一種準直可調制的x射線發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種準直可調制的X射線發(fā)生器，包括：X射線源組件，包括具有陰極和陽極的X射線管以及前置準直器；高壓發(fā)生器，用于為X射線管的陰極和陽極之間提供直流高壓以激發(fā)X射線束，其中，高壓發(fā)生器布置于X射線管殼體的延展腔中；準直調制裝置，可旋轉地設置在前置準直器的外側，用于將扇形X射線束調制成連續(xù)的筆形X射線束；和冷卻裝置，可獨立地裝配至X射線管，用于冷卻X射線管中的陽極；其中，X射線源組件、高壓發(fā)生器、準直調制裝置和熱管冷卻裝置集成為一體結構。本發(fā)明所提供的一種準直可調制的X射線發(fā)生器，結構緊湊，有助于安檢系統(tǒng)設備的小型化、模塊化和高效化設計。
【專利說明】一種準直可調制的X射線發(fā)生器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于X射線發(fā)生器【技術領域】，具體涉及一種準直可調制、單一實體結構的X射線發(fā)生器，適用于基于X射線輻射成像的安全檢測和醫(yī)療科研等領域。
【背景技術】
[0002]常規(guī)的X射線發(fā)生器通常包含高壓電源、X射線管和冷卻裝置等，各部件相對獨立，通過線纜和管道連接，中間環(huán)節(jié)多，占用空間大。所發(fā)出的X射線束多為錐狀扇形，要么無法調制，要么調制方式繁雜笨重。尤其在冷卻散熱方面，常用的循環(huán)油冷或者循環(huán)水冷的散熱方式容易滲漏，應用不便。
[0003]目前安檢或者醫(yī)療設備都在朝著小型化、模塊化和高效化的方向發(fā)展，為了實現(xiàn)這個目標，提出了一種準直可調制、單一實體結構的X射線發(fā)生器。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術中存在的問題和缺陷的至少一個方面。
[0005]本發(fā)明的目的之一在于為了實現(xiàn)X射線輻射成像設備小型化、模塊化與高效化的需求，提供一種準直可調制、單一實體結構的X射線發(fā)生器。
[0006]本發(fā)明的至少一個技術方案如下，一種準直可調制的X射線發(fā)生器，包括:
[0007]X射線源組件，包括具有陰極和陽極的X射線管以及前置準直器；
[0008]高壓發(fā)生器，用于為X射線管的陰極和陽極之間提供直流高壓以激發(fā)X射線束，其中，所述高壓發(fā)生器布置于X射線管殼體的延展腔中；
[0009]準直調制裝置，可旋轉地設置在前置準直器的外側，用于將扇形X射線束調制成連續(xù)的筆形X射線束；和
[0010]冷卻裝置，可獨立地裝配至X射線管，用于冷卻X射線管中的陽極；
[0011]其中，所述X射線源組件、所述高壓發(fā)生器、所述準直調制裝置和所述熱管冷卻裝置集成為一體結構。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，X射線源組件包括布置在X射線管的陽極端側的陽極散熱底座；和布置在X射線管的陰極端側的端蓋和膨脹鼓膜，其中端蓋與膨脹鼓膜配合以起到防漏和密封的作用。優(yōu)選地，陽極散熱底座內嵌有溫度傳感器和溫度開關。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，X射線源組件中的陽極散熱底座具有傳熱接觸面，用于與冷卻裝置接觸以實現(xiàn)冷卻。進一步地，冷卻裝置包括熱管和散熱基板；其中，熱管布置在散熱基板上，并且散熱基板通過導熱硅脂與陽極散熱底座的傳熱接觸面充分接觸?？商鎿Q地，冷卻裝置可以只包括熱管；其中，熱管直接夾固至陽極散熱底座的傳熱接觸面。更進一步地，冷卻裝置還可以包括布置在熱管上的散熱鰭片和設置在散熱鰭片上方的靜音風扇。優(yōu)選地，熱管可以具有U型或L型形狀。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，X射線管以及延展腔連通并且內部填充有絕緣油。進一步地，高壓發(fā)生器包括布置在延展腔內的圓周形高壓電路、高壓變壓器和燈絲變壓器；其中，圓周形高壓電路、高壓變壓器和燈絲變壓器分別位于相應的絕緣樹脂板上，并且均布置成位于相應的絕緣樹脂板的遠離X射線管的一側。優(yōu)選地，絕緣樹脂板為中空且外圍具有多個凸起的固定支點的圓環(huán)形絕緣樹脂板，其中圓環(huán)形絕緣樹脂板的中空部分適于絕緣油的流通。更進一步地，高壓發(fā)生器還包括固定布置在延展腔內的籠狀定位隔板，絕緣樹脂板通過籠狀定位隔板固定地定位在延展腔內。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，準直調制裝置包括調制用旋轉鎢環(huán)，和用于驅動調制用旋轉鎢環(huán)繞著前置準直器回轉以實現(xiàn)X射線逐點連續(xù)掃描的旋轉驅動機構，旋轉驅動機構包括固定在機械固定裝置上的電機；連接至電機的主動帶輪；連接至調制用旋轉鎢環(huán)的從動帶輪；和連接在主動帶輪和從動帶輪之間的傳動皮帶。更進一步地，旋轉驅動機構還可以包括用于調節(jié)傳動皮帶的松緊度的張緊單元。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，X射線發(fā)生器還可以包括機械固定裝置，其中，X射線源組件、高壓發(fā)生器、準直調制裝置和冷卻裝置由機械固定裝置支撐。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，X射線發(fā)生器還可以包括輻射防護結構，由布置在X射線管以及延展腔內的輻射防護層、前置準直器和旋轉鎢環(huán)共同形成。優(yōu)選地，前置準直器為重金屬氧化物前置準直器。
[0018]在本發(fā)明的上述技術方案中，X射線發(fā)生器包括施加于X射線管兩端的高壓發(fā)生器、含有前置準直器及輻射防護的X射線源組件、產生可調制X射線的旋轉機構、用于冷卻X射線管陽極的熱管散熱器以及支撐固定用的機械裝置；高壓發(fā)生器布置于X射線管殼體的延展腔內，熱管散熱器可獨立裝配，前述所有部件可以集成為緊湊的單一實體結構。
[0019]這樣，本發(fā)明提供的一種準直可調制的X射線發(fā)生器，包括高壓發(fā)生器、X射線源組件、準直調制旋轉機構、熱管散熱器和配套機械裝置，并將前述部件整合為單一實體。其技術特點是，組合式單一實體結構，熱管冷卻方式，通過前端扇形準直器和鎢環(huán)旋轉機構，將扇形X射線束調制為連續(xù)的可調制筆形X射線，從而實現(xiàn)了對被檢測對象的動態(tài)逐點掃描。
[0020]按照上述的技術方案，所述高壓發(fā)生器，為X射線管的陰極和陽極之間提供直流高壓，使X射線管的陰極產生高能電子流并轟擊陽極靶，發(fā)射出X射線束。所述高壓發(fā)生器布置在X射線管殼體的延展腔內，使之與X射線源組件形成一個整體，整個管腔內注滿純凈的變壓器絕緣油。
[0021]按照上述的技術方案，燈絲變壓器采用UY型鐵氧體磁芯，通過耐高壓的變壓器骨架避免原副邊的絕緣擊穿；高壓變壓器選用雜散磁通和漏感低、磁導率高的R型形鐵氧體磁芯；高壓輸出采用多級整流倍壓方式，且高壓電路的外形優(yōu)選地設計為圓形。前述3個部件均固定于圓環(huán)狀絕緣樹脂板一側，樹脂板外圍凸起3個固定支點，中心部分適當掏空以便于內部絕緣油的流通。同時，輻射防護鉛層的內側起一圈定位凸臺，通過籠狀定位隔板將3塊圓環(huán)狀絕緣樹脂板限制在所需位置。后端直流高壓輸出通過插接方式與X射線管相連；與控制系統(tǒng)通過防油航空插接頭進行電氣連接。
[0022]按照上述的技術方案，所述X射線源組件，包括圓筒形X射線管殼體，裝配凸臺，X射線管及其陽極散熱底座，輻射防護層，聚碳酸酯隔離濾波罩，陰極密封端蓋，真空注油孔，膨脹鼓膜等。陽極散熱底座兼起密封端蓋作用，并精加工一個略微凸起的傳熱接觸面，陽極側密封圈采用無氧銅材質，防止高溫變形；聚碳酸酯凹形濾波罩可限制X射線管出束口外側的油層厚度，其本身穿透性很好，由此盡可能降低對X射線劑量率的衰減；χ射線管殼體依照X射線管張角特性開有一定角度的扇形錐束口，當X射線管兩端施加直流高壓時，產生有效的X射線束。
[0023]按照上述的技術方案，X射線管陽極底座優(yōu)選無氧銅材質，整體較大，尾端往外延展，可以增大熱容量和散熱面，同時兼起傳熱和X射線管殼體陽極密封端蓋的作用。
[0024]按照上述的技術方案，陰極密封端蓋貼敷有一定伸縮度的膨脹鼓膜，膨脹鼓膜與端蓋之間形成一個氣室；x射線發(fā)生器工作后，內部絕緣油會受熱膨脹，溫度降低時會體積有所收縮，通過大氣側或絕緣油側擠壓膨脹鼓膜，通過陰極端蓋的通氣孔形成釋放通道，實現(xiàn)兩側壓力平衡。通氣孔設計為內螺紋方式，其保護螺栓內帶通孔，如果出現(xiàn)漏油故障則可將保護螺栓旋入，封堵住絕緣油，防止泄露。上述膨脹鼓膜與端蓋組合在一起，兼起密封圈作用，較之常規(guī)氣囊方式，設計加工與組裝應用更為便捷有效。
[0025]按照上述的技術方案，所述準直調制裝置，包括旋轉鎢環(huán)，前置準直器，角接觸軸承，主動帶輪，從動帶輪，傳動皮帶，鎖緊螺母，伺服電機。旋轉鎢環(huán)開有若干合適尺寸的小孔，并固定于從動帶輪；前置準直器動過抱箍緊固于X射線管殼體外側；從動帶輪內側嵌有角接觸軸承，軸承固定在X射線管殼體外表面，通過鎖緊螺母緊固；伺服電機由主動帶路驅動從動帶輪，經過角接觸軸承的運轉，帶動鎢環(huán)繞著前置準直器回轉，實現(xiàn)可X射線逐點連續(xù)掃描。前述準直調制裝置，簡化了旋轉機構，所需驅動功率小，節(jié)能環(huán)保，降低噪音，而且光斑特性好，削弱半影效應，提高圖像分辨率。
[0026]按照上述的技術方案，前置準直器具有一定的厚度，內嵌于凹形聚碳酸酯濾波罩內，材質為重金屬氧化物，易于加工成型，優(yōu)選為氧化鉍，該類材料兼具高壓絕緣和輻射防護的特點，同時具有環(huán)保優(yōu)勢，其他的如鉛氧化物也滿足要求。鎢環(huán)兩側有擋邊結構，本身具有很好的輻射防護效果，同時與X射線管殼體內層防護、內嵌式前置準直器一起形成有效的迷宮式輻射防護結構，保證系統(tǒng)的X射線漏劑量滿足輻射安全要求。
[0027]按照上述的技術方案，所述冷卻裝置，采用熱管散熱方式，由熱管、固定夾板、導熱基板、散熱鰭片和靜音風扇組成。為了防止所述X射線管的陽極過熱而造成靶點燒蝕，常用的強制風冷裝置，降溫效果有限；循環(huán)油冷或水冷裝置則由熱交換器、風扇和磁力泵組成，部件多、成本高且容易滲漏。而熱管是一種高效的熱導體，通過在全封閉真空管內的液體的蒸發(fā)與凝結來傳遞熱量，常用的有L型或U型結構；其蒸發(fā)端通過導熱基板固定，與前述X射線管陽極底座的傳熱接觸凸面緊密接觸；其冷凝端焊接多層大面積的散熱鰭片，提高有效散熱面積與散熱性能；靜音風扇結合防護罩頂部吸風風扇將箱體內熱空氣向上抽出，冷空氣從防護罩四周百葉窗氣孔填充進來，根據(jù)熱對流和壓力差原理，實現(xiàn)順暢的空氣流通風道，可以更高效地將陽極熱量快速導出。相對而言，熱管冷卻裝置精簡小巧，故障點少，不會影響系統(tǒng)的密封性，工作穩(wěn)定，維護方便，耗能少，噪音小，成本低，有較好的新穎性和實用效果。
[0028]按照上述的技術方案，熱管也可以直接夾固于陽極散熱底座。
[0029]按照上述的技術方案，所述機械裝置，將上述的各部分功能裝置集成為單一實體結構，包括固定支架，外防護罩，電機支架，頂絲，漲套。固定支架主要是裝配X射線管殼體及外圍部件，外加防護罩，實現(xiàn)模塊化。為了保證調制后X射線的光斑特性及裝配效果，機械裝置應要求良好的加工工藝與精度。[0030]按照上述的技術方案，還包括內嵌于陽極散熱底座的微型溫度開關和溫度傳感器，逆變電路與控制盒，相關電氣控制接口，接近開關等。
[0031]由于本發(fā)明采用了上述技術方案，因此具有如下有益效果:其一，高壓發(fā)生器融合于X射線管殼體內部，并與X射線源組件、X射線準直調制裝置和冷卻系統(tǒng)組合成單一實體結構，精致小巧，有助于X射線類安檢設備的小型化、模塊化和高效化設計，設計新穎，實用性好；其二，X射線可調制為筆形束動態(tài)掃描，光斑特性好，半影效應小，有利于提高圖像分辨率；其三，熱管散熱裝置配合有效的風道設計，整體簡潔可靠，減少故障點，可獨立裝配。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的準直可調制的X射線發(fā)生器的主視圖；
[0033]圖2是沿圖1的A向視圖；
[0034]圖3是沿圖1的B-B剖視圖；
[0035]圖4是圖1中所示的X射線發(fā)生器中的高壓電路布局外形圖；
[0036]圖5是圖1中所示的X射線發(fā)生器中的定位隔板示意圖；
[0037]圖6是圖1中所示的X射線發(fā)生器中的迷宮型輻射防護示意圖；
[0038]圖7是圖1中所示的X射線發(fā)生器中的散熱接觸面示意圖；和
[0039]圖8是圖1中所示的X射線發(fā)生器中的高壓電源原理圖。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖，對本發(fā)明實施例作進一步描述。
[0041]參見圖1，它是本發(fā)明實施例的總體結構，主要包括X射線源組件200、準直調制裝置300、主動帶輪304、從動帶輪305、傳動皮帶306、伺服電機308、熱管冷卻裝置400、固定支架501和防油航空底座107。
[0042]X射線源組件200、準直調制裝置300與熱管冷卻裝置400等核心部件組合為緊湊的單一實體結構，并集成于X射線管殼體201 ;伺服電機308通過主動輪304，利用傳送皮帶306帶動從動帶輪305實現(xiàn)準直調制裝置300的旋轉運動；固定支架501用來裝配X射線管殼體201、伺服電機308及其他部件，并有相關安裝孔；通過防油密封航空底座107實現(xiàn)系統(tǒng)的電氣與自動控制功能。
[0043]根據(jù)本發(fā)明，如圖1至3所示，準直可調制的X射線發(fā)生器包括X射線源組件200、準直調制裝置300、高壓發(fā)生器100、和冷卻裝置400，其中X射線源組件200、高壓發(fā)生器100、準直調制裝置300和熱管冷卻裝置400集成為一體結構。具體地，X射線源組件200包括具有陰極和陽極的X射線管以及前置準直器302。高壓發(fā)生器100用于為X射線管的陰極和陽極之間提供直流高壓以激發(fā)X射線束，其中，所述高壓發(fā)生器100布置于X射線管殼體201的延展腔中。準直調制裝置300可旋轉地設置在前置準直器302的外側，用于將扇形X射線束調制成連續(xù)的筆形X射線束。而冷卻裝置可獨立地裝配至X射線管，用于冷卻X射線管中的陽極。
[0044]參見圖1和圖2，前置準直器302優(yōu)選氧化鉍材質，兼有高壓絕緣與輻射防護的作用，成本低，重量輕，滿足環(huán)保且便于加工。所述前置準直器302通過弧形抱箍環(huán)固于X射線管殼體201外側。[0045]參見圖3，X射線源組件還包括布置在X射線管的陽極端側的陽極散熱底座204 ；和布置在X射線管的陰極端側的端蓋207和膨脹鼓膜208，其中端蓋207與膨脹鼓膜208配合以起到防漏和密封的作用。當X射線管203連續(xù)出束時，絕緣油溫度升高，體積有一定量的膨脹，從內向外擠壓膨脹鼓膜208 ;反之溫度降低時，在大氣壓作用下從外向內擠壓膨脹鼓膜208。膨脹鼓膜208貼附于陰極端蓋207的內側，兼起密封圈作用。
[0046]優(yōu)選地，陽極散熱底座內嵌有溫度傳感器601和溫度開關602。參見圖7，X射線管陽極散熱底座204內嵌微型溫度傳感器601和溫度開關602 ;溫度傳感器601實時監(jiān)測X射線管203的工作溫度，溫度開關602可以在溫度超過允許閾值時及時提供故障信號，保護設備安全。
[0047]參見圖1至3，X射線發(fā)生器還可以包括冷卻裝置400，冷卻裝置400可獨立地裝配至X射線管，用于冷卻X射線管中的陽極。具體地，X射線源組件中的陽極散熱底座204具有傳熱接觸面211，用于與冷卻裝置400接觸以實現(xiàn)冷卻。冷卻裝置可以包括熱管401和散熱基板405 ;其中，熱管401布置在散熱基板405上，并且散熱基板405通過導熱硅脂與陽極散熱底座204的傳熱接觸面211充分接觸。可替換地，冷卻裝置400可以只包括熱管401 ;其中，熱管401直接夾固至陽極散熱底座204的傳熱接觸面211。更進一步地，冷卻裝置400還可以包括布置在熱管401上的散熱鰭片402和設置在散熱鰭片402上方的靜音風扇403。優(yōu)選地，熱管401可以具有U型或L型形狀。
[0048]如圖1和圖3所示，冷卻裝置400用于帶走X射線管203的陽極靶熱量，包括陽極散熱底座204、熱管401、散熱鰭片402、靜音風扇403和散熱基板405。熱管401每根獨立，本身具有一定的強度，優(yōu)選地彎折為U型樣式，若干個U型熱管通過散熱基板405固定。熱管401四周焊接有散熱翅片402，增大有效散熱面積；靜音風扇403通過卡扣方式固定。前述結構整體通過固定夾板扣裝在X射線管陽極散熱器204上。
[0049]如圖3和圖7所示，陽極散熱器底座204外側精加工一個散熱器接觸面211，它與散熱基板405的表面都要潔凈無損，且均勻涂抹薄層優(yōu)質導熱硅脂，以保證導熱接觸面的充分結合，有利于將熱量快速導出。散熱基板405與散熱接觸面211通過導熱硅脂充分接觸。
[0050]如圖1和圖3所示，靜音風扇403置于散熱鰭片402的上方，垂直向上吸風。依據(jù)熱空氣上升冷空氣下降的熱對流原理，形成圖1中箭頭方向所示的順暢風道；該散熱裝置獨立裝配，減少系統(tǒng)故障點，精致環(huán)保，穩(wěn)定方便且成本低。
[0051]如圖3所示，X射線管陽極散熱底座204，優(yōu)選無氧銅材質，既能將熱量快速地導出，又起著X射線管殼體201陽極密封端蓋的作用；其密封圈209優(yōu)先選用無氧銅材質，可以防止普通橡膠條密封圈容易因溫度過高而損壞；其上還開有真空注油孔210，以保證內部絕緣油的性能。
[0052]如圖3所示，陽極散熱底座204整體較大，其尾端往外延展，可以增大熱容量和散熱面，熱管也可以選擇直接夾固于陽極散熱底座的方式。
[0053]根據(jù)本發(fā)明，參見圖1和圖3，X射線發(fā)生器還包括高壓發(fā)生器100，用于為X射線管的陰極和陽極之間提供直流高壓以激發(fā)X射線束，其中，高壓發(fā)生器100布置于X射線管殼體201的延展腔中。如圖3所示，高壓發(fā)生器100分布于X射線管殼體201的延展腔內；X射線管殼體201通過裝配凸臺202固定于支架501。直流高壓輸出通過高壓插接頭106對接到X射線管201陰極燈絲兩端。
[0054]具體地，X射線管201以及延展腔連通并且內部填充有絕緣油。如圖3所示，X射線管殼體201的腔體內注滿高壓絕緣油。氣孔212設計為內螺紋方式，其保護螺栓213內帶L型通孔，通過該通孔實現(xiàn)X射線管殼體201內部與外界的壓力平衡。如果出現(xiàn)漏油故障，可將保護螺栓213旋入，封堵住氣孔212，防止絕緣油泄露。
[0055]如圖3所示，凹形濾波罩206優(yōu)選聚碳酸酯材質，限制X射線管203出束口的油層厚度，且其本身對X射線的穿透性好，提高X射線輸出的有效劑量。
[0056]如圖3和圖4所示，高壓發(fā)生器100包括布置在延展腔內的圓周形高壓電路101、高壓變壓器102和燈絲變壓器103 ;其中，圓周形高壓電路101、高壓變壓器102和燈絲變壓器103分別位于相應的絕緣樹脂板104上，并且均布置成位于相應的絕緣樹脂板104的遠離X射線管的一側。優(yōu)選地，絕緣樹脂板104為中空且外圍具有多個凸起的固定支點的圓環(huán)形絕緣樹脂板，其中圓環(huán)形絕緣樹脂板104的中空部分適于絕緣油的流通。
[0057]如圖3和圖4所示，高壓電路101布局為圓周形，高壓變壓器102采用R型磁芯，燈絲變壓器103采用UY型磁芯，前述3個部件均固定于圓環(huán)狀絕緣樹脂板104 —側，樹脂板外圍凸起3個固定支點，中心部分適當掏空以便于內部絕緣油的流通。
[0058]更進一步地，高壓發(fā)生器100還包括固定布置在延展腔內的籠狀定位隔板105，絕緣樹脂板104通過籠狀定位隔板105固定地定位在延展腔內。如圖3和圖5所示，通過籠狀定位隔板105將3塊圓環(huán)狀絕緣樹脂板104限制在所需位置。
[0059]詳細地，準直調制裝置300包括調制用旋轉鎢環(huán)301，和用于驅動調制用旋轉鎢環(huán)繞著前置準直器回轉以實現(xiàn)X射線逐點連續(xù)掃描的旋轉驅動機構.旋轉驅動機構包括固定在固定支架501上的電機308 ;連接至電機308的主動帶輪304 ;連接至調制用旋轉鎢環(huán)301的從動帶輪305 ;和連接在主動帶輪304和從動帶輪305之間的傳動皮帶306。
[0060]參見圖3，X射線源組件200和準直調制裝置300，包括X射線管殼體201、裝配凸臺202、內襯輻射防護層205、X射線管203及其陽極散熱底座204、無氧銅密封圈209、凹形濾波罩206、陰極密封端蓋207、膨脹鼓膜208、旋轉鎢環(huán)301、從動帶輪305、鎖緊螺母307、前置準直器302、角接觸軸承303和防油航空插座107。
[0061]如圖1至3所示，鎢環(huán)301旋轉所需的驅動源為固定于電機支架503上的伺服電機308，主動帶輪304通過漲套緊箍于伺服電機308的傳動軸上，通過傳送皮帶306，帶動從動帶輪305旋轉；主動帶輪304和從動帶輪305滿足一定的傳動比關系。
[0062]如圖2和圖3所示，旋轉鎢環(huán)301開有若干個小通孔，套裝于前置準直器302外側，并通過螺釘固定于從動帶輪305 ;角接觸軸承303套裝于X射線管殼體201的外表面，緊貼于限位凸臺，通過鎖緊螺母307鎖緊；從動帶輪305安裝于角接觸軸承303外側；通過伺服電機308的驅動旋轉鎢環(huán)繞著前置準直器302回轉，實現(xiàn)X射線以筆形束動態(tài)掃描。旋轉與輻射防護裝置結構小巧，具有功耗低和噪音小的優(yōu)勢。
[0063]如圖3所示，通過旋轉鎢環(huán)301調制后的X射線筆形束，光斑特性好，半影效應小，有利于提聞圖像分辨率。
[0064]進一步地，旋轉驅動機構還可以包括用于調節(jié)傳動皮帶306的松緊度的張緊單元。如圖1和圖2所示，伺服電機308可通過頂絲504和張緊輪505等機構調整傳送皮帶306的松緊度。[0065]根據(jù)本發(fā)明，X射線發(fā)生器還可以包括機械固定裝置500，其中，X射線源組件200、高壓發(fā)生器100、準直調制裝置300和冷卻裝置400由機械固定裝置501的固定支架501支撐。
[0066]根據(jù)本發(fā)明，X射線發(fā)生器還可以包括輻射防護結構，由布置在X射線管以及延展腔內的輻射防護層205、前置準直器302和旋轉鎢環(huán)301共同形成。
[0067]如圖3和圖5所示，輻射防護鉛層205的內側起一圈定位凸臺108，通過籠狀定位隔板105將3塊圓環(huán)狀絕緣樹脂板104限制在所需位置。
[0068]如圖3和圖6所示，前置準直器302優(yōu)選為重金屬氧化物前置準直器，需要一定的厚度和張角特性，將X射線束約束于錐狀扇形口內；旋轉鎢環(huán)301的兩側有擋邊結構，并環(huán)套于前置準直器302，二者內外側間距Imm左右；除了鎢環(huán)所開小孔外，X射線只有圖2所示的釋放路線；X射線管殼體201內防護層、前置準直器302和旋轉鎢環(huán)301 —起形成了有效的迷宮式輻射防護結構，阻止X射線外漏。
[0069]參見圖8，市電經過整流調壓模塊1，再由全橋逆變電路輸出到高壓變壓102進行初級升壓，進而輸入到倍壓整流模塊101獲得負高壓，最終施加于X射線管203的陰極；市電經過整流調壓模塊2和半橋逆變電路連接到燈絲變壓器103的原邊，副邊連接到X射線管203陰極燈絲的兩端；逆變與控制模塊603通過航空底座107相連，當高壓施加于X射線管203的兩端時產生加速熱電子，撞擊陽極靶產生X射線束。
[0070]雖然結合附圖對本發(fā)明進行了說明，但是附圖中公開的實施例旨在對本發(fā)明優(yōu)選實施方式進行示例性說明，而不能理解為對本發(fā)明的一種限制。
[0071]雖然本總體發(fā)明構思的一些實施例已被顯示和說明，本領域普通技術人員將理解，在不背離本總體發(fā)明構思的原則和精神的情況下，可對這些實施例做出改變，本發(fā)明的范圍以權利要求和它們的等同物限定。
【權利要求】
1.一種準直可調制的X射線發(fā)生器，包括: X射線源組件，包括具有陰極和陽極的X射線管以及前置準直器； 高壓發(fā)生器，用于為X射線管的陰極和陽極之間提供直流高壓以激發(fā)X射線束，其中，所述高壓發(fā)生器布置于X射線管殼體的延展腔中； 準直調制裝置，可旋轉地設置在前置準直器的外側，用于將扇形X射線束調制成連續(xù)的筆形X射線束；和 冷卻裝置，可獨立地裝配至X射線管，用于冷卻X射線管中的陽極； 其中，所述X射線源組件、所述高壓發(fā)生器、所述準直調制裝置和所述熱管冷卻裝置集成為一體結構。
2.如權利要求1所述的X射線發(fā)生器，其中所述X射線源組件還包括: 布置在X射線管的陽極端側的陽極散熱底座；和 布置在X射線管的陰極端側的端蓋和膨脹鼓膜，其中所述端蓋與所述膨脹鼓膜配合以起到防漏和密封的作用。
3.如權利要求2所述的X射線發(fā)生器，其中，所述陽極散熱底座具有傳熱接觸面，用于與所述冷卻裝置接觸以實現(xiàn)冷卻。
4.如權利要求3所述的X射線發(fā)生器，其中，所述冷卻裝置包括熱管和散熱基板； 其中，所述熱管布置在散熱基板上，并且所述散熱基板通過導熱硅脂與陽極散熱底座的傳熱接觸面充分接觸。
5.如權利要求3所述的X射線發(fā)生器，其中，所述冷卻裝置包括熱管；其中，所述熱管直接夾固至陽極散熱底座的傳熱接觸面。
6.如權利要求4或5所述的X射線發(fā)生器，其中，所述冷卻裝置還包括: 布置在熱管上的散熱鰭片；和 設置在散熱鰭片上方的靜音風扇。
7.如權利要求4或5所述的X射線發(fā)生器，其中，所述熱管優(yōu)選具有U型形狀。
8.如權利要求2所述的X射線發(fā)生器，其中， 所述陽極散熱底座內嵌有溫度傳感器和溫度開關。
9.如權利要求1所述的X射線發(fā)生器，其中， 所述X射線管以及延展腔連通并且內部填充有絕緣油。
10.如權利要求1所述的X射線發(fā)生器，其中，所述高壓發(fā)生器包括布置在延展腔內的圓周形高壓電路、高壓變壓器和燈絲變壓豁；其中，所述圓周形高壓電路、高壓變壓器和燈絲變壓器分別位于相應的絕緣樹脂板上，并且均布置成位于相應的絕緣樹脂板的遠離X射線管的一側。
11.如權利要求10所述的X射線發(fā)生器，其中， 所述絕緣樹脂板為中空且外圍具有多個凸起的固定支點的圓環(huán)形絕緣樹脂板，其中所述圓環(huán)形絕緣樹脂板的中空部分適于絕緣油的流通。
12.如權利要求10所述的X射線發(fā)生器，其中， 所述高壓發(fā)生器還包括固定布置在延展腔內的籠狀定位隔板，所述絕緣樹脂板通過所述籠狀定位隔板固定地定位在所述延展腔內。
13.如權利要求1所述的X射線發(fā)生器，其中所述準直調制裝置包括:調制用旋轉鶴環(huán)；和， 用于驅動所述調制用旋轉鎢環(huán)繞著前端準直器回轉以實現(xiàn)X射線逐點連續(xù)掃描的旋轉驅動機構，所述旋轉驅動機構包括: 固定在機械固定裝置上的電機； 連接至電機的主動帶輪； 連接至調制用旋轉鎢環(huán)的從動帶輪；和 連接在主動帶輪和從動帶輪之間的傳動皮帶。
14.如權利要求13所述的X射線發(fā)生器，其中，所述旋轉驅動機構還包括用于調節(jié)傳動皮帶的松緊度的張緊單元。
15.如權利要求1所述的X射線發(fā)生器，還包括輻射防護結構，由布置在X射線管以及延展腔內的輻射防護層、前端準直器和旋轉鎢環(huán)共同形成。
16.如權利要求1所述的X射線發(fā)生器，其中，所述前端準直器為重金屬氧化物前置準直器。
17.如權利要求1所述的X射線發(fā)生器，還包括機械固定裝置，其中，所述X射線源組件、所述高壓發(fā)生器、所述準直調制裝置和所述冷卻裝置由所述機械固定裝置支撐。
【文檔編號】H05G1/04GK103997839SQ201410250942
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月6日 優(yōu)先權日:2014年6月6日
【發(fā)明者】丁富華, 陳志強, 趙自然, 吳萬龍, 唐樂, 金穎康, 溫艷杰 申請人:同方威視技術股份有限公司, 清華大學