(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を画定するＸ線管窓フレームであって、Ｘ線管窓フレームそれ自体は実質的にＸ線を透過させないＸ線管窓フレームと、
前記Ｘ線管窓フレームに取り付けられて、前記Ｘ線管窓フレームによって画定される前記開口部を実質的に覆うＸ線管窓であって、前記Ｘ線管窓フレームの外側面に取り付けられる内側面を有するＸ線管窓と、
前記Ｘ線管窓フレームが取付けられるＸ線管ハウジングであって、Ｘ線管ハウジングそれ自体は実質的にＸ線を透過させないＸ線管ハウジングとを備え、
前記Ｘ線管ハウジングの外側面に前記Ｘ線管窓フレームの内側面が取付けられ、前記Ｘ線管ハウジングの前記外側面と前記Ｘ線管窓フレームの前記内側面との協働により、前記開口部の少なくとも一部分の周りに配置される流体通路が画定され、
前記流体通路は、流入口と流出口とを含み、前記流入口と流出口を通じて、流体が前記流体通路と前記Ｘ線管ハウジングとの間で流れることができるＸ線管装置。
【請求項２】
前記Ｘ線管窓フレームの前記内側面は、流体チャネルをさらに画定し、前記Ｘ線管ハウジングの前記外側面と前記Ｘ線管窓フレームの前記流体チャネルとの協働により、前記流体通路が画定される請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項３】
前記Ｘ線管ハウジングの前記外側面は、流体チャネルをさらに画定し、前記Ｘ線管ハウジングの前記流体チャネルと前記Ｘ線管窓フレームの前記内側面との協働により、前記流体通路が画定される請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項４】
前記Ｘ線管窓は、ベリリウム、チタン、ニッケル、炭素、シリコン、アルミニウム、２軸配向ポリエチレンテレフタレート、またはポリエチレンのうち、少なくとも１つからなる請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項５】
前記Ｘ線管窓は、前記Ｘ線管窓フレームに面する前記Ｘ線管窓の表面上に導電性材料のコートをさらに備え、前記コートは、銅、ステンレス鋼、モリブデン、またはベリリウム酸化物セラミックのうち、少なくとも１つからなる請求項４に記載のＸ線管装置。
【請求項６】
前記Ｘ線管窓は、前記Ｘ線管窓フレームにろう付けされる請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項７】
前記流体通路に配置される非誘電性冷却流体をさらに含み、前記非誘電性冷却流体は、水またはプロピレングリコールのうち、少なくとも１つを含む請求項１に記載のＸ線管装置。
【請求項８】
請求項１に記載されるＸ線管装置と、
前記Ｘ線管ハウジングの少なくとも一部分を構成する真空収納容器と、
前記真空収納容器内に少なくとも部分的に配置される陽極と、
前記真空収納容器内に少なくとも部分的に配置される陰極とを備えるＸ線管。
【請求項９】
第１流入口と第２流出口を画定するＸ線管ハウジングを含む真空収納容器と、
前記真空収納容器内に少なくとも部分的に配置される陽極と、
前記真空収納容器内に少なくとも部分的に配置される陰極と、
Ｘ線管窓組立体とを備えるＸ線管において、前記Ｘ線管窓組立体が、
開口部を画定するとともに、前記Ｘ線管ハウジングに取付けられるＸ線管窓フレームであって、前記Ｘ線管ハウジングの外側面に取付けられる内側面を有するＸ線管窓フレームと、
前記Ｘ線管窓フレームによって画定される前記開口部を実質的に覆うように前記Ｘ線管窓フレームに取り付けられるＸ線管窓であって、前記Ｘ線管窓フレームの外側面に取り付けられる内側面を有するＸ線管窓とを備え、
Ｘ線管ハウジングそれ自体及びＸ線管窓フレームそれ自体は実質的にＸ線を透過させないものであり、
前記Ｘ線管ハウジングの前記外側面と前記Ｘ線管窓フレームの前記内側面との協働により、前記開口部の少なくとも一部分の周りに配置される流体通路が画定され、流体が前記第１流入口と前記第１流出口との間で前記流体通路を通って流れることができるように前記流体通路は、前記第１流入口に近接して配置された第２流入口と、前記第１流出口に近接して配置された第２流出口とを含む、Ｘ線管。
【請求項１０】
前記Ｘ線管窓フレームの前記内側面は、流体チャネルをさらに画定し、前記Ｘ線管ハウジングの前記外側面と前記Ｘ線管窓フレームの前記流体チャネルとの協働により前記流体通路が画定される請求項９に記載のＸ線管。
【請求項１１】
前記Ｘ線管ハウジングの前記外側面は、流体チャネルをさらに画定し、前記Ｘ線管ハウジングの前記流体チャネルと前記Ｘ線管窓フレームの前記内側面との協働により、前記流体通路が画定される請求項９に記載のＸ線管。
【請求項１２】
前記Ｘ線管窓は、ベリリウム、チタン、ニッケル、炭素、シリコン、アルミニウム、２軸配向ポリエチレンテレフタレート、またはポリエチレンのうち、少なくとも１つからなる請求項９に記載のＸ線管。
【請求項１３】
前記Ｘ線管窓は、前記Ｘ線管窓フレームに面する前記Ｘ線管窓の表面上に導電性材料のコートをさらに備え、前記コートは、銅、ステンレス鋼、モリブデン、またはベリリウム酸化物セラミックのうち、少なくとも１つからなる請求項１２に記載のＸ線管。
【請求項１４】
前記流体通路に配置される非誘電性冷却流体をさらに含み、前記非誘電性冷却流体は、水またはプロピレングリコールのうち、少なくとも１つを含む請求項９に記載のＸ線管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管の液冷式窓組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管は、通常、Ｘ線管内で生成されたＸ線がハウジングから標的に出射されることを可能にする、Ｘ線管の真空収納容器に形成されたＸ線透過窓を利用する。透過窓は、通常、搭載構造に設置され、Ｘ線管の側面または端部に配置される。透過窓は、Ｘ線管の真空収納容器の真空をＸ線管の外にある通常の大気圧から分離する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５５１１１０４号明細書
【特許文献２】米国特許第６００５９１８号明細書
【特許文献３】米国特許第６２１５８５２号明細書
【特許文献４】米国特許第６２６３０４６号明細書
【特許文献５】米国特許第６４３８２０８号明細書
【特許文献６】米国特許第６４５７８５９号明細書
【特許文献７】米国特許第６５２９５７９号明細書
【特許文献８】米国特許第６５９４３４１号明細書
【特許文献９】米国特許第６７１４６２６号明細書
【特許文献１０】米国特許第７０４２９８１号明細書
【特許文献１１】米国特許第７２６０１８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
窓厚は特定のＸ線管用途に応じて変わるものの、通常、透過窓は非常に薄く、その厚さは０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）以下であることが多い。特に、Ｘ線管動作中に窓材料によって吸収されるＸ線量を最小化するように、厚さの低減された透過窓が一般に望まれている。
【０００５】
より薄い透過窓が望まれるが、薄い透過窓は、通常、Ｘ線管動作中に変形応力を受ける。最新の高性能Ｘ線システム用のＸ線管を開発するときの主な課題には、生成される高レベルの熱に対処する設計事項を提供することがある。Ｘ線を生成するには、比較的大量の電気エネルギーをＸ線管に伝達しなければならない。その電気エネルギーの大部分が熱に変換されるため、Ｘ線管に伝達される電気エネルギーのわずかしかＸ線に変換されない。過剰の熱がＸ線管内で生成する場合、温度が臨界値を超えて上昇することがあり、Ｘ線管の透過窓が熱的誘導変形応力を受けることがある。こうした熱的誘導変形応力は、透過窓の表面に不均一に分布し、透過窓の割れや透過窓と搭載構造との間からの漏れを引き起こすことがある。
【０００６】
比較的高い熱のためにＸ線管動作中に頻繁に変形する一透過窓部分としては、搭載構造に接合される透過窓部分がある。透過窓の変形は、透過窓の割れを引き起したり、ひいてはＸ線管ハウジングからの真空の損失を引き起こすことがあり、Ｘ線管の耐用期間を制限することがある。
【０００７】
本発明の例示的な実施形態は、概して、Ｘ線管用の液冷式窓組立体に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの例示的な実施形態では、Ｘ線管窓組立体は、開口部を画定するＸ線管窓フレームと、Ｘ線管窓フレームに取り付けられるように構成されたＸ線管窓とを含む。Ｘ線管窓がＸ線管窓フレームに取り付けられると、Ｘ線管窓は、Ｘ線管窓フレームによって画定される開口部を実質的に覆うとともに、Ｘ線管窓とＸ線管窓フレームとの協働により、開口部の少なくとも一部分の周りに配置される、流入口と流出口とを含む流体通路が画定される。
【０００９】
別の例示的な実施形態では、Ｘ線管装置は、Ｘ線管窓フレームと、Ｘ線管窓と、Ｘ線管ハウジングとを含む。Ｘ線管窓フレームは開口部を画定する。Ｘ線管窓は、Ｘ線管窓フレームに取り付けられて、Ｘ線管窓フレームによって画定される開口部を実質的に覆う。Ｘ線管窓フレームは、Ｘ線管ハウジングに取付けられる。Ｘ線管ハウジングとＸ線管窓フレームとの協働により、開口部の少なくとも一部分の周りに配置される流体通路が画定される。流体通路は、流入口と流出口とを含み、流入口と流出口を通して、流体が、流体通路とＸ線管ハウジングとの間で流れることができる。
【００１０】
別の例示的な実施形態では、Ｘ線管は、真空収納容器と、真空収納容器内に少なくとも部分的に配置される陽極と、真空収納容器内に少なくとも部分的に配置される陰極とを含む。真空収納容器はＸ線管ハウジングを含む。Ｘ線管ハウジングは、第１流入口と第２流出口を画定する。Ｘ線管は、また、Ｘ線管窓組立体を含む。Ｘ線管窓組立体は、開口部を画定するＸ線管窓フレームとＸ線管窓とを含む。Ｘ線管窓フレームはＸ線管ハウジングに取り付けられる。Ｘ線管窓は、Ｘ線管窓フレームに取り付けられ、それにより、Ｘ線管窓が、Ｘ線管窓フレームによって画定される開口部を実質的に覆う。Ｘ線管ハウジングとＸ線管窓フレームとの協働により、開口部の少なくとも一部分の周りに配置される流体通路が画定される。流体通路は、第１流入口に近接して配置された第２流入口および第１流出口に近接して配置された第２流出口を含む。流体は、流体通路を通って第１流入口と第１流出口との間で流れることができる。
【００１１】
本発明の例示的な実施形態のこれらの態様及び他の態様は、以下の説明および特許請求の範囲からより完全に明らかになる。
本発明の例示的な実施形態の上記した態様及び他の態様をさらに明確にするために、これらの例のより詳細な説明を、添付図面に示した特定の実施形態を参照して行う。これらの図面は、本発明の例示的な実施形態だけを示し、本発明の範囲を制限するものでないと理解される。図面は、本発明の例示的な実施形態の図式的でかつ概略的な表現であり、本発明を制限するものでもなく、必ずしも一定比例尺に従って描かれてもいないことも理解される。本発明の例示的な実施形態は、添付図面を使用することによって、さらなる特異性および詳細に関して開示され、説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】例示的な窓組立体を有する例示的なＸ線管の斜視図である。
【図１Ｂ】図１の例示的な窓組立体を有する例示的なＸ線管の部分斜視図である。
【図２Ａ】図１Ａおよび１Ｂの例示的な窓組立体の第１の例示的な窓フレームの底面図である。
【図２Ｂ】図２Ａの例示的な窓フレームの平面図である。
【図２Ｃ】図２Ｂの例示的な窓フレームの側断図である。
【図２Ｄ】図１Ａおよび１Ｂの例示的な窓組立体の例示的な窓の平面図である。
【図２Ｅ】図２Ａの例示的な窓フレームに取付けられた図２Ｄの例示的な窓の平面図である。
【図２Ｆ】図２Ｅの例示的な窓および窓フレームの側断図である。
【図３Ａ】図１Ａおよび１Ｂの例示的なＸ線管で使用されることができる代替の例示的なハウジングの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａの例示的なハウジングと共に使用するための第２の例示的な窓フレームの平面図である。
【図３Ｃ】図３Ｂの例示的な窓フレームと共に使用するための第２の例示的な窓フレームの平面図である。
【図３Ｄ】図３Ａの例示的なハウジングと共に使用するための第２の例示的な窓組立体の平面図である。
【図３Ｅ】図３Ｄの例示的な窓組立体の底面図である。
【図３Ｆ】図３Ｅの例示的な窓組立体の側断面図である。
【図３Ｇ】図３Ａの例示的なハウジングに取付けられた図３Ｅの例示的な窓組立体の側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
一般に、本発明の例示的な実施形態は、Ｘ線管用の液冷式窓を対象とする。本明細書に開示される例示的な窓組立体は、窓組立体および窓組立体が取付けられるＸ線管に作用する熱的誘導変形応力を低減すべく、Ｘ線管動作中に発生する熱を消散するように設けることができる。
【００１４】
Ｉ．例示的なＸ線管
図１Ａおよび１Ｂを参照すると、例示的な窓組立体２００を有する例示的なＸ線管１００が開示される。例示的なＸ線管１００は、とりわけ、ハウジング１０２、缶１０４、陰極１０６、および回転陽極１０８を含む。窓組立体２００は、とりわけ、窓フレーム３００と窓４００を含む。窓フレーム３００は、ハウジング１０２に構造的に一体化されてもよく、または、ハウジング１０２に取付けることのできる別部材であってもよい。
【００１５】
ハウジング１０２、缶１０４（図１Ｂでは明確にするために省略されている）、窓フレーム３００、および窓４００の協働により、陰極１０６と回転陽極１０８を収納する真空収納容器（真空室）１１０の少なくとも一部分が形成される。Ｘ線管１００の動作前に、真空収納容器１１０は、真空を生成するために排気される。Ｘ線管１００の動作中、陰極１０６から出射された電子は、回転陽極１０８に衝突する。回転陽極１０８に衝突することによって、電子の一部分が窓４００の方を指向するＸ線に変換される。窓４００がＸ線透過材料でできているため、これらのＸ線は、その後、窓４００を通してハウジング１０２から脱出し、標的（図示せず）に衝突してＸ線画像（図示せず）を生成する。窓４００は、Ｘ線管１００の真空収納容器１１０の真空をＸ線管１００の外にある通常の大気圧からシールし、回転陽極１０８によって発生したＸ線がＸ線管１００から出射することを可能にする。
【００１６】
例示的なＸ線管１００は、回転陽極Ｘ線管として示されるが、窓組立体２００の例示的な実施形態は、Ｘ線透過窓を利用する任意の型のＸ線管に使用することができる。例示的な窓組立体２００は、たとえば、静止型陽極Ｘ線管において使用されることができる。
【００１７】
ＩＩ．第１の例示的な液冷式Ｘ線管窓組立体
図２Ａ〜２Ｃを参照すると、例示的な窓組立体２００の例示的な窓フレーム３００のさらなる態様が開示される。図２Ａは、例示的な窓フレーム３００の底面図である。図２Ｂは、例示的な窓フレーム３００の平面図である。図２Ｃは、例示的な窓フレーム３００の側断面図である。窓フレーム３００の外形は、一般に、長方形の形状であるが、その外形は、種々の他の形状であってもよい。１つの例示的な実施形態では、例示的な窓フレーム３００は、約０．２０５インチ（５．２７０ｍｍ）厚であるが、例示的な窓フレーム３００は、あるいは、約０．２０５インチ（５．２７０ｍｍ）厚より厚くてもよく、または、薄くてもよい。窓フレームは、制限はしないが、銅または銅合金を含む種々の材料から形成されてもよい。
【００１８】
図２Ａ〜２Ｃに開示されるように、例示的な窓フレーム３００は、開口部３０２を画定する。開口部３０２は、一般に、Ｘ線が開口部３０２を通過することを可能にする大きさに作られ、また、可能にするように構成される。開口部３０２は、一般に、長方形の形状であるが、種々の他の形状であってもよい。１つの例示的な実施形態では、開口部３０２は、約２．７００インチ（６８．５８ｍｍ）長さでかつ約０．７４０インチ（１８．７９６ｍｍ）幅であるが、例示的な開口部３０２は、あるいは、約２．７００インチ（６８．５８ｍｍ）長さ、約０．７４０インチ（１８．７９６ｍｍ）幅より大きくてもよく、または、小さくてもよい。
【００１９】
図２Ｂおよび２Ｃに開示されるように、窓フレーム３００は、さらに、例示的な流体チャネル３０４または流体溝を画定する。例示的な流体チャネル３０４は、一般に、開口部３０２の一部分の周りに配置されるが、流体チャネル３０４は、あるいは、図２Ｂに開示されるのに比べて、開口部３０２のより多くの部分の周りに配置されることができる、または、より少ない部分の周りに配置されることができる。たとえば、流体チャネル３０４は、あるいは、開口部３０２を完全に囲むように、開口部３０２の周りに一杯に配置されることができる。１つの例示的な実施形態では、流体チャネル３０４は、約０．１８２インチ（４．６２２８ｍｍ）幅であるが、例示的な流体チャネル３０４は、あるいは、約０．１８２インチ（４．６２２８ｍｍ）幅より広くてもよく、または、狭くてもよい。さらに、本明細書の別のところで開示するように、流体チャネル３０４の幾何形状、配置、サイズ、および向きは、図２Ｂおよび２Ｃに開示する構成から変更してもよい。流体チャネル３０４は、さらに、本明細書の別のところで開示するように、１つまたは複数の付加的な流体チャネルを伴ってもよい。
【００２０】
図２Ｄ〜２Ｆを参照すると、例示的な窓組立体２００の例示的な窓４００および例示的な窓フレーム３００のさらなる態様が開示される。図２Ｄは、例示的な窓４００の平面図である。例示的な窓４００は、一般に、長方形の形状であるが、種々の他の形状であってもよい。１つの例示的な実施形態では、例示的な窓４００は、約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）厚であるが、例示的な窓４００は、あるいは、約０．０１０インチ（０．２５４ｍｍ）厚より厚くてもよく、または、薄くてもよい。例示的な窓４００は、一般に、任意のＸ線透過材料から形成されることができ、Ｘ線透過材料は、図１Ａおよび１Ｂに関連して開示されたＸ線管１００の真空収納容器１１０などの、Ｘ線管の真空容器内で真空を維持することも可能である。１つの例示的な実施形態では、窓４００は、ベリリウム、チタン、ニッケル、炭素、シリコン、アルミニウム、２軸配向ポリエチレンテレフタレート、またはポリエチレンの少なくとも１つから形成されてもよい。
【００２１】
図２Ｅは、窓組立体２００を形成するために、例示的な窓フレーム３００に取り付けられた例示的な窓４００の平面図である。図２Ｆは、図２Ｅの例示的な窓組立体２００の側断面図である。例示的な窓４００は、接着、ろう付け、機械的締め付け等の種々の方法で例示的な窓フレーム３００に接合されることができる。１つの例示的な実施形態では、窓フレーム３００に面する窓４００の面４０２（図２Ｆを参照されたい）の少なくとも一部分は、導電性材料のコートでコーティングされてもよい。窓４００の面４０２上の導電性材料のこのコートは、窓４００と窓フレーム３００との接合を改善する場合がある。導電性材料のコートは、限定はしないが、銅、ステンレス鋼、モリブデン、ベリリウム酸化物セラミック、またはそのある組合せを含んでもよい。
【００２２】
１つの例示的な実施形態では、窓４００が接合される窓フレーム３００の部分は、わずかに窪んでおり、それにより、窓４００は、窓フレーム３００の上部表面の残りの部分と同一平面になるか、または、残りの部分から窪む。
【００２３】
図２Ｅに開示するように、窓４００は、窓フレーム３００によって画定される開口部３０２を実質的に覆う。図２Ｅおよび２Ｆに開示するように、窓４００と窓フレーム３００の流体チャネル３０４との協働により、開口部３０２の一部分の周りに配置される流体通路２０２が画定される。流体通路２０２は、冷却流体を収容する大きさに作られ、収容するように構成される。１つの例示的な実施形態では、冷却流体は液体である。１つの例示的な実施形態では、非誘電性冷却流体は流体通路２０２内で使用されることができる。この例示的な実施形態では、流体通路２０２がＸ線管１００の電気的に感度のある他の部分から電気絶縁されるため、非誘電性冷却流体が使用されてもよい。非誘電性冷却流体は、例えば、水、プロピレングリコール、または、それらの組合せであり得るが、それらに限定されない。別の例示的な実施形態では、誘電性冷却流体が流体通路２０２内で使用されることができる。誘電性冷却流体の例は、フルオロカーボンまたはシリコンベースオイルあるいは脱イオン水を含むが、それに限定されない。
【００２４】
図２Ｅに開示する例示的な実施形態では、流体通路２０２は、流入口２０４および流出口２０６を含む。図２Ｆに開示するように、流入口２０４および流出口２０６は、冷却流体が、流体通路２０２と窓フレーム３００の表面との間で流れることを可能にすることができる。別の代替の実施形態では、流体通路２０２は、流入口２０４および流出口２０６、ならびに、追加の流入口や追加の流出口を含むことができる。さらに、流入口２０４や流出口２０６のサイズ、ロケーション、および向きは、図２Ｅに開示するものから変更してもよい。たとえば、流入口２０４や流出口２０６は、窓フレーム３００の縁まで延びず、窓フレーム３００と窓４００によって画定される代わりに、窓フレーム３００によってだけ画定されてもよい。流入口２０４や流出口２０６は、さらに、流入口２０４や流出口２０６が、他のＸ線管構造（図示せず）内で画定されるホースまたは流体通路などの、冷却システムの要素に結合することを可能にする付加的な構造（複数可）（図示せず）を含んでもよい。
【００２５】
図２Ｅおよび２Ｆに開示するように、流体通路２０２は、冷却流体が流体通路２０２に存在するとき、冷却流体が、窓４００の面４０２および窓フレーム３００と直接接触するように、配置され、その大きさに作られ、構成される。冷却流体と、窓４００および窓フレーム３００とのこの直接接触は、Ｘ線管動作中に発生する窓４００および窓フレーム３００の熱を消散させることができる。こうして、例示的な窓組立体２００内の冷却流体は、窓４００、窓フレーム３００、および窓４００と窓フレーム３００との間の接合に対して、冷却作用があり、それにより、熱的誘導変形応力を低減できる可能性がある。
【００２６】
ＩＩＩ．第２の例示的な液冷式Ｘ線管窓組立体
図１Ａおよび１Ｂを参照し続けながら、図３Ａを参照する。図３Ａは、ハウジング１０２の代わりに図１Ａおよび１ＢのＸ線管１００において使用されることができる代替のＸ線管ハウジング１０２’を開示する。ハウジング１０２’とハウジング１０２との１つの差は、流入口１０２ａおよび流出口１０２ｂを通して冷却流体を循環させるために、ホースまたは他の冷却システム要素（図示せず）が取り付けられることができる流入口１０２ａおよび流出口１０２ｂを、ハウジング１０２’が含むことである。
【００２７】
図３Ｂ〜３Ｆを参照すると、第２の例示的な窓組立体２００’が開示される。例示的な窓組立体２００’は、例示的な窓フレーム３００’および例示的な窓４００’を含み、多くの点で、図１Ａ〜２Ｆに開示した窓組立体２００に類似する。したがって、窓組立体２００’と窓組立体２００とのいくつかの差について詳細に説明する。図３Ｂは、例示的な窓フレーム３００’の平面図である。図３Ｃは、例示的な窓４００’の平面図である。図３Ｄは、例示的な窓組立体２００’の平面図である。図３Ｅは、例示的な窓組立体２００’の底面図である。図３Ｆは、図３Ｅの例示的な窓組立体２００’の側断面図である。
【００２８】
図３Ｂに開示するように、例示的な窓４００’は、図１Ａ〜２Ｃ、２Ｅ、および２Ｆの例示的な窓フレーム３００と類似の外形形状、厚さを有することができ、類似の材料から形成されることができる。図３Ｂに開示されるように、例示的な窓フレーム３００’は、図２Ａの開口部３０２に対して類似の形態および機能を有することができる開口部３０２’を画定する。例示的な窓フレーム３００’は、また、先に説明したように、例示的な窓４００’が接合される（図３Ｄを参照されたい）ことができる窪んだ部分３０１’を含む。図３Ｃに開示するように、例示的な窓４００’は、図１Ａ、１Ｂ、および２Ｄ〜２Ｆの例示的な窓４００と類似の外形形状、厚さを有することができ、類似の材料から形成されてもよく、類似の材料をコーティングされてもよい。図３Ｄに開示されるように、例示的な窓４００’は、また、例示的な窓４００が例示的な窓フレーム３００に接合されるのと類似の方法で例示的な窓フレーム３００’に接合されることができる。図３Ｄに開示されるように、窓４００’は、窓フレーム３００’によって画定される開口部３０２を実質的に覆う。
【００２９】
図３Ｅおよび３Ｆに開示するように、例示的な窓フレーム３００’は、さらに、例示的な流体チャネル３０４’を画定する。例示的な流体チャネル３０４’は、一般に、開口部３０２’の一部分の周りに配置されるが、流体チャネル３０４’は、あるいは、図３Ｅに開示されるのに比べて、開口部３０２’のより多くの部分の周りに配置されることができる、または、より少ない部分の周りに配置されることができる。たとえば、流体チャネル３０４’は、あるいは、開口部３０２’を完全に囲むように、開口部３０２’の周りに一杯に配置されることができる。例示的な流体チャネル３０４’は、図２Ｂの流体チャネル３０４に対して類似の形態および機能を有することができるが、例示的な流体チャネル３０４’は、例示的な窓フレーム３００’の側面まで一杯に延びないことが留意される。
【００３０】
図３Ｇに開示するように、例示的な窓フレーム３００’が、図３Ａのハウジング１０２’に取り付けられると、ハウジング１０２’と窓フレーム３００’との協働により、開口部３２０’の一部分の周りに配置される流体通路２０２’が画定される。流体通路２０２’は、冷却流体を収容する大きさに作られ、収容するように構成される。１つの例示的な実施形態では、本明細書の別のところで開示するように、非誘電性冷却流体が、流体通路２０２’で使用されることができる。この例示的な実施形態では、流体通路２０２’がＸ線管１００の電気的に感度のある他の部分から電気絶縁されるため、非誘電性冷却流体が使用されてもよい。別の例示的な実施形態では、本明細書の別のところで開示するように、誘電性冷却流体が、流体通路２０２’で使用されることができる。
【００３１】
図３Ｅに開示するように、流体通路２０２’は、図３Ｅに開示されるように構成され、配置された流入口２０４’および流出口２０６’を含む。図３Ｇに開示するように、例示的な窓フレーム３００’が例示的なハウジング１０２’に取り付けられると、流入口２０４’および流出口２０６’は、それぞれ、ハウジング１０２’に画定された流入口１０２ａおよび流出口１０２ｂに整列する。こうして、流入口２０４’および流出口２０６’は、冷却流体が、流体通路２０２’と、ハウジング１０２’に画定された流入口１０２ａおよび流出口１０２ｂと、流入口１０２ａおよび流出口１０２ｂに取り付けられた任意のホースまたは他の流体通路との間で流れることを可能にすることができる。流入口１０２ａ、流出口１０２ｂ、流入口２０４’、流出口２０６’のサイズ、配置位置、および向きは、図３Ａおよび３Ｅに開示されるものから変更してもよい。
【００３２】
図３Ｅ〜３Ｇに開示するように、流体通路２０２’は、冷却流体が流体通路２０２’に存在するとき、冷却流体が、窓フレーム３００’およびハウジング１０２’と直接接触するように、配置され、その大きさに作られ、構成される。そのため、冷却流体と、窓フレーム３００’およびハウジング１０２’との、この直接接触は、Ｘ線管動作中に発生する窓フレーム３００’およびハウジング１０２’の熱を消散させることができる。同様に、例示的な窓４００’は、例示的な窓フレーム３００’に接合されるため、冷却流体が流体通路２０２’に存在するとき、例示的な窓４００’は、冷却流体に熱連通する。窓フレーム３００’による冷却流体と窓４００’との熱連通は、Ｘ線管動作中に発生する窓４００’の熱を消散させることができる。こうして、例示的な窓組立体２００’内の冷却流体は、窓フレーム３００’、ハウジング１０２’、窓フレーム３００’とハウジング１０２’との接合、窓４００’、および窓４００’と窓フレーム３００’との接合に対して、冷却作用があり、それにより、熱的誘導変形応力を低減できる可能性がある。
【００３３】
１つの代替の実施形態では、流体チャネル３０４’は、図３Ｅの窓フレーム３００’に形成される代わりに、図３Ａのハウジング１０２’に形成されることができる。この代替の実施形態でも同様に、ハウジング１０２’と窓フレーム３００’との協働により、流体通路２０２’が画定される。
【００３４】
別の代替の実施形態では、流体チャネル３０４’は、図３Ａのハウジング１０２’内に部分的に形成され、窓フレーム３００’内に部分的に形成されることができる。この代替の実施形態でも同様に、ハウジング１０２’と窓フレーム３００’との協働により、流体通路２０２’が画定される。
【００３５】
ＩＶ．他の例示的な液冷式Ｘ線管窓組立体
１つの例示的な代替の実施形態では、窓組立体は、２つ以上の流体通路を含んでもよい。２つ以上の流体通路はそれぞれ、流入口および流出口を含む。この代替の実施形態の第１の例では、窓組立体は、窓と窓フレームとの間に流体通路の一部分を画定し、同様に、窓フレームとＸ線管のハウジングとの間に流体通路の一部分を画定してもよい。第２の例では、代替の窓組立体は、窓と窓フレームとの間に２つ以上の流体通路の一部分を画定してもよく、窓フレームとＸ線管のハウジングとの間に２つ以上の流体通路の一部分を画定してもよい。
【００３６】
別の例示的な代替の実施形態では、流体通路は、窓や窓フレームやＸ線管ハウジングのより多くの表面積を覆うことのできる種々の異なる構成を有してもよい。たとえば、流体通路は、窓フレーム内の開口部の縁に沿って平行に設ける代わりに、非直線状通路に沿って蛇行してもよく、この場合、冷却流体に直接接触する、窓や窓フレームやＸ線管ハウジングの表面積を増加させることができる。ハブ・スポーク形状通路、鉄道線路形状通路、ウェブ形状通路、またはハニカム形状通路などの他の通路が同様に可能である。
【００３７】
本明細書に開示される例示的な実施形態は、他の形態で具現化されてもよい。したがって、本明細書に開示される例示的な実施形態は、全ての点で例示的であるだけであり、制限的でないと考えられる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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