CN102290311A - 可修复整块x射线发生装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为可修复整块X射线发生装置，提供一种整块X射线发生装置。该装置包括放置在第一模块中的转子、定子、阳极和阴极，第一模块包括第一冷却回路。该装置还包括放置在第二模块中的高电压变压器，第二模块包括第二冷却回路。第一冷却回路和第二冷却回路相互分开放置，并且第一模块和第二模块其中之一包括阳型连接器，而第一模块和第二模块中的另一个包括配套阴型连接器。

Description

可修复整块X射线发生装置
技术领域
本发明的实施例涉及X射线发生装置，更具体来说，涉及X射线管。
背景技术
X射线发生装置通常包括两个组件：X射线管和高电压发生器。
X射线发生装置的旧式设计包括其中放置了由高电压变压器供电的X射线管的主体。高电压变压器也放置在所述主体中。该主体通常填充有矿物油，以便确保X射线管的冷却。X射线发生装置还包括铅组件(lead component)，以便阻止X射线在某些方向上扩散。
其中X射线管和高电压发生器放置在同一个主体中的这些装置由IEC 60788 Ed.2标准定义为整块类型装置。这些装置不同于其中X射线管和高电压发生器放置在不同壳体中并且通过缆线连接的装置。
整块发生器具有与这种类型的发生器有关的优点。特别是，整块发生器由于不存在组件之间的缆线而趋向于不太昂贵并且更为可靠。
但是，这些X射线发生装置的使用寿命不尽人意。另外，各种组件具有不同的使用寿命。高电压发生器通常具有大约10年的使用寿命，而X射线管具有不到10年的使用寿命。整块装置还具有不允许简单更换X射线管或简单更换高电压变压器的复杂结构。这种更换的复杂度使这种更换具有昂贵的成本，并且一般导致更换整个装置。
已经提出针对改进X射线发生装置的解决方案，特别是在庞大、制造以及所使用材料方面。
本申请人名下的文档FR 2844176为X射线发生装置提供增强X射线管，其中包括采取空气回路形式的冷却回路以及作为陶瓷连接器的电绝缘装置。
该文档中所示的陶瓷连接器通过金属垫圈(metal washer)密封在管中。
连接器、机械上和电气上阴型连接器接纳采用橡胶护套的配套机械和电气阳型连接器。
阳型连接器的护套保持连接绞合线(connection strand)，并且啮合到黄铜法兰中。这种黄铜法兰由旋到X射线管上的盖子沿阴型连接器的方向回推。为此，旋到管上的盖子包括支承于冠部(bears upon acrown)的可伸缩颈。该冠部推送支撑在法兰上的弹簧，它通常具有提供用于啮合到冠部中所制成空腔中的极化装置。
通过这种解决方案，有可能在没有先前用于X射线发生装置的矿物油和铅(lead)的情况下实行。这些组件由于其不能生物降解性质而造成问题，特别是在这些设备的使用期限结束时进行回收期间。
文档FR 2845241提供一种包括主体的X射线发射装置，包括：其中放置了阳极和阴极的主体，所述主体产生防真空密封并且包括其中放置了高电压连接器的孔，高电压连接器以防真空方式阻塞所述孔。
因此，该文档提出通过X射线发射装置的主体中的真空来产生热绝缘。
与现有X射线管相比，该文档所提出的X射线管明显减轻了大约30-50％的量。
因此，这些解决方案在所使用材料方面和庞大方面具有优点，但没有解决组件更换的问题。
因此，寻求研制一种X射线发生装置，它保持了成本、庞大以及所使用材料方面的这些优点，同时允许在单独组件出故障时对其进行更换。
发明内容
按照本发明的一个实施例，提供一种整块X射线发生装置。该装置包括放置在第一模块中的转子、定子、阳极和阴极，第一模块包括第一冷却回路。该装置还包括放置在第二模块中的高电压变压器，第二模块包括第二冷却回路。第一冷却回路和第二冷却回路相互分开放置，并且第一模块和第二模块其中之一包括阳型连接器，而第一模块和第二模块中的另一个包括配套阴型连接器。
根据本发明的一个备选实施例，提供一种模块。该模块包括高电压变压器和冷却回路，该模块还包括直接连接到高电压变压器的高电压连接器。
附图说明
通过纯粹是说明性而不是限制性的且应参照附图来阅读的以下描述，本发明的实施例的其它特征、目的和优点将变得显而易见，附图包括：
图1示出按照本发明的一个实施例的可修复整块X射线发生装置的两个模块；
图2示出按照本发明的一个实施例、图1所示模块的装配图。
具体实施方式
图1和图2示出整块X射线发生器1，其主体包括两个模块：第一模块10和第二模块20。
第一模块包括转子11、定子12、阳极13以及与X射线管对应的阴极14。此外，第一模块包括具有进气口16和出气口41的第一冷却回路15。
第二模块20包括高电压变压器21和第二冷却回路25。
如图1和图2所示，第一模块10包括：定子12，其放置在所述第一模块10外围，由此定义内部空间；以及转子11，其放置在定子12所定义的所述内部空间中。
在所示实施例中，转子11连接到高电压变压器21，以及与阳极13连接，阳极13相对定子12旋转，并且表现为稳固附连到转子11且放置在所述转子11的延伸部分中的盘(disk)。
阳极13通常包括涂敷有能够发射X射线的金属层的外围区域16。
阴极14可固定连接到地，并且放置成面向阳极13的外围区域16。
电子流在阴极14与阳极13之间产生，所述电子流将由阳极13的原子减缓，并且由此将发射X辐射。这种X射线发生引起显著的热释放，从而要求冷却X射线管以及高电压变压器。
其中阳极13正在旋转的所示实施例允许耗散其周围的热量，并且可由此得到显著X射线强度。
其它实施例是可能的，特别是其中阳极13为固定的实施例，这类解决方案特别用于医疗成像中的某些应用。
如图1和图2所示，第一冷却回路15是空气冷却回路，并且包括放置在第一模块10外围的进气口40和出气口41。气流则经过优化，以便冷却定子12和高电压连接器30。
其它实施例是可能的；第一模块的冷却回路15例如可以是开放或闭合冷却回路。
冷却回路可设计成使得除了定子12之外，还冷却阴极14和管10的壳体。
第二模块20的第二冷却回路25通常包括包围高电压变压器21的例如硅树脂或环氧树脂等固体绝缘材料。
其它实施例是可能的，特别是用于第二模块20的空气冷却回路。
朝X射线管所生成的X辐射的外绝缘通过通常用钢来制成的第一模块10的厚度来得到。第一模块的壁在所有方向上都具有充分厚度，用于有效地阻挡除了预期发射方向之外的所有所发射X射线。
通过按照这种方式对第一模块10的厚度起作用，避免了铅的使用，铅虽然对于阻挡X辐射是有效的，但造成环境问题。
因此，与使用矿物油和铅的现有装置相比，所示的X射线发生装置1在制造以及所使用材料方面具有优点。
如图所示，第一模块10与第二模块20之间的连接通过高电压连接器30来进行。高电压连接器通常可用陶瓷来制成。
其中高电压连接器30用氧化物类型的绝缘材料来制成的其它实施例是可能的。
高电压连接器30密封在第一模块10中，并且具有机械阴型截头圆锥体形状。
第二模块20可包括配套阳型连接器32，经适配以便容纳在高电压连接器30的机械阴型截头圆锥体形状中，从而实现两个模块10与20之间的机械连接。高电压发生器21直接连接到高电压连接器30的阳型连接器32。
其它形状可用于连接器30和32，例如彼此相向的两个平坦表面，一个用陶瓷而另一个用橡胶。
因此，整块X射线发生器1通过如图2所示连接两个模块10和20来制成。
通过高电压连接器30，还有可能实现X射线管的电绝缘以及高电压变压器21的电绝缘。
第一冷却回路和第二冷却回路15和25相互分开，使得第一模块10和第二模块20可易于分离和装配。由于使用高电压连接器30而便于这种装配或拆卸，通过高电压连接器30，可在两个模块10与20之间进行连接，同时确保其绝缘。
因此，在第二模块的高电压变压器21或者第一模块10的X射线管出故障的情况下，有可能更换两个模块10或20之一，以便仅更换故障组件，而无需更换整个X射线发生装置1。
与常规装置相比，X射线发生装置的成本降低数个等级。在没有使用任何油的情况下简单部件和冷却回路的使用允许生产成本的降低，并且独立地更换第一模块10或第二模块20的可能性降低维护和使用成本。
因此，所产生的X射线发生装置保留整块X射线发生装置的优点，同时呈现允许更换装置的故障组件的模块化方面。
这种X射线发生装置的示范应用见于放射线照相、乳房造影术、荧光X射线透视装置，并且可更一般地用于任何X射线成像系统。
虽然图1和图2示出单极管(处于高电压的变压器和阳极以及接地阴极)，但是本发明的实施例也适用于双极管(阳极和阴极处于相反的高电压)。
在这种情况下，要求第二模块20的类型的两个模块，第一模块将变压器连接到阳极，第二模块将变压器连接到阴极。
部件表
图1和图2
1 X射线发生装置
10    第一模块
11    转子
12    定子
13    阳极
14    阴极
15    第一冷却回路
20    第二模块
21    高电压变压器
25    第二冷却回路
30    高电压连接器
32    配套阳型连接器
40    进气口
41    出气口

Claims (7)

1.一种整块X射线发生装置，包括：
放置在第一模块中的转子、定子、阳极和阴极，所述第一模块包括第一冷却回路；
放置在第二模块中的高电压变压器，所述第二模块包括第二冷却回路，
其中所述第一冷却回路和所述第二冷却回路相互分开放置，以及
其中所述第一模块和所述第二模块其中之一包括阳型连接器，而所述第一模块和所述第二模块中的另一个包括配套阴型连接器。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述阳型连接器属于陶瓷或氧化物类型。
3.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二冷却回路包括固体绝缘材料。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述固体绝缘材料包括放置在所述第二模块中的硅树脂或环氧树脂。
5.如权利要求1所述的装置，其中，所述第二模块包括液体绝缘回路。
6.如权利要求1所述的装置，其中，所述第一冷却回路是空气冷却回路。
7.一种包括高电压变压器和冷却回路的模块，所述模块还包括直接连接到所述高电压变压器的高电压连接器。
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