特開 2024-152257 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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024152257

(43)【公開日】2024-10-25

(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】

   H01J 35/00 20060101AFI20241018BHJP

   H01J 35/10 20060101ALI20241018BHJP

   H05G 1/02 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

H01J35/00 A

H01J35/10

H05G1/02 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023066336

(22)【出願日】2023-04-14

(71)【出願人】

【識別番号】306037311

【氏名又は名称】富士フイルム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】園田 蓮

(72)【発明者】

【氏名】田邊 雄太郎

(72)【発明者】

【氏名】中山 公博

【テーマコード（参考）】

4C092

【Ｆターム（参考）】

4C092AA01

4C092AB12

4C092AC17

4C092BD17

4C092BD18

4C092CC04

4C092CC07

4C092CE20

(57)【要約】

【課題】Ｘ線窓とともにステータコイルの冷却効率を向上させることが可能なＸ線管装置とそれを備えるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】電子線を発生する陰極と、前記電子線の衝突によりＸ線を放射する陽極とを真空中で保持する外囲器と、前記Ｘ線を透過するＸ線窓とを有するＸ線管と、前記陽極を回転させる駆動力を発生するステータコイルと、前記Ｘ線管と前記ステータコイルを絶縁油とともに収納する管容器と、前記絶縁油を冷却する冷却器を備えるＸ線管装置であって、前記管容器と前記冷却器をつなぐ配管に接続され、前記Ｘ線窓の近傍に配置される第一流入口と、前記配管に接続され、前記ステータコイルの近傍に配置される第二流入口と、前記Ｘ線が照射されるとき前記第一流入口を通じて前記管容器へ前記絶縁油を流入させ、前記Ｘ線が照射されないとき前記第二流入口を通じて前記管容器へ前記絶縁油を流入させる制御部をさらに備えることを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電子線を発生する陰極と、前記電子線の衝突によりＸ線を放射する陽極とを真空中で保持する外囲器と、前記Ｘ線を透過するＸ線窓とを有するＸ線管と、
前記陽極を回転させる駆動力を発生するステータコイルと、
前記Ｘ線管と前記ステータコイルを絶縁油とともに収納する管容器と、
前記絶縁油を冷却する冷却器を備えるＸ線管装置であって、
前記管容器と前記冷却器をつなぐ配管に接続され、前記Ｘ線窓の近傍に配置される第一流入口と、
前記配管に接続され、前記ステータコイルの近傍に配置される第二流入口と、
前記Ｘ線が照射されるとき前記第一流入口を通じて前記管容器へ前記絶縁油を流入させ、前記Ｘ線が照射されないとき前記第二流入口を通じて前記管容器へ前記絶縁油を流入させる制御部をさらに備え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線管装置であって、
前記制御部は、前記Ｘ線が照射されるとき前記第二流入口を通じて前記管容器から前記絶縁油を流出させ、前記Ｘ線が照射されないとき前記第一流入口を通じて前記管容器から前記絶縁油を流出させ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線管装置であって、
前記冷却器は、前記絶縁油の熱を放散するラジエータと、前記絶縁油を送液するポンプと、前記第一流入口に接続される配管と前記ポンプをつなぐ第一流路と、前記第二流入口に接続される配管と前記ポンプをつなぐ第二流路と、前記第一流入口に接続される配管と前記ラジエータをつなぐ第三流路と、前記第二流入口に接続される配管と前記ラジエータをつなぐ第四流路と、前記第一流路に設けられる第一弁と、前記第二流路に設けられる第二弁と、前記第三流路に設けられる第三弁と、前記第四流路に設けられる第四弁を有し、
前記制御部は、前記Ｘ線が照射されるときに前記第二弁と前記第三弁を閉じて前記第一弁と前記第四弁を開き、前記Ｘ線が照射されないときに前記第一弁と前記第四弁を閉じて前記第二弁と前記第三弁を開くことを特徴とするＸ線管装置。

【請求項4】

請求項２に記載のＸ線管装置であって、
前記冷却器は、前記絶縁油の熱を放散するラジエータと、前記絶縁油を送液するギアポンプを有し、
前記制御部は、前記Ｘ線が照射されるときと照射されないときとで前記ギアポンプを反転させ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線管装置であって、
前記冷却器は、前記ギアポンプを回避するバイパスと、前記バイパスに設けられるバイパス弁をさらに有し、
前記制御部は、前記ギアポンプを反転させるときに、前記バイパス弁を開くことを特徴とするＸ線管装置。

【請求項6】

請求項１に記載のＸ線管装置であって、
前記制御部は、前記Ｘ線が照射されるとき前記第二流入口からも前記管容器へ前記絶縁油を流入させ、前記Ｘ線が照射されないとき前記第一流入口からも前記管容器へ前記絶縁油を流入させることを特徴とするＸ線管装置。

【請求項7】

被検体の断層画像を生成するＸ線ＣＴ装置であって、
請求項１に記載のＸ線管装置を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

【請求項8】

請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
停止指示または前記Ｘ線が照射されているか否かを前記制御部に送信す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）装置に係り、特にＸ線管装置の冷却に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線ＣＴ装置は、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線を検出するＸ線検出器とを被検体の周囲で回転させることで多方向から得られる投影データを用いて、被検体の断層画像を生成する。生成された断層画像は、被検体の中の臓器形状を描写し、画像診断に使用される。

【0003】

Ｘ線管装置は、真空中に陰極と陽極を保持するＸ線管と、Ｘ線管を絶縁油とともに収納する管容器とを備え、陰極から放出され、陰極と陽極の間に印加される高電圧で加速された電子線を陽極上のＸ線焦点に衝突させることにより、Ｘ線焦点からＸ線を放射させる。陽極に衝突する電子線のエネルギーの約９９％は熱に変換されるため、Ｘ線管装置の冷却、特にＸ線焦点の近傍に設けられ、Ｘ線を透過するＸ線窓の冷却は重要である。

【0004】

特許文献１には、冷却器によって冷却された絶縁油をＸ線窓に向けて流すとともに、Ｘ線窓への方向とは逆方向にも絶縁油の一部を流すように構成されるＸ線管装置が開示されている。このような構成により、局部的に加熱されるＸ線窓が冷却されるとともに、Ｘ線管装置の中を流れる絶縁油の澱みが抑制される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４－１５２６８０号公報

【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では、Ｘ線管装置の陽極の回転駆動力を発生させるステータコイルの冷却に対する配慮が不十分である。Ｘ線管装置では陽極の熱容量の増加が要求されており、熱容量の増加に応じて陽極は重量化する。陽極の重量化にともなって、陽極の回転駆動力を増やす必要があるので、ステータコイルで生じる熱が増加する。

【0007】

そこで本発明は、Ｘ線窓とともにステータコイルの冷却効率を向上させることが可能なＸ線管装置とそれを備えるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

【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、電子線を発生する陰極と、前記電子線の衝突によりＸ線を放射する陽極とを真空中で保持する外囲器と、前記Ｘ線を透過するＸ線窓とを有するＸ線管と、前記陽極を回転させる駆動力を発生するステータコイルと、前記Ｘ線管と前記ステータコイルを絶縁油とともに収納する管容器と、前記絶縁油を冷却する冷却器を備えるＸ線管装置であって、前記管容器と前記冷却器をつなぐ配管に接続され、前記Ｘ線窓の近傍に配置される第一流入口と、前記配管に接続され、前記ステータコイルの近傍に配置される第二流入口と、前記Ｘ線が照射されるとき前記第一流入口を通じて前記管容器へ前記絶縁油を流入させ、前記Ｘ線が照射されないとき前記第二流入口を通じて前記管容器へ前記絶縁油を流入させる制御部をさらに備えることを特徴とする。

【0009】

また本発明は、被検体の断層画像を生成するＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線管装置を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、Ｘ線窓とともにステータコイルの冷却効率を向上させることが可能なＸ線管装置とそれを備えるＸ線ＣＴ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】Ｘ線ＣＴ装置の全体構成を示す図である。

【図2】Ｘ線管装置の全体構成の一例を示す図である。

【図3】絶縁油の流出入口の一例について説明する図である。

【図4】絶縁油の流れを反転させる冷却器の一例を示す図である。

【図5】絶縁油の流れを反転させる処理の流れの一例を示す図である。

【図6】絶縁油の流れを反転させる冷却器の他の例を示す図である。

【図7】絶縁油の流入口と流出口の一例について説明する図である。

【図8】絶縁油の流入を切り替える冷却器の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、添付図面に従って本発明に係るＸ線管装置及び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。

【0013】

図１を用いてＸ線ＣＴ装置１の全体構成の一例について説明する。Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャンガントリ部１００と操作ユニット１２０を備える。
スキャンガントリ部１００は、Ｘ線管装置１０１、回転円盤１０２、コリメータ１０３、Ｘ線検出器１０６、データ収集装置１０７、寝台装置１０５、ガントリ制御装置１０８、寝台制御装置１０９、Ｘ線制御装置１１０を備える。Ｘ線管装置１０１は寝台装置１０５に載置された被検体１０にＸ線を照射する装置である。コリメータ１０３はＸ線の照射範囲を制限する装置である。回転円盤１０２は、寝台装置１０５に載置された被検体１０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、Ｘ線管装置１０１とＸ線検出器１０６を被検体１０の周囲で回転させる。

【0014】

Ｘ線検出器１０６は、Ｘ線管装置１０１と対向配置され、被検体１０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る。Ｘ線検出器１０６の検出素子は、回転円盤１０２の回転方向と回転軸方向との２次元に配列される。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の回転及び傾斜を制御する装置であり、具体的にはＭＰＵ(Micro Processing Unit)等である。

【0015】

寝台制御装置１０９は、寝台装置１０５の上下前後左右動を制御する装置であり、具体的にはＭＰＵ等である。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り、具体的にはＭＰＵ等である。

【0016】

操作ユニット１２０は、入力装置１２１、画像処理装置１２２、表示装置１２５、記憶装置１２３、システム制御装置１２４を備える。入力装置１２１は、被検体１０の氏名、検査日時、撮影条件等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、タッチパネル等である。画像処理装置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画像を再構成したり、ＣＴ画像に様々な画像処理をしたりする装置である。表示装置１２５は、画像処理装置１２２で生成されたＣＴ画像等を表示する装置であり、具体的には液晶ディスプレイやタッチパネル等である。記憶装置１２３は、データ収集装置１０７で収集されたデータや画像処理装置１２２で生成されたＣＴ画像等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、各部を制御する装置であり、具体的にはＭＰＵ等である。

【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１０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１０を透過したＸ線を、二次元配列された検出素子で検出し、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、特に回転速度等に基づいて回転する。寝台装置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、特にらせんピッチ等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Ｘ線計測が回転円盤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、取得された投影データは画像処理装置１２２に送信される。画像処理装置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。再構成されたＣＴ画像は表示装置１２５に表示される。

【0019】

図２を用いて、Ｘ線管装置１０１の全体構成の一例について説明する。Ｘ線管装置１０１は、Ｘ線管２１０とステータコイル２１４と管容器２２０と冷却器２３０を備える。

【0020】

Ｘ線管２１０は、陰極２１１と陽極２１２と外囲器２１３とＸ線窓２１８を有する。

【0021】

陰極２１１は電子線２１６を発生するものであり、例えばフィラメントもしくは冷陰極と、集束電極を備える。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、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たもので、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。

【0022】

陽極２１２は陰極２１１に対し正の電位が印加されるものであり、例えば円板形状であって、ターゲットと陽極母材とを備える。ターゲットは高融点で原子番号の大きい材質、例えばタングステンなどで構成される。陽極母材は、銅などの熱伝導率の高い材質からなり、ターゲットを保持する。ターゲットと陽極母材とは同電位である。陰極２１１から放出され、陰極２１１と陽極２１２との電位差によって加速された電子線２１６がターゲット上のＸ線焦点に衝突することにより、Ｘ線焦点からＸ線が放射される。

【0023】

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を真空中に保持するものである。外囲器２１３の電位は接地電位である。

【0024】

Ｘ線窓２１８は、Ｘ線焦点から放射されるＸ線２１７を透過するためのものであり、ベリリウムなどの原子番号の小さい材質で構成される。なお、Ｘ線窓２１８には陽極２１２から放出される電子が衝突するので、Ｘ線窓２１８とその周辺は高温になりやすい。

【0025】

ステータコイル２１４は、陽極２１２を回転させる駆動力となる磁界を発生するものである。陽極２１２に衝突する電子線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。そこで、ステータコイル２１４が発生する磁界によって陽極２１２を回転させることにより、陽極２１２の過熱溶融を防止する。すなわち、陽極２１２の回転によって、電子線２１６が衝突する箇所であるＸ線焦点を常に移動させることにより、Ｘ線焦点の温度がターゲットの融点より低く保たれる。なお陽極２１２は、回転軸受２１５によって回転可能に支持される。

【0026】

管容器２２０は、Ｘ線管２１０とステータコイル２１４を、Ｘ線管２１０を電気的に絶縁する絶縁油とともに収納するものである。絶縁油は、冷却媒体としても機能し、管容器２２０と冷却器２３０をつなぐ配管２１９を通じて、管容器２２０と冷却器２３０を循環する。また管容器２２０には、Ｘ線２１７を放射する放射窓２２１が設けられる。放射窓２２１は、Ｘ線窓２１８と同様に、例えばベリリウムなどの原子番号の小さい材質で構成される。

【0027】

冷却器２３０は、絶縁油を冷却する装置である。冷却器２３０は、配管２１９によって管容器２２０とつなげられる。

【0028】

Ｘ線管装置１０１において、電子線２１６が衝突するＸ線焦点は最大の熱源であり、Ｘ線焦点の近傍に設けられるＸ線窓２１８の冷却は重要である。また陽極２１２を回転させる駆動力を発生するステータコイル２１４も熱源であるので、ステータコイル２１４の冷却も重要である。なお熱容量が比較的小さいＸ線窓２１８は、陽極２１２上のＸ線焦点に電子線２１６が衝突するとき、すなわちＸ線照射時の冷却でも十分であるのに対し、熱容量が比較的大きいステータコイル２１４はできるだけ長い時間をかけて冷却することが好ましい。

【0029】

そこで、本発明のＸ線管装置では、冷却器２３０によって冷却された絶縁油を、Ｘ線照射時にはＸ線窓２１８の近傍に流入させ、Ｘ線非照射時にはステータコイル２１４の近傍に流入させるような制御がなされる。このような制御により、Ｘ線窓２１８とともにステータコイル２１４の冷却効率を向上させることができる。なおステータコイル２１４の周辺は、陽極２１２上のＸ線焦点で発生する熱量が流れる経路であるため、ステータコイル２１４の冷却によって、陽極２１２も円滑に冷却できる。

【0030】

図３を用いて、絶縁油の流出入口の一例について説明する。第一流出入口３０１は、Ｘ線窓２１８の近傍に配置され、配管２１９に接続される。第二流出入口３０２は、ステータコイル２１４の近傍に配置され、配管２１９に接続される。Ｘ線が照射されるとき、冷却器２３０で冷却された絶縁油は、第一流出入口３０１を通じて管容器２２０へ流入し、第二流出入口３０２を通じて管容器２２０から流出する。またＸ線が照射されないとき、冷却器２３０で冷却された絶縁油は、第二流出入口３０２を通じて管容器２２０へ流入し、第一流出入口３０１を通じて管容器２２０から流出する。すなわち、第一流出入口３０１と第二流出入口３０２は、絶縁油の流入口と流出口を兼用するので、部品点数を増やさずに済む。またＸ線が照射されるときと照射されないときとで絶縁油の流れは反転する。

【0031】

図４を用いて、絶縁油の流れを反転させる冷却器２３０の一例について説明する。図４の冷却器２３０は、ラジエータ４０１とポンプ４０２と４本の流路４１１～４１４と４つの弁Ｖ１～Ｖ４を有する。ラジエータ４０１は絶縁油の熱を放散する装置であり、例えば配管に設けられる複数のフィンと、フィンに風を送るファンで構成される。ポンプ４０２は放熱した絶縁油を管容器２２０へ送液する装置であり、例えば円弧矢印が示す方向に絶縁油を送液する。

【0032】

第一流路４１１は、第一流出入口３０１に接続される配管２１９とポンプ４０２とをつなぎ、第二流路４１２は、第二流出入口３０２に接続される配管２１９とポンプ４０２とをつなぐ。すなわち、ポンプ４０２からの流路は、第一流路４１１と第二流路４１２に分岐する。第三流路４１３は、第一流出入口３０１に接続される配管２１９とラジエータ４０１とをつなぎ、第四流路４１４は、第二流出入口３０２に接続される配管２１９とラジエータ４０１とをつなぐ。すなわち、ラジエータ４０１からの流路は、第三流路４１３と第四流路４１４に分岐する。また第一流出入口３０１からの流路は、第一流路４１１と第三流路４１３に分岐し、第二流出入口３０２からの流路は、第二流路４１２と第四流路４１４に分岐する。

【0033】

第一弁Ｖ１～第四弁Ｖ４のそれぞれは、第一流路４１１～第四流路４１４の各流路に設けられ、制御部４００によって開閉される。制御部４００はＭＰＵ等で構成される。

【0034】

図５を用いて、図４の冷却器２３０によって絶縁油の流れを反転させる処理の流れの一例についてステップ毎に説明する。

【0035】

（Ｓ５０１）
制御部４００は、停止指示の有無を判定する。停止指示が有れば処理の流れは終了となり、無ければＳ５０２へ処理が進められる。例えばＸ線ＣＴ装置１のシステム制御装置１２４が、停止指示を制御部４００へ送信する。

【0036】

（Ｓ５０２）
制御部４００は、Ｘ線が照射されているか否かを判定する。Ｘ線が照射されていればＳ５０３へ処理が進められ、Ｘ線が照射されてなければＳ５０４へ処理が進められる。例えばＸ線ＣＴ装置１のシステム制御装置１２４またはＸ線制御装置１１０が、Ｘ線が照射されているか否かを示す信号を制御部４００へ送信する。

【0037】

（Ｓ５０３）
制御部４００は、第二弁Ｖ２と第三弁Ｖ３を閉じ、第一弁Ｖ１と第四弁Ｖ４を開く。このように各弁を開閉することにより、ラジエータ４０１で冷却されポンプ４０２から送液される絶縁油は、第一流路４１１を通じて第一流出入口３０１から管容器２２０の中へ流入する。そしてＸ線窓２１８を冷却し管容器２２０の中を巡った絶縁油は、第二流出入口３０２から管容器２２０の外へ流出し第四流路４１４を通じてラジエータ４０１へ戻る。

【0038】

（Ｓ５０４）
制御部４００は、第一弁Ｖ１と第四弁Ｖ４を閉じ、第二弁Ｖ２と第三弁Ｖ３を開く。このように各弁を開閉することにより、ラジエータ４０１で冷却されポンプ４０２から送液される絶縁油は、第二流路４１２を通じて第二流出入口３０２から管容器２２０の中へ流入する。そしてステータコイル２１４を冷却し管容器２２０の中を巡った絶縁油は、第一流出入口３０１から管容器２２０の外へ流出し第三流路４１３を通じてラジエータ４０１へ戻る。

【0039】

図５を用いて説明した処理の流れにより、冷却器２３０によって冷却された絶縁油が、Ｘ線の照射時には第一流出入口３０１から管容器２２０の中へ流入してＸ線窓２１８を冷却し、非照射時には第二流出入口３０２から流入してステータコイル２１４を冷却する。すなわち、Ｘ線窓２１８とともにステータコイル２１４の冷却効率を向上させることができる。また管容器２２０の中の絶縁油の流れは反転するものの、ポンプ４０２にかかる圧力は変わらないので故障が生じにくい。

【0040】

なお、Ｓ５０２での判定は、Ｘ線が照射されているか否かに限られない。Ｘ線ＣＴ装置１では、回転円盤１０２が回転を開始し、一定の回転速度に達してからＸ線が照射されるので、Ｓ５０２では回転円盤１０２が回転しているか否かが判定されても良い。Ｓ５０２において回転円盤１０２の回転の有無を判定することにより、制御部４００へ送信される信号にタイムラグが生じる場合であっても、Ｘ線が照射されているときは必ずＸ線窓２１８が冷却される。

【0041】

図６を用いて、絶縁油の流れを反転させる冷却器２３０の他の例について説明する。図６の冷却器２３０は、ラジエータ４０１とギアポンプ６０１とバイパス６０２とバイパス弁ＶＢを有する。なおラジエータ４０１は図４と同じものであり、バイパス６０２とバイパス弁ＶＢは無くても良い。

【0042】

ギアポンプ６０１は、絶縁油を送液する装置であり、かみ合わせられる二つの歯車が回転する方向によって絶縁油の送液方向を図６中の上方向にも下方向にも切り替えることができる。すなわち、Ｘ線照射の有無に応じて制御部４００がギアポンプ６０１の歯車の回転方向を切り替えることにより、絶縁油の流れを反転させることができる。

【0043】

バイパス６０２は、ギアポンプ６０１を回避する流路である。バイパス弁ＶＢは、バイパス６０２に設けられ、制御部４００によって開閉される。ギアポンプ６０１によって絶縁油の流れが反転するとき、流路内に生じる衝撃によってギアポンプ６０１や流路が破損することが有る。そこで絶縁油の流れを反転させるときに制御部４００がバイパス弁ＶＢを開くことにより、反転時の衝撃がバイパス６０２を通じて解放され、ギアポンプ６０１や流路の破損を防止できる。なお絶縁油の流れを反転させてから所定時間以上が経過すると制御部４００はバイパス弁ＶＢを閉じる。所定時間には、絶縁油の流れを反転させてから流路内の流れが安定するまでに要する時間が設定される。

【0044】

図６に例示される冷却器２３０により、Ｘ線の照射時には第一流出入口３０１から管容器２２０の中へ絶縁油を流入してＸ線窓２１８を冷却し、非照射時には第二流出入口３０２から絶縁油を流入してステータコイル２１４を冷却することができる。すなわち、Ｘ線窓２１８とともにステータコイル２１４の冷却効率を向上させることができる。また図６の冷却器２３０は、図４に比べて簡易な構造にできる。なおＸ線窓２１８とステータコイル２１４の冷却効率を向上させるには、絶縁油の流れを反転させなくても良い。

【0045】

図７を用いて、絶縁油の流れを反転させない場合の流入口と流出口の一例について説明する。第一流入口７０１は、Ｘ線窓２１８の近傍に配置され、冷却器２３０から絶縁油が送液される配管２１９に接続される。第二流出入口３０２は、ステータコイル２１４の近傍に配置され、冷却器２３０から絶縁油が送液される配管２１９に接続される。流出口７０３は、管容器２２０の中に配置され、冷却器２３０へ絶縁油が戻される配管２１９に接続される。

【0046】

Ｘ線が照射されるとき、冷却器２３０で冷却された絶縁油は、第一流入口７０１を通じて管容器２２０へ流入し、流出口７０３を通じて管容器２２０から冷却器２３０へ戻される。またＸ線が照射されないとき、冷却器２３０で冷却された絶縁油は、第二流入口７０２を通じて管容器２２０へ流入し、流出口７０３を通じて管容器２２０から冷却器２３０へ戻される。すなわちＸ線が照射されるときと照射されないときとで絶縁油の流入口が切り替えられる。

【0047】

図８を用いて、絶縁油の流入口を切り替える冷却器２３０の一例について説明する。図８の冷却器２３０は、ラジエータ４０１、ポンプ４０２、第一流路４１１、第二流路４１２、第五流路８００、第一弁Ｖ１、第二弁Ｖ２を有する。ラジエータ４０１とポンプ４０２は図４と同じものである。

【0048】

第一流路４１１は、第一流入口７０１に接続される配管２１９とポンプ４０２とをつなぎ、第一弁Ｖ１を有する。第二流路４１２は、第二流入口７０２に接続される配管２１９とポンプ４０２とをつなぎ、第二弁Ｖ２を有する。なおポンプ４０２からの流路は、第一流路４１１と第二流路４１２に分岐する。第五流路８００は、流出口７０３に接続される配管２１９とラジエータ４０１をつなぐ。

【0049】

第一弁Ｖ１と第二弁Ｖ２の開閉は制御部４００によって制御される。具体的には、Ｘ線の照射時には第一弁Ｖ１が開かれて第二弁Ｖ２が閉じられ、Ｘ線の非照射時には第一弁Ｖ１が閉じられて第二弁Ｖ２が開かれる。このような制御により、冷却器２３０によって冷却された絶縁油は、Ｘ線の照射時に第一流入口７０１から流入してＸ線窓２１８を冷却し、非照射時には第二流出入口３０２から流入してステータコイル２１４を冷却する。すなわち、Ｘ線窓２１８とステータコイル２１４の冷却効率を向上させることができる。

【0050】

なお、図８の冷却器では、第一弁Ｖ１と第二弁Ｖ２は閉じられなくても良い。例えば、Ｘ線の照射時に第一弁Ｖ１が開かれて第二弁Ｖ２がわずかに開かれ、Ｘ線の非照射時に第二弁Ｖ２が開かれて第一弁Ｖ１がわずかに開かれても良い。第一弁Ｖ１と第二弁Ｖ２がわずかに、例えば５％程度の開き率で開かれることにより、Ｘ線窓２１８とステータコイル２１４の両方を常に冷却することができる。また第一弁Ｖ１と第二弁Ｖ２の開き率は、Ｘ線窓２１８とステータコイル２１４の温度に基づいて制御されても良い。

【0051】

以上、本発明の実施形態について説明した。なお本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、上記実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除しても良い。

【符号の説明】

【0052】

１：Ｘ線ＣＴ装置、１０：被検体、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：寝台装置、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：操作ユニット、１２１：入力装置、１２２：画像処理装置、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：ステータコイル、２１５：回転軸受、２１６：電子線、２１７：Ｘ線、２１８：Ｘ線窓、２１９：配管、２２０：管容器、２２１：放射窓、２３０：冷却器、３０１：第一流出入口、３０２：第二流出入口、４００：制御部、４０１：ラジエータ、４０２：ポンプ、４１１：第一流路、４１２：第二流路、４１３：第三流路、４１４：第四流路、６０１：ギアポンプ、６０２：バイパス、７０１：第一流入口、７０２：第二流入口、７０３：流出口、８００：第五流路、Ｖ１：第一弁、Ｖ２：第二弁、Ｖ３：第三弁、Ｖ４：第四弁、ＶＢ：バイパス弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】