(57)【要約】【課題】高速回転化を実現する。【解決手段】回転対陰極１の内部に、対陰極面１３の裏側の被冷却面１３ａに沿って冷媒を流す冷媒通路３０を設ける。回転対陰極の内部に静止状態でセパレータ２０を設け、冷媒通路を、被冷却面に向かって冷媒が流れる流入通路３１と被冷却面から遠ざかるように冷媒が流れる流出通路３２とに仕切る。被冷却面の内周側に被冷却面との間に円筒状通路３３を形成する円筒隔壁１１ｆを、回転対陰極１と一体に形成することで配置し、円筒状通路の軸線方向の一端に流入通路を連通させ、他端に流出通路を連通させる。流入通路の終端部の径方向通路３１ａ中に回転翼１１ｇを設け、流出通路の始端部の径方向通路３２ａ中に固定翼２３を設ける。固定翼２３の外周側に、回転対陰極１に一体とした案内翼１１ｇを設ける。【選択図】図１
2008084605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面が熱電子の衝突を受ける対陰極面とされた円筒状の対陰極部を有する回転対陰極と、
該回転対陰極の内部に形成され、前記対陰極面の裏側の被冷却面に沿って冷媒が流れるように構成された冷媒通路と、
前記回転対陰極の内部に静止状態で配置され、前記冷媒通路を、前記被冷却面に向かって冷媒が流れる流入通路と前記被冷却面から遠ざかるように冷媒が流れる流出通路とに仕切るセパレータと、
を具備する回転対陰極Ｘ線管において、
前記被冷却面の内周側に該被冷却面と対面させて、該被冷却面との間に円筒状通路を形成する円筒隔壁を、前記回転対陰極と一体に形成することで配置し、
前記円筒状通路の軸線方向の一端に前記流入通路を連通させると共に、他端に前記流出通路を連通させたことを特徴とする回転対陰極Ｘ線管。
【請求項２】
請求項１に記載の回転対陰極Ｘ線管であって、
前記円筒状通路の軸線方向の一端に連通された前記流入通路の終端部に、前記回転対陰極の半径方向内周側から外周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路が設けられており、その径方向通路中に、前記回転対陰極の回転軸線を中心とする放射状に形成され、且つ、回転対陰極に一体に形成されることで、回転対陰極と一体に回転し、それにより、前記径方向通路を流れる冷媒に対して回転エネルギを付与する回転翼が設けられていることを特徴とする回転対陰極Ｘ線管。
【請求項３】
請求項１または２に記載の回転対陰極Ｘ線管であって、
前記円筒状通路の軸線方向の他端に連通された前記流出通路の始端部に、前記回転対陰極の半径方向外周側から内周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路が設けられており、その径方向通路中に、前記回転対陰極の回転軸線を中心とする放射状に形成され、且つ、静止状態に保持されることで、前記径方向通路を流れる冷媒の回転エネルギを減殺する固定翼が設けられていることを特徴とする回転対陰極Ｘ線管。
【請求項４】
請求項３に記載の回転対陰極Ｘ線管であって、
前記固定翼として、回転エネルギを持つ冷媒の流れに沿った方向に渦巻いた渦巻き羽根が設けられており、その渦巻き羽根の外周側に位置させて、前記円筒状通路から出て来た冷媒を前記固定翼に案内する案内翼が、前記回転対陰極に固定して設けられていることを特徴とする回転対陰極Ｘ線管。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転対陰極Ｘ線管と、該回転対陰極Ｘ線管の冷媒通路に冷媒を供給する冷媒供給装置と、前記回転対陰極Ｘ線管に管電圧と管電流を供給する高圧電源と、を備えることを特徴とするＸ線発生装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転対陰極Ｘ線管、及び、それを用いたＸ線発生装置に係り、特に、対陰極部の冷却性能の向上を図ることにより、輝度の高いフォーカスや幅方向の寸法の長い高出力のフォーカスを作れるようにしたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線発生装置の一つとして、回転対陰極型のＸ線発生装置がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この回転対陰極型のＸ線発生装置は、対陰極部を回転させながら、その表面に熱電子を衝突させることにより、Ｘ線を発生するものである。
【０００３】
この種の回転対陰極型のＸ線発生装置においては、対陰極部の表面（対陰極面）が熱電子の衝突によって高温になることから、電子線電流を大きくして強力なＸ線を発生させるためには、回転速度を高くして、温度の最高値が許容範囲を超さないようにしなければならない。
【０００４】
図６は、特許文献１に記載の従来の回転対陰極Ｘ線管の構成を示す断面図である。この回転対陰極Ｘ線管は、回転対陰極１と、回転対陰極１を収容する対陰極収容ケース２と、回転対陰極１を回転駆動する電動機３と、電子銃４と、を具備している。
【０００５】
回転対陰極１は、電子銃４から発射された熱電子ｅの衝突を受けることによって、回転軸線Ｌと平行な対陰極面１３からＸ線５を発生する中空円筒状の対陰極部１１と、対陰極部１１に連なる中空円筒状の軸部１２とを有している。
【０００６】
対陰極部１１は、外周面が熱電子ｅの衝突を受ける対陰極面１３とされた円筒壁１１ａと、その先端開口面を塞ぐ先端壁１１ｂと、その基端開口面を塞ぐ基端壁１１ｃとを有し、基端壁１１ｃの中心開口の周縁に、中空円筒状の軸部１２の先端が結合されている。
【０００７】
回転対陰極１の中空部には、対陰極面１３の裏側の被冷却面１３ａに沿って冷媒が流れるように構成された冷媒通路（冷却ジャケット）３０が設けられている。回転対陰極１の内部には、回転対陰極１と同心に円筒管状を呈したセパレータ２０が静止状態で配されており、このセパレータ２０により、回転対陰極１の内部の冷媒通路３０が、被冷却面１３ａに向かって冷媒が流れる流入通路３１と、被冷却面１３ａから遠ざかるように冷媒が流れる流出通路３２とに仕切られている。
【０００８】
流入通路３１は、主にセパレータ２０と回転対陰極１の間の空間によって構成され、流出通路３２は、主にセパレータ２０の内側の空間によって構成されており、冷媒は矢印で示す方向に流れる。
【０００９】
セパレータ２０の軸部２２の先端には、対陰極部１１の基端壁１１ｃと平行な円板状隔壁２１が設けられており、その円板状隔壁２１の外周端に、対陰極部１１の被冷却面１３ａと対面させて、該被冷却面１３ａとの間に円筒状通路３３を形成する円筒隔壁２１ａが連設されている。
【００１０】
そして、円筒状通路３３の軸線方向の一端に、流入通路３１の終端部に形成されて回転対陰極１の半径方向内周側から外周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路３１ａの外周端が連通され、円筒状通路３３の軸線方向の他端に、流出通路３２の始端部に形成されて回転対陰極１の半径方向外周側から内周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路３２ａの外周端が連通されている。
【００１１】
前者の径方向通路３１ａは、対陰極部１１の基端壁１１ｃとセパレータ２０の円板状隔壁２１との間に確保されたものである。また、後者の径方向通路３２ａは、対陰極部１１の先端壁１１ｂとセパレータ２０の円板状隔壁２１との間に確保されたものである。
【００１２】
また、対陰極収容ケース２は、対陰極部１１及び電子銃４の周囲を真空雰囲気に保つ気密ケース部２ａと、回転対陰極１の軸部１２に外嵌する軸受８を介して回転対陰極１を回転自在に支持する軸支用ケース部２ｂとを備えている。
【００１３】
気密ケース部２ａの所定位置には、図示のように、対陰極部１１から発射された線状のＸ線５を透過させるＸ線透過窓２ｃが設けられている。また、軸支用ケース部２ｂの後端部（図の右端部）は、セパレータ２０の基端部に液密に固定され、更に、軸支用ケース部２ｂの後端部寄りの位置には、図示のように流入通路３１に連通する冷媒供給口２ｄが設けられている。 
【００１４】
また、電動機３は、回転出力部となるロータ３ａと、駆動用のコイル３ｂとからなり、ロータ３ａは対陰極部１１の外周部近傍に固定され、コイル３ｂは軸支用ケース部２ｂに突設された環状部２ｃに固定され、ロータ３ａがコイル３ｂの外周を囲うように構成されている。なお、図において、符号９ａは気密ケース部２ａ内の真空状態を維持するための気密シールであり、また９ｂは冷媒が軸受８や電動機３側に流入しないようにする液密シールである。 
【００１５】
【特許文献１】特開平７−１９２６６４号公報
【特許文献２】特開２００６−１７９２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、この種の回転対陰極Ｘ線管においては、前述したように、回転対陰極１の耐負荷性能を高める方法として、回転対陰極１の更なる高速回転化が検討されている。回転速度の超高速化を実現する方法としては、まず、回転駆動源の性能アップが挙げられるが、その他の有力な方法として、高速回転する回転対陰極１の内部に冷媒を流通させるものであることから、冷媒の流動抵抗をできるだけ小さくして、冷媒が流れやすい条件を作り出すことが挙げられる。
【００１７】
この点、図６に示した従来の回転対陰極Ｘ線管では、対陰極部１１の被冷却面１３ａに対向する円筒隔壁２１ａを静止状態で保持しているので、つまり、円筒隔壁２１ａをセパレータ２０の円板状隔壁２１に一体に設けているので、冷媒が、高速回転する壁面（被冷却面１３ａ）と静止した壁面（円筒隔壁２１ａの外周面）との間を流れることになり、そのため、冷媒の粘性摩擦による大きな流動抵抗を受けることになっていた。従って、回転負荷が大き過ぎて高速回転化に限界が生じていた。
【００１８】
また、図６に示した従来の回転対陰極Ｘ線管では、対陰極部１１の被冷却面１３ａに対向する円筒隔壁２１ａが静止状態であったので、高速化するに当たっては、例えば、特許文献２に記載のように、円筒隔壁２１ａの長さを短くして粘性抵抗の影響を減らす等の対策を採る必要があった。しかし、そうした場合、その結果として、幅方向の寸法の長いフォーカスを作れなくなるという問題があった。
【００１９】
また、従来の回転対陰極Ｘ線管のように、円筒隔壁２が静止している場合は、回転する対陰極部１１との間に万一の接触の危険が存在していた。
【００２０】
本発明は、上記事情を考慮し、回転対陰極を超高速で回転させることができて、それにより、性能のアップが図れると共に、幅方向の寸法の長いフォーカスを取ることができ、しかも、セパレータと対陰極部の接触の危険を無くした回転対陰極Ｘ線管、及び、その回転対陰極Ｘ線管を使用したＸ線発生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１の発明の回転対陰極Ｘ線管は、外周面が熱電子の衝突を受ける対陰極面とされた円筒状の対陰極部を有する回転対陰極と、該回転対陰極の内部に形成され、前記対陰極面の裏側の被冷却面に沿って冷媒が流れるように構成された冷媒通路と、前記回転対陰極の内部に静止状態で配置され、前記冷媒通路を、前記被冷却面に向かって冷媒が流れる流入通路と前記被冷却面から遠ざかるように冷媒が流れる流出通路とに仕切るセパレータと、を具備する回転対陰極Ｘ線管において、前記被冷却面の内周側に該被冷却面と対面させて、該被冷却面との間に円筒状通路を形成する円筒隔壁を、前記回転対陰極と一体に形成することで配置し、前記円筒状通路の軸線方向の一端に前記流入通路を連通させると共に、他端に前記流出通路を連通させたことを特徴とする。
【００２２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の回転対陰極Ｘ線管であって、前記円筒状通路の軸線方向の一端に連通された前記流入通路の終端部に、前記回転対陰極の半径方向内周側から外周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路が設けられており、その径方向通路中に、前記回転対陰極の回転軸線を中心とする放射状に形成され、且つ、回転対陰極に一体に形成されることで、回転対陰極と一体に回転し、それにより、前記径方向通路を流れる冷媒に対して回転エネルギを付与する回転翼が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の回転対陰極Ｘ線管であって、前記円筒状通路の軸線方向の他端に連通された前記流出通路の始端部に、前記回転対陰極の半径方向外周側から内周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路が設けられており、その径方向通路中に、前記回転対陰極の回転軸線を中心とする放射状に形成され、且つ、静止状態に保持されることで、前記径方向通路を流れる冷媒の回転エネルギを減殺する固定翼が設けられていることを特徴とする。
【００２４】
請求項４の発明は、請求項３に記載の回転対陰極Ｘ線管であって、前記固定翼として、回転エネルギを持つ冷媒の流れに沿った方向に渦巻いた渦巻き羽根が設けられており、その渦巻き羽根の外周側に位置させて、前記円筒状通路から出て来た冷媒を前記固定翼に案内する案内翼が、前記回転対陰極に固定して設けられていることを特徴とする。
【００２５】
請求項５の発明のＸ線発生装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の回転対陰極Ｘ線管と、該回転対陰極Ｘ線管の冷媒通路に冷媒を供給する冷媒供給装置と、前記回転対陰極Ｘ線管に管電圧と管電流を供給する高圧電源と、を備えることを特徴とする。 
【発明の効果】
【００２６】
請求項１の発明によれば、冷媒が対陰極面の裏側の被冷却面と円筒隔壁との間に形成された円筒状通路を流れることで、対陰極部が冷却される。その際、円筒隔壁は、対陰極部と一緒に回転するため、円筒状通路を流れる冷媒は、粘性摩擦による抵抗をあまり受けない。即ち、従来例では、高速回転する壁面と静止した壁面との間を冷媒が流れるので、冷媒の粘性摩擦による大きな抵抗を受けることになっていたが、本発明では、同じ回転をする２つの壁面間を冷媒が流れるので、この段階での粘性摩擦による抵抗をほとんど受けなくなる。従って、回転対陰極の回転負荷が低減し、また、冷媒の流通抵抗が低減することによって、回転対陰極の大幅な高速回転化が可能となる。例えば、従来では最大でも１００００ｒｐｍ付近が限界であったが、３００００ｒｐｍ近辺の超高速化も実現可能となる。
【００２７】
また、従来例のように対陰極部の被冷却面に対向する円筒隔壁が静止状態である場合には、円筒隔壁と被冷却面との間を流通する冷媒の粘性抵抗が回転対陰極の回転負荷として働くので、高速化するに当たっては、円筒隔壁の長さを短くする等の対策を採ることが必要となり、その結果として、幅方向の寸法の長いフォーカスを作れなくなるおそれがあったが、本発明によれば、冷媒の粘性抵抗の影響を考慮することなく、円筒隔壁の長さを自由に設定できるようになるので、幅方向の寸法の長い高出力のフォーカスを作れるようになる。
【００２８】
また、従来例のように円筒隔壁が静止している場合は、回転する対陰極部との間に万一の接触の危険が存在していたが、円筒隔壁を回転対陰極に一体に設けたことにより、円筒隔壁を被冷却面にたとえ接近して設けても、回転時の接触の危険を無くすことができる。
【００２９】
請求項２の発明によれば、回転対陰極と一緒に回転する回転翼によって、流入通路の終端部を流れる冷媒に対して積極的に回転エネルギを付与することができるので、回転する冷媒に作用する遠心力によって、円筒状通路に向かう冷媒の流れを助長することができる。従って、回転翼を設けるだけで、冷媒が流れやすい条件を作り出すことができ、回転対陰極の冷却性能の向上が図れる。
【００３０】
請求項３の発明によれば、静止状態に保持された固定翼によって、流出通路の始端部を流れる冷媒の回転エネルギを減殺することができるので、回転する冷媒に作用する遠心力をできるだけ減らすことができて、それにより、冷媒が流れやすい条件を作り出すことができ、回転対陰極の冷却性能の向上が図れる。
【００３１】
また、流入通路の終端部に回転翼を設けると共に、流出通路の始端部に固定翼を設けた場合は、冷媒が内周側から外周側へ向かって流通するときは、遠心力によってその流れを助長することができ、外周側から内周側へ向かって流通するときは、遠心力を減殺することによって、内周側へ冷媒が流れやすくすることができ、対陰極部内にポンプ作用を発生させることができる。従って、冷媒通路に冷媒が流れやすい条件を作り出すことができ、回転対陰極の冷却性能の向上が図れる。
【００３２】
請求項４の発明によれば、固定翼が渦巻き羽根によって構成されており、その外周側に位置させて案内翼が設けられているので、冷媒の回転エネルギをスムーズに減殺しながら、流動抵抗を増大させずに冷媒を流出通路に導くことができる。
【００３３】
請求項５の発明によれば、回転対陰極Ｘ線管が上記の効果を奏するので、輝度の高いＸ線を発生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は実施形態の回転対陰極Ｘ線管の断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、図３は図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【００３５】
この回転対陰極Ｘ線管は、回転対陰極１と、回転対陰極１を収容する対陰極収容ケース２と、回転対陰極１を回転駆動する電動機３と、電子銃４と、を具備している。
【００３６】
回転対陰極１は、電子銃４から発射された熱電子ｅの衝突を受けることによって、回転軸線Ｌと平行な対陰極面１３からＸ線５を発生する中空円筒状の対陰極部１１と、対陰極部１１に連なる中空円筒状の軸部１２とを有している。
【００３７】
対陰極部１１は、外周面が熱電子ｅの衝突を受ける対陰極面１３とされた円筒壁１１ａと、その先端開口面を塞ぐ先端壁１１ｂと、その基端開口面を塞ぐ基端壁１１ｃとを有し、基端壁１１ｃの中心開口の周縁に、中空円筒状の軸部１２の先端が結合されている。
【００３８】
また、回転対陰極１の中空部には、対陰極面１３の裏側の被冷却面１３ａに沿って冷媒が流れるように構成された冷媒通路（水冷ジャケット）３０が設けられている。回転対陰極１の内部には、回転対陰極１と同心に円筒管状を呈したセパレータ２０が静止状態で配されており、このセパレータ２０により、回転対陰極１の内部の冷媒通路３０が、被冷却面１３ａに向かって冷媒が流れる流入通路３１と、被冷却面１３ａから遠ざかるように冷媒が流れる流出通路３２とに仕切られている。
【００３９】
流入通路３１は、主にセパレータ２０と回転対陰極１の間の空間によって構成され、流出通路３２は、主にセパレータ２０の内側の空間によって構成されており、冷媒は矢印で示す方向に流れる。
【００４０】
また、対陰極部１１の被冷却面１３ａの内周側には、被冷却面１３ａと平行に対面させて、被冷却面１３ａとの間に円筒状通路３３を形成する円筒隔壁１１ｆが配置されている。この場合の円筒隔壁１１ｆは、従来例のようにセパレータ２０側にではなく、回転対陰極１側に一体に形成されており、回転対陰極１と一緒に回転するようになっている。
【００４１】
そして、円筒状通路３３の軸線方向の一端に、流入通路３１の終端部に形成されて回転対陰極１の半径方向内周側から外周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路３１ａ（後述）の外周端が連通され、また、円筒状通路３３の軸線方向の他端に、流出通路３２の始端部に形成されて回転対陰極１の半径方向外周側から内周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路３２ａの外周端が連通されている。
【００４２】
また、対陰極部１１の基端壁１１ｃの前面側には回転翼部（回転翼）１１ｄが設けられている。この回転翼部１１ｄは、図２に示すように、肉厚の壁部にその内周面から外周面に連通する複数の翼内通路１１ｅを放射状に設けることにより構成されている。これら翼内通路１１ｅは、回転対陰極１の回転軸線Ｌを中心とする半径方向に沿って直線状に貫通しており、これら翼内通路１１ｅが、前述の、回転対陰極１の半径方向内周側から外周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路３１ａに相当している。
【００４３】
このように翼内通路１１ｅを放射状に複数設けたことにより、回転対陰極１が回転した際に、この通路１１ｅを流通する冷媒に、回転エネルギを付与することができる。
【００４４】
また、前記の円筒隔壁１１ｆは、その外周面が回転翼部１１ｄの外周面と面一となるように設定されており、円筒状通路３３の軸線方向の一端に、前記翼内通路１１ｅの各外周端が連通している。
【００４５】
これら各翼内通路１１ｅの内周端は、セパレータ２０の軸部２２と回転対陰極１の軸部１２の間の空間の先端部に連通しており、その連通部分よりも先端側に、セパレータ２０と回転対陰極１の間をシールする液密シール３８が設けられている。これにより、回転翼部１１ｄの翼内通路１１ｅが、流入通路３１の終端部に位置している。
【００４６】
また、セパレータ２０の軸部２２の先端には、回転翼部１１ｄの前端面と平行な小径の円板状隔壁２１が設けられており、その円板状隔壁２１の前面に固定翼２３が設けられている。固定翼２３は、流出通路３２の始端部の、回転対陰極１の半径方向外周側から内周側へ向かって冷媒の流れる径方向通路３２ａ中に存在している。
【００４７】
固定翼２３は、回転対陰極１の回転軸線Ｌを中心とする放射状に形成されており、静止状態に保持されていることで、径方向通路３２ａを流れる冷媒の回転エネルギを減殺する役目を果たす。
【００４８】
この場合の固定翼２３としては、図３に示すように、回転対陰極１が矢印Ｒ方向に回転した際に、回転エネルギを持つ冷媒の流れに沿った方向に渦巻いた渦巻き羽根が設けられており、その渦巻き羽根の外周側に位置させて、対陰極部１１の回転翼部１１ｄの前面と円筒隔壁１１ｆの内周面との間に、円筒状通路３３から出て来た冷媒を固定翼２３に案内する案内翼１１ｇが設けられている。
【００４９】
その他の構成は、図６に示したものと同様であり、対陰極収容ケース２は、対陰極部１１及び電子銃４の周囲を真空雰囲気に保つ気密ケース部２ａと、回転対陰極１の軸部１２に外嵌する軸受８を介して回転対陰極１を回転自在に支持する軸支用ケース部２ｂとを備えている。
【００５０】
気密ケース部２ａの所定位置には、図示のように、対陰極部１１から発射された線状のＸ線５を透過させるＸ線透過窓２ｃが設けられている。また、軸支用ケース部２ｂの後端部（図の右端部）は、セパレータ２０の基端部に液密に固定され、更に、軸支用ケース部２ｂの後端部寄りの位置には、図示のように流入通路３１に連通する冷媒供給口２ｄが設けられている。 
【００５１】
また、電動機３は、回転出力部となるロータ３ａと、駆動用のコイル３ｂとからなり、ロータ３ａは対陰極部１１の外周部近傍に固定され、コイル３ｂは軸支用ケース部２ｂに突設された環状部２ｃに固定され、ロータ３ａがコイル３ｂの外周を囲うように構成されている。なお、図において、符号９ａは気密ケース部２ａ内の真空状態を維持するための気密シールであり、また９ｂは冷媒が軸受８や電動機３側に流入しないようにする液密シールである。 
【００５２】
このような構成の回転対陰極Ｘ線管では、冷媒が対陰極面１３の裏側の被冷却面１３ａと円筒隔壁１１ｆとの間に形成された円筒状通路３３を流れることで、対陰極部１１が冷却される。その際、円筒隔壁１１ｆは、対陰極部１１と一緒に回転するため、円筒状通路３３を流れる冷媒は、粘性摩擦による抵抗をあまり受けなくなる。即ち、従来例では、高速回転する壁面と静止した壁面との間を冷媒が流れるので、冷媒の粘性摩擦による大きな抵抗を受けることになっていたが、本発明の回転対陰極Ｘ線管では、同じ回転をする２つの壁面（被冷却面１３ａと円筒隔壁１１ｆの外周面）間を冷媒が流れるので、この段階での粘性摩擦による抵抗をほとんど受けなくなる。従って、回転対陰極１の回転負荷が低減し、また、冷媒の流通抵抗が低減することによって、回転対陰極１の大幅な高速回転化が可能となる。
【００５３】
図４は本発明の回転対陰極Ｘ線管のモータ負荷についての実験結果を示すグラフである。曲線Ｇは図６の従来例、曲線Ｈは図１の本発明の特性線である。グラフの横軸は回転対陰極１の回転速度、縦軸は電動機３のコイル３ｂに流す電流である。従来例では、回転速度を８０００〜９０００ｒｐｍまで上昇させることができたが、本発明では、同様の電流で２００００ｒｐｍ付近にまで上昇させることができた。
【００５４】
また、従来例のように対陰極部１１の被冷却面１３ａに対向する円筒隔壁が静止状態にあった場合は、円筒隔壁と被冷却面との間を流通する冷媒の粘性抵抗が回転対陰極の回転負荷として働くので、高速化するに当たっては、円筒隔壁の長さを短くする等の対策を採ることが必要となり、その結果として、幅方向の寸法の長いフォーカスを作れなくなるおそれがあったが、上記実施形態の回転対陰極Ｘ線管では、冷媒の粘性抵抗の影響を考慮することなく、円筒隔壁２３の長さを自由に設定できるようになるので、幅方向の寸法の長い高出力のフォーカスを作れるようになる。
【００５５】
また、従来例のように円筒隔壁が静止している場合は、回転する対陰極部１１との間に万一の接触の危険が存在していたが、上記実施形態の回転対陰極Ｘ線管においては、円筒隔壁２３を回転対陰極１に一体に設けていることにより、円筒隔壁２３を被冷却面にたとえ接近して設けても、回転時の接触の危険を無くすことができる。
【００５６】
また、上記実施形態の回転対陰極Ｘ線管では、回転対陰極１と一緒に回転する回転翼部（回転翼）１１ｄによって、流入通路３１の終端部を流れる冷媒に対して積極的に回転エネルギを付与することができるので、回転する冷媒に作用する遠心力によって、円筒状通路３３に向かう冷媒の流れを助長することができる。従って、回転翼部１１ｄを設けるだけで、冷媒が流れやすい条件を作り出すことができ、回転対陰極１の冷却性能の向上が図れる。
【００５７】
また、上記実施形態の回転対陰極Ｘ線管では、静止状態に保持された固定翼２３によって、流出通路３２の始端部を流れる冷媒の回転エネルギを減殺することができるので、回転する冷媒に作用する遠心力をできるだけ減らすことができて、それにより、冷媒が流れやすい条件を作り出すことができ、回転対陰極１の冷却性能の向上が図れる。
【００５８】
また、上記実施形態の回転対陰極Ｘ線管では、固定翼２３が渦巻き羽根によって構成されており、その外周側に位置させて案内翼１１ｇが設けられているので、冷媒の回転エネルギをスムーズに減殺しながら、流動抵抗を増大させずに冷媒を流出通路３２に導くことができる。
【００５９】
図５は、回転対陰極１の回転数と冷却水の供給水圧の関係を示している。ここでは、冷却水の流量は８リットル／ｍｉｎとしてある。この図の特性線から、回転数が低い段階では供給水圧を高く設定する必要があるが、回転数が高くなるにつれて、供給水圧を小さく設定することができるようになることが分かる。これは、回転数が高くなるにつれ、回転翼部１１ｄと固定翼２３の組み合わせによるポンプ作用が強まってきて、その分、供給水圧を低減できることを示している。つまり、それだけ回転翼部１１ｄと固定翼２３の効果が顕著であることが確認できる。
【００６０】
また、上記の構成の回転対陰極Ｘ線管を用いることによって、性能の良いＸ線発生装置を構成することができる。その場合のＸ線発生装置は、回転対陰極Ｘ線管と高圧電源と冷媒供給装置とで構成する。高圧電源は、回転対陰極Ｘ線管の電子銃４の陰極フィラメントと回転対陰極１（接地電位）との間に管電圧を印加して、管電流を流すものである。陰極フィラメントには回転対陰極１に対して負の高電圧が印加される。陰極フィラメントからは回転対陰極１の対陰極面１３に対して熱電子（電子ビーム）が照射され，その照射領域からＸ線５が発生する。
【００６１】
冷媒供給装置は、回転対陰極Ｘ線管の冷媒供給口２ｄから冷媒（例えば冷却水）を導入し、セパレータ２０の軸部２２の基端部の出口から排出する。この戻り冷媒（冷却水）はそのまま放出してもよいし，冷媒供給装置で冷却して再循環させてもよい。
【００６２】
このようにＸ線発生装置を構成した場合は、回転対陰極Ｘ線管自体が上記の効果を奏するので、輝度の高いフォーカスや幅寸法の寸法の長い高出力のフォーカスのＸ線を発生することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態の縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視断面図である。
【図４】本発明の実施形態と従来例の性能を比較する特性図である。
【図５】本発明の実施形態において、回転対陰極の回転数と冷却水の供給水圧の関係を調査した結果を示す特性図である。
【図６】従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  回転対陰極
１１  対陰極部
１１ｄ  回転翼部（回転翼）
１１ｆ  円筒隔壁
１１ｇ  案内翼
１３  対陰極面
１３ａ  被冷却面
２０  セパレータ
２３  固定翼
３０  冷媒通路
３１  流入通路
３１ａ  径方向通路
３２  流出通路
３２ａ  径方向通路
３３  円筒状通路
Ｌ  回転軸線
【図２】
2008084605.tif 000003
【図３】
2008084605.tif 000004
【図４】
2008084605.tif 000005
【図５】
2008084605.tif 000006
【図６】
2008084605.tif 000007
【図１】
2008084605.tif 000008