特許 5893927 Ｘ線管装置及びＸ線ＣＴ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5893927

(24)【登録日】2016年3月4日

(45)【発行日】2016年3月23日

(54)【発明の名称】Ｘ線管装置及びＸ線ＣＴ装置

(51)【国際特許分類】

   H05G 1/00 20060101AFI20160310BHJP

   H05G 1/02 20060101ALI20160310BHJP

【ＦＩ】

   H05G1/00 C

   H05G1/02 P

【請求項の数】6

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2012-6628(P2012-6628)

(22)【出願日】2012年1月17日

(65)【公開番号】特開2013-149346(P2013-149346A)

(43)【公開日】2013年8月1日

【審査請求日】2014年12月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000153498

【氏名又は名称】株式会社日立メディコ

(72)【発明者】

【氏名】田邊 雄太郎

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１０３０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３７０６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２５９４４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−０８２６４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５２１８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２９７５７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｇ １／００−２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子線を発生する陰極と、前記陰極と対向配置され前記電子線が照射されることで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、前記陽極を回転させる陽極回転駆動部を備えたＸ線管装置であって、
前記陽極は、前記陰極に対向する面の裏側に円筒形状部を有しており、
前記円筒形状部の内側には、円柱形状を有し前記円筒形状部及び前記陽極とともに回転する回転軸部が接続され、
前記回転軸部は、前記外囲器に一端が支持され円筒形状を有する固定部に対して回転軸受によって回転可能に支持され、
前記円筒形状部の内部には、液体または前記円筒形状部の融点よりも低い融点を有する固体である作動体が充填される真空空洞部が備えられ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、
前記円筒形状部の外周面は前記外囲器の内面と対向していることを特徴とするＸ線管装置。

【請求項3】

請求項２に記載のＸ線管装置において、
前記真空空洞部が備えられる回転軸方向の範囲において、前記円筒形状部の外周面と前記外囲器の内面とは径方向で等距離を保ちながら対向することを特徴とするＸ線管装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか一項に記載のＸ線管装置において、
前記円筒形状部の内表面には、フィンが形成されていることを特徴とするＸ線管装置。

【請求項5】

電子線を発生する陰極と、前記陰極と対向配置され前記電子線が照射されることで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、前記陽極を回転させる陽極回転駆動部を備えたＸ線管装置であって、
前記陽極は、前記陰極に対向する面の裏側に円筒形状部を有しており、
前記円筒形状部の内部には、液体または前記円筒形状部の融点よりも低い融点を有する固体である作動体が充填される真空空洞部が備えられ、
前記円筒形状部の内側に前記外囲器が突出していることを特徴とするＸ線管装置。

【請求項6】

被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源に対向配置され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線量に基づき被検体の断層画像を再構成する画像再構成装置と、前記画像再構成装置により再構成された断層画像を表示する画像表示装置と、を備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記Ｘ線源は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＸ線管装置であることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はX線管装置及びX線CT(Computed Tomography)装置に関する。

【背景技術】

【0002】

X線CT装置とは、被検体にX線を照射するX線管装置と、被検体を透過したX線量を投影データとして検出するX線検出器と、を被検体の周囲で回転させることにより得られる複数角度からの投影データを用いて被検体の断層画像を再構成し、再構成された断層画像を表示するものである。X線CT装置で表示される画像は、被検体の中の臓器の形状を描写するものであり、画像診断に使用される。

【0003】

近年のX線CT装置の開発では、X線管装置とX線検出器を搭載したスキャナをより高速に回転させることで撮影時間の短縮化が図られている。スキャナの回転が高速になっても断層画像の画質を維持するにはX線管装置から発生させる単位時間あたりのX線量を高くする必要がある。X線量を高くするには、管電流を大きくしなければならず、X線管内で発生する熱量は大きくなる。X線管内で発生する熱量は、X線管に対しいくつかの弊害をもたらす。例えば、陽極の過熱によるX線ターゲットの溶融、陽極の回転軸の熱膨張によるX線焦点の位置ずれ、陽極の回転軸受に使用される固体潤滑材の過熱にともなう回転不良、といった弊害の原因となる。

【0004】

そこで、X線管に起こりうる弊害を防止するために、X線管の構造に様々な工夫をして冷却効率の向上が図られている。例えば、特許文献1には、陽極の内部に真空空洞部を形成し、真空空洞部内に収容された作動流体材である亜鉛やアンチモン、ビスマスを蒸発及び凝縮させることにより冷却効率を向上させたX線管装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開2010-103046公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献1のように作動流体材を収容するための真空空洞部を陽極の内部に形成すると、作動流体材を放熱させるため、作動流体材が放熱する壁面の内部に冷却液が流れる流路を形成する必要が生じ、X線管装置としては複雑な構造となる。また、回転軸受の過熱を防止することに対する配慮はなされていない。

【0007】

そこで本発明の目的は、簡易な構造で冷却効率を向上させ、特に回転軸受の過熱を防止できる構造のX線管装置を提供すること、及びそのX線管装置を搭載するX線CT装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するために本発明は、回転陽極の陰極対向面の裏面に設けられた円筒形状部の内部に、作動体を充填するための真空空洞部を設け、真空空洞部内で作動体を蒸発及び凝縮させることにより回転陽極から外囲器への伝熱を促進させることを特徴とするものである。

【0009】

具体的には、電子線を発生する陰極と、前記陰極と対向配置され前記電子線が照射されることで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、前記陽極を回転させる陽極回転駆動部を備えたX線管装置であって、前記陽極は、前記陰極に対向する面の裏側に円筒形状部を有しており、前記円筒形状部の内部には作動体が充填される真空空洞部が備えられることを特徴とするX線管装置である。

【0010】

また、前記X線管装置と、前記X線管装置に対向配置され被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線管装置と前記X線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記X線検出器により検出された複数角度からの透過X線量に基づき前記被検体の断層画像を再構成する画像再構成装置と、前記画像再構成装置により再構成された断層画像を表示する画像表示装置と、を備えたX線CT装置である。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、簡易な構造で冷却効率を向上させ、特に回転軸受の過熱を防止できるX線管装置を提供すること、及びそのX線管装置を搭載するX線CT装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明のX線CT装置の全体構成を示すブロック図

【図2】本発明のX線管装置の全体構成を示す図

【図3】第一の実施形態の陽極周辺の構成を示す図

【図4】第一の実施形態の陽極周辺の伝熱の流れを示す図

【図5】第二の実施形態の陽極周辺の構成を示す図

【図6】第三の実施形態の陽極周辺の構成を示す図

【図7】第四の実施形態の陽極周辺の構成を示す図

【図8】第五の実施形態の陽極周辺の構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付図面に従って本発明に係るX線CT装置の好ましい実施形態について説明する。なお、以下の説明及び添付図面において、同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略することにする。

【0014】

図1を用いて本発明を適用したX線CT装置1の全体構成を説明する。X線CT装置1はスキャンガントリ部100と操作卓120とを備える。

【0015】

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。X線管装置101は寝台105上に載置された被検体にX線を照射する装置である。コリメータ103はX線管装置101から照射されるX線の放射範囲を制限する装置である。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。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。

【0016】

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から送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(Cathode-Ray Tube)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で収集したデータ及び画像演算装置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HDD(Hard Disk Drive)等である。システム制御装置124は、これらの装置及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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

回転円盤102の開口部104の大きさ及びスキャンガントリ部100の厚さによっては、被検体に圧迫感を与えることがあるので、開口部104は大きく、スキャンガントリ部100は薄いことが望ましい。開口部104の大きさ及びスキャンガントリ部100の厚さは、回転円盤102の搭載物の大きさに依存するので、搭載物の一つであるX線管装置101はより小型であることが好ましい。

【0020】

図2を用いて、X線管装置101の構成について説明する。X線管装置101は、X線を発生するX線管210と、X線管210を収納する容器220とを備える。

【0021】

X線管210は、電子線を発生する陰極211と、陰極211に対し正の電位が印加される陽極212と、陰極211と陽極212を真空雰囲気中に保持する外囲器213とを備える。

【0022】

陰極211はフィラメントもしくは冷陰極と、集束電極とを備える。フィラメントはタングステンなどの高融点材料をコイル状に巻いたものであり、電流が流されることにより加熱され、熱電子を放出する。冷陰極はニッケルやモリブデンなどの金属材料を鋭利に尖らせてなるもので、陰極表面に電界が集中することで電界放出により電子を放出する。集束電極は、放出された電子を陽極212上のX線焦点へ向けて集束させるための集束電界を形成する。フィラメントもしくは冷陰極と、集束電極とは同電位である。

【0023】

陽極212はターゲットと陽極母材とを備える。ターゲットはタングステンなどの高融点で原子番号の大きい材質で構成される。ターゲット上のX線焦点に陰極211から放出された電子が衝突することにより、X線焦点からX線217が放射される。陽極母材はターゲットを保持し、銅などの熱伝導率の高い材質からなる。ターゲットと陽極母材とは同電位である。

【0024】

外囲器213は陰極211と陽極212の間を電気的に絶縁するために、陰極211と陽極212を真空雰囲気中に保持する。外囲器213にはX線217をX線管210外へ放射するための放射窓218が備えられる。放射窓218は、X線透過率が高いベリリウムなどの原子番号の小さい材質で構成される。放射窓218は後述する容器220にも備えられる。外囲器213の電位は接地電位である。

【0025】

陰極211から放出された電子は、陰極と陽極との間に印加される電圧により加速され電子線216となる。電子線216が集束電界により集束されてターゲット上のX線焦点に衝突すると、X線焦点からX線217が発生する。発生するX線のエネルギーは、陰極と陽極との間に印加される電圧、いわゆる管電圧によって決まる。発生するX線の線量は、陰極から放出される電子の量、いわゆる管電流と、管電圧によって決まる。

【0026】

電子線216のエネルギーの内、X線に変換される割合は1％程度に過ぎず、残りのほとんどのエネルギーは熱となる。医療用のX線CT装置1に搭載されるX線管装置101では、管電圧は百数十kV、管電流は数百mAであるので、陽極212は数十kWの熱量で加熱される。このような加熱により陽極212が過熱溶融することを防止するため、陽極212は回転体支持機構215に接続されており、回転体支持機構215の駆動により、図2中の1点鎖線219を回転軸として回転する。回転体支持機構215は、励磁コイル214が発生した磁界を回転駆動力として駆動する。陽極212を回転させることで、電子線216が衝突する部分であるX線焦点が常に移動するので、X線焦点の温度をターゲットの融点より低く保つことができ、陽極212が過熱溶融することを防止できる。

【0027】

X線管210と励磁コイル214とは、容器220の中に収納される。容器220の中には、冷却媒体である冷却水もしくはX線管210を電気的に絶縁するとともに冷却媒体となる絶縁油が充填される。容器220内に充填された冷却水もしくは絶縁油は、X線管装置101の容器220に接続された配管を通じて冷却器に導かれ、冷却器にて熱を放散した後、配管を通じて容器220内に戻される。

【0028】

X線焦点で発生した熱により陽極212は平均温度1000℃程度となる。発生した熱の大半は陽極212の表面から輻射により外囲器213へ放熱され、残りの熱は熱伝導により回転体支持機構215を通じて外囲器213へ流れる。回転体支持機構215へ流れた熱は、様々な弊害の原因となるので、伝熱のさせ方を工夫させる必要がある。以下、陽極212周辺の構造、特に陽極212に接続される回転体支持機構215について詳細に説明する。

【0029】

(第一の実施形態)
図3は第一の実施形態の陽極212周辺の構造を示す図である。回転体支持機構215は、陽極212が陰極211と対向する面の裏側に接続され、固定部215Aと、回転軸受215Bと、回転軸部215Cと、回転円筒部215Dとを備えている。

【0030】

固定部215Aは、円筒形状を有しており、一端が外囲器213に支持される。円筒の内面には回転軸受215Bが保持される。

【0031】

回転軸受215Bは、回転軸部215Cを回転可能に支持するものであり、例えば玉軸受、すべり軸受、流体軸受等である。回転軸受215Bに大量の熱が流れると、回転軸受215Bの熱膨張や潤滑剤の相変化などにより回転性能が低下し、最悪の場合は回転不能となるので、回転軸受215Bへの伝熱量は抑制されることが好ましい。

【0032】

回転軸部215Cは、円柱形状を有しており、固定部215Aの内側に配置される。回転軸部215Cには回転円筒部215Dが接続され、回転円筒部215Dには陽極212が接続される。回転円筒部215Dと回転軸部215Cとの間には、伝熱量を抑制するために熱伝導率の低い金属、例えばステンレス鋼を介在させても良い。

【0033】

回転円筒部215Dは、円筒形状を有しており、回転円筒部215Dの内側には固定部215A及び回転軸部215Cが配置される。回転円筒部215Dの外周面は外囲器213の内面と対向する。

【0034】

回転円筒部215Dは、励磁コイル214が発生した磁界を受けることにより、1点鎖線219を回転軸として回転する。回転円筒部215Dの回転に伴い、回転円筒部215Dに接続される陽極212と回転軸部215Cも1点鎖線219を回転軸として回転する。以降の説明では、陽極212の回転軸を、符号219を用いて回転軸219と呼ぶ。

【0035】

本実施例では、陽極212から回転体支持機構215へ流れた熱の回転軸受215Bへの伝熱量を抑制するために、回転円筒部215Dの内部に真空空洞部300を設け、真空空洞部300の中に液体を充填する。真空空洞部300内に充填された液体が気体に変わるとき、すなわち蒸発するときの潜熱により、回転軸受215Bへの伝熱量が抑制される。

【0036】

真空空洞部300は、回転円筒部215Dと回転軸部215Cとが接続される位置から回転軸219の方向に延びた形状であれば良く、例えば薄肉の円筒形状でも良いし、回転円筒部215Dの周方向に複数配置される円柱形状でも良い。

【0037】

真空空洞部300内に充填される液体には、例えば純水が用いられる。純水の潜熱は2258J/cm³であり、純鉄の温度を100K上昇させるための顕熱400J/cm³に比べ十分に大きく、回転軸受215Bへの伝熱量を十分に抑制できる。

【0038】

真空空洞部300へ液体を充填するには、真空空洞部300内を真空引きしてから液体を充填し、真空空洞部300を封じきれば良い。また公知のヒートパイプを作成するときと同様の方法でも良い。さらに、回転円筒部215Dとは別に、液体が充填された真空空洞部300を有する円筒形状部を作成し、これを回転円筒部215Dの外側若しくは内側に配置しても良い。

【0039】

また、真空空洞部300には、周囲の材料よりも融点が低い固体材料を充填してもよい。この融点が低い材料が熱により相変化し液体となるときの融解熱も潜熱の一種であり、周囲の材料の顕熱と比較し多量のエネルギーが消費される。

【0040】

真空空洞部300の内面には、真空空洞部300内に充填される液体もしくは固体材料との親和性の低い材質をコーティングしておいても良い。真空空洞部300の内面を親和性の低い材質でコーティングしておくことにより、液体もしくは固体材料が真空空洞部300内で円滑に移動できるようになる。なお、真空空洞部300内に充填される液体と固体材料とをまとめて作動体と呼ぶことにする。

【0041】

図4を用いて、図3にて説明した回転体支持機構215が接続された陽極212周辺における熱の流れを説明する。なお、回転体支持機構215と陽極212とは回転軸219を基準とした回転対称構造であるので、図4では半分のみ図示している。図4では、陽極212から回転体支持機構215への伝熱の流れを矢印で示しており、伝熱する熱量に応じて矢印の太さを変えている。なお矢印の太さは伝熱量を模式的に示すものに過ぎない。

【0042】

陽極212で発生した熱は、熱伝導により回転円筒部215Dへ伝熱する。回転円筒部215Dに伝熱した熱量の大半は、真空空洞部300内の液体を蒸発させるために、回転円筒部215Dと回転軸部215Cとが接続される位置の近傍において真空空洞部300内へ伝熱し、残りの熱量は熱伝導により回転軸部215Cへ伝熱する。真空空洞部300内で蒸発した液体すなわち蒸気は、真空空洞部300内の低温部、例えば真空空洞部300の陽極212から最も離れた端部へ移動し、凝縮することで放熱する。真空空洞部300内の低温部にて放熱された熱量は、熱伝導により回転円筒部215Dの表面へ伝熱し、さらに回転円筒部215Dの表面に対向する外囲器213及び固定部215Aへ輻射により伝熱する。外囲器213及び固定部215Aへ伝熱した熱量は、外囲器213と容器220との間に充填された冷却水もしくは絶縁油へ熱伝達により伝熱する。

【0043】

なお、真空空洞部300内で凝縮した液体は、高温部である回転円筒部215Dと回転軸部215Cとが接続される位置へ環流し、再び蒸発することで回転円筒部215Dに伝熱した熱量の大半を真空空洞部300内へ伝熱させる。また、回転軸部215Cへ伝熱した熱量は熱伝導により、回転軸受215Bを介して固定部215Aへ伝熱する。

【0044】

以上説明したように、本実施形態の構成によれば、陽極212から回転体支持機構215へ発生した熱の大半は、真空空洞部300を介して容器220に充填された冷却水もしくは絶縁油へ伝熱するので、回転軸受215Bへの伝熱量を著しく低減することができる。その結果、回転軸受の過熱を防止することができる。またX線管装置101の構造としても、回転円筒部215Dの内部に液体を充填するための真空空洞部300を設けるだけで良いので、簡易な構造にできる。

【0045】

(第二の実施形態)
図5は第二の実施形態の陽極212周辺の構造を示す図である。第一の実施形態と大きく異なる点は、真空空洞部300の形態である。以下、各構成について説明する。なお、第一の実施形態と同じ構成については、同じ符号とし、説明を省略する。

【0046】

本実施形態では、真空空洞部300が回転軸219に対して傾きを有しており、陽極に近い側の端部が遠い側の端部よりも回転軸219から離れた形態となっている。このような形態とすることにより、真空空洞部300内で凝縮した液体を高温部である回転円筒部215Dと回転軸部215Cとが接続される位置へスムーズに移動できるようになる。以下、その理由について説明する。

【0047】

液体と気体では密度が異なり、液体のほうが重い。したがって、真空空洞部300を図5に示すような形態にすることで、回転円筒部215Dの回転により生ずる遠心力により、回転軸219から離れる方向へ液体を移動させることができる。その結果、凝縮した液体は高温部へスムーズに移動でき、逆に蒸気は低温部へ移動することになるので、高温部から低温部への伝熱が促進され、冷却効率を向上できる。

【0048】

(第三の実施形態)
図6は第三の実施形態の陽極212周辺の構造を示す図である。第一、第二の実施形態と大きく異なる点は、回転円筒部215Dの表面である。以下、各構成について説明する。なお、第一、第二の実施形態と同じ構成については、同じ符号とし、説明を省略する。

【0049】

本実施形態では、回転円筒部215Dの外表面及び外囲器213の内表面に対向させて輻射膜600が形成される。輻射膜600は表面からの熱の輻射率を向上させるための膜であり、メッキや真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタ成膜等により形成される黒色膜である。数百度程度の耐熱性があり、輻射率が回転円筒部215Dよりも高い材質で輻射膜600を形成することが望ましい。回転円筒部215Dの外表面及び外囲器213の内表面に輻射膜600が形成されることにより、回転円筒部215Dから外囲器213への輻射による伝熱をさらに向上させることができる。

【0050】

なお、図6では、回転円筒部215Dの外表面と外囲器213の内表面とに輻射膜600を形成した例を示しているが、いずれか一方の面に輻射膜600を形成するだけでも良い。

【0051】

また回転円筒部215Dの内表面と固定部215Aの外表面との少なくとも一方に輻射膜600が形成されても良い。回転円筒部215Dの内表面と固定部215Aの外表面との少なくとも一方に輻射膜600が形成されることにより、回転円筒部215Dから固定部215Aへの輻射による伝熱をさらに向上させることができる。

【0052】

(第四の実施形態)
図7は第四の実施形態の陽極212周辺の構造を示す図である。第一、第二の実施形態と大きく異なる点は、回転円筒部215Dの表面である。以下、各構成について説明する。なお、第一、第二の実施形態と同じ構成については、同じ符号とし、説明を省略する。

【0053】

本実施形態では、回転円筒部215Dの内表面にフィン700が形成される。回転円筒部215Dの内表面にフィン700が形成されることにより、回転円筒部215Dから固定部215Aへの輻射による伝熱をさらに向上させることができる。

【0054】

(第五の実施形態)
図8は第五の実施形態の陽極212周辺の構造を示す図である。第一、第二の実施形態と大きく異なる点は、回転円筒部215D及び外囲器213の形態である。以下、各構成について説明する。なお、第一、第二の実施形態と同じ構成については、同じ符号とし、説明を省略する。

【0055】

本実施形態では、回転軸219の方向における回転円筒部215Dの長さを固定部215Aよりも長くするとともに、真空空洞部300の長さも回転軸219の方向に延ばし、回転円筒部215Dの内側に外囲器213が突出した形態となっている。このような形態とすることにより、回転円筒部215Dと外囲器213とが対向する面積がより広くなり、外囲器213の外表面を循環する冷却水もしくは絶縁油への熱伝達が促進される。その結果、回転円筒部215Dから外囲器213への輻射による伝熱をさらに向上させることができる。

【0056】

以上、複数の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、前記実施形態では、回転陽極について説明したが、本発明は固定陽極に適用することも可能である。すなわち、固定陽極の母材の中に、真空空洞部を設けても良い。

【0057】

また複数の実施形態を適宜組み合わせてもよい。例えば、第三の実施形態と第四の実施形態との組み合せにより、フィンの表面に輻射膜を形成しても良い。また第五の実施形態に第三の実施形態または第四の実施形態を組み合せても良い。

【符号の説明】

【0058】

1 X線CT装置、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、106 X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、210 X線管、211 陰極、212 陽極、213 外囲器、214 励磁コイル、215 回転体支持機、215A 固定部、 215B 回転軸受、215C 回転軸部、215D 回転円筒部、216 電子線、217 X線、218 放射窓、219 回転軸、220 容器、300 真空空洞部、600 輻射膜、700 フィン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】