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JPH0427664B2 - - Google Patents
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JPH0427664B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0427664B2
JPH0427664B2 JP58120486A JP12048683A JPH0427664B2 JP H0427664 B2 JPH0427664 B2 JP H0427664B2 JP 58120486 A JP58120486 A JP 58120486A JP 12048683 A JP12048683 A JP 12048683A JP H0427664 B2 JPH0427664 B2 JP H0427664B2
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JP
Japan
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cooling oil
rotor
oil
pump
turbo
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Kaoru Nishimura
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Shimadzu Corp
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/10Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
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    • H01J35/101Arrangements for rotating anodes, e.g. supporting means, means for greasing, means for sealing the axle or means for shielding or protecting the driving
    • H01J35/1017Bearings for rotating anodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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    • H01J2235/12Cooling
    • H01J2235/1225Cooling characterised by method
    • H01J2235/1262Circulating fluids
    • H01J2235/1266Circulating fluids flow being via moving conduit or shaft

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は、LSI製造用のX線露光装置等に適用
可能な大電力用X線管の回転陽極装置に関するも
のである。
(ロ) 従来技術 従来この種装置は、超高真空容器内に電子放射
陰極と、これに対向する回転陽極とを収容しこの
回転陽極の回転軸を前記超高真容器の壁を貫通さ
せて外部に延出させ、その延出端を外部の駆動源
に連結して該回転陽極を高速で回転駆動するよう
にしている。そして、前記回転軸の軸心部を通し
て外部の冷却水を前記回転陽極の内部にまで導く
ことによつて、該回転陽極の過熱を防止してい
る。ところが、このような構成のものは、前記超
高真空容器内を排気するための超高真空ポンプが
別途必要であるため、設備が大がかりなものにな
るという欠点がある。また、このものは、前記回
転軸を外部へ導出させる部分に油封シールや磁気
流体シール等の軸封装置を設けることが不可欠で
あるが、油封シールは信頼度が低く、また、磁気
流体シールは高速回転が困難であるという問題が
ある。また、これらの軸封装置を設けると、封止
液蒸気が超高真空容器内に侵入し、回転陽極面が
汚損するという不都合がある。さらに、かかる構
成のものは、外部の冷却水循環路と前記回転軸内
の冷却水通路とを接続するためのロータリジョイ
ントが必要であるため、この部分における信頼性
も問題となる。また、回転軸の内部を冷却水の通
路として利用すると、該回転軸を支承する軸受へ
潤滑油を供給するための油通路を確保することが
難しくなり、給油装置が複雑化したり十分な給油
が困難になるという不都合もある。
また、例えば特開昭53−116092号公報に示され
るように、真空容器内に電子放射陰極と、これに
対向する回転陽極とを収容するとともに、この回
転陽極の背面に筒状部を同軸的に固設し、この筒
状部の外周に突設した回転翼車と前記真空容器の
内周に突設した固定翼車とを軸心方向に交互に複
数段配列させることによつてターボ分子ポンプを
形成するようにしたものもある。すなわち、この
ものは、前記真空容器の一端部に前記電子放射陰
極と前記回転陽極とを包囲する高真空室を形成す
るとともに、他端部に補助真空ポンプに連通する
排気室を形成したものである。しかして、このも
のは、超高真空ポンプを別途設ける必要がないた
め、設備の簡略化を図ることができるとともに、
軸封部分で発生する油等の蒸気が前記超高真空室
内へ侵入するのを前記ターボ分子ポンプの排気作
用により阻止できるので、回転陽極の汚損を防止
できるといる利点がある。しかしながら、このも
のは、前記回転陽極および前記ロータを支持する
回転軸を外部に延出させ、その延出端から導入し
た冷却水を該回転軸の内部を通して前記回転陽極
部にまで案内するようにしている。そのため、こ
れらの点では、前述した従来装置と事情は同じで
あり、軸封部及びロータリジョイントの信頼性の
低さや軸受の潤滑不良等が問題となり易い。
(ハ) 目的 本発明は、このような事情に着目してなされた
もので、設備の簡略化や回転陽極の有効な汚損防
止を図ることができだけでなく、軸封部やロータ
リジョイントを無くして高信頼化ならびに高速回
転化を図ることが可能であり、さらに、軸受の潤
滑に無理が生じるのを防止することもできるX線
管の回転陽極装置を提供することを目的とする。
(ニ) 構成 本発明は、かかる目的を達成するために、外周
に回転翼車を有した吊鐘形ロータの一端側に超高
真空室を形成するとともに他端側に補助真空ポン
プに連通する排気室を形成してなるターボ分子ポ
ンプと、前記ロータに支持されて前記超高真空室
内に配置され電子放射陰極に対向する回転陽極
と、前記排気室を含む真空領域に設けた冷却油管
に前記ターボ分子ポンプ外から冷却油を給油し前
記ロータの内面に沿つて流通させた後にターボ分
子ポンプ外に排油して循環させる冷却油循環系路
とを具備してなり、この冷却油循環系路の前記タ
ーボ分子ポンプに対する給油ポートおよび排油ポ
ートを、該ターボ分子ポンプの軸心から偏位した
ベースフレーム上に設けたことを特徴とするもの
である。
(ホ) 実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
第1図に示すように、本発明に係るX線管の回
転陽極装置は、ターボ分子ポンプ1のロータ2の
一端面に回転陽極3を取着している。
ターボ分子ポンプ1は、高周波モータ4によつ
て超高速で回転駆動される回転軸5を、モータフ
レーム6に設けた第1の軸受7と、このモータフ
レーム6を支えるベースフレーム8に設けた第2
の軸受9とによつて支持し、この回転軸5の上端
部に前記ロータ2を固着している。ロータ2は前
記モータ4の上半部を囲繞する逆カツプ状のもの
で、その外周には、回転翼車10を多段に設けて
いる。また、下端部を前記ベースフレーム8に気
密に連着させて前記ロータ2を囲繞する円筒状の
ハウジング11を設け、このハウジング11の内
周に固定翼車12を、前記回転翼車10,10間
にそれぞれ位置させて多段に設けている。そし
て、このハウジング11の上端開口部を天板13
により閉塞して、前記ロータ2の一端側に前記回
転陽極3を包囲する超高真空室14を形成すると
ともに、前記ロータ2の他端側に排気系路15を
介して補助真空ポンプ16に連通する排気室17
を形成している。また、前記ベースフレーム8の
下面部に潤滑油タンク18を設け、この潤滑油タ
ンク18内に貯留した潤滑油Aを、内周に遠心吸
上用のテーパ面を有した吸上ノズル19と、この
吸上ノズル19に連続させて前記回転軸5の軸心
部に設けた給油孔21と、この給油孔21から分
岐させた小孔22,23を順次に通して前記各軸
受7,8に供給するようにしている。そして、こ
れら各軸受7,9を通過した潤滑油Aは直接また
は戻りポート24を通して前記潤滑油タンク18
に戻されるようになつている。
一方、回転陽極3は、上端周縁部に錐面3aを
有してなる円盤状のもので、この回転陽極3と前
記ロータ2とがボルト25を用いて前記回転軸5
に共締めされている。なお、前記天板13の前記
錐面3aに対向する部位に窓26を設け、この窓
26に前記錐面3aに向けて電子線aを発射する
電子放射陰極27を臨設している。また、前記ハ
ウジング11の前記錐面3aに対向する部位に
は、前記錐面3aの電子線被照射部から発射され
るX線bを外部に導出させるための出力窓28が
設けてある。
また、前記排気室17を含む真空領域に、冷却
油循環系路29を設けている。冷却油循環系路2
9は、冷却油Bを前記ロータ2の内部を通して循
環させるためのもので具体的には、前記潤滑油タ
ンク18を包囲する形で前記ベースプレート8の
下面部に気密に装着した冷却油タンク31と、こ
の冷却水タンク31の吸油ポート32から導出さ
せた冷却油Bを油ポンプ33、冷却器34および
フイルタ35へ順次に導く加圧冷却回路36と、
この加圧冷却回路36を通過した冷却水Bを前記
冷却油タンク31を貫通してベースプレート8の
給油ポート37へ導く断熱管38と、前記モータ
フレーム5の外周面部に添設され前記給油ポート
37に供給される冷却油Bを上方へ案内して前記
ロータ2の内面に吹き付ける複数個の冷却油管3
9とを具備してなるもので、前記ロータ2の内面
に吹き付けられた冷却油Bは、該ロータ2の円周
面2aに案内されて前記排気室17の底部に導び
かれ排油ポート41を通して前記冷却油タンク3
1に戻されるようになつている。そして、前記ロ
ータ2の内周面2aは下方に向つて漸次大径とな
るテーパ状に形成されており、前記冷却油Bを遠
心力によつて円滑に下方に導くことができるよう
になつている。なお、42は、前記冷却油タンク
31内の冷却油Bを冷却水により予冷するための
予冷ジヤケツト、43は、前記冷却油循環径路2
9内の冷却油Bの一部を前記潤滑油タンク18内
に供給するための潤滑油供給ポート、44は、前
記潤滑油タンク18内の余分な油を前記冷却油タ
ンク31内に戻すためのオーバーフローポートで
ある。
次いで、この実施例の作動を説明する。まず補
助真空ポンプ16を作動させて、ターボ分子ポン
プ1のハウジング11内を10-2〜10-4Torrにま
で排気するとともに、高周波モータ4を作動させ
てロータ2を高速で回転させ、回転陽極3を包囲
する超高真空室14内を10-6〜10-8程度にまで排
気する。この状態で電子放射陰極27から前記回
転陽極3に向けて電子線aを照射するとその回転
陽極3の被電子線照射部からX線bが発射され、
出力窓28から出力される。この時、前記回転陽
極3に発生する熱は、前記ロータ2に伝達され冷
却油循環系路29を流通する冷却油Bの働きによ
り外部へ棄てられる。すなわち、ポンプ33を運
転すると冷却油タンク31内の冷却油Bが吸油ポ
ート32から吸出されて冷却器34に導入され、
該冷却器34を通過することにより冷された冷却
油Bがフイルタ35、断熱パイプ38および冷却
油管39を通してロータ2の内面に吹付けられ、
該ロータ2を冷却する。そして、前記ロータ2か
ら熱をうばいつつ該ロータ2の内周面2aに沿つ
て流下する冷却油Bは、該ロータ2の下端から霧
状になつて排気室17の周縁部へ放てきされ該排
気室17の底部に設けた排油ポート41を通して
前記冷却油タンク31へ戻されて循環することに
なる。
なお、回転陽極の形状は図示実施例のものに限
定されないのは勿論であり、電子線の入力方向や
X線の出力方向に応じて種々変形が可能である。
また、前記実施例では、冷却油循環系路を構成
する冷却油タンクをターボ分子ポンプに一体設け
た場合について説明したが、本発明はかならずし
もこのようなものに限らず、前記冷却油タンクを
別置タイプのものにしてもよい。
さらに、前記実施例では、冷却油の一部を潤滑
油タンクに常時供給するようにしているが、本発
明はかならずしもこのようなものに限られない。
しかしながら、前記実施例のようにすれば、冷え
た潤滑油を軸受に供給することができるので、軸
受の潤滑と冷却とを同時に行なうことができると
いう利点がある。
(ヘ) 効果 本発明は、以上のような構成であるから、次の
ような効果が得られる。
まず、超高真空ポンプを別途設ける必要がない
ため、設備の簡略化を図ることができる。
また、排気室の油の蒸気が、翼列を逆流するこ
とはほとんどないので、超高真空室内をクリーン
な状態に維持することが可能であり、回転陽極の
汚損を有効に防止することができる。
さらに、回転陽極を油によつて冷却するように
し、この冷却油を、ターボ分子ポンプのベースフ
レームに設けた給油ポートを介して排気室を含む
真空領域に設けた冷却油管に送り込み、この冷却
油管からロータの内面に沿つて流通させた後、タ
ーボ分子ポンプのベースフレームに設けた排油ポ
ートを介してポンプ外に導出するようにしている
ので、回転軸の軸心中空部を通して非真空領域か
らロータ内あるいは回転陽極内に冷却媒体を導入
する必要がない。そのため、回転軸の一端を非真
空域へ延出させる必要が全くなく、軸封装置やロ
ータリジヨイントが不要となる。したがつて、信
頼性を向上させることができるとともに小電力に
より高速運転が可能となる。
そして、このように軸封装置やロータリジヨイ
ントが不要になると、振動や騒音を効果的に低減
させることが可能となり、パターンのぼけを小さ
くすることができるとともに、設置場所の環境を
良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示す一部切欠した正
面図である。 1……ターボ分子ポンプ、2……ロータ、3…
…回転陽極、5……回転軸、10……回転翼車、
14……超高真空室、17……排気室、29……
冷却油循環系路、B……冷却油、8……ベースフ
レーム、37……給油ポート、39……冷却油
管、41……排油ポート。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 外周に回転翼車を有した吊鐘形ロータの一端
    側に超高真空室を形成するとともに他端側に補助
    真空ポンプに連通する排気室を形成してなるター
    ボ分子ポンプと、前記ロータに支持されて前記超
    高真空室内に配置され電子放射陰極に対向する回
    転陽極と、前記排気室を含む真空領域に設けた冷
    却油管に前記ターボ分子ポンプ外から冷却油を給
    油し前記ロータの内面に沿つて流通させた後にタ
    ーボ分子ポンプ外に排油して循環させる冷却油循
    環系路とを具備してなり、この冷却油循環系路の
    前記ターボ分子ポンプに対する給油ポートおよび
    排油ポートを、該ターボ分子ポンプの軸心から偏
    位したベースフレーム上に設けたことを特徴とす
    るX線管の回転陽極装置。
JP58120486A 1983-06-30 1983-06-30 X線管の回転陽極装置 Granted JPS6012654A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58120486A JPS6012654A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 X線管の回転陽極装置

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JP58120486A JPS6012654A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 X線管の回転陽極装置

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Publication Number Publication Date
JPS6012654A JPS6012654A (ja) 1985-01-23
JPH0427664B2 true JPH0427664B2 (ja) 1992-05-12

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JP58120486A Granted JPS6012654A (ja) 1983-06-30 1983-06-30 X線管の回転陽極装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2711847C2 (de) * 1977-03-18 1979-03-22 Kernforschungsanlage Juelich Gmbh, 5170 Juelich Röntgenröhre

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JPS6012654A (ja) 1985-01-23

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