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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023174291
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】回転陽極型Ｘ線管
(51)【国際特許分類】
H01J 35/10 20060101AFI20231130BHJP
F16C 17/02 20060101ALI20231130BHJP
【ＦＩ】
H01J35/10 N
F16C17/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022087055
(22)【出願日】2022-05-27
(71)【出願人】
【識別番号】503382542
【氏名又は名称】キヤノン電子管デバイス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】弁理士法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】小野関 直人
(72)【発明者】
【氏名】杉浦 弘行
【テーマコード（参考）】
3J011
【Ｆターム（参考）】
3J011AA04
3J011AA08
3J011BA04
3J011JA02
3J011KA02
3J011KA03
3J011KA05
3J011LA04
3J011MA21
3J011RA01
3J011SB02
3J011SB15
(57)【要約】
【課題】 振動の発生を抑制可能な回転陽極型Ｘ線管を提供する。
【解決手段】陽極ターゲットと、陰極と、回転軸線を中心に回転可能である筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、固定シャフトと、を有している軸受と、外囲器と、を備え、前記回転体は、ろう材と、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、前記接合面と対向する領域において前記第１円筒の第１外周面に固定されている第２円筒と、を有し、前記回転軸線に直交し前記接合面の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲットと反対側の一端を通る平面を仮想平面とした場合、前記第２円筒は、前記仮想平面上に存在している回転陽極型Ｘ線管。
【選択図】 図２
【解決手段】陽極ターゲットと、陰極と、回転軸線を中心に回転可能である筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、固定シャフトと、を有している軸受と、外囲器と、を備え、前記回転体は、ろう材と、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、前記接合面と対向する領域において前記第１円筒の第１外周面に固定されている第２円筒と、を有し、前記回転軸線に直交し前記接合面の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲットと反対側の一端を通る平面を仮想平面とした場合、前記第２円筒は、前記仮想平面上に存在している回転陽極型Ｘ線管。
【選択図】 図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットに対向して配置された陰極と、
回転軸線を中心に回転可能であり前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成されている筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、前記回転軸線に沿って延出し前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、を有している軸受と、
前記陽極ターゲット及び前記陰極を収納し、前記固定シャフトを固定している外囲器と、を備え、
前記回転体は、
ろう材と、
前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記第１内周面に隣接し前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、
前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記接合面と対向する領域において前記第１円筒の第１外周面に固定されている第２円筒と、を有し、
前記回転軸線に直交し前記接合面の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲットと反対側の一端を通る平面を仮想平面とした場合、前記第２円筒は、前記仮想平面上に存在している、
回転陽極型Ｘ線管。
前記陽極ターゲットに対向して配置された陰極と、
回転軸線を中心に回転可能であり前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成されている筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、前記回転軸線に沿って延出し前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、を有している軸受と、
前記陽極ターゲット及び前記陰極を収納し、前記固定シャフトを固定している外囲器と、を備え、
前記回転体は、
ろう材と、
前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記第１内周面に隣接し前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、
前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記接合面と対向する領域において前記第１円筒の第１外周面に固定されている第２円筒と、を有し、
前記回転軸線に直交し前記接合面の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲットと反対側の一端を通る平面を仮想平面とした場合、前記第２円筒は、前記仮想平面上に存在している、
回転陽極型Ｘ線管。
【請求項2】
前記第１内周面と前記筒部の第２外周面との間の隙間を第１隙間とし、
前記第２内周面と前記第２外周面との間の隙間を第２隙間とし、
前記第１隙間と前記第２隙間との境界を通り前記回転軸線に直交する平面を境界面とした場合、
前記ろう材の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲットと反対側の一端は、前記第１隙間と前記第２隙間との境界面に位置し、又は前記第２隙間に位置し、
前記仮想平面は、前記境界面と同一平面上に位置している、
請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
前記第２内周面と前記第２外周面との間の隙間を第２隙間とし、
前記第１隙間と前記第２隙間との境界を通り前記回転軸線に直交する平面を境界面とした場合、
前記ろう材の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲットと反対側の一端は、前記第１隙間と前記第２隙間との境界面に位置し、又は前記第２隙間に位置し、
前記仮想平面は、前記境界面と同一平面上に位置している、
請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項3】
前記第２円筒は、前記回転軸線を中心とする円周方向に連続して円環状に形成されている、
請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
請求項１又は２に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項4】
前記第２円筒の熱膨張係数は、前記第１円筒の熱膨張係数よりも小さい、
請求項３に記載の回転陽極型Ｘ線管。
請求項３に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項5】
前記回転体は、前記筒部の第２外周面に設けられている制限部を有し、
前記第１円筒の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲット側の端面は、前記制限部に接触している、
請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
前記第１円筒の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲット側の端面は、前記制限部に接触している、
請求項１に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項6】
前記回転体に固定され、前記回転軸線に沿って筒状に形成され、前記第１外周面を囲み、前記陽極ターゲットから前記第１円筒への輻射熱を遮る遮熱板を更に備え、
前記第１内周面は、前記回転軸線に沿った方向において前記第２内周面と前記陽極ターゲットとの間に位置し、
前記遮熱板は、前記第１外周面から離れる方向に向かう屈曲が全周に亘って連続して形成された接触回避部を有し、
前記接触回避部は、前記仮想平面上に存在している、
請求項１又は５に記載の回転陽極型Ｘ線管。
前記第１内周面は、前記回転軸線に沿った方向において前記第２内周面と前記陽極ターゲットとの間に位置し、
前記遮熱板は、前記第１外周面から離れる方向に向かう屈曲が全周に亘って連続して形成された接触回避部を有し、
前記接触回避部は、前記仮想平面上に存在している、
請求項１又は５に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項7】
前記第１外周面は、大外周面と、前記大外周面よりも前記回転軸線側に位置する小外周面と、から構成され、
前記第２円筒は、前記小外周面に固定され、
前記第２円筒の第３外周面は、前記大外周面よりも前記回転軸線側に位置している、
請求項６に記載の回転陽極型Ｘ線管。
前記第２円筒は、前記小外周面に固定され、
前記第２円筒の第３外周面は、前記大外周面よりも前記回転軸線側に位置している、
請求項６に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【請求項8】
陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットに対向して配置された陰極と、
回転軸線を中心に回転可能であり前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成されている筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、前記回転軸線に沿って延出し前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、を有している軸受と、
前記陽極ターゲット及び前記陰極を収納し、前記固定シャフトを固定している外囲器と、を備え、
前記回転体は、
ろう材と、
前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記第１内周面に隣接し前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、
前記筒部の第２外周面に設けられている制限部と、を有し、
前記第１円筒の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲット側の端面は、前記制限部に接触している、
回転陽極型Ｘ線管。
前記陽極ターゲットに対向して配置された陰極と、
回転軸線を中心に回転可能であり前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成されている筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、前記回転軸線に沿って延出し前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、を有している軸受と、
前記陽極ターゲット及び前記陰極を収納し、前記固定シャフトを固定している外囲器と、を備え、
前記回転体は、
ろう材と、
前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記第１内周面に隣接し前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、
前記筒部の第２外周面に設けられている制限部と、を有し、
前記第１円筒の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲット側の端面は、前記制限部に接触している、
回転陽極型Ｘ線管。
【請求項9】
前記制限部の剛性は、前記第１円筒の剛性より高い、
請求項８に記載の回転陽極型Ｘ線管。
請求項８に記載の回転陽極型Ｘ線管。
【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線管に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、Ｘ線を使用して被写体を診断する医療用機器や工業用機器には、Ｘ線発生源としてＸ線管装置が使用されている。Ｘ線管装置として、回転陽極型のＸ線管（以下、「回転陽極型Ｘ線管」とも称する）を備えた回転陽極型Ｘ線管装置が知られている。
【0003】
回転陽極型Ｘ線管装置は、Ｘ線を放射する回転陽極型Ｘ線管と、ステータコイルと、これら回転陽極型Ｘ線管及びステータコイルを収容したハウジングとを備えている。回転陽極型Ｘ線管は、固定シャフトと、電子を発生する陰極と、陽極ターゲットと、回転体と、外囲器とを備えている。回転体は、筒部と、第１円筒（銅シリンダ）とを有している。第１円筒は、ろう材を介して筒部に接合されることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平２－９４３４３号公報
【特許文献2】特開平１１－２１３９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本実施形態は、振動の発生を抑制可能な回転陽極型Ｘ線管を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管は、陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットに対向して配置された陰極と、回転軸線を中心に回転可能であり前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成されている筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、前記回転軸線に沿って延出し前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、を有している軸受と、前記陽極ターゲット及び前記陰極を収納し、前記固定シャフトを固定している外囲器と、を備え、前記回転体は、ろう材と、前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記第１内周面に隣接し前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記接合面と対向する領域において前記第１円筒の第１外周面に固定されている第２円筒と、を有し、前記回転軸線に直交し前記接合面の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲットと反対側の一端を通る平面を仮想平面とした場合、前記第２円筒は、前記仮想平面上に存在している。
【0007】
また、一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管は、陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットに対向して配置された陰極と、回転軸線を中心に回転可能であり前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成されている筒部と、前記筒部の一端に設けられ前記陽極ターゲットが連結されている連結部と、を有している回転体と、前記回転軸線に沿って延出し前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、を有している軸受と、前記陽極ターゲット及び前記陰極を収納し、前記固定シャフトを固定している外囲器と、を備え、前記回転体は、ろう材と、前記回転軸線に沿って延出して筒状に形成され、前記ろう材を介して前記筒部に接合される接合面を含む第１内周面と、前記第１内周面に隣接し前記回転軸線に直交する方向において前記第１内周面よりも前記筒部から離れている第２内周面と、を有している第１円筒と、前記筒部の第２外周面に設けられている制限部と、を有し、前記第１円筒の前記回転軸線に沿った方向における前記陽極ターゲット側の端面は、前記制限部に接触している。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宣変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面や説明をより明確にするため、実際の様態に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宣省略することがある。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管について詳細に説明する。
以下、図面を参照しながら一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管について詳細に説明する。
【0010】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るＸ線管装置を示す断面図である。
図１に示すように、Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管１と、磁界を発生させるコイルとしてのステータコイル２と、回転陽極型Ｘ線管１及びステータコイル２を収容したハウジング３と、ハウジング３内に充填された冷却液４とを備えている。
図１は、第１実施形態に係るＸ線管装置を示す断面図である。
図１に示すように、Ｘ線管装置は、回転陽極型Ｘ線管１と、磁界を発生させるコイルとしてのステータコイル２と、回転陽極型Ｘ線管１及びステータコイル２を収容したハウジング３と、ハウジング３内に充填された冷却液４とを備えている。
【0011】
回転陽極型Ｘ線管１は、軸受３０と、陽極ターゲット５０と、陰極６０と、外囲器７０と、遮熱板８０とを備えている。軸受５は、固定シャフト１０と、回転体２０と、潤滑剤としての液体金属ＬＭとを有している。
固定シャフト１０は、円柱状に形成され、回転軸線ａに沿って延在し、外周面に形成されたラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂを有している。固定シャフト１０は、回転体２０を回転可能に支持している。固定シャフト１０は、径大部１１及び径小部１２から構成されている。径大部１１及び径小部１２は、同軸的に一体に形成されている。固定シャフト１０は、Ｆｅ（鉄）合金やＭｏ（モリブデン）合金などの金属で形成されている。
固定シャフト１０は、円柱状に形成され、回転軸線ａに沿って延在し、外周面に形成されたラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂを有している。固定シャフト１０は、回転体２０を回転可能に支持している。固定シャフト１０は、径大部１１及び径小部１２から構成されている。径大部１１及び径小部１２は、同軸的に一体に形成されている。固定シャフト１０は、Ｆｅ（鉄）合金やＭｏ（モリブデン）合金などの金属で形成されている。
【0012】
径大部１１は、外周面にラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂを有している。また、径大部１１は、一端にスラスト軸受面Ｓ１１ｉを有し、他端にスラスト軸受面Ｓ１１ｊを有している。ラジアル軸受面Ｓ１１ａ及びラジアル軸受面Ｓ１１ｂは、それぞれ径大部の外周面に全周に亘って形成されている。
径小部１２は、径大部１１より外径の小さい円柱状に形成され、径大部の一端から延出して形成されている。径小部１２は、スラスト軸受面Ｓ１１ｉより回転軸線ａ側に位置している。
径小部１２は、径大部１１より外径の小さい円柱状に形成され、径大部の一端から延出して形成されている。径小部１２は、スラスト軸受面Ｓ１１ｉより回転軸線ａ側に位置している。
【0013】
回転体２０は、固定シャフト１０を中心に回転可能に構成されている。回転体２０は、筒部２１と、連結部２２と、ろう材２３と、第１円筒２４と、第２円筒２５とを有している。筒部２１及び連結部２２は、それぞれＦｅ合金やＭｏ合金等の金属で形成されている。筒部２１及び連結部２２の材料は、例えば、鉄ニッケル合金である。
【0014】
筒部２１は、回転軸線ａに沿って延出して筒状に形成され、固定シャフト１０（径大部１１）を囲んで位置している。筒部２１は、回転軸線ａを中心に回転可能である。筒部２１は、全周に亘って均一な内径及び外径を有し、内周面にラジアル軸受面Ｓ２１を含んでいる。
連結部２２は、筒部２１の一端に筒部２１と同軸的に設けられ、陽極ターゲット５０が連結されている。第１実施形態において、連結部２２の筒部２１と反対側の端部に陽極ターゲット５０が連結されている。
連結部２２は、筒部２１の一端に筒部２１と同軸的に設けられ、陽極ターゲット５０が連結されている。第１実施形態において、連結部２２の筒部２１と反対側の端部に陽極ターゲット５０が連結されている。
【0015】
第１円筒２４は、回転軸線ａに沿って延出して筒状に形成され、筒部２１の外周面（図２に記載の第２外周面２１ａ）にろう材２３を介して接合されている。第１円筒２４は、銅（Ｃｕ）又は銅合金などの金属で形成されている。
第２円筒２５は、回転軸線ａに沿って延出して筒状に形成され、第１円筒２４の外周面に固定されている。
第１円筒２４及び第２円筒２５の詳細については、図２の説明で後述する。
第２円筒２５は、回転軸線ａに沿って延出して筒状に形成され、第１円筒２４の外周面に固定されている。
第１円筒２４及び第２円筒２５の詳細については、図２の説明で後述する。
【0016】
液体金属ＬＭは、固定シャフト１０（径大部１１）と、筒部２１との間の隙間に充填されている。液体金属ＬＭは、ＧａＩｎ（ガリウム・インジウム）合金又はＧａＩｎＳｎ（ガリウム・インジウム・錫）合金などの材料を利用することができる。液体金属ＬＭは、固定シャフト１０の軸受面及び回転体２０の軸受面とともに動圧形のすべり軸受を形成している。
なお、軸受５は、動圧形のすべり軸受を形成する構成に限定されず、例えば、固定シャフト１０と回転体２０との間に玉軸受を有する構成としてもよい。
なお、軸受５は、動圧形のすべり軸受を形成する構成に限定されず、例えば、固定シャフト１０と回転体２０との間に玉軸受を有する構成としてもよい。
【0017】
遮熱板８０は、回転体２０に固定され、回転軸線ａに沿って筒状に形成され、第１円筒２４の外周面（図２に記載の第１外周面２４ａ）を囲んで位置している。遮熱板８０と第１円筒２４の外周面との間には隙間が設けられている。上記隙間は、例えば、０．５ｍｍ程度とすることができる。遮熱板８０は、陽極ターゲット５０から第１円筒２４への輻射熱を遮る。遮熱板８０は、例えば、コバール（ＫＯＶ）で形成されている。
【0018】
陽極ターゲット５０は、傘状の略円板形状に形成され、固定シャフト１０及び回転体２０と同軸的に設けられている。陽極ターゲット５０は、陽極ターゲット本体５１と、陽極ターゲット本体５１の外面の一部に設けられたターゲット層５２とを有している。
【0019】
陽極ターゲット本体５１は、モリブデン、タングステン、あるいはこれらを用いた合金で形成されている。ターゲット層５２を形成する金属の融点は、陽極ターゲット本体５１を形成する金属の融点と同一、又は陽極ターゲット本体５１を形成する金属の融点より高い。例えば、陽極ターゲット本体５１は、モリブデン合金で形成され、ターゲット層５２はタングステン合金で形成されている。
【0020】
陽極ターゲット５０は、回転体２０とともに回転可能である。ターゲット層５２のターゲット面Ｓ５２に電子が衝突すると、ターゲット面Ｓ５２に焦点が形成される。これにより、陽極ターゲット５０は、焦点からＸ線を放出する。
【0021】
陰極６０は、陽極ターゲット５０のターゲット層５２に間隔を置き、ターゲット層５２に対向して配置されている。陰極６０は、外囲器７０の内壁に固定された支持部６２に取り付けられている。陰極６０は、ターゲット層５２に照射する電子を放出する電子放出源としてのフィラメント６１を有している。
【0022】
外囲器７０は、円筒状に形成されている。外囲器７０は、ガラス、セラミック、及び金属で形成されている。外囲器７０において、陽極ターゲット５０と対向した箇所の外径は、第１円筒２４と対向した箇所の外径より大きい。外囲器７０は、開口部７１とＸ線を透過するＸ線透過窓７２を有している。外囲器７０は、密閉され、陽極ターゲット５０及び陰極６０を収納し、固定シャフト１０を固定している。外囲器７０の内部は真空状態（減圧状態）に維持されている。
【0023】
外囲器７０の気密状態を維持するよう、開口部７１は、固定シャフト１０の一端部（径小部１２）に気密に接合されている。外囲器７０は、固定シャフト１０の径小部１２を固定している。すなわち、径小部１２は、軸受５の片持ち支持部として機能している。
【0024】
ステータコイル２は、回転体２０の外周面、より詳しくは第１円筒２４の外周面に対向して外囲器７０の外側を囲むように設けられている。ステータコイル２の形状は、環状である。ステータコイル２は、第１円筒２４（回転体２０）に与える磁界を発生して回転体２０及び陽極ターゲット５０を回転させる。
【0025】
ハウジング３は、円筒状に形成されている。ハウジング３は、例えば、アルミ鋳物のような脆性材料で形成されている。ハウジング３の内面には、Ｘ線を遮蔽する鉛板が張り付けられている。ハウジング３は、回転陽極型Ｘ線管１及びステータコイル２を支持する支持部３ａを有している。
【0026】
冷却液４は、回転陽極型Ｘ線管１とハウジング３との間の空間に充填されている。冷却液４は、絶縁油又は水系冷却液を用いることができる。
上記のように回転陽極型Ｘ線管１を備えたＸ線管装置が形成されている。
上記のように回転陽極型Ｘ線管１を備えたＸ線管装置が形成されている。
【0027】
上記Ｘ線管装置の動作状態において、ステータコイル２は回転体２０（特に第１円筒２４）に与える磁界を発生するため、筒部２１は回転する。これにより、陽極ターゲット５０も一緒に回転する。また、陰極６０に電流が与えられ負の電圧が印加され、陽極ターゲット５０に相対的に正の電圧が印加される。
【0028】
これにより、陰極６０と陽極ターゲット５０との間に電位差が生じる。フィラメント６１は電子を放出する。この電子は、加速され、ターゲット面Ｓ５２に衝突する。これにより、ターゲット面Ｓ５２に焦点が形成され、焦点は電子と衝突するときにＸ線を放出する。陽極ターゲット５０に衝突した電子（熱電子）は、Ｘ線に変換され、残りは熱エネルギーに変換される。なお、陰極６０の電子放出源としては、フィラメントに限定されるものではなく、例えば、フラットエミッタであってもよい。
【0029】
陽極ターゲット５０で発生した熱は、ターゲット面Ｓ５２から、ターゲット層５２の内部、陽極ターゲット本体５１、連結部２２、筒部２１、ろう材２３、第１円筒２４、第２円筒２５の順に伝わる。第２円筒２５が設けられていない場合、第１円筒２４は、上記のように熱が伝わることと、Ｘ線管装置を使用していないときの自然冷却と、を繰り返すことで形状が変形し筒部２１から剥がれる。
【0030】
図２は、第１実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管の一部を示す拡大断面図である。
図２に示すように、回転体２０は、筒部２１、連結部２２、ろう材２３、第１円筒２４、及び第２円筒２５を有している。また、回転体２０には遮熱板８０が固定されている。
図２に示すように、回転体２０は、筒部２１、連結部２２、ろう材２３、第１円筒２４、及び第２円筒２５を有している。また、回転体２０には遮熱板８０が固定されている。
【0031】
第１円筒は、第１外周面２４ａと、第１内周面２４ｂと、第２内周面２４ｃとを有している。第１外周面２４ａは、遮熱板８０に対向している。第１内周面２４ｂは、ろう材２３を介して筒部２１の第２外周面２１ａに接合される接合面２６を含んでいる。つまり、筒部２１と第１円筒２４との接合方法は、ろう接である。また、第１実施形態において、第１内周面２４ｂは、回転軸線ａに沿った方向において第２内周面２４ｃと陽極ターゲット５０との間に位置している。
【0032】
第１実施形態において、第１外周面２４ａは、大外周面２４ａ１と小外周面２４ａ２とから構成されている。小外周面２４ａ２は、大外周面２４ａ１よりも回転軸線ａに直交する方向において回転軸線ａ側に位置している。なお、第１外周面２４ａは、大外周面２４ａ１と小外周面２４ａ２とから構成されなくともよく、回転軸線ａを中心とする一の外径のみを有する外周面であってもよい。
【0033】
第２内周面２４ｃは、第１内周面２４ｂに隣接し、回転軸線ａに直交する方向において第１内周面２４ｂよりも筒部２１から離れている。第１円筒２４は、第２内周面２４ｃから筒部２１の第２外周面２１ａとの間の隙間（第２隙間）によって、第１円筒２４から筒部２１への熱伝導を抑制し、回転体２０の軸受面及び固定シャフト１０の軸受面を保護している。
【0034】
第２円筒２５は、第１円筒２４の第１外周面２４ａに固定され、回転軸線ａを中心とする円周方向に連続して円環状に形成され、第３外周面２５ａを有している。第２円筒２５の熱膨張係数は、第１円筒２４の膨張係数よりも小さい。また、第２円筒２５の剛性は、第１円筒２４の剛性よりも大きい。第２円筒２５の材料は、例えば、鉄系の材料である。
第２円筒２５は、回転軸線ａに直交する方向において接合面２６と対向する領域に位置している。さらに、第１実施形態において、第２円筒２５は、第１外周面２４ａの小外周面２４ａ２に固定されている。第２円筒２５の第３外周面２５ａは、回転軸線ａに直交する方向において大外周面２４ａ１よりも回転軸線ａ側に位置している。
第２円筒２５は、回転軸線ａに直交する方向において接合面２６と対向する領域に位置している。さらに、第１実施形態において、第２円筒２５は、第１外周面２４ａの小外周面２４ａ２に固定されている。第２円筒２５の第３外周面２５ａは、回転軸線ａに直交する方向において大外周面２４ａ１よりも回転軸線ａ側に位置している。
【0035】
なお、第１外周面２４ａが大外周面２４ａ１と小外周面２４ａ２とから構成されていない場合、例えば、第１外周面２４ａが回転軸線ａを中心とする一の外径のみを有する外周面であった場合、第２円筒２５は、上記の第１外周面２４ａに固定される。この時、第２円筒２５の第３外周面２５ａは、第１円筒２４よりも回転軸線ａに直交する方向において第１円筒２４の第１外周面２４ａよりも回転軸線ａから離れて位置している。第２円筒２５の固定方法は、例えば、第１円筒２４の融点より低い温度条件で行われる拡散接合である。
【0036】
遮熱板８０は、筒状に形成され、上端部８１と、接続部８２と、接触回避部８３とを有している。上端部８１は、遮熱板８０の回転軸線ａに沿った方向における陽極ターゲット５０側の端部である。接続部８２は、上端部８１と接触回避部８３とを接続している。接触回避部８３は、第１外周面２４ａから離れる方向に向かう屈曲が全周に亘って連続して形成されている。上記の第１外周面２４ａから離れる方向とは、回転軸線ａに直交し、回転軸線ａから離れる方向である。第１実施形態において、接触回避部８３の屈曲の断面形状は、円弧状である。
【0037】
遮熱板８０は、回転体２０に固定されている。より詳細には、遮熱板８０の上端部８１は、回転体２０の連結部２２に固定されている。遮熱板８０と回転体２０との固定方法は、例えば、ねじによる締め付けである。なお、遮熱板８０が固定される位置は、連結部２２に限られず、例えば、筒部２１の第２外周面２１ａに固定されてもよい。
【0038】
次に、ろう材２３と第２円筒２５との位置関係について説明する。
第１実施形態において、第１円筒２４の第１内周面２４ｂと筒部２１の第２外周面２１ａとの間の隙間を第１隙間Ｇ１とすると、ろう材２３は、第１隙間Ｇ１に設けられている。以下、第１内周面２４ｂのうちろう材２３によって第２外周面２１ａに固定されている箇所を接合面２６と呼ぶ。
第１実施形態において、第１円筒２４の第１内周面２４ｂと筒部２１の第２外周面２１ａとの間の隙間を第１隙間Ｇ１とすると、ろう材２３は、第１隙間Ｇ１に設けられている。以下、第１内周面２４ｂのうちろう材２３によって第２外周面２１ａに固定されている箇所を接合面２６と呼ぶ。
【0039】
回転軸線ａに直交し接合面２６の回転軸線ａに沿った方向における陽極ターゲット５０と反対側の端部を通る平面を仮想平面Ｓ１とした場合、第２円筒２５は、仮想平面Ｓ１上に存在している。言い換えると、第２円筒２５は、仮想平面Ｓ１を貫通して位置している。
【0040】
次に、ろう材２３と遮熱板８０の接触回避部８３との位置関係について説明する。
接触回避部８３は、仮想平面Ｓ１上に存在している。言い換えると、接触回避部８３は、仮想平面Ｓ１を貫通して位置している。
接触回避部８３は、仮想平面Ｓ１上に存在している。言い換えると、接触回避部８３は、仮想平面Ｓ１を貫通して位置している。
【0041】
図２の説明では、ろう材２３の回転軸線ａに沿った方向における陽極ターゲット５０と反対側の一端２３ａが第１隙間Ｇ１内に収まっている場合について説明した。図３及び図４を参照してろう材２３の一端２３ａが第１隙間Ｇ１に収まっていない場合について説明する。
【0042】
図３は、第１実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管の一部を示す拡大断面図である。図３に示すように、第１円筒２４の第２内周面２４ｃと筒部２１の第２外周面２１ａとの間の隙間を第２隙間とし、第１隙間Ｇ１と第２隙間Ｇ２との境界を通り回転軸線ａに直交する平面を境界面とした場合、ろう材２３の回転軸線ａに沿った方向における陽極ターゲット５０と反対側の一端２３ａは、境界面Ｓ２に位置している。この時、仮想平面Ｓ１は、境界面Ｓ２と同一平面上に位置している。第２円筒２５及び接触回避部８３は、境界面Ｓ２を含む仮想平面Ｓ１上に存在している。
【0043】
図４は、第１実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管の一部を示す拡大断面図である。図４に示すように、ろう材２３の回転軸線ａに沿った方向における陽極ターゲット５０と反対側の一端２３ａが、第２隙間Ｇ２内に位置している。この時、仮想平面Ｓ１は、境界面Ｓ２と同一平面上に位置している。第２円筒２５及び接触回避部８３は、境界面Ｓ２を含む仮想平面Ｓ１上に存在している。
【0044】
上記したろう材２３と仮想平面Ｓ１との関係をまとめると、図３及び図４に示すように、ろう材２３の一端２３ａが、境界面Ｓ２に位置し、又は第２隙間Ｇ２内に位置している。この時、仮想平面Ｓ１は、境界面Ｓ２と同一平面上に位置している。
【0045】
第１実施形態の効果について説明する。
上記のように構成された第１実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１によれば、回転陽極型Ｘ線管１は、陽極ターゲット５０と、陰極６０と、固定シャフト１０と回転体２０とを有する軸受５と、外囲器７０とを備えている。回転体２０は、筒部２１と、ろう材２３と、ろう材２３を介して筒部２１に接合された第１円筒２４と、第１円筒２４の外周面に固定された第２円筒２５とを有している。第２円筒２５は、仮想平面Ｓ１上（図２参照）に存在している。
ろう材２３の一端２３ａが境界面Ｓ２又は第２隙間Ｇ２内に位置している場合、仮想平面Ｓ１は、境界面Ｓ２と同一平面上に位置している。
第２円筒２５は、回転軸線ａを中心とする円周方向に連続して円環状に形成されている。さらに、第２円筒２５の熱膨張係数は、第１円筒２４の熱膨張係数よりも小さい。
上記のように構成された第１実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１によれば、回転陽極型Ｘ線管１は、陽極ターゲット５０と、陰極６０と、固定シャフト１０と回転体２０とを有する軸受５と、外囲器７０とを備えている。回転体２０は、筒部２１と、ろう材２３と、ろう材２３を介して筒部２１に接合された第１円筒２４と、第１円筒２４の外周面に固定された第２円筒２５とを有している。第２円筒２５は、仮想平面Ｓ１上（図２参照）に存在している。
ろう材２３の一端２３ａが境界面Ｓ２又は第２隙間Ｇ２内に位置している場合、仮想平面Ｓ１は、境界面Ｓ２と同一平面上に位置している。
第２円筒２５は、回転軸線ａを中心とする円周方向に連続して円環状に形成されている。さらに、第２円筒２５の熱膨張係数は、第１円筒２４の熱膨張係数よりも小さい。
【0046】
これにより、陽極ターゲット５０でＸ線を発生させる際の発熱と、回転陽極型Ｘ線管１を使用していないときの自然冷却と、を繰り返し行うことで生じる第１円筒２４の筒部２１からの剥がれを抑制することができる。つまり、回転体２０が回転している場合において、第１円筒２４の剥がれに起因する回転体２０の回転軸線ａに対しての偏心による振動の発生を抑制可能な回転陽極型Ｘ線管を得ることができる。
また、第２円筒２５が設けられていない場合と比較して、回転軸線ａに直交する方向における第１円筒２４の変形量が４分の１程度になることが確認されている。
また、第２円筒２５が設けられていない場合と比較して、回転軸線ａに直交する方向における第１円筒２４の変形量が４分の１程度になることが確認されている。
【0047】
回転陽極型Ｘ線管１は、回転体２０に固定され、陽極ターゲット５０から第１円筒２４への輻射熱を遮る遮熱板８０をさらに備えている。遮熱板８０は、第１外周面２４ａから離れる方向に向かう屈曲が全周に亘って連続して形成された接触回避部８３を有している。接触回避部８３は、仮想平面Ｓ１上（図２参照）に存在している。
第１外周面２４ａは、大外周面２４ａ１と小外周面２４ａ２とから構成され、第２円筒２５は、小外周面２４ａ２に位置している。第２円筒２５の第３外周面２５ａは、大外周面２４ａ１よりも回転軸線ａ側に位置している。
これにより、第１円筒２４が遮熱板８０に接触することを抑制することができる。具体的には、回転体２０が回転している場合において、第１円筒２４が遮熱板８０に接触することで生じる振動の増加を抑制することができる。
第１外周面２４ａは、大外周面２４ａ１と小外周面２４ａ２とから構成され、第２円筒２５は、小外周面２４ａ２に位置している。第２円筒２５の第３外周面２５ａは、大外周面２４ａ１よりも回転軸線ａ側に位置している。
これにより、第１円筒２４が遮熱板８０に接触することを抑制することができる。具体的には、回転体２０が回転している場合において、第１円筒２４が遮熱板８０に接触することで生じる振動の増加を抑制することができる。
【0048】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１について説明する。回転陽極型Ｘ線管１は、第２実施形態で説明する構成以外、第１実施形態と同様に構成されている。図５は、第２実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管の一部を示す拡大断面図である。
次に、第２実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１について説明する。回転陽極型Ｘ線管１は、第２実施形態で説明する構成以外、第１実施形態と同様に構成されている。図５は、第２実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管の一部を示す拡大断面図である。
【0049】
図５に示すように、回転体２０は、筒部２１の第２外周面２１ａに設けられている制限部２７を更に有している。制限部２７の剛性は、第１円筒２４の剛性よりも高い。第２実施形態では、制限部２７は、筒部２１に連続して一体に形成されている。なお、制限部２７は、筒部２１と連続して一体に形成されなくともよく、例えば、筒部２１の第２外周面２１ａに接合されてもよい。制限部２７は、第１円筒２４の回転軸線ａに沿った方向における陽極ターゲット側の端面２４ｅに接触している。また、第２実施形態では、制限部２７は、第２円筒２５の回転軸線ａに沿った方向における陽極ターゲット５０側の端面２５ｂと対向している。
【0050】
上記のように構成された第２実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１によれば、回転体２０は、制限部２７を更に備えている。第１円筒２４の端面２４ｅは、制限部２７に接触している。また、上述したように、制限部２７の剛性は、第１円筒２４の剛性よりも高い。そのため、第１円筒２４自体が制限部２７に向かって変形（膨張）しようとする場合、制限部２７は、第１円筒２４を第１円筒２４の内側を構成する部材（筒部２１）に押し付ける機能を発揮する。第１円筒２４の変形を抑制することができるため、第１円筒２４が筒部２１から剥がれることを抑制することができる。
【0051】
制限部２７は、第２円筒２５の端面２５ｂと対向している。これにより、第２円筒２５が第１円筒２４から外れることを防止することができる。
【0052】
（第３実施形態）
次に、第２実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１について説明する。回転陽極型Ｘ線管１は、第３実施形態で説明する構成以外、第２実施形態と同様に構成されている。図６は、第３実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管の一部を示す拡大断面図である。
次に、第２実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１について説明する。回転陽極型Ｘ線管１は、第３実施形態で説明する構成以外、第２実施形態と同様に構成されている。図６は、第３実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管の一部を示す拡大断面図である。
【0053】
図６に示すように、回転体２０は、第２円筒２５無しに構成されている。第１円筒２４はの第１外周面２４ａは、大外周面２４ａ１及び小外周面２４ａ２から構成されていない。第１外周面２４ａは、回転軸線ａを中心とする一の外径のみを有する外周面である。制限部２７は、第１円筒２４の端面２４ｅと接触している。
【0054】
上記のように構成された第３実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管１によれば、第１実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管と同様の効果を得ることができる。
【0055】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。必要に応じて、複数の実施形態を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【0056】
１…回転陽極型Ｘ線管、５…軸受、１０…固定シャフト、２０…回転体、２１…筒部、２１ａ…第２外周面、２２…連結部、２３…ろう材、２３ａ…一端、２４…第１円筒、２４ａ…第１外周面、２４ａ１…大外周面、２４ａ２…小外周面、２４ｂ…第１内周面、２４ｃ…第２内周面、２４ｅ…端面、２５…第２円筒、２５ａ…第３外周面、２５ｂ…端面、２６…接合面、２７…制限部、３０…軸受、５０…陽極ターゲット、６０…陰極、７０…外囲器、８０…遮熱板、８３…接触回避部、Ｇ１…第１隙間、Ｇ２…第２隙間、Ｓ１…仮想平面、Ｓ２…境界面、ａ…回転軸線。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】