられた陽極ターゲット５２は、不動のシャフト２３６を取り囲む少なくとも１つの軸受組立体１５０を用いることにより、不動のシャフト２３６の周りを回転する。模範的な一実施形態では、不動のシャフト２３６は中実なシャフトである。模範的な一実施形態では、第２の封止要素７２が、駆動組立体６６に対して回転自在の軸受組立体ハウジング５６の第２の端部６４を気密封止する。
【００５７】
少なくとも１つの軸受組立体１５０は第１の軸受組立体１５２及び第２の軸受組立体１６２を含む。第１の軸受組立体１５２は不動の内レース１５４及び回転自在の外レース１５６を含み、不動の内レース１５４と回転自在の外レース１５６との間には少なくとも１つの軸受要素１５８が配置されている。第２の軸受組立体１６２は不動の内レース１６４及び回転自在の外レース１６６を含み、不動の内レース１６４と回転自在の外レース１６６との間には少なくとも１つの軸受要素１６８が配置されている。
【００５８】
陽極ターゲット５２は、軸受組立体ハウジング５６の第２の端部６４に結合された第１の強磁性流体シール２３８と、開放端部材２３４に結合された第２の強磁性流体シール２４０とによって、真空容器フレーム２２８の真空室２３０内に封止される。
【００５９】
Ｘ線管の動作中、真空容器フレーム２２８及びシャフト２３６は不動であり、他方、軸受組立体ハウジング５６、開放端部材２３４及び陽極ターゲット５２は不動のシャフト２３６の周りを回転する。
【００６０】
陽極組立体２３２は更に、不動のシャフト２３６と軸受組立体ハウジング５６及び開放端部材２３４との間に形成されて、少なくとも１つの軸受組立体１５０を通って延在する隙間２４２を含む。隙間２４２は、矢印２４６で示されるように、液体冷却剤及び潤滑剤が流れるための通路２４４を提供する。液体冷却剤及び潤滑剤は、シャフト２３６と開放端部材２３４との間の隙間２４２にある入口２４８から陽極組立体２３２に入り、次いで少なくとも１つの軸受組立体１５０を通って流れ、そしてシャフト２３６と軸受組立体ハウジング５６の第２の端部６４との間の隙間２４２にある出口２５０を通って流出し、それにより陽極ターゲット５２を冷却し且つ少なくとも１つの軸受組立体１５０を潤滑及び冷却する。模範的な一実施形態では、入口２４８及び出口２５０はＸ線管挿着部２２４の両端部に設けられる。
【００６１】
模範的な一実施形態では、液体冷却剤及び潤滑剤は、ポンプ（図示せず）によって隙間２４２を通るように循環させることができる。模範的な一実施形態では、入口２４８及び出口２５０は液体冷却剤及び潤滑剤の貯蔵槽に結合し、また液体冷却剤及び潤滑剤を流路２４４に循環させるためのポンプに結合することができる。
【００６２】
模範的な一実施形態では、第１及び第２の軸受組立体１５２，１６２はタップ付きころ軸受又はニードル軸受とすることができる。
【００６３】
模範的な一実施形態では、図６に矢印２４６で示されているような液体冷却剤及び潤滑剤の流路２４４の方向は逆にすることができる。
【００６４】
模範的な一実施形態では、陽極ターゲット５２は中空にして、液体冷却剤及び潤滑剤を陽極ターゲット５２の中に流れさせるようにすることができる。
【００６５】
このＸ線管挿着部の設計により、陽極ターゲットは、陽極ターゲット材料の変更を必要とせずに、より一層高い熱及び出力を扱うことが可能になる。従って、この設計は、新しい陽極ターゲット材料を使用せずに、より高い出力の陽極ターゲットを提供する。
【００６６】
図７は、模範的な一実施形態のＸ線管挿着部２５２の簡略断面図を示す。Ｘ線管挿着部２５２は、フレーム２５６を持っていて、その中に実質的に排気された真空室２５８を形成する少なくとも１つの真空容器２５４を含む。少なくとも１つの真空容器２５４は非常に高い温度に耐えるように構成されていて、その中には少なくとも部分的に陽極組立体２６０及び陰極組立体５０が配置されている。陽極組立体２６０は、回転自在の軸受組立体ハウジング３１２の第１の端部３２２に取り付けられた回転自在の陽極ターゲット５２を含む。陽極組立体２６０はまた、軸受組立体ハウジング３１２の第１の端部３２２の周りに結合されていて、その閉止端３２４を形成する端部キャップ２６２も含む。模範的な一実施形態では、端部キャップ２６２は、軸受組立体ハウジング３１２の第１の端部３２２に、ボルト止めし、ろう付けし、ネジ止めし、半田付けし、溶接し、又は別の方法で機械的に取り付けることができる。模範的な一実施形態では、第１の封止要素６２が軸受組立体ハウジング３１２の第１の端部３２２に対して端部キャップ２６２を気密封止する。回転自在の軸受組立体ハウジング３１２の（第１の端部３２２とは反対側の）第２の端部３２６が、回転自在の軸受組立体ハウジング３１２を回転させるため、従って回転自在の陽極ターゲット５２を非常に高い角速度で回転させるために、駆動組立体６６に結合される。回転自在の軸受組立体ハウジング３１２及びそれに取り付けられた陽極ターゲット５２は、不動のシャフト３０６を取り囲む少なくとも１つの軸受組立体２８６を用いることにより不動のシャフト３０６の周りを回転する。模範的な一実施形態では、第２の封止要素７２が、駆動組立体６６に対して回転自在の軸受組立体ハウジング３１２の第２の端部３２６を気密封止する。
【００６７】
端部キャップ２６２は、その閉止端３２４から真空容器フレーム２５６へ向かって外方へ延在する片持ち梁式シャフト２６４を含む。少なくとも１つの軸受組立体２６８が片持ち梁式シャフト２６４と真空容器フレーム２５６との間に結合されて、片持ち梁式シャフト２６４を支持すると共にシャフトの撓みを防止する。少なくとも１つの軸受組立体２６８は不動の内レース２７０及び回転自在の外レース２７２を含み、不動の内レース２７０と回転自在の外レース２７２との間には少なくとも１つの軸受要素２７４が配置される。模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体２６８は固体潤滑式軸受組立体とすることができる。模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体２６８はタップ付きころ軸受又はニードル軸受とすることができる。
【００６８】
模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体２６８を保持するために片持ち梁式シャフト２６４の外面２７８に溝２７６を形成することができる。
【００６９】
締付け具２８０を片持ち梁式シャフト２６４の端部に配置して、少なくとも１つの軸受組立体２６８に押し付けるように位置決めすることにより、少なくとも１つの軸受組立体２６８を所定位置に保持することができる。模範的な一実施形態では、座金２８２を少なくとも１つの軸受組立体２６８と締付け具２８０との間に配置することができる。模範的な一実施形態では、締付け具２８０は、片持ち梁式シャフト２６４の端部に、ボルト止めし、ろう付けし、ネジ止めし、半田付けし、溶接し、又は別の方法で機械的に取り付けることができる。
【００７０】
模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体２８６が不動のシャフト３０６の外面３２８と軸受組立体ハウジング３１２の内面３３０との間に位置決めされる。模範的な一実施形態では、第１の溝３３２を第１の端部３２２に近いシャフト３０６の外面３２８に形成することができ、また少なくとも１つの軸受組立体２８６を保持するために、対応する第２の溝３３４を軸受組立体ハウジング３１２の内面３３０に形成することができる。締付け具１２４をシャフト３０６の端部に配置して、少なくとも１つの軸受組立体２８６に押し付けるように位置決めすることにより、少なくとも１つの軸受組立体２８６を所定位置に保持することができる。模範的な一実施形態では、座金１２６を少なくとも１つの軸受組立体２８６と締付け具１２４との間に配置することができる。模範的な一実施形態では、締付け具１２４は、シャフト３０６の端部に、ボルト止めし、ろう付けし、ネジ止めし、半田付けし、溶接し、又は別の方法で機械的に取り付けることができる。
【００７１】
模範的な一実施形態では、少なくとも１つの軸受組立体２８６は二重軸受組立体である。少なくとも１つの軸受組立体２８６は不動の内レース２８８及び回転自在の外レース２９０を含み、不動の内レース２８８と回転自在の外レース２９０との間には少なくとも１つの軸受要素２９２が配置される。不動の内レース２８８及び回転自在の外レース２９０は図７では多レース要素として示されているが、不動の内レース２８８及び回転自在の外レース２９０は単一レース要素として形成することができる。
【００７２】
不動の内レース２８８は不動のシャフト３０６の外面３２８に隣接して位置決めされる。内レース２８８は第１の内レース要素２９４及び第２の内レース要素２９６で構成される。これらの２つの内レース要素２９４，２９６は、好ましくは、両者の間に軸方向の隙間２９８が形成されるように互いに接触しない。回転自在の外レース２９０は軸受組立体ハウジング３１２の内面３３０に隣接して配置される。外レース２９０は第１の外レース要素３００及び第２の外レース要素３０２で構成される。これらの２つの外レース要素３００，３０２は、好ましくは、両者の間に軸方向の隙間３０４が形成されるように互いに接触しない。第１の少なくとも１つの軸受要素２９５が第１の内レース要素２９４と第１の外レース要素３００との間に配置される。第２の少なくとも１つの軸受要素２９７が第２の内レース要素２９６と第２の外レース要素３０２との間に配置される。
【００７３】
Ｘ線管の動作中、真空容器フレーム２５６及びシャフト３０６は不動であり、他方、軸受組立体ハウジング３１２、端部キャップ２６２及び陽極ターゲット５２は不動のシャフト３０６の周りを回転する。
【００７４】
陽極ターゲット５２は強磁性流体シール１３０によって真空容器フレーム２５６の真空室２５８内に封止される。強磁性流体シール１３０は真空容器フレーム２５６と軸受組立体ハウジング３１２との間で真空室２５８の外側に位置決めされて、陽極組立体２６０を真空室２５８内に封止する。強磁性流体シール１３０は軸受組立体ハウジング３１２を取り囲んで、真空室２５８内を真空に維持するために軸受組立体ハウジング３１２の周りに気密シールを形成する。強磁性流体シール１３０は、軸受組立体ハウジング３１２の第２の端部３２６で軸受組立体ハウジング３１２の外面３２８に沿ったガスの通過に対する障壁として作用し、また同時に軸受組立体ハウジング３１２の所望通りの回転を可能にする。
【００７５】
不動のシャフト３０６は、その中を通って延在して中空のシャフトを生成する少なくとも１つの開口３０８を含む。その上、隙間３１０が不動のシャフト３０６と端部キャップ２６２及び軸受組立体ハウジング３１２との間に形成されて、少なくとも１つの軸受組立体２８６の中を通って延在する。少なくとも１つの開口３０８及び隙間３１０は、矢印３１６で示されるように、液体冷却剤及び潤滑剤が流れるための通路３１４を提供する。液体冷却剤及び潤滑剤は、シャフト３０６の中を延在する開口３０８の入口３１８を通って陽極組立体２６０に流入し、次いで少なくとも１つの軸受組立体２８６を通って軸受組立体ハウジング３１２の内側でシャフト３０６の外側の周りを流れ、そしてシャフト３０６と軸受組立体ハウジング３１２との間の隙間３１０の出口３２０を通って流出し、それにより陽極ターゲット５２を冷却し且つ少なくとも１つの軸受組立体２８６を潤滑及び冷却する。模範的な一実施形態では、液体冷却剤及び潤滑剤は、ポンプ（図示せず）によって、少なくとも１つの開口３０８を通り、且つ少なくとも１つの軸受組立体２８６を通ってシャフト３０６と軸受組立体ハウジング３１２との間の隙間３１０を通るように循環させることができる。模範的な一実施形態では、入口３１８及び出口３２０は液体冷却剤及び潤滑剤の貯蔵槽に結合することができ、また液体冷却剤及び潤滑剤を流路３１４に循環させるためのポンプに結合することができる。
【００７６】
液体冷却剤及び潤滑剤は、陽極ターゲット５２を冷却するための冷却剤として、また少なくとも１つの軸受組立体２８６を潤滑し且つ冷却するための潤滑剤及び冷却剤として機能する。模範的な一実施形態では、液体冷却剤及び潤滑剤は、絶縁油とすることができる。模範的な一実施形態では、液体冷却剤及び潤滑剤は、鉱物油又は合成潤滑油のような軸受潤滑油とすることができる。
【００７７】
模範的な一実施形態では、図７に矢印３１６で示されているような液体冷却剤及び潤滑剤の流路３１４の方向は逆にすることができる。
【００７８】
模範的な一実施形態では、陽極ターゲット５２は中空にして、液体冷却剤及び潤滑剤を陽極ターゲット５２の中に流れさせるようにすることができる。
【００７９】
このＸ線管挿着部の設計により、陽極ターゲットは、陽極ターゲット材料の変更を必要とせずに、より一層高い熱及び出力を扱うことが可能になる。従って、この設計は、新しい陽極ターゲット材料を使用せずに、より高い出力の陽極ターゲットを提供する。
【００８０】
以上、図面を参照して幾つかの実施形態を説明した。図面は、本発明による装置、組立体、システム及び方法を具現化する模範的な実施形態の特定の詳細を示している。しかしながら、図面は、図面に示した様々な特徴に関連して何らかの制限を課すものとして解釈すべきではない。
【００８１】
様々な実施形態では、Ｘ線管のための陽極組立体を説明した。しかしながら、これらの実施形態は限定されるものではなく、異なる用途に関連して利用することができる。本発明の用途は、工業及び医学における他の領域に拡張することができ、例えば、医用イメージング、診断及び治療用の放射線利用、半導体製造及び組立、材料分析及び試験、工業検査、安全警備用走査、粒子加速器、等々に用いることができる。
【００８２】
本発明を様々な実施形態に関して説明したが、当業者には、本発明の精神から逸脱することなくこれらの実施形態に特定の置換、変更及び省略を行えることが理解されよう。従って、以上の説明は模範的なものに過ぎないことを意味しており、特許請求の範囲に記載の本発明の範囲を制限するものではない。
【符号の説明】
【００８３】
１０  Ｘ線イメージング・システム
１４  Ｘ線ビーム
４０  Ｘ線管挿着部
４２  真空容器
４４  真空容器フレーム
４６  真空室
４８  陽極組立体
５０  陰極組立体
５２  陽極ターゲット
５４  第１の端部
５６  軸受組立体ハウジング
５８  端部キャップ
６０  閉止端
６２  第１の封止要素
６４  第２の端部
６６  駆動組立体
６８  シャフト
７０  軸受組立体
７２  第２の封止要素
７４  第１の軸受組立体
７６  内レース
７８  外レース
８０  軸受要素
８２  第１の内レース要素
８３  第１の軸受要素
８４  第２の内レース要素
８５  第２の軸受要素
８６  軸方向の隙間
８８  第１の外レース要素
９０  第２の外レース要素
９２  軸方向の隙間
９４  第２の軸受組立体
９６  内レース
９８  外レース
１００  軸受要素
１０２  第１の内レース要素
１０３  第１の軸受要素
１０４  第２の内レース要素
１０５  第２の軸受要素
１０６  軸方向の隙間
１０８  第１の外レース要素
１１０  第２の外レース要素
１１２  軸方向の隙間
１１４  外面
１１６  内面
１１８  第１の溝
１２０  第２の溝
１２２  スペーサ要素
１２４  締付け具
１２６  座金
１３０  強磁性流体シール
１３２  外面
１３４  開口
１３６  隙間
１３８  通路
１４２  入口
１４４  出口
１４６  Ｘ線管挿着部
１４８  陽極組立体
１５０  軸受組立体
１５２  第１の軸受組立体
１５４  不動の内レース
１５６  回転自在の外レース
１５８  軸受要素
１６２  第２の軸受組立体
１６４  不動の内レース
１６６  回転自在の外レース
１６８  軸受要素
１７０  Ｘ線管挿着部
１７２  陽極組立体
１７４  シャフト
１７６  第１の開口
１７８  第１の端部
１８０  第２の端部
１８２  第２の開口
１８４  側壁
１８６  通路
１９０  封止要素
１９２  入口
１９４  出口
１９６  Ｘ線管挿着部
１９８  陽極組立体
２００  シャフト
２０２  第１の開口
２０４  第１の端部
２０６  第２の端部
２０８  第２の開口
２１０  側壁
２１２  第３の開口
２１４  通路
２１８  入口
２２０  出口
２２２  ノズル
２２４  Ｘ線管挿着部
２２６  真空容器
２２８  真空容器フレーム
２３０  真空室
２３２  陽極組立体
２３４  開放端部材
２３６  シャフト
２３８  第１の強磁性流体シール
２４０  第２の強磁性流体シール
２４２  隙間
２４４  通路
２４８  入口
２５０  出口
２５２  Ｘ線管挿着部
２５４  真空容器
２５６  真空容器フレーム
２５８  真空室
２６０  陽極組立体
２６２  端部キャップ
２６４  片持ち梁式シャフト
２６８  軸受組立体
２７０  内レース
２７２  外レース
２７４  軸受要素
２７６  溝
２７８  外面
２８０  締付け具
２８２  座金
２８６  軸受組立体
２８８  内レース
２９０  外レース
２９２  軸受要素
２９４  第１の内レース要素
２９５  第１の軸受要素
２９６  第２の内レース要素
２９７  第２の軸受要素
２９８  軸方向の隙間
３００  第１の外レース要素
３０２  第２の外レース要素
３０４  軸方向の隙間
３０６  シャフト
３０８  開口
３１０  隙間
３１２  軸受組立体ハウジング
３１４  通路
３１８  入口
３２０  出口
３２２  第１の端部
３２４  閉止端
３２６  第２の端部
３２８  外面
３３０  内面
３３２  第１の溝
３３４  第２の溝
【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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