(57)【要約】  Ｘ線管アノードターゲット組立体（１０１）は、枢動組立体（１０９）に接続された支持シャフト（１０７）と、支持シャフトの一方端に配置されたターゲット面（１０６）及び支持シャフトの対向する端部に配置された接触要素（１０８）を有する可動アノードターゲット（１０５）と、を含む。第１の駆動組立体（１１５）は、支持シャフトに実質的に平行な第１の軸線の周りでアノードターゲットに振動運動を提供するよう、支持シャフトに対して作動可能に配列され、駆動シリンダ（１２５）は、支持シャフトに枢動運動を提供するよう接触要素に対して作動可能に配列される。第２の駆動組立体（１２７）は、駆動シリンダに振動運動を提供するよう駆動シリンダに対して作動可能に配列され、第１の軸線に平行な線形運動を提供するよう更に構成されている。ターゲット面は、実質的に一定の衝突角を維持し、且つターゲット運動中にカソード（１０３）から実質的に一定の距離を維持する。【選択図】      図１
2011508402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管アノードターゲット組立体であって、
枢動組立体に接続された支持シャフトと、
前記支持シャフトの一方端に配置されたターゲット面と、前記支持シャフトの対向する端部に配置された接触要素とを有する可動アノードターゲットと、
前記支持シャフトに実質的に平行な第１の軸線の周りで前記アノードターゲットに振動運動を提供するよう、前記支持シャフトに対して作動可能に配列された第１の駆動組立体と、
前記支持シャフトに枢動運動を提供するよう前記接触要素に対して作動可能に配列された駆動シリンダと、
前記駆動シリンダに振動運動を提供するよう前記駆動シリンダに対して作動可能に配列され、前記第１の軸線に平行な線形運動を提供するよう更に構成された第２の駆動組立体と、
を備え、
前記ターゲット面が、実質的に一定の衝突角を維持し且つターゲット運動中にカソードから実質的に一定の距離を維持する、
アノードターゲット組立体。
【請求項２】
前記駆動シリンダが、前記接触要素と接触し、枢動運動を前記支持シャフトに提供するよう構成された溝を含む、
請求項１に記載のアノードターゲット組立体。
【請求項３】
前記駆動シリンダがカム部分を含む、
請求項１又は２に記載のアノードターゲット組立体。
【請求項４】
前記ターゲット面が、反射Ｘ線を生成するよう構成されている、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアノードターゲット組立体。
【請求項５】
前記ターゲット面が、伝送Ｘ線を生成する構成されている、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のアノードターゲット組立体。
【請求項６】
前記ターゲットが、各々ターゲット面を含む２つ又はそれ以上のセグメントを有する、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のアノードターゲット組立体。
【請求項７】
前記第１の駆動組立体及び第２の駆動組立体の１つ又は両方が、振動運動を提供する誘導電動機を含む、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のアノードターゲット組立体。
【請求項８】
Ｘ線管組立体であって、
少なくとも一部がＸ線に実質的に透過性であるエンベロープと、
アノードターゲット組立体と共に前記エンベロープ内に作動可能に位置付けられたカソード組立体と、
を備え、前記アノードターゲット組立体が、
枢動組立体に接続された支持シャフトと、
前記支持シャフトの一方端に配置されたターゲット面と、前記支持シャフトの対向する端部に配置された接触要素とを有する可動アノードターゲットと、
前記支持シャフトに実質的に平行な第１の軸線の周りで前記アノードターゲットに振動運動を提供するよう、前記支持シャフトに対して作動可能に配列された第１の駆動組立体と、
前記支持シャフトに枢動運動を提供するよう前記接触要素に対して作動可能に配列された駆動シリンダと、
前記駆動シリンダに振動運動を提供するよう前記駆動シリンダに対して作動可能に配列され、前記第１の軸線に平行な線形運動を提供するよう更に構成された第２の駆動組立体と、
を含み、
前記ターゲット面が、実質的に一定の衝突角を維持し且つターゲット運動中に前記カソード組立体から実質的に一定の距離を維持する、
Ｘ線管組立体。
【請求項９】
前記駆動シリンダが、前記接触要素と接触し、枢動運動を前記支持シャフトに提供するよう構成された溝を含む、
請求項８に記載のＸ線管組立体。
【請求項１０】
前記駆動シリンダがカム部分を含む、
請求項８又は９に記載のＸ線管組立体。
【請求項１１】
前記ターゲット面が、反射Ｘ線を生成するよう構成されている、
請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線管組立体。
【請求項１２】
前記ターゲット面が、伝送Ｘ線を生成する構成されている、
請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線管組立体。
【請求項１３】
前記ターゲットが、各々ターゲット面を含む２つ又はそれ以上のセグメントを有する、
請求項８乃至１２のいずれか１項に記載のＸ線管組立体。
【請求項１４】
前記第１の駆動組立体及び第２の駆動組立体の１つ又は両方が、振動運動を提供する誘導電動機を含む、
請求項８乃至１３のいずれか１項に記載のＸ線管組立体。
【請求項１５】
Ｘ線組立体に熱管理を提供する方法であって、
少なくとも一部がＸ線に実質的に透過性であるエンベロープと、前記エンベロープ内に作動可能に位置付けられたカソード組立体と、アノードターゲット組立体とを有するＸ線管組立体を設ける段階を含み、
前記アノードターゲット組立体が、
枢動組立体に接続された支持シャフトと、
前記支持シャフトの一方端に配置されたターゲット面と、前記支持シャフトの対向する端部に配置された接触要素とを有する可動アノードターゲットと、
前記支持シャフトに実質的に平行な第１の軸線の周りで前記アノードターゲットに振動運動を提供するよう、前記支持シャフトに対して作動可能に配列された第１の駆動組立体と、
前記支持シャフトに枢動運動を提供するよう前記接触要素に対して作動可能に配列された駆動シリンダと、
前記駆動シリンダに振動運動を提供するよう前記駆動シリンダに対して作動可能に配列され、前記第１の軸線に平行な線形運動を提供するよう更に構成された第２の駆動組立体と、
を備え、前記方法が更に、
前記アノードターゲット組立体に運動を提供し、実質的に一定の衝突角を維持し且つターゲット運動中に前記カソード組立体から実質的に一定の距離を維持する段階を含む、
方法。
【請求項１６】
前記振動運動が、前記第１の軸線の周りの回転運動を含む、
請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記枢動が、第２の軸線の周りの振動運動を含む、
請求項１５又は１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記枢動が、第３の軸線の周りの振動運動を含む、
請求項１５又は１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、Ｘ線管アノードターゲット組立体に関し、より詳細には、Ｘ線管アノードターゲット組立体に動きを与える構成及び構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、Ｘ線管と呼ばれるＸ線ビーム生成装置は、真空チャンバ又は管体内に電気回路の二重電極を含む。電極の１つは、電子エミッタカソードであり、アノードターゲットに対し離間した関係で管体内に位置付けられる。電気回路が通電されると、アノードターゲットに向けて配向される電子のストリーム又はビームを発生する。この加速は、アノード及びカソード間で６０〜４５０ｋＶの範囲に及ぶ場合がある高い電圧差によって発生し、イメージング応用に応じて変化する。電子ストリームは、アノードターゲット面に衝突する超高速電子の細いビームとして適切に集束される。アノード面は通常、例えば高融点金属などの所定金属を含み、ターゲット材料に衝突する電子の運動エネルギーが超短波の電磁波（例えば、Ｘ線）に変換され、該電磁波は、ターゲットから進み、例えば、工業検査法、医療用イメージング及び処置、又はセキュリティイメージング応用、食品加工業など、通常は内部検査の目的で物体内にコリメート及び集束される。イメージング応用には、限定ではないが、Ｘ線写真、ＣＴ、コーンＸ線回折、及びファンビームＸ線照射野が含まれる。
【０００３】
衝突する電子ビームに曝露されるアノードターゲット面の公知の主要な高融点及び非高融点金属には、銅（Ｃｕ）、Ｆｅ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｏ、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びＸ線生成用のこれらの合金が含まれる。加えて、ターゲット面に衝突する電子の高速ビームは、高い内部応力に付随して起こるターゲット構造の極めて高く且つ局所的な温度を発生させ、ターゲット構造の劣化及び絶縁破壊につながる。結果として、シャフトにより支持されるディスク様構造を一般に含む回転アノードターゲットを利用するようになり、その一方の側面又は面は、熱電子放出カソードにより電子ビームに曝露される。ターゲットの回転によって、ターゲットの衝突領域が連続的に変化し、局所的な熱集中及び応力が回避され、構造全体にわたって熱作用を良好に分布させるようにする。加熱には、Ｘ線アノードターゲット構造において大きな問題が依然としてある。高速で回転するターゲットでは、一定の禁止限度内に加熱を維持して、特に複合ターゲット構造において可能性のある破壊的熱応力を制御し、並びにターゲットを支持する低摩擦且つ固体潤滑の高精度軸受を保護しなくてはならない。
【０００４】
衝突する電子ビームのエネルギーの約０．１％だけがＸ線に変換され、残りは熱として現れ、この熱は、本質的に熱放射によりターゲットから迅速に放散しなければならない。従って、Ｘ線アノードターゲット面からの熱放散を向上させるために、多大な技術的労力が費やされる。ほとんどの回転するアノードターゲットでは、熱管理は、基本的に高い蓄熱容量を備えた放射線及び材料を通じて行う必要がある。固定のアノードターゲット本体構成又は一部の複雑な回転アノードターゲット構成は、熱伝達をターゲットからＸ線管への伝導又は対流を用いて行わせるよう設計することができる。回転するＸ線ターゲットの寿命は、多くの場合、真空中での回転の複雑さによって制御される。従来のＸ線ターゲット軸受は、比較的寿命が短い固体潤滑される。固定ターゲットは、低い性能を犠牲にして、この寿命が制限される構成部品を有していない。
【０００５】
他の回転構成部品、固体潤滑軸受、磁性流体シール、螺旋溝液体金属軸受、その他は全て、製造上の複雑さ及びシステムコストを発生させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
必要とされていることは、ターゲットに動きをもたらし、長寿命を維持できる構成部品を含み、コスト及び製造上の複雑さの発生を限定的なものにする高フラックスＸ線管構成である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の第１の態様は、枢動組立体に接続された支持シャフトと、支持シャフトの一方端に配置されたターゲット面を有する可動アノードターゲットとを備えたＸ線管アノードターゲット組立体を含む。本組立体は更に、支持シャフトに実質的に平行な第１の軸線の周りでアノードターゲットに振動運動を提供するよう、支持シャフトに対して作動可能に配列された第１の駆動組立体と、支持シャフトに枢動運動を提供するよう接触要素に対して作動可能に配列された駆動シリンダとを含む。第２の駆動組立体は、駆動シリンダに振動運動を提供するよう駆動シリンダに対して作動可能に配列され、第１の軸線に平行な線形運動を提供するよう更に構成される。ターゲット面は、実質的に一定の衝突角を維持し且つターゲット運動中にカソードから実質的に一定の距離を維持する。
【０００８】
本開示の別の態様は、少なくとも一部がＸ線に実質的に透過性であるエンベロープと、アノードターゲット組立体と共にエンベロープ内に作動可能に位置付けられたカソード組立体とを備えたＸ線管組立体を含む。アノードターゲット組立体は、枢動組立体に接続された支持シャフトと、支持シャフトの一方端に配置されたターゲット面を有する可動アノードターゲットとを含む。本組立体は更に、支持シャフトに実質的に平行な第１の軸線の周りでアノードターゲットに振動運動を提供するよう、支持シャフトに対して作動可能に配列された第１の駆動組立体と、支持シャフトに枢動運動を提供するよう接触要素に対して作動可能に配列された駆動シリンダとを含む。第２の駆動組立体は、駆動シリンダに振動運動を提供するよう駆動シリンダに対して作動可能に配列され、第１の軸線に平行な線形運動を提供するよう更に構成される。ターゲット面は、実質的に一定の衝突角を維持し且つターゲット運動中にカソード組立体から実質的に一定の距離を維持する。
【０００９】
本開示の別の態様は、Ｘ線組立体に熱管理を提供する方法を含む。本方法は、少なくとも一部がＸ線に実質的に透過性であるエンベロープと、エンベロープ内に作動可能に位置付けられたカソード組立体と、アノードターゲット組立体とを有するＸ線管組立体を設ける段階を含む。アノードターゲット組立体は、枢動組立体に接続された支持シャフトと、支持シャフトの一方端に配置されたターゲット面を有する可動アノードターゲットとを含む。本組立体は更に、支持シャフトに実質的に平行な第１の軸線の周りでアノードターゲットに振動運動を提供するよう、支持シャフトに対して作動可能に配列された第１の駆動組立体と、支持シャフトに枢動運動を提供するよう接触要素に対して作動可能に配列された駆動シリンダと、を含む。第２の駆動組立体は、駆動シリンダに振動運動を提供するよう駆動シリンダに対して作動可能に配列され、第１の軸線に平行な線形運動を提供するよう更に構成される。本方法は更に、アノードターゲット組立体に運動を提供し、実質的に一定の衝突角を維持し且つターゲット運動中にカソード組立体から実質的に一定の距離を維持する段階を含む。
【００１０】
ターゲットの表面に沿った焦点の位置は変化し、熱管理が改善され、熱をより容易に放散させることができるようになる。加えて、放散の向上により、静止アノード構成の使用で利用可能になるよりも高い出力及び長い持続時間が利用できるようになる。更に、アノードは、アノード上に固定焦点を有するアノードよりも長寿命である。アノードターゲット運動は、公知の回転アノード源で使用される固体潤滑軸受よりも長い寿命をもたらす。
【００１１】
本開示の別の利点は、反転方向に起因する蓄熱を低減又は排除するアノード運動の滞留時間又は遅延時間の短縮又は排除を含む。加えて、冷却は、主として、或いは排他的に放射冷却によって行うことができる。
【００１２】
本開示の組立体は、単一の駆動機構からの振動運動による高出力の利点を維持しながら、各領域が隣接スポットから断熱されることになるので、複数のスポットを単一のターゲット上に配置可能にすることができる。
【００１３】
本開示の実施形態はまた、振動運動によりアノードターゲットの大きな区域全体にわたり熱分散を可能にし、これにより、ピーク温度が低下し、エンベロープ内の金属の蒸発限度を下回る温度が維持され、更に表面及び基材間の温度勾配が低減される。
【００１４】
本発明の他の特徴及び利点は、例証として本発明の原理を示す添付図面を参照しながら、以下の好ましい実施形態のより詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の実施形態によるＸ線管組立体の斜視図。
【図２】本開示の実施形態による振動カップリングを示す図。
【図３】本開示の実施形態による、図２の線３−３からみたアノード組立体の図。
【図４】アノードターゲットに向かう方向から見た、本開示の１つの実施形態によるアノードターゲット組立体の斜視図。
【図５】本開示の１つの実施形態による、アノード組立体の側面斜視図。
【図６】本開示の１つの実施形態による、駆動シリンダ及びカムを示す図。
【図７】本開示の１つの実施形態による、アノード及びカソード組立体の概略図。
【図８】本開示の１つの実施形態による、アノードターゲットを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図面全体を通じて同じ又は同様の要素を示すのに、可能な限り同じ参照符号を使用する。
【００１７】
図１は、アノード組立体１０１及びカソード組立体１０３を有するＸ線管組立体１００の斜視図である。アノード組立体１０１及びカソード組立体１０３は、熱電子又は電界放出電子生成を通じて、Ｘ線管組立体１００の作動中にＸ線の形成を可能にするように構成されている。アノード組立体１０１は、支持シャフト１０７上に装着されたアノードターゲット１０５を含む。アノードターゲット１０５は、限定ではないが、銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、及びこれらの合金など、アノードターゲットとして使用するのに好適なあらゆる材料から製作される。例えば、タンタル、ハフニウム、ジルコニウム、及びカーボンのような添加剤の高融点金属構成部品を有するタングステン又はモリブデンを利用してもよい。好適な材料はまた、酸化物分散強化されたモリブデン及びモリブデン合金を含むことができ、該酸化物分散強化されたモリブデン及びモリブデン合金は更に、グラファイトを添加して、追加の蓄熱を可能にすることができる。更に、好適な材料は、タングステンの延性を向上させるために、レニウムが追加されたタングステン合金を含むことができ、レニウムは、少量（例えば、１から１０ｗｔ％）添加することができる。球状突起従動要素１０８が、ターゲット１０５より遠位の支持シャフト１０７上に装着される。
【００１８】
支持シャフト１０７は、２つの振動カップリング１１１（例えば、図２、３参照）により枢動組立体１０９上に装着される。振動カップリング１１１は、枢動組立体１０９に取り付けられる第１の部分２０１（図２参照）と、Ｘ線管組立体１００にハウジングに取り付けられる振動カップリング１１１の第２の部分２０３（図２参照）とを含む。振動カップリング１１１の構成により、枢動組立体１０９を振動させることが可能になる。「振動性」、「振動」、「振動する」、及びその文法的変形は、２つ又はそれ以上の位置の間での揺動運動、この間の軸線上の回転又は枢動、及び／又は周期的方向変化を含む運動を含めることを意味する。「枢動」、「枢動している」、及びその文法的変形は、単一の場所又は単一区域の周辺での回転又は転回運動を意味する。
【００１９】
アノードターゲット１０５は、円錐台幾何形状に配列されたターゲット面１０６を含む。図１は、ターゲット面１０６について円錐台幾何形状を含むが、ターゲット面１０６が角度付き面を含む限り、他の幾何形状を利用することができる。他の好適な幾何形状は、限定ではないが、円錐、円錐セグメント、くさび形、ピラミッド形、又は、好適な幾何形状を有する複数の異なる面を含む、他の角度付き幾何形状を含む。ターゲット面１０６は、電子ビーム１１２が配向される面である。電子ビーム１１２は、カソード組立体１０３からターゲット面１０６に配向される。
【００２０】
カソード組立体１０３は、電子放出部分１１３を含む。本開示は、図示の構成に限定されないが、電子放出部分１１３において電子ビームの形成を可能にするあらゆる構成及び／又は幾何形状であってもよい。カソード組立体１０３に導電体又は他の電流供給機構を含めて、カソード組立体中に存在するフィラメント及び／又は導電体に加熱電流を供給し、管組立体１００のアノードターゲット１０６に対してカソードを接地又は負電位に維持することができる。電子放出部分１１３からの電子ビーム１１２は、ターゲット面１０６の焦点にてターゲット１０５に衝突し、Ｘ線放射を生成する。ターゲット面１０６は、アノードターゲット１０５全体を通じて、電子ビーム１１２によるほぼ一定の衝突角度（例えば、図７を参照）で構成される。電子ビーム１１２は、ターゲット１０５への衝突によりＸ線放射を生成し、このＸ線放射はウィンドウ（図示せず）を通って配向される。
【００２１】
エンベロープ１２３の少なくとも一部は、Ｘ線のウィンドウ１２１として機能する。ウィンドウは、Ｘ線に実質的に透過性のガラス又は他の材料から作製することができる。エンベロープ１２３の立体形状は、所望の場所にＸ線放射を提供するのに好適なあらゆる立体形状とすることができ、従来利用されている材料から作製することができる。
【００２２】
焦点は、ある単一の地点、又は電子放出部分１１３からの電子放出に対応するあらゆる好適な幾何形状を有する区域とすることができる。加えて、焦点は、静電気、磁気、又は他の操向方法によりビーム内にもたらされる移動を有することができる。加えて、焦点は、一定のサイズ及び／又は幾何形状のものとすることができ、或いは、特定の用途における要求通りに、サイズ及び／又は幾何形状を変えることができる。本明細書で利用される「Ｘ線」、「Ｘ線放射」、及び他の文法上の変形は、約１０から０．０１ナノメートルの範囲の波長を有する電磁放射線又は他の同様の電磁放射線を意味する。熱は、電子ビーム接点（すなわち、焦点）のターゲット面１０６に沿って発生する。アノードターゲット１０５は、第１の駆動組立体１１５により振動され、該駆動組立体は、限定ではないが、誘導機、又は他の磁気もしくは機械的に駆動される駆動機構を含むことができる。好適な駆動組立体１１５は、限定ではないが、ボイスコイルアクチュエータ、又はスイッチドリラクタンス・モータ（ＳＲＭ）ドライブを含むことができる。第１の駆動組立体１１５は更に、線形、回転、又は他の運動を振動運動に変換するためのカム又は他の構造体を含むことができる。
【００２３】
第１の駆動組立体１１５は、振動運動をターゲット１０５に提供できる構成を含む。図示の構成において、第１の駆動組立体１１５は、固定ステータ部分１１７と可動ボール部分１１９とを有する、磁気駆動モータ構成を含む。可動ボール部分１１９は、好ましくは、その電磁作動時にステータ部分１１７への引力を可能にする強磁性又は他の磁気材料である。ボール部分１１９は、ターゲット１０５に対し支持シャフト１０７の遠位端に配置される。駆動組立体１１５は、取り付けたターゲット１０５に振動運動を提供するよう動作可能に配列される。第１の軸線４０４（例えば、図４参照）周りの振動運動は、カソード組立体１０３に対し固定距離を維持する方向にターゲット１０５を移動させ、ターゲット面１０６の追加の区域が電子ビーム１１２を受けることが可能になる。
【００２４】
ターゲット組立体は更に、従動要素１０８と接触して配列される駆動シリンダ１２５を含む。駆動シリンダ１２５は、２つの振動カップリング１１１によりＸ線管組立体１００に装着される。振動カップリング１１１は、駆動シリンダの振動を可能にするよう配列される。第２の駆動組立体１２７は、駆動シリンダ１２５に振動運動を提供するよう配列される。第１の駆動組立体１１５と同様に、第２の駆動組立体１２７は、ステータ部分１１７及びボール部分１１９を含む。ボール部分１１９は、駆動組立体１２７に接続され、駆動シリンダに振動運動を提供する。駆動シリンダ１２５は更に、従動要素１０８の少なくとも一部を受けるように構成された溝１２９を含む。溝は、第２の軸線４０６（例えば、図４参照）に非垂直なスロープで構成される。従動要素１０８は、溝１２９を係合し、振動（すなわち、回転運動）を第２の軸線（例えば、図４参照）に実質的に平行な線形運動に変換する。結果として生じる線形運動は、枢動組立体１０９の周りに支持シャフト１０７の枢動を提供する。枢動組立体１０９の周りの枢動運動は、カソード組立体１０３に対し固定距離を維持する方向にターゲット１０５を移動させ、ターゲット面１０６の追加の区域が電子ビーム１１２を受けることが可能になる。
【００２５】
この溝に加えて、駆動シリンダ１２５は、第２の軸線４０６の中心からオフセットした対称的又は非対称の幾何形状を有するカム部分１３１を含む。カム部分１３１は、支持者府と１０７の軸線に沿った線形運動をもたらす（例えば、カム部分１３１は、第１の軸線に平行な線形運動をもたらすように構成される。）第１の軸線４０４（例えば、図４参照）に沿った線形運動は、カソード組立体１０３に向けた方向にターゲット１０５を移動させ、ターゲット面１０６の追加の区域が電子ビーム１１２を受けることが可能になる。枢動組立体１０９又はその他に装着されたバネ又は他の付勢装置（図示せず）を利用して、従動要素１０８と溝１２９及び／又はカム要素１３１との係合を維持することができる。
【００２６】
本開示は、図示の第１及び第２の駆動組立体１１５、１２７の構成に限定されず、ターゲット１０５に振動運動を提供できるあらゆる構成を含むことができる。駆動組立体１１５、１２７は、マイクロプロセッサ又は他の制御デバイスを含むあらゆる好適な制御構成により制御することができ、ここで、運動は、熱放散を可能にし且つターゲット面１０６に対して熱によって生じた損傷を最小限にし又は排除する焦点パス８０１（図８を参照）を形成する所望の枢動運動を提供するよう制御することができる。
【００２７】
上記で検討した個々の構成部品は、カソード組立体１０３から固定距離の方向で、又はカソード組立体１０３に向かう（或いは離れる）方向でターゲット１０５を移動させているが、運動は、両方の運動を行うよう、すなわちカソード組立体１０３から固定距離の方向と、カソード組立体１０３に向かう或いは離れる方向の両方であるよう、同時に行ってもよい点に留意されたい。
【００２８】
第１の駆動組立体１１５により提供されるターゲット１０５の移動は、ターゲット面１０６上の焦点が実質的に一定のＸ線放射を提供し、ターゲット１０５が焦点と相対的に移動するようにする。加えて、電子ビームの入射角は、アノードターゲット１０５の運動の間維持される。具体的には、第１の駆動組立体１１５は、焦点が電子放出部分１１３から実質的に一定の距離に保持され、及び／又は電子ビームがターゲット１０５に衝突する角度が実質的に一定に保持されるように、ターゲット１０５を運動させる。本開示は、Ｘ線生成に対して反射ベースの幾何形状に限定されず、伝送により生成されるＸ線用に構成されたアノードターゲットのような代替の構成を含むことができる。アノード組立体及びカソード組立体１０３は、真空下又は他の好適な大気下にあるエンベロープ１２３内に収容される。
【００２９】
図２は、本開示の１つの実施形態において使用する振動カップリング１１１を示している。振動カップリング１１１は、該振動カップリング１１１のセグメント２０１、２０３間でバネ様の前後振動運動を可能にする。振動カップリング１１１は、セグメント振動により第２のセグメント２０３と相対的に回転する第１のセグメント２０１を含む。振動中、第２のセグメント２０３は実質的に静止している。詳細には、第２のセグメント２０３は、該第２のセグメント２０３の移動を遅らせる固定又は他の支持体に取り付けられ、第１のセグメント４０１は振動が許されている。図３は、図２の３−３から見た振動カップリング１１１を示している。振動カップリング１１１は、第１のセグメント２０１及び第２のセグメント２０３間のカップリング機構３０１により振動運動２０２を提供する。カップリング機構３０１は、１つ又はそれ以上のバネ又は付勢もしくは他の可撓性デバイスとすることができ、セグメント２０１、２０３間の接続及びセグメント２０１、２０３間の往復運動を提供する。図２〜３に示す実施形態では、振動運動２０２を行うのに十分な収縮を可能にするために、線形バネが利用される。振動カップリング機構３０１は、所望の周波数、角度及び経路半径に合わせて変えることができる運動を生じるように選択された線形バネを含むことができる。
【００３０】
例えば、線形バネを利用して振動を提供するカップリング機構３０１は、所定の反家方向負荷及び振動角に対して最大で無限の耐用年数を有することができ、このような耐用年数は、公知の回転運動組立体では困難であるか、もしくは不可能である。Ｘ線管組立体１００の動作中、第１の駆動組立体１１５は、ターゲット１０５を枢動させて、対応する振動カップリング１１１のカップリング機構５０１の可撓性を生じるよう構成され、これにより、第２のセグメント４０３に対する相対的な第１のセグメント４０１の運動（すなわち、振動４０２）が可能になる。第１のセグメント４０１の振動は、熱管理にとって望ましい運動をターゲット１０５に提供する。
【００３１】
図４及び５は、本開示の１つの実施形態によるアノードターゲット組立体１０１の２つの図を示している。図４及び５に示すアノードターゲット組立体１０１は、ボール部分１１９を含めた第１の駆動組立体１１５を含む、図１に示すアノード組立体１０１の同じ構成を有し、第１の軸線４０４の周りの振動運動４１１を提供するよう配列される。図１に関して上記で検討したように、駆動シリンダ１２５は、スロープ角４１９を備えたスロープを有する溝１２９を含む。スロープ角４１９は、枢動支持シャフト１０７から所望の線形変位に対応する。スロープ角４１９は、ターゲット１０５の所望の線形運動に対応するよう構成することができる。駆動シリンダ１２５が振動運動４１３と共に振動すると、従動要素１０８は、線形方向４２１での溝１２９との接触によって駆動され、第３の軸線４０８のまわりの支持シャフト１０７の枢動運動４１５と、線形方向４２１のターゲット１０５の移動とを生じることになる。加えて、図１に関して上記で検討したように、駆動シリンダ１２５は更に、第２の軸線４０６からオフセットした幾何形状を有するカム部分１３１を含む。従動要素１０８と接触したときには、カム部分１３１の幾何形状は、駆動シリンダ１２５が振動運動４１３と共に振動するので線形運動４２３を提供する。
【００３２】
図６は、駆動シリンダ１２５及び支持シャフト１０７の一部の拡大図を示している。支持シャフト１０７の従動要素１０８は、駆動シリンダ１２５のカム要素１３１を係合する。駆動シリンダ１２５が振動運動４１３と共に振動すると、従動要素１０８及び支持シャフト１０７は線形方向４２３に押し付けられる。従動要素１０８と溝１２９及び／又はカム要素１３１との間の接触は、枢動組立体１０９又はその他において装着されたバネ又は他の付勢装置（図示せず）により維持される。
【００３３】
図７は、カソード組立体１０３の電子放出部分１１３に対して配列されたアノードターゲット１０５の概略図を示している。ターゲット面１０６は、電子ビーム１１２が衝突（例えば、図１参照）する衝突角７００を提供し、ターゲット１０５の運動全体を通じて実質的に一定で、所望の方向にＸ線放射を配向する。アノードターゲット１０５に沿った位置（すなわち、焦点）は変更されるので、アノードターゲット１０５への電子の衝突により発生する熱は、広範囲にわたって放散することが許可される。具体的には、図示のように、運動範囲は、第１の焦点７０１から第２の焦点７０３に延びる。更に、概略的に図示されているように、開示のターゲット組立体１０１により提供される追加の運動は更に、第１の焦点７０１と第２の焦点７０３との間の焦点パス８０１に延びて、熱を放散させることができる区域を設ける。この熱の放散によって、静止アノード構成の使用で利用可能になるよりも高い出力及び長い持続時間が利用できるようになる。ターゲット１０５は、図示の幾何形状に限定されず、セグメント化された又は他の湾曲形状のアノードターゲット１０５を含むことができ、例えば、限定ではないが、ターゲット１０５は、利用されるターゲット面が実質的に一定の曲率半径６０１を維持している場合、「バタフライ」形又はマルチスポットの湾曲形状を有することができる。更に、焦点パス８０１は、図示の楕円パスに限定されず、他のパス又は異なるサイズのパスを含むことができる。他のパスは、区域８０３全体を通じて円形パス又は非均一なもしくは不規則なパスを含むことができる。
【００３４】
また、上記で検討したように、振動カップリング１１１の特定の構成又は他の枢動構造は、図示の構成に限定されず、アノードターゲットを振動させることができる構造を提供するあらゆる枢動又は振動運動を含むことができる。更に、本開示は、複数の振動カップリング１１１の使用によってもたらされる枢動運動に限定されず、枢動点から固定距離を維持する運動でターゲット１０５を直接作動させることも含む。例えば、ターゲット１０５は、第１の駆動組立体１１５及び／又は第２の駆動組立体１２７に固定することができ、駆動組立体１１５は、ターゲット１０５の往復動回転又は振動を提供し、ターゲット面１０６が、電子ビーム１１２から実質的に一定のＸ線生成を行うようにする。加えて、本開示は、図示のターゲットの幾何形状に限定されず、電子ビームを衝突させることができる角度付き表面をもたらすターゲット幾何形状を含むことができる。更にまた、本開示は、単一の焦点に限定されず、複数焦点を含むこともできる。
【００３５】
本開示事項は、典型的な実施形態において図示し説明してきたが、本開示の技術的思想から逸脱することなく、種々の修正形態及び置き換えを可能とすることができることから、図示の詳細事項に限定されることを意図するものではない。更に、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況又は物的事項を本発明の教示に適合するように多くの修正を行うことができる。従って、本発明は、本発明を実行するために企図される最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は請求項の範囲に属する全ての実施形態を含むことになることを意図している。
【符号の説明】
【００３６】
１００  Ｘ線管組立体
１０３  カソード
１０５  アノードターゲット
１０７  支持シャフト
１１５  第１の駆動組立体
１２５  駆動シリンダ
１２７  第２の駆動組立体
【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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【図８】
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【国際調査報告】
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