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公開番号2025015915
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023118809
出願日2023-07-21
発明の名称回転陽極型X線管装置
出願人キヤノン電子管デバイス株式会社
代理人個人,個人
主分類H01J 35/10 20060101AFI20250124BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】動圧軸受内の摩耗粉を低減し、回転体の安定した回転が維持できる回転陽極型X線管装置を提供する。
【解決手段】回転陽極型X線管装置10は、固定軸13と、回転体14と、動圧軸受24と、永久磁石42と、を備える。回転体14は、ターゲット15を有し、固定軸13に回転可能に支持される。動圧軸受24は、固定軸13と回転体14との間に封入される液体金属29を介して固定軸13に回転体14を回転可能に支持する。永久磁石42は、液体金属29が流動可能な流動路40内に設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固定軸と、
ターゲットを有し、前記固定軸に回転可能に支持される回転体と、
前記固定軸と前記回転体との間に封入される液体金属を介して前記固定軸に前記回転体を回転可能に支持する動圧軸受と、
前記液体金属が流動可能な流動路内に設けられた永久磁石と、
を備えることを特徴とする回転陽極型Ｘ線管装置。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
固定軸と、
ターゲットを有し、前記固定軸に回転可能に支持される回転体と、
前記固定軸と前記回転体との間に封入される液体金属を介して前記固定軸に前記回転体を回転可能に支持する動圧軸受と、
を備え、
前記固定軸は、前記液体金属が流動可能な空洞を有し、
前記空胴内に永久磁石が設けられた
ことを特徴とする回転陽極型Ｘ線管装置。
【請求項３】
固定軸と、
ターゲットを有し、前記固定軸に回転可能に支持される回転体と、
前記固定軸と前記回転体との間に封入される液体金属を介して前記固定軸に前記回転体を回転可能に支持する動圧軸受と、
前記固定軸の外周面で前記動圧軸受の軸方向の両側位置に設けられた永久磁石と、
を備えることを特徴とする回転陽極型Ｘ線管装置。

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線管装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｘ線は、Ｘ線管において、陰極から放出された電子が陽極であるターゲットに衝突された際に生じる制動放射により得られる。この際の変換効率は１％程度であり、残り９９％は熱となる。それによりターゲットの温度上昇が発生する。より高出力なＸ線を得るためにはより多くの電子をターゲットに衝突させる必要があり、その場合、ターゲットの温度上昇も顕著となる。ターゲットの温度はターゲットの融点以下に抑制する必要があり、ターゲットの局所的な温度上昇を防止するためにターゲットを回転させる回転陽極型Ｘ線管装置が一般的に用いられている。ターゲットの回転は液体金属を潤滑剤とした動圧式滑り軸受（以下、動圧軸受という）が広く用いられている。動圧軸受は、内側の固定軸とターゲットを有する外側の回転体の二要素から構成されている。
【０００３】
動圧軸受を構成する固定軸および回動体には金属材料が用いられるが、回動体の自転中の液体金属との摩擦力による摩耗や、自転停止時に固定軸と回転体との接触により金属の微小な摩耗紛が発生することが知られている。この摩耗紛が動圧軸受の内部に侵入すると、軸受接触のきっかけとなり、焼きつきが発生し、ターゲットの冷却のための回転（自転）が不能になる可能性がある。Ｘ線管の場合、真空外囲器の真空内部に動圧軸受が存在するため、一般的に用いられている軸受のように潤滑剤の交換ができず、潤滑剤の交換による摩耗紛の低減は望めない。
【０００４】
また、回転陽極型Ｘ線管装置をコンピュータ断層診断装置（以下、ＣＴ（Computed Tomography）装置という）に搭載する場合、スキャンのためにＣＴ装置とともに回転陽極型Ｘ線管装置が高速で公転する。ＣＴ装置の公転による遠心力により、回転陽極型Ｘ線管装置にも遠心力による負荷がかかる。この遠心力により固定軸に応力変形が発生するが、その状況下でも安定した回転が維持される必要がある。
【０００５】
さらに、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、より高速で公転するＣＴ装置が求められており、より高い遠心力負荷に耐えられる回転陽極型Ｘ線管装置が求められている。
【０００６】
このことから、回転陽極型Ｘ線管装置をＣＴ装置に搭載する場合、耐荷重性が重要であることがわかる。耐荷重性に関して詳述すると、ＣＴ装置の公転により発生した遠心力により応力が発生するが、その応力変形により固定軸には撓みが発生する。この撓みにより固定軸と回転体との間の隙間に不均一が発生する。不均一性がある状態で摩耗粉が発生した場合、より焼き付きが発生しやすくなる可能性がある。
【０００７】
以上のことから、動圧軸受内の摩耗紛を低減することが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１１－６０５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、動圧軸受内の摩耗粉を低減し、回転体の安定した回転が維持できる回転陽極型Ｘ線管装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本実施形態の回転陽極型Ｘ線管装置は、固定軸と、回転体と、動圧軸受と、永久磁石と、を備える。回転体は、ターゲットを有し、固定軸に回転可能に支持される。動圧軸受は、固定軸と回転体との間に封入される液体金属を介して固定軸に回転体を回転可能に支持する。永久磁石は、液体金属が流動可能な流動路内に設けられる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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