(57)【要約】【課題】陽極ターゲットの回転力を向上させ、あるいは、軸受の負荷特性を改善し、良好な回転特性をもつ回転陽極型Ｘ線管を提供すること。【解決手段】Ｘ線を放出する陽極ターゲット１１と、筒状部の内側開口がリング状閉塞体２０で封止され、陽極ターゲット１１と一体で回転する内側回転体１７と、この内側回転体１７の内側部分に嵌合する外径の大きい径大部および閉塞体の貫通孔部分に嵌合する径大部よりも外径の小さい径小部を有し、内側回転体１７を回転可能に保持する固定体２１とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、内側回転体１７の筒状部に管軸ｍに向う複数のメネジ部１８を形成し、複数のメネジ部１８に取り付けられた押しねじ１９によって閉塞体２０を固定した。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を放出する陽極ターゲットと、筒状部の内側開口がリング状閉塞体で封止され、前記陽極ターゲットと一体で回転する回転体と、この回転体の内側部分に嵌合する外径の大きい径大部およびこの径大部よりも外径が小さく前記閉塞体の貫通孔部分に嵌合する径小部を有し、前記回転体を回転可能に保持する固定体とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、前記回転体の前記筒状部に管軸に向う複数のメネジ部を形成し、前記複数のメネジ部に取り付けられたねじによって前記閉塞体を固定したことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項２】
ねじの先端が接触する閉塞体の外周面に、陽極ターゲット側の外径が大きくなる傾斜面を形成した請求項１記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項３】
ねじの先端が接触する傾斜面よりも陽極ターゲットに近い閉塞体の外周面に、前記陽極ターゲット側の外径が小さくなる第１段差面を形成し、回転体の内周面に、前記第１段差面と接触する第２段差面を設けた請求項１または請求項２記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項４】
Ｘ線を放出する陽極ターゲットと、筒状部の内側開口がリング状閉塞体で封止され、前記陽極ターゲットと一体で回転する回転体と、この回転体の内側部分に嵌合する外径の大きい径大部およびこの径大部よりも外径が小さく前記閉塞体の貫通孔部分に嵌合する径小部を有し、前記回転体を回転可能に保持する固定体とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、前記回転体の前記筒状部の環状内周面にメネジ部を形成し、前記閉塞体の環状外周面にオネジ部を形成し、前記メネジ部と前記オネジ部のねじ結合によって、前記回転体に前記閉塞体を固定したことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管。
【請求項５】
回転体の筒状部端部とこの端部に隣接する閉塞体の環状外縁部との少なくとも一部が溶接されている請求項４記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項６】
陽極ターゲットと反対側に位置する閉塞体の面にねじ締め付け用の凹部を設けた請求項４または請求項５記載の回転陽極型Ｘ線管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は回転陽極型Ｘ線管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転陽極型Ｘ線管は、Ｘ線を放出する陽極ターゲットおよび電子ビームを発生する陰極、陽極ターゲットを回転可能に支持する回転支持機構などから構成され、陽極ターゲットや陰極、回転支持機構は真空外囲器内に収納されている。
【０００３】
ここで、従来の回転陽極型Ｘ線管について図４を参照して説明する。
【０００４】
Ｘ線を放出する陽極ターゲット５１は、陰極などとともに真空外囲器（図示せず）内に配置されている。陽極ターゲット５１は、ナット５２で継手部５３に固定され、継手部５３は回転支持機構５４に連結している。回転支持機構５４は回転部分と固定部分から構成されている。
【０００５】
回転部分は、継手部５３が直接連結した中間回転体５５および中間回転体５５の外側に接合した外側回転体５６、中間回転体５５の内側に接合した内側回転体５７などから構成されている。内側回転体５７の図示下端の開口はリング状閉塞体５８で封止されている。
【０００６】
閉塞体５８は肉厚の厚い内側閉塞部分５８ａおよび肉厚の薄い外側閉塞部分５８ｂなどから構成されている。閉塞体５８の図示下方に液体金属潤滑材の漏れを防止する環状捕捉部材５９が設けられている。閉塞体５８および捕捉部材５９は、管軸ｍに平行する向きの共通のボルト６０によって、内側回転体５７に固定されている。内側回転体２７および閉塞体５８で囲まれた内側空間に、回転支持機構５４の固定部分を構成する固定体６１が嵌合されている。
【０００７】
固定体６１は、内側回転体５７部分に嵌合する第１径小部６１ａおよびその下方の内側回転体５７部分に嵌合する径大部６１ｂ、閉塞体５８の貫通孔部分に嵌合する第２径小部６１ｃなどから構成されている。第２径小部６１ｃは貫通孔を貫通し、その延長下端部６１ｄは陽極支持部６２に連結されている。
【０００８】
回転支持機構５４を構成する回転部分と固定部分との間、たとえば回転部分の内側回転体５７あるいは閉塞体５８と、固定部分の固定体６１との間に、動圧式すべり軸受（図示せず）が設けられている。
【０００９】
また、回転支持機構５４たとえば外側回転体５６部分を囲んで誘導電磁界を発生するステータ６３が配置されている。ステータ６３はコイル６３ａおよび鉄心６３ｂから構成されている。
【００１０】
上記した構成において、コイル６３ａに電流を流し、誘導電磁界を発生させ、外側回転体５６を回転させる。外側回転体５６の回転によって陽極ターゲット５１が回転する。この状態で、陽極ターゲット５１に電子ビームを照射し、陽極ターゲット５１がＸ線を放出する。
【００１１】
上記したような動圧式すべり軸受を用いた回転陽極型Ｘ線管は特許文献１などに開示されている。
【００１２】
【特許文献１】
特公昭６０−２１４６３号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転陽極型Ｘ線管は、陽極ターゲット５１に対する回転力の向上あるいは回転の安定性など、良好な回転特性が求められている。
【００１４】
たとえば陽極ターゲット５１を回転させる場合、コイル６２ａが発生する誘導電磁界を外側回転体５６に加え、外側回転体５６を回転させている。この場合、外側回転体５６に対して誘導電磁界が効率的に供給されるように、鉄芯６２ｂ部分よりも軸方向にはみ出した外側回転体５６の円筒部分、いわゆるエンドリングの長さ（たとえば図４の符号Ｌ）を十分に確保する必要がある。
【００１５】
しかし、従来の回転陽極型Ｘ線管は、内側回転体５７の下端部に管軸方向のメネジ部を設け、閉塞体５８をボルト６０で固定する構造になっている。この場合、メネジ部を形成するためのスペースを確保する必要から、内側回転体５７の下端部に外側に膨らませた膨大部５７ａが設けられる。そのため、膨大部５７ａが邪魔して、エンドリングの長さが制約され、陽極ターゲット５１の回転力が低下する。
【００１６】
また、陽極ターゲット５１の回転を安定化させる場合、回転部分の閉塞体５８と固定体６１との間に設けられる動圧式すべり軸受、たとえばスラスト軸受の軸受面積を大きくし、負荷特性の確保が求められる。
【００１７】
スラスト軸受の面積は、図４の構成の場合、たとえば固定体６１の径大部６１ｂ下面と閉塞体５８とが対向する面積の大きさで決まる。つまり、径大部６１ｂの外径が形成する第１の円と、閉塞体５８を貫通する径小部６１ｃの外径が形成する第２の円とで挟まれた領域の面積で決まる。
【００１８】
この場合、閉塞体５８を内側回転体５７に固定する構造であるため、閉塞体５８にボルトを取り付ける必要があり、一般に、閉塞体５８の最外径は径大部６１ｂの外径よりも大きくなる。また、閉塞体５８の最外径を大きくするとＸ線管が大型化するため、閉塞体５８の寸法に上限値があり、径大部５８の外径はあまり大きくできない。一方、径小部６１ｃの外径は十分な支持強度を確保するためにある程度の大きさが必要とされ、あまり小さくできない。
【００１９】
上記した理由から、スラスト軸受面の面積を大きくできず、軸受の負荷特性が低下し、回転の安定性が改善できないという問題がある。
【００２０】
本発明は、上記した欠点を解決し、陽極ターゲットの回転力を向上させ、あるいは、軸受の負荷特性を改善し、良好な回転特性をもつ回転陽極型Ｘ線管を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明は、Ｘ線を放出する陽極ターゲットと、筒状部の内側開口がリング状閉塞体で封止され、前記陽極ターゲットと一体で回転する回転体と、この回転体の内側部分に嵌合する外径の大きい径大部およびこの径大部よりも外径が小さく前記閉塞体の貫通孔部分に嵌合する径小部を有し、前記回転体を回転可能に保持する固定体とを具備した回転陽極型Ｘ線管において、前記回転体の前記筒状部に管軸に向う複数のメネジ部を形成し、前記複数のメネジ部に取り付けられたネジによって前記閉塞体を固定したことを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態について図１を参照して説明する。
【００２３】
Ｘ線を放出する陽極ターゲット１１は、電子ビームを発生する陰極などと一緒に真空外囲器（図示せず）内に配置されている。陽極ターゲット１１は、ナット１２によって継手部１３に固定され、継手部１３は回転支持機構１４に連結されている。回転支持機構１４は回転部分と固定部分から構成され、回転部分は固定部分によって回転可能に保持されている。
【００２４】
回転部分は継手部１３が直接連結した中間回転体１５および中間回転体１５の外側に接合された銅あるいは銅合金製の筒状外側回転体１６、中間回転体１５の内側に接合された有底円筒状の内側回転体１７などから構成されている。
【００２５】
内側回転体１７は内周面に第１段差面１７ａおよび第２段差面１７ｂが環状に形成されている。各段差面１７ａ、１７ｂでは、いずれも陽極ターゲット１１から遠い方の内径が大きくなっている。また内側回転体１７の下端は筒状で、その筒状部１７ｃに複数たとえば８個程度のメネジ部１８が円周方向に等間隔に設けられている。
【００２６】
メネジ部１８はたとえば管軸ｍに向い、かつ管軸ｍに直交する向きに形成されている。メネジ部１８にはたとえば押しねじ１９が取り付けられている。押しねじ１９は、頭部分たとえばねじ部分よりも径が大きい部分が端部にない構造になっている。内側回転体１７下端の内側にリング状閉塞体２０が配置され、その開口部分が封止されている。
【００２７】
閉塞体２０は、たとえば肉厚の厚い内側閉塞部２０ａと肉厚の薄い外側閉塞部２０ｂとで構成され、その外周面に、陽極ターゲット１１側を向いた段差面２０ｃが環状に設けられている。段差面２０ｃは、内側回転体１７の第２段差面１７ｂと面接触している。また、閉塞体２０の外周面で、たとえば段差面２０ｃよりも陽極ターゲット１１から遠い領域に、陽極ターゲット１１から離れるにしたがって外径が小さくなる傾斜面２０ｄが環状に形成されている。そして、複数の押しねじ１９の先端を傾斜面２０ｄに押しつけ閉塞体２０を固定している。
【００２８】
たとえば各押しねじ１９を締め付けると、押しねじ１９の先端が閉塞体２０の傾斜面に接触して、閉塞体２０に内向きの力が加わる。このとき、押しねじ１９の先端が閉塞体２０の傾斜面２０ｄに接触するため、閉塞体２０には、図示上方に移動する向きの力が作用する。この力で、閉塞体２０の段差面２０ｃと内側回転体１７の第２段差面１７ｂが強く面接触し、閉塞体２０のそれ以上の移動が阻止され、閉塞体２０が固定される。また、内側回転体１７および閉塞体２０で囲まれた内側空間に、回転支持機構１４を構成する固定体２１が軸受隙間を保って嵌合している。
【００２９】
固定体２１は、たとえば内側回転体１７部分に嵌合する第１径小部２１ａおよびその下方の内側回転体１７部分に嵌合する径大部２１ｂ、閉塞体２０の貫通孔部分に嵌合する第２径小部２１ｃなどから構成されている。第２径小部２１ｃは閉塞体２０を貫通して下方に伸び、延長下端部２１ｄは陽極支持部２２に連結されている。また陽極支持部２２に、液体金属潤滑材の漏れを防止する捕捉部材２３が固定されている。
【００３０】
なお、閉塞体２０が押しねじ１９などで固定された状態では、たとえば径大部２１ｂ下面と内側閉塞体２０ａ上面との間に僅かの隙間が残るようにし、両者が密着しない寸法になっている。
【００３１】
また、回転支持機構１４の回転部分を構成する内側回転体１７あるいは閉塞体２０と、固定部分を構成する固定体２１との間に、たとえば動圧式すべり軸受が設けられている。符号Ｒａ、Ｒｂはラジアル方向の動圧式すべり軸受が設けられる領域を示し、符号Ｓａ、Ｓｂはスラスト方向の動圧式すべり軸受が設けられる領域を示している。動圧式すべり軸受は軸受面にらせん溝を形成し、そのらせん溝などにガリウム（Ｇａ）またはガリウムーインジウムー錫（Ｇａ−Ｉｎ−Ｓｎ）合金などの液体金属潤滑材が供給される。
【００３２】
回転支持機構１４の外側、たとえば外側回転体１６を囲んで誘導電磁界を発生するステータ２４が配置されている。ステータ２４はコイル２４ａや鉄心２４ｂなどから構成されている。
【００３３】
上記した構成において、コイル２４ａに電流を流し、誘導電磁界を発生させ、外側回転体１６を回転させる。外側回転体１６の回転によって、これと一体の中間回転体１５および内側回転体１７が回転し、同時に、陽極ターゲット１１が回転する。この状態で、陽極ターゲット１１に電子ビームを照射し、陽極ターゲット１１がＸ線を放出する。
【００３４】
上記した構成によれば、管軸ｍに向いた押しねじ１９によって閉塞体２０を固定している。この場合、内側回転体２７下端の外側への膨らみがなくなり、外側回転体１６下端の延長部分たとえばをエンドリングを長くできる。その結果、回転力が向上し、良好な回転特性が実現される。
【００３５】
上記の実施形態は、内側回転体１７のメネジ部１８が、外側回転体１６の下端よりも下方に位置し、外側回転体１６の下からねじを締め付ける構造になっている。しかし、外側回転体１６の下端をメネジ部１８よりも下方に延長し、その延長部分に穴を設け、この穴を通してねじを締め付ける構成にすれば、エンドリングをより長くできる。
【００３６】
また、実施形態では、メネジ部１８が管軸ｍに向いた向きで、かつ管軸ｍに直交する向きに形成されている。しかし、メネジ部１８の向きは、必ずしも、管軸ｍに直交する必要はなく、たとえば管軸ｍに向き、管軸ｍに対して傾斜した向きに形成することもできる。また、押しねじに代えて、他のねじを用いることもできる。しかし、押しねじを用いた場合は、内側回転体１７の外周面から外側に飛び出る部分がなくなり、エンドリングの延長が容易になる。
【００３７】
本発明の他の実施形態について図２を参照して説明する。図２は、図１に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。
【００３８】
この実施形態は、内側回転体１７下端に位置する筒状部１７ｃの内周面にメネジ部３１が形成されている。閉塞体２０は外周面にオネジ部３２が形成されている。また、陽極ターゲット１１と反対側の閉塞体２０の面に凹部、たとえば締め付け用の複数の円柱状穴３３が形成されている。また、内側回転体１７の筒状部１７ｃの下端とこの下端部分に隣接する閉塞体２０の外縁部との少なくとも一部が溶接３４されている。
【００３９】
上記の構造で、閉塞体２０の穴３３に治具（図示せず）を差し込み、その後、治具を使って内側回転体１７のメネジ部３１に閉塞体２０のオネジ部をねじ込み、ねじ結合によって内側回転体１７に閉塞体２０を固定している。
【００４０】
上記した構成によれば、従来、内側回転体１７に必要とされていた閉塞体２０固定用のねじ穴が不要となり、内側回転体２７の外側への膨らみがなくなる。したがって、外側回転体１６下端の延長部分たとえばをエンドリングを長くでき、回転力が向上し、良好な回転特性が実現される。また、内側回転体１７と閉塞体２０を一部で溶接しているため、両者の結合の緩みも防止される。
【００４１】
本発明の他の実施形態について図３を参照して説明する。図３は、図２に対応する部分に同じ符号を付し、重複する説明を一部省略する。
【００４２】
この実施形態は、内側回転体２７下端の外側に環状に膨らむ膨大部４１が形成されている。そして、膨大部４１を利用して、固定体２１の径大部２１ｂの外径を大きくしている。
【００４３】
上記した構成によれば、従来の回転陽極型Ｘ線管に比べ、内側回転体２７の最外径を大きくすることなく、固定体２１の径大部２１ｂ上面と内側回転体２７が対向する面積、および、固定体２１の径大部２１ｂ下面と閉塞体２０が対向する面積が大きくなる。したがって、スラスト軸受面の面積を大きくでき、軸受の負荷特性が改善し、良好な回転特性が実現される。
【００４４】
図３は、内側回転体２７下端に膨大部４１を設けている。しかし、膨大部４１がない場合でも、従来の内側回転体２７にメネジ部３１を設ける構造に比べれば、内側回転体２７の最外径を大きくでき、良好な回転特性が実現される。
【００４５】
上記したように、本発明によれば、外側回転体のエンドリングを長くでき陽極ターゲットの回転力が向上する。また、軸受面積の増加で軸受の負荷特性が改善するなど、良好な回転特性をもつ回転陽極型Ｘ線管が実現される。また回転陽極型Ｘ線管の小型化も実現される。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば良好な回転特性をもつ回転陽極型Ｘ線管を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を説明するための概略の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態を説明するための概略の断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を説明するための概略の断面図である。
【図４】従来例を説明するための概略の断面図である。
【符号の説明】
１１…陽極ターゲット
１２…ナット
１３…継手部
１４…回転支持機構
１５…中間回転体
１６…外側回転体
１７…内側回転体
１８…メネジ部
１９…押しねじ
２０…閉塞体
２１…固定体２１
２２…陽極支持部
２３…捕捉部材
２４…ステータ
ｍ…管軸
【図１】
2004349157.tif 000003
【図２】
2004349157.tif 000004
【図３】
2004349157.tif 000005
【図４】
2004349157.tif 000006