(57)【要約】【課題】  陽極ターゲットが発生する熱の放出特性を向上させることができ、真空外囲器を回転させるための回転駆動パワーを低減させることが可能な回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法を提供する。【解決手段】  回転陽極型Ｘ線管装置１は、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、ターゲット面１５ｄを有する陽極ターゲット１５と、真空外囲器１１と、陽極ターゲット支持体１６と、ハウジング３と、軸受機構と、回転駆動機構２と、冷媒を冷却し、かつ循環させる冷却器８ａ、８ｄと、を備えている。陽極ターゲット支持体１６は、真空外囲器１１に直接的又は間接的に固定され、陽極ターゲット１５を支持し、陽極ターゲット１５とともに冷媒の循環路を形成する。真空外囲器１１は０Ｖに設定され、陽極ターゲット１５は＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定され、陰極１３は−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。【選択図】図１
2012099286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子を放出する陰極と、
前記陰極を支持する陰極支持体と、
前記電子が入射されることにより焦点からＸ線を放出するターゲット面を有する陽極ターゲットと、
前記陰極、陰極支持体及び陽極ターゲットを収容する真空外囲器と、
前記真空外囲器に直接的又は間接的に固定され、前記陽極ターゲットを支持し、電気絶縁材料で形成され、前記陽極ターゲットとともに冷媒の循環路を形成する陽極ターゲット支持体と、
前記真空外囲器を収納するハウジングと、
前記真空外囲器及びハウジング間に設けられ、前記ハウジングとともに前記真空外囲器を回転可能に保持する軸受機構と、
前記真空外囲器を回転させる回転駆動機構と、
前記冷媒を冷却し、かつ循環させる冷却器と、を備え、
前記真空外囲器は、０Ｖに設定され、
前記陽極ターゲットは、＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定され、
前記陰極は、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定されることを特徴とする回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項２】
前記陽極ターゲットは、円盤状に形成され、内部に回転軸から前記焦点と対向する位置まで径方向に延在した空洞を有し、
前記空洞は、前記循環路の一部を形成していることを特徴とする請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項３】
前記ハウジングに固定され、前記ハウジングの開口を気密に閉塞し、前記陰極が前記ハウジングに対して静止状態となるよう、前記真空外囲器の開口を通って延出した前記陰極支持体を保持した保持部材と、
前記真空外囲器及びハウジング間に設けられ、前記保持部材とともに前記真空外囲器の内部の真空状態を維持する真空シール機構と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項４】
前記真空外囲器に固定され、前記真空外囲器の開口を気密に閉塞し、前記陰極支持体に対向配置された保持部材と、
前記陰極支持体及び保持部材間に設けられ、前記保持部材とともに前記陰極支持体を保持する他の軸受機構と、
前記真空外囲器及び保持部材の回転に応じて前記陰極支持体に作用するモーメントを打ち消し、前記他の軸受機構とともに前記陰極を前記ハウジングに対して静止状態に保持する静止機構と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項５】
前記真空外囲器に固定され、前記真空外囲器の開口を気密に閉塞し、前記陰極が前記真空外囲器とともに回転しつつ前記回転軸上に位置するよう前記陰極支持体を保持した保持部材と、
前記陰極から放出される電子を偏向させる偏向制御部と、をさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項６】
前記真空外囲器の回転に応じて摺動し、前記陰極に−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶの範囲内の電圧を与える摺動通電機構をさらに備えていることを特徴とする請求項４又は５に記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項７】
前記真空外囲器は、内部に前記陰極を搬入可能な開口を有していることを特徴とする請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項８】
電子が入射されることにより焦点からＸ線を放出するターゲット面を有し、＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定される陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットを支持し、電気絶縁材料で形成され、前記陽極ターゲットとともに冷媒の循環路を形成する陽極ターゲット支持体と、を組合せて第１アッセンブリを製造する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記陽極ターゲットを０Ｖに設定される真空外囲器に収容し、前記陽極ターゲット支持体を前記真空外囲器に直接的又は間接的に固定し、前記第１アッセンブリと、前記真空外囲器と、を組合せて第２アッセンブリを製造する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記真空外囲器の軸受機構取付け部の仕上げ除去加工を行い、第３アッセンブリを製造する第３工程と、
前記第３工程の後に、前記第３アッセンブリと、前記真空外囲器を収納するハウジングと、前記真空外囲器及びハウジング間に設けられ、前記ハウジングとともに前記真空外囲器を回転可能に保持する軸受機構と、前記真空外囲器を回転させる回転駆動機構と、を組合せて第４アッセンブリを製造する第４工程と、
−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定され、前記電子を放出する陰極と、前記陰極を支持する陰極支持体と、を組合せて第５アッセンブリを製造する第５工程と、
前記第４工程中若しくは第４工程後、並びに前記第５工程後に、前記真空外囲器に、前記陰極と、前記陰極支持体と、を収容し、前記第４アッセンブリと、前記第５アッセンブリと、を組合せて第６アッセンブリを製造する第６工程と、
前記第６工程の後に、前記第６アッセンブリと、前記冷媒を冷却し、かつ循環させる冷却器と、を組合せる第７工程と、を備えていることを特徴とする回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
【請求項９】
前記第３工程後又は第４工程中に、前記第３アッセンブリの回転バランスを調整する回転バランス調整工程をさらに備えていることを特徴とする請求項８に記載の回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転陽極型Ｘ線管装置として、外囲器回転型Ｘ線管装置が知られている。外囲器回転型Ｘ線管装置のＸ線管の真空外囲器は、回転軸を中心に回転可能であり、その一部は陽極ターゲットである。Ｘ線管は、真空チャンバである真空外囲器と、回転軸の周りに真空外囲器を回転させるための手段と、生成した電子を陽極ターゲットの回転軸上から外れた領域に集束させるために真空外囲器内に収容した陰極が設けられている。
【０００３】
また、Ｘ線管は静止したハウジング内に収納されている。例えば、真空外囲器外部のソースから、真空外囲器の壁部分を通じて陰極へ電流を供給するため、回転陽極型Ｘ線管装置には、摺動通電機構が設けられている。真空外囲器に対して陰極及び陰極支持体を静止させる場合、摺動通電機構は不要であるが、その場合、陰極支持体と、回転する真空外囲器と、の間には、真空回転シール機構が設けられる。  
これらの回転陽極型Ｘ線管装置は、陽極ターゲットの熱が短い熱パスを通じて冷却液に伝導されるため、陽極ターゲットが発生する熱の放出特性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−６１３５６号公報
【特許文献２】米国特許第６，３６４，５２７号明細書
【特許文献３】米国特許第６，３９６，９０１号明細書
【特許文献４】米国特許第７，５５８，３７５号明細書
【特許文献５】米国特許第７，５５８，３７６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように構成された回転陽極型Ｘ線管装置では、回転する真空外囲器に設けられたＸ線取り出し窓は金属またはセラミクスまたはガラスから構成されるため、その電位はターゲット面の電位又はほぼそれに近い値となる。ターゲット面に入射した電子の約４５％は反跳電子として、ほとんど入射エネルギーに近いエネルギーを維持してターゲット面で反射される。
【０００６】
すると、反跳電子はターゲット面の電位又はほぼそれに近い電位であるＸ線取り出し窓を衝撃するため、Ｘ線取り出し窓が加熱されることとなる。とりわけ、ハイパワーのＸ線を必要とするＣＴ用の回転陽極型Ｘ線管装置や循環器の手術に用いられる回転陽極型Ｘ線管装置では、Ｘ線取り出し窓が加熱されて破壊される恐れがある。従来技術では、Ｘ線取り出し窓の表面に冷却液の流れを作用させ、Ｘ線取り出し窓を強制的に冷却している。
【０００７】
しかし、上記技術を用いた場合、高速回転する真空外囲器と静止状態のハウジングとの間を流れる冷却液の粘性による損失が非常に大きいため、必要とされる回転駆動パワーが非常に大きくなってしまう。その結果、装置サイズが増大したり、回転駆動に伴う騒音や振動が増大したりする恐れがある。
【０００８】
特許文献２には、回転する真空外囲器を２重筒構造として、回転する２重筒の隙間を冷却液が流れるようにすることにより冷却液の粘性による損失を低減させた技術が開示されている。しかしながら、上記技術を用いた回転陽極型Ｘ線管装置では、陰極へ電圧を供給するための摺動通電機構を複数使用することが困難である。回転軸上に１つ設けられた摺動通電機構では問題ないが、多くの摺動通電機構は周速度が大きくなる回転軸から外れた個所に設けられることとなる。このため、固定ブラシは、すべり軸受の原理によって回転電極から浮上して、電気的に非導通状態になってしまう。
【０００９】
焦点サイズを変化させるための付加電極や加速電極、またはグリッド電極等、フィラメント電位と異なる電位の電極を付加することが必要となる場合や、複数のフィラメントを設ける場合、摺動通電機構を複数とすることが必要となるため、上述した回転陽極型Ｘ線管装置を採用することができない。
【００１０】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、陽極ターゲットが発生する熱の放出特性を向上させることができ、真空外囲器を回転させるための回転駆動パワーを低減させることが可能な回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置は、
電子を放出する陰極と、
前記陰極を支持する陰極支持体と、
前記電子が入射されることにより焦点からＸ線を放出するターゲット面を有する陽極ターゲットと、
前記陰極、陰極支持体及び陽極ターゲットを収容する真空外囲器と、
前記真空外囲器に直接的又は間接的に固定され、前記陽極ターゲットを支持し、電気絶縁材料で形成され、前記陽極ターゲットとともに冷媒の循環路を形成する陽極ターゲット支持体と、
前記真空外囲器を収納するハウジングと、
前記真空外囲器及びハウジング間に設けられ、前記ハウジングとともに前記真空外囲器を回転可能に保持する軸受機構と、
前記真空外囲器を回転させる回転駆動機構と、
前記冷媒を冷却し、かつ循環させる冷却器と、を備え、
前記真空外囲器は、０Ｖに設定され、
前記陽極ターゲットは、＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定され、
前記陰極は、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定されることを特徴としている。
【００１２】
また、一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法は、
電子が入射されることにより焦点からＸ線を放出するターゲット面を有し、＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定される陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットを支持し、電気絶縁材料で形成され、前記陽極ターゲットとともに冷媒の循環路を形成する陽極ターゲット支持体と、を組合せて第１アッセンブリを製造する第１工程と、
前記第１工程の後に、前記陽極ターゲットを０Ｖに設定される真空外囲器に収容し、前記陽極ターゲット支持体を前記真空外囲器に直接的又は間接的に固定し、前記第１アッセンブリと、前記真空外囲器と、を組合せて第２アッセンブリを製造する第２工程と、
前記第２工程の後に、前記真空外囲器の軸受機構取付け部の仕上げ除去加工を行い、第３アッセンブリを製造する第３工程と、
前記第３工程の後に、前記第３アッセンブリと、前記真空外囲器を収納するハウジングと、前記真空外囲器及びハウジング間に設けられ、前記ハウジングとともに前記真空外囲器を回転可能に保持する軸受機構と、前記真空外囲器を回転させる回転駆動機構と、を組合せて第４アッセンブリを製造する第４工程と、
−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定され、前記電子を放出する陰極と、前記陰極を支持する陰極支持体と、を組合せて第５アッセンブリを製造する第５工程と、
前記第４工程中若しくは第４工程後、並びに前記第５工程後に、前記真空外囲器に、前記陰極と、前記陰極支持体と、を収容し、前記第４アッセンブリと、前記第５アッセンブリと、を組合せて第６アッセンブリを製造する第６工程と、
前記第６工程の後に、前記第６アッセンブリと、前記冷媒を冷却し、かつ循環させる冷却器と、を組合せる第７工程と、を備えていることを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示した陰極アッセンブリを概略的に示す図である。
【図３】図３は、第２の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の構成を概略的に示す図である。
【図４】図４は、図３に示した陰極アッセンブリを概略的に示す図である。
【図５】図５は、第３の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の構成を概略的に示す図である。
【図６】図６は、図５に示した陰極アッセンブリを概略的に示す図である。
【図７】図７は、第４の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置の構成を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法について詳細に説明する。
【００１５】
図１に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置１は、例えばＸ線画像診断装置や非破壊検査装置に組み込まれ、対象物すなわち非検査対象に対してＸ線を放射するものである。Ｘ線管装置１は、回転駆動機構２と、ハウジング３と、回転陽極型のＸ線管本体（回転陽極型Ｘ線管）５と、冷却器（クーラーユニット）８ａ、８ｄとを有している。Ｘ線管本体は、ハウジング３に収容され、所定強度のＸ線を放射可能である。ハウジング３は、Ｘ線透過窓３ａを有している。
【００１６】
Ｘ線管本体５は、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、陽極ターゲット１５と、真空外囲器１１と、陽極ターゲット支持体１６と、を有している。陰極１３は、電子（熱電子）を放出する電子放出源であり、この実施形態ではフィラメントで形成されている。陰極支持体１３ａは陰極１３を支持している。陰極１３は、真空外囲器１１の内側に、真空外囲器１１と独立して設けられている。
【００１７】
陽極ターゲット１５は、陽極本体１５ａと、環部１５ｂとを有している。陽極本体１５ａは、Ｍｏ等の材料で円盤状に形成されている。陽極本体１５ａは、円盤状に窪めて形成されるとともに、回転軸に沿った方向に突出した環状凸部１５ｃを有している。環部１５ｂは、陽極本体１５ａの凹部を閉塞するよう陽極本体１５ａに接合されている。
【００１８】
環状凸部１５ｃはＷ（タングステン）等の材料からなるターゲット面１５ｄを有している。ターゲット面１５ｄには電子が入射されることにより焦点が形成され、焦点からはＸ線が放出される。
【００１９】
上記のように、陽極ターゲット１５は、円盤状に形成され、内部に空洞１５ｅを有している。空洞１５ｅは、回転軸から焦点と対向する位置まで径方向に延在している。後述するが、空洞１５ｅは、第１冷媒７ａの循環路６の一部を形成している。
【００２０】
真空外囲器１１は、内部に陰極１３及び陰極支持体１３ａの一部を搬入可能な開口を有している。真空外囲器１１は、陰極１３、陰極支持体１３ａ及び陽極ターゲット１５を収容している。真空外囲器１１は、陽極ターゲット１５と同軸的に設けられている。
【００２１】
陽極ターゲット支持体１６は、環部１５ｂ（陽極ターゲット１５）に結合された筒部と、上記筒部の外周に位置し、前記真空外囲器１１に結合されたフランジとが一体となって形成されている。このため、陽極ターゲット支持体１６は、真空外囲器１１に直接的に固定され、陽極ターゲット１５を支持している。なお、陽極ターゲット支持体１６は、真空外囲器１１に間接的に固定されていてもよい。陽極ターゲット支持体１６は、高電圧絶縁体であり、電気絶縁材料で形成されている。この実施形態において、陽極ターゲット支持体１６はセラミックで形成されている。後述するが、陽極ターゲット支持体１６は、第１冷媒７ａの循環路６を形成している。陽極ターゲット支持体１６は、陽極ターゲット１５と同軸的に設けられている。
【００２２】
陽極ターゲット支持体１６の内部には、一端部が閉塞された管部１７が設けられている。管部１７は、管部１７の外周面が陽極ターゲット支持体１６の内周面に隙間を置くように設けられている。管部１７の一端部は、陽極ターゲット支持体１６の外部に延出し、Ｘ線管本体５の外部に露出されている。管部１７の他端部は、陽極ターゲット支持体１６の外部に延出し、陽極ターゲット１５の内部に挿入されている。管部１７は、一端部に形成された取り入れ口から取り入れた第１冷媒７ａを、他端部側に吐出すものである。  
管部１７の外周面と陽極ターゲット支持体１６の内周面との隙間の一部に、第１冷媒７ａの流れを妨げないような態様で、補強部品を接合して介在させても良い。
【００２３】
陽極ターゲット１５の内部には、環部１８が設けられている。環部１８は、管部１７の側面を囲むように管部１７と一体に形成されている。環部１８は、陽極ターゲット１５の内部に隙間を置いて設けられている。環部１８は、陽極ターゲット１５、陽極ターゲット支持体１６及び管部１７とともに第１冷媒７ａの循環路６を形成している。  
環部１８と陽極ターゲット１５の内面との隙間の一部に、第１冷媒７ａの流れを妨げないような態様で、補強部品を接合して介在させても良い。
【００２４】
上記のことから、管部１７の他端部側に吐出された第１冷媒７ａは、陽極本体１５ａの内部に吐出され、陽極本体１５ａ及び環部１８間、環部１５ｂ及び環部１８間、陽極ターゲット支持体１６及び管部１７間を順に通り、外部に吐出される。
【００２５】
管部１７及び環部１８は、陽極ターゲット１５と同軸的に設けられている。管部１７及び環部１８は、導電材料で形成されている。管部１７及び環部１８の少なくとも一方は陽極ターゲット１５に電気的に接続されている。また、少なくとも、管部１７は陽極ターゲット支持体１６に固定されている、又は環部１８は陽極ターゲット１５に固定されている。
【００２６】
ハウジング３は、バルブ２１、環部２２、空洞部２３、空洞部２４及び空洞部２５を有している。ハウジング３は真空外囲器１１を収納している。ハウジング３は真空外囲器１１と同軸的に設けられている。
【００２７】
バルブ２１は、両端が開口し、真空外囲器１１の形状に対応した筒状に形成されている。バルブ２１には、上記Ｘ線透過窓３ａの他、環状の空洞２１ａと、空洞２１ａに繋がった第２冷媒７ｂの取り入れ口２１ｉ及び取り出し口２１ｏと、が形成されている。  
環部２２は、バルブ２１の一端部に締め具を用いる等して固定されている。この実施形態において、バルブ２１及び環部２２は、導電材料で形成されている。
【００２８】
空洞部２３は、筒状の内周壁と、筒状の外周壁と、内周壁及び外周壁の一端を液密に閉塞する環状の一端壁と、内周壁及び外周壁の他端を液密に閉塞する環状の他端壁と、を有している。空洞部２３の外周壁には、空洞部２３の内部に繋がった第２冷媒７ｂの取り入れ口２３ｉ及び取り出し口２３ｏと、が形成されている。空洞部２３の他端壁は、環部２２に締め具を用いる等して固定されている。  
取り出し口２１ｏ及び取り入れ口２３ｉは、連通され、例えばホース３０で連通されている。また、空洞部２３は、後述するステータコイル２ｂが筒部２ａに与える磁力を遮蔽しない材料で形成されている。
【００２９】
空洞部２４は、筒状の内周壁と、筒状の外周壁と、外周壁の一端を液密に閉塞する環状の一端壁と、内周壁及び外周壁の他端を液密に閉塞する環状の他端壁と、を有している。空洞部２４の内周壁及び一端壁間の隙間は、空洞部２４の内部に繋がった第１冷媒７ａの取り入れ口２４ｉを形成している。取り入れ口２４ｉは、循環路６の吐出口と、空洞部２４の内部と、を連通している。空洞部２４の外周壁には、空洞部２４の内部に繋がった第１冷媒７ａの取り出し口２４ｏが形成されている。空洞部２４の他端壁は、空洞部２３の一端壁に締め具を用いる等して固定されている。
【００３０】
空洞部２５は、筒状の内周壁と、筒状の外周壁と、外周壁の一端を液密に閉塞する環状の一端壁と、内周壁及び外周壁の他端を液密に閉塞する環状の他端壁と、を有している。空洞部２５は、空洞部２５の内周壁の内側を液密に閉塞する円盤状の蓋部２５ａをさらに有している。蓋部２５ａには、第１冷媒７ａの取り出し口２５ｏが形成されている。取り出し口２５ｏは、循環路６の取り入れ口と、空洞部２５の内部と、を連通している。空洞部２５の外周壁には、空洞部２５の内部に繋がった第１冷媒７ａの取り入れ口２５ｉが形成されている。空洞部２４及び空洞部２５は、絶縁材料で形成されている。この実施形態において、空洞部２４及び空洞部２５は、プラスチックで形成されている。
【００３１】
空洞部２５の一端壁の開口は、高電圧絶縁部材３１で液密に閉塞されている。高電圧絶縁部材３１は、筒部３２と、筒部３２の一端側を閉塞した底部３３とで形成されている。底部３３には、高電圧供給端子７１が取り付けられている。蓋部２５ａには、接触端子７２が取り付けられている。接触端子７２は、高電圧供給端子７１に電気的に接続されている。接触端子７２は、管部１７に接触され、電気的に接続されている。管部１７の回転中においても、接触端子７２の管部１７への接触は維持される。このため、管部１７は、接触端子７２に対して摺動する。接触端子７２は、摺動通電機構を形成している。
【００３２】
高電圧供給端子７１には、＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶの電圧が印加される。高電圧供給端子７１に印加された電圧は、接触端子７２、管部１７等を介して陽極ターゲット１５に与えられる。このため、陽極ターゲット１５は、＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定される。
【００３３】
図１及び図２に示すように、真空外囲器１１の開口を通って延出した陰極支持体１３ａは、保持部材８２により保持されている。保持部材８２は、ハウジング３に固定され、ハウジング３の開口を気密に閉塞している。詳しくは、保持部材８２に気密に接続された接続構体８３と、バルブ２１に気密に接続された接続構体２１ｂとは、溶接されている。このため、陰極１３は、ハウジング３に対して静止状態となる。
【００３４】
また、保持部材８２には、端子８１（高電圧供給端子）が取り付けられている。端子８１は陰極１３に電気的に接続されている。端子８１には、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶの電圧が印加される。このため、陰極１３は、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。
【００３５】
図１に示すように、真空外囲器１１及びハウジング３間には、軸受機構としてのベアリング（転がり軸受け、ボール／ロールベアリング）部材５１、５２が設けられている。ベアリング部材５１は、真空外囲器１１及びバルブ２１間に設けられている。ベアリング部材５２は、真空外囲器１１及び環部２２間に設けられている。ベアリング部材５１、５２は、ハウジング３とともに真空外囲器１１を回転可能に保持する。
【００３６】
真空外囲器１１は、ベアリング部材５１、５２を介して接地電位に設定されているハウジング３に接続されている。上記のように真空外囲器１１、バルブ２１及び環部２２は、導電材料で形成されている。このため、真空外囲器１１は、０Ｖに設定されている。
【００３７】
回転駆動機構２は、真空外囲器１１を回転させるものである。回転駆動機構２は、筒部２ａ及びステータコイル２ｂを有している。筒部２ａは、陽極ターゲット支持体１６と対向した真空外囲器１１の側面と接合され、真空外囲器１１に固定されている。筒部２ａは、例えばＣｕ（銅）で形成されている。ステータコイル２ｂは、筒部２ａの外側、より詳しくは空洞部２３の内部に設けられている。ステータコイル２ｂの形状は環状である。  
上記回転陽極型Ｘ線管装置１の動作状態において、ステータコイル２ｂは筒部２ａに与える磁力（推進力）を発生するため、真空外囲器１１及び陽極ターゲット１５等は回転する。
【００３８】
回転陽極型Ｘ線管装置１は、真空シール機構として、例えば磁性流体真空シール部材６１が形成されている。磁性流体真空シール部材６１は、真空外囲器１１及びバルブ２１（ハウジング３）間に設けられている。磁性流体真空シール部材６１は、空洞２１ａに対向配置されている。磁性流体真空シール部材６１は、例えば、神山による「潤滑」第３０巻第８号ｐｐ７５〜７８に報告がある。
【００３９】
磁性流体真空シール部材６１は、保持部材８２等とともに真空外囲器１１の内部の真空状態を維持する。
【００４０】
第１冷媒７ａ及び第２冷媒７ｂは、電気伝導率が所定の大きさ未満に管理された冷却液である。この実施形態において、第１冷媒７ａ及び第２冷媒７ｂは、絶縁油である。第１冷媒７ａは、循環路６、空洞部２４及び空洞部２５内に供給されている。第２冷媒７ｂは、空洞２１ａ及び空洞部２３内に供給されている。
【００４１】
冷却器８ａは、第１冷媒７ａを放熱及び循環させるものである。循環路６、空洞部２４及び空洞部２５内に供給された第１冷媒７ａは、冷却器８ａに設けられた熱交換器８ｂにより冷却される。ポンプ８ｃは、取り入れ口２５ｉと取り出し口２４ｏの間で第１冷媒７ａを循環させる。これにより、陽極ターゲット１５において発生する熱が、第１冷媒７ａを介して、ハウジング３の外部へ放出される。
【００４２】
冷却器８ｄは、第２冷媒７ｂを放熱及び循環させるものである。空洞２１ａ及び空洞部２３内に供給された第２冷媒７ｂは、冷却器８ｄに設けられた熱交換器８ｅにより冷却される。ポンプ８ｆは、取り入れ口２１ｉと取り出し口２３ｏの間で第２冷媒７ｂを循環させる。
【００４３】
このとき、第２冷媒７ｂは、空洞２１ａを流れるため、磁性流体真空シール部材６１の背面の近傍を流れる。このため、磁性流体真空シール部材６１を効率よく冷却できる。なお、第２冷媒７ｂの流路は、ハウジング３の形状を工夫することにより形成されている。第２冷媒７ｂの流路を工夫したことにより、第２冷媒７ｂはステータコイル２ｂも併せて冷却可能である。  
上記のように、回転陽極型Ｘ線管装置１により生じる熱の多くを、第１冷媒７ａ及び第２冷媒７ｂを介してハウジング３の外部に放出できる。
【００４４】
空洞部２４の内周壁及び陽極ターゲット支持体１６の外周面間の隙間は、オイルシール９１で閉塞されている。このため、オイルシール９１は、空洞部２４の内部を流れる第１冷媒７ａの漏れを抑制することができる。
【００４５】
空洞部２５の内周壁及び管部１７の外周面間の隙間は、オイルシール９２で閉塞されている。このため、オイルシール９２は、空洞部２５の内部を流れる第１冷媒７ａの漏れを抑制することができる。
【００４６】
バルブ２１にはさらに導管２１ｃが設けられている。導管２１ｃは、真空外囲器１１の内部を真空排気する際に使用されるため、封止されている。導管２１ｃには、イオンポンプ（スパッタイオンポンプ）１００が気密に取り付けられている。イオンポンプ１００は、真空外囲器１１、陽極ターゲット支持体１６、バルブ２１、磁性流体真空シール部材６１、保持部材８２、接続構体２１ｂ及び接続構体８３で囲まれた領域を高い真空度に維持することで、安定した動作を可能としている。
【００４７】
このような回転陽極型Ｘ線管装置１においては、ステータコイル２ｂに所定の電流が供給されることで、真空外囲器１１が所定の速度で回転され、真空外囲器１１の内側に設けられた陽極ターゲット１５等が所定の速度で回転される。この状態で陰極１３から放射された電子が陽極ターゲット１５に衝突されることで、陽極ターゲット１５から所定の波長のＸ線が放射される。放射されたＸ線は、真空外囲器１１及びＸ線透過窓３ａを透過し、外部に放射される。
【００４８】
この際、空洞１５ｅや空洞部２４、２５の内部は第１冷媒７ａが循環し、空洞２１ａや空洞部２３の内部は第２冷媒７ｂが循環するため、陽極ターゲット１５やステータコイル２ｂにおいて発生する熱が、第１冷媒７ａや第２冷媒７ｂを介して、ハウジング３の外部へ放出される。  
上記のように回転陽極型Ｘ線管装置１が構成されている。
【００４９】
次に、上記回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法について説明する。  
まず、第１工程にて、陽極ターゲット１５と、管部１７と、環部１８と、陽極ターゲット支持体１６と、を組合せて第１アッセンブリを製造する。
【００５０】
続いて、第２工程にて、陽極ターゲット１５を真空外囲器１１に収容し、陽極ターゲット支持体１６を真空外囲器１１に直接的又は間接的に固定し、第１アッセンブリと、真空外囲器１１と、を組合せて第２アッセンブリを製造する。この実施形態において、真空外囲器１１は複数の部材で構成され、上記複数の部材は陽極ターゲット１５を収容した状態で結合され真空外囲器１１を形成している。また、陽極ターゲット支持体１６は、真空外囲器１１に直接的に固定される。筒部２ａも真空外囲器１１に固定されている。
【００５１】
次いで、第３工程にて、真空外囲器１１の軸受機構（ベアリング部材５１、５２）取付け部の仕上げ除去加工を行い、第３アッセンブリを製造する。その後、第４工程にて、第３アッセンブリと、ハウジング３と、磁性流体真空シール部材６１と、ベアリング部材５１、５２と、回転駆動機構２のステータコイル２ｂと、を組合せて第４アッセンブリを製造する。
【００５２】
第４工程を詳しく説明すると、まず、バルブ２１、真空外囲器１１、磁性流体真空シール部材６１及びベアリング部材５１を組合せた後、さらにベアリング部材５２及び環部２２を組合せ、環部２２をバルブ２１に固定する。続いて、ステータコイル２ｂが収容された空洞部２３を環部２２に固定する。または、空洞部２３の他端壁を環部２２に固定した後、空洞部２３内にステータコイル２ｂを収容し、次いでステータコイル２ｂを一端壁で覆って空洞部２３を完成する。
【００５３】
その後、陽極ターゲット支持体１６及び空洞部２４間にオイルシール９１を設け、空洞部２４を空洞部２３に固定する。続いて、高電圧絶縁部材３１が取り付けられた空洞部２５及び管部１７間にオイルシール９２を設け、空洞部２５を空洞部２４に固定する。これにより第４工程が終了する。
【００５４】
ここで、第３工程後又は第４工程中の回転バランス調整工程にて、第３アッセンブリの回転バランスを調整してもよい。第４工程中とは、真空外囲器１１及び環部２２間にベアリング部材５２を取り付けた後であり、空洞部２３を環部２２に固定する前である。
【００５５】
続いて、第５工程にて、陰極１３、陰極支持体１３ａ、端子８１、保持部材８２及び接続構体８３を組合せて第５アッセンブリを製造する。第４工程中若しくは第４工程後、並びに第５工程後の第６工程にて、真空外囲器１１に陰極１３及び陰極支持体１３ａを収容し、接続構体８３及び接続構体２１ｂを溶接し、第４アッセンブリ及び第５アッセンブリを組合せて第６アッセンブリを製造する。
【００５６】
次いで、第６工程の後の第７工程にて、第６アッセンブリ内に、第１冷媒７ａ及び第２冷媒７ｂを注入し、第６アッセンブリと、冷却器８ａ、８ｄと、を組合せる。  
また、第６工程又は第７工程の後に、導管２１ｃにイオンポンプ１００を取り付け、真空外囲器１１、陽極ターゲット支持体１６、バルブ２１、磁性流体真空シール部材６１、保持部材８２、接続構体２１ｂ及び接続構体８３で囲まれた領域を真空排気する。  
これにより、回転陽極型Ｘ線管装置１は完成する。
【００５７】
上記のように構成された第１の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法によれば、回転陽極型Ｘ線管装置１は、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、陽極ターゲット１５と、真空外囲器１１と、陽極ターゲット支持体１６と、ハウジング３と、ベアリング部材５１、５２と、回転駆動機構２と、冷却器８ａ、８ｄと、を備えている。
【００５８】
陽極ターゲット支持体１６は、陽極ターゲット１５とともに第１冷媒７ａの循環路６を形成している。真空外囲器１１は０Ｖに設定され、陽極ターゲット１５は＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定され、陰極１３は−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。陽極ターゲット１５には高電圧が与えられるため、高温になる。同様に、接触端子７２、管部１７及び環部１８も高温になる。また、Ｘ線を放出する際、陽極ターゲット１５、特に環状凸部１５ｃのターゲット面１５ｄは高温になる。
【００５９】
しかしながら、陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８の熱は、空洞部２５、循環路６及び空洞部２４の内部を流れる第１冷媒７ａに放射される。循環路６を形成する陽極ターゲット１５の空洞１５ｅは、焦点と対向する位置まで径方向に延在している。このため、環状凸部１５ｃ（ターゲット面１５ｄ）から第１冷媒７ａまでの熱伝導パスは短い。上記のことから、陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８の冷却率の優れた回転陽極型Ｘ線管装置１を得ることができる。
【００６０】
特に、最も高温となる陽極ターゲット１５を効率よく冷却することができるため、陽極ターゲット１５の溶融等、陽極ターゲット１５に生じる不良を抑制することができる。さらに、陽極ターゲット１５の許容できる熱入力を大きくすることができるため、回転陽極型Ｘ線管装置１の出力を向上させることもできる。その他、回転陽極型Ｘ線管装置１の製品寿命を長くする効果を得ることができる。
【００６１】
また、ターゲット面１５ｄからは反跳電子が放出されるが、真空外囲器１１は０Ｖに設定され、陽極ターゲット１５は＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定されているため、減速電界の働きにより、反跳電子を陽極ターゲット１５側に押し戻すことができる。真空外囲器１１ヘの反跳電子の衝突を抑制することができるため、真空外囲器１１の加熱を抑制することができる。
【００６２】
真空外囲器１１及びハウジング３間に、冷媒（第１冷媒７ａ、第２冷媒７ｂ）は、充填されていない。真空外囲器１１は、高速回転時に冷媒の粘性による損失を受けない。このため、真空外囲器１１及びハウジング３間に冷媒を充填した場合に比べ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることができる。その結果、装置サイズの増大や、回転駆動に伴う騒音や振動の増大を抑制することができる。
【００６３】
上記のことから、陽極ターゲット１５が発生する熱の放出特性を向上させることができ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることが可能な回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法を得ることができる。
【００６４】
次に、上記第１の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置１のポイントを、構成毎に分けて説明する。  
（真空シール機構について）
・真空シール機構は、厳密に表現すると耐真空回転シール機構であるが、磁性流体シールのことである。真空シール機構は、接触式のゴムシール機構や液体金属シール機構を併用していても良い。
【００６５】
・磁性流体シールは、液体と接すると安定な真空シール性能が損なわれる問題があるが、上記第１の実施形態では、液体は磁性流体真空シール部材６１近傍に全く存在しないため、製品信頼性の高い回転陽極型Ｘ線管装置１を得ることができる。
【００６６】
・磁性流体シールは、磁性流体の基油の蒸発による真空度低下を防止するため、室温程度以上に温度が上昇するのを防ぐ必要がある。このため、空洞２１ａを第２冷媒７ｂで循環させることにより、磁性流体真空シール部材６１の近傍を冷却している。上記第１の実施形態では、第２冷媒７ｂは、第１冷媒７ａとは別であり、別の冷却循環系を形成している。しかし、冷却ユニット（冷却器８ａ、８ｄ）で冷媒（第１冷媒７ａ、第２冷媒７ｂ）が十分低い温度まで冷却される場合には、これらの冷却循環系を共通とすることもできる。ハウジング３に冷媒を戻す際、まず取り入れ口２１ｉから磁性流体シール近傍の空洞２１ａに導入させる。
【００６７】
（軸受機構について）
・軸受機構は、ボールベアリングの他、滑り軸受としても良い。軸受機構としては、潤滑材が不要な磁気軸受けを採用することも可能である。
【００６８】
・ボールベアリングは通常行われるようにグリースが外に漏れないためのシール機構付きである。シール機構は外部から軸受けへの異物混入を防ぐ作用も有している。
【００６９】
・軸受けの潤滑を冷媒である絶縁油が兼ねても良い。その場合、シール機構付きは使用しない。例えば、ベアリング部材５２は、第１冷媒７ａに接するように陽極ターゲット支持体１６及び空洞部２４間に設けられていてもよい。上記の技術は、後述する第４の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置１に採用されている。
【００７０】
（回転駆動機構について）
・回転駆動機構２は、第１の実施形態では、真空外囲器１１の一部にロータ（筒部２ａ）を設けて、外部のコイル（ステータコイル２ｂ）によって発生する回転磁界により真空外囲器１１を回転させる誘導モータ方式を採用したが、これに限らず種々変形可能であり、例えば、真空外囲器１１の一部に永久磁石付きロータを設けて、外部のコイルによって発生する回転磁界により真空外囲器１１を回転させる永久磁石モータ方式を採用してもよい。
【００７１】
・別個に設けたモータ回転駆動機構と真空外囲器１１とを機械的に結合させて、真空外囲器１１を強制的に回転させてもよい。
【００７２】
（高真空維持方法について）
・第１の実施形態では、イオンポンプ１００を真空空間のどこかに配置させて高真空度を維持したが、これに限らず種々変形可能であり、例えば、フラッシュゲッタ（真空排気工程後にバリウムやチタン等を蒸発させて真空外囲器１１内面に蒸着膜を形成させ、ガス吸着作用をもたせる）や通電ゲッタ（使用中も加熱電源により通電してガスを吸着／吸蔵させる）を真空空間のどこかに配置させて、高真空度を維持してもよい。
【００７３】
（冷媒について）
第１冷媒７ａは高電圧に設定される陽極ターゲット１５を冷却するための絶縁性流体である。絶縁性流体としては通常使用される鉱油の他、ＬＡＢ（直鎖状アルキルベンゼン）、ＰＦＰＥ（ポリフルオロエーテル）などの合成油や純水などを使用することができる。ＰＦＰＥや純水を使う場合、冷却率が高い沸騰冷却を利用することが可能である。第２冷媒７ｂは磁性流体真空シール部材６１およびステータコイル２ｂを冷却するための流体であり、特に絶縁性流体に限定されない。
【００７４】
（循環路について）
・第１の実施形態の循環路６では、中心部に第１冷媒７ａの導入路、その外周部に第１冷媒７ａの排出路を設けているが、逆でも良い。すなわち、第１冷媒７ａを循環させる方向は逆でもよい。特に、第１冷媒７ａがＰＦＰＥのように沸騰冷却が可能な場合には、発生する気泡を遠心力の作用で効果的に排出させることができるため、上記のように逆構造の方が好ましい。
【００７５】
（冷媒のシールについて）
・第１の実施形態では、オイルシール９１、９２にて、第１冷媒７ａをシールしたが、これに限らず種々変形可能であり、例えば、ウィルソンシールなどの接触式のゴムシール、非接触式のスパイラル溝ポンプ機構、撥油性の壁面からなる狭い隙間などを単独使用、または併用して第１冷媒７ａをシールしてもよい。
【００７６】
（回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法について）
・真空外囲器１１や陽極ターゲット１５等を含む回転体の回転時の振動を低く抑えるためには、上記回転体の回転バランスを高くする必要がある。第１の実施形態では、陰極１３を真空外囲器１１内部に配置させる前に真空外囲器１１の回転バランス修正ができる構造となっている。陽極ターゲット１５と真空外囲器１１とを一体化させた後に、まず、真空外囲器１１の両端の軸受機構取付け部の同軸度を高める仕上げ加工を実施する。その後、回転機構付きのバランス修正装置に載せてバランス修正したり、さらにハウジング３に回転機構やステータコイル２ｂとともに回転できるアッセンブリとして組み立てて、バランス修正装置に載せてバランス修正したりすることが可能である。第５アッセンブリ（陰極アッセンブリ）は、最後に真空外囲器１１の開口を通して真空外囲器１１に組付けられる。
【００７７】
次に、第２の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法について説明する。この実施形態において、上記第１の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００７８】
図３に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置１は、第１の実施形態と異なり、第２冷媒７ｂ、冷却器８ｄ、空洞２１ａ、導管２１ｃ、ホース３０及びイオンポンプ１００を有していない。
【００７９】
図３及び図４に示すように、第５アッセンブリ（陰極アッセンブリ）は、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、保持部材１２１と、筒部１２６と、筒部１２７と、通電部１２８と、導電ブラシ１２９と、他の軸受機構としてのベアリング（転がり軸受け、ボール／ロールベアリング）部材１３１、１３２と、を有している。  
陰極１３が位置した側の反対側の陰極支持体１３ａは、筒状に形成されている。
【００８０】
保持部材１２１は、絶縁部材１２２及びシャフト１２５を有している。絶縁部材１２２は、筒部１２３と、筒部１２３の一端側を閉塞した底部１２４とで形成されている。底部１２４には、シャフト１２５が固定されている。筒部１２３の内周面には導電性の筒部１２６が取り付けられ、筒部１２３の外周面には導電性の筒部１２７が取り付けられている。筒部１２６及び筒部１２７は、筒部１２３を貫通して延出した通電部１２８により接続されている。
【００８１】
保持部材１２１は、真空外囲器１１に固定され、真空外囲器１１の開口を気密に閉塞し、陰極支持体１３ａに対向配置されている。詳しくは、保持部材１２１に気密に接続された接続構体１２１ａと、真空外囲器１１に気密に接続された接続構体１１ａとは、溶接されている。
【００８２】
導電ブラシ１２９は、陰極支持体１３ａの外周面に取り付けられている。導電ブラシ１２９は、陰極１３に電気的に接続されている。導電ブラシ１２９は、筒部１２６に接触している。ベアリング部材１３１、１３２は、シャフト１２５及び陰極支持体１３ａ間に設けられている。ベアリング部材１３１、１３２は、保持部材１２１とともに陰極支持体１３ａを保持する。
【００８３】
このため、真空外囲器１１とともに保持部材１２１が回転することにより、筒部１２６は導電ブラシ１２９に対して摺動する。筒部１２６及び導電ブラシ１２９は、摺動通電機構を形成している。摺動通電機構は、真空外囲器１１の回転に応じて摺動し、陰極１３に電圧を与える回路を形成している。
【００８４】
図３に示すように、バルブ２１の他端部には、締め具を用いる等して環状の蓋部４１が固定されている。蓋部４１は、絶縁材料で形成されている。端子８１は、蓋部４１の開口部に設けられた絶縁部材４２により固定されている。蓋部４１は、バルブ２１の内側に突出した突出部を有している。蓋部４１の突出部には導電ブラシ４３が取り付けられている。導電ブラシ４３は、端子８１に電気的に接続されている。導電ブラシ４３は、筒部１２７に接触している。
【００８５】
図３及び図４に示すように、真空外囲器１１とともに保持部材１２１が回転することにより、筒部１２７は導電ブラシ４３に対して摺動する。筒部１２７及び導電ブラシ４３は、他の摺動通電機構を形成している。他の摺動通電機構は、真空外囲器１１の回転に応じて摺動し、陰極１３に電圧を与える回路を形成している。
【００８６】
また、端子８１には、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶの電圧が印加される。陰極１３には、端子８１から、導電ブラシ４３、筒部１２７、通電部１２８、筒部１２６及び導電ブラシ１２９を介して電圧が与えられるため、陰極１３は、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。
【００８７】
回転陽極型Ｘ線管装置１は、静止機構を備えている。静止機構は、第１吸引部材としての磁性体１４０と、第２吸引部材としての磁力発生機構１１０とを有している。磁性体１４０は、磁性材料で形成され、陰極支持体１３ａの外周面に設けられ、陰極支持体１３ａに固定されている。磁性体１４０は、筒部１２３から離れて位置している。磁力発生機構１１０は、筒部１２３を挟んで磁性体１４０に対向配置されている。磁力発生機構１１０は、筒部１２３から離れて位置している。磁力発生機構１１０は、バルブ２１に取り付けられた支持部材１１０ａにより支持されている。磁力発生機構１１０は、磁性材料で形成されている。この実施形態において、磁力発生機構１１０は、永久磁石である。なお、磁力発生機構１１０は、電磁石であってもよく、磁性体１４０を引き付ける力を作用させるものであればよい。
【００８８】
静止機構は、真空外囲器１１及び保持部材１２１の回転に応じて陰極支持体１３ａに作用するモーメントを打ち消し、ベアリング部材１３１、１３２とともに陰極１３をハウジング３に対して静止状態に保持する。  
上記のように回転陽極型Ｘ線管装置１が構成されている。
【００８９】
次に、上記回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法について説明する。  
まず、第１工程にて、陽極ターゲット１５と、管部１７と、環部１８と、陽極ターゲット支持体１６と、を組合せて第１アッセンブリを製造する。
【００９０】
続いて、第２工程にて、陽極ターゲット１５を真空外囲器１１に収容し、陽極ターゲット支持体１６を真空外囲器１１に直接的又は間接的に固定し、第１アッセンブリと、真空外囲器１１と、を組合せて第２アッセンブリを製造する。この実施形態において、真空外囲器１１は複数の部材で構成され、上記複数の部材は陽極ターゲット１５を収容した状態で結合され真空外囲器１１を形成している。また、陽極ターゲット支持体１６は、真空外囲器１１に直接的に固定される。筒部２ａも真空外囲器１１に固定されている。
【００９１】
次いで、第３工程にて、真空外囲器１１の軸受機構（ベアリング部材５１、５２）取付け部の仕上げ除去加工を行い、第３アッセンブリを製造する。その後、第４工程にて、第３アッセンブリと、ハウジング３と、ベアリング部材５１、５２と、回転駆動機構２のステータコイル２ｂと、を組合せて第４アッセンブリを製造する。
【００９２】
第４工程を詳しく説明すると、まず、バルブ２１、真空外囲器１１及びベアリング部材５１を組合せた後、さらにベアリング部材５２及び環部２２を組合せ、環部２２をバルブ２１に固定する。続いて、ステータコイル２ｂが収容された空洞部２３を環部２２に固定する。または、空洞部２３の他端壁を環部２２に固定した後、空洞部２３内にステータコイル２ｂを収容し、次いでステータコイル２ｂを一端壁で覆って空洞部２３を完成する。
【００９３】
その後、陽極ターゲット支持体１６及び空洞部２４間にオイルシール９１を設け、空洞部２４を空洞部２３に固定する。続いて、高電圧絶縁部材３１が取り付けられた空洞部２５及び管部１７間にオイルシール９２を設け、空洞部２５を空洞部２４に固定する。これにより第４工程が終了する。
【００９４】
ここで、第３工程後又は第４工程中の回転バランス調整工程にて、第３アッセンブリの回転バランスを調整してもよい。第４工程中とは、真空外囲器１１及び環部２２間にベアリング部材５２を取り付けた後であり、空洞部２３を環部２２に固定する前である。
【００９５】
続いて、第５工程にて、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、保持部材１２１と、筒部１２６と、筒部１２７と、通電部１２８と、導電ブラシ１２９と、ベアリング部材１３１、１３２と、を組合せて第５アッセンブリを製造する。第４工程中若しくは第４工程後、並びに第５工程後の第６工程にて、真空外囲器１１に陰極１３及び陰極支持体１３ａを収容し、接続構体１２１ａ及び接続構体１１ａを溶接し、第４アッセンブリ及び第５アッセンブリを組合せて第６アッセンブリを製造する。
【００９６】
また、第６工程にて、磁力発生機構１１０を支持した支持部材１１０ａをバルブ２１に取り付けた後、端子８１、絶縁部材４２及び導電ブラシ４３が取り付けられた蓋部４１をバルブ２１の他端部に固定する。
【００９７】
次いで、第６工程の後の第７工程にて、第６アッセンブリ内に、第１冷媒７ａを注入し、第６アッセンブリと、冷却器８ａと、を組合せる。  
また、第６工程又は第７工程の後に、真空外囲器１１、陽極ターゲット支持体１６及び保持部材１２１で囲まれた領域を真空排気する。  
これにより、回転陽極型Ｘ線管装置１は完成する。
【００９８】
上記のように構成された第２の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法によれば、回転陽極型Ｘ線管装置１は、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、陽極ターゲット１５と、真空外囲器１１と、陽極ターゲット支持体１６と、ハウジング３と、ベアリング部材５１、５２と、回転駆動機構２と、冷却器８ａと、を備えている。
【００９９】
陽極ターゲット支持体１６は、陽極ターゲット１５とともに第１冷媒７ａの循環路６を形成している。真空外囲器１１は０Ｖに設定され、陽極ターゲット１５は＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定され、陰極１３は−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。
【０１００】
陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８の熱は、空洞部２５、循環路６及び空洞部２４の内部を流れる第１冷媒７ａに放射される。陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８を冷却することができるため、陽極ターゲット１５に生じる不良を抑制することができ、回転陽極型Ｘ線管装置１の出力を向上させることができ、回転陽極型Ｘ線管装置１の製品寿命を長くすることができる。
【０１０１】
また、真空外囲器１１ヘの反跳電子の衝突を抑制することができるため、真空外囲器１１の加熱を抑制することができる。  
真空外囲器１１及びハウジング３間に、冷媒（第１冷媒７ａ）は充填されていない。真空外囲器１１は、高速回転時に冷媒の粘性による損失を受けない。このため、真空外囲器１１及びハウジング３間に冷媒を充填した場合に比べ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることができる。その結果、装置サイズの増大や、回転駆動に伴う騒音や振動の増大を抑制することができる。
【０１０２】
さらに、回転陽極型Ｘ線管装置１に設ける上記摺動通電機構の個数を上記実施形態より増やすことができるため、焦点サイズを変化させるための付加電極や加速電極、またはグリッド電極等、フィラメント電位と異なる電位の電極を付加することが必要となる場合や、複数のフィラメントを設ける場合でも、回転陽極型Ｘ線管装置１に、これらの電極や複数のフィラメントを設けることができる。摺動通電機構は、これらの電極やフィラメントの個数に応じた数だけ設ければよい。
【０１０３】
上記のことから、陽極ターゲット１５が発生する熱の放出特性を向上させることができ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることが可能な回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法を得ることができる。
【０１０４】
次に、第３の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法について説明する。この実施形態において、上述した実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１０５】
図５に示すように、回転陽極型Ｘ線管装置１は、第１の実施形態と異なり、第２冷媒７ｂ、冷却器８ｄ、空洞２１ａ、導管２１ｃ、ホース３０及びイオンポンプ１００を有していない。
【０１０６】
図５及び図６に示すように、第５アッセンブリ（陰極アッセンブリ）は、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、保持部材１６１と、円盤部１６６と、環部１６７と、通電端子１６８と、を有している。この実施形態において、陰極１３は円盤状の平板フィラメントで形成されている。
【０１０７】
保持部材１６１は、絶縁材料で円盤状に形成されている。通電端子１６８は、保持部材１６１を貫通して設けられ、陰極１３に接続されている。保持部材１６１に対して陰極１３の反対側において、保持部材１６１上に、導電性の円盤部１６６及び環部１６７が設けられている。円盤部１６６は、真空外囲器１１の回転軸上に位置し、通電端子１６８の一方に接続されている。環部１６７は、通電端子１６８の外側に位置し、通電端子１６８の他方に接続されている。
【０１０８】
保持部材１６１は、真空外囲器１１に固定され、真空外囲器１１の開口を気密に閉塞している。詳しくは、保持部材１６１に気密に接続された接続構体１６１ａと、真空外囲器１１に気密に接続された接続構体１１ａとは、溶接されている。保持部材１６１は、陰極１３が真空外囲器１１とともに回転しつつ真空外囲器１１の回転軸上に位置するよう陰極支持体１３ａを保持している。
【０１０９】
バルブ２１の他端部には、締め具を用いる等して環状の蓋部４１が固定されている。蓋部４１は、絶縁材料で形成されている。端子８１は、蓋部４１の開口部に設けられた絶縁部材４２により固定されている。蓋部４１には、バルブ２１の内側に突出した導電性の突出部４５が設けられている。突出部４５は、端子８１に電気的に接続されている。突出部４５には導電ブラシ４３が取り付けられている。導電ブラシ４３の一方は円盤部１６６に接触し、他方は環部１６７に接触している。
【０１１０】
真空外囲器１１とともに保持部材１６１が回転することにより、円盤部１６６及び環部１６７は導電ブラシ４３に対して摺動する。円盤部１６６及び環部１６７並びに導電ブラシ４３は、摺動通電機構を形成している。他の摺動通電機構は、真空外囲器１１の回転に応じて摺動し、陰極１３に電圧を与える回路を形成している。
【０１１１】
また、端子８１には、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶの電圧が印加される。陰極１３には、端子８１から、突出部４５、導電ブラシ４３、円盤部１６６、環部１６７及び通電端子１６８を介して電圧が与えられるため、陰極１３は、−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。
【０１１２】
さらに、回転陽極型Ｘ線管装置１は、偏向制御部１５０を有している。偏向制御部１５０は、真空外囲器１１の外側に位置し、バルブ２１に取り付けられている。偏向制御部１５０は、陰極１３から陽極ターゲット１５に向かう電子の軌道を囲むように設けられている。偏向制御部１５０は、磁場Ｈを作用させることにより、陰極１３から放出される電子を偏向させるものである。これにより、電子をターゲット面１５ｄに入射させることができる。  
上記のように回転陽極型Ｘ線管装置１が構成されている。
【０１１３】
次に、上記回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法について説明する。  
まず、第１工程にて、陽極ターゲット１５と、管部１７と、環部１８と、陽極ターゲット支持体１６と、を組合せて第１アッセンブリを製造する。
【０１１４】
続いて、第２工程にて、陽極ターゲット１５を真空外囲器１１に収容し、陽極ターゲット支持体１６を真空外囲器１１に直接的又は間接的に固定し、第１アッセンブリと、真空外囲器１１と、を組合せて第２アッセンブリを製造する。この実施形態において、真空外囲器１１は複数の部材で構成され、上記複数の部材は陽極ターゲット１５を収容した状態で結合され真空外囲器１１を形成している。また、陽極ターゲット支持体１６は、真空外囲器１１に直接的に固定される。筒部２ａも真空外囲器１１に固定されている。
【０１１５】
次いで、第３工程にて、真空外囲器１１の軸受機構（ベアリング部材５１、５２）取付け部の仕上げ除去加工を行い、第３アッセンブリを製造する。その後、第４工程にて、第３アッセンブリと、ハウジング３と、偏向制御部１５０と、ベアリング部材５１、５２と、回転駆動機構２のステータコイル２ｂと、を組合せて第４アッセンブリを製造する。
【０１１６】
第４工程を詳しく説明すると、まず、バルブ２１、偏向制御部１５０、真空外囲器１１及びベアリング部材５１を組合せた後、さらにベアリング部材５２及び環部２２を組合せ、環部２２をバルブ２１に固定する。続いて、ステータコイル２ｂが収容された空洞部２３を環部２２に固定する。または、空洞部２３の他端壁を環部２２に固定した後、空洞部２３内にステータコイル２ｂを収容し、次いでステータコイル２ｂを一端壁で覆って空洞部２３を完成する。
【０１１７】
その後、陽極ターゲット支持体１６及び空洞部２４間にオイルシール９１を設け、空洞部２４を空洞部２３に固定する。続いて、高電圧絶縁部材３１が取り付けられた空洞部２５及び管部１７間にオイルシール９２を設け、空洞部２５を空洞部２４に固定する。これにより第４工程が終了する。
【０１１８】
ここで、第３工程後又は第４工程中の回転バランス調整工程にて、第３アッセンブリの回転バランスを調整してもよい。第４工程中とは、真空外囲器１１及び環部２２間にベアリング部材５２を取り付けた後であり、空洞部２３を環部２２に固定する前である。
【０１１９】
続いて、第５工程にて、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、保持部材１６１と、円盤部１６６と、環部１６７と、通電端子１６８と、を組合せて第５アッセンブリを製造する。第４工程中若しくは第４工程後、並びに第５工程後の第６工程にて、真空外囲器１１に陰極１３及び陰極支持体１３ａを収容し、接続構体１６１ａ及び接続構体１１ａを溶接し、第４アッセンブリ及び第５アッセンブリを組合せて第６アッセンブリを製造する。  
また、第６工程にて、端子８１、絶縁部材４２、突出部４５及び導電ブラシ４３が取り付けられた蓋部４１をバルブ２１の他端部に固定する。
【０１２０】
次いで、第６工程の後の第７工程にて、第６アッセンブリ内に、第１冷媒７ａを注入し、第６アッセンブリと、冷却器８ａと、を組合せる。  
また、第６工程又は第７工程の後に、真空外囲器１１、陽極ターゲット支持体１６及び保持部材１６１で囲まれた領域を真空排気する。  
これにより、回転陽極型Ｘ線管装置１は完成する。
【０１２１】
上記のように構成された第３の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法によれば、回転陽極型Ｘ線管装置１は、陰極１３と、陰極支持体１３ａと、陽極ターゲット１５と、真空外囲器１１と、陽極ターゲット支持体１６と、ハウジング３と、ベアリング部材５１、５２と、回転駆動機構２と、冷却器８ａと、を備えている。
【０１２２】
陽極ターゲット支持体１６は、陽極ターゲット１５とともに第１冷媒７ａの循環路６を形成している。真空外囲器１１は０Ｖに設定され、陽極ターゲット１５は＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定され、陰極１３は−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。
【０１２３】
陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８の熱は、空洞部２５、循環路６及び空洞部２４の内部を流れる第１冷媒７ａに放射される。陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８を冷却することができるため、陽極ターゲット１５に生じる不良を抑制することができ、回転陽極型Ｘ線管装置１の出力を向上させることができ、回転陽極型Ｘ線管装置１の製品寿命を長くすることができる。
【０１２４】
また、真空外囲器１１ヘの反跳電子の衝突を抑制することができるため、真空外囲器１１の加熱を抑制することができる。  
真空外囲器１１及びハウジング３間に、冷媒（第１冷媒７ａ）は充填されていない。真空外囲器１１は、高速回転時に冷媒の粘性による損失を受けない。このため、真空外囲器１１及びハウジング３間に冷媒を充填した場合に比べ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることができる。その結果、装置サイズの増大や、回転駆動に伴う騒音や振動の増大を抑制することができる。
【０１２５】
上記のことから、陽極ターゲット１５が発生する熱の放出特性を向上させることができ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることが可能な回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法を得ることができる。
【０１２６】
次に、第４の実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法について説明する。この実施形態において、第３の実施形態と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法は省略する。
【０１２７】
図７に示すように、管部１７は、複数の部材で形成されている。回転陽極型Ｘ線管装置１は、環部２２を有していない。このため、空洞部２３の他端壁が、バルブ２１の一端部に締め具を用いる等して固定されている。空洞部２４は、環部２６及び環部２７が結合して形成されている。環部２６は、空洞部２４の内周壁及び他端壁を形成している。環部２７は、空洞部２４の外周壁及び一端壁を形成している。
【０１２８】
オイルシール９１は、環部２６及び陽極ターゲット支持体１６間の隙間を閉塞している。ベアリング部材５２は、陽極ターゲット支持体１６及び環部２６間の第１冷媒７ａが充填された領域に設けられている。  
なお、この場合、ベアリング部材５２にシール機構は付いていない。これにより、ベアリング部材５２の潤滑を第１冷媒７ａである絶縁油で兼ねることができる。
【０１２９】
陽極ターゲット支持体１６は、陽極ターゲット１５とともに第１冷媒７ａの循環路６を形成している。真空外囲器１１は０Ｖに設定され、陽極ターゲット１５は＋５０ｋＶ乃至＋１５０ｋＶに設定され、陰極１３は−１０ｋＶ乃至＋１０ｋＶに設定される。
【０１３０】
陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８の熱は、空洞部２５、循環路６及び空洞部２４の内部を流れる第１冷媒７ａに放射される。陽極ターゲット１５、接触端子７２、管部１７及び環部１８を冷却することができるため、陽極ターゲット１５に生じる不良を抑制することができ、回転陽極型Ｘ線管装置１の出力を向上させることができ、回転陽極型Ｘ線管装置１の製品寿命を長くすることができる。
【０１３１】
また、真空外囲器１１ヘの反跳電子の衝突を抑制することができるため、真空外囲器１１の加熱を抑制することができる。  
真空外囲器１１及びハウジング３間に、冷媒（第１冷媒７ａ）は充填されていない。真空外囲器１１は、高速回転時に冷媒の粘性による損失を受けない。このため、真空外囲器１１及びハウジング３間に冷媒を充填した場合に比べ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることができる。その結果、装置サイズの増大や、回転駆動に伴う騒音や振動の増大を抑制することができる。
【０１３２】
上記のことから、陽極ターゲット１５が発生する熱の放出特性を向上させることができ、真空外囲器１１を回転させるための回転駆動パワーを低減させることが可能な回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法を得ることができる。
【０１３３】
なお、この発明は上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１３４】
例えば、陰極１３は、摺動通電機構無しに加熱することも可能である。例えば、陰極１３は、誘導加熱を利用することにより加熱することができる。  
この発明は、上記回転陽極型Ｘ線管装置１及び回転陽極型Ｘ線管装置１の製造方法に限らず、各種の回転陽極型Ｘ線管装置及び回転陽極型Ｘ線管装置の製造方法に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３５】
１…回転陽極型Ｘ線管装置、２…回転駆動機構、２ａ…筒部、２ｂ…ステータコイル、３…ハウジング、５…Ｘ線管本体、６…循環路、７ａ…第１冷媒、７ｂ…第２冷媒、８ａ，８ｄ…冷却器、１１…真空外囲器、１３…陰極、１３ａ…陰極支持体、１５…陽極ターゲット、１５ｄ…ターゲット面、１５ｅ…空洞、１６…陽極ターゲット支持体、１７…管部、１８…環部、２１…バルブ、２１ａ…空洞、２２…環部、２３，２４，２５…空洞部、２６…環部、２７…環部、３１…高電圧絶縁部材、４１…蓋部、４３…導電ブラシ、５１，５２…ベアリング部材、６１…磁性流体真空シール部材、７１…高電圧供給端子、７２…接触端子、８２…保持部材、９１，９２…オイルシール、１００…イオンポンプ、１１０…磁力発生機構、１２１…保持部材、１２６，１２７…筒部、１２９…導電ブラシ、１３１，１３２…ベアリング部材、１４０…磁性体、１５０…偏向制御部、１６１…保持部材、１６６…円盤部、１６７…環部。
【図１】
2012099286.tif 000003
【図２】
2012099286.tif 000004
【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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