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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】P2024165821
(43)【公開日】2024-11-28
(54)【発明の名称】回転陽極型Ｘ線管
(51)【国際特許分類】
H01J 35/10 20060101AFI20241121BHJP
F16C 17/02 20060101ALI20241121BHJP
F16C 33/24 20060101ALI20241121BHJP
H05G 1/02 20060101ALI20241121BHJP
【ＦＩ】
H01J35/10 N
F16C17/02 Z
F16C33/24 Z
H05G1/02 P
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023082345
(22)【出願日】2023-05-18
(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】吉田 靖史
【テーマコード（参考）】
3J011
4C092
【Ｆターム（参考）】
3J011AA20
3J011BA02
3J011CA02
3J011DA01
3J011KA02
3J011SB01
3J011SE10
4C092AA01
4C092AB10
4C092AB12
4C092AC17
4C092BD06
(57)【要約】
【課題】回転体の良好な回転を維持することができる回転陽極型Ｘ線管を提供する。
【解決手段】電子を放出する陰極と、前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、前記軸受部材は、ＳＫＤ１１で形成されている、回転陽極型Ｘ線管。
【選択図】 図４
【解決手段】電子を放出する陰極と、前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、前記軸受部材は、ＳＫＤ１１で形成されている、回転陽極型Ｘ線管。
【選択図】 図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子を放出する陰極と、
前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、
前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、
前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、
前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、
前記軸受部材は、ＳＫＤ１１で形成されている、
回転陽極型Ｘ線管。
前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、
前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、
前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、
前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、
前記軸受部材は、ＳＫＤ１１で形成されている、
回転陽極型Ｘ線管。
【請求項2】
電子を放出する陰極と、
前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、
前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、
前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、
前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、
前記軸受部材は、モリブデン合金で形成されている、
回転陽極型Ｘ線管。
前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、
前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、
前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、
前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、
前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、
前記軸受部材は、モリブデン合金で形成されている、
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線管装置は、Ｘ線ＣＴ装置に搭載され、被写体を中心として回転する。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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６０－１１７５３１号公報
【特許文献2】特開平０６－１９６１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本実施形態は、回転体の良好な回転を維持することができる回転陽極型Ｘ線管を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管は、電子を放出する陰極と、前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、前記軸受部材は、ＳＫＤ１１で形成されている。
【0006】
また、一実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管は、電子を放出する陰極と、前記電子を受けてＸ線を発生する陽極ターゲットと、前記陽極ターゲットに連結され回転軸線に沿って延在する回転体と、前記回転体を回転可能に支持する固定シャフトと、前記回転体と前記固定シャフトとの間に保持されている潤滑剤と、を有しているすべり軸受と、前記陰極及び前記陽極ターゲットを収納し、前記固定シャフトを固定する真空外囲器と、を備え、前記回転体は、前記回転軸線に沿って延在して形成され、前記固定シャフトを囲んで位置している軸受部材を有し、前記固定シャフトは、炭化タングステン系合金で形成され、前記軸受部材は、モリブデン合金で形成されている。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に、本発明の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。
【0009】
始めに、本発明の実施形態の基本構想について説明する。
Ｘ線管は、陰極や陽極ターゲットを備えている。Ｘ線は、陰極で発生した電子が陽極ターゲットに衝突する際に生じる制動放射によって得られる。このとき、Ｘ線の発生効率は１％程度であり、残りの９９％は熱となる。これにより、陽極ターゲットの温度が上昇する。より高出力なＸ線を得るためにより多くの電子を衝突させた場合、陽極ターゲットの温度上昇も顕著となる。陽極ターゲットの温度を融点以下に抑制し、陽極ターゲットにおける局所的な温度上昇を防止するために、一般に、陽極ターゲットを回転させる回転陽極型Ｘ線管が用いられる。回転陽極型Ｘ線管は、固定シャフト、回転体、液体金属などを備えている。
Ｘ線管は、陰極や陽極ターゲットを備えている。Ｘ線は、陰極で発生した電子が陽極ターゲットに衝突する際に生じる制動放射によって得られる。このとき、Ｘ線の発生効率は１％程度であり、残りの９９％は熱となる。これにより、陽極ターゲットの温度が上昇する。より高出力なＸ線を得るためにより多くの電子を衝突させた場合、陽極ターゲットの温度上昇も顕著となる。陽極ターゲットの温度を融点以下に抑制し、陽極ターゲットにおける局所的な温度上昇を防止するために、一般に、陽極ターゲットを回転させる回転陽極型Ｘ線管が用いられる。回転陽極型Ｘ線管は、固定シャフト、回転体、液体金属などを備えている。
【0010】
陽極ターゲットの温度上昇を抑制するためには、回転陽極型Ｘ線管から速やかに熱を逃がすことが重要となる。回転陽極型Ｘ線管の外へ熱を逃がす方法としては、陽極ターゲットを含む回転体からの放熱（輻射）と、陽極ターゲットの熱を熱伝導により液体金属を介して固定シャフトに通した冷媒まで伝える方法とがある。液体金属が高温になると固体の反応物が生じることで、固定シャフトと回転体との間の隙間が減少し、回転体の安定した回転を阻害する可能性がある。つまり、固定シャフトを速やかに冷媒で冷却し、陽極ターゲットの温度上昇を抑制する必要がある。
【0011】
また、回転陽極型Ｘ線管を有するＸ線管装置は、Ｘ線ＣＴ装置に搭載される。Ｘ線ＣＴ装置は、回転架台を備えている。Ｘ線管装置は、スキャンのために回転架台とともに高速で公転する。回転架台を回転させると、回転陽極型Ｘ線管には遠心力による負荷（荷重）がかかる。このとき、固定シャフトに曲げ変形が生じるが、回転体の安定した回転を保持する必要がある。
さらに、回転架台の公転速度が速い方が時間分解の高い診断画像を構成できるため、Ｘ線ＣＴ装置において、回転架台の公転の高速化が求められている。つまり、より大きい遠心力による負荷に耐えることができる回転陽極型Ｘ線管が求められている。
固定シャフトに遠心力による撓みが発生すると、固定シャフトと回転体と間の隙間が不均一になる。これにより、固定シャフトと回転体と間の隙間が狭い箇所において、回転体が固定シャフトに接触することで焼き付きが生じ、回転体の回転が制限される可能性がある。
さらに、回転架台の公転速度が速い方が時間分解の高い診断画像を構成できるため、Ｘ線ＣＴ装置において、回転架台の公転の高速化が求められている。つまり、より大きい遠心力による負荷に耐えることができる回転陽極型Ｘ線管が求められている。
固定シャフトに遠心力による撓みが発生すると、固定シャフトと回転体と間の隙間が不均一になる。これにより、固定シャフトと回転体と間の隙間が狭い箇所において、回転体が固定シャフトに接触することで焼き付きが生じ、回転体の回転が制限される可能性がある。
【0012】
さらに、液体金属は、回転体の回転時、速度勾配を有している。具体的には、固定シャフトの表面に位置している液体金属は静止し、回転体の表面に位置している液体金属は回転している。回転体が回転している場合、液体金属と回転体表面との間の摩擦、及び液体金属の速度勾配及び液体金属の粘性による摩擦により液体金属の温度が上昇するため、摩擦を低減させることも重要である。
そこで、本発明の実施形態においては、かかる問題を改善するものであり、回転体の良好な回転を維持することができる回転陽極型Ｘ線管を得ることができるものである。
そこで、本発明の実施形態においては、かかる問題を改善するものであり、回転体の良好な回転を維持することができる回転陽極型Ｘ線管を得ることができるものである。
【0013】
まず、Ｘ線ＣＴ装置８０の構成について図１乃至図３を参照して説明する。
図１は、Ｘ線ＣＴ装置８０の外観を示す斜視図である。図２は、図１の線Ａ－Ａに沿ったＸ線ＣＴ装置８０を示す断面図である。図３は、図２に示す回転架台８４、Ｘ線管装置８６、冷却ユニット８７、及びＸ線検出器８８を示す正面図である。図１乃至図３に示すように、Ｘ線ＣＴ装置８０は、筐体８１、土台部８２、固定架台８３、回転架台８４、ベアリング部材８５、Ｘ線管装置８６、冷却ユニット８７、及びＸ線検出器８８を備えている。
図１は、Ｘ線ＣＴ装置８０の外観を示す斜視図である。図２は、図１の線Ａ－Ａに沿ったＸ線ＣＴ装置８０を示す断面図である。図３は、図２に示す回転架台８４、Ｘ線管装置８６、冷却ユニット８７、及びＸ線検出器８８を示す正面図である。図１乃至図３に示すように、Ｘ線ＣＴ装置８０は、筐体８１、土台部８２、固定架台８３、回転架台８４、ベアリング部材８５、Ｘ線管装置８６、冷却ユニット８７、及びＸ線検出器８８を備えている。
【0014】
筐体８１は、固定架台８３、回転架台８４、ベアリング部材８５、Ｘ線管装置８６などを収容している。筐体８１は、排気口８１ａ、吸気口８１ｂ、及び導入口８１ｃを有している。吸気口８１ｂから取り入れられた外部の空気は、排気口８１ａから排出される。導入口８１ｃは、被写体を導入するために設けられている。図示しないが、Ｘ線ＣＴ装置８０は、被検体を載せる寝台も備えている。
【0015】
固定架台８３は、土台部８２に固定されている。回転架台（「ガントリー」とも称する）８４は、ベアリング部材８５を介して固定架台８３に回転可能に支持されている。回転架台８４は、回転架台８４の中心軸Ｃ１を中心に回転可能である。回転架台８４は、最外周に位置したリング状のフレーム部８４ａを有している。
【0016】
Ｘ線管装置８６、冷却ユニット８７、及びＸ線検出器８８は、回転架台８４に取り付けられ、回転架台８４とともに回転（公転）する。これにより、Ｘ線管装置８６には、遠心加速度ＣＡが生じる。Ｘ線管装置８６及び冷却ユニット８７は、フレーム部８４ａの内壁に取り付けられている。Ｘ線管装置８６は、循環路８９を介して冷却ユニット８７と熱交換している。Ｘ線管装置８６は、Ｘ線発生器として機能し、Ｘ線を放出する。Ｘ線検出器８８は、Ｘ線管装置８６から放射され、被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線を電気信号に変換する。
上記のようにＸ線ＣＴ装置８０は構成されている。
上記のようにＸ線ＣＴ装置８０は構成されている。
【0017】
図４は、一実施形態に係るＸ線管装置８６を示す断面図である。
図４に示すように、Ｘ線管装置８６は、回転陽極型Ｘ線管１、磁界を発生させるコイルとしてのステータコイル２などを備えている。回転陽極型Ｘ線管１は、すべり軸受３と、陽極ターゲット５０と、陰極６０と、真空外囲器７０とを備えている。すべり軸受３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。
図４に示すように、Ｘ線管装置８６は、回転陽極型Ｘ線管１、磁界を発生させるコイルとしてのステータコイル２などを備えている。回転陽極型Ｘ線管１は、すべり軸受３と、陽極ターゲット５０と、陰極６０と、真空外囲器７０とを備えている。すべり軸受３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。
【0018】
固定シャフト１０は、円筒状に形成され、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と、熱伝達部１０ａとを有している。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、第１径小部１２、及び第２径小部１３から構成されている。径大部１１、第１径小部１２、及び第２径小部１３は、同軸的に一体に形成されている。
【0019】
以下、図５を参照して固定シャフト１０の径大部１１の詳細について説明する。図５は、図４に示す固定シャフト１０の一部を示す側面図である。
図５に示すように、径大部１１は、それぞれ外周面に位置した、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ、ラジアル軸受面Ｓ１１ｂ、凹面Ｓ１１ｃ、凹面Ｓ１１ｄ、及び凹面Ｓ１１ｅ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１１の外周面に全周に亘って形成されている。凹面Ｓ１１ｃ、凹面Ｓ１１ｄ、及び凹面Ｓ１１ｅは、それぞれ径大部１１の外周面に全周に亘って形成されている。
図５に示すように、径大部１１は、それぞれ外周面に位置した、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ、ラジアル軸受面Ｓ１１ｂ、凹面Ｓ１１ｃ、凹面Ｓ１１ｄ、及び凹面Ｓ１１ｅ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１１の外周面に全周に亘って形成されている。凹面Ｓ１１ｃ、凹面Ｓ１１ｄ、及び凹面Ｓ１１ｅは、それぞれ径大部１１の外周面に全周に亘って形成されている。
【0020】
ラジアル軸受面Ｓ１１ａ及びラジアル軸受面Ｓ１１ｂは、回転軸線ａに沿った方向に間隔を置いて位置している。凹面Ｓ１１ｃは、ラジアル軸受面Ｓ１１ａとラジアル軸受面Ｓ１１ｂとの間に位置し、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ及びラジアル軸受面Ｓ１１ｂのそれぞれと隣り合っている。凹面Ｓ１１ｄは、凹面Ｓ１１ｃから向かってラジアル軸受面Ｓ１１ａを超えて位置し、ラジアル軸受面Ｓ１１ａと隣り合っている。凹面Ｓ１１ｅは、凹面Ｓ１１ｃから向かってラジアル軸受面Ｓ１１ｂを超えて位置し、ラジアル軸受面Ｓ１１ｂと隣り合っている。
【0021】
ラジアル軸受面Ｓ１１ａは、プレーン面Ｓａと、複数のパターン部Ｐａとを有している。プレーン面Ｓａは、滑らかな外周面を有している。複数のパターン部Ｐａは、プレーン面Ｓａを窪めて形成されている。各々のパターン部Ｐａは、周方向に対して斜線状に延出して配列されている。複数のパターン部Ｐａは、回転軸線ａに沿った方向において、間隔を置いて形成されている。なお、複数のパターン部Ｐａは、回転軸線ａに沿った方向において、つながっていてもよい。
【0022】
ラジアル軸受面Ｓ１１ｂは、プレーン面Ｓｂと、複数のパターン部Ｐｂとを有している。プレーン面Ｓｂは、滑らかな外周面を有している。複数のパターン部Ｐｂは、プレーン面Ｓｂを窪めて形成されている。各々のパターン部Ｐｂは、周方向に対して斜線状に延出して配列されている。複数のパターン部Ｐｂは、回転軸線ａに沿った方向において、間隔を置いて形成されている。なお、複数のパターン部Ｐｂは、回転軸線ａに沿った方向において、つながっていてもよい。
各々のパターン部Ｐａ及び各々のパターン部Ｐｂは、数十μｍの深さを有した溝で形成されている。複数のパターン部Ｐａ及び複数のパターン部Ｐｂは、それぞれへリングボン・パターンを形作っている。このため、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂは、それぞれ凹凸面であり、液体金属ＬＭを掻き込むことができ、液体金属ＬＭによる動圧を発生し易くすることができる。
各々のパターン部Ｐａ及び各々のパターン部Ｐｂは、数十μｍの深さを有した溝で形成されている。複数のパターン部Ｐａ及び複数のパターン部Ｐｂは、それぞれへリングボン・パターンを形作っている。このため、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂは、それぞれ凹凸面であり、液体金属ＬＭを掻き込むことができ、液体金属ＬＭによる動圧を発生し易くすることができる。
【0023】
凹面Ｓ１１ｃ，Ｓ１１ｄ，Ｓ１１ｅは、それぞれ滑らかな外周面であり、プレーン面である。凹面Ｓ１１ｃ、凹面Ｓ１１ｄ、及び凹面Ｓ１１ｅは、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ及びラジアル軸受面Ｓ１１ｂに比べて窪んで形成されている。言い換えると、固定シャフト１０において、凹面Ｓ１１ｃ，Ｓ１１ｄ，Ｓ１１ｅが形成される区間の外径ＤＯ２は、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂが形成される区間の外径のうち最小の外径ＤＯ１より小さい。
【0024】
回転軸線ａに垂直な方向において、凹面（凹面Ｓ１１ｃ，Ｓ１１ｄ，Ｓ１１ｅ）と回転体２０との間の隙間は、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ（プレーン面Ｓａ）と回転体２０との間の隙間より大きく、ラジアル軸受面Ｓ１１ｂ（プレーン面Ｓｂ）と回転体２０との間の隙間より大きい。
凹面Ｓ１１ｃと回転体２０との間の空間、凹面Ｓ１１ｄと回転体２０との間の空間、及び凹面Ｓ１１ｅと回転体２０との間の空間を、液体金属ＬＭを収容するためのリザーバとして機能させることができる。各々のラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂに両隣から液体金属ＬＭを供給できるため、軸受隙間における液体金属ＬＭの枯渇を抑制することができる。
凹面Ｓ１１ｃと回転体２０との間の空間、凹面Ｓ１１ｄと回転体２０との間の空間、及び凹面Ｓ１１ｅと回転体２０との間の空間を、液体金属ＬＭを収容するためのリザーバとして機能させることができる。各々のラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂに両隣から液体金属ＬＭを供給できるため、軸受隙間における液体金属ＬＭの枯渇を抑制することができる。
【0025】
図４に示すように、第１径小部１２は、径大部１１より外径の小さい円筒状に形成され、径大部１１の一端から延出して形成されている。第１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。
第２径小部１３は、径大部１１より外径の小さい円筒状に形成され、径大部１１の他端から延出して形成されている。第２径小部１３は、スラスト軸受面Ｓ１１ｊより回転軸線ａ側に位置している。
第２径小部１３は、径大部１１より外径の小さい円筒状に形成され、径大部１１の他端から延出して形成されている。第２径小部１３は、スラスト軸受面Ｓ１１ｊより回転軸線ａ側に位置している。
【0026】
熱伝達部１０ａは、強制対流にて内部を流れる冷媒に熱を伝達する。冷媒は、例えば、冷却液Ｌである。水冷又は油冷（絶縁油）にて回転陽極型Ｘ線管１の陽極ターゲット５０の冷却率を向上させることができる。なお、冷媒は空気であってもよく、空冷にて陽極ターゲット５０の冷却率を向上させてもよい。
熱伝達部１０ａは、回転軸線ａに垂直な方向において、少なくとも陽極ターゲット５０に対向する領域に位置していることが望ましい。これにより、固定シャフト１０のうち、陽極ターゲット５０から熱が伝わりやすい箇所を冷却することができる。
なお、固定シャフト１０から回転陽極型Ｘ線管１の外部に熱を放出する方法は、上記した熱伝達部１０ａから冷媒への熱伝達に限られず、例えば、第１径小部１２の外周面に熱交換器を配置し、上記熱交換器で冷却することで固定シャフト１０の内部の熱を放出してもよい。この場合、熱伝達部１０ａ及び冷媒（冷却液Ｌ）を無しに回転陽極型Ｘ線管１を構成してもよい。
熱伝達部１０ａは、回転軸線ａに垂直な方向において、少なくとも陽極ターゲット５０に対向する領域に位置していることが望ましい。これにより、固定シャフト１０のうち、陽極ターゲット５０から熱が伝わりやすい箇所を冷却することができる。
なお、固定シャフト１０から回転陽極型Ｘ線管１の外部に熱を放出する方法は、上記した熱伝達部１０ａから冷媒への熱伝達に限られず、例えば、第１径小部１２の外周面に熱交換器を配置し、上記熱交換器で冷却することで固定シャフト１０の内部の熱を放出してもよい。この場合、熱伝達部１０ａ及び冷媒（冷却液Ｌ）を無しに回転陽極型Ｘ線管１を構成してもよい。
【0027】
回転体２０は、陽極ターゲット５０に連結され、回転軸線ａに沿って延在している。回転体２０は、軸受部材２１と、第１支持部材２２と、第２支持部材２３と、筒部２４とを有している。
軸受部材２１は、回転軸線ａに沿って延在し、筒状に形成され、固定シャフト１０を囲んで位置している。軸受部材２１は、軸受部材本体２１ａと、凸部２１ｂとを有している。軸受部材本体２１ａ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。
軸受部材２１は、回転軸線ａに沿って延在し、筒状に形成され、固定シャフト１０を囲んで位置している。軸受部材２１は、軸受部材本体２１ａと、凸部２１ｂとを有している。軸受部材本体２１ａ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。
【0028】
凸部２１ｂは、軸受部材本体２１ａの両端に回転軸線ａから離れる方向に向かって延在して形成されている。凸部２１ｂは、環状の形状を有している。凸部２１ｂは、軸受部材本体２１ａと連続的に一体に形成されていなくともよく、例えば、溶接やねじによって軸受部材本体２１ａの外周面に固定されてもよい。
【0029】
ここで、固定シャフト１０及び軸受部材２１の材料について説明する。
固定シャフト１０の材料は、軸受部材２１の材料と異なる。また、軸受部材２１の材料の比重は、固定シャフト１０の材料の比重よりも小さい。固定シャフト１０の材料は、炭化タングステン系合金である。炭化タングステン系合金は、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）とコバルト（Ｃｏ）との合金である。なお、炭化タングステン系合金は、コバルト（Ｃｏ）との合金であることに限定されず、例えば、ニッケル（Ｎｉ）との合金であってもよい。炭化タングステン系合金において、ヤング率は４００乃至６００ＧＰａであり、比重は１３乃至１５ｇ／ｃｍ３であり、熱伝導率は１００乃至１２０Ｗ／ｍＫである。
固定シャフト１０の材料は、軸受部材２１の材料と異なる。また、軸受部材２１の材料の比重は、固定シャフト１０の材料の比重よりも小さい。固定シャフト１０の材料は、炭化タングステン系合金である。炭化タングステン系合金は、例えば、炭化タングステン（ＷＣ）とコバルト（Ｃｏ）との合金である。なお、炭化タングステン系合金は、コバルト（Ｃｏ）との合金であることに限定されず、例えば、ニッケル（Ｎｉ）との合金であってもよい。炭化タングステン系合金において、ヤング率は４００乃至６００ＧＰａであり、比重は１３乃至１５ｇ／ｃｍ３であり、熱伝導率は１００乃至１２０Ｗ／ｍＫである。
【0030】
軸受部材２１の材料は、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｇ ４４０４に規定される合金工具鋼材であるＳＫＤ１１、又はモリブデン（Ｍｏ）合金である。ＳＫＤ１１において、ヤング率は２００ＧＰａ程度であり、比重は８ｇ／ｃｍ３程度であり、熱伝導率は２０Ｗ／ｍＫ程度である。モリブデン合金において、ヤング率は３００ＧＰａ程度であり、比重は１０ｇ／ｃｍ３程度であり、熱伝導率は１００乃至１２０Ｗ／ｍＫ程度である。
また、ＳＫＤ１１のビッカース硬度は、２００乃至２５０程度である。モリブデン合金のビッカース硬度は、ＳＫＤ１１のビッカース硬度の２倍程度である。炭化タングステン系合金のビッカース硬度は、ＳＫＤ１１のビッカース硬度の７乃至８倍程度である。
また、ＳＫＤ１１のビッカース硬度は、２００乃至２５０程度である。モリブデン合金のビッカース硬度は、ＳＫＤ１１のビッカース硬度の２倍程度である。炭化タングステン系合金のビッカース硬度は、ＳＫＤ１１のビッカース硬度の７乃至８倍程度である。
【0031】
上記のことから、炭化タングステン系合金のヤング率は、ＳＫＤ１１のヤング率及びモリブデン合金のヤング率よりも大きい。ＳＫＤ１１の比重及びモリブデン合金の比重は、炭化タングステン合金の比重よりも小さい。炭化タングステン系合金の熱伝導率は、ＳＫＤ１１の熱伝導率よりも大きく、モリブデン合金の熱伝導率と同程度である。炭化タングステン系合金のビッカース硬度は、ＳＫＤ１１のビッカース硬度及びモリブデン合金のビッカース硬度よりも高い。
【0032】
まとめると、固定シャフト１０のヤング率は、軸受部材２１のヤング率よりも大きい。軸受部材２１の比重は、固定シャフト１０の比重よりも小さい。軸受部材２１の材料がＳＫＤ１１である場合、固定シャフト１０の熱伝導率は、軸受部材２１よりも大きい。軸受部材２１の材料がモリブデン合金である場合、固定シャフト１０の熱伝導率は、軸受部材２１と同程度である。固定シャフト１０の硬度は、軸受部材２１の硬度よりも高い。
【0033】
第１支持部材２２は、円環状の形状を有し、軸受部材２１の一端に固定されている。第１支持部材２２は、鉄（Ｆｅ）合金やモリブデン合金などの金属で形成されている。第１支持部材２２は、回転軸線ａに沿った方向に固定シャフト１０のスラスト軸受面Ｓ１１ｉと対向したスラスト軸受面Ｓ２２を含んでいる。スラスト軸受面Ｓ２２は、第１支持部材２２の内周側に位置し、環状の形状を有している。
第１支持部材２２と固定シャフト１０（第１径小部１２）との間の隙間は、回転体２０の回転を維持するとともに、液体金属ＬＭの漏洩を抑制できる値に設定されている。以上のことから、上記隙間はわずかであり、第１支持部材２２は、ラビリンスシールリング（labyrinth seal ring）として機能するものである。
第１支持部材２２と固定シャフト１０（第１径小部１２）との間の隙間は、回転体２０の回転を維持するとともに、液体金属ＬＭの漏洩を抑制できる値に設定されている。以上のことから、上記隙間はわずかであり、第１支持部材２２は、ラビリンスシールリング（labyrinth seal ring）として機能するものである。
【0034】
第２支持部材２３は、円環状の形状を有し、軸受部材２１の他端に固定されている。第２支持部材２３は、鉄合金やモリブデン合金などの金属で形成されている。第２支持部材２３は、回転軸線ａに沿った方向に固定シャフト１０のスラスト軸受面Ｓ１１ｊと対向したスラスト軸受面Ｓ２３を含んでいる。スラスト軸受面Ｓ２３は、第２支持部材２３の内周側に位置し、環状の形状を有している。
第２支持部材２３と固定シャフト１０（第２径小部１３）との間の隙間は、回転体２０の回転を維持するとともに、液体金属ＬＭの漏洩を抑制できる値に設定されている。以上のことから、上記隙間はわずかであり、第２支持部材２３は、ラビリンスシールリングとして機能するものである。
筒部２４は、軸受部材２１の凸部２１ｂの外周面に接合されている。筒部２４は、銅（Ｃｕ）又は銅合金などの金属で形成されている。
第２支持部材２３と固定シャフト１０（第２径小部１３）との間の隙間は、回転体２０の回転を維持するとともに、液体金属ＬＭの漏洩を抑制できる値に設定されている。以上のことから、上記隙間はわずかであり、第２支持部材２３は、ラビリンスシールリングとして機能するものである。
筒部２４は、軸受部材２１の凸部２１ｂの外周面に接合されている。筒部２４は、銅（Ｃｕ）又は銅合金などの金属で形成されている。
【0035】
液体金属ＬＭは、固定シャフト１０と回転体２０との間に保持されている。より詳細には、液体金属ＬＭは、固定シャフト１０（径大部１１）と、軸受部材２１と、第１支持部材２２と、第２支持部材２３との間の隙間に充填されている。液体金属ＬＭは、ガリウム・インジウム（ＧａＩｎ）合金やガリウム・インジウム・錫（ＧａＩｎＳｎ）合金などの材料を利用することができる。回転体２０の回転時において、液体金属ＬＭの回転軸線ａ側の液面は、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂより回転軸線ａ側に位置している。これにより、軸受隙間における液体金属ＬＭの枯渇を抑制することができる。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。
【0036】
陽極ターゲット５０は、円環状に形成され、固定シャフト１０及び軸受部材２１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。陽極ターゲット本体５１は、円環状に形成されている。陽極ターゲット本体５１は、軸受部材２１の外周を囲み、軸受部材２１に固定されている。
陽極ターゲット本体５１は、モリブデン、タングステン、又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。
陽極ターゲット本体５１は、モリブデン、タングステン、又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。
【0037】
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。つまり、陽極ターゲット５０は、電子を受けてＸ線を発生する。
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に対向配置されている。陰極６０は、真空外囲器７０の内壁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。
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に対向配置されている。陰極６０は、真空外囲器７０の内壁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。
【0038】
真空外囲器７０は、円筒状に形成されている。真空外囲器７０は、ガラス、セラミック、及び金属で形成されている。真空外囲器７０において、陽極ターゲット５０と対向した箇所の外径は、筒部２４と対向した箇所の外径より大きい。真空外囲器７０は、開口部７１，７２を有している。真空外囲器７０は、密閉され、陽極ターゲット５０及び陰極６０を収容し、固定シャフト１０を固定している。真空外囲器７０の内部は、真空状態（減圧状態）に維持されている。
【0039】
真空外囲器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（第１径小部１２）に気密に接合され、開口部７２は固定シャフト１０の他端部（第２径小部１３）に気密に接合されている。真空外囲器７０は、固定シャフト１０の第１径小部１２及び第２径小部１３を固定している。すなわち、第１径小部１２及び第２径小部１３は、軸受の両持ち支持部として機能している。
なお、回転陽極型Ｘ線管１は、固定シャフト１０の両端が固定される両持ち構造で構成されることに限定されず、固定シャフト１０の一端のみが固定される片持ち構造で構成されてもよい。
なお、回転陽極型Ｘ線管１は、固定シャフト１０の両端が固定される両持ち構造で構成されることに限定されず、固定シャフト１０の一端のみが固定される片持ち構造で構成されてもよい。
【0040】
ステータコイル２は、回転体２０の外周面、より詳しくは筒部２４の外周面に対向して真空外囲器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、筒部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。
上記のように回転陽極型Ｘ線管１を備えたＸ線管装置８６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８６が形成されている。
【0041】
以下、上記Ｘ線管装置８６の動作について説明する。
回転体２０を駆動する際、ステータコイル２は、回転体２０（特に筒部２４）に与える磁界を発生し、回転体２０に回転トルクＴを与え、回転体２０を加速させる。
一方、液体金属ＬＭと軸受部材２１のラジアル軸受面Ｓ２１との間、及び液体金属ＬＭ内部において、摩擦が生じている。回転トルクＴと上記摩擦による摩擦トルクＮとが一致すると、回転体２０は、一定の速度（回転数）で回転する。回転体の慣性モーメントをＩ、角速度をω、時間をｔ、回転トルクをＴ、軸受トルクをＮとした場合、以下の角運動方程式（Ｆ）が成り立つ。
Ｉ（ｄω／ｄｔ）＝Ｔ－Ｎ・・・（Ｆ）
なお、摩擦トルクＮは、角速度ωと比例関係にあり、角速度ωを増加させると増加する。
回転体２０を駆動する際、ステータコイル２は、回転体２０（特に筒部２４）に与える磁界を発生し、回転体２０に回転トルクＴを与え、回転体２０を加速させる。
一方、液体金属ＬＭと軸受部材２１のラジアル軸受面Ｓ２１との間、及び液体金属ＬＭ内部において、摩擦が生じている。回転トルクＴと上記摩擦による摩擦トルクＮとが一致すると、回転体２０は、一定の速度（回転数）で回転する。回転体の慣性モーメントをＩ、角速度をω、時間をｔ、回転トルクをＴ、軸受トルクをＮとした場合、以下の角運動方程式（Ｆ）が成り立つ。
Ｉ（ｄω／ｄｔ）＝Ｔ－Ｎ・・・（Ｆ）
なお、摩擦トルクＮは、角速度ωと比例関係にあり、角速度ωを増加させると増加する。
【0042】
上記摩擦による発熱は、回転トルクＴに依存する。つまり、回転トルクＴが大きくなるほど、摩擦による発熱も大きくなる。角運動方程式（Ｆ）より、回転トルクＴは、回転体２０の慣性モーメントＩに比例する。慣性モーメントＩの大きさは質量に比例するため、摩擦による発熱を抑制するためには、回転体２０の質量が小さいことが望ましい。言い換えると、回転体２０（軸受部材２１）の比重が小さいことが望ましい。
【0043】
また、回転体２０が回転している場合、軸受部材２１には、回転軸線ａに直交し、回転軸線ａから遠ざかる向きの遠心力が作用する。遠心力が大きくなると軸受部材２１の変形量が増加し、固定シャフト１０と軸受部材２１との間の隙間は、不均一になる。より具体的には、回転軸線ａに垂直な方向における固定シャフト１０の外周面から軸受部材２１の内周面までの距離が、変形前の距離と比較して、長くなったり、短くなったりする。距離が短くなった箇所では、軸受部材２１が固定シャフト１０に接触して焼き付きが生じる場合がある。遠心力の大きさは質量に比例するため、隙間の不均一を最小限に留めるためには、軸受部材２１の質量が小さいことが望ましい。言い換えると、軸受部材２１の比重が小さいことが望ましい。
【0044】
また、一般に、軸受部材２１の材料が固定シャフト１０の材料と同一であり、且つ、軸受部材２１が回転している場合、軸受部材２１と固定シャフト１０とが凝着し、焼き付きが生じやすくなることが知られている。凝着を避けるためには、軸受部材２１の材料が、固定シャフト１０の材料と異なっていることが望ましい。
【0045】
陰極６０に電流が与えることで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と、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。電子が加速されターゲット面Ｓ５２に衝突することで、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の電子放出源は、フィラメントに限定されず、例えば、フラットエミッタであってもよい。
【0046】
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、軸受部材２１、液体金属ＬＭ、固定シャフト１０の順に伝わる。固定シャフト１０に伝わった熱は、固定シャフト１０の熱伝達部１０ａから冷却液Ｌに伝わり、冷却液Ｌとともにすべり軸受３の外部に放出される。液体金属ＬＭは、温度が上昇すると、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ２１と化学反応を起こす。これにより、ラジアル軸受面Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ，Ｓ２１に固体の反応物が生成される。液体金属ＬＭからより多くの熱を冷却液Ｌに伝えるには、固定シャフト１０の熱伝導率が大きいことが望ましい。
【0047】
陽極ターゲット５０で発生した熱が上述した順番で伝わるため、軸受部材２１の温度は、固定シャフト１０温度よりも高い。そのため、軸受部材２１に生じる熱応力は、固定シャフト１０に生じる熱応力よりも大きい。また、一般に、硬度が高い材料ほど靭性（粘り強さ）が低いことが知られている。つまり、軸受部材２１の硬度が大きいと、熱応力によって軸受部材２１が割れてしまうことが考えられる。上記のことから、熱応力による軸受部材２１の割れを防止するためには、軸受部材２１の硬度が低いことが望ましい。
【0048】
回転体２０の回転速度が所定の回転速度よりも小さいとき、例えば、回転開始時や回転停止時において、回転体２０は、固定シャフト１０に接触している。固定シャフト１０は回転（自転）しないため、固定シャフト１０における回転体２０との接触箇所は、重力方向Ｇと、Ｘ線管装置８６の回転方向ＲＤにおける位置とから決まる。例えば、図３に示すように、Ｘ線管装置８６が中心軸Ｃ１の真上に位置している場合、固定シャフト１０の外周面のうち陰極６０から一番遠い箇所が、回転体２０の内周面と接触する。
つまり、回転体２０の回転開始時や回転停止時に、Ｘ線管装置８６の回転方向ＲＤにおける位置がほぼ一定となるように設定されている場合、固定シャフト１０は、ほぼ同一の箇所で回転体２０と接触する。なお、軸受部材２１における固定シャフト１０との接触箇所は、回転体２０が回転しているため一定でない。
つまり、回転体２０の回転開始時や回転停止時に、Ｘ線管装置８６の回転方向ＲＤにおける位置がほぼ一定となるように設定されている場合、固定シャフト１０は、ほぼ同一の箇所で回転体２０と接触する。なお、軸受部材２１における固定シャフト１０との接触箇所は、回転体２０が回転しているため一定でない。
【0049】
回転開始時や回転停止時における接触により、固定シャフト１０の表面に傷が生じる。傷による表面の微小な凹凸に応力が集中すると、表面に亀裂が生じ剥離する。固定シャフト１０のうち剥離した部分は、摩耗紛（微小金属片）となり、ラジアル軸受面Ｓ２１とラジアル軸受面Ｓ１１ａとの間、又はラジアル軸受面Ｓ２１とラジアル軸受面Ｓ１１ｂとの間に移動する場合がある。上述したように、摩耗紛が軸受面（ラジアル軸受面Ｓ２１，Ｓ１１ａ，Ｓ１１ｂ）の間に移動すると、焼き付きが生じる場合がある。回転開始時や回転停止時に固定シャフト１０に傷が生じることを防止するためには、固定シャフト１０の硬度が高いことが望ましい。
一方、軸受部材２１の硬度が低ければ、固定シャフト１０の表面に傷が生じることを抑制できる。つまり、固定シャフト１０に傷が生じることを防止するためには、軸受部材２１の硬度が低いことが望ましい。
一方、軸受部材２１の硬度が低ければ、固定シャフト１０の表面に傷が生じることを抑制できる。つまり、固定シャフト１０に傷が生じることを防止するためには、軸受部材２１の硬度が低いことが望ましい。
【0050】
Ｘ線管装置８６は、Ｘ線ＣＴ装置８０の動作状態において、回転架台８４とともに公転する。このとき、Ｘ線管装置８６は、遠心加速度ＣＡを受ける。これにより、Ｘ線管装置８６には、遠心力による負荷がかかり、固定シャフト１０は曲げ変形する。曲げ変形によって固定シャフト１０と軸受部材２１と間の隙間は、不均一になる。隙間が不均一になると上述のように焼き付きが生じる場合がある。ヤング率が大きいほど曲げ変形しにくくなるため、固定シャフト１０の曲げ変形を抑制して、固定シャフト１０と軸受部材２１との間の隙間における不均一を最小限に留めるためには、固定シャフト１０のヤング率が大きいことが望ましい。
【0051】
本実施形態で記載のように、固定シャフト１０の材料を炭化タングステン系合金とし、軸受部材２１の材料をＳＫＤ１１又はモリブデン合金とすれば、固定シャフト１０の材料及び軸受部材２１の材料をＳＫＤ１１又はモリブデン合金とした場合、固定シャフト１０の材料及び軸受部材２１の材料を炭化タングステン系合金とした場合、並びに固定シャフト１０の材料をＳＫＤ１１又はモリブデン合金とし、軸受部材２１の材料を炭化タングステン系合金とした場合と比較して、より多くの上述した望ましい状態が実現される。
【0052】
以下、本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回転陽極型Ｘ線管によれば、回転陽極型Ｘ線管１は、固定シャフト１０と軸受部材２１とを備えている。固定シャフト１０は炭化タングステン系合金で形成され、軸受部材２１はＳＫＤ１１又はモリブデン合金で形成されている。固定シャフト１０及び軸受部材２１における、比重、ヤング率、硬度、熱伝達率に応じて、回転陽極型Ｘ線管１は、以下の効果を得ることができる。
上記のように構成された回転陽極型Ｘ線管によれば、回転陽極型Ｘ線管１は、固定シャフト１０と軸受部材２１とを備えている。固定シャフト１０は炭化タングステン系合金で形成され、軸受部材２１はＳＫＤ１１又はモリブデン合金で形成されている。固定シャフト１０及び軸受部材２１における、比重、ヤング率、硬度、熱伝達率に応じて、回転陽極型Ｘ線管１は、以下の効果を得ることができる。
【0053】
軸受部材２１の比重が小さいほど、回転トルクＴによる発熱を抑制できる。さらに、回転体２０の回転によって軸受部材２１に作用する遠心力を小さくすることができる。
固定シャフト１０のヤング率が大きいほど、Ｘ線管装置８６の公転による遠心力によって固定シャフト１０が変形することを抑制できる。
固定シャフト１０の硬度が高いほど、固定シャフト１０に傷が生じることを抑制できる。また、軸受部材２１の硬度が低いほど、軸受部材２１の熱応力による割れを抑制できる。
固定シャフト１０の熱伝導率が大きいほど、液体金属ＬＭから多くの熱を逃がすことができ、固体の反応物の生成を抑制することができる。
固定シャフト１０のヤング率が大きいほど、Ｘ線管装置８６の公転による遠心力によって固定シャフト１０が変形することを抑制できる。
固定シャフト１０の硬度が高いほど、固定シャフト１０に傷が生じることを抑制できる。また、軸受部材２１の硬度が低いほど、軸受部材２１の熱応力による割れを抑制できる。
固定シャフト１０の熱伝導率が大きいほど、液体金属ＬＭから多くの熱を逃がすことができ、固体の反応物の生成を抑制することができる。
【0054】
そのため、本実施形態に係る回転陽極型Ｘ線管であれば、固定シャフト１０の材料及び軸受部材２１の材料をＳＫＤ１１又はモリブデン合金とした場合、固定シャフト１０の材料及び軸受部材２１の材料を炭化タングステン系合金とした場合、並びに固定シャフト１０の材料をＳＫＤ１１又はモリブデン合金とし、軸受部材２１の材料を炭化タングステン系合金とした場合と比較して、上記した効果をより多く得ることができ、回転体２０の良好な回転を維持することができる。
【0055】
本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、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。上述した新規な実施形態は、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。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。
【符号の説明】
【0056】
１…回転陽極型Ｘ線管、３…すべり軸受、１０…固定シャフト、２０…回転体、２１…軸受部材、５０…陽極ターゲット、６０…陰極、７０…真空外囲器、８０…Ｘ線ＣＴ装置
８４…回転架台、８６…Ｘ線管装置、ＣＡ…遠心加速度、ＬＭ…液体金属、ａ…回転軸線。
８４…回転架台、８６…Ｘ線管装置、ＣＡ…遠心加速度、ＬＭ…液体金属、ａ…回転軸線。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】