特表 2021-528831 磁気アシストベアリングの真空浸透

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2021-528831(P2021-528831A)

(43)【公表日】2021年10月21日

(54)【発明の名称】磁気アシストベアリングの真空浸透

(51)【国際特許分類】

   H01J 35/10 20060101AFI20210924BHJP

【ＦＩ】

   H01J35/10 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2021-514093(P2021-514093)

(86)(22)【出願日】2019年9月23日

(85)【翻訳文提出日】2021年4月20日

(86)【国際出願番号】US2019052466

(87)【国際公開番号】WO2020068686

(87)【国際公開日】20200402

(31)【優先権主張番号】16/146,867

(32)【優先日】2018年9月28日

(33)【優先権主張国】US

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT

(71)【出願人】

【識別番号】517023736

【氏名又は名称】ヴァレックス イメージング コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】龍華国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】ロビンソン、ヴァンス スコット

(72)【発明者】

【氏名】グリーンランド、ケイシー オソー

(72)【発明者】

【氏名】ボストロム、ニール

(72)【発明者】

【氏名】ミラー、ジョナサン

(57)【要約】

一実施例では、リフトアセンブリは、Ｘ線源の回転可能なアノードに力を及ぼし得る。リフトアセンブリは、リフトシャフト及びリフト電磁石を含み得る。リフトシャフトは、アノードに結合され得、かつ、アノードの回転軸の周りを回転するように構成され得る。リフト電磁石は、磁力をリフトシャフトに半径方向に加えるように構成され得る。リフト電磁石は、真空エンベロープの内部と真空エンベロープの外部の間を延在する結合部分、及び、結合部分に結合された巻線部分を含み得る。巻線は、少なくとも部分的に巻線部分を囲み得る。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線源の回転可能なアノードに力を及ぼすように構成されたリフトアセンブリであって、
前記アノードに結合され、かつ、前記アノードの回転軸の周りを回転するように構成されたリフトシャフトと、
磁力を前記リフトシャフトに半径方向に加えるように構成されたリフト電磁石であって、
真空エンベロープの内部と前記真空エンベロープの外部との間に延在する結合部分と、
前記結合部分に結合された巻線部分と、
少なくとも部分的に前記巻線部分を囲む巻線と、
を備える、前記リフト電磁石と、
を備える、リフトアセンブリ。

【請求項2】

前記結合部分と前記巻線部分との境界面における前記結合部分の少なくとも１つの寸法が、前記巻線部分の対応する寸法よりも大きい、請求項１に記載のリフトアセンブリ。

【請求項3】

前記巻線が、前記結合部分と前記巻線部分との境界面に近接して延在する、または、前記巻線が、前記結合部分と前記巻線部分との前記境界面を完全に覆うように延在する、請求項１または２に記載のリフトアセンブリ。

【請求項4】

前記結合部分をインサート壁に対して整列させるように構成された整列機構をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載のリフトアセンブリ。

【請求項5】

前記整列機構が、前記インサート壁によって画定された開口部の内部に配置されたときの前記結合部分を保持する、前記結合部分に画定されたフランジを備える、請求項４に記載のリフトアセンブリ。

【請求項6】

前記整列機構が、前記結合部分の下部と上部との間に延在するテーパを備え、
前記テーパは、前記インサート壁によって画定された開口部の内部に配置されたときの前記結合部分を保持する、請求項４に記載のリフトアセンブリ。

【請求項7】

前記結合部分が、前記巻線部分を受けるようなサイズ及び形状を有する開口部を画定する、請求項１から６のいずれか一項に記載のリフトアセンブリ。

【請求項8】

前記リフト電磁石が、前記リフトシャフトに向かって配向された少なくとも３つの極を備え、
前記結合部分、前記巻線部分、及び前記巻線は、前記３つの極の少なくとも１つの一部である、請求項１から７のいずれか一項に記載のリフトアセンブリ。

【請求項9】

前記リフト電磁石が、前記インサート壁に結合された壁インサート、及び、前記壁インサートを通って延在する前記リフトシャフトに向けて配向された少なくとも３つの極を備える、請求項４に記載のリフトアセンブリ。

【請求項10】

前記結合部分と前記巻線部分との境界面が実質的に平面である、請求項１から９のいずれか一項に記載のリフトアセンブリ。

【請求項11】

前記真空エンベロープを画定するインサート壁を備えるアノードアセンブリに動作可能に結合されている請求項１から１０のいずれか一項に記載のリフトアセンブリであって、
前記アノードは、前記真空エンベロープの内部に配置され、電子を生成するように構成されたカソードから離間して配置される、リフトアセンブリ。

【請求項12】

前記巻線部分が、前記真空エンベロープの外部に配置され、
前記結合部分が、前記真空エンベロープを画定するインサート壁を通って延在する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のリフトアセンブリ。

【請求項13】

前記インサート壁と前記結合部分との間にろう付けまたは溶接をさらに備える、請求項１２に記載のリフトアセンブリ。

【請求項14】

前記結合部分もしくは前記巻線部分が、低炭素鋼、高純度鉄、コバルト−鉄、もしくはニッケル−鉄を備える、または、
前記巻線部分がステンレス鋼またはセラミックを備える、請求項１２に記載のリフトアセンブリ。

【請求項15】

Ｘ線源の回転可能なアノードに力を及ぼすように構成されたリフトアセンブリを製造する方法であって、
真空エンベロープの内部と前記真空エンベロープの外部のと間に延在するように結合部分を配置することと、
前記結合部分に対して巻線部分を位置決めしてリフト電磁石の少なくとも１つの極を形成することであって、前記リフト電磁石は、前記アノードに力を及ぼすように構成される、前記位置決めすることと、
を含む、方法。

【請求項16】

前記結合部分を、前記真空エンベロープを少なくとも部分的に画定するインサート壁にろう付けまたは溶接することをさらに含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記リフト電磁石の前記極をアニーリングすることをさらに含む、請求項１５または１６に記載の方法。

【請求項18】

前記巻線部分の少なくとも一部の周りに巻線を配置することをさらに含む、請求項１５から１７のいずれか一項に記載の方法。

【請求項19】

前記巻線部分と前記結合部分との境界面の周りに巻線を配置することをさらに含む、請求項１５から１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

アノードアセンブリの回転可能なアノードに力を及ぼすように構成されたリフトアセンブリであって、
前記アノードに結合され、かつ、前記アノードの回転軸の周りを回転するように構成されたリフトシャフト手段と、
磁力を前記リフトシャフト手段に半径方向に加えるためのリフト電磁石手段と、
真空エンベロープの内部と前記真空エンベロープの外部との間に延在する結合手段と、
前記結合手段に結合し、かつ巻線手段を少なくとも部分的に囲む巻線を受けるための前記巻線手段と、
を備える、リフトアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、Ｘ線撮像システムに関し、Ｘ線撮像システムで用いられるＸ線源用の磁気リフトアセンブリに関する実施形態を含む。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線撮像システムは、通常、Ｘ線源、検出器、ならびに、Ｘ線源及び検出器用のガントリなどの支持構造を含む。動作中、Ｘ線源は、通常、Ｘ線などの放射線を物体に向けて放出する。放射線は物体を通過し、検出器に衝突する。検出器は、放射線を受け、受けた放射線を表すデータを送信する。

【0003】

Ｘ線源は、真空ギャップによって分離されたカソード及びアノードを含む。Ｘ線は、電子を放出するカソードのエミッタに電流を流すことによって生成される。電子は、アノードに向かって加速し、次いでアノードに衝突する。電子がアノードに衝突すると、エネルギーの一部がＸ線に変換される。入射電子ビームのエネルギーの大部分は、アノードにおいて熱に変換される。電子ビームがターゲットに当たると高温が発生するため、アノードには、円盤状のアノードターゲットを回転させるなど、発生した熱を分散させる機能を含めることができる。円盤状のアノードターゲットは、ベアリングアセンブリを介して誘導モータによって回転され得る。

【0004】

Ｘ線源及び放射線検出器は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムまたはスキャナなどのＸ線撮像システムにおける構成要素であり得る。Ｘ線撮像システムは、Ｘ線源及び検出器の両方を回転させて異なる角度における物体の様々な画像を生成するガントリを含む。ガントリの回転及び／またはアノードの回転によって課された重（Ｇ）力は、Ｘ線源の構成要素に応力をもたらし得る。特に、ガントリ及び／またはアノードの回転から生じたＧ力は、回転しているアノードを備えるＸ線源のベアリングアセンブリに応力をもたらし得る。さらに、ベアリングアセンブリへの応力は、回転速度が増加するにつれて増大し得るが、高性能Ｘ線源及びＣＴシステムでは回転速度の増加が望ましい場合がある。本開示は、回転しているＸ線撮像システム（例えば、ＣＴスキャナ）におけるベアリングアセンブリへの応力を低減することに関する解決策を含む。

【0005】

本明細書中で請求される主題は、不利な点を解決するまたは上記のような環境でのみ動作する実施形態に限定されるものではない。むしろ、この背景は、本明細書中に記載されたいくつかの実施形態が実施され得る１つの例示的な技術領域を説明するためにのみ提供されている。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】例示的なＸ線源の概略図である。

【図2A】例示的なガントリの斜視図である。

【図2B】回転しているアノードＸ線源を含む図２Ａのガントリの一部の斜視図である。

【図3A】Ｘ線源の別の実施例の斜視図である。

【図3B】図３ＡのＸ線源の斜視断面図である。

【図3C】図３ＡのＸ線源の側面断面図である。

【図3D】Ｘ線源の別の実施例の側面断面図である。

【図3E】Ｘ線源の別の実施例の側面断面図である。

【図4】Ｘ線源に実装され得るリフト電磁石の実施例の斜視図である。

【図5】Ｘ線源に実装され得るリフト電磁石の別の実施例の側面断面概略図である。

【図6】結合部分と巻線部分の間に実装され得る境界面の側面断面概略図である。

【図7A】リフト電磁石に実装され得る極インサートの実施例の側面断面図である。

【図7B】リフト電磁石に実装され得る極インサートの実施例の側面断面図である。

【図7C】リフト電磁石に実装され得る極インサートの実施例の側面断面図である。

【図7D】リフト電磁石に実装され得る極インサートの実施例の側面断面図である。

【図7E】リフト電磁石に実装され得る極インサートの実施例の側面断面図である。

【図7F】極インサートに実装され得る結合部分の実施例の側面断面図である。

【図8A】リフト電磁石の別の例示的な実施形態の側面断面図である。

【図8B】リフト電磁石に実装することができる真空壁インサートの例示的な実施形態の斜視図である。

【図9A】リフト電磁石の例示的な実施形態の断面図である。

【図9B】リフト電磁石の例示的な実施形態の断面図である。

【図10A】リフト電磁石の例示的な実施形態の側面図である。

【図10B】リフト電磁石の例示的な実施形態の側面図である。

【図11A】リフト電磁石の別の例示的な実施形態の断面図である。

【図11B】リフト電磁石の別の例示的な実施形態の断面図である。

【図12A】リフト電磁石の例示的な製造ステップの概略断面図である。

【図12B】リフト電磁石の例示的な製造ステップの概略断面図である。

【図12C】リフト電磁石の例示的な製造ステップの概略断面図である。

【図12D】リフト電磁石の例示的な製造ステップの概略断面図である。

【図12E】リフト電磁石の例示的な製造ステップの概略断面図である。

【図13】リフト電磁石を製造するための例示的な方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0007】

図面を参照し、開示の様々な態様を説明するために特定の言語を使用する。図面及び説明をこのように用いることは、その範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。追加の態様は、特許請求の範囲を含む開示に照らして明らかになり得、または、実践によって学習され得る。

【0008】

本発明は、磁気を用いてＸ線源のアノードアセンブリのベアリングアセンブリへの負荷を低減することに関し、より具体的には、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムにおいてベアリングアセンブリにかかる力を相殺するためにアノードアセンブリのシャフトをリフトするための電磁石に関する。電磁石は、ガントリの回転、アノードの回転、重力などに起因するベアリングアセンブリにかかる力を相殺し得る。例示的な実施形態は、アノード及びベアリングアセンブリに対して様々な位置におけるリフト電磁石（または磁気アクチュエータまたはリフト磁石）及びリフト電磁石の様々な変形及びアノードアセンブリにおけるベアリングアセンブリへの磁気リフトを支持するための構成要素を含む。一部の状況では、磁気リフトは、磁気アシストベアリングとも呼ばれ得る。

【0009】

ここで、開示の例示的な実施形態の様々な態様を説明するために、図面を参照する。図面は、そうした例示的な実施形態の図形表現及び概略表現であり、開示を限定するものではなく、必ずしも縮尺通りに描かれているわけでもないことが理解されよう。

【0010】

図１は、回転可能な円盤状のアノード１２２を備えた例示的な回転式または回転しているアノードＸ線源１００の概略図である。Ｘ線源１００は、ハウジング１０２、及びハウジング１０２内のＸ線インサート１１０を含む。ハウジング１０２は、インサート１１０を囲む。絶縁油または空気などの流体冷却剤が、ハウジング１０２とインサート１１０の間の空間または空洞を満たし、Ｘ線源１００によって生成された熱を放散し得る。

【0011】

カソード１１２及びアノードアセンブリ１２０は、インサート１１０によって画定された真空エンクロージャ（または真空エンベロープ）内に配置される。アノードアセンブリ１２０は、アノード１２２、ベアリングアセンブリ１３０、及びベアリングアセンブリ１３０に機械的に結合されたロータ１２８を含む。アノード１２２は、カソード１１２から離間し、かつ、反対の位置に配置されている。アノード１２２及びカソード１１２は、アノード１２２とカソード１１２の間に高電圧差（または高電位）の印加を可能にする電気回路において接続されている。カソード１１２は、電源に接続された電子エミッタ１１６を含む。

【0012】

Ｘ線源１００の動作に先立って、インサート１１０は、インサート１１０によって囲まれ得る真空を生成するように真空化され得る。動作中、熱及び電位が、カソード１１２の電子エミッタ１１６に印加されて、図１において「ｅ」として示される電子を、熱電子放出によってカソード１１２から放出させる。次に、アノード１２２とカソード１１２の間に高電圧差を印加すると、電子「ｅ」が、電子エミッタ１１６から、アノード１２２上に配置された焦点トラック１２４上の焦点に向けて加速する。焦点トラック１２４は、例えば、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）または他の適切な材料といった、高原子（「高Ｚ」）番号を有する材料を含み得る。電子「ｅ」が加速すると、それらは、かなりの量の運動エネルギーを獲得し、回転している焦点トラック１２４に当たると、この運動エネルギーの一部は、図１において「ｘ」として示されるＸ線に変換される。

【0013】

焦点トラック１２４は、放出されたＸ線「ｘ」がＸ線源ウィンドウ１０４を通過し得るように配向されている。ウィンドウ１０４は、ベリリウム（Ｂｅ）などのＸ線透過性材料を含むので、焦点トラック１２４から放出されたＸ線「ｘ」は、ウィンドウ１０４を通過して、意図された物体、次いで検出器に当たってＸ線画像を生成する。

【0014】

電子「ｅ」が焦点トラック１２４に当たると、電子「ｅ」のかなりの量の運動エネルギーは熱をもたらし、その大部分は、焦点トラック１２４に、特に焦点の領域に伝達される。焦点トラック１２４上の特定の焦点における熱を低減するため、円盤状のアノードターゲットは、通常はロータ１２８及びステータ１０６を含む誘導モータを使用して、高速で回転される。誘導モータは、トルクを生成するのに必要なロータ１２８における電流がステータ巻線との電磁結合によって得られる交流（ＡＣ）電動機であり得る。ロータ１２８は、ロータの回転がアノードに伝達されるように、ベアリングアセンブリ１３０のハブを通してアノード１２２に機械的に結合されている。他の構成では、モータは、直流（ＤＣ）モータであり得る。

【0015】

電子「ｅ」によって生成された熱によるアノード１２２の過熱を回避するために、ロータ１２８は、アノード１２２を、電子「ｅ」のビームにさらされるアノードの領域が焦点トラック１２４に沿って変動するように、シャフトの中心線の周りを高速度（例えば、８０−３００Ｈｚ）で回転させる。Ｘ線源１００はまた、アノード１２２及びカソード１１２によって生成される熱を管理するための他の冷却機能を含むことができる。

【0016】

Ｘ線源（Ｘ線源１００など）及び放射線検出器は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナなどの回転Ｘ線撮像システムに含めることができる。ＣＴは、単一のスキャン操作（「スキャン」）でいくつかの投影画像（「Ｘ線投影」）を収集することによって物体の内部構造を撮像することを含むものであり、人体の選択された部分の内部構造を見るために医療分野で広く使用される。通常、いくつかの２次元投影は物体から作成されており、物体の３次元表現は、様々な断層撮影再構成法を用いて、これらの投影から構成される。３次元画像から、物体を通る従来のＣＴスライスを生成することができる。２次元投影は、通常、Ｘ線源からの放射線を、物体を通して透過させ、その放射線を２次元撮像デバイス（すなわち、放射線検出器）またはピクセル検出器のアレイ（単に「ピクセル」と呼ばれる）を含み得るイメージャ上に収集することによって生成される。このようなＣＴシステムの一例を図２Ａに示す。

【0017】

図２Ａは、回転しているＸ線システムのガントリ２００の例を示す。一部の状況では、ガントリ２００は、回転しているアセンブリまたはガントリアセンブリと呼ばれ得る。ガントリ２００は、回転可能なガントリフレーム２０２を支持する静止ガントリフレーム２０４を含む。回転可能なガントリフレーム２０２は、Ｘ線源２１０及び放射線検出器またはイメージャ（図示せず）を支持し得る。ガントリ２００はまた、回転している構成要素及び／または静止ガントリフレーム２０４を囲み美的カバーを提供するためのガントリカバー２０６も含む。

【0018】

回転可能なガントリフレーム２０２は、回転可能なガントリフレーム２０２のガントリ開口２０８の軸の中心の周りを回転する環状形状（すなわち、リング形状）を含み得る。回転可能なガントリフレーム２０２上に配置された構成要素にかかる、矢印２６０で示される遠心力（またはガントリ力）は、重力（ｇ−力、Ｇの、ｇの、またはＧ負荷）の単位を上回り得、ｇ−力の倍数（例えば、ｇ−力の２０倍）であり得る。例えば、Ｘ線源２１０が回転可能なガントリフレーム２０２上に軸の中心から半径０．７メートルで取り付けられ、回転可能なガントリフレーム２０２が、０．２７５秒／回転（秒／回転）で回転している場合、ベアリングアセンブリなどの、Ｘ線源２１０上の構成要素は、３７ｇの力を受け得る。

【0019】

一般に、ＣＴスキャナは、より高い回転ガントリ速度で動作することが望ましい。しかしながら、ガントリがより高速で回転するＣＴスキャナの動作は、ベアリングアセンブリはより大きな力（例えば、ガントリの回転によるｇ−力）を受けるので、Ｘ線源のベアリング寿命に悪影響を与え得る。そのような状況では、より高いガントリ速度、及び結果として生じる遠心力２６０は、ベアリングアセンブリの寿命を縮め得る。

【0020】

一部のＸ線源は、より高い力（例えばｇ−力）を効果的に処理可能であり得る液体金属ベアリング（ＬＭＢ）を実装する。しかしながら、ＬＭＢの実装は、コストを大幅に増加させる可能性があり、システム設計（例えば、Ｘ線源の設計）への大幅な変更を必要とし得る。

【0021】

他のＸ線源は、Ｘ線源の回転している構成要素の支持を磁気的に支援するために、かつ、ベアリングアセンブリにかかる力を低減させるために、磁気リフト構成を実装し得る。一部の状況では、そのような構成は、既存の撮像システムに実装され得るので、かつ／または、非常に費用効果の高い後方互換性の向上を提供し得るので、ＬＭＢよりも有利な場合がある。図２Ｂに注目して、磁気リフト構成の例をさらに詳細に説明する。

【0022】

図２Ｂは、ガントリ２００の一部、特に、回転可能なガントリフレーム２０２に取り付けられたＸ線源２１０を示す。Ｘ線源２１０は、源ハウジング２１１、カソード（図１の１１２）によって放出された電子を受けることができるアノード２４２、アノード２４２のシャフト２４３に結合されたロータ２３４、ロータ２３４を囲むステータ２３２、ロータ２３４に結合された強磁性リフトシャフト２２６、及び、矢印２６２によって示される磁気揚力をリフトシャフト２２６に提供し、それによってロータ２３４及びアノード２４２のシャフト２４３を、遠心力と反対に、ガントリの回転軸に関して半径方向に沿って「リフトする」ことができるリフト電磁石２２２（またはリフト多極電磁石または電磁石）を含む。

【0023】

本明細書中で使用される場合、リフトするとは、リフトシャフト２２６の半径方向に沿って力を加えることを指す。リフト力または揚力は、２つの構成要素を引き寄せる（例えば、リフトシャフト２２６及びリフト電磁石２２２）引力または２つの構成要素を押し分ける（例えば、リフトシャフト２２６及びリフト電磁石２２２）斥力もしくは反発力であり得る。本開示では、リフト力または揚力を引力として参照するが、リフト力または揚力は、半径方向に沿った任意の大きさ（正または負）を有する力であり得る。

【0024】

説明のために、図２Ｂは、垂直方向のｙ−軸、水平方向のｘ−軸、及びｘ−ｙ平面に直交するｚ−軸を有するデカルト座標系を含む。ガントリ２００の回転は、ｘ−ｙ平面で生じ、アノード２４２のシャフト２４３の中心線またはアノード２４２の回転軸は、ｚ−軸に平行に延在する。ガントリの回転中、遠心力２６０は、ガントリ２００のＸ線源２１０の直交軸２１３に加えられる。

【0025】

リフト電磁石２２２は、磁気揚力２６２（例えば、磁力、反作用力、または平衡力）を、ベアリングアセンブリまたはアノードアセンブリにかかる力（ガントリ２００の遠心力２６０を含む）を相殺、減衰、低減、または平衡化するように、遠心力２６０と実質的に反対の方向に加え得る。磁気揚力２６２は、以下の１つまたは複数をもたらし得る：振動またはノイズを低減する、ベアリング寿命を延ばす、ベアリング負荷能力を高める、熱接触を制御する、回転しているアセンブリのセンタリング及び精度を向上させる、ならびに、より小さなベアリング（例えば、ボールベアリングまたは他の回転ベアリング）の使用を可能にする。追加的にまたは代替的に、磁気揚力２６２の支援により、回転しているアノードＸ線源において他のベアリングタイプの使用が可能になり得る。医用撮像の場合、振動及びノイズを低減することで、患者及び／または医療スタッフの経験も向上し得る。

【0026】

図３Ａは、Ｘ線源２１０の斜視図を示す。図３Ａに示されるように、Ｘ線源２１０は、カソード及びアノードを真空エンクロージャ（または真空エンベロープ）に囲む壁（例えばインサート壁、真空壁または真空エンベロープ壁）を含む、インサート２１２とも称されるエンベロープを含み得る。インサート２１２は、アノードアセンブリ２４０、ベアリングアセンブリ２５０、モータアセンブリ２３０、及びリフトアセンブリ２２０を囲み得る。リフト電磁石２２２は、巻線（またはコイルまたはワイヤ）２２４が示されるように極の間でコア２２５の周りにまたは極の周りに巻かれた、「Ｍ」または「Ｗ」形状に形成された３つの極を有するリフト電磁石コア２２５を含み得る。

【0027】

図３Ｂは、Ｘ線源２１０の斜視断面図を示し、図３Ｃは、Ｘ線源２１０の側面断面図を示す。図３Ｂから図３Ｃに示されるように、アノードアセンブリ２４０、ベアリングアセンブリ２５０、モータアセンブリ２３０、及びリフトアセンブリ２２０は、アノードアセンブリ中心線（またはベアリング中心線）２４８の周りでの回転を容易にし得る。アノードアセンブリ２４０は、アノード２４２、及びアノード２４２を支持するアノード外側シャフト２４４を含む。アノードアセンブリ２４０はまた、アノード外側シャフト２４４に結合されかつベアリングアセンブリ２５０のベアリング２５２及び２５４に回転可能に結合されているアノード内側シャフト２４６も含む。

【0028】

アノード内側シャフト２４６は、少なくとも１つのベアリングレース（例えば、ボールベアリングレース）を含み得る。例えば、図示の構成では、ベアリングアセンブリ２５０は、アノード内側シャフト２４６上の外側ボールベアリング２５２及び対応するレース、ならびに内側ボールベアリング２５４及び対応するレースを含む。本明細書で使用される場合、外側とは、アノードアセンブリ２４０の縁により近い、アノード２４２により近い、またはモータアセンブリ２３０からより離れた相対位置を指す。内側とは、アノードアセンブリ２４０の中部により近い、アノード２４２からより離れた、またはモータアセンブリ２３０により近い位置を指す。

【0029】

図示の実施形態は、ローラ要素ベアリング（例えば、工具鋼ボールベアリングまたは工具鋼レースウェイ）を含むが、他の実施形態では、他のベアリングタイプが実装され得る。例えば、他の構成は、すべり軸受（例えば、スリーブ軸受またはジャーナル軸受）、または液体金属軸受などの流体軸受を含み得る。参照によりその全体が本明細書に援用される、２０１５年１２月１４日に出願された「液体金属の防湿コーティング」と題された米国特許出願第１４／９６８，０７８号は、液体金属軸受の例を開示している。

【0030】

モータアセンブリ２３０は、ステータ２３２及びロータ２３４を含み得る。ロータ２３４は、一端にロータボイド２３６または開口部を含み、それは円筒形であり得る。ロータボイド２３６は、ロータ２３４が、アノードシャフト（例えば、アノード内部シャフト２４６）に取り付けられること、及び／またはベアリング中心線２４８と位置合わせされることを可能とする。構成要素（例えば、アノードシャフト、ロータ２３４、またはロータシャフト）は、恒久的または半恒久的な締結または取付け機構を使用して互いに取り付けられ得る。モータアセンブリ２３０に近接するインサート壁２１５（またはインサート壁の一部）は、ロータ２３４とステータ２３２の間に配置され得る。ステータ２３２の巻線の磁場からの電磁誘導は、インサート壁２１５を通過してロータ２３４に到達し得る。インサート壁２１５とロータ２３４の間の小さな隙間により、ロータ２３４は機械的抵抗なしに回転することが可能となる。

【0031】

リフトアセンブリ２２０は、ロータ２３４に結合されたリフトシャフト２２６、及びリフトシャフト２２６に磁力を加え得るリフト電磁石２２２を含む。リフトシャフト２２６は、リフトシャフトボイド２２７または開口部を含み得、それは円筒形であり得る。ロータ−リフトシャフトアダプタ２３８は、ロータ２３４をリフトシャフト２２６に結合させ得る。ロータ−リフトシャフトアダプタ２３８は、両方とも動作のために磁場を用いるモータアセンブリ２３０とリフトアセンブリ２２０の間の磁気絶縁を向上させるために非強磁性材料を含み得る。図示されていない構成では、リフトシャフト２２６は、ロータ２３４と統合され得る、または、ロータ２３４に恒久的に取り付けられ得る（例えば、溶接またはろう付けされる）。

【0032】

リフト電磁石２２２は、リフトシャフト２２６に向けて配向された少なくとも２つの極を含み得る。いくつかの構成では、リフト電磁石２２２は、巻線２２４が極の間でコア２２５（またはコアウェブ）の周りに巻かれた、「Ｍ」または「Ｗ」形状に形成された３つの極（三極）を含み得る。

【0033】

材料の選択は、リフト電磁石２２２またはリフトシャフト２２６などの磁気デバイスの性能に影響を及ぼし得る。磁性材料は、真空において（例えば、Ｘ線源の真空エンベロープ）かつ処理後、磁化されたままであり、冷間引抜炭素磁性鉄（ＣＭＩ−Ｃ）などの真空対応である必要がある。

【0034】

リフト電磁石２２２またはリフトシャフト２２６は、強磁性かつ／またはフェリ磁性材料を含み得る。本明細書で使用される場合、技術を説明するのを簡単にするために、「強磁性」材料は、自発磁化を示すことができる材料（すなわち、強磁性材料またはフェリ磁性材料のいずれか）を指す。

【0035】

コア２２５の周りの巻線２２４は、エナメル磁石線（すなわち、トランス線またはリッツ線）などの、電気的に絶縁されたシースを備える導電性材料（例えば、銅またはアルミニウム）を含み得る。

【0036】

リフトシャフト２２６とリフト電磁石２２２の間の揚力を低減することができる２つの要因は、リフトギャップのサイズ、及び透磁率が１より大きいインサート壁などの間隙物質の存在である。図３Ｃに示すように、リフトギャップ２２８は、リフトシャフト２２６とリフト電磁石２２２の間の間隔であり得る。リフトギャップ２２８は、インサート壁２１４とリフトシャフト２２６の間の真空とともに、リフトアセンブリ２２０に近接するインサート壁２１４を含み得る。いくつかの例では、リフトギャップ２２８は、リフト電磁石２２２及びインサート壁２１４が異なる電位を有する場合などの、リフト電磁石２２２がインサート壁２１４に接触しない場合、インサート壁２１４とリフト電磁石２２２の間に空間を含み得る。真空を含むリフトギャップ２２８は、リフトシャフト２２６が機械的抵抗（例えば、インサート壁２１４またはリフト電磁石２２２に接触することによる摩擦）なしに回転するためのクリアランスを提供する。

【0037】

真空及び空気は、１という比透磁率（μ_ｒで表される）を有し、したがって、それらは、電磁石シャフト２２６とリフト電磁石２２２の間の電磁結合を減衰させない。インサート壁２１４は、通常、リフト電磁石２２２とリフトシャフト２２６の間の電磁結合を減衰させ揚力を低減することができるような透磁率＞１の導電性材料からなる。

【0038】

透磁率は、材料における、その磁場の形成を支持する能力の尺度である。比透磁率は、自由空間の透磁率に対する所与の材料の透磁率の比率である。インサート壁２１４の厚さを薄くすること及び／または比透磁率が低い材料を使用することにより、リフト電磁石２２２と電磁石シャフト２２６の間に生成される磁力の減衰が最小化されることを確保する。リフト領域におけるインサート壁２１４は、ステンレス鋼などの、低い透磁率または最小の強磁性を有する材料を含み得る。さらに、リフトギャップ２２８を低減させると、リフト電磁石２２２によってリフトシャフト２２６に加えられる磁力は増加し得る。リフトシャフト２２６にかかるリフト電磁石２２２の力は、リフトギャップの２乗に反比例し、力Ｆは、略算式Ｆ＝１／ｇａｐ^２によって低磁場において近似することができる。リフトギャップ２２８はｇａｐで表されている。一例では、リフトギャップ２２８は、２ミリメートル（ｍｍ）未満であり得る。別の例では、リフトギャップ２２８は、１ｍｍ未満であり得る。

【0039】

磁場の磁束が極の間ではなく主にリフトシャフト２２６に作用するために、極の端部間の距離は、リフトギャップ２２８よりも少なくとも１０倍大きくあり得る。例では、リフト領域におけるインサート壁２１４は、１ｍｍ未満であり得る。

【0040】

リフトアセンブリ２２０は、（リフトシャフト２２６を介して）回転しているアセンブリに磁気揚力を加え得、それによって、例えば、動作寿命を向上させ、かつ／または、ベアリングアセンブリ２５０及びその構成要素の耐荷重能力を高めることができる。リフト電磁石２２２の磁力は、ガントリ（例えば、ガントリ２００）の遠心力などの、ベアリングアセンブリ２５０への負荷を相殺するために、ならびに振動を抑制しアノードアセンブリ（例えばアノードアセンブリ２４０）またはＸ線源の他の回転している構成要素に安定性を加えるために使用され得る。リフトアセンブリ２２０によって生成された力は、質量中心（または質量中心以外）を含む、回転しているアセンブリのどこにでも加えられ得、力を提供する磁気リフトデバイスの１つまたは組み合わせを使用し得る。

【0041】

Ｘ線源２１０は、その全体が参照によって本明細書中に援用される、２０１７年３月２０日に出願された「Ｘ線管用の磁気リフト装置」と題された米国特許出願第１５／４６４，１４２号に記載されている任意の適切な特徴を含み得る。特に、Ｘ線源２１０は、上記で参照した出願に記載されたリフトアセンブリの任意の適切な態様、または任意の他の適切な特徴を含み得る。

【0042】

前述のように、リフトギャップ２２８を低減させると、リフト電磁石２２２によってリフトシャフト２２６に加えられる磁力は増加し得る。したがって、いくつかの実施形態では、リフト電磁石２２２によってリフトシャフト２２６に及ぼされる磁力を増加させるために、リフトギャップ２２８を低減させることが望ましい場合がある。追加的にまたは代替的に、リフトギャップ２２８は低減され得、したがって、より小さなまたはパワーが劣るリフト電磁石が、リフトアセンブリ２２０に実装され得る。

【0043】

図３Ｄは、Ｘ線源３１０の別の実施例の側面断面図を示す。Ｘ線源３１０は、Ｘ線源２１０に関して上記で説明された任意の適切な特徴を含み得、同様の特徴は、同様の番号付けで示す。しかしながら、図３Ｄの構成では、Ｘ線源３１０は、インサート壁３１４に統合されたリフト電磁石３２２を備えたリフトアセンブリ３２０を含む。具体的には、リフト電磁石３２２の極は、インサート壁３１４に統合され、そのことは、例えば図３Ｃのリフトギャップ２２８に対してリフトギャップ３２８のサイズを低減させ、それによって、リフト電磁石３２２によってリフトシャフト２２６に及ぼす磁場強度を増加させる。

【0044】

リフト電磁石３２２の極がインサート壁３１４に統合される構成では、インサート壁３１４は、リフトギャップ２２８に寄与しない場合があり、そのことは、リフトギャップ２２８の例えば約１ｍｍ（例えば、インサート壁３１４の厚さ）の低減につながる。そのような構成は、リフトシャフト２２６、リフト電磁石２２２、及び／またはインサート壁２１４などのリフトアセンブリ２２０の構成要素においてより高い精度を必要とし得る。

【0045】

リフト電磁石３２２をインサート壁３１４に統合することは、様々な課題を提起し得る。例えば、リフト電磁石３２２の極は、インサート壁３１４を通って真空エンクロージャの内部まで延在するので、真空エンクロージャの真空化能力を損なわないようにまたは低下させないようにインサート壁３１４に結合されなければならない。したがって、インサート壁３１４とリフト電磁石３２２の極の接合部は、インサート壁３１４の内部の真空が損なわれないように気密でなければならない。さらに、接合部は、高温及び他の厳しい条件を伴い得る、Ｘ線源３１０の下流の製造プロセスに対応しなければならない。さらに、接合部は、接合部及びＸ線源３１０の他の構成要素の両方について高い寸法精度を維持しながら形成されなければならない。状況によっては、必要な寸法精度は、＋／−０．０５ｍｍ以内になり得る。

【0046】

別の実施例では、リフト電磁石３２２の極または電磁石浸透部を囲む真空壁（例えば、インサート壁３１４）は、リフト電磁石３２２によって生成される磁場の減衰を最小にするように構成されなければならない。さらに別の実施例では、真空の内部のリフト電磁石３２２に使用される材料は、真空対応でなければならず（例えば、真空エンクロージャを汚染しない及び／または真空の完全性を低下させない）、所望の磁気特性を維持しなければならない。さらに、そのような材料は、比較的高温及び大きな力を伴い得る、Ｘ線源３１０の動作条件において、真空対応性及び所望の磁気特性を維持しなければならない。

【0047】

したがって、開示された実施形態は、リフト電磁石３２２の極をインサート壁３１４に統合してリフトギャップ３２８のサイズを低減させ、それによって、リフト電磁石３２２によってリフトシャフト２２６に及ぼされる磁場の強度を増加させる構成を含む。そのような構成は、例えばろう付けまたは溶接によってインサート壁に固定されて極をインサート壁に埋め込むプラグ、パッチ、またはインサートを含み得る。開示された構成は、真空エンクロージャの真空化能力を損なわないまたは低下させないものであり、プラグ、パッチ、またはインサートを取り付ける接合部は、真空エンベロープが損なわれないように気密であり得る。さらに、開示された構成は、Ｘ線源の既存の製造プロセスに対応しており、接合部及びＸ線源の他の構成要素の両方について高い寸法精度を維持しながら形成され得る。さらに、真空の内部のプラグ、パッチ、またはインサートに使用される材料は、真空対応であり得、所望の磁気特性を維持し得る。例えば、材料は、低炭素鋼、高純度鉄、コバルト−鉄、ニッケル−鉄、または他の適切な材料であり得る。

【0048】

リフト電磁石３２２は、極の間でコア３２５の周りにまたは極自体の周り（図示せず）に巻かれた巻線３２４を含む。巻線３２４は、一般に、エナメル磁石線（すなわち、トランス線）などの、電気的に絶縁されたシースを備える導電性材料（例えば、銅またはアルミニウム）から形成され得る。しかしながら、巻線３２４の材料（例えば、導電性材料または電気的に絶縁されたシース）は、相対的に低い耐熱性を有し得、かくして、アニーリング、溶接またはろう付けなどの、Ｘ線源の高温の製造ステップに耐えることができない場合がある。さらに、リフト電磁石３２２の極またはコア３２５は、強磁性材料及びフェリ磁性材料を含み得、それらはその材料のキュリー温度を超えると、それらの磁気特性を失い得る。しかしながら、Ｘ線源の高温の製造ステップ（例えばろう付け）は、キュリー温度を超える場合があり、高温操作または再アニーリングプロセス後の低速冷却プロセスがないと、材料は磁気特性を失い得る。かくして、リフト電磁石３２２の特定の部分は、製造中、高温を超えないことが望ましくあり得る。

【0049】

したがって、開示された実施形態のいくつかは、２つ以上の部分から形成される極磁石を含み得る。その１つは、例えばインサート壁に溶接またはろう付けによって永久的に結合され（例えば、「結合部分」）、もう１つは、巻線を含む（例えば、「巻線部分」）。結合部分は、相対的に高温で行われるろう付け、アニーリング、及び脱気などの製造ステップを経てもよい。対照的に、巻線及び磁性材料などの温度感受性特徴を含み得る巻線部分は、それらの特徴を損傷し得る温度（例えば、コイル絶縁温度限界及び融点）を超えないように、高温の製造ステップが完了した後に結合部分に結合され得る。

【0050】

図３Ｅは、Ｘ線源３１１の別の実施例の側面断面図を示す。Ｘ線源３１１は、Ｘ線源３１０に関して上記で説明された任意の適切な特徴を含み得、同様の特徴は、同様の番号付けで示す。図３Ｅに示されるように、いくつかの構成では、モータアセンブリ２３０とリフトアセンブリ２２０の位置は切り替えられ得る。そのような構成では、リフトアセンブリ２２０は、ベアリングアセンブリ２５０に隣接して、モータアセンブリ２３０よりもアノードアセンブリ２４０のより近くに配置され得る。

【0051】

図４は、リフト電磁石３５０の斜視図を示す。リフト電磁石３５０は、図３ＤのＸ線源３１０または図３ＥのＸ線源３１１などのＸ線源に組み込まれ得る。したがって、リフト電磁石３５０は、図３Ｄのリフト電磁石３２２に関して説明された任意の適切な特徴を含み得、またはその逆である。図示のように、リフト電磁石３５０は、インサート壁３５２に統合されている。インサート壁３５２は、インサート壁３５２の内部３５４を外部３５６から分離し得る。インサート壁３５２は、内部３５４を真空にすることを可能にし得る真空エンベロープを画定し得る。

【0052】

リフト電磁石３５０は、コア３５５を含み、３つの極３６０、３６２、及び３６４を有する。図示のように、極３６０、３６２、及び３６４は、「Ｍ」または「Ｗ」形状を形成し得る。リフト電磁石３５０は、コア３５５の巻線部分３６６、３６８、３７０の周りに巻かれた巻線、コイル、または線（図示せず）を含み得る。さらに、リフト電磁石３５０は、インサート壁３５２の外部３５６から内部３５４までインサート壁３５２を通って延在する結合部分３６３、３６５、及び３６７を含み得る。結合部分３６３、３６５、３６７は、インサート壁３５２に結合されたプラグ、パッチ、またはインサートを含み得る。結合部分３６３、３６５、３６７のそれぞれは、サイズ、形状、及び位置において、極３６０、３６２、３６４の巻線部分３６６、３６８、３７０のうちの１つに対応し得る。

【0053】

結合部分３６３、３６５、３６７は、例えばろう付けまたは溶接によってインサート壁３５２に固定されて、極をインサート壁３５２に埋め込み得る。いくつかの構成では、ろう付け接合部は、結合部分３６３、３６５、３６７とインサート壁３５２の間に配置されて、内部３５４を外部３５６から気密的に密閉し得る。いくつかの構成では、結合部分３６３、３６５、３６７及び巻線部分３６６、３６８、３７０の対応する各対は、真空浸透極アセンブリと称され得る。

【0054】

いくつかの構成では、結合部分３６３、３６５、３６７の材料は、インサート壁３８２へのろう付けに適するように選択され得る。追加的にまたは代替的に、結合部分３６３、３６５、３６７は、少なくとも部分的に真空の内部に配置され得るので、結合部分３６３、３６５、３６７の材料は、真空の質を汚染または低下させないように選択され得る。対照的に、いくつかの構成では、巻線部分３６６、３６８、３７０はろう付けされず、真空中に配置されないので、他の適切な材料が実装され得る。かくして、いくつかの実施形態では、異なる材料が、結合部分３６３、３６５、３６７及び巻線部分３６６、３６８、３７０に使用され得る。例えば、巻線部分３６６、３６８、３７０の材料は、相対的に高い透磁率を有し得るが、ろう付けに、または真空の内部に配置されるのに必ずしも適しているとは限らない。いくつかの実施形態では、巻線部分３６６、３６８、３７０の材料は、結合部分３６３、３６５、３６７よりも高い透磁率を有し得る。追加的にまたは代替的に、結合部分３６３、３６５、３６７の材料は、その熱膨張特性に基づいて選択され得る。例えば、結合部分３６３、３６５、３６７の材料は、材料が温度変化したときに構成要素が変形または損傷しないように、インサート壁３８２及び／またはろう付け材料と同様の熱膨張係数を有するように選択され得る。

【0055】

結合部分３６３、３６５、３６７は、低炭素鋼、高純度鉄、コバルト−鉄、ニッケル−鉄、または他の適切な材料などの強磁性材料を含み得る。インサート壁３５２は、ステンレス鋼またはセラミックなどの非磁性材料で形成され得る。巻線部分３６６、３６８、３７０は、低炭素鋼、高純度鉄、コバルト−鉄、ニッケル−鉄、または他の適切な材料などの強磁性材料で形成され得る。結合部分３６３、３６５、３６７とインサート壁３５２の間のろう付けは、銅、金、ニッケル、銀、パラジウム、それらの様々な合金、または任意の他の適切なろう付け材料を含み得る。いくつかの構成では、結合部分３６３、３６５、３６７、巻線部分３６６、３６８、３７０、及び／またはインサート壁３５２の材料は、同様の熱膨張係数を含むように選択され得る。図５は、リフト電磁石３８０の別の実施例の側面断面概略図を示す。リフト電磁石３８０は、３つの極３８３、３８７、３９４を有するコア３８５などのリフト電磁石３５０に関して説明された適切な態様を含み得、極のそれぞれは、対応する結合部分３９３、３９５、３９７及び巻線部分３８８、３９０、３９２を含む。示されるように、インサート壁３８２は、内部３８４を外部３８６から分離し、結合部分３９３、３９５、及び３９７は、インサート壁３８２を通って延在する。結合部分３９３、３９５、及び３９７は、インサート壁３８２と結合され、それによって、内部３８４を外部３８６から密閉し、内部３８４を真空にすることを可能にする。示されるように、巻線３９１は、極３８３、３８７、３９４の間でコア８５５の巻線部分３８８、３９０、３９２の周りに巻き付けられ得る。

【0056】

図示の構成では、巻線３９１は、結合部分３９３、３９５、及び３９７と巻線部分３８８、３９０、３９２の境界面３３０に近接して配置される。特に、巻線３９１は、結合部分３９３、３９５、及び３９７と巻線部分３８８、３９０、３９２の境界面３３０を越えて延在するが、他の構成が実装され得る。

【0057】

図５に示されるように、リフト電磁石３８０は、リフトシャフト３８１に近接して配置され得、リフトシャフト３８１に揚力を及ぼす。極３８３、３８７、３９４の結合部分３９３、３９５、及び３９７は、インサート壁３８２を通って延在するので、それらは、リフトシャフト３８１により近く配置され得る。したがって、極３８３、３８７、３９４とリフトシャフト３８１の間のリフトギャップ３９９は、リフトアセンブリ２２０がインサート壁２１４の完全に外部に位置する図３Ｃに示されている構成などの他の構成と比較した場合、より小さくあり得る。図３Ｆに示される構成では、リフトギャップ３９９は、１ｍｍ以下の距離に低減され得る。

【0058】

図５の構成では、結合部分３９３、３９５、及び３９７と巻線部分３８８、３９０、３９２の境界面３３０は、実質的に平面である。しかしながら、例えば図６に示されるように、他の構成が実装され得る。図６は、上記で説明された結合部分と巻線部分の間に実装され得る境界面３３０ａ−ｅの側面断面概略図を示す。構成３３０ａは、図５の境界面３３０などの、実質的に平面の境界面を示す。構成３３０ｂでは、境界面は、実質的にＶ字型、円錐形、または角形状で、２つの平面上に配置される。構成３３０ｃ及び３３０ｄでは、境界面は平面ではなく、代わりに湾曲している。構成３３０ｅでは、境界面は、互いと境界を接する歯またはノブを含む。構成３３０ａでは、結合部分及び巻線部分は、それらが恒久的にまたは取り外し可能に固定されるまで、互いに対して移動され得る。対照的に、構成３３０ｂ−ｅの角、湾曲、またはノブという特徴は、結合部分及び巻線部分を互いに対して（少なくとも１つの次元で）保持し得る。そのような構成は、結合部分を巻線部分と整列させること、及び／または結合部分を巻線部分に固定することを支援し得る。図６は２次元断面図を示しているが、境界面は、結合部分及び巻線部分を互いに対して保持する任意の適切な３次元構成を含み得ることを理解すべきである。

【0059】

図７Ａは、図３ＤのＸ線源３１０もしくは図３ＥのＸ線源３１１などのＸ線源にまたは図４から図５のリフト電磁石３５０、３８０に実装され得る極インサート４００の実施例の側面断面概略図を示す。図示のように、極インサート４００は、インサート壁４０２に配置され得る。極インサート４００は、結合部分４０４及び巻線部分４０６を含む。

【0060】

結合部分４０４は、インサート壁４０２にろう付けまたは溶接され得、それによって、気密な密閉を形成する。いくつかの構成では、ろう付け材料４１６（例えば、銅または他の適切なろう付け材料）は、結合部分４０４とインサート壁４０２の間に配置され得る。ろう付け材料４１６は、加熱かつ溶融され得、結合部分４０４とインサート壁４０２の間にろう付け結合を形成する。他の構成では、結合部分４０４は、インサート壁４０２に溶接され得る。しかしながら、結合部分４０４とインサート壁４０２を結合するのに任意の適切な結合構成を実装し得る。

【0061】

インサート壁４０２は、インサート壁４０２の内部４１２を外部４１４から分離し得る。結合部分４０４は、インサート壁４０２によって画定された開口部を密閉し得、それによって、内部４１２を真空とすることを可能とする。高温の製造ステップが完了した後、巻線部分４０６は結合部分４０４に結合され得、及び／または、巻線４０８は極インサート４００の少なくとも一部の周りに配置され得る。

【0062】

巻線部分４０６は、結合部分４０４と恒久的にまたは取り外し可能に結合され得る。いくつかの構成では、巻線部分４０６は、結合部分４０４に対して位置決めまたは圧入されて、結合部分４０４と共に巻線部分４０６を保持し得る。他の構成では、巻線部分４０６は、接着剤または機械的結合、または任意の他の適切な結合構成を使用して、結合部分４０４と結合され得る。接着剤、機械的結合、または他の適切な結合構成は、Ｘ線源の動作条件（例えば、高温）において構造的完全性を維持し得る。

【0063】

図示のように、巻線４０８は、結合部分４０４と巻線部分４０６の境界面４１０においてまたは近接して巻線部分４０６の周りに配置され得る。そのような構成では、巻線４０８は、磁場を結合部分４０４に及び／またはリフトシャフトに近接する極インサート４００の端部に導き得る。巻線４０８は、巻線部分４０６が結合部分４０４に結合される前または後に、しかし一般に高温の製造ステップが完了した後に、巻線部分４０６の周りに配置され得る。

【0064】

極インサート４００の図示の構成では、巻線部分４０６及び／または巻線４０８などの温度感受性を有し得る構成要素は、それらの特徴を損傷し得る温度（例えば、コイルの絶縁温度制限）を越えないように、高温の製造ステップが完了した後、結合部分４０４に結合される。

【0065】

図７Ａの構成では、巻線部分４０６は、結合部分４０４上に配置され、結合部分４０４の対応する寸法よりも小さい少なくとも１つの寸法（例えば、長さまたは幅）を含む。結合部分４０４のそのような構成は、結合部分４０４が極インサート４００の残りの部分よりも低い印加電流で飽和しないことを確実にするのを容易にし得る。したがって、結合部分４０４の断面積は、少なくとも、巻線部分４０６の断面積と同じ大きさであり得る。

【0066】

図７Ｂは、図３ＤのＸ線源３１０または図３ＥのＸ線源３１１などのＸ線源に実装され得る極インサート４２０の別の実施例の側面断面図を示す。この構成は、結合部分４０４の寸法に対応する及び／または実質的に同じサイズである少なくとも１つの寸法（例えば、長さまたは幅）を有する巻線部分４２６を含む。図７Ａの巻線４０８は、一般に境界面４１０まで巻線部分４０６上を延在するが、図４Ｂの構成では、巻線４２２は、巻線部分４２６及び結合部分４０４の少なくとも一部の両方の周りに配置される。そのような構成では、巻線４２２は、巻線部分４２６と結合部分４０４の境界面４２４を完全に覆うように延在する。そのような構成では、巻線４２２は、磁場を結合部分４０４に及び／またはリフトシャフトに近接する極インサート４２０の端部に導き得る。いくつかの状況では、境界面４２４を完全に覆うよう延在するように巻線４２２を配置することにより、結合部分４０４への及び／または極インサート４２０の端部への磁場の封じ込めを向上させ得る。

【0067】

図７Ａ及び７Ｂの構成では、極インサート４００、４２０は、境界面において実質的に矩形の断面を含む。特に、巻線部分４０６、４２６及び結合部分４０４は、断面が実質的に矩形である。しかしながら、極インサートは、任意の適切な構成及び特徴を有し得る。例えば、極インサートは、インサート壁に対して極インサートを位置決めすること、結合部分に対して巻線部分を位置決めすること、及び／または、ろう付けもしくはフラックス材料を封じ込めることを容易にし得る整列または固定特徴を含み得る。そのような構成は、以下で図４Ｃから図４Ｇに関して説明される。

【0068】

図７Ｃは、図３ＤのＸ線源３１０または図３ＥのＸ線源３１１などのＸ線源に実装され得る極インサート４４０の別の実施例の側面断面図を示す。示されるように、極インサート４４０は、巻線部分４４６及び上記の任意の適切な特徴を含み得る結合部分４４４を含む。巻線４４８は、結合部分４４４と巻線部分４４６の境界面４５０でまたはそれに近接して巻線部分４４６の周りに配置され得る。

【0069】

しかしながら、図示の構成では、結合部分４４４は、下部４４２と上部４４３の間を延在する。示されるように、下部４４２は、インサート壁４０２によって画定された開口部に配置されるようなサイズ及び形状であり、上部４４３は、下部４４２よりも広いか、または大きい少なくとも１つの寸法を含む。そのような構成では、上部４４３は、インサート壁４０２によって画定された開口部に結合部分４４４を位置決めすることを容易にし、開口部の内部に配置されたときの結合部分４４４を保持するフランジまたはリムを画定する。結合部分４４４によって画定されたフランジは、インサート壁４０２に対して極インサート４４０を位置決め及び／または整列させることを容易にし得、整列または固定特徴と称され得る。

【0070】

ろう付け材料４５６（例えば、銅または他の適切なろう付け材料）は、結合部分４４４とインサート壁４０２の間に配置され得る。示されるように、ろう付け材料４５６は、インサート壁４０２の上面と極インサート４４０の底面の間に配置され得る。特に、ろう付け材料４５６は、極インサート４４０の上部４４３のフランジとインサート壁４０２の上面の間に配置される。そのような構成は、インサート壁４０２と極インサート４４０の境界面にろう付け材料４５６を保持することを容易にし得る。追加的にまたは代替的に、極インサート４４０は、ろう付け材料４５６の位置においてまたはそれに近接して配置された凹部または突起を含み得、ろう付け材料を所定の位置に保持するのを容易にする。

【0071】

図７Ｄは、図３ＤのＸ線源３１０または図３ＥのＸ線源３１１などのＸ線源に実装され得る極インサート４６０の別の実施例の側面断面図を示す。極インサート４６０は、一般に、図７Ｃの極インサート４４０に関する上記の特徴を含み得る。極インサート４６０は、下部４６２と上部４６３の間を延在する結合部分４６４を含み、上部４６３は、巻線部分４４６を受けるようなサイズ及び形状の開口部４６８を画定する。

【0072】

上部４６３はまた、巻線部分４４６の底部より上に延在するフランジ４６９を画定する。開口部４６８及び／またはフランジ４６９は、巻線部分４４６に対して結合部分４６４を位置決め及び／または整列させることを容易にし得、整列または固定特徴と称され得る。追加的にまたは代替的に、フランジ４６９は、結合部分４６４と巻線部分４４６の境界面４５０より上に延在し、巻線４４８を収容及び／または位置決めすることを容易にし得る。さらに、いくつかの構成では、フランジ４６９は、極インサート４６０がリフトシャフトに向けられたときに生成される磁場を導くことを容易にし得る。

【0073】

図７Ｅは、図３ＤのＸ線源３１０または図３ＥのＸ線源３１１などのＸ線源に実装され得る極インサート４８０の別の実施例の側面断面図を示す。極インサート４８０は、一般に、図７Ｃ及び７Ｄの極インサート４４０、４６０に関して上記で説明された特徴を含み得る。しかしながら、図７Ｃ及び７Ｄでは、結合部分４４４、４６４の上部は、巻線部分４４６の対応する寸法よりも広いか、または大きい少なくとも１つの寸法を含む。対照的に、図示の構成では、結合部分４８４の上部４８３は、巻線部分４４６と実質的に同じサイズである。

【0074】

そのような構成では、結合部分４８４は、実質的にＴ字形または十字形の断面を含む。結合部分４８４は、上部４８３及び下部４８２の対応する寸法よりも大きい少なくとも１つの寸法を含む中間部分４８５を含む。下部４８２は、インサート壁４０２によって画定された開口部に受けられるようなサイズ及び形状になっている。中間部分４８５は、インサート壁４０２によって画定された開口部に極インサート４８０を位置決めすることを容易にし、開口部の内部に配置されたときの極インサート４４０を保持するフランジまたはリムを画定する。

【0075】

図７Ｅに示される構成では、巻線４９８は、巻線部分４４６と結合部分４８４の少なくとも一部の両方の周りに配置され得る。そのような構成では、巻線４９８は、巻線部分４４６と結合部分４８４の境界面４９０を完全に覆うように延在する。いくつかの構成では、巻線４９８は、中間部分４８５によって画定されたフランジに対して位置決めされ得、巻線４９８を所定の位置に保持することを容易にし得る。

【0076】

いくつかの構成では、巻線は、マンドレルまたはフォームに形成され得る。一実施例では、マンドレルまたはフォームは、サイズ及び形状において、巻線部分、結合部分、またはその両方に対応し得る。巻線は、マンドレルまたはフォームの周りに巻かれて所望の形状に形成され得、巻線は、巻線部分及び／または結合部分の周りに配置され得る。いくつかの態様では、巻線は、巻線部分と結合部分の境界面を囲み得る。例えば、巻線４９８は、マンドレルまたはフォームに形成され得、境界面４９０ならびに巻線部分４４６及び結合部分４８４の少なくとも一部を囲むように配置され得る。とはいえ、そのような構成は、他の実施形態でも同様に実装され得る。

【0077】

図７Ｆは、極インサートにおける結合部分４９０の例示的な実施形態の側面断面図を示す。結合部分４９０は、上記の極インサートのいずれかに実装され得る。図示のように、結合部分４９０は、下部４９２と上部４９３の間を延在するテーパを含む。下部４９２は、インサート壁４０２によって画定された開口部に位置決めされるようなサイズ及び形状であり、上部４９３は開口部よりも大きく、それによって、結合部分４９０をインサート壁４０２によって画定された開口部に位置決めするのを容易にし、開口部の内部に配置されたときの結合部分４９０を保持する。結合部分４９０によって画定されたテーパは、インサート壁４０２に対して結合部分４９０を位置決め及び／または整列させることを容易にし得、整列または固定特徴と称され得る。ろう付け材料４５７（例えば、銅または他の適切なろう付け材料）は、結合部分４９０とインサート壁４０２の間に配置され得、結合部分４９０及びインサート壁４０２は、互いとろう付けされ得る。

【0078】

図７Ａから図７Ｆに示される構成では、結合部分及び巻線部分は、例えば矩形または台形の断面を含む。しかしながら、結合部分及び巻線部分は、円形、楕円形、または他の適切な形状の構成を含み得る。例えば、図３Ｅは、結合部分及び巻線部分が角が丸い矩形形状を含む構成を示す。本明細書中に記載の概念を包含する他の構成が実装され得る。

【0079】

他の構成では、極インサートは、ろう付けまたは他の結合プロセスの前または最中にろう付けまたはフラックス材料を含むように配置された凹部を含み得る。そのような凹部は、上記の構成でろう付け材料が示されている位置にまたはその近くに配置され得る。さらに、極インサートは、結合部分及び巻線部分を互いに対して位置決めまたは整列させるための突起及び対応する凹部を含み得る。例えば、結合部分が突起を含み得、巻線部分が、巻線部分に対する結合部分の位置決めまたは整列を容易にするようなサイズ及び形状を有する対応する凹部を含み得、またはその逆である。同様に、極インサート及びインサート壁は、極インサート及びインサート壁を互いに対して位置決めまたは整列させるための突起及び対応する凹部を含み得る。例えば、結合部分が突起を含み得、インサート壁が、巻線部分に対する結合部分の位置決めまたは整列を容易にするようなサイズ及び形状を有する対応する凹部を含み得、またはその逆である。

【0080】

極インサート及び／またはリフト電磁石は、本明細書中に記載の概念を実装するのに任意の適切な方法で製造され得る。一実施例では、結合部分及び／または巻線部分などの様々な部分は、機械加工によって形成され得る。部分は、汚染物質及び他の望ましくない物質を除去するために洗浄され得る。次に、部分は互いにろう付けされ得る。特に、結合部分は、上記のように、インサート壁にろう付けされ得る。インサート壁と結合部分の間の接合部は、視覚的に検査され得、及び／または、それが適切に気密に密閉され真空を保持可能であることを検証するためにテストされ得る。結合部分などの部分は、所望の構成にさらに機械加工され得る。例えば、いくつかの構成では、結合部分は、例えば巻線部分とインターフェースするように、所望の平坦度に機械加工され得る。追加的にまたは代替的に、結合部分を機械加工して、巻線部分を受けるもしくは嵌合するための開口部もしくは凹部、または、巻線部分を結合部分と整列させることを容易にするための１つもしくは複数のフランジを生成し得る。

【0081】

いくつかの構成では、極インサート及び／またはリフト電磁石は、製造中に固定具によって支持され得る。例えば、極インサート及び／またはリフト電磁石は、例えばグラファイトを含む支持体によって支持され得る。ろう付けプロセス中にインサートの１つまたは複数に重量または力が適所に加えられ得る。例えば、間にろう付け材料が配置された状態で、インサート壁に結合部分が当てられ得る。

【0082】

図７Ａから図７Ｆの構成では、極インサートは、インサート壁に直接結合されるプラグ、パッチ、またはインサート（例えば、結合部分）を含み得る。しかしながら、他の構成では、極インサートは、代わりに、その後インサート壁に結合され得る壁インサートに結合され得る。そのような構成は、例えば関連する部品に必要であり得る機械加工を単純化することによって、製造プロセスを単純化し得る。さらに、図７Ａから図７Ｆの構成に示されるように、各極インサートに対して別個の結合部分を有するのではなく、極インサートの全てに対して１つの壁インサートが用いられ得る。図８Ａは、そのような構成の実施例を示す。

【0083】

図８Ａは、リフト電磁石５００の例示的な実施形態の側面断面図を示す。図示のように、リフト電磁石５００は、壁インサート５１０に結合された３つの極インサート５０８を含む。極インサート５０８は、壁インサート５１０を通って延在し、リフトシャフト５０２に近接して終端する。インサート壁５１２は、真空エンベロープを少なくとも部分的に画定し得、アノードを回転させるモータアセンブリの一部であり得るリフトシャフト５０２及びロータ５０４を囲み得る。壁インサート５１０は、インサート壁５１２に結合され得る。例えば、極インサート５０８は、壁インサート５１０にろう付けまたは溶接され得る。いくつかの構成では、壁インサート５１０がインサート壁５１２に結合される前に、極インサート５０８は壁インサート５１０に結合され得る。次に、壁インサート５１０は、例えばろう付けまたは溶接によって、インサート壁５１２に結合され得る。

【0084】

リフト電磁石５００の構成は、例えば関連する部品に必要であり得る機械加工を単純化することによって、製造プロセスを単純化し得る。特に、壁インサート５１０は、インサート壁５１２に結合される前に製造され得、及び／または、極インサート５０８は、インサート壁５１２に結合される前に壁インサート５１０に結合され得る。次に、壁インサート５１０は、極インサート５０８と共に、インサート壁５１２に結合され得る。さらに、図７Ａから図７Ｆの構成に示されるように、各極インサートに対して別個の結合部分を有するのではなく、極インサート５０８の全てに対して単一の壁インサート５１０が使用され得る。

【0085】

いくつかの構成では、極インサート５０８は、別個の結合部分及び巻線部分を必要としない場合がある。代わりに、極インサート５０８は、壁インサート５１０を通って延在し得、かつ、壁インサート５１０に結合され得る。他の構成では、極インサート５０８のそれぞれは、例えば図７Ａから図７Ｆに関して上で説明したように、壁インサート５１０に結合された結合部分を含み得る。壁インサート５１０は、次いで、インサート壁５１２に結合され得る。

【0086】

図８Ｂは、図８Ａのリフト電磁石５００に実装され得る壁インサート５１０の例示的な実施形態の斜視図を示す。図示のように、壁インサート５１０は、リフト電磁石の各極インサートを受けるようなサイズ及び形状の開口部５１６を含み得る。極インサートは、開口部５１６に配置され得、ろう付けまたは溶接によって壁インサート５１０に結合され得る。

【0087】

例えば、図３Ｂに示されるように、リフトシャフト２２６は、実質的に円筒形であり得、環状断面を含み得る。したがって、インサート壁２１４及び／またはリフトアセンブリ２２０に近接する壁インサートは、円筒形であり得、リフトシャフト２２６に対応しかつそれを受けるような環状断面を含み得る。かくして、いくつかの構成では、本明細書中に記載のリフトアセンブリ及び極インサートは、インサート壁の湾曲に対応する丸みを帯びたまたは輪郭を描かれた構成を含み得る。例えば、本明細書中に記載の結合部分は、インサート壁の内部に曲面または輪郭を描かれた表面を含み得る。曲面または輪郭を描かれた表面は、リフトアセンブリのリフトシャフトの湾曲に対応し得、それによって、極インサートをリフトシャフトの近くに配置して、リフトシャフトのより大きな力を発揮することを可能にする。図９Ａは、そのような構成の実施例を示す。

【0088】

図９Ａは、リフト電磁石５２０の別の例示的な実施形態の断面図を示す。図示のように、リフト電磁石５２０は、リフトシャフト５２２を囲むインサート壁５２４に配置された壁インサート５２６を含む。示されるように、いくつかの構成では、リフトシャフト５２２は、質量を低減するように、中空、管状であり得、及び／または、環状断面を有し得る。壁インサート５２６は、インサート壁５２４に結合され得る。極インサート５２８は、壁インサート５２６を通って延在し得、かつ、壁インサート５２６に結合され得る。インサート壁５２４、壁インサート５２６、及び極インサート５２８は、ろう付けまたは溶接（または同等のもの）を介して互いと結合され得る。極インサート５２８は、壁インサート５２６を通って延在し、リフトシャフト５２２に近接して終端する。

【0089】

示されるように、インサート壁５２４は円筒形であり、リフトシャフト５２２に対応する環状断面を含む。極インサート５２８は、インサート壁５２４の湾曲に対応するような丸みを帯びたまたは輪郭を描かれた構成を含む。特に、極インサート５２８は、インサート壁５２４の内部に曲面または輪郭を描かれた表面を含む。曲面または輪郭を描かれた表面は、リフトシャフト５２２の湾曲に対応し得、それによって、極インサート５２８をリフトシャフト５２２の近くに配置して、リフトシャフト５２２のより大きな力を発揮することを可能にする。壁インサート５２６は、図５Ｂの壁インサート５１４のように、実質的に平面であり得る。そのような構成は、壁インサート５２６及びインサート壁５２４の互いに対する結合及び位置決めを容易にし得る。図５Ｃに示される図は１つの極インサート５２８を含むが、極インサート５２８の構成は、リフト電磁石の極インサートの全てに含まれ得る。さらに、極インサート５２８の構成は、上記の実施形態のいずれかに含まれ得る。

【0090】

図９Ｂは、リフト電磁石５４０の別の例示的な実施形態の断面図を示す。図示の構成では、インサート壁５４４は、サドルジョイント５４２を含み得る。そのような構成では、壁インサート５４６は、サドルジョイント５４２に近接してインサート壁５４４に結合され得る。極インサート５４８は、壁インサート５４４を通って延在し、リフトシャフト５２２に近接して終端する。

【0091】

極インサート５４８は、リフトシャフト５２２の湾曲に対応するような丸みを帯びたまたは輪郭を描かれた構成を含む。特に、極インサート５４８は、インサート壁５４４の内部に曲面または輪郭を描かれた表面を含む。曲面または輪郭を描かれた表面は、リフトシャフト５４２の湾曲に対応し得、それによって、極インサート５４８をリフトシャフト５４２の近くに配置して、リフトシャフト５４２のより大きな力を発揮することを可能にする。壁インサート５４６は、図５Ｂの壁インサート５１４のように、実質的に平面であり得る。そのような構成は、壁インサート５４６及びインサート壁５４４の互いに対する結合及び位置決めを容易にし得る。

【0092】

図９Ａから図９Ｂに示されるように、いくつかの構成では、極インサートは、丸みを帯びたまたは輪郭が描かれた表面を有する矩形の断面を含み得る。他の構成では、極インサートは、環状またはリング状の構成を含み得る。図１０Ａから図１０Ｂは、環状またはリング状の極インサートを備えるリフト電磁石の実施例を示す。

【0093】

図１０Ａは、リフト電磁石５６０の別の例示的な実施形態の側面図を示す。図示のように、いくつかの構成では、リフト電磁石５２０は、インサート壁５６４の外周の少なくとも一部の周りを延在する湾曲したまたは輪郭が描かれた極インサート５６８を含み得る。極インサート５６８は、リフトシャフト（図示せず）に近接して配置されるように、インサート壁５６４を通って外部と内部の間を延在し得る。

【0094】

図１０Ｂは、リフト電磁石５７０の別の例示的な実施形態の側面図を示す。示されるように、リフト電磁石５７０は、インサート壁５７４の外周の周りを延在する環状またはリング形状の極インサート５７８を含む。極インサート５７８は、リフトシャフト（図示せず）に近接して配置されるように、インサート壁５７４を通って外部と内部の間を延在し得る。図示の構成では、極インサート５７８は、インサート壁５７４全体の周りを延在し、リフトシャフトの周りに同心円状のリングを形成する。他の構成では、極インサート５７８は、インサート壁５７４の一部の周りを延在し得る。例えば、極インサート５７８は、インサート壁５７４の外周の半分の周りを延在し得、半円を形成する。別の実施例では、極インサートは、図１０Ａの極インサート５６８の構成のように、インサート壁の外周の半分未満の周りを延在し得る。他の構成では、極インサート５７８は、インサート壁５７４の外周の任意の適切な部分の周りを延在するように形成され得る。

【0095】

さらなる構成では、極インサート５７８は、インサート壁５７４及び／またはリフトシャフトの周りにリングを含み得るが、そのようなリングは、インサート壁５７４及び／またはリフトシャフトと同心でない場合がある。そのような構成の実施例を図５Ｇに示す。

【0096】

図１１Ａから図１１Ｂは、リフト電磁石５８０の別の例示的な実施形態の断面図を示す。図示のように、リフト電磁石５８０は、インサート壁５８２を通って延在しインサート壁５８２に結合されたリング形状の極インサート５８８を含む。インサート壁５８２は、真空エンベロープを少なくとも部分的に画定し得、アノードを回転させるモータアセンブリの一部であり得るリフトシャフト５８４及びロータ５８６を囲み得る。リフトシャフト５８４及びロータ５８６は、中心線５８７の周りを回転し得る。しかしながら、極インサート５８８は、中心線５８７と同心に配置されるのではなく、中心線５８７からオフセットされた中心線５８９を中心として延在する。そのような構成では、極インサート５８８は、片側でリフトシャフト５８４により近く配置され、したがって、極インサート５８８がリフトシャフト５８４により近い側にリフト力を及ぼす。

【0097】

図１１Ｂに示されるように、リフトシャフト５８４及び極インサート５８８は、互いと同心でない場合がある。そのような構成では、リフトシャフト５８４と極インサート５８８の間のギャップＡは、リフトシャフト５８４の他方の反対側のギャップＢよりも、リフトシャフト５８４の一方の側でより大きくあり得る。かくして、ギャップＡは、ギャップＢよりも小さくすることができる。

【0098】

図１２Ａから図１２Ｅは、インサート壁におけるリフト電磁石の例示的な製造ステップの概略断面図を示す。ステップ６１０において、インサート壁の本体６１２が提供され得る。いくつかの構成では、本体６１２は、ステンレス鋼または他の適切な材料で形成され得る。本体６１２は、実質的に円筒形であり得る。いくつかの構成では、本体６１２の外径は、リフト電磁石のインサート壁の所望の外径に対応し得る。

【0099】

ステップ６２０において、本体６１２を機械加工して、凹部６２２及び開口部６２４を生成し得る。開口部のサイズ及び形状は、その中に挿入される極インサートに対応し得る。ステップ６３０において、極インサート６３２が、開口部６２４内に配置され得る。ステップ６４０において、埋め戻しまたはろう付け材料６４２が、凹部６２２に配置され得る。埋め戻し６４２材料は、極インサート６３２を開口部に保持し得る。追加的にまたは代替的に、埋め戻し６４２材料は、本体６１２に対して極インサート６３２を保持し得る。いくつかの構成では、埋め戻しまたはろう付け材料６４２は銅を含み得る。埋め戻しまたはろう付け材料６４２は、溶融または加熱されてその粘度を増加させ得、それが固化、硬化、または固くなるまで、凹部６２２内に配置され得る。ステップ６５０において、開口部６５２が、本体６１２に機械加工され得る。開口部６５２は、リフトアセンブリのリフトシャフトを受けるようなサイズ及び形状であり得る。いくつかの構成では、開口部６５２は、リフトシャフトがＸ線源の他の回転構成要素と同心となるようリフトシャフトを受けるように配置され得る。

【0100】

図１３は、インサート壁にリフト電磁石を製造するための例示的な方法７００のフローチャートである。ステップ７０２において、結合部は、真空エンベロープの内部と真空エンベロープの外部の間を延在するように配置され得る。

【0101】

いくつかの実施形態では、方法７００は、結合部分が、真空エンベロープを少なくとも部分的に画定するインサート壁にろう付けまたは溶接されるステップ７０４を含み得る。いくつかの実施形態では、結合部分をインサート壁にろう付けまたは溶接することにより、真空エンベロープを気密的に密閉し得る。他の実施形態では、結合部分は、他の適切な方法でインサート壁に結合され得る。

【0102】

ステップ７０６において、リフト電磁石の極は、アニーリングされ得る。アニーリングは、その磁気特性を変化させるための、リフト電磁石の極（例えば、結合部分、巻線部分、またはその両方）の熱処理を含み得る。いくつかの実施形態では、極は、所望の磁気特性、例えば、アノードに結合されたリフトシャフトに磁力を加えるのに十分に高い透磁率を有するようにアニーリングされ得る。アニーリングにおいて、原子は結晶格子内を移動し、磁気特性の変化をもたらす。材料が冷えると、再結晶が起こる。状況によっては、材料の磁気特性は、温度、加熱速度、冷却速度、及び材料を取り巻く雰囲気に依存し得る。そのような状況では、アニーリングは、それらの（または他の）条件を変えることによって制御され得る。例えば、磁気特性を変化させるためのアニーリングは、材料のキュリー温度を超えて材料を加熱することを含み得る。いくつかの構成では、アニーリングは、使用される材料及び他の条件に応じて、セ氏１５０度からセ氏９００度の間で材料を加熱することを含み得る。さらに、所望の特性を達成するために、さらなる熱処理が使用され得る。

【0103】

ステップ７０８において、巻線は、巻線部分の少なくとも一部の周りに配置され得る。いくつかの態様では、巻線は、巻線部分と結合部分の境界面の周りに配置され得るが、他の構成が実装され得る。

【0104】

ステップ７１０において、巻線部分は、結合部分に対して位置決めされ得、リフト電磁石の少なくとも１つの極を形成する。リフト電磁石及び／または極は、アノードに力を及ぼすように構成され得る。

【0105】

開示されたプロセス及び／または方法について、プロセス及び方法で実行される機能は、文脈によって示され得るように、異なる順序で実装され得る。さらに、概説されたステップ及び操作は単なる実施例として提供され、ステップ及び操作の一部は、オプションであってもよく、より少ないステップ及び操作に結合されてもよく、または、追加のステップ及び操作に拡張されてもよい。

【0106】

一例の実施形態では、リフトアセンブリ（２２０）は、Ｘ線源（２１０）の回転可能なアノード（２４２）に力を及ぼし得る。リフトアセンブリ（２２０）は、リフトシャフト（２２６）及びリフト電磁石（２２２）を含み得る。リフトシャフト（２２６）は、アノード（２４２）に結合され得、アノード（２４２）の回転軸の周りを回転するように構成され得る。リフト電磁石（２２２）は、磁力をリフトシャフト（２２６）に半径方向に加えるように構成され得る。リフト電磁石（２２２）は、真空エンベロープの内部と真空エンベロープの外部の間を延在する結合部分（３６３、３６５、３６７）、及び、結合部分（３６３、３６５、３６７）に結合された巻線部分（３６６、３６８、３７０）を含み得る。巻線（３９１）は、巻線部分（３６６、３６８、３７０）を少なくとも部分的に囲み得る。

【0107】

いくつかの態様では、結合部分（３６３、３６５、３６７）と巻線部分（３６６、３６８、３７０）の境界面における結合部分（３６３、３６５、３６７）の少なくとも１つの寸法は、巻線部分（３６６、３６８、３７０）の対応する寸法より大きくあり得る。いくつかの実施形態では、巻線（３９１）は、結合部分（３６３、３６５、３６７）と巻線部分（３６６、３６８、３７０）の境界面に近接して延在し得るか、または、巻線（３９１）は、結合部分（３６３、３６５、３６７）と巻線部分（３６６、３６８、３７０）の境界面を完全に覆うように延在する。

【0108】

リフトアセンブリ（２２０）は、インサート壁（３８２）に対して結合部分（３６３、３６５、３６７）を整列させるように構成された整列機構を含み得る。整列機構は、インサート壁（３８２）によって画定された開口部の内部に配置されたときの結合部分（３６３、３６５、３６７）を保持する、結合部分（３６３、３６５、３６７）に画定されたフランジを含み得る。追加的にまたは代替的に、整列機構は、結合部分（３６３、３６５、３６７）の下部と上部の間を延在するテーパを含み得る。テーパは、インサート壁（３８２）によって画定された開口部の内部に配置されたときの結合部分（３６３、３６５、３６７）を保持し得る。結合部分（３６３、３６５、３６７）は、巻線部分（３６６、３６８、３７０）を受けるようなサイズ及び形状の開口部を画定し得る。

【0109】

リフト電磁石（２２２）は、リフトシャフト（２２６）に向けて配向された少なくとも３つの極を含み得る。結合部分（３６３、３６５、３６７）、巻線部分（３６６、３６８、３７０）及び巻線（３９１）は、３つの極のうちの少なくとも１つの一部であり得る。リフト電磁石（２２２）は、インサート壁（３８２）に結合された壁インサート、及び壁インサートを通って延在するリフトシャフト（２２６）に向けて配向された少なくとも３つの極を含み得る。

【0110】

いくつかの実施形態では、結合部分（３６３、３６５、３６７）と巻線部分（３６６、３６８、３７０）の境界面は、実質的に平面であり得る。リフトアセンブリ（２２０）は、真空エンベロープを画定するインサート壁（３８２）を含むアノードアセンブリ（２４０）に動作可能に結合され得る。アノード（２４２）は、真空エンベロープの内部に配置され得、電子を生成するように構成されたカソードから離間され得る。

【0111】

巻線部分（３６６、３６８、３７０）は、真空エンベロープの外部に配置され得、結合部分（３６３、３６５、３６７）は、真空エンベロープを画定するインサート壁（３８２）を通って延在する。ろう付けまたは溶接は、インサート壁（３８２）と結合部分（３６３、３６５、３６７）の間に配置され得る。結合部分（３６３、３６５、３６７）及び／または巻線部分は、低炭素鋼、高純度鉄、コバルト−鉄、またはニッケル−鉄を含み得る。追加的にまたは代替的に、巻線部分（３６６、３６８、３７０）は、ステンレス鋼またはセラミックを含み得る。

【0112】

別の例示的な実施形態では、リフトアセンブリ（２２０）は、アノードアセンブリ（２４０）の回転可能なアノード（２４２）に力を及ぼすように構成され得る。リフトアセンブリ（２２０）は、アノード（２４２）に結合されかつアノード（２４２）の回転軸の周りを回転するように構成されたリフトシャフト（２２６）、及び、極が真空エンベローブの内部と真空エンベローブの外部の間を延在するように、真空エンベローブを少なくとも部分的に画定するインサート壁（３８２）に少なくとも１つの極を結合させるための手段を含むリフト電磁石（２２２）を含み得る。

【0113】

この説明及び特許請求の範囲で使用される用語及び単語は、書誌的意味に限定されるものではなく、開示の明確かつ一貫した理解を可能にするために単に使用される。文脈による明確な別段の定めがない限り、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」には複数の指示対象が含まれることが理解されよう。したがって、例えば、「構成要素表面」への言及は、そのような表面のうちの１つまたは複数への言及を含む。

【0114】

「実質的に」という用語によって、記載された特性、パラメータ、または値がその通りに達成される必要はなく、例えば公差、測定誤差、測定精度の制限及び当業者に知られている他の要因を含む偏差または変形が、特性が提供することを意図した効果を妨げない量で発生し得ることが意味される。

【0115】

本開示の態様は、その趣旨または本質的な特性から逸脱することなく、他の形態で具現化され得る。記載された態様は、あらゆる点で例示的であり、限定するものと見なされるべきではない。請求された主題は、上述の説明によってではなく、添付された特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の意味及び均等の範囲内に入る全ての変更は、それらの範囲内に包含されるものとする。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図3E】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12A】

【図12B】

【図12C】

【図12D】

【図12E】

【図13】

【国際調査報告】