本發(fā)明涉及X射線管技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管。
背景技術(shù):
X射線管是工作在高電壓下的真空二極管。包含有兩個電極:一個是用于發(fā)射電子的燈絲,作為陰極,另一個是用于接受電子轟擊的靶材,作為陽極,兩級均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外殼內(nèi)。隨著科技的進步,X射線管的制造技術(shù)發(fā)展的越來越成熟,將X射線管安裝于X射線機上應(yīng)用在無損檢測領(lǐng)域十分廣泛。
目前,現(xiàn)有的X射線管,其結(jié)構(gòu)由陽極、陰極和固定兩極并保持玻璃管內(nèi)高真空的玻璃殼等三部分組成,陽極和陰極均固定于玻璃殼內(nèi),屬于固定X射線管最簡單的一種。在對電力設(shè)備進行無損檢測時,X射線管被安裝在X射線機上,通過多次轉(zhuǎn)動X射線機以拍攝不同角度的被檢測設(shè)備,以進行無損檢測。
但是,隨著無損檢測技術(shù)的快速發(fā)展,為滿足高效、快速的作業(yè)要求,需要提高無損檢測的工作效率,但是現(xiàn)有的X射線管應(yīng)用到現(xiàn)場作業(yè)過程中時,又由于電力系統(tǒng)使用的X射線機的重量比較大,為了拍攝不同角度的目標(biāo)設(shè)備并獲得清晰的圖像,需要工人多次轉(zhuǎn)動X射線機來使被檢測設(shè)備接受更多的正面輻射,這種操作十分困難,且耗費勞動力,工作效率低。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,以解決現(xiàn)有的X射線管應(yīng)用到無損檢測領(lǐng)域時,耗費勞動力且工作效率低的問題。
根據(jù)本發(fā)明的實施例,提供了一種陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,包括:陰極、陽極、真空管和驅(qū)動裝置,其中,
所述陽極和所述陰極均設(shè)置于所述真空管內(nèi);
所述真空管包括真空罩、陰極固定管和陽極固定管;
所述真空罩的相對兩側(cè)分別與所述陰極固定管和所述陽極固定管相連通;
所述陰極固定管的中心線和所述陽極固定管的中心線重合;
所述陰極固定管和所述陽極固定管的外側(cè)分別設(shè)置一線圈;
所述陰極固定管和所述陽極固定管內(nèi)分別設(shè)置一所述驅(qū)動裝置,所述驅(qū)動裝置與所述線圈相連接;
所述陽極包括陽極頭、陽極柄、靶材固定部和旋轉(zhuǎn)部;
所述旋轉(zhuǎn)部固定于所述陽極柄上,所述旋轉(zhuǎn)部用于帶動所述陽極柄旋轉(zhuǎn);
所述旋轉(zhuǎn)部通過轉(zhuǎn)軸與所述陽極固定管內(nèi)的所述驅(qū)動裝置相連接;
所述陽極頭與所述陽極柄相互垂直;
所述陽極頭的橫截面面積逐漸減小,所述陽極頭的外圓周形成斜角;
所述靶材固定部設(shè)置于所述陽極頭的外部斜角處;
所述陰極包括燈絲罩、鎢絲和陰極根部;
所述陰極根部通過轉(zhuǎn)軸與所述陰極固定管內(nèi)的所述驅(qū)動裝置相連接;
所述鎢絲設(shè)置于所述燈絲罩內(nèi);
所述燈絲罩的一端與所述陰極根部相連接;
所述燈絲罩上設(shè)有電子束發(fā)射口,所述電子束發(fā)射口與所述靶材固定部相對。
優(yōu)選地,所述陽極頭的外圓周處設(shè)有突起,所述靶材固定部設(shè)置于所述突起上。
優(yōu)選地,所述突起的形狀為圓環(huán)形。
優(yōu)選地,所述陽極頭的形狀為圓臺形。
優(yōu)選地,所述靶材固定部的形狀為圓環(huán)形。
優(yōu)選地,所述陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管還包括:電源,所述電源的兩極分別與設(shè)置于所述陽極固定管和所述陰極固定管外側(cè)的線圈相連接。
優(yōu)選地,所述驅(qū)動裝置為電機。
優(yōu)選地,所述真空管為真空玻璃管。
由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明實施例提供的一種陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,包括:陰極、陽極、真空管和驅(qū)動裝置,陽極和陰極均設(shè)置于真空管內(nèi);真空管包括真空罩、陰極固定管和陽極固定管;陰極固定管和陽極固定管內(nèi)分別設(shè)置一與線圈相連接的驅(qū)動裝置;陽極的陽極柄通過旋轉(zhuǎn)部與驅(qū)動裝置相連接;陰極的陰極根部與驅(qū)動裝置相連接。本發(fā)明提供的X射線管,其陰極和陽極均具有旋轉(zhuǎn)功能,接通電源后,由驅(qū)動裝置驅(qū)動二者同時旋轉(zhuǎn),陰極的鎢絲產(chǎn)生的電子束從電子束發(fā)射口發(fā)出,轟擊位于陽極的靶材固定部上的靶材,進而陽極的靶材高效的產(chǎn)生X射線,并由環(huán)形的突起的任何位置向外輻射,由于靶材附著在環(huán)形的靶材固定部上,進而靶材產(chǎn)生的X射線可以向不同的方向輻射,且陰極和陽極同時旋轉(zhuǎn),可達到旋轉(zhuǎn)輻射的目的,使得被檢測的電力設(shè)備的任何部位均可接收到正面輻射。因此,本發(fā)明提供的X射線管,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,無需耗費勞動力進行操作,工作效率高,可以應(yīng)用到許多工業(yè)X射線機的場合。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例示出的陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為圖1中陽極頭的俯視圖。
圖示說明:
其中,1-真空管,11-真空罩,12-陽極固定管,13-陰極固定管,14-線圈,2-陽極,21-陽極頭,22-陽極柄,23-旋轉(zhuǎn)部,24-靶材固定部,25-突起,3-陰極,31-燈絲罩,32-鎢絲,33-陰極根部,34-電子束發(fā)射口,4-電源。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
請參閱圖1,根據(jù)本發(fā)明實施例提供的一種陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,包括:陰極3、陽極2、真空管1和驅(qū)動裝置,其中,
所述陽極2和所述陰極3均設(shè)置于所述真空管1內(nèi);
所述真空管1包括真空罩11、陰極固定管13和陽極固定管12;
所述真空罩11的相對兩側(cè)分別與所述陰極固定管13和所述陽極固定管12相連通;所述陰極固定管13的中心線和所述陽極固定管12的中心線重合;所述陰極固定管13和所述陽極固定管12的外側(cè)分別設(shè)置一線圈14;
所述陰極固定管13和所述陽極固定管12內(nèi)分別設(shè)置一所述驅(qū)動裝置,所述驅(qū)動裝置與所述線圈14相連接;
具體地,本發(fā)明實施例提供的X射線管,其中陽極和陰極均具有旋轉(zhuǎn)功能,在無損檢測領(lǐng)域,將陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管安裝到X射線機上,對電力設(shè)備進行無損檢測,由于該X射線管自身具有旋轉(zhuǎn)功能,替代了傳統(tǒng)的為全面拍攝到被檢測的電力設(shè)備的圖像而需要旋轉(zhuǎn)體積較大的X射線機的方式,本發(fā)明提供的X射線管利用自身的旋轉(zhuǎn),即可全面拍攝圖像,減輕了工作人員的勞動力,并且工作效率更高。
本發(fā)明實施例提供的陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,其中的真空管1由真空罩11、陽極固定管12和陰極固定管13組成,陽極固定管12和陰極固定管13分別位于真空罩11的相對襯的兩側(cè)。
陽極固定管12和陰極固定管13的外側(cè)分別設(shè)有一線圈14,用于連通電源4;內(nèi)側(cè)分別設(shè)有驅(qū)動裝置,用于驅(qū)動陽極2和陰極3的旋轉(zhuǎn),線圈14與驅(qū)動裝置相連接,電源4通過線圈14為驅(qū)動裝置提供動力。本發(fā)明實施例中,驅(qū)動裝置為電機。
本實施例中提供的真空管1為真空玻璃管,由于X射線對人體有害,因此使用真空管1將陽極2和陰極3包裹住,防止X射線外泄,以保護在工業(yè)環(huán)境下作業(yè)的工人。
所述陽極2包括陽極頭21、陽極柄22、靶材固定部24和旋轉(zhuǎn)部23;
所述旋轉(zhuǎn)部23固定于所述陽極柄22上,所述旋轉(zhuǎn)部23用于帶動所述陽極柄22旋轉(zhuǎn);所述旋轉(zhuǎn)部23通過轉(zhuǎn)軸與所述陽極固定管12內(nèi)的所述驅(qū)動裝置相連接;
所述陽極頭21與所述陽極柄22相互垂直;所述陽極頭21的橫截面面積逐漸減小,所述陽極頭21的外圓周形成斜角;
所述靶材固定部24設(shè)置于所述陽極頭21的外部斜角處;
具體地,本實施例提供的陽極2由陽極頭21、與陽極頭21相互垂直的陽極柄22、固定于陽極柄22上的旋轉(zhuǎn)部23以及靶材固定部24組成。
本實施例中陽極頭21的形狀為圓臺形,如圖2所示,陽極頭21與陽極柄22相連接的一側(cè)直徑大于另一側(cè)的直徑,使得陽極頭21的外圓周表面呈現(xiàn)斜角,而靶材固定部24設(shè)置于陽極頭21的由斜角形成的環(huán)形斜邊處,靶材固定部24為圓環(huán)形,恰好圍繞在陽極頭21的外圓周表面,靶材固定部24用于安裝靶材,由于靶材附著在環(huán)形斜邊處,且與陰極3相對,可使陰極3發(fā)射的電子束恰好可轟擊到靶材上。
本發(fā)明實施例中,靶材可選用鎢靶,還可使用鉬、銅、鎳、鈷等材料,且陽極頭21的形狀包括但不限于圓臺形,還可為其他形狀,本發(fā)明實施例不做具體限定。
本實施例中,旋轉(zhuǎn)部23與陽極固定管12內(nèi)的驅(qū)動裝置相連接,當(dāng)接通電源4后,驅(qū)動裝置通過線圈14獲得動力以驅(qū)動旋轉(zhuǎn)部23旋轉(zhuǎn),而旋轉(zhuǎn)部23與陽極柄22相連接,陽極柄22與陽極頭21相連接,從而帶動整個陽極2旋轉(zhuǎn),靶材接收到陰極3的電子束轟擊后產(chǎn)生X射線,陽極2的旋轉(zhuǎn)使得X射線可以向不同的方向輻射,從而可以照射到不同部位的被檢測電力設(shè)備,以進行無損檢測。
陽極2在受到驅(qū)動力進行旋轉(zhuǎn)時,固定有旋轉(zhuǎn)部23的陽極柄22作為轉(zhuǎn)子,而設(shè)置于陽極固定管12外側(cè)的線圈14作為定子,電源4通過線圈14為驅(qū)動裝置提供動力,轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)。
所述陰極3包括燈絲罩31、鎢絲32和陰極根部33;所述陰極根部33通過轉(zhuǎn)軸與所述陰極固定管13內(nèi)的所述驅(qū)動裝置相連接;
所述鎢絲32設(shè)置于所述燈絲罩31內(nèi);所述燈絲罩31的一端與所述陰極根部33相連接;所述燈絲罩31上設(shè)有電子束發(fā)射口34,所述電子束發(fā)射口34與所述靶材固定部24相對。
具體地,本發(fā)明實施例提供的陰極3由燈絲罩31、位于燈絲罩31內(nèi)的鎢絲32以及與燈絲罩31相連接的陰極根部33組成。
陰極根部33與設(shè)置于陰極固定管13內(nèi)的驅(qū)動裝置相連接,電源4接通后,驅(qū)動裝置通過線圈14獲得動力,驅(qū)動陰極根部33旋轉(zhuǎn),進而帶動整個陰極3開始旋轉(zhuǎn)。
陰極3一邊旋轉(zhuǎn),一邊發(fā)射電子束,電子束由電子束發(fā)射口34射出,由于電子束發(fā)射口34與安裝靶材的靶材固定部24相對,因此,電子束可很容易地轟擊陽極靶材,使靶材高效地產(chǎn)生X射線。
陰極3旋轉(zhuǎn)時,陰極根部33作為轉(zhuǎn)子,設(shè)置于陰極固定管13外側(cè)的線圈14作為定子,電源4通過線圈14為驅(qū)動裝置提供動力,轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn)。
陰極3處設(shè)置的燈絲罩31,可作為聚焦罩,對電子束起到聚焦作用,使得電子束在靶面上產(chǎn)生聚焦斑,以便X射線從聚焦斑射出。
電源4接通后,位于燈絲罩31內(nèi)的鎢絲32產(chǎn)生電子束,由于陰極3的工作溫度約為2000K,使得發(fā)射出的電子束經(jīng)數(shù)萬至數(shù)十萬伏高壓加速后撞擊陽極靶材。而燈絲罩的電位等于或低于陰極3,迫使電子束聚焦在靶面上的一個狹窄區(qū)域內(nèi),形成焦斑,X射線就從焦斑上向各個方向輻射。
優(yōu)選地,所述陽極頭21的外圓周處設(shè)有突起25,所述靶材固定部24設(shè)置于所述突起25上。
陽極頭21的斜邊處還設(shè)有突起25,突起25的形狀為圓環(huán)形,恰好可覆蓋住陽極頭21的環(huán)形斜邊,且同樣是環(huán)形的靶材固定部24設(shè)置于突起25上。靶材固定部24上的靶材被陰極3的電子束轟擊后產(chǎn)生的X射線沿弧形突起25向外輻射。
優(yōu)選地,所述陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管還包括:電源4,所述電源4的兩極分別與設(shè)置于所述陽極固定管12和所述陰極固定管13外側(cè)的線圈14相連接。
由于X射線管在輻射X射線時,需要在接通低壓電源并且由高壓發(fā)生器加速后才能產(chǎn)生X射線,因此,在X射線管的外側(cè)連接有電源4,電源4的陽極連接陽極固定管12外側(cè)的線圈14,電源4的陰極連接陰極固定管13外側(cè)的線圈14,接通電源后,一邊通過位于陽極2處的線圈14給驅(qū)動裝置提供動力,驅(qū)動裝置通過旋轉(zhuǎn)部23驅(qū)動陽極柄22的旋轉(zhuǎn),進而帶動陽極頭21旋轉(zhuǎn);另一邊通過位于陰極3處的線圈14給驅(qū)動裝置提供動力,驅(qū)動裝置驅(qū)動陰極根部33旋轉(zhuǎn),進而帶動燈絲罩31進行旋轉(zhuǎn),使得X射線管的陰陽兩極均具有旋轉(zhuǎn)功能。
本發(fā)明實施例提供的陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,其具體工作原理為:先給陰極固定管13和陽極固定管12外側(cè)的線圈14接通電源4,為與兩側(cè)線圈14相連接的驅(qū)動裝置提供動力,由驅(qū)動裝置分別驅(qū)動陰極3和陽極2的旋轉(zhuǎn);陰極3和陽極2同時旋轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)時,陽極2的陽極柄22和陰極3的陰極根部33作為轉(zhuǎn)子,而兩側(cè)的線圈14作為定子。由于陰極3的電子束發(fā)射口34正對陽極2的環(huán)形靶材固定部24,因此,位于電子束發(fā)射口34處的鎢絲32經(jīng)高壓產(chǎn)生電子束后恰好可轟擊陽極2的靶材,使得陽極2的靶材高效地產(chǎn)生X射線,X射線可從環(huán)形的突起25的任何位置向外輻射,由于陽極2正在旋轉(zhuǎn),進而可使X射線向不同的方向輻射,達到旋轉(zhuǎn)輻射的目的。
本發(fā)明實施例提供的陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,可安裝到工業(yè)X射線機上,可以起到輔助旋轉(zhuǎn)X射線機的作用,在對電力設(shè)備進行無損檢測時,X射線機無需旋轉(zhuǎn),只需保持靜止并與被檢測的電力設(shè)備相對,而由安裝在X射線機上的X射線管進行旋轉(zhuǎn)輻射,本發(fā)明提供的X射線管陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能,通過旋轉(zhuǎn)輻射,可使被檢測的電力設(shè)備的任何部位均可接收到正面輻射,進而可使成像板接收到全部且清晰的圖像。
由以上技術(shù)方案可知,本發(fā)明實施例提供的一種陰陽兩極具有旋轉(zhuǎn)功能的X射線管,包括:陰極3、陽極2、真空管1和驅(qū)動裝置,陽極2和陰極3均設(shè)置于真空管1內(nèi);真空管1包括真空罩11、陰極固定管13和陽極固定管12;陰極固定管13和陽極固定管12內(nèi)分別設(shè)置一與線圈14相連接的驅(qū)動裝置;陽極2的陽極柄22通過旋轉(zhuǎn)部23與驅(qū)動裝置相連接;陰極3的陰極根部33與驅(qū)動裝置相連接。本發(fā)明提供的X射線管,其陰極3和陽極2均具有旋轉(zhuǎn)功能,接通電源4后,由驅(qū)動裝置驅(qū)動二者同時旋轉(zhuǎn),陰極3的鎢絲32產(chǎn)生的電子束從電子束發(fā)射口34發(fā)出,轟擊位于陽極2的靶材固定部24上的靶材,進而陽極2的靶材高效的產(chǎn)生X射線,并由環(huán)形的突起25的任何位置向外輻射,由于靶材附著在環(huán)形的靶材固定部24上,進而靶材產(chǎn)生的X射線可以向不同的方向輻射,且陰極3和陽極2同時旋轉(zhuǎn),可達到旋轉(zhuǎn)輻射的目的,使得被檢測的電力設(shè)備的任何部位均可接收到正面輻射。因此,本發(fā)明提供的X射線管,結(jié)構(gòu)簡單,使用方便,無需耗費勞動力進行操作,工作效率高,可以應(yīng)用到許多工業(yè)X射線機的場合。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。