(57)【要約】【課題】余剰な固体潤滑剤の剥離を防止可能な軸受機構を備えたＸ線管装置を提供する。【解決手段】Ｘ線管装置は、陽極を回転自在に案内する軸受機構を有し、この軸受機構の軌道面の、転動体が転動する領域に固体潤滑剤が配置されると共に、軌道面の少なくとも一方には凹部が設けられ、この凹部の少なくとも一部に固体潤滑剤が充填されている。【選択図】図３
2016004766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を照射する陰極と、前記電子線が照射された点からＸ線を放射する陽極と、前記陰極と前記陽極を真空雰囲気内に保持する外囲器と、前記陽極を回転自在に案内する軸受機構と、を有し、
この軸受機構が、固定部材と、前記陽極に接続された回転部材と、前記固定部材および前記回転部材がそれぞれ有する軌道面の間に配置された転動体と、を備え、
前記固定部材および前記回転部材の軌道面の、前記転動体が転動する領域には、固体潤滑剤が配置され、
前記固定部材の軌道面および前記回転部材の軌道面の少なくとも一方には、前記固体潤滑剤が配置された領域に凹部が設けられ、
前記凹部の少なくとも一部には、前記固体潤滑剤が充填されている、
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線管装置において、
前記凹部は、前記固体潤滑剤が配置された領域の端部に配置されている、
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＸ線管装置において、
前記凹部が溝である、
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線管装置において、
前記溝が、前記転動体の転動軌跡に沿って設けられている、
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＸ線管装置において、
前記溝が、前記回転部材の回転軸に対して所定の角度を持って設けられている、
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項６】
請求項１に記載のＸ線管装置において、
前記固定部材および前記回転部材の軌道面のうち、この軸受機構の回転軸の半径方向の外側に向いた面にのみ、前記凹部が設けられている、
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項７】
請求項１に記載のＸ線管装置において、
前記軸受機構は、前記回転部材の軸方向の異なる位置に２組配置され、
前記２組の軸受機構のうち、前記陽極に近い側の軸受け機構の固体潤滑剤は、遠い側の軸受機構の固体潤滑剤よりも層が厚いことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項８】
請求項１に記載のＸ線管装置において、
前記軌道面の表面粗さ（Ｒａ）が０．０１〜０．０９μｍであり、かつ、前記凹部の深さが０．５〜１μｍである、
ことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項９】
請求項１に記載のＸ線管装置を備えたＸ線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転陽極型のＸ線管装置、およびこのＸ線管装置を備えたＸ線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管装置は、真空外囲器内に陽極と陰極を配置したＸ線管を備えている。Ｘ線管の陰極には、熱電子発生源であるフィラメントが設けられ、このフィラメントから放出された熱電子が、陰極と陽極との電位差により引き出され、電子ビームとなって陽極のターゲットに衝突する。そして電子ビームのエネルギーの１％程度がＸ線となって、Ｘ線管から出射される。
【０００３】
特許文献１または２に記載されているように、局所的な温度上昇を避けるため、Ｘ線管装置は陽極のターゲットを回転させ電子ビームが衝突する箇所を移動させる。この陽極のターゲットを案内するための軸受は、高真空内で高温になるため、鉛や銀などの固体潤滑剤を用いる。固体潤滑剤は、軸受の転動体にメッキやイオンプレーティングで蒸着し、試運転時に転動体から、軸受の内輪および外輪にその一部を転着させる。
【０００４】
特許文献１には、回転陽極型のＸ線管装置に用いる軸受として、トライボコーティングが行われた軸受が開示されている。また特許文献２には、陽極ターゲットの回転案内を、回転軸の軸方向の異なる位置に配置した二つの軸受により行い、これら二つの軸受のうち、陽極のターゲットに近い側の軸受の固体潤滑剤の融点を、遠い側の軸受けの融点よりも高くした構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１９１７８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１６４９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
軸受を構成する内外輪と転動体とが金属接触するのを避けるために、固体潤滑剤は、転動体と内外輪の軌道面との間に十分な量が供給される必要がある。
【０００７】
しかし固体潤滑剤が多く供給されすぎると、余剰な固体潤滑剤が、転動体が転動する領域の外へ押し出される。この押し出された余剰な固体潤滑剤が、塊として再度転動体に付着すると、固体潤滑剤の層厚の一様性が保持されない。これによる軸受の高周波振動の増大が回転騒音発生の原因となる。また押し出された固体潤滑剤が、外囲器内で浮遊すると、浮遊物を起点に異常放電が発生することもある。
【０００８】
よって、余剰な固体潤滑剤の剥離を防止可能な軸受機構を備えたＸ線管装置を提供することが本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかるＸ線管装置は、陽極を回転自在に案内する軸受機構を有し、この軸受機構の軌道面の、転動体が転動する領域に固体潤滑剤が配置されると共に、軌道面の少なくとも一方には凹部が設けられ、この凹部の少なくとも一部に固体潤滑剤が充填されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるＸ線管装置により、余剰の固体潤滑剤が凹部に充填されるようになる。このことにより、余剰の固体潤滑剤が塊として再度転動体に付着するのを防止でき、固体潤滑剤の層厚の一様性が保持され、回転騒音の発生が抑制される。また、余剰の固体潤滑剤が、外囲器内で浮遊することを防止でき、異常放電が防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明かかるＸ線管装置の一実施形態のブロック構成図である。
【図２】図１のＸ線管装置の軸受機構の断面図である。
【図３】図２のＡ部の部分拡大図である。
【図４】図２のＡ部の部分拡大図である。
【図５】図３の凹部を有する軌道面の正面図である。
【図６】図２のＡ部の部分拡大図である。
【図７】図６の凹部を有する軌道面の正面図である。
【図８】図２のＡ部の部分拡大図である。
【図９】他の一つ目のパターンの凹部を有する軌道面の正面図である。
【図１０】他の二つ目のパターンの凹部を有する軌道面の正面図である。
【図１１】実施形態のＸ線撮影装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１２】実施形態のＸ線撮影装置の全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に本発明にかかるＸ線管装置１０１の一実施形態のブロック構成図を示す。Ｘ線管装置１０１は、筐体９の内部に、Ｘ線管１と、Ｘ線管１の陽極を回転駆動する磁界を発生するために、Ｘ線管１の周囲に配置されたコイル１１とを備えている。筐体９には、Ｘ線管１から放射されたＸ線を透過させるための放射窓１２が備えられている。筐体９とＸ線管１との間の空間には、電気絶縁性を保つための液体が満たされている。
【００１３】
Ｘ線管１は、陰極２と、陰極２と対向して配置された陽極３と、陰極２と陽極３を真空気密に収容する外囲器４と、陽極を回転自在に案内する軸受機構とを備えている。外囲器４内の空間は１０−５Ｐａ前後の真空に維持されている。
【００１４】
陰極２は、陽極３に向けて電子線を発生する部分であり、熱電子を放出するフィラメント（不図示）と、熱電子を電子線に収束する集束電極２ａと、集束電極２ａを支持する支持体２ｂとを含む。フィラメントは、集束電極２ａ内に収容されている。
【００１５】
陽極３は、陰極２からの電子線が衝突してＸ線を発生する円盤状のターゲット５と、ターゲット５に固定された円筒状のロータ６と、ロータ６の内部に配置され、ロータ６に固定された回転軸７とを備えている。そして、回転軸７とロータ６との空間に配置された円筒状の固定部１０に対して、陽極３は軸受機構により回転自在に支持されている。陽極３のターゲット５は、陰極２からの電子線が照射された点からＸ線を放射する。
【００１６】
ターゲット５は、円盤の上面が傾斜しており、この傾斜した部分は、タングステンやタングステン合金などの高融点金属で構成されている。ターゲット５の傾斜した部分に陰極２からの電子線が照射されることにより、Ｘ線が放射される。
【００１７】
ロータ６は、非磁性の金属（例えば、Ｃｕ）により構成されている。固定部１０は、非磁性金属（例えば、ＣｕやＭｏ）で構成された本体の外周表面を、磁性体部材（Ｆｅ等）で覆った構成である。コイル１１から陽極３の回転軸７に向かう磁界が発生すると、ロータ６には誘導電流が流れ、ロータ６が回転する。ロータ６の回転に伴い、ターゲット５が回転するため、陰極２からの電子線のターゲット５上の照射位置を移動させることができる。また、回転軸７は、高速度鋼により形成されている。
【００１８】
図２には、図１のＸ線管装置１０１の軸受機構の断面図を示す。軸受機構は、外囲器４に固定された固定部１０に対し、陽極３の回転軸７を回転自在に案内する。軸受機構は、回転軸７の両端に配置された軸受部８、８により構成される。これらの軸受部８，８は、回転軸の軸方向に間隔をあけて配置され、その間に間座１５、１６が配置されている。軸受機構は、アンギュラタイプの軸受部８、８を背面組み合わせで配置されている。軸受部８、８の外輪８１と固定される固定部１０の端部は、外囲器４に接続され、陽極電位が給電される。軸受部８は、陽極３に接続された回転部材としての回転軸７と、固定部材としての外輪８１と、転動体としての複数の転動球８２とを含んで構成される総玉軸受部であり、いずれも高速度鋼（例えばＳＫＨ４０）から成る。間座１５、１６は、例えばステンレス鋼等により形成されている。軸方向の長さが短い間座１６の端面を加工することで、軸受部８、８の間隔が調整可能となる。
【００１９】
軸受機構として、背面組み合わせのアンギュラタイプの軸受部を採用したが、これに限定されるものではなく、例えばアンギュラタイプの正面組み合わせとしたり、二つの深溝玉軸受で構成したり、また深溝玉軸受とスラスト軸受の組み合わせとしたりすることも可能である。
【００２０】
回転軸７の外周には、その外周面を直接加工することにより、回転部材側軌道面８ｃが設けられている。外輪８１の内周側は固定部材側軌道面８ａが設けられている。軌道面８ａ、８ｃの間には転動球８２が配置されている。なお、回転部材側軌道面８ｃを回転軸７の外周に直接加工するようにしたが、通常の軸受の構成のように、内輪を別途設け、この内輪に回転部材側軌道面８ｃを設けることも可能である。また軸受部８は、ここでは総玉軸受部としたが、リテーナを用いる構成であっても問題ない。
【００２１】
図３に図２のＡ部の部分拡大図を示す。固定部材側軌道面８ａおよび回転部材側軌道面８ｃの、転動球８２が転動する領域には、固体潤滑剤２０ａの層が配置されている。また、転動球８２の表面全体も固体潤滑材膜２０でおおわれている。固定部材側軌道面８ａおよび回転部材側軌道面８ｃの少なくとも一方（図３では、両方）には、固体潤滑剤２０ａが配置された領域に凹部（ここでは溝）２１が設けられている。溝２１の少なくとも一部には、固体潤滑剤２０ａが充填されている。このように、溝２１を設けることにより、余剰な固体潤滑剤２０ａを溝２１に蓄積することができるため、余剰な固体潤滑剤２０ａが、転動球８２に押し出されて塊となって、転動球８２の外周に再付着したり、軸受機構から脱落して外囲器内を浮遊したりするのを防ぐことができる。
【００２２】
高温高真空化で動作する軸受機構では、固体潤滑剤２０ａおよび固体潤滑膜２０の材質として鉛（Ｐｂ、融点３２７．５℃）や銀（Ａｇ、融点９６１．９３℃）、錫、これらの合金、二硫化モリブデン等を用いることができる。
【００２３】
図３から図１０を用いて、軌道面に設けた凹部のパターンについて複数種類説明する。なお凹部パターンの説明をわかりやすくするため、図３から図１０では固体潤滑膜２０や溝２１のサイズを、軸受機構を構成する他の部材に比して大きく描いている。
【００２４】
転動球８２には、鉛（Ｐｂ）や銀（Ａｇ）、またこれらを含んだ合金等による固体潤滑剤で形成された固体潤滑膜２０が、イオンプレーティング等の成膜方法により成膜されている。固体潤滑膜２０の固体潤滑剤は、外輪８１の固定部材側軌道面８ａ、および回転軸７の回転部材側軌道面８ｃに転着することで層厚０．１μｍ以下の層として配置される（２０ａ）。
【００２５】
なおＸ線管装置１０１は、これを備えるＸ線撮影装置の動作によりその姿勢が変化し、回転案内を行う軸受機構に対する荷重のかかり方が変化する。また陽極３のターゲット５の温度上昇に従い、固定部材と回転部材の位置関係が変化する。これらの変化により、転動球８２と固定部材、または転動球８２と回転部材との位置関係も変化するため、「固体部材側転動面８ａおよび回転部材側転動面８ｃの、転動体が転動する領域」よりも転動体から転着された「固体潤滑剤が配置された領域」を、広く設ける。
【００２６】
図３に、図２のＡ部の部分拡大図を示す。図３の凹部のパターンは、転動球８２が転動する領域内に、軌道面に沿った複数の溝２１が周全体に形成され、それらの溝２１が、その軸受機構の軸方向に連接して形成されている。そしてこれらの溝２１は、転動球８２の転動軌跡に沿って設けられている。固体潤滑剤を蓄積するために、溝２１の深さは０．５〜１μｍである。ここで「転動軌跡に沿って」とは、溝２１の長手方向が、転動軌跡と必ずしも平行でなくてもよい。またこれらの軌道面は、転動体が転動可能なように面粗さが一様に加工された面全体を指し、溝２１が形成されていない軌道面の表面粗さ（Ｒａ）は０．０１〜０．０９μｍである。この軌道面は、実際に転動体が転動する領域よりも、その軸受機構の軸方向に広い領域となる。
【００２７】
このように溝２１を設けることにより、転動球８２の周囲の固体潤滑剤膜２０や軌道面８ａ、８ｃの固体潤滑剤２０ａが余剰である場合には、溝２１に蓄積することができる。また、転動球８２の周囲の固体潤滑剤膜２０が過少になった場合には、溝２１内の固体潤滑剤を転動球８２の周囲に再付着させる作用も期待できる。
【００２８】
図４に図２のＡ部の部分拡大図を示す。図３とは凹部のパターンが異なる。また図５には、外輪８１を半径方向内側から見たときの、図４の凹部の正面図を示す。図３の凹部のパターンと同じく、転動球８２が転動する領域内に、軌道面に沿った複数の溝２１が形成されている。図３の凹部のパターンとの相違点は、これらの溝２１がその軸受機構の軸方向に、一定の間隔を持って形成されている点である。固体潤滑剤を蓄積するために、溝２１の深さは０．５〜１μｍで、幅は０．５〜１μｍであり、溝２１の数は、固体潤滑膜２０の層厚によって変更されるが、例えば１ｍｍあたり２本とする。ただし溝２１の幅や、間隔はこれに限定されるものではなく、固体潤滑剤の種類や、使用される温度等により選択される。
【００２９】
図６に図２のＡ部の部分拡大図を示す。また図７には、図５と同様外輪８１を半径方向内側から見たときの、図６の凹部の正面図を示す。図３、図４の凹部との違いは、固体潤滑剤２０ａが配置された領域の端部に凹部（溝２１）を設けた点である。すなわち、転動球８２が転動する領域内の、軸方向端部に溝２１が配置されている点である。溝２１の深さや幅は図３の凹部等と同じである。
【００３０】
図６の凹部の場合、余剰の固体潤滑剤が溝２１に蓄積されると共に、軌道面が転動体８２から応力を受ける軸方向中央領域には凹部がなく、その領域では応力が均一に作用するので、その応力が均一に作用する箇所から固体潤滑層２０が剥離する可能性が少なくなる。
【００３１】
図８のパターンは、図３の凹部と図６の凹部の両方を併せ持つものである。溝２１の深さや幅は図３の凹部等と同じである。
【００３２】
図９には、他のパターンの凹部の正面図を示す。図９の凹部（溝２１）は、溝２１の長さが転動球８２の半径と同程度の長さであり、複数の溝２１が、転動体の転動軌跡に沿うように配置されている。複数の溝２１の長手方向は転動体の転動軌跡（回転軸７の中心軸）に対して所定の角度で傾斜している。軌道面上に設けられた溝２１は、転動球８２が転動する領域から、転動しない領域に亘って設けられ、複数の溝２１は一定の間隔で設けられる。また、溝２１は、転動球８２が図９の矢印の方向へ転動すると、固体潤滑剤を溝２１に沿って転動体が転動しない領域に移動させることが可能となる。溝２１の深さや幅は図３の凹部等と同様である。
【００３３】
図１０では、さらに別のパターンの凹部の正面図を示す。図１０の凹部は、軌道面上に螺旋状に形成された溝２１からなる。すなわち溝２１は、回転軸７の中心軸に対して所定角度（図１０では一例として８０数度）傾いている。このため、回転軸７の回転に伴い、転動球８２が軌道面８ａ、８ｃに対して回転することにより、溝２１が転動球８２に接触する位置が、軸方向へ移動する軌跡を描く。これにより、転動球８２の周囲の固体潤滑剤膜２０が過剰である場合には、転動球８２の外周面全体から溝２１に効率よく蓄積することができる。また、転動球８２の周囲の固体潤滑剤２０が過少になった場合には、溝２１に蓄積された固体潤滑剤２０を転動球８２の外周面全体に再付着させる作用も期待できる。溝２１は、一定の間隔を持って複数配置される。溝２１の深さや幅は図３の凹部等と同様である。
【００３４】
これをさらに説明すると、溝２１が図５で示すように、回転部材の回転軸に対し垂直である場合は、転動球８２の表面上の溝２１の軌跡は、回転軸上ではいつも同じになるため、転動球８２の表面には溝２１に対向した筋状の形状が現れる場合がある。図９および図１０で示すように、溝２１が回転部材の回転軸に対し、９０°以外の所定の角度を持っていることで、転動球８２の表面の異なる位置に、溝２１の軌跡が描かれることとなり、転動球８２の固体潤滑剤膜２０に余剰がある場合には、転動球８２の外周面から偏りなく溝２１に蓄積できる。また、転動球８２の自転軸が回転部材の回転軸に対して傾くので、この点でも転動球８２の固体潤滑剤が偏りなく溝２１に蓄積できる。
【００３５】
上記のように軌道面に設けた溝２１を説明したが、凹部の形状は溝に限られるものではなく、例えば軌道面に数μｍの深さの穴を設けることも考えられる。また、図９の凹部で、溝２１を一定の間隔で、軸受機構の軸方向に２セット設けたが、１セットである場合も考えられる。
【００３６】
上述してきた実施形態では、固定部材側軌道面８ａおよび回転部材側軌道面８ｃのいずれにも凹部を設けた場合について説明したが、いずれか一方の軌道面に凹部を設けることもできる。この場合、軸受機構の回転軸の半径方向の外側に向いた面、即ち本実施形態では、回転部材側軌道面８ｃにのみ凹部を設けることも可能である。
【００３７】
回転軸７の半径方向の外側に向いた面（回転部材側軌道面８ｃ）にのみ凹部（溝２１）を設けることで、凹部の加工をより容易に行うことができる。
【００３８】
また、本実施形態にかかるＸ線管装置は、回転部材の軸方向の異なる位置に２組の軸受部８、８が配置されているが、この２組の軸受部のうち、陽極３に近い側の軸受部８の転動球８２の固体潤滑膜２０を、遠い側の軸受部８の固体潤滑膜２０よりも厚くしてもよい。その理由は、陽極３と接続された回転軸７を保持する軸受部８、８のうち、ターゲット５の熱が伝導されやすい位置にある軸受の固体潤滑膜２０の層厚を厚くするためである。ターゲット５の熱が伝導されやすい側の固体潤滑膜２０は、固体潤滑剤の摩耗が多く、また、潤滑剤が蒸発しやすいため、層厚を厚くすることで、固体潤滑剤を長期間維持でき、Ｘ線管装置１０１からの回転騒音発生を防ぐことができる。
【００３９】
本実施形態にかかるＸ線管装置１０１の製造方法について説明する。Ｘ線管装置の各部品は、公知の方法によって製造することができる。Ｘ線管装置１０１の組立前に軸受機構の軌道面８ａ、８ｃの少なくとも一方に上述してきた凹部（溝２１等）を形成する。例えば、フォトリソグラフィ技術により、軌道面８ａ，８ｃの溝２１を形成すべき領域のみ露出させるマスクを形成し、軌道面８ａ，８ｃをウエットまたはドライエッチングすることにより、上述してきた種々の形状の溝２１を形成することができる。また、レーザー加工技術を用いて溝２１を形成することができる。Ｘ線管装置１０１の組立前に転動球８２の外周に固体潤滑膜２０をイオンプレーティングやスパッタリング等の成膜方法により成膜する。この転動球８２を用いてＸ線管装置１０１を組み立てる。その後Ｘ線管装置１０１の試運転を行うと、転動球８２の固体潤滑膜２０を構成する固体潤滑剤の一部が、固定部材側軌道面８ａや回転部材側軌道面８ｃの、転動球８２が転動する領域に転着し、配置される。
【００４０】
Ｘ線管装置１０１の試運転は、このＸ線管装置１０１を備えたＸ線撮影装置の動作に準じて行われる。即ち通常の使用方法にＸ線管装置の使用姿勢を合わせたり、軸受機構における温度上昇を考慮したりして試運転は行われる。
【００４１】
製造されたＸ線管装置１０１は、後述するＸ線撮影装置に組み込まれる。Ｘ線管装置１０１のコイル１１により発生した磁界で陽極３が回転し、陰極２から陽極３に電子線が照射され、Ｘ線が発生する。この際軸受機構は、固体潤滑剤の作用により滑らかに陽極３を回転させる。
【００４２】
固定部材側軌道面８ａおよび回転部材側軌道面８ｃの少なくとも一方の、固体潤滑剤が配置された領域に凹部が設けられ、この凹部（溝２１）の少なくとも一部には、固体潤滑剤が充填されている。この凹部を設けることで、転動体の転動する領域から押し出された余剰な固体潤滑剤が、この凹部に充填される。これにより余剰な固体潤滑剤が、塊となって転動球８２に再度付着して、固体潤滑剤２０の層厚の一様性を損ない、高周波振動を生じさせて回転騒音を増大させることを防止できる。また、Ｘ線管装置１０１の稼働中に余剰な固体潤滑剤が脱落して、放電現象に悪影響を与えるのを防止できる。さらに固体潤滑剤の粘度によっては、凹部（溝２１）から転動体（転動球８２）に固体潤滑剤が徐々に供給され、軸受機構の寿命を延ばすことができる。
【００４３】
なお、固体潤滑膜２０を転動球８２に成膜した場合について説明したが、転動球８２だけでなく、軌道面８ａ、８ｃに直接固体潤滑剤を成膜することも可能である。
【００４４】
図１１を用いて、上述してきたＸ線管装置１０１を用いたＸ線ＣＴ装置１３０の一例について説明する。図１１は、Ｘ線ＣＴ装置１３０の全体構成のブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置１３０は、スキャンガントリ部１００と、操作卓１２０とを備える。
【００４５】
スキャンガントリ部１００は、Ｘ線管装置１０１と、回転円盤１０２と、コリメータ１０３と、Ｘ線検出器１０６と、データ収集装置１０７と、寝台１０５と、ガントリ制御装置１０８と、寝台制御装置１０９と、Ｘ線制御装置１１０と、を備えている。
【００４６】
Ｘ線管装置１０１は、固体潤滑の軸受機構を備えた回転陽極型の装置であり、寝台１０５上に載置された被検体にＸ線を照射する。回転円盤１０２は、寝台１０５上に載置された被検体が入る開口部１０４を備えるとともに、Ｘ線管装置１０１とＸ線検出器１０６を搭載し、被検体の周囲を回転するものである。Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線管装置１０１と対向配置され被検体を透過したＸ線を検出することにより透過Ｘ線の空間的な分布を計測する装置であり、多数のＸ線検出素子を回転円盤１０２の回転方向に配列したもの、若しくは回転円盤１０２の回転方向と回転軸方向との２次元に配列したものである。
【００４７】
データ収集装置１０７はＸ線検出器１０６で検出されたＸ線量をデジタルデータとして収集する装置である。ガントリ制御装置１０８は回転円盤１０２の回転を制御する装置である。寝台制御装置１０９は、寝台１０５の上下前後左右動を制御する装置である。Ｘ線制御装置１１０はＸ線管装置１０１に入力される電力を制御する装置である。
【００４８】
操作卓１２０は、入力装置１２１と、画像演算装置１２２と、表示装置１２５と、記憶装置１２３と、システム制御装置１２４とを備えている。入力装置１２１は、被検体氏名、検査日時、撮影条件などを入力するための装置であり、具体的にはキーボードやポインティングデバイスである。画像演算装置１２２は、データ収集装置１０７から創出される計測データを演算処理してＣＴ画像再構成を行う装置である。表示装置１２５は、画像演算装置１２２で作成されたＣＴ画像を表示する装置であり、具体的にはＣＲＴや液晶ディスプレイ等である。記憶装置１２３は、データ収集装置１０７で収集したデータおよび画像演算装置１２２で作成されたＣＴ画像の画像データを記憶する装置であり、具体的にはハードディクスドライブなどである。システム制御装置１２４は、これらの装置およびガントリ制御装置１０８と寝台制御装置１０９とＸ線制御装置１１０を制御する装置である。
【００４９】
入力装置１２１から入力された撮影条件、特にＸ線管電圧やＸ線管電流などに基づきＸ線制御装置１１０がＸ線管装置１０１に入力される電力を制御することにより、Ｘ線管装置１０１は撮影条件に応じたＸ線を被検体に照射する。Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線管装置１０１から照射され被検体を透過したＸ線を多数のＸ線検出素子で検出し、透過Ｘ線の分布を計測する。回転円盤１０２はガントリ制御装置１０８により制御され、入力装置１２１から入力された撮影条件、特に回転速度などに基づいて回転する。寝台１０５は寝台制御装置１０９によって制御され、入力装置１２１から入力された撮影条件、特にらせんピッチなどに基づいて動作する。
【００５０】
Ｘ線管装置１０１からのＸ線照射と、Ｘ線検出器１０６による透過Ｘ線分布の計測が回転円盤１０２の回転とともに繰り返されることにより、様々な角度からの投影データが取得される。取得された様々な角度からの投影データは画像演算装置１２２に送信される。画像演算装置１２２は送信された様々な角度からの投影データを逆投影処理することによりＣＴ画像を再構成する。再構成して得られたＣＴ画像は表示装置１２５に表示される。Ｘ線管装置１０１は回転円盤１０２が回転することで、様々な姿勢に変化し、撮影も長時間行われるが、軸受機構の軌道面に凹部（溝２１）を設けることで、転動体の転動する領域から押し出された余剰な固体潤滑剤がこの凹部（溝２１）に充填され、転動球８２に再度付着して、固体潤滑剤２０の層厚の一様性を損なう現象を防止でき、軸受機構からの回転騒音の発生を抑えることができる。これにより本実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置１３０の使用時に、被検体に不安を与えることを防止できる。
【００５１】
図１２を用いて、上述のＸ線管装置１０１を用いたＸ線撮影装置２３０を説明する。図１２のように、本発明の第二の実施形態にかかるＸ線撮影装置２３０は、被検体にＸ線を照射するＸ線発生部２０１と、被検体を透過したＸ線の照射を受けるカセッテを保持するためのカセッテトレイ２１６と、カセッテトレイ２１６が挿入される開口を備えた支持枠２０５と、支持枠２０５とＸ線発生部２０１との間に被検体を配置する寝台２０８と、Ｘ線発生部２０１からのＸ線が照射される領域を設定する機構部を備えるＸ線絞り装置２０２と、Ｘ線絞り装置２０２の動作等を制御する制御部２１４とを有する。ここでＸ線発生部２０１の内部には、回転陽極型のＸ線管装置１０１が内蔵されている。
【００５２】
また、Ｘ線撮影装置２３０は、上記構成に加えて、Ｘ線発生部２０１を支持する支柱２０３と、支柱２０３と支持枠２０５とが搭載された連結部２０６と、連結部２０６を支持するスタンド部２００を備えている。連結部２０６には、支柱２０３を寝台２０８の短手方向（ｙ方向）に移動させる支柱移動機構部２０４が備えられている。支持枠２０５内には、寝台２０８を長手方向（ｘ方向）に移動させる移動機構が内蔵されている。スタンド部２００には、連結部２０６を床面に対し鉛直となる方向（ｚ方向）に移動させるとともに、ｙ軸を中心に回転させる連結部移動機構２０７が備えられている。これにより、寝台２０８およびＸ線発生部２０１をｚ方向に移動させるとともに、寝台２０８およびＸ線発生部２０１を、ｙ方向を軸として回転移動させることができ、寝台２０８上の被検体の姿勢を立位、臥位、逆傾斜等にすることができる。
【００５３】
Ｘ線撮影装置２３０は、Ｘ線発生部２０１に電力供給を行う高電圧発生部２０９と、支持枠２０５内のＸ線発生部２０１に対向する位置に配置され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器２１０と、Ｘ線画像処理部２１１と、表示装置２１２と、外部記憶部２１３と、操作部２１５とを備えている。
【００５４】
Ｘ線画像処理部２１１は、Ｘ線検出器２１０から出力されたＸ線信号、もしくは、カセッテ２がＩＰやＦＰＤである場合にはカセッテ２から読みだしたＸ線信号に対して、画像処理（ガンマ変換、諧調変換処理、画像の拡大・縮小等）の画像処理を行ってＸ線画像を生成する。外部記憶部２１３は、Ｘ線画像処理部２１１から出力されたＸ線画像を記憶する。表示装置２１２は、Ｘ線画像処理部２１１から出力されたＸ線画像、または外部記憶部２１３に記憶されたＸ線画像を表示する。制御部２１４は、Ｘ線絞り装置２０２の動作のみならず、Ｘ線撮影装置の構成要素の種々の動作を制御する。操作部２１５は、操作者からの指令を受け付ける。
【００５５】
寝台２０８およびＸ線発生部２０１が連結部移動機構２０７により動作されることで、Ｘ線管装置１０１は様々な姿勢に変化する。Ｘ線管装置１０１の軸受機構の軌道面に凹部を設けることで、軸受機構からの回転騒音の発生を抑えることができ、本実施形態にかかるＸ線撮影装置２３０の使用時に、被検体に不安を与えることを防止できる。
【符号の説明】
【００５６】
１…Ｘ線管、２…陰極、２ａ…集束電極、２ｂ…支持体、３…陽極、４…外囲器、５…ターゲット、６…ロータ、７…回転軸、８…軸受部、８ａ…固定部材側軌道面、８ｃ…回転部材側軌道面、９…筐体、１０…固定部、１１…コイル、１２…放射窓、１５…第一間座、１６…第二間座、２０…固体潤滑膜、２０ａ…転着した固体潤滑剤、２１…溝、２５…転動領域、８１…外輪、８２…転動球、１００…スキャンガントリ部、１０１…Ｘ線管装置、１０２…回転円盤、１０３…コリメータ、１０４…開口部、１０５…寝台、１０６Ｘ線検出器、１０７…データ収集装置、１０８…ガントリ制御装置、１０９・・寝台制御装置、１１０…Ｘ線制御装置、１２０…操作卓、１２１…入力装置、１２２…画像演算装置、１２３…記憶装置、１２４…システム制御装置、１２５…表示装置、１３０…Ｘ線ＣＴ装置、２００…スタンド部、２０１…Ｘ線発生部、２０２…Ｘ線絞り装置、２０３…支柱、２０４…支柱移動機構部、２０５…支持枠、２０６…連結部、２０７…連結部移動機構、２０８…寝台、２０９…高電圧発生部、２１０…Ｘ線検出器、２１１…Ｘ線画像処理部、２１２…表示装置、２１３…外部記憶部、２１４…制御部、２１５…操作部、２１６…カセッテトレイ、２３０…Ｘ線撮影装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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