JP2002352756A - Rotating anode x-ray tube device - Google Patents
Rotating anode x-ray tube deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は回転陽極型X線管
装置に関する。The present invention relates to a rotating anode type X-ray tube apparatus.
【0002】[0002]
【従来の技術】回転陽極型X線管装置はX線の発生源と
して回転陽極型X線管を用いた装置で、回転陽極型X線
管は、高速で回転する円盤状陽極ターゲットに電子ビー
ムを照射し、陽極ターゲットからX線を放出させる構造
になっている。陽極ターゲットは回転機構によって回転
可能に支持され、回転機構は陽極ターゲットが連結され
た回転体および固定体などから構成されている。回転機
構を構成する回転体と固定体間には軸受が設けられてい
る。2. Description of the Related Art A rotating anode type X-ray tube apparatus uses a rotating anode type X-ray tube as a source of X-rays. And emits X-rays from the anode target. The anode target is rotatably supported by a rotating mechanism, and the rotating mechanism includes a rotating body and a fixed body to which the anode target is connected. A bearing is provided between the rotating body and the fixed body constituting the rotating mechanism.
【0003】回転機構の軸受には、ボールベアリングの
ようなころがり軸受、あるいは、軸受面にらせん溝を形
成するとともに、ガリウム(Ga)やガリウムーインジ
ウムー錫(Ga−In−Sn)合金などの液体金属潤滑
剤を軸受間隙に満たした動圧式すべり軸受などが用いら
れている。[0003] Rolling bearings such as ball bearings, or spiral grooves formed on the bearing surface, and gallium (Ga) or gallium-indium-tin (Ga-In-Sn) alloys are used as bearings for the rotating mechanism. Dynamic sliding bearings in which a liquid crystal lubricant is filled in a bearing gap are used.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】回転陽極型X線管の場
合、陰極から放出された電子は、陰極と陽極ターゲット
間の電位勾配によって加速集束され、たとえば120〜
150keVのエネルギーを持って陽極ターゲット上に
X線発生源となる焦点を形成する。高いエネルギーを持
った電子が陽極ターゲット上の焦点に衝突すると、電子
は急速に減速し陽極ターゲットからX線が放出される。In the case of a rotating anode X-ray tube, electrons emitted from the cathode are accelerated and focused by a potential gradient between the cathode and the anode target.
A focus serving as an X-ray source is formed on the anode target with an energy of 150 keV. When high-energy electrons collide with the focus on the anode target, the electrons are rapidly decelerated and X-rays are emitted from the anode target.
【0005】陽極ターゲットに衝突する電子の運動エネ
ルギーは1%程度のわずかな部分がX線に変換される。
残りのエネルギーは熱に変換され、陽極ターゲットを加
熱させる。陽極ターゲットに対する加熱は、回転陽極型
X線管の高性能化を図るために、電子ビーム出力を大き
くしてX線の放出量を増加させる場合、あるいは、X線
を頻繁に放出させる場合、X線を長時間にわたって連続
的に放出させる場合などの障害になっている。[0005] A small portion of the kinetic energy of electrons colliding with the anode target of about 1% is converted into X-rays.
The remaining energy is converted to heat, causing the anode target to heat. The heating of the anode target is performed when the output of the electron beam is increased to increase the emission amount of X-rays, or when X-rays are emitted frequently, in order to improve the performance of the rotating anode X-ray tube. This is an obstacle to the continuous emission of wires over a long period of time.
【0006】また、陽極ターゲットに衝突する電子の約
50%が後方に散乱する。後方に散乱した電子(以下、
反跳電子と記す)は、陽極ターゲットの表面から一度遠
ざかる。その後、陰極と陽極間の電位勾配によって陽極
ターゲット側に加速され、反跳電子のほとんどは焦点か
ら離れた陽極ターゲットの表面に再び衝突する。反跳電
子が陽極ターゲットに再衝突すると、陽極ターゲットは
加熱し、あるいは、利用されないX線(以下、焦点外X
線と記す)を放出しX線画像の明瞭度が損なわれる。Also, about 50% of the electrons colliding with the anode target are scattered backward. Backscattered electrons (hereinafter referred to as
Recoil electrons) once move away from the surface of the anode target. Then, the potential gradient between the cathode and the anode accelerates toward the anode target, and most of the recoil electrons collide again with the surface of the anode target away from the focal point. When the recoil electrons re-collide with the anode target, the anode target heats up or becomes unused X-rays (hereinafter, out-of-focus X-rays).
(Referred to as a line), and the clarity of the X-ray image is impaired.
【0007】上記したように反跳電子は、陽極ターゲッ
トを加熱するだけで、利用可能なX線の発生に寄与せ
ず、X線管の高性能化を妨げる。[0007] As described above, recoil electrons only heat the anode target and do not contribute to the generation of usable X-rays, hindering the performance enhancement of the X-ray tube.
【0008】そこで、反跳電子を捕捉するシールド構造
体を陰極と陽極ターゲット間に配置し、反跳電子による
陽極ターゲットの加熱を減少させる方法がある(米国特
許第4309637号明細書および特表平11−510
955号公報参照)。[0008] Therefore, there is a method of reducing the heating of the anode target by the recoil electrons by disposing a shield structure for capturing the recoil electrons between the cathode and the anode target (see US Pat. 11-510
No. 955).
【0009】これらの方法の場合、シールド構造体は比
較的薄い金属壁で構成されている。また、シールド構造
体は反跳電子によって衝撃される面と反対側の壁面が冷
却媒体で冷却される構造になっている。そして、反跳電
子の衝撃で発生するシールド構造体の熱は、熱伝導によ
って冷却壁面に伝熱し、ただちに冷却媒体に熱交換され
る。In these methods, the shield structure is composed of a relatively thin metal wall. Further, the shield structure has a structure in which a wall surface opposite to a surface impacted by recoil electrons is cooled by a cooling medium. Then, the heat of the shield structure generated by the impact of the recoil electrons is transferred to the cooling wall surface by heat conduction, and is immediately exchanged with the cooling medium.
【0010】上記の方法は、シールド構造体に発生する
熱が冷却媒体による熱交換の能力を上回ると、金属壁の
温度が上昇する。この温度上昇が大きいと金属壁の表面
が溶融する。また、金属壁から真空管内に不所望のガス
を発生させ、耐電圧性能を低下させる。In the above method, when the heat generated in the shield structure exceeds the heat exchange capacity of the cooling medium, the temperature of the metal wall increases. If this temperature rise is large, the surface of the metal wall will melt. In addition, an undesired gas is generated from the metal wall into the vacuum tube, thereby lowering the withstand voltage performance.
【0011】そのため、シールド構造体を用いる方法
は、CT装置など高出力のX線撮影装置への適用が困難
になっている。たとえば連続72kWの出力をもつCT
装置に適用する場合、捕捉される反跳電子の割合が80
%と仮定すると、約29kWの熱を冷却媒体に直接伝達
する必要がある。しかし、現状のCT装置の場合、油冷
却装置の最大の冷却性能は10kWに満たないため、シ
ールド構造体の採用が困難になっている。Therefore, it is difficult to apply the method using the shield structure to a high-output X-ray imaging apparatus such as a CT apparatus. For example, CT with continuous 72 kW output
When applied to a device, the percentage of captured recoil electrons is 80
%, About 29 kW of heat needs to be transferred directly to the cooling medium. However, in the case of the current CT device, the maximum cooling performance of the oil cooling device is less than 10 kW, so that it is difficult to employ a shield structure.
【0012】また、特開2000−200695号公報
には、反跳電子を捕捉するために、真空外囲器の外面の
一部に、X線透過窓接合用の穴を含んだ形状をもつ熱蓄
積アセンブリを設ける方法が示されている。この熱蓄積
アセンブリは、内部に熱交換チャンバを設け、熱交換チ
ャンバ内に冷却媒体を流して熱蓄積アセンブリを冷却す
る構造である。Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2000-200695 discloses a heat transfer device having a shape including a hole for bonding an X-ray transmission window on a part of the outer surface of a vacuum envelope in order to capture recoil electrons. A method for providing a storage assembly is shown. This heat storage assembly has a structure in which a heat exchange chamber is provided therein, and a cooling medium flows in the heat exchange chamber to cool the heat storage assembly.
【0013】熱蓄積アセンブリを用いる方法は、熱交換
チャンバ内に冷却媒体を流すための冷却媒体導入口をX
線放射窓の近傍に設ける必要があり、管容器とX線管と
の隙間がこれまで以上に広くなる。また、熱交換チャン
バ内に冷却媒体を流すための冷却媒体用通路を追加する
必要があり、管容器の外部に接続される冷却媒体用通路
たとえばホースの数がこれまでよりも多くなる。その結
果、X線管装置全体の構造が大きくなり、X線管装置を
搭載するX線撮影装置なども、X線管装置との干渉を避
ける必要から大型化する。[0013] The method using the heat storage assembly includes a cooling medium inlet for flowing a cooling medium into the heat exchange chamber.
It is necessary to provide it near the radiation window, and the gap between the tube container and the X-ray tube becomes wider than before. In addition, it is necessary to add a cooling medium passage for flowing the cooling medium into the heat exchange chamber, and the number of cooling medium passages connected to the outside of the tube container, for example, the number of hoses becomes larger than before. As a result, the overall structure of the X-ray tube device becomes large, and the size of an X-ray imaging device or the like on which the X-ray tube device is mounted is increased because it is necessary to avoid interference with the X-ray tube device.
【0014】この発明は、上記した欠点を解決し、高出
力に対応でき装置の大型化を防止できる反跳電子トラッ
プを有する回転陽極型X線管を備えた回転陽極型X線管
装置を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned drawbacks and provides a rotary anode type X-ray tube device having a rotary anode type X-ray tube having a recoil electron trap capable of coping with high output and preventing an increase in size of the device. The purpose is to do.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】この発明は、回転陽極型
X線管と、この回転陽極型X線管を収納する管容器とを
具備し、前記回転陽極型X線管は、真空外囲器内に配置
された陰極と、この陰極が発生した電子ビームの照射で
X線を放出する陽極ターゲットと、前記陽極ターゲット
と一体に回転する回転体と、この回転体とともに前記陽
極ターゲットを回転可能に支持する回転機構を構成する
固定体と、前記陰極と前記陽極ターゲットとの間に配置
された反跳電子トラップとを有する回転陽極型X線管装
置において、前記反跳電子トラップは、前記真空外囲器
の一部と機械的に連結し、かつ、中実に形成されている
ことを特徴としている。According to the present invention, there is provided a rotary anode type X-ray tube, and a tube container for accommodating the rotary anode type X-ray tube, wherein the rotary anode type X-ray tube has a vacuum envelope. A cathode disposed in a vessel, an anode target that emits X-rays by irradiation of an electron beam generated by the cathode, a rotating body that rotates integrally with the anode target, and the anode target can be rotated together with the rotating body. In a rotating anode type X-ray tube device having a fixed body constituting a rotating mechanism for supporting the battery and a recoil electron trap disposed between the cathode and the anode target, the recoil electron trap is It is characterized in that it is mechanically connected to a part of the envelope and is solidly formed.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】本発明の実施形態について図1の
断面図を参照して説明する。符号11は管容器で、その
図示右側の側壁部分11aにX線を出力する出力窓11
1aが設けられている。図示上方の前壁部分11bの中
央に冷却媒体たとえば絶縁油を導入する第1開口部11
1bが設けられ、図示左側の側壁部分11cの下方に絶
縁油を導出する第2開口部111cが設けられている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to the sectional view of FIG. Reference numeral 11 denotes a tube container, and an output window 11 for outputting X-rays to a side wall portion 11a on the right side in the figure.
1a is provided. A first opening 11 for introducing a cooling medium, for example, insulating oil, into the center of the front wall portion 11b in the upper part of the figure.
1b is provided, and a second opening 111c for leading out the insulating oil is provided below the left side wall portion 11c in the figure.
【0017】管容器11内に回転陽極型X線管12が収
納されている。回転陽極型X線管12は外側部分が真空
外囲器13で構成されている。真空外囲器13は、径が
大きい径大部分13aおよび径が小さい径小部分13b
などから構成されている。径大部分13aの前面はほぼ
平坦な前壁13cで形成され、径小部分13bの後面は
封止リング13dで封止されている。径大部分13aの
側壁部分にX線を出力する出力窓131が設けられてい
る。前壁13c部分の中心たとえば管軸から半径方向に
変位した位置に陰極14が配置されている。A rotating anode X-ray tube 12 is housed in a tube container 11. The rotating anode X-ray tube 12 has an outer portion formed of a vacuum envelope 13. The vacuum envelope 13 has a large diameter portion 13a having a large diameter and a small diameter portion 13b having a small diameter.
It is composed of The front surface of the large diameter portion 13a is formed by a substantially flat front wall 13c, and the rear surface of the small diameter portion 13b is sealed by a sealing ring 13d. An output window 131 for outputting X-rays is provided on a side wall portion of the large-diameter portion 13a. The cathode 14 is disposed at the center of the front wall 13c, for example, at a position displaced in the radial direction from the tube axis.
【0018】たとえば真空外囲器13の前壁13c部分
に筒状の支持リング15が気密接合され、この支持リン
グ15上端の内側に折り曲げられた折曲部15a内側に
支持部材16が気密接合され、この支持部材16に陰極
14が固定されている。また、陰極14に対向して円盤
状陽極ターゲット17が配置されている。For example, a cylindrical support ring 15 is airtightly joined to the front wall 13c of the vacuum envelope 13, and a support member 16 is airtightly joined to the inside of a bent portion 15a bent inside the upper end of the support ring 15. The cathode 14 is fixed to the support member 16. Further, a disk-shaped anode target 17 is arranged so as to face the cathode 14.
【0019】陽極ターゲット17は、陰極14側の面に
X線を放出するターゲット層17aが形成され、ナット
18により内側回転体19の図示上端に固定されてい
る。内側回転体19は筒状でその外周面に筒状の外側回
転体20が接合されている。The anode target 17 has a target layer 17 a for emitting X-rays on the surface on the side of the cathode 14, and is fixed to the upper end of the inner rotating body 19 in the figure by a nut 18. The inner rotating body 19 is cylindrical, and a cylindrical outer rotating body 20 is joined to the outer peripheral surface thereof.
【0020】外側回転体20は、上端部分の一部が内側
回転体19に接合され、その下方部分は内側回転体19
との間に隙間が設けられている。内側回転体19内部の
中心部分に軸方向に空間21が設けられ、空間21内に
固定体22が嵌合している。内側回転体19の図示下端
の開口はスラストリング23で封止されている。The outer rotating body 20 has a part of an upper end portion joined to the inner rotating body 19 and a lower part thereof has an inner rotating body 19.
And a gap is provided therebetween. A space 21 is provided in the axial direction at a central portion inside the inner rotating body 19, and a fixed body 22 is fitted in the space 21. The opening at the lower end in the figure of the inner rotating body 19 is sealed with a thrust ring 23.
【0021】固定体22は、内側回転体19および外側
回転体20などとともに陽極ターゲット17を回転可能
に支持する回転機構を構成する。固定体22の下端22
1はスラストリング23および封止リング13dを貫通
し真空外囲器13の外側まで伸びている。固定体22に
はスラストリング23と隣接する中間部分に外径が大き
い径大部22aが設けられている。径大部22aの図示
上面は内側回転体19の段差面と対向し、径大部22a
の図示下面はスラストリング23と対向している。固定
体22は真空外囲器13外に位置するその環状段差部分
が、固定部材24の図示上方に山形に突出する環状突出
部24aによって突き当てで支持され、ねじ10による
締め付けで固定されている。The fixed body 22 constitutes a rotating mechanism for rotatably supporting the anode target 17 together with the inner rotating body 19 and the outer rotating body 20. Lower end 22 of fixed body 22
Reference numeral 1 extends through the thrust ring 23 and the sealing ring 13 d to the outside of the vacuum envelope 13. The fixed body 22 is provided with a large-diameter portion 22 a having a large outer diameter at an intermediate portion adjacent to the thrust ring 23. The illustrated upper surface of the large-diameter portion 22a faces the step surface of the inner rotating body 19, and the large-diameter portion 22a
Is opposed to the thrust ring 23. The fixed body 22 has its annular step located outside the vacuum envelope 13 supported by an abutting annular projection 24 a projecting upward in the figure from the fixing member 24 and fixed by tightening with the screw 10. .
【0022】固定部材24の周辺部24bは平坦状に広
がり、周辺部24bの一部に絶縁油が通る冷却媒体用透
孔24cが設けられている。固定部材24は壺状の保持
部材25に固定され、保持部材25の外端は管容器11
に固定されている。The peripheral portion 24b of the fixing member 24 spreads flat, and a part of the peripheral portion 24b is provided with a cooling medium through hole 24c through which insulating oil passes. The fixing member 24 is fixed to a pot-shaped holding member 25, and the outer end of the holding member 25 is
It is fixed to.
【0023】真空外囲器13の前壁13c部分の中央
に、真空外囲器13の一部を構成する保持構体26が気
密接合されている。保持構体26には、管容器11の前
壁部分11bの側に開口をもつ穴26aが管軸に沿って
設けられている。穴26aにパイプ27の下端が挿入さ
れ、パイプ27の上端は、冷却媒体たとえば絶縁油が導
入する管容器11の第1開口部111bに接続されてい
る。At the center of the front wall 13c of the vacuum envelope 13, a holding structure 26 constituting a part of the vacuum envelope 13 is hermetically joined. The holding structure 26 is provided with a hole 26a having an opening on the side of the front wall portion 11b of the tube container 11 along the tube axis. The lower end of the pipe 27 is inserted into the hole 26a, and the upper end of the pipe 27 is connected to the first opening 111b of the tube 11 into which a cooling medium, for example, insulating oil is introduced.
【0024】このとき、矢印Y1で示すように、冷却用
循環路が管容器11内に形成される。たとえば第1開口
部111bから導入された冷却媒体たとえば絶縁油は、
パイプ27内を下降し、穴26aの内部でパイプ27の
外側を上昇し、さらに、管容器11と真空外囲器13の
隙間を通り、固定部材24の冷却媒体用透孔24cを経
て第2開口部111cから導出される。At this time, as shown by an arrow Y1, a cooling circuit is formed in the tube vessel 11. For example, a cooling medium introduced from the first opening 111b, for example, insulating oil,
It descends inside the pipe 27, rises outside the pipe 27 inside the hole 26 a, further passes through the gap between the tube container 11 and the vacuum envelope 13, passes through the cooling medium through hole 24 c of the fixing member 24, and It is derived from the opening 111c.
【0025】また、保持構体26のたとえば下端部分に
反跳電子トラップ28がナット29で固定され、保持構
体26と反跳電子トラップ28はたとえば電気的、熱
的、あるいは機械的に連結している。この場合、ナット
29の一部が内側回転体19の上方空間19a部分に入
り込んだ形になっている。反跳電子トラップ28は所定
幅に形成され、陰極14から陽極ターゲット17に向う
電子ビームeの通路部分を越えその先まで伸びている。
反跳電子トラップ28は保持構体26に固定されている
厚さの大きい厚板部28aおよびこの厚板部28aから
外側方向に連続する厚さの小さい薄板部28bから構成
されている。A recoil electron trap 28 is fixed to, for example, a lower end portion of the holding structure 26 with a nut 29, and the holding structure 26 and the recoil electron trap 28 are electrically, thermally, or mechanically connected, for example. . In this case, a part of the nut 29 has entered the upper space 19 a of the inner rotating body 19. The recoil electron trap 28 is formed to have a predetermined width, and extends beyond the path of the electron beam e from the cathode 14 to the anode target 17 to the end thereof.
The recoil electron trap 28 is composed of a thick plate portion 28a having a large thickness fixed to the holding structure 26 and a thin plate portion 28b having a small thickness continuing outward from the thick plate portion 28a.
【0026】厚板部28aの陽極ターゲット17側の面
には、陽極ターゲット17を固定しているナット18を
避けそれよりも外側の部分が陽極ターゲット17に接近
する向きに段差28cが設けられている。薄板部28b
には、電子ビームeの通路となる電子ビーム用透孔28
cが設けられている。反跳電子トラップ28には、冷却
媒体などを利用した冷却用の熱交換チャンバたとえば冷
却路などが内部に設けられておらず、保持構体26が貫
通する貫通孔の部分および電子ビーム用透孔28cの部
分を除いて、陰極14側に位置する面と陽極ターゲット
17側に位置する面とで挟まれた厚さ部分たとえば厚板
部28aおよび薄板部28bは実質的に中実に形成され
ている。A step 28c is provided on the surface of the thick plate portion 28a on the side of the anode target 17 in such a direction that a portion outside the nut 18 fixing the anode target 17 approaches the anode target 17. I have. Thin plate part 28b
The electron beam through hole 28 which is a passage for the electron beam e.
c is provided. The recoil electron trap 28 is not provided with a heat exchange chamber for cooling using a cooling medium or the like, for example, a cooling passage, and the portion of the through hole through which the holding structure 26 passes and the electron beam through hole 28c Except for the portion described above, the thickness portions, for example, the thick plate portion 28a and the thin plate portion 28b, sandwiched between the surface located on the cathode 14 side and the surface located on the anode target 17 side are formed substantially solid.
【0027】また、内側回転体19と固定体22の対向
部分、たとえば内側回転体19の内周面と固定体22の
外周面との間にラジアル方向の動圧式すべり軸受が形成
されている。また、固定体22の径大部22aの上面と
内側回転体19の段差面との間、および、径大部22a
の下面とスラストリング23との間にスラスト方向の動
圧式すべり軸受が形成されている。これら動圧式すべり
軸受は、たとえば対向する一方の面にらせん溝を形成
し、らせん溝や軸受間隙に液体金属潤滑材を充填して構
成されている。また、真空外囲器13の径小部分13b
の外側に回転磁界を発生するステータ30が配置されて
いる。A radial dynamic sliding bearing is formed between the inner rotating body 19 and the fixed body 22, for example, between the inner circumferential surface of the inner rotating body 19 and the outer circumferential surface of the fixed body 22. Further, between the upper surface of the large-diameter portion 22a of the fixed body 22 and the step surface of the inner rotating body 19, and between the large-diameter portion 22a
And a thrust ring 23, a thrust dynamic sliding bearing is formed in the thrust direction. These dynamic pressure type sliding bearings are formed, for example, by forming a spiral groove on one of the opposing surfaces and filling the spiral groove and the bearing gap with a liquid metal lubricant. Also, the small diameter portion 13b of the vacuum envelope 13
A stator 30 for generating a rotating magnetic field is arranged outside the circumstance.
【0028】上記した構成において、回転陽極型X線管
装置が動作状態に入る場合、ステータ30のコイルに電
流を流して回転磁界を発生させる。回転磁界によって、
内側回転体19および外側回転体20が回転し、陽極タ
ーゲット17がこれらと一体で回転する。この状態で、
陰極14が放出した電子ビームeを陽極ターゲット17
上のターゲット層17aに衝突させ、陽極ターゲット1
7からX線を放出させる。X線は、矢印Y2で示すよう
に、真空外囲器13の出力窓131および管容器11の
出力窓111aを通して外部に出力される。In the above configuration, when the rotating anode type X-ray tube apparatus enters an operating state, a current is supplied to the coil of the stator 30 to generate a rotating magnetic field. By the rotating magnetic field,
The inner rotating body 19 and the outer rotating body 20 rotate, and the anode target 17 rotates integrally therewith. In this state,
The electron beam e emitted from the cathode 14 is applied to the anode target 17.
The anode target 1 is caused to collide with the upper target layer 17a.
7 emits X-rays. The X-ray is output to the outside through the output window 131 of the vacuum envelope 13 and the output window 111a of the tube container 11, as indicated by an arrow Y2.
【0029】このとき、陽極ターゲット17から後方に
散乱する反跳電子は反跳電子トラップ28で捕捉され
る。反跳電子の捕捉で反跳電子トラップ28の温度が上
昇する。この熱は熱輻射などによって真空外囲器13に
伝わり真空外囲器13の外側を流れる絶縁油へと伝導
し、あるいは、保持構体26内を流れる絶縁油へと伝導
し放散される。At this time, recoil electrons scattered backward from the anode target 17 are captured by the recoil electron trap 28. The temperature of the recoil electron trap 28 rises due to the capture of the recoil electrons. This heat is transmitted to the vacuum envelope 13 by heat radiation or the like and is conducted to the insulating oil flowing outside the vacuum envelope 13 or is conducted to the insulating oil flowing inside the holding structure 26 and is radiated.
【0030】上記したように、反跳電子トラップ28は
X線が照射される比較的短時間に高いパワーで加熱され
る。この熱は熱伝導によって反跳電子トラップ28全体
に伝わり蓄積され、反跳電子トラップ28は全体の温度
が上昇する。反跳電子トラップ28の熱は、熱輻射や熱
伝導によって緩やかに絶縁油などに伝達され、X線照射
が中断されている比較的長い時間の間に徐々に放散され
る。As described above, the recoil electron trap 28 is heated with a high power in a relatively short time when X-rays are irradiated. This heat is transmitted to and accumulated in the entire recoil electron trap 28 by heat conduction, and the temperature of the entire recoil electron trap 28 rises. The heat of the recoil electron trap 28 is gradually transmitted to insulating oil or the like by heat radiation or heat conduction, and is gradually dissipated during a relatively long time during which X-ray irradiation is interrupted.
【0031】上記した構成によれば、反跳電子の大部分
は反跳電子トラップ28で捕捉される。そのため、反跳
電子の陽極ターゲット17への再衝突が少なくなり、陽
極ターゲット17の加熱が抑制される。また、焦点外X
線の放出も少なくなり、X線画像の明瞭度の低下が防止
される。また、反跳電子トラップ28の出力窓131側
の先端と陽極ターゲット17の外端部が管軸を中心とす
る半径方向にほぼ同じ位置にあるため、真空外囲器13
が大きくなることもない。According to the above configuration, most of the recoil electrons are captured by the recoil electron trap 28. Therefore, recoil of the recoil electrons with the anode target 17 is reduced, and the heating of the anode target 17 is suppressed. Also, out of focus X
The emission of the line is also reduced, and the decrease in the clarity of the X-ray image is prevented. In addition, since the tip of the recoil electron trap 28 on the output window 131 side and the outer end of the anode target 17 are substantially at the same position in the radial direction about the tube axis, the vacuum envelope 13
Does not grow.
【0032】また、管容器11内や保持構体26内を流
れる絶縁油によって反跳電子トラップ28を冷却してい
る。このような構造は既存であるため、反跳電子トラッ
プ28を冷却するための冷却路を新たに設ける必要がな
く、X線管装置が大型化することもない。その結果、高
出力に対応可能な反跳電子トラップを有する回転陽極型
X線管が得られ、また、回転陽極型X線管装置の大型化
が防止される。The recoil electron trap 28 is cooled by insulating oil flowing in the tube 11 and the holding structure 26. Since such a structure is existing, there is no need to newly provide a cooling path for cooling the recoil electron trap 28, and the X-ray tube device does not increase in size. As a result, a rotating anode X-ray tube having a recoil electron trap capable of handling high output is obtained, and the size of the rotating anode X-ray tube device is prevented from increasing.
【0033】次に、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では、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。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 2, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is partially omitted.
【0034】この実施形態の場合、電子ビーム用透孔2
8cはその断面形状が陰極14側でお椀状に広がり、陰
極14側の開口の方が陽極ターゲット17側の開口より
も大きく形成されている。また、保持構体26に固定さ
れた側から遠い反跳電子トラップ28の先端に、たとえ
ば陽極ターゲット17側にほぼ直角に折れ曲がる延長部
281が設けられている。延長部281は、陽極ターゲ
ット17と真空外囲器13たとえば出力窓131との間
に位置し、X線の通路となるX線用透孔282が設けら
れている。延長部281は、X線用透孔282の部分を
除いて、陽極ターゲット17側の面と出力窓131側の
面とで挟まれた厚さ部分が中実に形成されている。In the case of this embodiment, the electron beam through hole 2
8c has a cross-sectional shape spreading like a bowl on the cathode 14 side, and the opening on the cathode 14 side is formed larger than the opening on the anode target 17 side. An extension 281 is provided at the tip of the recoil electron trap 28 far from the side fixed to the holding structure 26, for example, to bend substantially at right angles to the anode target 17 side. The extension part 281 is located between the anode target 17 and the vacuum envelope 13, for example, the output window 131, and is provided with an X-ray through-hole 282 serving as an X-ray passage. Except for the X-ray through hole 282, the extension 281 has a solid thickness portion sandwiched between the surface on the anode target 17 side and the surface on the output window 131 side.
【0035】この構成によれば、所望の進行方向から横
方向にずれたX線は反跳電子トラップ28で遮蔽され
る。その結果、出力窓131への照射が防止され出力窓
131の加熱が抑えられる。According to this configuration, X-rays shifted laterally from the desired traveling direction are shielded by the recoil electron trap 28. As a result, irradiation to the output window 131 is prevented, and heating of the output window 131 is suppressed.
【0036】次に、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では、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。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 3, parts corresponding to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is partially omitted.
【0037】管容器11の前壁部分11bに第1開口部
111bおよび第2開口部111cが設けられ、また、
前壁部分11bと回転陽極型X線管12との間の空間を
2分する隔壁31が設けられている。A first opening 111b and a second opening 111c are provided in a front wall portion 11b of the tube container 11, and
A partition wall 31 that divides a space between the front wall portion 11b and the rotary anode X-ray tube 12 into two is provided.
【0038】内側回転体19の内側に筒状の内部回転体
32が一体に設けられ、内部回転体32の図示下端の開
口はスラストリング23で封止され、内部回転体32の
図示上端の開口は封止リング33で封止されている。そ
して、内部回転体32の内側空間32aに固定体22が
嵌合している。固定体22は、内部回転体32などとと
もに陽極ターゲット17を回転可能に支持する回転機構
を構成し、封止リング33と隣接する部分に第2の径大
部34が形成され、固定体22の上端は隔壁31の上方
まで伸びて隔壁31に固定されている。たとえば隔壁3
1中央の貫通孔の部分に固定部材35が取り付けられ、
固定体22の環状段差部分36が固定部材35の図示下
方に突出する環状突出端35aによって突き当てで支持
され、ナット37による締め付けで固定されている。A cylindrical internal rotator 32 is integrally provided inside the inner rotator 19, and the opening at the lower end of the inner rotator 32 is sealed with the thrust ring 23, and the opening at the upper end of the inner rotator 32 is shown. Is sealed with a sealing ring 33. The fixed body 22 is fitted in the inner space 32 a of the internal rotating body 32. The fixed body 22 constitutes a rotation mechanism that rotatably supports the anode target 17 together with the internal rotating body 32 and the like. A second large-diameter portion 34 is formed in a portion adjacent to the sealing ring 33, and The upper end extends to above the partition 31 and is fixed to the partition 31. For example, partition 3
1 A fixing member 35 is attached to a central through hole,
The annular stepped portion 36 of the fixed body 22 is abutted and supported by an annular projecting end 35 a of the fixing member 35 projecting downward in the figure, and is fixed by tightening with a nut 37.
【0039】また、固定体22を囲んで固定部材35お
よび隔壁31を貫通する複数の孔38が設けられてい
る。回転陽極型X線管12側に位置する隔壁31の図示
下面には、孔38の外側に、回転陽極型X線管12方向
に伸びる筒状ガイド部材39が設けられている。Further, a plurality of holes 38 penetrating the fixing member 35 and the partition wall 31 surrounding the fixing body 22 are provided. A cylindrical guide member 39 extending in the direction of the rotary anode X-ray tube 12 is provided outside the hole 38 on the lower surface of the partition wall 31 located on the rotary anode X-ray tube 12 side.
【0040】また、固定体22の環状段差部分36の外
周面に、筒状接合部材40が固定体22と気密接合され
ている。また、真空外囲器13の中央に固定リング41
が設けられ、固定リング41上端の内側に折り曲げられ
た折曲部41a内側の面と、筒状接合部材40および固
定体22それぞれの外周面との間に反跳電子トラップ2
8が接合されている。A cylindrical joining member 40 is hermetically joined to the fixed body 22 on the outer peripheral surface of the annular step portion 36 of the fixed body 22. Further, a fixing ring 41 is provided at the center of the vacuum envelope 13.
The recoil electron trap 2 is provided between the inner surface of the bent portion 41 a bent inside the upper end of the fixing ring 41 and the outer peripheral surfaces of the cylindrical joining member 40 and the fixed body 22.
8 are joined.
【0041】反跳電子トラップ28は、たとえば筒状部
分42aおよび筒状部分42a下端から所定幅で管軸を
中心とする半径方向に伸びる水平部分42bから構成さ
れている。反跳電子トラップ28の筒状部分42aたと
えばその外周面と内周面とで挟まれた厚さ部分、およ
び、水平部分42bたとえば陰極側上面と陽極ターゲッ
ト側下面とで挟まれた厚さ部分は、電子ビーム用透孔2
8cの部分を除いて、いずれも実質的に中実に形成され
ている。また、反跳電子トラップ28を構成する筒状部
分42aの図示下方部分は固定体22外周面との間に隙
間が設けられている。The recoil electron trap 28 comprises, for example, a cylindrical portion 42a and a horizontal portion 42b extending from a lower end of the cylindrical portion 42a in a predetermined width in a radial direction around the tube axis. The cylindrical portion 42a of the recoil electron trap 28, for example, the thickness portion sandwiched between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, and the horizontal portion 42b, for example, the thickness portion sandwiched between the cathode upper surface and the anode target lower surface, , Electron beam through hole 2
Except for the portion 8c, all are substantially solid. In addition, a gap is provided between the lower part of the cylindrical portion 42 a of the recoil electron trap 28 in the figure and the outer peripheral surface of the fixed body 22.
【0042】固定体22には、上端面から下端面まで貫
通する透孔43が管軸に沿って形成され、透孔43の図
示上端の開口部43aは管44を介して第1開口部11
1bに接続され、図示下端の開口部43bは管容器11
内に開口している。A through hole 43 penetrating from the upper end surface to the lower end surface is formed in the fixed body 22 along the tube axis. The opening 43 a at the upper end of the through hole 43 in the drawing is connected to the first opening 11 through the tube 44.
1b, the opening 43b at the lower end of the drawing is
Open inside.
【0043】このとき、矢印Y1で示すように、第1開
口部111bから管44、固定体22の透孔43、固定
部材24の媒体用透孔24c、管容器11と真空外囲器
13の隙間、筒状ガイド部材39と反跳電子トラップ2
8の隙間、隔壁31の孔38、第2開口部111cをそ
れぞれ順に結ぶ冷却媒体用循環路が形成される。At this time, as shown by an arrow Y1, the pipe 44, the through hole 43 of the fixed body 22, the medium through hole 24c of the fixed member 24, the tube container 11 and the vacuum envelope 13 from the first opening 111b. Clearance, cylindrical guide member 39 and recoil electron trap 2
8, a circulation path for the cooling medium is formed which sequentially connects the gap 8, the hole 38 of the partition wall 31, and the second opening 111c.
【0044】上記した構成によれば、反跳電子トラップ
28が真空外囲器13の一部を構成している。そのた
め、絶縁油が反跳電子トラップ28に直接接触して流
れ、絶縁油と反跳電子トラップ28の接触面積が広がり
冷却効率が向上する。また、反跳電子トラップ28を囲
んで筒状ガイド部材39が配置され、反跳電子トラップ
28と筒状ガイド部材39間の絶縁油の通路が狭くなっ
ている。この場合、反跳電子トラップ28と筒状ガイド
部材39間を流れる絶縁油の流速が早くなり冷却効率が
向上する。また、固定体22内の透孔43が直線状に形
成されているため、透孔43内を流れる絶縁油の流速を
早くでき、冷却効率が向上する。According to the above configuration, the recoil electron trap 28 constitutes a part of the vacuum envelope 13. Therefore, the insulating oil flows in direct contact with the recoil electron trap 28, and the contact area between the insulating oil and the recoil electron trap 28 is increased, thereby improving the cooling efficiency. Further, a cylindrical guide member 39 is arranged so as to surround the recoil electron trap 28, and a passage of insulating oil between the recoil electron trap 28 and the cylindrical guide member 39 is narrowed. In this case, the flow speed of the insulating oil flowing between the recoil electron trap 28 and the cylindrical guide member 39 is increased, and the cooling efficiency is improved. Further, since the through holes 43 in the fixed body 22 are formed in a straight line, the flow rate of the insulating oil flowing through the through holes 43 can be increased, and the cooling efficiency is improved.
【0045】次に、本発明の他の実施形態について図4
を参照して説明する。図4では、図1ないし図3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。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In FIG. 4, parts corresponding to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is partially omitted.
【0046】管容器11の図示右側の側壁部分11aに
第2開口部111cが設けられ、真空外囲器13の径小
部分13bの後面は径小部分13bをそのまま延長して
封止されている。また、内部回転体32は図示下端を底
とする有底円筒状に形成され、図示上端の開口は封止リ
ング33で封止されている。内部円筒体32の内部空間
に固定体22が嵌合し、固定体22の封止リング33と
の隣接部分に径大部34が形成されている。また、固定
体22の中心部に管軸方向に穴51が形成され、この穴
51にパイプ52が挿入されている。パイプ52の上端
開口部52aは第1開口部111bに接続され、下端開
口部52bは固定体22の穴51の底部近くに開口して
いる。また、内側回転体19の一部たとえば内部回転体
32との間に位置する部分が、他の内側回転体19部分
よりも熱伝導率の低い筒状部材53で形成されている。A second opening 111c is provided in the right side wall portion 11a of the tube container 11 in the drawing, and the rear surface of the small diameter portion 13b of the vacuum envelope 13 is sealed by extending the small diameter portion 13b as it is. . The internal rotating body 32 is formed in a bottomed cylindrical shape having a bottom at the bottom in the figure, and an opening at the top in the figure is sealed with a sealing ring 33. The fixed body 22 is fitted in the internal space of the inner cylindrical body 32, and a large-diameter portion 34 is formed in a portion of the fixed body 22 adjacent to the sealing ring 33. A hole 51 is formed at the center of the fixed body 22 in the pipe axis direction, and a pipe 52 is inserted into the hole 51. The upper end opening 52a of the pipe 52 is connected to the first opening 111b, and the lower end opening 52b opens near the bottom of the hole 51 of the fixed body 22. Further, a portion of the inner rotating body 19, for example, a portion located between the inner rotating body 32 and the inner rotating body 32, is formed of a tubular member 53 having a lower thermal conductivity than the other inner rotating body 19.
【0047】上記した構成の場合、矢印Y1で示すよう
に、第1開口部111bから管44、パイプ52の内
側、穴51内部のパイプ52外側、隔壁31の孔38、
筒状ガイド部材39と反跳電子トラップ28の隙間、管
容器11と真空外囲器13の隙間、第2開口部111c
をそれぞれ順に結ぶ冷却媒体用循環路が形成される。な
お、この構成の場合、動圧式すべり軸受は内部回転体3
2と固定体22間などに形成される。In the case of the above-described configuration, as shown by the arrow Y1, the pipe 44, the inside of the pipe 52, the outside of the pipe 52 inside the hole 51, the hole 38 of the partition wall 31,
The gap between the cylindrical guide member 39 and the recoil electron trap 28, the gap between the tube container 11 and the vacuum envelope 13, the second opening 111c
Are sequentially connected to each other. In the case of this configuration, the dynamic pressure type sliding bearing is the internal rotating body 3
2 and the fixed body 22.
【0048】上記した構成によれば、内側回転体19の
一部を熱伝導率の低い筒状部材53で形成している。そ
のため、陽極ターゲット17から内部回転体32に伝わ
る熱が少なくなり、軸受部分の温度上昇が抑えられる。According to the above-described configuration, a part of the inner rotating body 19 is formed by the cylindrical member 53 having low thermal conductivity. Therefore, the heat transmitted from the anode target 17 to the internal rotating body 32 is reduced, and the temperature rise of the bearing portion is suppressed.
【0049】次に、本発明の他の実施形態について図5
を参照して説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG.
【0050】管容器の前壁部分11bの図示右側に外側
に突出する突出部61が形成されている。図示左側の側
壁部分11cの上方に絶縁油が導出する第2開口部11
1cが設けられ、下方に絶縁油が導入される第1開口部
111bが設けられている。また、真空外囲器13の前
壁13cは、そのほとんどの部分が反跳電子トラップ2
8で形成されている。反跳電子トラップ28の陽極ター
ゲット17側の中央部分に凹部62が形成され、この凹
部62の部分にたとえば陽極ターゲット17を固定する
ナット18の一部が入り込んだ形になっている。A protruding portion 61 is formed on the right side of the front wall portion 11b of the tube container so as to protrude outward. The second opening 11 through which the insulating oil flows out above the side wall portion 11c on the left side of the drawing.
1c is provided, and a first opening 111b into which insulating oil is introduced is provided below. Most of the front wall 13c of the vacuum envelope 13 has a recoil electron trap 2
8. A concave portion 62 is formed in the center portion of the recoil electron trap 28 on the anode target 17 side, and a portion of the nut 18 for fixing the anode target 17 is inserted into the concave portion 62, for example.
【0051】反跳電子トラップ28の電子ビーム用透孔
28cの断面形状は陰極14側がお椀状に広がりその開
口は陽極ターゲット17側の開口よりも大きく構成され
ている。また、反跳電子トラップ28の端部に、たとえ
ば陽極ターゲット17側にほぼ直角に折れ曲がる延長部
281が設けられている。延長部281は、陽極ターゲ
ット17と真空外囲器13たとえば出力窓131との間
に位置し、X線の通路となるX線用透孔282が設けら
れている。延長部281は、X線用透孔282の部分を
除き、陽極ターゲット17側の面と出力窓131側の面
との間の厚さ部分が中実に形成されている。The cross-sectional shape of the electron beam through hole 28c of the recoil electron trap 28 is such that the side of the cathode 14 expands like a bowl and the opening thereof is larger than the opening of the anode target 17 side. An extension 281 is provided at an end of the recoil electron trap 28, for example, so as to be bent substantially at a right angle toward the anode target 17. The extension part 281 is located between the anode target 17 and the vacuum envelope 13, for example, the output window 131, and is provided with an X-ray through-hole 282 serving as an X-ray passage. The extension 281 has a solid thickness portion between the surface on the anode target 17 side and the surface on the output window 131 side except for the X-ray through hole 282.
【0052】また、反跳電子トラップ28に筒状の支持
リング15が気密接合されている。支持リング15はそ
の上方部分が管容器11の突出部61内に位置し、支持
リング15上端の内側に折り曲げられた折曲部15a内
側の面に支持部材16が固定され、この支持部材16に
陰極14が固定されている。A cylindrical support ring 15 is hermetically joined to the recoil electron trap 28. The upper portion of the support ring 15 is located within the protrusion 61 of the tube container 11, and the support member 16 is fixed to the inner surface of the bent portion 15 a bent inside the upper end of the support ring 15. The cathode 14 is fixed.
【0053】上記した構成の場合、矢印Y1で示すよう
に、第1開口部111b、固定部材24の媒体用透孔2
4c、管容器11と真空外囲器13の隙間、第2開口部
111cを順に結ぶ冷却媒体用循環路が形成される。In the case of the above configuration, as shown by the arrow Y1, the first opening 111b and the medium through hole 2 of the fixing member 24 are formed.
4c, a cooling medium circulation path connecting the gap between the tube container 11 and the vacuum envelope 13 and the second opening 111c in this order is formed.
【0054】この構成によれば、反跳電子トラップ28
が真空外囲器13の径大部分13a前面の一部を形成
し、真空容器内に露出する面積が広くなっている。その
ため、絶縁油への熱伝導が多く良好な熱放熱効果が得ら
れる。また、進行方向から横方向にずれたX線は反跳電
子トラップ28で遮蔽され、出力窓131への照射が防
止され出力窓131の加熱が抑えられる。According to this configuration, the recoil electron trap 28
Forms a part of the front surface of the large-diameter portion 13a of the vacuum envelope 13, and the area exposed in the vacuum vessel is large. Therefore, a good heat radiation effect can be obtained with a large amount of heat conduction to the insulating oil. Further, the X-rays deviated in the lateral direction from the traveling direction are shielded by the recoil electron trap 28, irradiation to the output window 131 is prevented, and the heating of the output window 131 is suppressed.
【0055】次に、本発明の他の実施形態について図6
を参照して説明する。図6では、図5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。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. 6, parts corresponding to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is partially omitted.
【0056】この実施形態は、反跳電子トラップ28が
真空外囲器13の前壁13cの図示右側部分を構成して
いる。そして、管容器11の突出部61の内面と支持リ
ング15との間に、冷却媒体用通路を形成するための筒
状をした冷却路用構体66が配置されている。冷却路用
構体66は反跳電子トラップ28側の開口66aが陰極
側の開口66bよりも大きく構成され、冷却路用構体6
6と反跳電子トラップ28との間、および、冷却路用構
体66と支持リング15との間にほぼ環状で狭い絶縁油
用の通路が形成されている。In this embodiment, the recoil electron trap 28 constitutes the right part of the front wall 13c of the vacuum envelope 13 in the drawing. A cylindrical cooling path structure 66 for forming a cooling medium path is disposed between the inner surface of the projecting portion 61 of the tube container 11 and the support ring 15. The cooling path assembly 66 is configured such that the opening 66a on the recoil electron trap 28 side is larger than the opening 66b on the cathode side.
A substantially annular and narrow passage for insulating oil is formed between the recoil electron trap 6 and the recoil electron trap 28 and between the cooling path structure 66 and the support ring 15.
【0057】上記した構成によれば、矢印Y1で示すよ
うに、第1開口部111c、固定部材24の媒体用透孔
24c、管容器11と真空外囲器13の隙間、冷却路用
構体66と反跳電子トラップ28の隙間、冷却路用構体
66と支持リング15の隙間、第2開口部111cを順
に結ぶ冷却媒体用循環路が形成される。According to the above-described structure, as shown by the arrow Y1, the first opening 111c, the medium through-hole 24c of the fixing member 24, the gap between the tube container 11 and the vacuum envelope 13, the cooling path structure 66. And a gap between the recoil electron trap 28, a gap between the cooling path structure 66 and the support ring 15, and a cooling medium circulation path connecting the second opening 111 c in this order.
【0058】この構成によれば、冷却路用構体66と反
跳電子トラップ28の隙間が狭いため流速が早くなり放
熱効率が向上する。また、所望の進行方向から横方向に
ずれたX線は反跳電子トラップ28で遮蔽され、出力窓
131の加熱が抑えられる。また、反跳電子トラップ2
8の加熱部と絶縁油の流路との距離が短く放熱効率が向
上する。According to this configuration, since the gap between the cooling path assembly 66 and the recoil electron trap 28 is narrow, the flow velocity is increased, and the radiation efficiency is improved. Further, the X-rays shifted laterally from the desired traveling direction are shielded by the recoil electron trap 28, and the heating of the output window 131 is suppressed. In addition, recoil electron trap 2
8, the distance between the heating section and the flow path of the insulating oil is short, and the heat radiation efficiency is improved.
【0059】次に、本発明の他の実施形態について、反
跳電子トラップの管軸に関してその一方の側を抜き出し
た図7を参照して説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7 in which one side of the tube axis of the recoil electron trap is extracted.
【0060】この実施形態の場合、たとえば陽極ターゲ
ットを支持する回転機構を構成する固定体71に反跳電
子トラップ28がナット72で固定されている。そし
て、反跳電子トラップ28のたとえば固定体71側に位
置する厚板部28aの陰極側の面に、複数の溝73がた
とえば管軸mと同心に円弧状にその幅全体にわたって形
成されている。さらに、溝73の形成された陰極側の表
面に、放熱効果を高めるために黒化被膜74が形成され
ている。また、電子ビーム用透孔28cの近傍たとえば
陽極ターゲット側の表面で電子ビーム用透孔28cを囲
んだ領域75a、および、電子ビーム用透孔28cの内
面75bに、サンドブラスト加工などによるフロスト状
の細かい凹凸が設けられている。この場合、凹凸は、電
子ビーム用透孔28cを囲んだ領域75aおよび電子ビ
ーム用透孔28cの内面全体に形成してもよく、反跳電
子が多く入射する電子ビーム用透孔28cの内面の一部
だけに形成してもよい。In this embodiment, for example, the recoil electron trap 28 is fixed with a nut 72 to a fixed body 71 constituting a rotating mechanism for supporting the anode target. A plurality of grooves 73 are formed, for example, in a circular arc shape concentrically with the tube axis m over the entire width thereof, for example, on the cathode side surface of the thick plate portion 28a located on the fixed body 71 side of the recoil electron trap 28, for example. . Further, a blackened film 74 is formed on the surface on the cathode side where the groove 73 is formed in order to enhance the heat radiation effect. In addition, in the vicinity of the electron beam through hole 28c, for example, a region 75a surrounding the electron beam through hole 28c on the surface on the side of the anode target and the inner surface 75b of the electron beam through hole 28c, fine frost-shaped by sandblasting or the like. Irregularities are provided. In this case, the unevenness may be formed in the region 75a surrounding the electron beam through hole 28c and the entire inner surface of the electron beam through hole 28c, and the inner surface of the electron beam through hole 28c into which many recoil electrons are incident. It may be formed only in part.
【0061】この構成によれば、反跳電子トラップ28
の表面積が大きくなり、また、黒化被膜74が形成され
ているため、反跳電子トラップ28の熱輻射効率が向上
する。また、フロスト状の凹凸が形成されているため、
反跳電子トラップ28から陽極ターゲット17方向に反
射する二次散乱電子が少なくなり、その分、陽極ターゲ
ット17の加熱が抑えられ、同時に、不要なX線の発生
が抑えられる。According to this configuration, the recoil electron trap 28
Has a large surface area and the blackened film 74 is formed, so that the heat radiation efficiency of the recoil electron trap 28 is improved. Also, because frost-like irregularities are formed,
The number of secondary scattered electrons reflected from the recoil electron trap 28 toward the anode target 17 is reduced, and accordingly, the heating of the anode target 17 is suppressed, and at the same time, the generation of unnecessary X-rays is suppressed.
【0062】上記の図1や図2、図5、図6の実施形態
の場合、陽極部分や陰極部分と真空外囲器との間を電気
的に絶縁し、真空外囲器および反跳電子トラップを接地
し、陽極部分に正電圧を印加し陰極に負電圧を印加する
いわゆる中性点接地構造に設定できる。また、図1乃至
図6の実施形態の場合、陽極部分と真空外囲器間を電気
的に接続し、陽極部分および真空外囲器、反跳電子トラ
ップをそれぞれ接地し、陰極に負電圧を印加するいわゆ
る陽極接地構造に設定することもできる。この場合、反
跳電子トラップは陽極部分と同様に接地され、陽極ター
ゲットに衝突する電子のうち、後方に散乱される後方散
乱電子の大部分は固定ターゲットで捕捉される。その結
果、後方散乱電子の陽極ターゲットへの再衝突による陽
極ターゲットの加熱が防止され、不要な焦点外X線の放
射がなくなり、X線画像の明瞭度の低下が防止される。In the embodiments shown in FIGS. 1, 2, 5, and 6, the insulation between the anode and cathode parts and the vacuum envelope is electrically insulated, and the vacuum envelope and the recoil electron The trap can be set to a so-called neutral grounding structure in which the trap is grounded, a positive voltage is applied to the anode part, and a negative voltage is applied to the cathode. 1 to 6, the anode portion and the vacuum envelope are electrically connected, the anode portion, the vacuum envelope, and the recoil electron trap are grounded, and a negative voltage is applied to the cathode. A so-called anode grounding structure for applying the voltage may be set. In this case, the recoil electron trap is grounded in the same manner as the anode part, and most of the backscattered electrons scattered backward among the electrons colliding with the anode target are captured by the fixed target. As a result, heating of the anode target due to re-collision of the backscattered electrons with the anode target is prevented, unnecessary emission of out-of-focus X-rays is eliminated, and deterioration of the clarity of the X-ray image is prevented.
【0063】上記の各実施形態において、反跳電子トラ
ップに設けられた電子ビーム用透孔の内面および電子ビ
ーム用透孔の開口に連続する両面、たとえば少なくとも
電子ビーム用透孔の内面の一部を、耐熱性の高い材料た
とえばニオブおよびニオブ合金、モリブデン、モリブデ
ン合金、タンタル、タンタル合金、タングステン、タン
グステン合金、レニウム、レニウム合金の中の一つを主
とする材料で形成すれば、反跳電子トラップの溶融や反
跳電子トラップからの有害なガス発生を防止できる。In each of the above embodiments, the inner surface of the electron beam through hole provided on the recoil electron trap and both surfaces continuous with the opening of the electron beam through hole, for example, at least a part of the inner surface of the electron beam through hole. Is formed of a material having high heat resistance, for example, one of niobium and niobium alloy, molybdenum, molybdenum alloy, tantalum, tantalum alloy, tungsten, tungsten alloy, rhenium, and rhenium alloy. The melting of the trap and the generation of harmful gas from the recoil electron trap can be prevented.
【0064】また、反跳電子トラップに設けられた電子
ビーム用透孔の内面および電子ビーム用透孔周辺の面、
たとえば少なくとも電子ビーム用透孔の内面の一部を原
子番号が45以下の材料で被覆すれば、反跳電子の衝撃
で発生する2次散乱電子を低減できる。Also, the inner surface of the electron beam through hole provided in the recoil electron trap and the surface around the electron beam through hole,
For example, if at least a part of the inner surface of the electron beam through hole is coated with a material having an atomic number of 45 or less, secondary scattered electrons generated by the impact of recoil electrons can be reduced.
【0065】また、反跳電子トラップの一部を銅または
銅合金で形成し、これら銅または銅合金の上に、鉄やニ
ッケルまたはこれらを主成分とする材料を直接または間
接的に接合した構造にすることもできる。この構成の場
合、反跳電子トラップの重量を大きくすることなく、鉄
やニッケルなどの蓄熱機能により反跳電子トラップの蓄
熱容量を増加できる。なお、鉄やニッケルなどの比熱が
大きく有効な蓄熱機能が得られるように、これらの材料
は、動作時、キュリーポイントを100℃以上越えない
温度で使用される。A structure in which a part of the recoil electron trap is formed of copper or a copper alloy, and iron or nickel or a material containing these as a main component is directly or indirectly bonded on the copper or the copper alloy. You can also With this configuration, the heat storage capacity of the recoil electron trap can be increased by the heat storage function of iron or nickel without increasing the weight of the recoil electron trap. These materials are used at a temperature that does not exceed the Curie point by 100 ° C. or more during operation so that an effective heat storage function having a large specific heat, such as iron or nickel, can be obtained.
【0066】[0066]
【発明の効果】本発明によれば、高出力に対応でき装置
の大型化を防止できる反跳電子トラップを有する回転陽
極型X線管を備えた回転陽極型X線管装置を実現でき
る。According to the present invention, it is possible to realize a rotary anode type X-ray tube device provided with a rotary anode type X-ray tube having a recoil electron trap capable of coping with high output and preventing an increase in the size of the device.
【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。FIG. 1 is a schematic sectional view for explaining an embodiment of the present invention.
【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。FIG. 2 is a schematic sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
【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。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
【図4】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。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
【図5】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。FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
【図6】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。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の他の実施形態を説明するための図で、
反跳電子トラップの部分を抜き出して示した概略の断面
図である。FIG. 7 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention.
It is the schematic sectional drawing which extracted and showed the part of the recoil electron trap.
11…管容器 111b…第1開口部 111c…第2開口部 12…回転陽極型X線管 13…真空外囲器 14…陰極 17…陽極ターゲット 17a…ターゲット層 19…内側回転体 20…外側回転体 23…スラストリング 28…反跳電子トラップ 28c…電子ビーム用透孔 e…電子ビーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Tube container 111b ... 1st opening 111c ... 2nd opening 12 ... Rotating anode type X-ray tube 13 ... Vacuum envelope 14 ... Cathode 17 ... Anode target 17a ... Target layer 19 ... Inner rotating body 20 ... Outer rotation Body 23 ... thrust ring 28 ... recoil electron trap 28 c ... hole for electron beam e ... electron beam
Claims (10)
線管を収納する管容器とを具備し、前記回転陽極型X線
管は、真空外囲器内に配置された陰極と、この陰極が発
生した電子ビームの照射でX線を放出する陽極ターゲッ
トと、前記陽極ターゲットと一体に回転する回転体と、
この回転体とともに前記陽極ターゲットを回転可能に支
持する回転機構を構成する固定体と、前記陰極と前記陽
極ターゲットとの間に配置された反跳電子トラップとを
有する回転陽極型X線管装置において、前記反跳電子ト
ラップは、前記真空外囲器の一部と機械的に連結し、か
つ、中実に形成されていることを特徴とする回転陽極型
X線管装置。1. A rotating anode type X-ray tube and a rotating anode type X-ray tube.
A rotating anode X-ray tube, comprising: a cathode disposed in a vacuum envelope; and an anode target for emitting X-rays by irradiation of an electron beam generated by the cathode. A rotating body that rotates integrally with the anode target,
A rotating anode type X-ray tube apparatus having a fixed body constituting a rotating mechanism rotatably supporting the anode target together with the rotating body, and a recoil electron trap disposed between the cathode and the anode target. A rotating anode X-ray tube device, wherein the recoil electron trap is mechanically connected to a part of the vacuum envelope and is formed solid.
線管を収納する管容器とを具備し、前記回転陽極型X線
管は、真空外囲器内に配置された陰極と、この陰極が発
生した電子ビームの照射でX線を放出する陽極ターゲッ
トと、前記陽極ターゲットと一体に回転する回転体と、
この回転体とともに前記陽極ターゲットを回転可能に支
持する回転機構を構成する固定体と、前記陰極と前記陽
極ターゲットとの間に配置された反跳電子トラップとを
有する回転陽極型X線管装置において、前記反跳電子ト
ラップは、前記真空外囲器の一部を構成し、かつ、中実
に形成されていることを特徴とする回転陽極型X線管装
置。2. A rotating anode type X-ray tube, and said rotating anode type X-ray tube.
A rotating anode X-ray tube, comprising: a cathode disposed in a vacuum envelope; and an anode target for emitting X-rays by irradiation of an electron beam generated by the cathode. A rotating body that rotates integrally with the anode target,
A rotating anode type X-ray tube apparatus having a fixed body constituting a rotating mechanism rotatably supporting the anode target together with the rotating body, and a recoil electron trap disposed between the cathode and the anode target. A rotating anode type X-ray tube apparatus, wherein the recoil electron trap forms a part of the vacuum envelope and is formed solid.
空外囲器の一部に冷却媒体が流れる冷却用通路が形成さ
れている請求項1記載の回転陽極型X線管装置。3. The rotary anode X-ray tube apparatus according to claim 1, wherein a cooling passage through which a cooling medium flows is formed in a part of the vacuum envelope to which the recoil electron trap is mechanically connected.
銅または銅合金の第1部材で形成され、この第1部材上
に、鉄、ニッケル、またはこれらを主成分とする第2部
材が直接または間接的に接合されている請求項1乃至請
求項3のいずれか1つに記載の回転陽極型X線管装置。4. The recoil electron trap is at least partially formed of a first member made of copper or a copper alloy, and iron, nickel, or a second member containing these as a main component is directly formed on the first member. 4. The rotary anode X-ray tube apparatus according to claim 1, wherein the rotary anode type X-ray tube apparatus is indirectly joined.
トを100℃以上越えない範囲で使用される請求項4記
載の回転陽極型X線管装置。5. The rotary anode X-ray tube apparatus according to claim 4, wherein the second member is used within a temperature range not exceeding a Curie point by 100 ° C. or more.
ム用透孔内面の少なくとも一部表面は、ニオブおよびニ
オブ合金、モリブデン、モリブデン合金、タンタル、タ
ンタル合金、タングステン、タングステン合金、レニウ
ム、レニウム合金の1つを含む材料で形成されている請
求項1乃至請求項5のいずれか1つに記載の回転陽極型
X線管装置。6. At least a part of the inner surface of the electron beam through hole provided in the recoil electron trap is made of niobium and a niobium alloy, molybdenum, a molybdenum alloy, a tantalum, a tantalum alloy, a tungsten, a tungsten alloy, a rhenium, a rhenium alloy. The rotary anode type X-ray tube device according to any one of claims 1 to 5, wherein the rotary anode type X-ray tube device is formed of a material containing one of the following.
面の少なくとも一部に溝が形成されている請求項1乃至
請求項6のいずれか1つに記載の回転陽極型X線管装
置。7. The rotary anode X-ray tube apparatus according to claim 1, wherein a groove is formed in at least a part of a surface of the recoil electron trap located on the cathode side.
面の少なくとも一部に黒化膜が形成されている請求項1
乃至請求項7のいずれか1つに記載の回転陽極型X線管
装置。8. A blackening film is formed on at least a part of the surface of the recoil electron trap located on the cathode side.
A rotating anode type X-ray tube apparatus according to claim 1.
ム用透孔内面の少なくとも一部表面に細かいフロスト状
の凹凸が形成されている請求項1乃至請求項8のいずれ
か1つに記載の回転陽極型X線管装置。9. The method according to claim 1, wherein fine frost-like irregularities are formed on at least a part of the inner surface of the electron beam through-hole provided in the recoil electron trap. Rotating anode type X-ray tube device.
ーム用透孔内面の少なくとも一部表面は原子番号が45
以下の材料で被覆されている請求項1乃至請求項9のい
ずれか1つに記載の回転陽極型X線管装置。10. At least a part of the inner surface of the electron beam through hole provided in the recoil electron trap has an atomic number of 45.
The rotating anode type X-ray tube device according to any one of claims 1 to 9, wherein the device is coated with the following material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001155244A JP2002352756A (en) | 2001-05-24 | 2001-05-24 | Rotating anode x-ray tube device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007234487A (en) * | 2006-03-03 | 2007-09-13 | Hitachi Medical Corp | X-ray tube |
US7983395B2 (en) | 2005-11-25 | 2011-07-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Rotation anode X-ray tube |
WO2012033027A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | 株式会社 日立メディコ | X-ray tube device, method for producing same, and x-ray image diagnostic device |
CN115841935A (en) * | 2023-02-20 | 2023-03-24 | 安徽科昂新材料科技有限公司 | X-ray source device |
-
2001
- 2001-05-24 JP JP2001155244A patent/JP2002352756A/en active Pending
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CN115841935A (en) * | 2023-02-20 | 2023-03-24 | 安徽科昂新材料科技有限公司 | X-ray source device |
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