專利名稱：旋轉(zhuǎn)型大容量大功率x線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的X線成像領(lǐng)域。特別涉及一種X線機(jī)的核心部件-X線管，其作用是將電能轉(zhuǎn)化為X線能。它主要應(yīng)用于計(jì)算機(jī)X線攝影(computedradiography,簡(jiǎn)稱CR)、數(shù)字X線攝影(digital radiography,簡(jiǎn)稱DR)、數(shù)字減影血管造影成像裝置(digital Subtraction angiography,簡(jiǎn)稱 DSA)等。
技術(shù)背景目前所有的CR、DR、DSA等設(shè)備上使用的X線管均為進(jìn)口，國(guó)內(nèi)尚無此類X線管制造技術(shù)。現(xiàn)有進(jìn)口技術(shù)的不足之處是*A、真空度不良，使用壽命短；B、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極易發(fā)生故障；C、散射線多；影像有偽影；且對(duì)人體有輻射危害。D、兼容性差。E、曝光時(shí)，只有不到I %的電子束能轉(zhuǎn)換為X線能，約99%的電子從靶面反射和釋放出來，這部分電子稱為二次電子。它有害無益，會(huì)產(chǎn)生非焦點(diǎn)散亂X線，使成像出現(xiàn)偽影，且對(duì)人體有輻射危害。F、轉(zhuǎn)子一端與轉(zhuǎn)軸相連，另一端與玻殼相連。并通出管外，與管套固定用。由于尺寸是固定的，所以它只能與相配套的管套使用是一對(duì)一的關(guān)系。不能與其他任何廠家、任何管套型號(hào)相配套。G、由于轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)平衡、轉(zhuǎn)子軸承磨損及熱傳導(dǎo)等問題，會(huì)造成旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極抱死等故障。H、因玻璃殼與陰、陽(yáng)兩極的金屬膨脹系數(shù)不同，所以當(dāng)電子轟擊陽(yáng)極靶面時(shí)，所產(chǎn)生的X線能和熱能使管內(nèi)溫度升高，而造成結(jié)合部位玻璃裂縫或碎裂，致使玻殼漏氣。導(dǎo)致真空度不良。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的是鑒于國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，國(guó)外現(xiàn)有技術(shù)存在的諸多不足之處，本實(shí)用新型對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行了革命性改進(jìn)，旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管填補(bǔ)了這項(xiàng)技術(shù)空白。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管是由陽(yáng)極、陰極和玻殼三部分組成。陽(yáng)極和陰極分別置于玻殼兩側(cè)內(nèi)部。其中玻殼一側(cè)的陽(yáng)極是由靶盤、轉(zhuǎn)子和陽(yáng)極可伐圈組成。靶盤固定在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸頂端中心。靶盤為雙層結(jié)構(gòu)，以鑰基或石墨基為底層，上層覆蓋錸鎢合金靶面。陽(yáng)極可伐圈一端與轉(zhuǎn)子內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸承襯套焊接在一起，另一端與玻殼的玻璃焊接。轉(zhuǎn)子底部留有一個(gè)內(nèi)螺紋口，通向管外，內(nèi)螺紋口外接陽(yáng)極固定螺栓。[0016]玻殼另ー側(cè)的陰極是由陰極頭、陰極環(huán)、陰極帽、陰極筒、陰極杯和陰極可伐組成。陰極頭位于玻殼內(nèi)的偏心部位，在陰極頭內(nèi)裝有陰極燈絲。陰極頭后部固定有陰極環(huán)，陰極頭的前部固定有陰極帽。在陰極帽前的玻殼中心部位為陰極筒，陰極筒外固定有陰極杯。陰極頭、陰極筒一起固定在托盤上。陰極可伐一端與陰極筒固定，另一端與玻殼的玻璃焊接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是I、玻殼采用熔點(diǎn)高、絕緣強(qiáng)度大、膨脹系數(shù)小的玻璃制成，玻殼一端與陰極可伐焊接，另一端與陽(yáng)極可伐圈焊接。采用可伐結(jié)構(gòu)焊接，是因?yàn)榭煞ゲ馁|(zhì)與玻璃膨脹系數(shù)相近，可避免因溫度變化而造成結(jié)合部玻璃裂縫或碎裂。達(dá)到保護(hù)玻殼，提高真空度的目的。2、陰極采用可伐結(jié)構(gòu)及添加消氣劑可提高真空度，使X線管性能穩(wěn)定性提高、使用壽命延長(zhǎng)。3、靶盤為雙層結(jié)構(gòu)，其密度小、熱容量大、重量輕、散熱快，有效地提高了 X線管連續(xù)負(fù)荷能力，使X線管達(dá)到大功率、大容量、小焦點(diǎn)之目的。可使成像質(zhì)量更清晰。 4、陽(yáng)極采用一體轉(zhuǎn)子軸承設(shè)計(jì)并特殊潤(rùn)滑處理可提高動(dòng)平衡，使轉(zhuǎn)速達(dá)到8，500轉(zhuǎn)/分至10，000轉(zhuǎn)/分。且轉(zhuǎn)子不易抱死。5、陽(yáng)極獨(dú)特的內(nèi)螺紋ロ固定結(jié)構(gòu)及可伐結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極部采用陽(yáng)極頭銅體底部留有ー個(gè)內(nèi)螺紋ロ，通向管外的結(jié)構(gòu)，是X線管與管套固定用的。內(nèi)螺紋ロ可外接任意陽(yáng)極固定螺絲與任何國(guó)內(nèi)外廠家、任何管套型號(hào)相匹配。由此達(dá)到兼容性的目的。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I陽(yáng)極固定螺栓，2陽(yáng)極可伐圏，3玻殼，4轉(zhuǎn)子，5靶盤，6鑰螺母，7陰極環(huán)，8轉(zhuǎn)子軸承，9陰極頭，10陰極帽，11陰極筒，12陰極杯，13托盤，14陰極可伐，15公共端，16引線，17真空嘴。
具體實(shí)施方式
參見圖1，旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管是由陽(yáng)極、陰極和玻殼三部分組成。陽(yáng)極和陰極分別置于外殼3兩側(cè)內(nèi)部。其中—、陽(yáng)極是由靶盤，5、轉(zhuǎn)子4、轉(zhuǎn)子軸承8、陽(yáng)極可伐圈2等組成。其作用是吸引電子和加速電子，并使高速運(yùn)動(dòng)的電子轟擊陽(yáng)極靶面受急劇阻止產(chǎn)生X線，同時(shí)把產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)或福射出去，也吸收二次電子和散亂射線。I、靶盤 5:I)靶盤5特點(diǎn)靶面為凸?fàn)顖A盤，靶面具有傾斜角，有良好的運(yùn)動(dòng)平衡性。。靶盤5固定在轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸頂端中心。靶盤5為雙層結(jié)構(gòu)，以鑰基或石墨基為底層，上層覆蓋錸鎢合金靶面。鑰和石墨與金屬鎢相比，具有密度小、熱容量大、散熱率好等特點(diǎn)，錸鎢合金靶面晶粒細(xì)致，抗熱脹性高，再結(jié)晶溫度高，使靶面龜裂、粗糙現(xiàn)象降至最小。故本實(shí)用新型采用大直徑、厚的鑰基錸鎢合金復(fù)合靶盤或石墨基錸鎢合金復(fù)合靶盤，其重量輕、熱容量大、散熱快、有效提高X線管連續(xù)負(fù)荷能力。2)靶盤5作用靶面承受電子的轟擊，產(chǎn)生X線。[0031]3)連接方式靶盤5中心用鑰螺母6固定在轉(zhuǎn)子4的轉(zhuǎn)軸頂端。2、轉(zhuǎn)子 4:I)轉(zhuǎn)子4結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子4內(nèi)腔通過螺絲與轉(zhuǎn)子軸承8固定；軸承襯套通過卡簧與轉(zhuǎn)子軸承8固定。轉(zhuǎn)子軸承8是陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)的核心部件，轉(zhuǎn)子軸承采用耐熱合金鋼制成的一體軸承。轉(zhuǎn)子軸承8在裝配之前做了潤(rùn)滑處理。所以，陽(yáng)極動(dòng)平衡性能好，且轉(zhuǎn)速高，轉(zhuǎn)子4不易抱死。轉(zhuǎn)子4底部留有一個(gè)內(nèi)螺紋口，通向管外，是X線管與管套固定用的。內(nèi)螺紋口可外接任意陽(yáng)極固定螺栓1，與任何國(guó)內(nèi)外廠家、任何管套型號(hào)相匹配。由此達(dá)到配套互換性的目的。2)轉(zhuǎn)子4作用支撐靶盤5旋轉(zhuǎn)，幫助散熱。旋轉(zhuǎn)速度在8，500轉(zhuǎn)/分至10，000
轉(zhuǎn)/分。3、陽(yáng)極可伐圈2: 是由鐵鎳鈷合金制成的合金圈，陽(yáng)極可伐圈2 —端與轉(zhuǎn)子4內(nèi)的軸承襯套通過真空釬焊的方式焊接在一起，另一端與玻殼3的玻璃焊接?？煞ゲ馁|(zhì)膨脹系數(shù)與玻璃膨脹系數(shù)相近，故此結(jié)構(gòu)可保護(hù)玻殼3因溫度變化造成的玻璃裂縫或碎裂，以達(dá)到提高真空度的目的。二、陰極是由陰極頭9、陰極環(huán)7、陰極帽10、陰極筒11、陰極杯12、陰極可伐14等
組成，其作用是發(fā)射電子并使電子束聚焦，使轟擊在靶面上的電子束具有一定的形狀和大小(實(shí)際焦點(diǎn))。I、陰極頭9位于玻殼3內(nèi)的偏心部位，陰極頭9后部用螺絲固定有陰極環(huán)7 ;陰極頭9的前部用螺絲固定有陰極帽10。在陰極帽10前的玻殼3中心部位為陰極筒11，陰極筒11外固定有陰極杯12。在陰極筒11內(nèi)通過沖壓的方式固定有消氣劑。在陰極頭9內(nèi)裝有陰極燈絲。燈絲是由鎢制成，形狀為螺線管狀，通過高溫定型。其作用是發(fā)射電子。因?yàn)殒u在高溫下有一定的電子發(fā)射能力，熔點(diǎn)較高，其延展性好便于拉絲成形，抗張性好在強(qiáng)電場(chǎng)下不易變形。燈絲通電后，溫度逐漸上升，到一定溫度后開始發(fā)射電子。對(duì)于給定燈絲在一定范圍內(nèi)，燈絲電壓越高，燈絲溫度也越高，則發(fā)射電子的數(shù)量就越大。一般來說，燈絲點(diǎn)燃時(shí)間越長(zhǎng)，工作溫度越高，它的蒸發(fā)越快，燈絲壽命越短。2、陰極可伐14是由鐵鎳鈷合金制成，一端與陰極筒11固定，另一端與玻殼3玻璃焊接?？煞ゲ馁|(zhì)膨脹系數(shù)與玻璃膨脹系數(shù)相近，故此結(jié)構(gòu)可保護(hù)玻殼因溫度變化造成的玻璃裂縫或碎裂，以達(dá)到提高真空度、管電壓的目的。3、在陰極筒11內(nèi)通過沖壓的方式固定有消氣劑。二次電子能量較大撞擊到玻殼3內(nèi)壁上，使玻殼3溫度升高而放出氣體降低管內(nèi)真空度。此時(shí)消氣劑的作用是吸收X線管在工作狀態(tài)下激發(fā)的氣體，將X線管內(nèi)氣體降至最低來提高真空度，使X線管性能更穩(wěn)定。4、裝配有陰極環(huán)7、陰極帽10的陰極頭9與陰極筒11 一起裝在托盤13內(nèi)固定。在陰極筒11前端位于玻殼3外設(shè)有一公共端15，為固定裝配引線16用。三、玻殼3 :是采用熔點(diǎn)高、絕緣強(qiáng)度大、膨脹系數(shù)小的玻璃制成，內(nèi)部抽真空。其作用是用來支撐陰、陽(yáng)兩極和保持管內(nèi)的真空度。玻殼3 —端與陰極可伐14焊接，另一端與陽(yáng)極可伐圈2焊接。在玻殼3底部有一抽真空的真空嘴17。
權(quán)利要求1.ー種旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管，是由陽(yáng)扱、陰極和玻殼三部分組成，陽(yáng)極和陰極分別置于玻殼兩側(cè)內(nèi)部；其特征在于 玻殼ー側(cè)的陽(yáng)極是由靶盤、轉(zhuǎn)子和陽(yáng)極可伐圈組成；靶盤固定在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸頂端中心；靶盤為雙層結(jié)構(gòu)，以鑰基或石墨基為底層，上層覆蓋錸鎢合金靶面；陽(yáng)極可伐圈一端與轉(zhuǎn)子內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸承襯套焊接在一起，另一端與玻殼的玻璃焊接；轉(zhuǎn)子底部留有ー個(gè)內(nèi)螺紋ロ，通向管外，內(nèi)螺紋口外接陽(yáng)極固定螺栓； 玻殼另ー側(cè)的陰極是由陰極頭、陰極環(huán)、陰極帽、陰極筒、陰極杯和陰極可伐組成；陰極頭位于玻殼內(nèi)的偏心部位，在陰極頭內(nèi)裝有陰極燈絲；陰極頭后部固定有陰極環(huán)，陰極頭的前部固定有陰極帽；在陰極帽前的玻殼中心部位為陰極筒，陰極筒外固定有陰極杯；陰極頭、陰極筒一起固定在托盤上；陰極可伐一端與陰極筒固定，另一端與玻殼的玻璃焊接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管，其特征在于所述靶盤的靶面為凸?fàn)顖A盤，靶面具有傾斜角。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管，其特征在于靶盤中心用鑰螺母固定在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸頂端。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管，其特征在于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度在8，500轉(zhuǎn)/分至10，000轉(zhuǎn)/分。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管，其特征在于在陰極頭內(nèi)裝有陰極燈絲，陰極燈絲形狀為螺線管狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋轉(zhuǎn)型大容量大功率X線管，其特征在于在陰極筒內(nèi)通過沖壓的方式固定有消氣劑。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的X線機(jī)的核心部件-X線管，為一種旋轉(zhuǎn)型大容量大功率的X線管。它由玻殼、陽(yáng)極和陰極三部分組成；玻殼一側(cè)的陽(yáng)極是由靶盤、轉(zhuǎn)子和陽(yáng)極可伐圈組成。靶盤固定在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸頂端中心。陽(yáng)極可伐圈一端與轉(zhuǎn)子內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸承襯套焊接，另一端與玻殼的玻璃焊接。轉(zhuǎn)子后端外接任意型號(hào)的陽(yáng)極固定螺栓。玻殼另一側(cè)的陰極是由陰極頭、陰極環(huán)、陰極帽、陰極筒、陰極杯和陰極可伐組成。在陰極頭內(nèi)裝有陰極燈絲。陰極頭、陰極筒一起固定在托盤上。陰極可伐一端與陰極筒固定，另一端與玻殼的玻璃焊接。本實(shí)用新型性能穩(wěn)定性高、使用壽命長(zhǎng)重量輕、散熱快，可使成像質(zhì)量更清晰。
文檔編號(hào)H01J35/16GK202434461SQ201120541948
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者王建軍 申請(qǐng)人:王建軍