(57)【要約】【課題】冷却を改善し、製造が比較的容易で、再構成画像のボケ及びアーティファクトを最小限にするＸ線管透過窓冷却装置及び方法を提供する。【解決手段】Ｘ線管（１８）用のＸ線管透過窓冷却アセンブリ（１１）を提供する。冷却アセンブリ（１１）は、Ｘ線管透過窓（１０４）に結合されており第一のクーラント回路（１１２）を有している電子収集器本体（１１０）を含んでいる。クーラント回路（１１２）は、クーラント入口（１１４）とクーラント出口（１２２）とを含んでいる。クーラント出口（１２２）はクーラントをＸ線管透過窓表面（１５２）に向けてＸ線管透過窓（１０４）に衝突させてＸ線管透過窓（１０４）を冷却する。クーラントは反射面（１４６）から反射してＸ線管透過窓（１０４）に衝突してＸ線管透過窓（１０４）を冷却する。このＸ線管（１８）を動作させる方法も提供する。【選択図】　　　　図２
2004134406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　Ｘ線管（１８）用のＸ線管透過窓冷却アセンブリ（１１）であって、該アセンブリ（１１）は、
　Ｘ線管透過窓（１０２）に結合されており第一のクーラント回路（１１２）を有する電子収集器本体（１１０）を備えており、前記第一のクーラント回路（１１２）は、
　クーラント入口（１１４）と、クーラントをＸ線管透過窓表面（１５２）に向けて前記Ｘ線管透過窓（１０２）に衝突させて該Ｘ線管透過窓（１０２）を冷却するクーラント出口（１２２）とを備えている、Ｘ線管透過窓冷却アセンブリ（１１）。
【請求項２】
　前記クーラント出口（１２２）は、クーラントを前記Ｘ線管透過窓（１０２）に向ける際に、前記クーラントを前記Ｘ線管透過窓表面（１５２）に対向して位置する前記Ｘ線管（１８）上の反射面（１４６）に向けて、前記クーラントを前記反射面（１４６）から反射させて、前記クーラントを前記Ｘ線管透過窓表面（１５２）に衝突させる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項３】
　前記反射面（１４６）はＸ線管ケーシングの内側側面である、請求項２に記載のアセンブリ。
【請求項４】
　前記電子収集器本体（１１０）はフィン・ポケット（１１８）をさらに含んでいる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項５】
　クーラント流を前記Ｘ線管透過窓表面（１５２）に向けて横断させる補助クーラント噴射口（１６８）を備えた第二のクーラント回路（１６６）をさらに含んでいる請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項６】
　前記電子収集器本体（１１０）はオイル側と真空側とを含んでおり、前記オイル側は前記クーラント入口（１１４）及び前記クーラント出口（１２２）を含んでいる、請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項７】
　前記電子収集器本体（１１０）に結合されており、前記Ｘ線管透過窓（１０２）に衝突して該Ｘ線管透過窓（１０２）を冷却するように前記反射面（１４６）にクーラントを向けるガイド（１６０）をさらに含んでいる請求項１に記載のアセンブリ。
【請求項８】
　ハウジング・ユニット（５２）と、
　該ハウジング・ユニット（５２）内に結合されており電子ビーム（９０）を発生するカソード（８４）と、
　前記ハウジング・ユニット（５２）内に結合されており、前記電子ビーム（９０）を受光して、Ｘ線管透過窓（１０２）を通過する方向に向けられたＸ線を発生するアノード（８０）と、
　Ｘ線管透過窓冷却アセンブリ（１１）とを備えたＸ線管（１８）であって、前記Ｘ線管透過窓冷却アセンブリ（１１）は、
　　前記Ｘ線管透過窓（１０２）に結合されており第一のクーラント回路（１１２）を有する電子収集器本体（１１０）を備えており、前記第一のクーラント回路（１１２）は、
　　　クーラント入口（１１４）と、クーラントをＸ線管透過窓表面（１５２）に対向して位置する当該Ｘ線管（１８）上の反射面（１４６）に向けて、前記Ｘ線管透過窓（１０２）に衝突させて該Ｘ線管透過窓（１０２）を冷却するように前記クーラントを前記反射面（１４６）から反射させるクーラント出口（１２２）とを備えている、Ｘ線管（１８）。
【請求項９】
　前記Ｘ線管透過窓冷却アセンブリ（１１）は前記カソード（８４）と前記アノード（８０）との間に介設されている、請求項８に記載のＸ線管（１８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は一般的には、電子ビーム発生装置内の熱エネルギ管理系に関し、さらに具体的には、Ｘ線管透過窓を冷却するアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
　Ｘ線イメージング・システムの走査能力を高める試みは絶えず為されている。特に、計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システムでこのことが言える。顧客は高電力レベルでさらに長時間の走査を実行する能力を求めている。高電力レベルでの走査時間を長時間化すると、医師は従来のＣＴイメージング・システムで数分間掛かっていたＣＴ画像の収集及び構成を数秒間程度で行なうことができるようになる。撮像速度を高めると撮像能力は向上するが、ＣＴイメージング・システムの機能に対する新たな制約及び要件も生ずる。
【０００３】
　ＣＴイメージング・システムは、３６０°画像を作成するために様々な速度で回転するガントリを含んでいる。ガントリはＸ線管を含んでおり、Ｘ線管は回転式ガントリの質量の大部分を占めている。ＣＴ管はカソードとアノードとの間の真空空間を横断してＸ線を発生する。Ｘ線を発生させるために真空空間を横断して大電圧ポテンシャルを生成し、電子を電子ビームの形態でカソードからアノード内のターゲットまで放出することを可能にしている。電子の放出時に、カソード内に収容されているフィラメントに電流が流れることによりフィラメントは加熱されて白熱する。電子は高電圧ポテンシャルによって加速されて、ターゲットに衝突し、これにより急激に減速されてＸ線を放出する。高電圧ポテンシャルはＸ線管内、特にアノード内で大量の熱を発生する。
【０００４】
　典型的には、電子ビームのエネルギのうち一部がＸ線に変換され、残りの電子ビーム・エネルギはアノード内で熱エネルギに変換される。熱エネルギはＸ線管の真空容器内のその他の構成要素へ放出されて、真空容器の外面を循環する冷却用流体を介して真空容器から取り除かれる。加えて、電子ビームの電子はアノードから後方散乱して真空容器内のその他の構成要素に衝突し、Ｘ線管のさらなる加熱を齎す。結果として、Ｘ線管の構成要素は高い熱応力を受けて、構成要素の寿命が短くなり、またＸ線管の信頼性が低下する。
【０００５】
　真空容器は典型的には、循環する冷却用流体、例えば絶縁油で充填されたケーシングに封入されている。ケーシングはＸ線管を支持すると共に保護し、また計算機式断層写真法（ＣＴ）システムのガントリ又は他の構造への取り付けを可能にしている。ケーシングはまた、鉛で内張を施されており、迷走放射線の遮蔽を提供する。冷却用流体はしばしば次の二つの作用を果たす。すなわち、真空容器を冷却すること、及び二極構成のアノード及びカソードの接続の間の高電圧絶縁を行なうことである。真空容器とケーシングに設けられている透過窓との間の界面では高温になっているので、冷却用流体が沸騰し、冷却用流体の性能が劣化する虞がある。また、流体内部に泡が形成して、流体を横断して高電圧電弧が発生することにより、流体の絶縁能力が低下する。さらに、泡によって画像アーティファクトが生ずる場合があり、結果として画像の品質が低下する。
【特許文献１】米国特許第６，２１５，８５２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
　従来技術の冷却方法は主に、真空容器に収容されている構造内で循環する冷却材（クーラント）流体を利用することにより熱エネルギを速やかに散逸させることに頼っている。真空容器の外面の周囲を循環する冷却用流体とは対照的に、クーラント流体は多くの場合には真空容器の内部で用いられる特殊な流体である。後方散乱した電子がＸ線透過窓に衝突しないようにこれらの電子を電磁的に偏向させる他の方法も提案されている。しかしながら、これらのアプローチは、エネルギの蓄積及び散逸をかなりの水準で可能にするという訳ではない。Ｘ線発生効率は本質的に低く、且つＸ線束を増大させたいという要求のため、散逸させなければならない熱負荷は増大する。Ｘ線管の電力が増大し続けるのに伴って、クーラントへの熱伝達速度がクーラントの熱束吸収能力を超える場合がある。
【０００７】
　熱エネルギ蓄積装置又は電子収集器（collector）をＸ線透過窓に結合して用いて、カソードとアノードとの間の後方散乱した電子を収集している。この装置を用いる場合には、収集器及び透過窓は、透過窓、及び透過窓と収集器との間の接合部を損傷し得る高温及び熱応力を防ぐように適切に冷却されている必要がある。透過窓及び収集器が高温になるとクーラントの沸騰を引き起こす場合がある。沸騰したクーラントからの泡が透過窓を遮って、これにより画質を損なう。さらに、クーラントが沸騰するとクーラントが化学分解して、透過窓にスラッジを形成し、これもまた画質を劣化させる。
【０００８】
　電子収集器には、冷却用チャネルを含んだ熱交換チェンバが結合されており、電子収集器の四方の壁面の各々を横断するチャネルにクーラントが流れるようになっている。熱交換チェンバは電子収集器の冷却の助けとなるが、複雑で、また各々適切に密封する必要のある多数の接ぎ目があるため効率的な製造が難しい。また、熱交換チェンバは、冷却という点、及び付着物がＸ線管透過窓に形成するのを防ぐ点では実効性が最低限である。電子収集器又は熱交換チェンバのさらに詳細な説明については、特許文献１を参照されたい。
【０００９】
　従って、Ｘ線管透過窓、従ってＸ線管を冷却する装置及び方法であって、走査速度の向上及び電力の上昇を可能にし、製造が比較的容易で、再構成画像のボケ及びアーティファクトを最小にする装置及び方法を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
　本発明は、Ｘ線管透過窓を冷却するアセンブリを提供する。Ｘ線管用のＸ線管透過窓冷却アセンブリを提供する。冷却アセンブリは、Ｘ線管透過窓に結合されており第一のクーラント回路を有する電子収集器本体を含んでいる。クーラント回路はクーラント入口とクーラント出口とを含んでいる。クーラント出口はクーラントをＸ線管透過窓表面に向けてＸ線管透過窓に衝突させてＸ線管透過窓を冷却する。クーラントは、反射面から反射してＸ線管透過窓に衝突してＸ線管透過窓を冷却する。このＸ線管を動作させる方法も提供する。
【００１１】
　本発明は既存のＸ線管冷却系を凌ぐ幾つかの利点を有している。本発明の幾つかの利点の一つは、クーラントをＸ線管透過窓に向ける装置を提供していることである。クーラントをＸ線管透過窓に向けることにより、透過窓が効率的に冷却され、透過窓での付着物の形成が最小になり、また形成するや否や付着物は洗い流され、これにより再構成画像のボケ及びアーティファクトが最小になる。
【００１２】
　本発明のもう一つの利点は、クーラントから熱エネルギを効率的に除去する冷却機構又はフィン・ポケットを設けていることである。フィン・ポケットは電子収集器本体のクーラント側側面に位置しており、本発明の製造を比較的容易にしている。
【００１３】
　さらに、本発明は、補助冷却回路を介してＸ線管透過窓を追加的に冷却し、Ｘ線管透過窓を実効的に冷却することを可能にしながらさらに走査速度を向上し動作電力を高めることを可能にしている。
【００１４】
　本発明自体及び付随する利点は、添付図面と共に以下の詳細な説明を参照することにより最も十分に理解されよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
　本発明をさらに完全に理解するために、添付図面に詳細に図示されており本発明の実例として以下に記載されている実施形態を今から説明する。
【００１６】
　計算機式断層写真法（ＣＴ）イメージング・システム内のＸ線管透過窓を冷却するアセンブリに関して本発明を説明するが、以下の装置及び方法は、様々な目的に合わせて構成することが可能であり、以下の応用に限らない。すなわち、ＭＲＩシステム、ＣＴシステム、放射線治療システム、フルオロスコピー・システム、Ｘ線イメージング・システム、超音波システム、血管撮影システム、核医学イメージング・システム、磁気共鳴スペクトロスコピー・システム、及び当技術分野で公知のその他の応用等である。
【００１７】
　以下の説明では、構成された一実施形態について様々な動作パラメータ及び構成要素を説明する。これら特定のパラメータ及び構成要素は実例として掲げられており、限定を意味するものではない。
【００１８】
　また、以下の記載で「衝突する」という用語は、他の物体に直接突き当たる物体を指す。例えば、当技術分野で公知のように、電子ビームはＸ線管内のアノードのターゲットに衝突する。電子ビームをターゲットに向けるとビーム内の電子がターゲットに突き当たる。同様に、クーラントは表面と突き当たるように表面に向けることができる。表面に向けられているクーラントは他の表面から反射したものであってもよい。「衝突する」という用語は、例えば物体の表面上を流れるクーラント等のように他の物体と単純に接触する物体を指すのではない。
【００１９】
　ここで図１について説明する。本発明の実施形態によるＸ線管透過窓冷却アセンブリ１１を用いたマルチ・スライスＣＴイメージング・システム１０のブロック模式図が示されている。イメージング・システム１０は、Ｘ線管アセンブリ１４と検出器アレイ１６とを有するガントリ１２を含んでいる。Ｘ線管アセンブリ１４はＸ線発生装置又はＸ線管１８を有している。管１８は、Ｘ線ビーム２０を検出器アレイ１６に向かって投射する。管１８及び検出器アレイ１６は、動作として並進可能なテーブル２２の周囲を回転する。テーブル２２はアセンブリ１４と検出器アレイ１６との間でｚ軸に沿って並進して、ヘリカル・スキャンを実行する。患者ボア２６内の患者２４を透過した後のビーム２０は、検出器アレイ１６で検出されて投影データを生成し、この投影データを用いてＣＴ画像を作成する。
【００２０】
　管１８及び検出器アレイ１６は中心軸２８の周りを回転する。ビーム２０は多数の検出器素子３０によって受光される。各々の検出器素子３０が、入射したＸ線ビームの強度に対応する電気信号を発生する。ビーム２０は患者２４を透過するにつれて減弱する。ガントリ１２の回転及び管１８の動作は制御機構３２によって制御される。制御機構３２は、管１８へ電力信号及びタイミング信号を供給するＸ線コントローラ３４と、ガントリ１２の回転速度及び位置を制御するガントリ・モータ・コントローラ３６とを含んでいる。データ取得システム（ＤＡＳ）３８が検出器素子３０からのアナログ・データをサンプリングして、後続の処理のためにアナログ・データをディジタル信号へ変換する。画像再構成器４０が、サンプリングされてディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３８から受け取って、高速画像再構成を実行する。メイン・コントローラ又はコンピュータ４２がＣＴ画像を大容量記憶装置４４に記憶させる。
【００２１】
　コンピュータ４２はまた、操作者から操作コンソール４６を介して命令及び走査パラメータを受け取る。表示器４８は、操作者が再構成画像及びコンピュータ４２からのその他のデータを観測することを可能にする。操作者が供給した命令及びパラメータはＤＡＳ３８、Ｘ線コントローラ３４及びガントリ・モータ・コントローラ３６の動作時にコンピュータ４２によって用いられる。加えて、コンピュータ４２はテーブル・モータ・コントローラ５０を動作させ、テーブル・モータ・コントローラ５０はガントリ１２内で患者２４を配置するようにテーブル２２を並進させる。
【００２２】
　Ｘ線コントローラ３４、ガントリ・モータ・コントローラ３６、画像再構成器４０、コンピュータ４２及びテーブル・モータ・コントローラ５０は好ましくは、マイクロプロセッサを基本要素とするものであり、例えば中央処理ユニット、メモリ（ＲＡＭ及び／又はＲＯＭ）、並びに付設の入力バス及び出力バスを有するコンピュータ等を基本要素とする。Ｘ線コントローラ３４、ガントリ・モータ・コントローラ３６、画像再構成器４０、コンピュータ４２及びテーブル・モータ・コントローラ５０は、中央制御ユニットの一部であってもよいし、図示のように各々がスタンド・アロン型の構成要素であってもよい。
【００２３】
　図２について説明する。本発明の実施形態による冷却アセンブリ１１を組み入れたＸ線管アセンブリ１４の遠近図が図示されている。管アセンブリ１４はハウジング・ユニット５２を含んでおり、ハウジング・ユニット５２は、クーラント・ポンプ５４、アノード側端部５６、カソード側端部５８、及びアノード側端部５６とカソード側端部５８との間に配置されておりＸ線管１８を収容している中心部６０を有している。Ｘ線管１８は、鉛で内張を施したケーシング６４の流体チェンバ６２内に封入されている。チェンバ６２は典型的には、絶縁油等の流体で充填されているが、水又は空気を含めた他の流体を用いてもよい。流体はハウジング５２の全体を循環してＸ線管１８を冷却し、またＸ線管１８内部の高電荷からケーシング６４を絶縁することもできる。中心部６０の一方の側に冷却用流体６６用の放熱器６８が配置されており、放熱器６８は、放熱器６８に動作に関して結合されており放熱器６８の上方に冷却用空気流を供給するファン７０及び７２を有していてよい。ポンプ５４は、ハウジング５２、放熱器６８及び冷却アセンブリ１１を通して流体６６を循環させるために設けられている。Ｘ線管１８と連絡する電気的接続はアノード・ソケット７４及びカソード・ソケット７６を通じて提供される。ケーシング６４からのＸ線放出のためにケーシング透過窓７８が設けられている。
【００２４】
　図３及び図４について説明する。本発明の実施形態による冷却アセンブリ１１を組み入れたＸ線管１８の断面遠近図が示されている。Ｘ線管１８はターゲット８２を有する回転式アノード８０とカソード・アセンブリ８４とを含んでおり、いずれも容器８６内の真空内に配設されている。冷却アセンブリ１１はアノード８０とカソード８４との間に介設されている。
【００２５】
　動作について説明する。電子ビーム９０が、中央空洞部９２を通ってアノード８０に向かって加速される。電子ビーム９０はターゲット８２上の焦点スポット９４に衝突して、高周波電磁波又はＸ線９６と残留エネルギとを発生する。残留エネルギはＸ線管１８内の各構成要素によって吸収される。Ｘ線９６は真空を通って冷却アセンブリ１１内のアパーチャ１００に向かう。アパーチャ１００はＸ線９６をコリメートし、これにより患者２４が受ける放射線投与線量を減少させる。
【００２６】
　残留エネルギは、アノード８０からの放射熱エネルギと、アノード８０から逸れて後方散乱した電子９８の運動エネルギとを含んでいる。運動エネルギは容器８６内の構成要素との衝突時に熱エネルギへ変換される。運動エネルギの一部は冷却アセンブリ１１によって吸収されて、アセンブリ１１を循環するクーラントに伝達される。
【００２７】
　アパーチャ１００の内部には、Ｘ線９６の通過を効率的に可能にする材料で形成されているＸ線管透過窓１０２が配設されている。透過窓１０２は、真空鑞接又は真空溶接等によって接合部１０４において冷却アセンブリ１１にハーメチック・シールとして接合されている。シール１０４は容器８６内に真空を保持するのに役立つ。また、アノード８０と透過窓１０２との間に、アパーチャ１００内部に装着されたフィルタ１０６が配設されている。透過窓１０２と同様に、フィルタ１０６は診断Ｘ線９６の通過を可能にする。このように、Ｘ線管１８は、残留エネルギと、フィルタ１０６及び透過窓１０２を通ってＸ線管１８の外部に向かうＸ線９６とを発生する。
【００２８】
　図４、図５及び図６について説明する。図５及び図６には、本発明の実施形態による冷却アセンブリ１１の前面図及び側面図が示されている。冷却アセンブリ１１は、第一のクーラント回路１１２を備えた電子収集器本体１１０を含んでいる。第一のクーラント回路１１２は、クーラント入口１１４と、第一のチャネル１１６と、フィン・ポケット１１８と、第二のチャネル１２０と、クーラント出口１２２とを含んでいる。クーラントは入口１１４を通って流入し、第一のチャネル１１６を通り、フィン・ポケット１１８内部の多数の冷却用フィン１２４によって冷却され、第二のチャネル１２０を通った後に、出口１２２によって透過窓１０４に向けられる。
【００２９】
　収集器１１０はクーラント側１２６と真空側１２８とを有している。クーラント側１２６は入口１１４及び出口１２２を含んでいる。本発明の一実施形態では、図３及び図４に示すように、矢印１３０によって表わされているクーラントは、収集器１１０の収集器外面１３６に設けられている開口１３４の上に結合されている第一の外部管１３２を介して第一のチャネル１１６に流入する。図３及び図４の実施形態では、容器外面１３８は収集器表面１３６と同一平面内にある。本発明のもう一つの実施形態で、図５及び図６に示すように、収集器１１０が容器８６から突出している場合には、第二の外部管１４０を収集器１１０の下側側面１４２に取り付けてもよい。
【００３０】
　フィン・ポケット１１８は、透過窓１０４の上方の収集器１１０の単一の壁１４４の内部に配置されている。フィン・ポケット１１８をクーラント側１２６のみに設けることにより、従来技術の熱エネルギ蓄積装置のようにフィン１２４が真空側１２８に位置する収集器の側面に鑞接されることがなくなるので、真空漏れの虞が最小になる。フィンは収集器の一面に鑞接されて接ぎ目が形成されるため、経時的に漏れを生ずる可能性がある。本発明は、収集器１１０の単一の壁１４４にフィンを組み入れることにより、真空側１２８では収集器１１０内部の接ぎ目をなくした結果として、真空漏れの可能性が小さくなっている。フィン・ポケット１１８を収集器１１０の多数の側面に設けてもよいし多数の位置に設けてもよいが、フィン・ポケットを上述のように配置することにより、本発明は効率的な熱伝達を保ちながら製造を単純化することができる。多数の冷却用フィン１２４はオフセット（lanced offset）型冷却用フィンとして図示されているが、当技術分野で公知のその他の形式の冷却用フィン、又は高効率の拡張型冷却表面を用いてよい。
【００３１】
　出口１２２はクーラントをＸ線管１８上の反射面１４６に向ける。反射面１４６は、図示のようにケーシング６４の透過装置１４８の一部であってもよいし、ケーシング内壁面１５０であってもよいし、又は当技術分野で公知のその他の偏向面であってもよい。反射面１４６は、空間１５３を間に介在させてＸ線管透過窓表面１５２に対向して配置されている。フィン・ポケット１１８を通過したクーラント１３０は、透過窓１０４に衝突して透過窓１０４を冷却するように出口１２２から反射面１４６で反射する方向に向けられる。空間１５３は様々な幅を有していてよく、またクーラント１３０が透過窓１０４に適当に衝突するように調節してよい。
【００３２】
　出口１２２は、クーラント流の方向に垂直に、上述のフィン・ポケット１１８の断面積よりも小さい断面積を有する開口１５４を有しており、クーラント１３０が出口１２２を通ってフィン・ポケット１１８から流出するにつれてクーラント１３０の速度が増大するようにしている。クーラント速度を増大させることにより、出口１２２はフィン・ポケット１１８と組み合わさってクーラント噴射口として作用し、透過窓１０４の冷却をさらに助ける。また、出口１２２の開口幅１５６は透過窓１０４の透過窓幅１５８と近似的に等しくし、クーラント１３０が透過窓１０４の全幅にわたって衝突して透過窓１０４の一様な冷却を可能にするようにしている。
【００３３】
　クーラント１３０の方向決定を助けるガイド１６０を組み入れてもよい。ガイド１６０もまた、開口幅１５６や幅１５８と類似の幅１６２を有する。ガイド１６０は様々な形状、寸法及び形式であってよい。ガイド１６０は、図示のように収集器１１０から突出していてもよいし、又は収集器外面１６４と相対的に同一平面内になるように収集器１１０内に組み入れられていてもよい。
【００３４】
　透過装置１４８はＸ線９６がケーシング６４を通過することを可能にする透過窓の形態にある。透過装置１４８はアルミニウム又は当技術分野で公知のその他の材料で形成されていてよい。
【００３５】
　冷却アセンブリ１１内に、追加クーラント１７０を透過窓表面１５２を横断して流れる方向に向ける補助クーラント噴射口１６８を含む第二のクーラント回路１６６を組み入れてもよい。このことは図５に最も分かり易く示されている。補助噴射口１６８は好ましくは、流れを制限するのではなく増大させるようにクーラント１７０を出口１２２からの流れ１３０と同じ方向に向けて、これにより、透過窓１０４の冷却を増大させる。補助噴射口１６８は様々な位置に位置してよく、また様々な配向を有していてよい。
【００３６】
　冷却回路１１２及び１６６は、ポンプ５４からクーラント１３０を受け入れてもよいし、別個のポンプを介して受け入れてもよいし、又は当技術分野で公知の他の何らかのクーラント供給源から受け入れてもよい。
【００３７】
　ここで図７について説明する。本発明の実施形態に従ってＸ線管１８を動作させる方法を示す論理的流れ図が示されている。
【００３８】
　ステップ１８０では、前述のようにして電子ビーム９０を発生させる。
【００３９】
　ステップ１８２では、Ｘ線９６を発生させるように電子ビーム９０をターゲット８２に向けて衝突させる。
【００４０】
　ステップ１８４では、透過窓１０４を通過する方向にＸ線９６を向けるが、これにより、透過窓１０４の温度が上昇する。電子ビーム９０からの後方散乱した電子９８もまた透過窓１０４に衝突して透過窓１０４の温度をさらに高める。
【００４１】
　ステップ１８６では、フィン・ポケット１１８にクーラント１３０を通過させて、反射面１４６に向けて、透過窓１０４に衝突させて、透過窓１０４を冷却する。
【００４２】
　ステップ１８８では、第二の冷却回路１６６を介して追加のクーラント１７０を透過窓１０４に向けて横断させる。
【００４３】
　以上の各ステップは例示的説明のためのものであり、各ステップを同期的に実行してもよいし、又は応用に応じて異なる順序で実行してもよい。
【００４４】
　本発明は、冷却を改善すると共に製造が比較的単純なＸ線発生装置用透過窓冷却系を提供する。クーラントはＸ線管透過窓に向けられて透過窓を横断し、透過窓での付着物の形成を防ぐと共に油分の滞留時間を短縮し、これにより、油分スラッジの蓄積を防ぐ。透過窓は効率的に冷却され、存在する付着物は透過窓から分離されて洗い流され、これにより、再構成画像のボケ及びアーティファクトを最小にする。熱エネルギ蓄積装置の真空側に冷却用ポケットを設けないようにしたので、漏れ及び粒子汚染の機会が減少する。
【００４５】
　以上に説明した装置及び方法は、当業者であれば当技術分野で公知の様々な応用及びシステムに合わせて構成することが可能である。また、以上に述べた発明は本発明の真意の範囲から逸脱せずに変形することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態によるＸ線管透過窓冷却アセンブリを用いたマルチ・スライスＣＴイメージング・システムのブロック模式図である。
【図２】本発明の実施形態によるＸ線管透過窓冷却アセンブリを組み入れたＸ線管アセンブリの遠近図である。
【図３】本発明の実施形態によるＸ線管透過窓冷却アセンブリを組み入れたＸ線管の断面遠近図である。
【図４】本発明の実施形態によるＸ線管透過窓冷却アセンブリを組み入れたＸ線管の断面拡大遠近図である。
【図５】本発明の実施形態によるＸ線管透過窓冷却アセンブリの上面図である。
【図６】本発明の実施形態によるＸ線管透過窓冷却アセンブリの前面図である。
【図７】本発明の実施形態に従ってＸ線発生装置を動作させる方法を示す論理的流れ図である。
【符号の説明】
【００４７】
　１０　マルチ・スライスＣＴイメージング・システム
　１１　Ｘ線管透過窓冷却アセンブリ
　１２　ガントリ
　１４　Ｘ線管アセンブリ
　１６　検出器アレイ
　１８　Ｘ線管
　２０　Ｘ線ビーム
　２２　テーブル
　２４　患者
　２６　患者ボア
　２８　中心軸
　３０　検出器素子
　３２　制御機構
　４８　表示器
　５２　ハウジング・ユニット
　５４　クーラント・ポンプ
　５６　アノード側端部
　５８　カソード側端部
　６０　中央部
　６２　流体チェンバ
　６４　ケーシング
　６６　冷却用流体
　６８　放熱器
　７０、７２　ファン
　７４　アノード・ソケット
　７６　カソード・ソケット
　７８　ケーシング透過窓
　８０　アノード
　８２　ターゲット
　８４　カソード・アセンブリ
　８６　真空容器
　９０　Ｘ線ビーム
　９２　中央空洞部
　９４　焦点スポット
　９６　Ｘ線
　９８　後方散乱した電子
　１００　アパーチャ
　１０２　Ｘ線管透過窓
　１０４　接合部
　１０６　フィルタ
　１１０　電子収集器本体
　１１２　第一のクーラント回路
　１１４　クーラント入口
　１１６　第一のチャネル
　１１８　フィン・ポケット
　１２０　第二のチャネル
　１２２　クーラント出口
　１２４　冷却用フィン
　１２６　クーラント側
　１２８　真空側
　１３０　クーラント
　１３２　第一の外部管
　１３４　開口
　１３６　収集器外面
　１３８　容器外面
　１４０　第二の外部管
　１４２　収集器下側側面
　１４４　収集器の単一の壁
　１４６　反射面
　１４８　透過装置
　１５０　ケーシング内壁面
　１５２　Ｘ線管透過窓表面
　１５３　空間
　１５４　開口
　１５６　開口幅
　１５８　透過窓幅
　１６０　ガイド
　１６２　ガイド幅
　１６４　収集器外面
　１６６　第二のクーラント回路
　１６８　補助クーラント噴射口
　１７０　追加クーラント
【図１】
2004134406.tif 000003
【図２】
2004134406.tif 000004
【図３】
2004134406.tif 000005
【図４】
2004134406.tif 000006
【図５】
2004134406.tif 000007
【図６】
2004134406.tif 000008
【図７】
2004134406.tif 000009