CN1007851B - 带有螺线槽轴承的x-射线管 - Google Patents

Abstract

在X射线管具有一液体金属润滑的螺线槽轴承的轴承中，在其支承构件的一个或两个端面上装设推挽式轴承。因此，轴承部件无需进一步固定，就可以在将阳极盘和轴承适当冷却时，极其精确地定出辐射目的点的位置，效果非常显著。

Description

本发明涉及一种X射线管，该射线管包括一由螺旋槽轴承可转动地支承着的阳极盘。

从英国专利2，055，432A（PHN9443）可以知道这种X射线管的情况。在该专利介绍的X射线管中，一具有一转子的可转动阳极系统系支承在螺旋槽轴承和磁性轴承中，使其可靠地悬挂着。后一个轴承是专供阳极系统轴向定位用的。增设磁性轴承实质上使X射线管更昂贵，而且这种轴承的磁场相当强，会干扰X射线图象增强器/电视网络或X射线管本身的电子束。

本发明的目的是想不用另加磁性轴承或其它轴承而可以保留螺旋槽轴承那引人注目的性能。为达到此目的，本发明提出的这种X射线管具有这样的特征：螺旋槽轴承的轴向外层部分系由推挽轴承构成，液体金属润滑剂配合螺旋槽的条纹在轴承转动时在此部位产生较强的负压。

在液体中是可以产生较强的负压的，这视液体的性能（例如液体的表面能）、辅助条件（例如装液体的空间）和液体的纯度而定。当液体中易产生汽泡时，这种负压就会消失或不会产生。为防止产生这种汽泡，应避免液体中有杂质和液体容器壁有尖锐的部分。为了在这方面取得适当的效果，液体应对容器壁有较大的附着力。有关这方面更详细的介绍可参看《科学的美国人》227，1972年7第六期，第58至71页;有关上述推挽式螺旋槽轴承更详细的介绍可参看《菲利浦技术评论》一九七五年第35卷，第1期，第11至14页。

在本发明的一个较佳实施例中，轴承的配合支承表面由钼和/或钨制成，具金属润滑剂含镓，例如一种镓铟锡合金。轴向配合支承表面和 其中所设的螺旋槽不包含干扰性的突变因素，而且是用润滑剂适当润湿处理过的，镓铟锡合金的表面能高，且具有附着到适当器壁材料大致上超过附着能的附着力，因而适合用以产生较大的负压。这样，轴承转动时就产生自行调节的内部偏移，因而无需用另外的轴承给轴承定位。

在另一个较佳实施例中，毗邻配合支承表面的轴承表面都设有防湿层，该防湿层由与本专利同时申请的专利申请书PHN10，822中所介绍的乙酰丙酮钛的异丙醇溶液组成。

根据本发明的X射线管的一个实施例包括一具有圆柱形轴承部件的单螺旋槽轴承，该圆柱形轴承部件制成推挽式螺旋槽轴承的形式，用以在轴向起支承作用，方法是在轴承部件的至少一个端面上设能产生负压的螺旋槽纹。这种结构的轴承可设有沟槽，供循环轴承润滑剂之用。单向轴承是可能会大大破坏阳极盘相对于轴承的平衡的，这时可以在远离阳极盘的阳极盘轴段装一个平衡块。装有这类推挽式轴承的X射线管值得注意的地方是，它的支架是用陶瓷制成的，因而可使其阳极保持在任何所希望的电位。

下面参照附图详细说明本发明的一些较佳实施例。附图中，图1是X射线管的纵向剖视图。该X射线管包括带射线输出窗4的管体2、底部6和带灯丝10的阴极8。阳极盘12装在阳极杆14上，转子18和轴承套20则由装配环16固定到阳极杆14上。管底部6包括，例如，如美国专利4，024，424所介绍的陶瓷连接块22。连接块上装有一柔韧的导电管24。导电管24上装有一在径向和轴向上镶嵌入轴承套20的圆柱形轴承部件26。轴承部件26在其圆柱形表面27上有一个螺旋槽径向轴承，该轴承包括一由两反向取向的槽纹29和31构成的人字形条纹30螺旋槽、大体上无槽的中间部分和一由两反向取向的条纹33和35构成的第二人字形条纹34螺旋槽。轴承部件26两端面36和38上有各个具有螺旋槽44条纹（其正面图例如如图1a所示）的推挽式螺旋槽轴向轴承40和42。此螺旋槽条纹也是由 两反向取向的螺旋槽条纹43和45构成的人字形条纹。当供以适当的润滑剂时，图1所示的槽条纹产生如图1a中用编号46表示的压力分布△P。这方面在上述《菲利浦技术评论》中有更详细的介绍。轴承部件26的两端面36和38上一般都可设这类螺旋槽轴承。两端板48和50与轴承套20之间的界面（轴向轴承40和42即分别与这些界面相配合）都设有防湿层，以防润滑剂通过这些表面逸出。端板48和50可以设沟槽，以便可以迫使径向堆积的润滑剂在轴承中循环，这有助于润滑过程的进行。平衡块52可装在轴承套上，以消除阳极系统在旋转过程中在质量上出现相对于轴承的不平衡。特别是为了限制阳极盘的温度而在X射线管中采用冷却器时，而且也特别是有了上述轴承时，就可以始终极其精确地给电子束的靶子从而也给待发射的X射线束的目的点定位。因此，在装有这种X射线管的X射线装置中可以得出相当清晰和稳定的电子束的几何形状，从而提高这种X射线装置的成象质量。

Claims (10)

1、一种X射线管，包括一由轴承构件可转动地支承着的阳极盘，该轴承构件具有圆柱面和轴向面部分，该X射线管的特征在于，所述轴承构件的一轴向面上具有一推挽式轴承，在该轴向面上具有多个螺旋槽的条纹，当所说轴承构件转动时，液体金属润滑剂配合这些螺旋槽的条纹，在此轴向面上产生较强的负压。

2、如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所说轴承构件的支承表面由钼和/或钨制成，所说金属润滑剂含一种镓合金。

3、如权利要求2所述的X射线管，其特征在于，在靠近所说轴承构件的轴间面的境界表面设有乙酰丙酮钛防湿层。

4、如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所说液体金属润滑剂含有铋、铟和锡中的一种金属或它们的组合物。

5、如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，具有一带有转子和轴承套筒的旋转轴，所说阳极盘系装在该旋转轴上。

6、如权利要求5所述的X射线管，其特征在于，所说轴承套筒设有循环所说润滑剂用的沟槽。

7、如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，所说轴承构件具有复动式的构造，并且有两个端面，在每一端面上设有推挽式轴承，各端面带有能产生负压的螺旋槽的条纹。

8、如权利要求5所述的X射线管，其特征在于，所说轴承构件具有两个轴向面，所说旋转轴在所说轴承构件的远离阳极盘的一侧设有平衡块，从而使轴承构件和阳极盘的组合体的重心至少位于两个轴向面之间实质上中间的位置。

9、如权利要求1所述的X射线管，其特征在于，在该X射线管内，阳极轴和中间陶瓷结构材料支承着阳极盘。

10、如权利要求9所述的X射线管，其特征在于，为将电子束的辐射靶精确稳定地安置到所说阳极盘上，给所说阳极盘和所说轴承构件配备了一个限制其温度上升的冷却器。