[发明专利]旋转阳极X－射线管组件

说明书

技术领域

本发明涉及旋转阳极X-射线管组件。具体地说，本发明涉及一种用于改进阳极的热消散性能的结构。

背景技术

改进阳极的热消散性能的常规旋转阳极X-射线管组件大致分成以下两种类型：

(1)类型1：旋转阳极X射线管组件包括旋转阳极X-射线管和壳体等。旋转阳极射线管设置成将可旋转支承的阳极靶接纳在真空封壳中。设置壳体以接纳旋转阳极X-射线管。为了移除阳极靶的热，提供用于使冷却介质在阳极靶中循环的循环路径(例如，见日本专利申请KOKOKU公开号H5-27205和日本专利申请公开号2006-54181)。

阳极靶的热通过短的热路径传导到冷却介质。因此，改进了阳极的热消散性能。

(2)类型2：一种旋转阳极X-射线管组件包括以下部件：

一个是真空腔，即可围绕轴线旋转的真空封壳，且给定的阳极靶作为它的一部分。另一个是用于使真空封套围绕轴线旋转的装置。另一个是附连到真空封壳内的发生电子的阴极，且偏转线圈设置在真空封壳外部以将电子反射到阳极靶的轴线外的区域。另一个是用于通过真空封壳的壁部分从真空封壳的外部源向阴极供应电流的集电环机构(例如，见日本专利第2539193，法国专利申请第2599555-A1，日本专利第2929506和美国专利第6396901)。

阳极靶的热通过短的热路径传导到冷却介质。因此，改进了阳极的热消散性能。

具有前述结构(1)的旋转阳极X-射线管组件具有以下问题。具体地说，如果旋转阳极管的热负荷变大，不能充分获得需要的冷却性能，原因如下。

A)旋转阳极靶的背侧的移动速度和与背侧解除的流体的移动速度之间的差(相对移动速度)很高。在该情况下，在接触界面处的热传导率增加。但是，在前述(1)结构的情况下，相对移动速度不是这样取决于阳极靶的旋转速度，并几乎仅取决于冷却介质的流体速度。这是因为冷却介质随着阳极目标的旋转一起旋转(日本专利申请KOKAI公开2006-54181)。

B)根据流路设置在阳极靶中的结构，由于其复杂而制造成本增加。相反，根据日本专利申请KOKAI公开2006-54181的图5所示的结构，在阳极靶中没有提供流路。但是，采用了前述简单阳极靶结构，且由此，进一步降低了冷却性能。

具有前述(2)结构的旋转阳极X-射线管组件具有以下类似于具有前述结构(1)的旋转阳极X-射线管组件的问题。具体地说，如果旋转阳极管的热负荷变大，不能充分获得需要的冷却性能，原因如下。

D)首先，很难使用具有高冷却性能的水冷却介质。具有低冷却性能的绝缘油必须用作冷却介质。换言之，存在冷却介质的空间和阴极潜在露出空间彼此连通。为此，如果使用水冷却介质，由于水蒸气的影响阴极的破坏电压降低。

E)给定以下结构；具体地说，提供用于通过真空封壳的壁部分从真空封壳的外部源向阴极供应电流的集电环机构。由于前述结构，很难实现诸如多重焦距或除了栅极的脉冲操作之类的高级功能。这是因为必须根据高级功能设置多个集电环机构。于是，必须在具有高的轴线外高圆周速度的部分设置一个或多个集电环机构。这种情况，由于滑动部分的磨损缩短了集电环机构的寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种它可改进阳极的热消散性能且长期具有高可靠性的旋转阳极X-射线管组件。

为了实现该目的，根据本发明的一方面，提供了一种旋转阳极X-射线管组件，包括：

真空封壳，与阳极靶一体；

壳体，至少容纳真空封壳，并可旋转地保持真空封壳；

循环路径，使冷却介质以封闭状态循环到至少真空封壳的阳极靶；

阴极，容纳并设置在真空封壳中；

阴极支承件，支承阴极；

轴承机构和真空密封机构，插入在真空封壳和壳体或者直接或间接固定于壳体的静止件之间；以及

驱动器单元，用于旋转真空封壳。

根据本发明的另一方面，提供了一种旋转阳极X-射线管组件，包括：

通过与电子碰撞产生X-射线的阳极靶；

发射电子的电子发射源；

真空容器，与阳极靶一体，并将阳极靶和电子发射源保持在预定低压下；

壳体，容纳真空容器和冷却液体，使得冷却液体在真空容器和壳体之间循环；

支承件，将电子发射源固定于壳体；

保持件，可旋转地将真空容器保持在壳体中；以及

真空密封件，设置在真空容器和保持件之间，使得真空容器在壳体中旋转，同时将保持真空容器内部真空。