Ｘ線管およびＸ線撮影装置
【課題】Ｘ線管のブッシングにおいて、レセプタクルとプラグの間での部分放電を防止するとともに、陰極および絶縁体の過熱を防止する。
【解決手段】ブッシングを有する陰極と、陽極とを備えるＸ線管であって、ブッシングは、フィラメント２０６が先端部に接続されたプラグ２０２と、プラグ２０２が挿入されるレセプタクル２０１と、絶縁性流体を注入する流体流入口２１８と、絶縁性流体を排出する流体排出口２１９と、絶縁性流体を流体流入口２１８からプラグ２０２の先端部まで到達させる流体流入流路２１６と、絶縁性流体をプラグ２０２の先端部から流体排出口２１９まで到達させる流体排出流路２１７を備える。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、プラグ２０２とレセプタクル２０１との間に形成され、プラグ２０２の先端部で接続されている。さらに、ブッシングに絶縁性流体を循環させる絶縁性流体循環装置２２０を備える。
【解決手段】ブッシングを有する陰極と、陽極とを備えるＸ線管であって、ブッシングは、フィラメント２０６が先端部に接続されたプラグ２０２と、プラグ２０２が挿入されるレセプタクル２０１と、絶縁性流体を注入する流体流入口２１８と、絶縁性流体を排出する流体排出口２１９と、絶縁性流体を流体流入口２１８からプラグ２０２の先端部まで到達させる流体流入流路２１６と、絶縁性流体をプラグ２０２の先端部から流体排出口２１９まで到達させる流体排出流路２１７を備える。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、プラグ２０２とレセプタクル２０１との間に形成され、プラグ２０２の先端部で接続されている。さらに、ブッシングに絶縁性流体を循環させる絶縁性流体循環装置２２０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮影装置に用いられるＸ線管に係わり、特に陰極の絶縁技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管を搭載するＸ線撮影装置の例として、医療用Ｘ線ＣＴ装置の説明をする。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線ビームを発生するＸ線管と、被検体を挟んでＸ線管に対向する位置に配置されたＸ線検出器（以下、「検出器」と呼ぶ）と、スキャナを備え、Ｘ線管から扇状のＸ線ビームを被検体に照射し、被検体を透過したＸ線を検出器で検出し、検出したＸ線のデータを画像処理して被検体の断層像を撮影するものである。検出器は、円弧状に配列された数百個以上の検出素子で構成され、検出素子の数に対応した数のＸ線通路が放射状に分布している。スキャナは、Ｘ線管、検出器、これらを搭載するスキャナ回転盤等により構成される。スキャナが被検体の周りを３６０度回転する時に、検出器は、一定角度ごとに被検体の透過Ｘ線を検出する。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置では、スキャナを回転しながらＸ線を連続的に発生させるため、Ｘ線管には高電圧かつ大電流を供給する必要がある。また、回転速度もますます高速化する傾向にある。
【０００４】
このような高速回転型Ｘ線ＣＴ装置は、スキャナ１回転あたりでＸ線管の照射するＸ線量が少なくなってしまうため、撮影した画像のノイズが増大することがある。したがって、Ｘ線管の単位時間当たりのＸ線照射量を増やすため、Ｘ線管に供給する電力を増大させる必要がある。
【０００５】
Ｘ線ＣＴ装置では、衝突した電子により陽極が加熱されるが、大電流化による過熱を抑制するため、陽極を冷却しやすい陽極接地型Ｘ線管が用いられている。陽極接地型Ｘ線管の例は、特許文献１に記載されている。
【０００６】
また、Ｘ線ＣＴ用Ｘ線管のブッシングにおいて、レセプタクルとプラグの間に空気の隙間があると、部分放電が発生することがある。このような部分放電を防止するために、絶縁グリスをプラグとレセプタクルの間に隙間なく充填する必要がある。この方法としては、例えば、特許文献２に記載の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６６６２２号公報
【特許文献２】特開２００３−７１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、近年のＸ線ＣＴ用Ｘ線管では、陽極を冷却しやすい陽極接地型Ｘ線管が用いられている。陽極接地型Ｘ線管では、陽極に衝突した電子が反射し、反射した電子が再び陰極に衝突することにより、陰極が加熱される。陽極接地型では、中性点接地型と比較して、陰極に戻る電子が多く、陰極および絶縁体が過熱する可能性がある。このような過熱は、絶縁グリスやゴム製のプラグの熱劣化を早め、絶縁信頼性を著しく悪化させる。したがって、陽極接地型Ｘ線管では、陰極絶縁部の過熱防止が課題となっている。
【０００９】
本発明は、Ｘ線管のブッシングにおいて、レセプタクルとプラグの間での部分放電を防止するとともに、陰極および絶縁体の過熱を防止することを、解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、その手段を以下に記述する。
【００１１】
第一の手段は、ブッシングとフィラメントを有する陰極と、陽極とを備え、前記陰極に高電圧が印加されると前記フィラメントから電子が放出され、この電子が前記陽極に当たることによりＸ線を発生するＸ線管であって、前記ブッシングは、前記フィラメントが先端部に接続されたプラグと、前記プラグが挿入されるレセプタクルと、絶縁性流体を注入する流体流入口と、前記絶縁性流体を排出する流体排出口と、前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記流体流入口から前記プラグの先端部まで到達させる流体流入流路と、前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記プラグの先端部から前記流体排出口まで到達させる流体排出流路とを備え、前記流体流入流路と前記流体排出流路とは、前記プラグの先端部で接続されていることを特徴とする。さらに、前記Ｘ線管は、前記ブッシングに前記絶縁性流体を循環させる絶縁性流体循環装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
第二の手段は、第一の手段におけるＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、らせん状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第三の手段は、第一の手段におけるＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記プラグの外表面にらせん状に設けた突起部により形成されることを特徴とする。
【００１４】
第四の手段は、第一の手段におけるＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記レセプタクルの内表面にらせん状に設けた溝により形成されることを特徴とする。
【００１５】
第五の手段は、第一から第四の手段のいずれか１つの手段におけるＸ線管であって、前記絶縁性流体は、絶縁性液体であることを特徴とする。
【００１６】
第六の手段は、第一から第四の手段のいずれか１つの手段におけるＸ線管を備えることを特徴とするＸ線撮影装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ブッシングの陰極および絶縁体を冷却して過熱を防止できるとともに、プラグとレセプタクルの間での部分放電を防止できるため、絶縁信頼性の高いＸ線管およびＸ線撮影装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１におけるＸ線管のブッシングの断面図。
【図２】実施例１におけるＸ線管のブッシングの断面２１２における断面図。
【図３】実施例１におけるＸ線管のブッシングの断面２１３における断面図。
【図４】実施例２におけるＸ線管のブッシングの断面図。
【図５】実施例２におけるＸ線管のブッシングの断面２１３における断面図。
【図６】実施例３におけるＸ線管のブッシングの断面図。
【図７】実施例４におけるＸ線撮影装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、従来の典型的なブッシングの構造を説明する。ブッシングは、プラグとレセプタクルを備え、多芯ケーブルにより高電圧発生装置と接続される。
【００２０】
多芯ケーブルは、高電圧が印加される２本の芯線と、外部導体と、芯線と外部導体とを絶縁する内部絶縁体と、外部導体をさらに外部と絶縁する外部絶縁体から構成される。ブッシングでは、外部導体は、電界緩和リングに接続される。電界緩和リングは、導電性ゴムからなる。内部絶縁体が露出された多芯ケーブルは、ゴムモールドにより、概ね円すい台の形状のプラグに形成される。
【００２１】
プラグは、先端部にコネクタ電極が取り付けられている。コネクタ電極は、レセプタクルを貫通した導線を介して、フィラメントと接続されている。フィラメントの一端は、金属製の収束体と電気的に接続されている。
【００２２】
レセプタクルは、プラグと密着接続できるように、内部空間の形状が概ね円すい台である。レセプタクルは、セラミックス等の絶縁体からなり、先端部にはフィラメントや収束体から構成される陰極が接続され、他端には接地電位である筐体が接続される。なお、筐体は、電界緩和リングを介して外部導体と電気的に接続されている。Ｘ線管の場合、筐体は真空容器も兼ねる。
【００２３】
このような構成において、例えば、一方の芯線に−１５０ｋＶ、もう一方の芯線に−１５０ｋＶに数十Ｖを足した電圧を印加すると、フィラメントが加熱され、陽極に向かって熱電子が放出される。
【００２４】
このような構成のブッシングにおいて、電気絶縁の観点から重要な点は、レセプタクルとプラグの間に隙間ができないようにすることである。レセプタクルとプラグは、比誘電率が１以上の絶縁体で構成されている。例えば、レセプタクルの材料であるアルミナセラミックスは、比誘電率が９程度であり、プラグの材料であるゴムは、比誘電率が４程度である。このような構成で、レセプタクルとプラグの間に空気の隙間があった場合、この隙間に電界が集中し、部分放電が発生することがある。部分放電が発生した状態で時間が経過すると、隙間付近の絶縁体が劣化し、導通に至ることがある。
【００２５】
本発明によるＸ線管では、絶縁性流体がブッシングのプラグとレセプタクルの間に設けた流路を流れることにより、陰極および絶縁体を冷却して過熱を防止する。さらに、プラグとレセプタクルの間を絶縁性流体で満たすことにより、プラグとレセプタクルの間での部分放電を防止する。
【００２６】
以下の実施例では、本発明によるＸ線管を陽極接地型Ｘ線管に適用した場合、および本発明によるＸ線管を用いたＸ線撮影装置について述べる。本発明によるＸ線管は、陽極接地型Ｘ線管に限らず、中性点接地型Ｘ線管やその他のＸ線管にも適用可能である。
【００２７】
絶縁性流体としては、絶縁性液体や気体を用いることができる。以下の実施例では、絶縁性流体として絶縁性液体を用いた例について述べる。絶縁性液体は絶縁性気体に比べ、絶縁性能が高く、部分放電を防止する効果が高い。
【実施例１】
【００２８】
本発明によるＸ線管の第一の実施形態を、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施例におけるＸ線管のブッシングの断面図である。図２は、図１の断面２１２における断面図であり、図３は、断面２１３における断面図である。
【００２９】
図１に示したブッシングについて説明する。ブッシングは、プラグ２０２とレセプタクル２０１を備え、多芯ケーブルにより高電圧発生装置（図示せず）と接続される。
【００３０】
多芯ケーブルは、高電圧が印加される芯線２０４Ａおよび２０４Ｂと、外部導体２１０と、芯線２０４Ａおよび２０４Ｂと外部導体２１０とを絶縁する内部絶縁体２０３と、外部導体２１０をさらに外部と絶縁する外部絶縁体２１１から構成される。ブッシングでは、外部導体２１０は、電界緩和リング２０９に接続される。
【００３１】
電界緩和リング２０９は、導電性ゴム、またはその他の導電性材料から構成することができる。レセプタクル２０１およびプラグ２０２の体積抵抗率のうち、低い方の１／１０以下の体積抵抗率を有する物質で構成されていればよい。
【００３２】
内部絶縁体２０３が露出された多芯ケーブルは、ゴムモールドにより、概ね円すい台の形状のプラグ２０２に形成される。
【００３３】
プラグ２０２は、ゴム製でなくてもよく、エポキシ、ポリエチレン等を主成分とする絶縁性有機材料や、アルミナセラミックス等を主成分とする絶縁性無機材料で構成されても構わない。プラグ２０２の先端部には、コネクタ電極２０５Ａおよび２０５Ｂが取り付けられている。コネクタ電極２０５Ａおよび２０５Ｂは、レセプタクル２０１を貫通した導線を介して、フィラメント２０６と接続されている。したがって、プラグ２０２の先端部には、コネクタ電極２０５Ａおよび２０５Ｂや導線を介して、フィラメント２０６が接続されている。フィラメント２０６の一端は、金属製の収束体２０７と電気的に接続されている。
【００３４】
レセプタクル２０１は、プラグ２０２を挿入できるように、内部空間の形状が概ね円すい台である。プラグ２０２とレセプタクル２０１の間には、絶縁性液体を流すことができる流体流入流路２１６と流体排出流路２１７が設けてある。絶縁性液体は、ブッシング外部に設けた絶縁性流体循環装置２２０から供給される。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、プラグ２０２の先端部で接続されている。したがって、絶縁性液体は、流体流入流路２１６から、プラグ２０２の先端部を経由して、流体排出流路２１７へと流れる。
【００３５】
図３に示した断面図のように、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７の間は、プラグ２０２の突起部２３０で隔てられている。突起部２３０は、レセプタクル２０１と密着する。突起部２３０は、突起部２３０の頂部でレセプタクル２０１と接触し、レセプタクル２０１との接触面積を減らすことで、接触部分で気泡等が形成されるのを防止しながら、流路を形成するものである。
【００３６】
図１に戻って説明を続ける。レセプタクル２０１は、セラミックス等の絶縁体からなり、先端部にはフィラメント２０６や収束体２０７から構成される陰極が接続され、他端には接地電位である筐体２０８が接続される。レセプタクル２０１は、アルミナセラミックス等を主成分とする絶縁性無機材料から構成するのが望ましいが、エポキシ、ポリエチレン等を主成分とする絶縁性有機材料から構成しても構わない。
【００３７】
筐体２０８は、電界緩和リング２０９を介して外部導体２１０と電気的に接続されている。Ｘ線管の場合、筐体２０８は真空容器も兼ねる。
【００３８】
図２に示した断面図のように、電界緩和リング２０９には、流体流入穴２１４と流体排出穴２１５が設けられている。また、図１に示したように、ブッシングには、流体流入口２１８と流体排出口２１９が設けられている。流体流入口２１８と流体排出口２１９は、絶縁性流体循環装置２２０と接続されている。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、それぞれ流体流入穴２１４と流体排出穴２１５を介して、流体流入口２１８と流体排出口２１９と通じている。
【００３９】
このような構造により、絶縁性流体循環装置２２０から供給される絶縁性液体は、流体流入口２１８、流体流入穴２１４、流体流入流路２１６、プラグ２０２の先端部、流体排出流路２１７、流体排出穴２１５、流体排出口２１９の順に流れる。本実施例では、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、ほぼプラグ２０２の表面に沿って、ほぼ直線的にプラグ２０２の先端部と他端部を結ぶように設けられている。
【００４０】
絶縁性液体は、鉱油を主成分とする絶縁油、アルキルベンゼンを主成分とする絶縁油、ポリブテンを主成分とする絶縁油、アルキルナフタレンを主成分とする絶縁油、アルキルジフェニルアルカンを主成分とする絶縁油、シリコーン油を主成分とする絶縁油、植物または動物由来の油、クロロフルオロカーボンを主成分とする液体、フルオロカーボンを主成分とする液体、ハイドロクロロフルオロカーボンを主成分とする液体、ハイドロフルオロカーボンを主成分とする液体、ハロンを主成分とする液体、および水の中から選んだ液体を使用するのが望ましい。または、上記の液体の混合物でもよい。このような絶縁性液体を絶縁性流体として用いると、取り扱いが簡単であることに加えて、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間での安定した部分放電防止性能を得ることができる。
【００４１】
また、以上の説明では、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間に絶縁性液体を流すとしてきたが、本発明によるＸ線管では、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間での部分放電を防止し得るものであれば液体でなくてもよく、外部から供給される気体を流してもよい。流す気体としては、例えば、空気、窒素、六フッ化硫黄、酸素、二酸化炭素等が挙げられるが、このような気体を用いるのであれば、部分放電を防止するために絶縁耐圧を向上させた高圧状態で用いるのがよい。また、上記の液体を気化したものから選んだ気体を流してもよい。以後では、引き続き、代表して絶縁性液体を流すものとして説明する。
【００４２】
絶縁性液体は、ブッシング外部に設けた絶縁性流体循環装置２２０により、ブッシングに対して流入および排出させることができる。また、絶縁性流体循環装置２２０には、流体を循環させる機能と流体を冷却する機能を有することが望ましい。絶縁性流体循環装置２２０としては、陽極や高電圧電源を冷却するためにＸ線撮影装置に搭載される流体循環装置を兼用して用いてもよい。この場合、循環する流体の一部または全部をブッシングに供給する構造にしてもよい。
【００４３】
本実施例のようなＸ線管のブッシングの構成では、絶縁性液体がプラグ２０２とレセプタクル２０１の間に設けた流路を流れることにより、陰極および絶縁体を冷却して過熱を防止することができる。さらに、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間を絶縁性液体で満たすことにより、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間での部分放電を防止することができる。
【実施例２】
【００４４】
本発明によるＸ線管の第二の実施形態を、図４、５を用いて説明する。図４は、本実施例におけるＸ線管のブッシングの断面図である。図４において、図１と同一の符号は、図１に示したブッシングと同一または共通する構成要素を示す。図５は、断面２１３における断面図である。
【００４５】
本実施例におけるＸ線管のブッシングは、実施例１でのブッシングと類似の構成をとるので、以下では、実施例１のブッシングと異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
図４に示すように、本実施例でのブッシングは、実施例１のブッシング（図１）と同様に、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間には、絶縁性流体循環装置２２０から供給される絶縁性液体を流すことができる流体流入流路２１６と流体排出流路２１７が設けてある。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、プラグ２０２の先端部で接続されている。したがって、絶縁性液体は、流体流入流路２１６から、プラグ２０２の先端部を経由して、流体排出流路２１７へと流れる。
【００４７】
本実施例では、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、概ね円すい台形状のプラグ２０２の外表面に沿って、二重らせん形状で、プラグ２０２の先端部と他端部を結ぶように設けられている。
【００４８】
図５に示した断面図のように、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７の間はプラグ２０２の突起部２３０で隔てられている。突起部２３０は、レセプタクル２０１と密着する。なお、本実施例では、突起部２３０は、プラグ２０２の外表面に、二重らせん形状で設けられており、らせん形状の流体流入流路２１６とらせん形状の流体排出流路２１７によって二重らせんを形成している。
【００４９】
図４の断面２１２における断面は、図２の断面図に示した断面と同様の形状であり、電界緩和リング２０９には、流体流入穴２１４と流体排出穴２１５が設けられている。また、図４に示したように、ブッシングには、流体流入口２１８と流体排出口２１９が設けられている。流体流入口２１８と流体排出口２１９は、絶縁性流体循環装置２２０と接続されている。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、それぞれ流体流入穴２１４と流体排出穴２１５を介して、流体流入口２１８と流体排出口２１９と通じている。
【００５０】
このような構造により、絶縁性流体循環装置２２０から供給される絶縁性液体は、流体流入口２１８、流体流入穴２１４、流体流入流路２１６、プラグ２０２の先端部、流体排出流路２１７、流体排出穴２１５、流体排出口２１９の順に流れる。上述したように、本実施例では、絶縁性液体は、概ね円すい台形状のプラグ２０２の外表面を、らせん形状の流体流入流路２１６とらせん形状の流体排出流路２１７によって形成された二重らせん形状の流路に沿って流れる。
【００５１】
絶縁性液体には、実施例１と同様なものを用いることができる。絶縁性液体に替えて気体を流してもよいのも、実施例１と同様である。
【００５２】
本実施例のようなＸ線管のブッシングの構成では、絶縁性液体は、二重らせん状の流路のうち、１本の流路（流体流入流路２１６）を通って流体流入口２１８からプラグ２０２の先端部まで到達し、もう１本の流路（流体排出流路２１７）を通って流体排出口２１９から排出される。したがって、陰極および絶縁体と絶縁性液体との間で効率よく熱交換することが可能であり、実施例１以上に陰極および絶縁体の冷却には効果がある。また、絶縁性液体の流路を二重らせん形状とすることにより、絶縁性液体が滞留する部分がなくなり、放電の原因となる気泡が効率的に排出され、絶縁性液体の不均一部分を効果的に減らすことが可能である。さらに、レセプタクル２０１に共通の部品を使用することが可能である。
【実施例３】
【００５３】
本発明によるＸ線管の第三の実施形態を、図６を用いて説明する。図６は、本実施例におけるＸ線管のブッシングの断面図である。図６において、図１と同一の符号は、図１に示したブッシングと同一または共通する構成要素を示す。
【００５４】
本実施例におけるＸ線管のブッシングは、実施例２でのブッシングと類似の構成をとるので、以下では、実施例２のブッシングと異なる部分についてのみ説明する。
【００５５】
本実施例でのブッシングは、実施例２におけるブッシングと同様に、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、概ね円すい台形状のプラグ２０２の表面に沿って、二重らせん形状で、プラグ２０２の先端部と他端部を結ぶように設けられている。実施例２のブッシングと異なる点は、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、レセプタクル２０１の内表面に設けられた溝により形成されている点である。すなわち、レセプタクル２０１の内表面には、二重らせん形状に溝が形成され、この溝を絶縁性液体が流れて、陰極および絶縁体を冷却する。
【００５６】
本実施例のようなＸ線管のブッシングの構成では、実施例２と同等の効果を得ることができる。さらに、レセプタクル２０１の内表面に絶縁性流体の流路を設けるので、発熱量の異なる仕様のＸ線管については、レセプタクル２０１の流路構造を変更するだけでよく、プラグ２０２には共通の部品を使用することが可能である。
【実施例４】
【００５７】
本発明によるＸ線管を用いたＸ線撮影装置の実施形態を、図７を用いて説明する。図７は、本実施例におけるＸ線撮影装置の構成図である。
【００５８】
商用電源１から電力の供給を受けた周波数変換器２は、高周波交流を出力する。周波数変換器２が出力した高周波交流は、電力伝達用ブラシ３に送られる。電力伝達用ブラシ３は、スキャナ回転盤４に固定された電力伝達用スリップリング５と接触しており、スキャナ回転盤４が回転していても電気的に導通している。電力伝達用スリップリング５は、高電圧発生装置６に接続されており、高電圧発生装置６にて、高周波交流は高電圧直流に変換される。Ｘ線管７は、高電圧直流の供給を受け、内部で電子ビームを発生し、電子ビームがターゲットに当たり、Ｘ線ビーム８を発生する。Ｘ線ビーム８は、寝台９に載った被検体１０を透過し、Ｘ線ビーム８の強度は、検出器１１で電気信号に変換される。この電気信号は、データ収集システム１２でデジタル信号に変換され、データ伝達用スリップリング１３とデータ伝達用ブラシ１４を介して画像再構成装置１５に送られる。画像再構成装置１５は、得られたＸ線強度のデータを基に画像を再構成して、被検体１０の断層像データを出力する。断層像データは、コンピュータ１６に送られる。コンピュータ１６は、画像表示装置１７に被検体１０の断層像を表示し、断層像データを画像記録装置１８に記憶することができる。
【００５９】
Ｘ線管７は、実施例１、実施例２、または実施例３に示したブッシングを適用したものであり、絶縁性液体を循環させる絶縁性流体循環装置２２０が接続されている。絶縁性流体循環装置２２０は、実施例１〜３における絶縁性流体循環装置２２０と同じ役割を果たす。
【００６０】
絶縁性流体循環装置２２０は、スキャナ回転盤４に搭載され、Ｘ線管７、高電圧発生装置６等と同様に、被検体１０の周囲を回転することが望ましい。絶縁性流体循環装置２２０を運転するのに電力が必要である場合は、図７に示していないが、電力伝達用スリップリング５や別途設けたスリップリングを介して電力を供給することが望ましい。
【００６１】
本実施例のようなＸ線撮影装置の構成では、実施例１、実施例２、または実施例３におけるＸ線管を搭載しているので、Ｘ線管の陰極および絶縁体の冷却と絶縁信頼性とを同時に向上でき、さらにはＸ線撮影装置の全体の信頼性を確保できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…商用電源、２…周波数変換器、３…電力伝達用ブラシ、４…スキャナ回転盤、５…電力伝達用スリップリング、６…高電圧発生装置、７…Ｘ線管、８…Ｘ線ビーム、９…寝台、１０…被検体、１１…検出器、１２…データ収集システム、１３…データ伝達用スリップリング、１４…データ伝達用ブラシ、１５…画像再構成装置、１６…コンピュータ、１７…画像表示装置、１８…画像記録装置、１０１…陰極、１０２…陽極、１０３…ロータ、１０４…ステータ、１０５…絶縁体、１０６…筐体、２０１…レセプタクル、２０２…プラグ、２０３…内部絶縁体、２０４Ａ，２０４Ｂ…芯線、２０５Ａ，２０５Ｂ…コネクタ電極、２０６…フィラメント、２０７…収束体、２０８…筐体、２０９…電界緩和リング、２１０…外部導体、２１１…外部絶縁体、２１２，２１３…断面、２１４…流体流入穴、２１５…流体排出穴、２１６…流体流入流路、２１７…流体排出流路、２１８…流体流入口、２１９…流体排出口、２２０…絶縁性流体循環装置、２３０…突起部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線撮影装置に用いられるＸ線管に係わり、特に陰極の絶縁技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線管を搭載するＸ線撮影装置の例として、医療用Ｘ線ＣＴ装置の説明をする。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線ビームを発生するＸ線管と、被検体を挟んでＸ線管に対向する位置に配置されたＸ線検出器（以下、「検出器」と呼ぶ）と、スキャナを備え、Ｘ線管から扇状のＸ線ビームを被検体に照射し、被検体を透過したＸ線を検出器で検出し、検出したＸ線のデータを画像処理して被検体の断層像を撮影するものである。検出器は、円弧状に配列された数百個以上の検出素子で構成され、検出素子の数に対応した数のＸ線通路が放射状に分布している。スキャナは、Ｘ線管、検出器、これらを搭載するスキャナ回転盤等により構成される。スキャナが被検体の周りを３６０度回転する時に、検出器は、一定角度ごとに被検体の透過Ｘ線を検出する。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置では、スキャナを回転しながらＸ線を連続的に発生させるため、Ｘ線管には高電圧かつ大電流を供給する必要がある。また、回転速度もますます高速化する傾向にある。
【０００４】
このような高速回転型Ｘ線ＣＴ装置は、スキャナ１回転あたりでＸ線管の照射するＸ線量が少なくなってしまうため、撮影した画像のノイズが増大することがある。したがって、Ｘ線管の単位時間当たりのＸ線照射量を増やすため、Ｘ線管に供給する電力を増大させる必要がある。
【０００５】
Ｘ線ＣＴ装置では、衝突した電子により陽極が加熱されるが、大電流化による過熱を抑制するため、陽極を冷却しやすい陽極接地型Ｘ線管が用いられている。陽極接地型Ｘ線管の例は、特許文献１に記載されている。
【０００６】
また、Ｘ線ＣＴ用Ｘ線管のブッシングにおいて、レセプタクルとプラグの間に空気の隙間があると、部分放電が発生することがある。このような部分放電を防止するために、絶縁グリスをプラグとレセプタクルの間に隙間なく充填する必要がある。この方法としては、例えば、特許文献２に記載の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６６６２２号公報
【特許文献２】特開２００３−７１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、近年のＸ線ＣＴ用Ｘ線管では、陽極を冷却しやすい陽極接地型Ｘ線管が用いられている。陽極接地型Ｘ線管では、陽極に衝突した電子が反射し、反射した電子が再び陰極に衝突することにより、陰極が加熱される。陽極接地型では、中性点接地型と比較して、陰極に戻る電子が多く、陰極および絶縁体が過熱する可能性がある。このような過熱は、絶縁グリスやゴム製のプラグの熱劣化を早め、絶縁信頼性を著しく悪化させる。したがって、陽極接地型Ｘ線管では、陰極絶縁部の過熱防止が課題となっている。
【０００９】
本発明は、Ｘ線管のブッシングにおいて、レセプタクルとプラグの間での部分放電を防止するとともに、陰極および絶縁体の過熱を防止することを、解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の課題を解決するものであり、その手段を以下に記述する。
【００１１】
第一の手段は、ブッシングとフィラメントを有する陰極と、陽極とを備え、前記陰極に高電圧が印加されると前記フィラメントから電子が放出され、この電子が前記陽極に当たることによりＸ線を発生するＸ線管であって、前記ブッシングは、前記フィラメントが先端部に接続されたプラグと、前記プラグが挿入されるレセプタクルと、絶縁性流体を注入する流体流入口と、前記絶縁性流体を排出する流体排出口と、前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記流体流入口から前記プラグの先端部まで到達させる流体流入流路と、前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記プラグの先端部から前記流体排出口まで到達させる流体排出流路とを備え、前記流体流入流路と前記流体排出流路とは、前記プラグの先端部で接続されていることを特徴とする。さらに、前記Ｘ線管は、前記ブッシングに前記絶縁性流体を循環させる絶縁性流体循環装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
第二の手段は、第一の手段におけるＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、らせん状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第三の手段は、第一の手段におけるＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記プラグの外表面にらせん状に設けた突起部により形成されることを特徴とする。
【００１４】
第四の手段は、第一の手段におけるＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記レセプタクルの内表面にらせん状に設けた溝により形成されることを特徴とする。
【００１５】
第五の手段は、第一から第四の手段のいずれか１つの手段におけるＸ線管であって、前記絶縁性流体は、絶縁性液体であることを特徴とする。
【００１６】
第六の手段は、第一から第四の手段のいずれか１つの手段におけるＸ線管を備えることを特徴とするＸ線撮影装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ブッシングの陰極および絶縁体を冷却して過熱を防止できるとともに、プラグとレセプタクルの間での部分放電を防止できるため、絶縁信頼性の高いＸ線管およびＸ線撮影装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１におけるＸ線管のブッシングの断面図。
【図２】実施例１におけるＸ線管のブッシングの断面２１２における断面図。
【図３】実施例１におけるＸ線管のブッシングの断面２１３における断面図。
【図４】実施例２におけるＸ線管のブッシングの断面図。
【図５】実施例２におけるＸ線管のブッシングの断面２１３における断面図。
【図６】実施例３におけるＸ線管のブッシングの断面図。
【図７】実施例４におけるＸ線撮影装置の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、従来の典型的なブッシングの構造を説明する。ブッシングは、プラグとレセプタクルを備え、多芯ケーブルにより高電圧発生装置と接続される。
【００２０】
多芯ケーブルは、高電圧が印加される２本の芯線と、外部導体と、芯線と外部導体とを絶縁する内部絶縁体と、外部導体をさらに外部と絶縁する外部絶縁体から構成される。ブッシングでは、外部導体は、電界緩和リングに接続される。電界緩和リングは、導電性ゴムからなる。内部絶縁体が露出された多芯ケーブルは、ゴムモールドにより、概ね円すい台の形状のプラグに形成される。
【００２１】
プラグは、先端部にコネクタ電極が取り付けられている。コネクタ電極は、レセプタクルを貫通した導線を介して、フィラメントと接続されている。フィラメントの一端は、金属製の収束体と電気的に接続されている。
【００２２】
レセプタクルは、プラグと密着接続できるように、内部空間の形状が概ね円すい台である。レセプタクルは、セラミックス等の絶縁体からなり、先端部にはフィラメントや収束体から構成される陰極が接続され、他端には接地電位である筐体が接続される。なお、筐体は、電界緩和リングを介して外部導体と電気的に接続されている。Ｘ線管の場合、筐体は真空容器も兼ねる。
【００２３】
このような構成において、例えば、一方の芯線に−１５０ｋＶ、もう一方の芯線に−１５０ｋＶに数十Ｖを足した電圧を印加すると、フィラメントが加熱され、陽極に向かって熱電子が放出される。
【００２４】
このような構成のブッシングにおいて、電気絶縁の観点から重要な点は、レセプタクルとプラグの間に隙間ができないようにすることである。レセプタクルとプラグは、比誘電率が１以上の絶縁体で構成されている。例えば、レセプタクルの材料であるアルミナセラミックスは、比誘電率が９程度であり、プラグの材料であるゴムは、比誘電率が４程度である。このような構成で、レセプタクルとプラグの間に空気の隙間があった場合、この隙間に電界が集中し、部分放電が発生することがある。部分放電が発生した状態で時間が経過すると、隙間付近の絶縁体が劣化し、導通に至ることがある。
【００２５】
本発明によるＸ線管では、絶縁性流体がブッシングのプラグとレセプタクルの間に設けた流路を流れることにより、陰極および絶縁体を冷却して過熱を防止する。さらに、プラグとレセプタクルの間を絶縁性流体で満たすことにより、プラグとレセプタクルの間での部分放電を防止する。
【００２６】
以下の実施例では、本発明によるＸ線管を陽極接地型Ｘ線管に適用した場合、および本発明によるＸ線管を用いたＸ線撮影装置について述べる。本発明によるＸ線管は、陽極接地型Ｘ線管に限らず、中性点接地型Ｘ線管やその他のＸ線管にも適用可能である。
【００２７】
絶縁性流体としては、絶縁性液体や気体を用いることができる。以下の実施例では、絶縁性流体として絶縁性液体を用いた例について述べる。絶縁性液体は絶縁性気体に比べ、絶縁性能が高く、部分放電を防止する効果が高い。
【実施例１】
【００２８】
本発明によるＸ線管の第一の実施形態を、図１〜３を用いて説明する。図１は、本実施例におけるＸ線管のブッシングの断面図である。図２は、図１の断面２１２における断面図であり、図３は、断面２１３における断面図である。
【００２９】
図１に示したブッシングについて説明する。ブッシングは、プラグ２０２とレセプタクル２０１を備え、多芯ケーブルにより高電圧発生装置（図示せず）と接続される。
【００３０】
多芯ケーブルは、高電圧が印加される芯線２０４Ａおよび２０４Ｂと、外部導体２１０と、芯線２０４Ａおよび２０４Ｂと外部導体２１０とを絶縁する内部絶縁体２０３と、外部導体２１０をさらに外部と絶縁する外部絶縁体２１１から構成される。ブッシングでは、外部導体２１０は、電界緩和リング２０９に接続される。
【００３１】
電界緩和リング２０９は、導電性ゴム、またはその他の導電性材料から構成することができる。レセプタクル２０１およびプラグ２０２の体積抵抗率のうち、低い方の１／１０以下の体積抵抗率を有する物質で構成されていればよい。
【００３２】
内部絶縁体２０３が露出された多芯ケーブルは、ゴムモールドにより、概ね円すい台の形状のプラグ２０２に形成される。
【００３３】
プラグ２０２は、ゴム製でなくてもよく、エポキシ、ポリエチレン等を主成分とする絶縁性有機材料や、アルミナセラミックス等を主成分とする絶縁性無機材料で構成されても構わない。プラグ２０２の先端部には、コネクタ電極２０５Ａおよび２０５Ｂが取り付けられている。コネクタ電極２０５Ａおよび２０５Ｂは、レセプタクル２０１を貫通した導線を介して、フィラメント２０６と接続されている。したがって、プラグ２０２の先端部には、コネクタ電極２０５Ａおよび２０５Ｂや導線を介して、フィラメント２０６が接続されている。フィラメント２０６の一端は、金属製の収束体２０７と電気的に接続されている。
【００３４】
レセプタクル２０１は、プラグ２０２を挿入できるように、内部空間の形状が概ね円すい台である。プラグ２０２とレセプタクル２０１の間には、絶縁性液体を流すことができる流体流入流路２１６と流体排出流路２１７が設けてある。絶縁性液体は、ブッシング外部に設けた絶縁性流体循環装置２２０から供給される。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、プラグ２０２の先端部で接続されている。したがって、絶縁性液体は、流体流入流路２１６から、プラグ２０２の先端部を経由して、流体排出流路２１７へと流れる。
【００３５】
図３に示した断面図のように、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７の間は、プラグ２０２の突起部２３０で隔てられている。突起部２３０は、レセプタクル２０１と密着する。突起部２３０は、突起部２３０の頂部でレセプタクル２０１と接触し、レセプタクル２０１との接触面積を減らすことで、接触部分で気泡等が形成されるのを防止しながら、流路を形成するものである。
【００３６】
図１に戻って説明を続ける。レセプタクル２０１は、セラミックス等の絶縁体からなり、先端部にはフィラメント２０６や収束体２０７から構成される陰極が接続され、他端には接地電位である筐体２０８が接続される。レセプタクル２０１は、アルミナセラミックス等を主成分とする絶縁性無機材料から構成するのが望ましいが、エポキシ、ポリエチレン等を主成分とする絶縁性有機材料から構成しても構わない。
【００３７】
筐体２０８は、電界緩和リング２０９を介して外部導体２１０と電気的に接続されている。Ｘ線管の場合、筐体２０８は真空容器も兼ねる。
【００３８】
図２に示した断面図のように、電界緩和リング２０９には、流体流入穴２１４と流体排出穴２１５が設けられている。また、図１に示したように、ブッシングには、流体流入口２１８と流体排出口２１９が設けられている。流体流入口２１８と流体排出口２１９は、絶縁性流体循環装置２２０と接続されている。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、それぞれ流体流入穴２１４と流体排出穴２１５を介して、流体流入口２１８と流体排出口２１９と通じている。
【００３９】
このような構造により、絶縁性流体循環装置２２０から供給される絶縁性液体は、流体流入口２１８、流体流入穴２１４、流体流入流路２１６、プラグ２０２の先端部、流体排出流路２１７、流体排出穴２１５、流体排出口２１９の順に流れる。本実施例では、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、ほぼプラグ２０２の表面に沿って、ほぼ直線的にプラグ２０２の先端部と他端部を結ぶように設けられている。
【００４０】
絶縁性液体は、鉱油を主成分とする絶縁油、アルキルベンゼンを主成分とする絶縁油、ポリブテンを主成分とする絶縁油、アルキルナフタレンを主成分とする絶縁油、アルキルジフェニルアルカンを主成分とする絶縁油、シリコーン油を主成分とする絶縁油、植物または動物由来の油、クロロフルオロカーボンを主成分とする液体、フルオロカーボンを主成分とする液体、ハイドロクロロフルオロカーボンを主成分とする液体、ハイドロフルオロカーボンを主成分とする液体、ハロンを主成分とする液体、および水の中から選んだ液体を使用するのが望ましい。または、上記の液体の混合物でもよい。このような絶縁性液体を絶縁性流体として用いると、取り扱いが簡単であることに加えて、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間での安定した部分放電防止性能を得ることができる。
【００４１】
また、以上の説明では、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間に絶縁性液体を流すとしてきたが、本発明によるＸ線管では、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間での部分放電を防止し得るものであれば液体でなくてもよく、外部から供給される気体を流してもよい。流す気体としては、例えば、空気、窒素、六フッ化硫黄、酸素、二酸化炭素等が挙げられるが、このような気体を用いるのであれば、部分放電を防止するために絶縁耐圧を向上させた高圧状態で用いるのがよい。また、上記の液体を気化したものから選んだ気体を流してもよい。以後では、引き続き、代表して絶縁性液体を流すものとして説明する。
【００４２】
絶縁性液体は、ブッシング外部に設けた絶縁性流体循環装置２２０により、ブッシングに対して流入および排出させることができる。また、絶縁性流体循環装置２２０には、流体を循環させる機能と流体を冷却する機能を有することが望ましい。絶縁性流体循環装置２２０としては、陽極や高電圧電源を冷却するためにＸ線撮影装置に搭載される流体循環装置を兼用して用いてもよい。この場合、循環する流体の一部または全部をブッシングに供給する構造にしてもよい。
【００４３】
本実施例のようなＸ線管のブッシングの構成では、絶縁性液体がプラグ２０２とレセプタクル２０１の間に設けた流路を流れることにより、陰極および絶縁体を冷却して過熱を防止することができる。さらに、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間を絶縁性液体で満たすことにより、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間での部分放電を防止することができる。
【実施例２】
【００４４】
本発明によるＸ線管の第二の実施形態を、図４、５を用いて説明する。図４は、本実施例におけるＸ線管のブッシングの断面図である。図４において、図１と同一の符号は、図１に示したブッシングと同一または共通する構成要素を示す。図５は、断面２１３における断面図である。
【００４５】
本実施例におけるＸ線管のブッシングは、実施例１でのブッシングと類似の構成をとるので、以下では、実施例１のブッシングと異なる部分についてのみ説明する。
【００４６】
図４に示すように、本実施例でのブッシングは、実施例１のブッシング（図１）と同様に、プラグ２０２とレセプタクル２０１の間には、絶縁性流体循環装置２２０から供給される絶縁性液体を流すことができる流体流入流路２１６と流体排出流路２１７が設けてある。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、プラグ２０２の先端部で接続されている。したがって、絶縁性液体は、流体流入流路２１６から、プラグ２０２の先端部を経由して、流体排出流路２１７へと流れる。
【００４７】
本実施例では、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、概ね円すい台形状のプラグ２０２の外表面に沿って、二重らせん形状で、プラグ２０２の先端部と他端部を結ぶように設けられている。
【００４８】
図５に示した断面図のように、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７の間はプラグ２０２の突起部２３０で隔てられている。突起部２３０は、レセプタクル２０１と密着する。なお、本実施例では、突起部２３０は、プラグ２０２の外表面に、二重らせん形状で設けられており、らせん形状の流体流入流路２１６とらせん形状の流体排出流路２１７によって二重らせんを形成している。
【００４９】
図４の断面２１２における断面は、図２の断面図に示した断面と同様の形状であり、電界緩和リング２０９には、流体流入穴２１４と流体排出穴２１５が設けられている。また、図４に示したように、ブッシングには、流体流入口２１８と流体排出口２１９が設けられている。流体流入口２１８と流体排出口２１９は、絶縁性流体循環装置２２０と接続されている。流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、それぞれ流体流入穴２１４と流体排出穴２１５を介して、流体流入口２１８と流体排出口２１９と通じている。
【００５０】
このような構造により、絶縁性流体循環装置２２０から供給される絶縁性液体は、流体流入口２１８、流体流入穴２１４、流体流入流路２１６、プラグ２０２の先端部、流体排出流路２１７、流体排出穴２１５、流体排出口２１９の順に流れる。上述したように、本実施例では、絶縁性液体は、概ね円すい台形状のプラグ２０２の外表面を、らせん形状の流体流入流路２１６とらせん形状の流体排出流路２１７によって形成された二重らせん形状の流路に沿って流れる。
【００５１】
絶縁性液体には、実施例１と同様なものを用いることができる。絶縁性液体に替えて気体を流してもよいのも、実施例１と同様である。
【００５２】
本実施例のようなＸ線管のブッシングの構成では、絶縁性液体は、二重らせん状の流路のうち、１本の流路（流体流入流路２１６）を通って流体流入口２１８からプラグ２０２の先端部まで到達し、もう１本の流路（流体排出流路２１７）を通って流体排出口２１９から排出される。したがって、陰極および絶縁体と絶縁性液体との間で効率よく熱交換することが可能であり、実施例１以上に陰極および絶縁体の冷却には効果がある。また、絶縁性液体の流路を二重らせん形状とすることにより、絶縁性液体が滞留する部分がなくなり、放電の原因となる気泡が効率的に排出され、絶縁性液体の不均一部分を効果的に減らすことが可能である。さらに、レセプタクル２０１に共通の部品を使用することが可能である。
【実施例３】
【００５３】
本発明によるＸ線管の第三の実施形態を、図６を用いて説明する。図６は、本実施例におけるＸ線管のブッシングの断面図である。図６において、図１と同一の符号は、図１に示したブッシングと同一または共通する構成要素を示す。
【００５４】
本実施例におけるＸ線管のブッシングは、実施例２でのブッシングと類似の構成をとるので、以下では、実施例２のブッシングと異なる部分についてのみ説明する。
【００５５】
本実施例でのブッシングは、実施例２におけるブッシングと同様に、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、概ね円すい台形状のプラグ２０２の表面に沿って、二重らせん形状で、プラグ２０２の先端部と他端部を結ぶように設けられている。実施例２のブッシングと異なる点は、流体流入流路２１６と流体排出流路２１７は、レセプタクル２０１の内表面に設けられた溝により形成されている点である。すなわち、レセプタクル２０１の内表面には、二重らせん形状に溝が形成され、この溝を絶縁性液体が流れて、陰極および絶縁体を冷却する。
【００５６】
本実施例のようなＸ線管のブッシングの構成では、実施例２と同等の効果を得ることができる。さらに、レセプタクル２０１の内表面に絶縁性流体の流路を設けるので、発熱量の異なる仕様のＸ線管については、レセプタクル２０１の流路構造を変更するだけでよく、プラグ２０２には共通の部品を使用することが可能である。
【実施例４】
【００５７】
本発明によるＸ線管を用いたＸ線撮影装置の実施形態を、図７を用いて説明する。図７は、本実施例におけるＸ線撮影装置の構成図である。
【００５８】
商用電源１から電力の供給を受けた周波数変換器２は、高周波交流を出力する。周波数変換器２が出力した高周波交流は、電力伝達用ブラシ３に送られる。電力伝達用ブラシ３は、スキャナ回転盤４に固定された電力伝達用スリップリング５と接触しており、スキャナ回転盤４が回転していても電気的に導通している。電力伝達用スリップリング５は、高電圧発生装置６に接続されており、高電圧発生装置６にて、高周波交流は高電圧直流に変換される。Ｘ線管７は、高電圧直流の供給を受け、内部で電子ビームを発生し、電子ビームがターゲットに当たり、Ｘ線ビーム８を発生する。Ｘ線ビーム８は、寝台９に載った被検体１０を透過し、Ｘ線ビーム８の強度は、検出器１１で電気信号に変換される。この電気信号は、データ収集システム１２でデジタル信号に変換され、データ伝達用スリップリング１３とデータ伝達用ブラシ１４を介して画像再構成装置１５に送られる。画像再構成装置１５は、得られたＸ線強度のデータを基に画像を再構成して、被検体１０の断層像データを出力する。断層像データは、コンピュータ１６に送られる。コンピュータ１６は、画像表示装置１７に被検体１０の断層像を表示し、断層像データを画像記録装置１８に記憶することができる。
【００５９】
Ｘ線管７は、実施例１、実施例２、または実施例３に示したブッシングを適用したものであり、絶縁性液体を循環させる絶縁性流体循環装置２２０が接続されている。絶縁性流体循環装置２２０は、実施例１〜３における絶縁性流体循環装置２２０と同じ役割を果たす。
【００６０】
絶縁性流体循環装置２２０は、スキャナ回転盤４に搭載され、Ｘ線管７、高電圧発生装置６等と同様に、被検体１０の周囲を回転することが望ましい。絶縁性流体循環装置２２０を運転するのに電力が必要である場合は、図７に示していないが、電力伝達用スリップリング５や別途設けたスリップリングを介して電力を供給することが望ましい。
【００６１】
本実施例のようなＸ線撮影装置の構成では、実施例１、実施例２、または実施例３におけるＸ線管を搭載しているので、Ｘ線管の陰極および絶縁体の冷却と絶縁信頼性とを同時に向上でき、さらにはＸ線撮影装置の全体の信頼性を確保できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…商用電源、２…周波数変換器、３…電力伝達用ブラシ、４…スキャナ回転盤、５…電力伝達用スリップリング、６…高電圧発生装置、７…Ｘ線管、８…Ｘ線ビーム、９…寝台、１０…被検体、１１…検出器、１２…データ収集システム、１３…データ伝達用スリップリング、１４…データ伝達用ブラシ、１５…画像再構成装置、１６…コンピュータ、１７…画像表示装置、１８…画像記録装置、１０１…陰極、１０２…陽極、１０３…ロータ、１０４…ステータ、１０５…絶縁体、１０６…筐体、２０１…レセプタクル、２０２…プラグ、２０３…内部絶縁体、２０４Ａ，２０４Ｂ…芯線、２０５Ａ，２０５Ｂ…コネクタ電極、２０６…フィラメント、２０７…収束体、２０８…筐体、２０９…電界緩和リング、２１０…外部導体、２１１…外部絶縁体、２１２，２１３…断面、２１４…流体流入穴、２１５…流体排出穴、２１６…流体流入流路、２１７…流体排出流路、２１８…流体流入口、２１９…流体排出口、２２０…絶縁性流体循環装置、２３０…突起部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブッシングとフィラメントを有する陰極と、陽極とを備え、前記陰極に高電圧が印加されると前記フィラメントから電子が放出され、この電子が前記陽極に当たることによりＸ線を発生するＸ線管であって、
前記ブッシングは、
前記フィラメントが先端部に接続されたプラグと、
前記プラグが挿入されるレセプタクルと、
絶縁性流体を注入する流体流入口と、
前記絶縁性流体を排出する流体排出口と、
前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記流体流入口から前記プラグの先端部まで到達させる流体流入流路と、
前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記プラグの先端部から前記流体排出口まで到達させる流体排出流路と、を備え、
前記流体流入流路と前記流体排出流路とは、前記プラグの先端部で接続されており、
かつ、前記ブッシングに前記絶縁性流体を循環させる絶縁性流体循環装置を備える、
ことを特徴とするＸ線管。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、らせん状に形成されているＸ線管。
【請求項３】
請求項１記載のＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記プラグの外表面にらせん状に設けた突起部により形成されるＸ線管。
【請求項４】
請求項１記載のＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記レセプタクルの内表面にらせん状に設けた溝により形成されるＸ線管。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のＸ線管であって、前記絶縁性流体は、絶縁性液体であるＸ線管。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項記載のＸ線管を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
【請求項１】
ブッシングとフィラメントを有する陰極と、陽極とを備え、前記陰極に高電圧が印加されると前記フィラメントから電子が放出され、この電子が前記陽極に当たることによりＸ線を発生するＸ線管であって、
前記ブッシングは、
前記フィラメントが先端部に接続されたプラグと、
前記プラグが挿入されるレセプタクルと、
絶縁性流体を注入する流体流入口と、
前記絶縁性流体を排出する流体排出口と、
前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記流体流入口から前記プラグの先端部まで到達させる流体流入流路と、
前記プラグと前記レセプタクルとの間に形成され、前記絶縁性流体を前記プラグの先端部から前記流体排出口まで到達させる流体排出流路と、を備え、
前記流体流入流路と前記流体排出流路とは、前記プラグの先端部で接続されており、
かつ、前記ブッシングに前記絶縁性流体を循環させる絶縁性流体循環装置を備える、
ことを特徴とするＸ線管。
【請求項２】
請求項１記載のＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、らせん状に形成されているＸ線管。
【請求項３】
請求項１記載のＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記プラグの外表面にらせん状に設けた突起部により形成されるＸ線管。
【請求項４】
請求項１記載のＸ線管であって、前記流体流入流路と前記流体排出流路は、前記レセプタクルの内表面にらせん状に設けた溝により形成されるＸ線管。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のＸ線管であって、前記絶縁性流体は、絶縁性液体であるＸ線管。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれか１項記載のＸ線管を備えることを特徴とするＸ線撮影装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−３９９５（Ｐ２０１２−３９９５Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３８８３０（Ｐ２０１０−１３８８３０）
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１８日（２０１０．６．１８）
【出願人】（０００１５３４９８）株式会社日立メディコ (1,613)
【Ｆターム（参考）】
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