(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転機構部から伸延され、係止部を有するシャフト部材と、貫通孔を有し該貫通孔に前記シャフト部材が挿入され、前記係止部で係止されるＸ線ターゲット部材と、前記シャフト部材の先端領域に形成されるねじ溝に嵌合し、前記Ｘ線ターゲット部材を前記係止部に押圧する締結部材と、を備え、
陰極から放出した電子ビームを回転する前記Ｘ線ターゲット部材に衝突させ、該衝突位置を焦点位置とするＸ線を発生させるＸ線管装置であって、
前記Ｘ線ターゲット部材と、前記締結部材と、の間に配置され、前記シャフト部材、前記Ｘ線ターゲット部材、及び前記締結部材、とは異なる膨張係数の材料からなり、自身の温度上昇に伴う膨張により、前記Ｘ線ターゲット部材を前記係止部に押圧する圧力部材を備え、
前記圧力部材は、内周側が外周側より厚く、又は内周側が外周側より薄く、周方向の断面がくさび形をしたリング状の形状であって、前記Ｘ線ターゲット部材及び前記締結部材は、前記くさび形に沿うよう形成されたテーパー状の接触部を有することを特徴とするＸ線管装置。
【請求項２】
前記Ｘ線ターゲット部材と、前記係止部と、の間に  前記Ｘ線ターゲット部材と、前記係止部と、を接合するための接合部材を有することを特徴とする請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項３】
前記接合部材はろう材であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線管装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のＸ線管装置と、被検体を介して前記Ｘ線管装置と対向配置されるＸ線検出手段と、を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管装置及びＸ線撮影装置に係り、特にＸ線ターゲットをシャフトに拡散接合で固定する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回転陽極型Ｘ線管において、ターゲット（Ｘ線ターゲット）とシャフトの結合部には、回転の起動および制動時に数Ｎ・ｍのトルクがかかるため、このトルクに耐えうる強い機械的強度が求められる。これを実現するため、特許文献１や特許文献２に示すように、ターゲットとシャフトを拡散接合によって固定する方法がある。拡散接合方式では接合プロセスにおいて接合面を加熱・加圧することが必要であり、従来の技術ではナットとシャフトを締結することによって接合面に圧力をかける構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−８５４０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０３５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、接合プロセスにおいて拡散接合が進行すると接合部表面の凹凸やまた接合前に接合面に存在する隙間（空隙）が消滅するため、隙間の消滅による移動量が締結部の加圧による変形量を上回ると接合面の圧力が解放されてしまう。拡散接合時に接合面の圧力が開放されてしまった場合、ターゲットとシャフトとの間に十分な接合強度が得られないため、回転の起動時や制動時のトルクに接合部の機械的強度が耐えられず、接合が破壊してしまうことが懸念されている。また、接合が破壊してしまった場合には、ターゲットとシャフトとの接続が不十分となってしまうために、ターゲットの回転時に振動が生じることが懸念されている。
【０００５】
本発明はこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、回転の起動時や制動時にトルクにも耐えうる機械的強度を有するＸ線管装置及びＸ線撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）前記課題を解決すべく、回転機構部から伸延され、係止部を有するシャフト部材と、貫通孔を有し該貫通孔に前記シャフト部材が挿入され、前記係止部で係止されるＸ線ターゲット部材と、前記シャフト部材の先端領域に形成されるねじ溝に嵌合し、前記Ｘ線ターゲット部材を前記係止部に押圧する締結部材と、を備え、陰極から放出した電子ビームを回転する前記Ｘ線ターゲット部材に衝突させ、該衝突位置を焦点位置とするＸ線を発生させるＸ線管装置であって、前記Ｘ線ターゲット部材と、前記締結部材と、の間に配置され、前記シャフト部材、前記Ｘ線ターゲット部材、及び前記締結部材、とは異なる膨張係数の材料からなり、自身の温度上昇に伴う膨張により、前記Ｘ線ターゲット部材を前記係止部に押圧する圧力部材を備えることを特徴とするＸ線管装置である。
【０００７】
（２）前記課題を解決すべく、（１）に記載のＸ線管装置と、被検体を介して前記Ｘ線管装置と対向配置されるＸ線検出手段とを備えるＸ線撮影装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転の起動時や制動時のトルクにも耐えうる機械的強度をターゲットとシャフトの接合部に持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１のＸ線管装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】本発明の実施形態１のＸ線管装置におけるターゲット部分を拡大した断面図である。
【図３】本発明の実施形態１のＸ線管装置におけるターゲット部分を拡大した加熱時の断面図である。
【図４】本発明の実施形態１のＸ線管装置の陽極の形成時における各部材の膨張係数及び膨張に伴い各部に印可される力を説明するための図である。
【図５】本発明の実施形態２のＸ線管装置の概略構成を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態３のＸ線管装置の概略構成を説明するための図である。
【図７】本発明の実施形態４のＸ線撮影装置の概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明が適用された実施形態の例について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明は省略する。
【００１１】
〈実施形態１〉
〈全体構成〉
図１は本発明の実施形態１のＸ線管装置の概略構成を説明するための図であり、図１に示すように、実施形態１のＸ線管装置１は、陰極４、ターゲット６、ロータ１０、及び軸受け部材１１が高真空を維持するためのＸ線管（真空外囲器）２内に封入される構成となっている。ロータ１０の一端側にはシャフト７が形成されており、シャフト７の先端部分にターゲット６が接合されると共に、ナット（締結部材）８でも締結される構成となっている。また、Ｘ線管２は図示しない放射窓が設けられた管容器１２内部に支持部材１３〜１５で支持され、収容される構成となっている。このように、実施形態１のＸ線管装置１は管容器１２とＸ線管２との二重構造となっており、内部が真空に保持されるＸ線管２と管容器１２との間には、絶縁性の冷媒１６が循環可能に封入される構成となっている。
【００１２】
陰極４は陰極支持体１７により支持される構成となっており、陰極４から放出される図示しない電子ビームがターゲット６の電子ビーム衝突面側に照射される位置に固定される構成となっている。
【００１３】
ターゲット６とロータ１０とはシャフト７を介して連結され、陽極（回転陽極）５を構成している。実施形態１のロータ１０は円筒形状をしており、ロータ１０内には回転中心軸方向に延在する回転軸１９が形成される構成となっている。該回転軸１９はボールベアリング１８を介して、円筒形状の軸受け部材１１に回転可能に支持される、いわゆる内輪回転の構成となっている。また、Ｘ線管２の外側からロータ１０を囲む位置には、誘導磁界を発生するステータ３が配置されている。ステータの図示しないコイルには、誘導磁界を発生させるために約５００Ｖの電圧が印加される構成となっており、絶縁が必要となる。そのため、管容器１２内すなわち管容器１２で囲まれる領域の内でＸ線管２の領域内を除く領域は、例えば周知の絶縁油等の絶縁性の冷媒１６が充填されており、該絶縁性の冷媒１６を循環させることにより管容器１２の内部で発生する熱を冷却する構成となっている。さらに、絶縁性の冷媒１６を冷却するために、図示しない周知の外部冷却器が設けられている。
【００１４】
なお、実施形態１のＸ線管装置１は、ターゲット６（Ｘ線ターゲット部材）とシャフト７（シャフト部材）とを接合するための構成を除く他の構成は、従来のＸ線管装置（回転陽極Ｘ線管装置）と同様の構成となる。以下の説明ではターゲット６とシャフト７の構成について詳細に説明する。
【００１５】
〈接合部の構成〉
図２は本発明の実施形態１のＸ線管装置におけるターゲット部分を拡大した断面図であり、図３は本発明の実施形態１のＸ線管装置におけるターゲット部分を拡大した加熱時の断面図である。以下、図２及び図３に基づいて本発明の実施形態１のＸ線管装置におけるターゲットとシャフトとの拡散接合の詳細について説明する。
【００１６】
図２に示すように、実施形態１のＸ線管装置では、シャフト７の先端領域にターゲット６を接合するための係止部２１が形成される構成となっている。実施形態１の係止部２１はシャフト７の周側面に沿って外周方向に突出する第１の突出部と、該突出部の周縁部から突出され、その突出方向がターゲット６の取り付け方向（シャフト７の先端方向）となる円環状の第２の突出部とから形成される構成となっている。さらには、第２の突出部の円環状の端面すなわちターゲット６が配置される側の端面は接合時の座面として機能することとなり、実施形態１では、ターゲット６とシャフト７とを接合（拡散接合）するための接合部材であるろう材９が配置される構成となっている。
【００１７】
また、図２に示すように、円盤状のターゲット６の中心位置（回転中心位置）には円筒状のシャフト７を挿入するための貫通孔が形成されており、この貫通孔にシャフト７を挿入することにより、ターゲット６の裏面側に係止部２１が位置する構成となっている。また、シャフト７が挿入されるターゲット６の表面側（電子ビーム衝突面側）には、圧力部材となる圧力維持リング２０が配置される構成となっている。さらには、シャフト７の先端部分にはねじ溝が形成されており、該シャフト７のねじ溝に嵌合するねじ溝を有するナット８を用い、圧力維持リング２０を介してターゲット６を係止部２１の方向に押圧し、シャフト７にターゲット６を締結する構成となっている。このとき、拡散接合前の状態すなわちナット８でターゲット６及び圧力維持リング２０をシャフト７に締結させた常温での状態では、ナット８の締め付けによる軸力でシャフト７にターゲット６及び圧力維持リング２０が締結されている。このときの力は、図２中丸印Ａの部分の拡大図Ａ’に示すように、シャフト７にかかる軸力すなわちシャフト７の延在方向の力は、矢印２２、２３で示すように圧力維持リング２０からターゲット６、ろう材９及び係止部２１を介してシャフト７にかかることとなる。
【００１８】
シャフト７とターゲット６とを拡散接合で接合するためのプロセス（拡散プロセス）では、ろう材９を介して係止部２１とターゲット６とを拡散接合させるために、接合部分を含む部分を１０００℃程度で加熱することとなる。このとき、シャフト７とターゲット６も加熱されると共に、圧力維持リング２０とナット８も加熱されることとなる。この拡散接合に伴う加熱により、圧力維持リング２０を含むシャフト７、ターゲット６及びナット８等は膨張しその体積が増加することとなる。このとき、前述するように、圧力維持リング２０はターゲット６とナット８とに挟まれる構成となっている。
【００１９】
一方、実施形態１の圧力維持リング２０は、ターゲット６、シャフト７、及びナット８よりも膨張係数の大きな材料を用いた部材で形成されているので、ターゲット６、シャフト７、及びナット８等よりも単位体積当たりの体積変化は大きなものとなる。さらには、実施形態１の陽極５では、圧力維持リング２０の半径方向の断面形状が、内周側から外周側に向かってその厚さが薄くなる三角形形状（特に、二等辺三角形形状）のテーパー状、すなわち圧力維持リング２０の半径方向の断面形状を、内周側が厚く、外周側が薄い形状のくさび形に形成される構成となっている。また、この圧力維持リング２０の形状と共に、ターゲット６及びナット８と圧力維持リング２０とが接する部分３３、３４の形状も、圧力維持リング２０の断面形状に沿ったテーパー状に形成される構成となっている。この形状により、図３中丸印Ｂの部分の拡大図Ｂ’に示すように、圧力維持リング２０の膨張時における外周方向（図３中に矢印３０で示す）への膨張を図中の矢印３１、３２で示すシャフト７の延在方向への変形量に変換することによって、ターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力を大幅に増加させる構成としている。
【００２０】
すなわち、実施形態１のＸ線管装置では、拡散接合の進行に伴う接合部表面の凹凸の消滅と、係止部２１とろう材９との接合面及びにターゲット６とろう材９との接合面にそれぞれ存在する接合前の隙間の消滅とに伴うシャフト７の延在方向（ターゲット６の締結方向）への移動量よりも、圧力維持リング２０を用いることによるシャフト７方向への変形量の方が大きくなる構成となっている。実施形態１の構成では、環状体である圧力維持リング２０のリング面（中心軸方向に対向する２面）上面と底面とをシャフト７の延在方向に傾斜させると共に、ターゲット６及びナット８と当該圧力維持リング２０との接触面の形状もシャフト７の延在方向に傾斜させる構成となっている。この構成により、シャフト７の延在方向（ナット８と係止部２１との間に締結されるターゲット６の締結方向）への圧力維持リング２０の熱膨張による変形量に加えて、拡大図Ｂ’中の矢印３０で示す圧力調整リング２０の中心軸方向と直交する方向への熱膨張による変形量を、シャフト７の延在方向への変形量に変換する構成としている。その結果、拡散接合時すなわち加熱時においては、ナット８の締結時における加圧による変形量に加えて、熱膨張に伴う圧力維持リング２０の変形量を用いることができるので、接合プロセスにおける拡散接合の進行に伴う接合部表面の凹凸や接合面に存在する隙間の消滅に伴うターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力の低下を防止することが可能となる。
【００２１】
〈接合部の具体的構成及び効果の説明〉
図４は本発明の実施形態１のＸ線管装置の陽極の形成時における各部材の膨張係数及び膨張に伴い各部に印可される力を説明するための図である。以下、図４に基づいて、実施形態１のＸ線管装置の陽極形成時（拡散接合時）における圧力維持リングの効果を説明する。
【００２２】
まず、図４（ａ）（ｂ）に示すように、ナットのヤング率をＥ１、シャフトのヤング率をＥ１＃、圧力維持リングのヤング率をＥ２、ナット及びシャフトの線膨張係数をα１、圧力維持リングの線膨張係数をα２、ナット及びシャフトの接触面積をＳ１、圧力維持リングの接触面積をＳ２、拡散接合時の温度をＴ、室温での接合部座面の圧力をσ１、拡散接合時の接合部座面の圧力をσ２、室温時のナット締結後の軸力をＦ１、拡散接合時の軸力をＦ２、室温時のシャフトの変形量（伸び量）をΔＬ１、拡散接合時のシャフトの変形量（伸び量）をΔＬ２とする。
【００２３】
実施形態１の陽極の形成では、常温時において、シャフトに形成される係止部にろう材を配置した後に、シャフトにターゲットと圧力維持リングとを順番に挿入し、その後に、ナットをシャフトの先端側からねじ込み、所定のトルクでナットを締結することによって、陽極を組み立てる。この締結により、シャフトには下記の式１で示す軸力Ｆ１がかかることとなる。また、このときのシャフトの伸び量ΔＬ１は、下記の式２となる。
【００２４】
Ｆ１＝σ１×Ｓ１  ・・・（１）
ΔＬ１＝Ｆ１／Ｓ１×Ｌ÷Ｅ１  ・・・（２）
例えば、室温での接合部座面の圧力σ１＝５０Ｍｐａ、接合部の面積Ｓ１＝４００ｍｍ２の場合には、この式１より室温での軸力Ｆ１は２００００Ｎとなる。一方、シャフトの長さＬ＝１０ｍｍ、常温時のシャフト材料のヤング率Ｅ１＝３０００００Ｍｐａの場合には、シャフトの伸び量ΔＬ１は０．００６６７ｍｍとなる。ただし、このような条件となるための陽極組立時には、ターゲットとシャフト座面間にろう材を挟んだ後、ナットをトルクレンチ等を用いて締結し、座面の圧力を５０ＭＰａとする。
【００２５】
次に、拡散接合のために陽極を温度Ｔ＝１０００℃で加熱した場合、拡散接合が進行すると接合部表面の凹凸が消失するため、Δｄだけターゲットが沈み込む。接合部の沈み込み量Δｄは接合面の面粗さ等で変動することとなるが、概ね５μｍ程度となる。このために従来では該Δｄの接合部の沈み込み等によって、締結部の軸力が低下し、拡散接合時の圧力が低下してしまうこととなっていた。これに対して、実施形態１の陽極では、前述するように、この低下した軸力に対して、本発明の圧力維持リングによって、軸力低下分を補う構成となっている。以下、詳細に説明する。
【００２６】
拡散接合は温度Ｔが約１０００℃の高温で行うため、前述するように、圧力維持リングの材料として、線膨張係数（例えば、線膨張係数α２＝０．００００１４（１／℃））がターゲット部材やナット部材（例えば、線膨張係数α１＝０．０００００６（１／℃））より大きいものを用いれば圧力維持リングは外周側に広がろうとする。このとき、圧力維持リングは、その上面と下面とに傾斜が形成されたテーパー状であり、ターゲット及びナットより内径側に設置される構成とされているので、軸方向にも力を加えることができ、これにより軸力を補うものである。ただし、圧力維持リングによって加えられる力（軸力Ｎ）は、その材料の線膨張係数とヤング率に比例するので、圧力維持リングの条件として線膨張係数（膨張係数）がターゲット及びナットの材料より大きく、かつ線膨張係数とヤング率との積がターゲット及びナット材より大きな部材を選択する必要がある。このような部材としては、例えば、ターゲット及びナットにはモリブデン又はＭｏ合金等を用いることができ、圧力維持リングにはインコロイやインコネル（Ｎｉ系合金）等を用いることができる。なお、以下の説明では、シャフト、ナット、及びターゲットにはＴＺＭ（チタンジルコニアモリブデン：Ｍｏ、Ｔｉ、Ｚｒ）を用い、圧力維持リングには低熱膨張超耐熱合金であるＨＲＡ９２９（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｂ）を用いた場合について、拡散接合時にシャフトにかかる軸力について説明する。
【００２７】
拡散接合時におけるシャフトの変形残留量ΔＬ２は下記の式３となり、接合部座面圧力σ２は下記の式４となる。ただし、下記の式３及び式４で示すシャフトの変形残留量ΔＬ２及び接合部座面圧力σ２は、従来の拡散接合時と同じものとなる。
【００２８】
ΔＬ２＝ΔＬ１−Δｄ＝（Ｆ２／Ｓ１）×Ｌ÷Ｅ１＃  ・・・（３）
σ２＝Ｆ２／Ｓ１  ・・・（４）
前述したように、Ｆ２は拡散接合時に締結部にかかる軸力であり、Ｅ１＃はナット材料のヤング率である。
【００２９】
図４（ｃ）から明らかなように、拡散接合時におけるシャフトの変形残留量ΔＬ２は０．００１６ｍｍとなり、接合部座面圧力σ２は６．６６６６７Ｍｐａとなる。
【００３０】
ここで、実施形態１の圧力維持リングを用いた構成では、該圧力維持リングの熱膨張に伴う変形によって加えられる力（軸力Ｎ）が、従来の軸力Ｆ２に加算されることとなる。この圧力維持リングの変形に伴う軸力Ｎは、下記の式５となる。
【００３１】
Ｎ＝ｋ×（α２×Ｅ２−α１×Ｅ１＃）×Ｔ×Ｓ２  ・・・（５）
ただし、式５において、ｋは熱応力と軸力との比例定数（係数）であり、実施形態１の構成ではｋ＝０．５となる。
【００３２】
式５及び図４（ｃ）から実施形態１の圧力維持リングによる軸力Ｎは１８４００Ｎとなる。従って、下記の式６で示される実施形態１の陽極の拡散接合時におけるシャフトにかかる軸力Ｆ１’は２１０６６．６６６６７Ｎとなり、常温時すなわちシャフトにターゲットを締結した時の軸力Ｆ１よりも大きな軸力を拡散接合時にも印加可能となり、接合部表面の凹凸が消失する等に伴う軸力の低下を防止することが可能となる。その結果、陽極の回転起動時や制動時のトルクにも耐えうる機械的強度で、ターゲットとシャフトとを接合することができる。
【００３３】
Ｆ１’＝Ｆ２＋Ｎ  ・・・（６）
なお、前述した説明では、陽極形成時の軸力についてのみ説明したが、実施形態１のＸ線管装置では、前述した構成の陽極が当該Ｘ線管装置に用いられる構成となるので、Ｘ線管装置の使用時すなわちＸ線ビームの放射時においても陽極は高温となり、使用時においてもシャフトに印可される軸力を増加させることが可能となるので、拡散接合によるシャフトとターゲットとの接合による固定と共に、ナットによるシャフトとターゲットとの固定も可能となるという格別の効果を得ることができる。
【００３４】
〈実施形態２〉
図５は本発明の実施形態２のＸ線管装置の概略構成を説明するための図であり、圧力維持リングの構成及び当該圧力維持リングと接するナットとターゲットとの傾斜部が異なるのみで、他の構成は実施形態１と同様の構成である。従って、以下の説明では、圧力維持リングの構成及び当該圧力維持リングと接するナットとターゲットとの傾斜部について、詳細に説明する。
【００３５】
実施形態２のＸ線管装置における陽極では、圧力維持リング５０はターゲット６及びナット８の材料よりも線膨張係数の小さい材料で形成される構成となっている。すなわち、拡散接合で陽極を１０００℃程度に加熱した場合には、シャフト７の延在方向への変形量及びターゲット６の広がり方向（シャフト７の延在方向と直交する方向）へのターゲット６及びナット８の変形量は、圧力維持リング５０の変形量よりも大きな変形量となる。一方、実施形態２の圧力維持リング５０は、ターゲット６に形成される貫通孔及びナット８の内径よりも大きい内径を有する構成となっている。すなわち、  図５に示すように、シャフト７の直径よりも圧力維持リング５０の内径の方が大きく、かつ該圧力維持リング５０の内径がナット８の外径よりも小さい構成となっている。
【００３６】
このとき、実施形態２の圧力維持リング５０は、ターゲット６、シャフト７、及びナット８よりも膨張係数の小さな材料を用いた部材で形成されているので、ターゲット６、シャフト７、及びナット８等よりも単位体積当たりの体積変化は小さなものとなる。すなわち、ターゲット６、シャフト７、及びナット８等の体積変化が、圧力維持リング５０の体積変化よりも大きなものとなるので、その変位量もターゲット６、シャフト７、及びナット８等の方が圧力維持リング５０の変位量よりも大きなものとなる。
【００３７】
さらには、実施形態２の陽極では、圧力維持リング５０の半径方向の断面形状が、外周側から内周側に向かってその厚さが薄くなる三角形形状、すなわち圧力維持リング５０の半径方向の断面形状を、外周側が厚く、内周側が薄い形状のくさび形に形成する構成となっている。また、この圧力維持リング５０の形状と共に、ターゲット６及びナット８と圧力維持リング５０とが接する部分５２、５３の形状を、圧力維持リング５０の断面形状に沿った形状に形成する構成となっている。この形状により、図５中丸印Ｃの部分の拡大図Ｃ’に示すように、拡散接合時におけるターゲット６及びナット８の外周方向への膨張すなわち圧力維持リング５０の変位量（図中の矢印５１で示す）を、圧力維持リング５０の矢印３１、３２で示すシャフト７の延在方向への変形量に変換することによって、ターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力を大幅に増加させる構成としている。従って、陽極の回転起動時や制動時のトルクにも耐えうる機械的強度でシャフト７とターゲット６とを接合することができる。
【００３８】
その結果、実施形態２のＸ線管装置においても、実施形態１と同様の効果を得ることができる。すなわち、拡散接合時（加熱時）において、ナット８の締結時における加圧による変形量に加えて、熱膨張に伴うターゲット６及びナット８の変形量を用いることができるので、接合プロセスにおける拡散接合の進行に伴う接合部表面の凹凸や接合面に存在する隙間の消滅に伴うターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力の低下を防止することが可能となる。従って、陽極の回転起動時や制動時のトルクにも耐えうる機械的強度でターゲット６とシャフト７とを接合することができる。
【００３９】
なお、実施形態２の圧力維持リング５０の構成に、実施形態１の圧力維持リング２０を加えた構成であってもよい。この場合には、ナット８の内周側に配置した圧力維持リング２０と、ナット８の外周側に配置した圧力維持リング５０との２つの圧力維持リングによって、接合プロセスにおける拡散接合の進行に伴う接合部表面の凹凸や接合面に存在する隙間の消滅に伴うターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力の低下を防止することが可能となるので、さらに大きな軸力を加えることができるという格別の効果を得ることができる。
【００４０】
〈実施形態３〉
図６は本発明の実施形態３のＸ線管装置の概略構成を説明するための図であり、圧力維持リングの構成及び当該圧力維持リングと接するナットとターゲットとの形状が異なるのみで、他の構成は実施形態１と同様の構成である。ただし、実施形態３のＸ線管装置では、シャフトの延在方向（軸力方向）への圧力維持リングの変形量を直接用いて、拡散接合時の軸力の低下を防止する構成が、実施形態１、２のＸ線管装置と異なる構成である。従って、以下の説明では、圧力維持リングの構成及び当該圧力維持リングと接するナットとターゲットとの形状について、詳細に説明する。また、以下の説明では、１つの圧力維持リング６０を用いる場合について説明するが、ターゲット６とナット８との間に２つ以上の圧力維持リングを用いる構成でもよい。
【００４１】
実施形態３のＸ線管装置における陽極では、実施形態１と同様に、圧力維持リング６０はターゲット６及びナット８の材料よりも線膨張係数の大きい材料で形成される構成となっている。従って、拡散接合で陽極を１０００℃程度に加熱した場合には、圧力維持リング６０の変形量は、ターゲット６及びナット８の変形量よりも大きな変形量となる。一方、実施形態３の圧力維持リング６０は、シャフト７の延在方向への長さがシャフト７の延在方向と直交する方向の長さよりも長く形成される構成となっている。すなわち、図６に示すように、円筒形に近い形状の圧力維持リング６０となっており、その内径はナット８の内径にねじ溝の深さを加えた値よりも大きく、かつその外径はナット８の外径よりも小さい形状となっている。
【００４２】
このとき、実施形態３の圧力維持リング６０は、実施形態１と同様に、ターゲット６、シャフト７、及びナット８よりも膨張係数の大きな材料を用いた部材で形成されているので、ターゲット６、シャフト７、及びナット８等よりも単位体積当たりの体積変化は大きなものとなる。すなわち、圧力維持リング６０の体積変化がターゲット６、シャフト７、及びナット８等の体積変化よりも大きなものとなるので、その変位量も圧力維持リング６０の方がターゲット６、シャフト７、及びナット８等の変位量よりも大きなものとなる。
【００４３】
さらには、実施形態３の陽極では、ターゲット６とナット８との対向面側にそれぞれ円環状の溝が形成されており、この溝内に圧力維持リング６０が収納される構成となっている。ただし、実施形態３の構成では、それぞれの溝の深さの合計が圧力維持リング６０のシャフト７の延在方向長さのよりも小さい値となるように形成されている。この形状により、図６中丸印Ｄの部分の拡大図Ｄ’に示すように、拡散接合に伴う圧力維持リング６０のシャフト７の延在方向への変位量すなわち拡散接合時における圧力維持リング６０の変位量（図中の矢印６１、６２で示す）を直接用いることによって、ターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力を大幅に増加させる構成としている。
【００４４】
その結果、実施形態３の陽極においても、実施形態１と同様に、拡散接合時すなわち加熱時において、ナット８の締結時における加圧による変形量に加えて、熱膨張に伴うターゲット６及びナット８の変形量を用いることができるので、接合プロセスにおける拡散接合の進行に伴う接合部表面の凹凸や接合面に存在する隙間の消滅に伴うターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力の低下を防止することが可能となる。
【００４５】
なお、実施形態３の圧力維持リング６０の構成に、実施形態１及び／又は実施形態２の圧力維持リングを加えた構成であってもよい。この場合には、実施形態３の圧力維持リング６０に加えて、ナット８の内周側に配置した圧力維持リング２０及び／又はナット８の外周側に配置した圧力維持リング５０との２つの圧力維持リングによって、接合プロセスにおける拡散接合の進行に伴う接合部表面の凹凸や接合面に存在する隙間の消滅に伴うターゲット６を係止部２１に押し当てる軸力の低下を防止することが可能となるので、さらに大きな軸力を加えることができるという格別の効果を得ることができる。
【００４６】
また、実施形態３のＸ線管装置では、ターゲット６及びナット８の両方に円環状の溝を設ける構成としたが、これに限定されることはなく、ターゲット６またはナット８何れか一方に円環状の溝を設ける構成でもよい。または、その内径がナット８の内径程度であり、その外径がナット８程度またはそれ以上となる圧力維持リング６０をターゲット６とナット８との間に配置することによって、円環状の溝を設けることなく、前述の効果を得ることが可能となる。
【００４７】
〈実施形態４〉
図７は本発明の実施形態４のＸ線ＣＴ装置の概略構成を説明するための図である。図７に示すＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管装置７０１を除く他の構成は従来のＸ線ＣＴ装置と同様の構成となる。なお、本発明のＸ線管装置の適用範囲はＸ線ＣＴ装置に限定されることはなく、他のＸ線撮影装置にも適用可能である。
【００４８】
図７から明らかなように、実施形態４のＸ線ＣＴ装置はＸ線ビームを発生する実施形態１〜３の何れかのＸ線管装置７０１と、該Ｘ線管装置７０１に対向配置されるＸ線検出器７０２とで撮影系が形成される。該撮影系は回転体７０３に収納され、該回転体７０３と共に高速回転される。また、回転体７０３には電源７０４、７０５と、錘７０６も収納される構成となっている。該回転体７０３は床面に立設される架台７０７に回転可能に取り付けられ、モータ７０８により高速回転され、寝台７０９に搭載される被検体７１２の周囲３６０度からの回転撮影を可能としている。
【００４９】
被検体７１２の周囲３６０度から撮影されたＸ線像は画像処理装置７１０で周知の再構成演算等が行われて被検体７１２の断層像や３次元像等が生成され、モニタ７１１に表示される。
【００５０】
このとき、実施形態４のＸ線ＣＴ装置では、本願発明の（実施形態１〜３）のＸ線管装置を用いる構成となっているので、Ｘ線ＣＴ装置本体の機械的な信頼性も向上させることができる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１・・・Ｘ線管装置、２・・・Ｘ線管、３・・・ステータ、４・・・陰極
５・・・陽極（回転陽極）、６・・・ターゲット、７・・・シャフト、８・・・ナット
１０・・・ロータ、１１・・・軸受け部材、１２・・・管容器
１３〜１５・・・支持部材、１６・・・絶縁性の冷媒、１７・・・陰極支持体
１８・・・ボールベアリング、１９・・・回転軸、２１・・・係止部
２０、５０、６０・・・圧力維持リング、７０１・・・Ｘ線管装置
７０２・・・Ｘ線検出器、７０３・・・回転体、７０４、７０５・・・電源
７０７・・・架台、７０８・・・モータ、７０９・・・寝台、７１０・・・画像処理装置
７１１・・・モニタ、７１２・・・被検体
【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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