一種新型x射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及X射線管裝置，尤其是一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線管工作時，首先在陰極燈絲上通過一定的電流，把陰極燈絲加熱到2000K溫度，使陰極燈絲的電子容易逃逸，同時在陰極燈絲和陽極靶面之間施加100KV-200KV的高壓，使陰極燈絲電子快速地飛向陽極靶面，與陽極靶面發(fā)生碰撞，在碰撞的過程中，電子束約98%的能量轉(zhuǎn)化成熱能，只有2%的能量轉(zhuǎn)化成X射線光子，然后從陽極靶輻射出同時形成X射線束。
[0003]今天，對于高功率X射線源的最重要的功率制約因素之一是它們的陽極材料的融化溫度。同時，為了提高成像質(zhì)量，縮小X射線焦點尺寸對于成像系統(tǒng)的高空間分辨率是必需的。但是這導(dǎo)致在電子束碰擊在陽極靶面上的焦斑上產(chǎn)生很高的能量密度。因此，高功率X射線源的陽極承擔著極高的熱負荷，尤其在焦斑(大約幾平方毫米范圍內(nèi)的區(qū)域)之內(nèi)，如果不采取特殊的熱量管理措施和合理的散熱機制，這將會導(dǎo)致X射線管的損壞。
[0004]因此有效的散熱成為當前的高功率X射線源的發(fā)展所面臨的最大挑戰(zhàn)，同時也是縮小高功率X射線源體積的瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，能讓電子束高速撞擊旋轉(zhuǎn)陽極靶面而產(chǎn)生的熱量快速地散發(fā)，極大地提高了旋轉(zhuǎn)陽極的散熱效率及瞬間功率承載能力。能使設(shè)計出來的X射線管具的高功率，體積小。
[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，由靶盤、絕緣瓷盤、絕緣瓷套管、陽級引線、絕緣瓷盤外側(cè)陽極殼體部分、葉輪蓋、導(dǎo)流罩、絕緣瓷片和陽極滑環(huán)組成。
[0008]所述陽極殼體部分包含葉輪結(jié)構(gòu)、陽極軸桿、陽極防反跳罩。
[0009]所述葉輪蓋位于葉輪結(jié)構(gòu)的上方并覆蓋葉輪結(jié)構(gòu)。
[0010]所述靶盤通過陽級引線和陽極滑環(huán)與高壓電源的陽極連接，同時通過絕緣瓷盤、絕緣瓷套管、絕緣瓷片使陽極靶盤與陽極殼體部分形成絕緣。
[0011]同時陽極靶盤通過絕緣瓷盤與陽極殼體部分形成緊密連接，使靶盤的熱量能通過絕緣瓷盤及陽極殼體部分直接傳導(dǎo)到X射線管外面。
[0012]靶盤、絕緣瓷盤和陽極防反跳罩形成防反跳罩結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能有效防止電子束反彈后二次撞擊陽極靶盤，形成次焦點。
[0013]陽極靶盤與陽極殼體部分在陽極轉(zhuǎn)子的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，陽極殼體的葉輪機構(gòu)及與葉輪機構(gòu)固定的葉輪蓋也隨之高速轉(zhuǎn)動。
[0014]旋轉(zhuǎn)陽極裝置外側(cè)的高壓絕緣油在葉輪結(jié)構(gòu)及葉輪蓋的作用下，可從旋轉(zhuǎn)陽極裝置的中心部位快速地往陽極靶盤外側(cè)流動并在導(dǎo)流罩的引流下，快速地從旋轉(zhuǎn)陽極裝置表面流過，能迅速帶走靶面產(chǎn)生的熱量，使旋轉(zhuǎn)陽極裝置表面的溫度快速地降到常溫。
[0015]所述靶盤鎢鉬合金組成的一個圓型靶盤。
[0016]所述靶盤一側(cè)是高真空腔體，另一側(cè)通過一個絕緣瓷盤、靶面殼體與高壓絕緣油接觸。
[0017]陽極靶盤與絕緣瓷盤、絕緣瓷套管、陽級引線、絕緣瓷盤外側(cè)陽極殼體部分之間通過釬焊劑焊接使它們緊密地結(jié)合形成一體結(jié)構(gòu)。
[0018]陽極軸桿與絕緣瓷片、絕緣瓷片與陽極滑環(huán)之間的接縫處也采用釬焊劑焊接。
[0019]所述釬焊處位于陽極軸桿、絕緣瓷片和陽極滑環(huán)之間。
[0020]本實用新型的有益效果是
[0021]旋轉(zhuǎn)陽極裝置在工作時，陽極靶面的一側(cè)直接與高壓絕緣油接觸，可以把旋轉(zhuǎn)陽極靶面真空側(cè)的熱量通過熱傳導(dǎo)直接帶到X射線管外側(cè)的高壓絕緣油中，提高X射線管的散熱效率。
【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步說明。
[0023]圖1是本實用新型剖視結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2是本實用新型展開圖。
[0025]圖3是本實用新型立體圖。
【具體實施方式】
[0026]為了讓實用新型的上述目的、特征及優(yōu)點能更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0027]如圖1或圖2所示，一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，由靶盤(I)、絕緣瓷盤(2)、絕緣瓷套管(3)、陽級引線(4)、絕緣盤外側(cè)陽極殼體部分(5)(含葉輪結(jié)構(gòu)(5a)、陽極軸桿(5b)、陽極防反跳罩(5c))、葉輪結(jié)構(gòu)(5a)上面固定的葉輪蓋(6)、導(dǎo)流罩(7)、絕緣瓷片
(8)和陽極滑環(huán)(9)組成。
[0028]所述靶盤(I)鎢鉬合金組成的一個圓型靶盤。所述靶盤(I) 一側(cè)是高真空腔體，另一側(cè)通過一個絕緣瓷盤、靶面殼體與高壓絕緣油接觸。
[0029]直接與高壓絕緣油接觸的靶面殼體具有葉輪狀溝脊，旋轉(zhuǎn)陽極裝置高速旋轉(zhuǎn)中，可以使靶盤中心側(cè)的高壓絕緣油流向靶盤外側(cè)，加速靶盤熱量散發(fā)。
[0030]如圖2所示，陽極靶盤(I)與絕緣瓷盤(2)、絕緣瓷套管(3)、陽級引線(4)、絕緣盤外側(cè)陽極殼體部分(5)、絕緣瓷片(8)、陽極滑環(huán)(9)形成一個緊密的結(jié)構(gòu)。
[0031]靶盤(I)通過陽級引線(4)陽極滑環(huán)(9)與高壓電源的陽極連接，同時通過絕緣瓷盤(2)、絕緣瓷套管(3)、絕緣瓷片(8)使陽極靶盤(I)與陽極殼體部分(5)形成絕緣。
[0032]同時陽極靶盤(I)通過絕緣瓷盤(2)與陽極殼體部分(5)形成緊密連接，使靶盤
(I)的熱量能通過絕緣瓷盤(2)及陽極殼體部分(5)直接傳導(dǎo)到X射線管外面。
[0033]靶盤(I)、絕緣瓷盤(2)和陽極防反跳罩(5c)形成防反跳罩結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能有效防止電子束反彈后二次撞擊陽極靶盤，形成次焦點。
[0034]陽極靶盤⑴與絕緣瓷盤⑵、絕緣瓷套管(3)、陽級引線(4)、絕緣盤外側(cè)陽極殼體部分(5)之間通過釬焊劑焊接使它們緊密地結(jié)合形成一體結(jié)構(gòu)。
[0035]陽極軸桿(5b)與絕緣瓷片(8)、絕緣瓷片⑶與陽極滑環(huán)(9)之間的接縫處也采用釬焊劑焊接，以保證旋轉(zhuǎn)陽極裝置的密封性，同時使旋轉(zhuǎn)陽極裝置的密封釬焊位于陽極裝置的低溫區(qū)，提高了陽極裝置壽命。
[0036]所述釬焊處位于陽極軸桿(5b)、絕緣瓷片⑶和陽極滑環(huán)(9)之間，為陽極靶面工作的低溫區(qū)。陽極靶面的其他部位為一體化結(jié)構(gòu)，沒有任何焊接及釬焊的結(jié)構(gòu)，能有效地防止焊接及釬焊的結(jié)構(gòu)反復(fù)高溫后，氣密性下降，造成球管內(nèi)部的真空腔體被壞，從而大大提高了球管的使用壽命。
[0037]本裝置在工作時，陽極靶盤⑴與陽極殼體部分(5)在陽極轉(zhuǎn)子的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，陽極殼體的葉輪機構(gòu)(5a)及與葉輪機構(gòu)(5a)固定的葉輪蓋(6)也隨之高速轉(zhuǎn)動。旋轉(zhuǎn)陽極裝置外側(cè)的高壓絕緣油在葉輪結(jié)構(gòu)(5a)及葉輪蓋(6)的作用下，可從旋轉(zhuǎn)陽極裝置的中心部位快速地往陽極靶盤(I)外側(cè)流動(圖1中箭頭所示為流動方向)并在導(dǎo)流罩(7)的引流下，快速地從旋轉(zhuǎn)陽極裝置表面流過。能迅速帶走靶面產(chǎn)生的熱量，使旋轉(zhuǎn)陽極裝置表面的溫度快速地降到常溫。
[0038]圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)展開圖，如圖可見組成該裝置的各個組成部分。
[0039]圖3是本實用新型結(jié)構(gòu)組裝后的立體圖。
[0040]綜上所述，本實用新型具有以下優(yōu)勢:
[0041]1、本旋轉(zhuǎn)陽極靶盤與外側(cè)的殼體經(jīng)陶瓷絕緣，工作時，外側(cè)的殼體可以地線連接，形成防反跳罩結(jié)構(gòu)。電子束高速撞擊陽極靶盤，部分反彈的電子可以被接地的殼體吸收，防止電子束反彈后二次撞擊陽極靶盤，形成次焦點，影響X線射的成像質(zhì)量。
[0042]2、本旋轉(zhuǎn)陽極與高壓絕緣油接觸的一側(cè)具有葉輪狀溝脊，可以擴大靶面與高壓絕緣油的接觸面積，縮小熱量在靶面中的傳導(dǎo)距離，提高提高X射線管的散熱效率。
[0043]3、本旋轉(zhuǎn)陽極高速旋轉(zhuǎn)時，可以使靶盤中心側(cè)的高壓絕緣油流向靶盤外側(cè)，使X射線管外面的高壓絕緣油流動，快速帶走熱量，提高提高X射線管的散熱效率。
[0044]4、本旋轉(zhuǎn)陽極的殼體只在旋轉(zhuǎn)陽極軸桿的末端與絕緣瓷片和陽極滑環(huán)釬焊，旋轉(zhuǎn)陽極軸桿的末端為旋轉(zhuǎn)陽極工作的低溫區(qū)，在旋轉(zhuǎn)陽極工作的高溫區(qū)，均為一體化結(jié)構(gòu)，沒有任何焊接及釬焊的結(jié)構(gòu)，能有效地防止焊接及釬焊的結(jié)構(gòu)反復(fù)高溫后，氣密性下降，造成球管內(nèi)部的真空腔體被壞。從而大大提高了球管的使用壽命。
[0045]本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實用新型進行各種改型和改變。因此，本實用新型覆蓋了落入所附的權(quán)利要求書及其等同物的范圍內(nèi)的各種改型和改變。
【主權(quán)項】
1.一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，由靶盤(I)、絕緣瓷盤(2)、絕緣瓷套管(3)、陽級引線(4)、絕緣瓷盤⑵外側(cè)陽極殼體部分(5)、葉輪蓋(6)、導(dǎo)流罩(7)、絕緣瓷片⑶和陽極滑環(huán)(9)組成；所述陽極殼體部分(5)包含葉輪結(jié)構(gòu)(5a)、陽極軸桿(5b)、陽極防反跳罩(5c);所述葉輪蓋(6)位于葉輪結(jié)構(gòu)(5a)的上方并覆蓋葉輪結(jié)構(gòu)(5a)，其特征是:所述靶盤(I)通過陽級引線⑷陽極滑環(huán)(9)與高壓電源的陽極連接，同時通過絕緣瓷盤(2)、絕緣瓷套管(3)、絕緣瓷片⑶使陽極靶盤⑴與陽極殼體部分(5)形成絕緣；同時陽極靶盤(I)通過絕緣瓷盤(2)與陽極殼體部分(5)形成緊密連接，使靶盤(I)的熱量能通過絕緣瓷盤(2)及陽極殼體部分(5)直接傳導(dǎo)到X射線管外面；靶盤(I)、絕緣瓷盤(2)和陽極防反跳罩(5c)形成防反跳罩結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，其特征是:所述陽極靶盤(I)與陽極殼體部分(5)在陽極轉(zhuǎn)子的帶動下高速旋轉(zhuǎn)，陽極殼體的葉輪機構(gòu)(5a)及與葉輪機構(gòu)(5a)固定的葉輪蓋(6)也隨之高速轉(zhuǎn)動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，其特征是:所述靶盤(I)一側(cè)是高真空腔體，另一側(cè)通過絕緣瓷盤(2)、靶面殼體與高壓絕緣油接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，其特征是:所述高壓絕緣油在葉輪結(jié)構(gòu)(5a)及葉輪蓋(6)的作用下，從旋轉(zhuǎn)陽極裝置的中心部位快速地往陽極靶盤(I)外側(cè)流動并在導(dǎo)流罩(7)的引流下，快速地從旋轉(zhuǎn)陽極裝置表面流過。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，其特征是:陽極靶盤(I)與絕緣瓷盤(2)、絕緣瓷套管(3)、陽級引線(4)、絕緣瓷盤外側(cè)陽極殼體部分(5)之間通過釬焊劑焊接使它們緊密地結(jié)合形成一體結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，其特征是:陽極軸桿(5b)與絕緣瓷片(8)、絕緣瓷片(8)與陽極滑環(huán)(9)之間的接縫處也采用釬焊劑焊接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，其特征是:所述釬焊處位于陽極軸桿(5b)、絕緣瓷片(8)和陽極滑環(huán)(9)之間。
【專利摘要】本實用新型公開一種新型X射線管旋轉(zhuǎn)陽極裝置，由靶盤(1)、絕緣瓷盤(2)、絕緣瓷套管(3)、陽級引線(4)、絕緣盤外側(cè)陽極殼體部分(5)、葉輪蓋(6)、導(dǎo)流罩(7)、絕緣瓷片(8)和陽極滑環(huán)(9)組成；所述靶盤(1)通過陽級引線(4)陽極滑環(huán)(9)與高壓電源的陽極連接；同時陽極靶盤(1)通過絕緣瓷盤(2)與陽極殼體部分(5)形成緊密連接，使靶盤(1)的熱量能通過絕緣瓷盤(2)及陽極殼體部分(5)直接傳導(dǎo)到X射線管外面；靶盤(1)、絕緣瓷盤(2)和陽極防反跳罩(5c)形成防反跳罩結(jié)構(gòu)。本實用新型可以把旋轉(zhuǎn)陽極靶面真空側(cè)的熱量通過熱傳導(dǎo)直接帶到X射線管外側(cè)的高壓絕緣油中，提高X射線管的散熱效率。
【IPC分類】H01J35/10
【公開號】CN204946855
【申請?zhí)枴緾N201520622114
【發(fā)明人】甘泉洲
【申請人】上海宏精醫(yī)療器械有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年8月18日