CN102623284A

CN102623284A - X射线屏蔽连接器

Info

Publication number: CN102623284A
Application number: CN2012100203191A
Authority: CN
Inventors: T·D·谢菲尔; R·K·霍克史密斯; E·埃马奇
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-01-10
Filing date: 2012-01-10
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2032-01-10
Also published as: US20120178297A1; CN102623284B; US8512059B2

Abstract

本发明涉及X射线屏蔽连接器。本发明涉及连接器内离焦X射线辐射衰减。在一个实施例中，提供一种连接器X射线屏蔽能力。连接器包括具有用于电缆以及电连接的开口的外壳。连接器还包括由掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料制成的X射线屏蔽衬里。X射线屏蔽衬里设置在外壳内，并且还包括用于电缆和电连接的开口。

Description

X射线屏蔽连接器

技术领域

在此公开的主题涉及用于X射线系统的连接器的外壳和/或内部材料，尤其地涉及连接器内的X射线屏蔽机构。

背景技术

已知并且当前已使用各种设计的许多辐射成像系统。这样的系统被设计成为了产生X射线，其朝向所关心的物体引导并且使所关心的物体暴露于电离辐射。X射线穿越和通过物体，并冲击X射线感光胶片或数字检测器。在医疗诊断的背景下，例如，这样的系统可用于使内部解剖显像化并识别患者疾病。在其他X射线运用应用中，可使各种装配装置、生产部件、行李、包裹及其他对象成像，以便为安全、完整性及其他目的而评估它们的内容物。通常，被本公开提及的X射线系统的类型可包括投射X射线系统、荧光系统、X射线断层造影合成系统、计算机断层摄影系统和各种混合的或组合的模态系统，其利用结合诸如超声、正电子发射断层显像、磁共振成像等等的其他成像物理的X射线成像。其他非故意的X射线生成系统包括但不局限于用于旧电视的常规的真空管。

通常，X射线管由阴极和阳极组成。阴极通常具有用于产生电子的热离子丝。阳极通常具有对于阴极和丝设置的靶区。电力通常通过将X射线系统连接至(多个)电源的(多个)高压连接器被供应至阴极或阳极或两者。电压以电位差的方式被施加于阴极和/或阳极，从而产生电场。电流同样被施加于阴极丝，从而导致丝加热。当超过丝材料的功函数时，从阴极内的丝出现热离子发射，并且该阴极发射电子。由于阴极/阳极电压电位差，所以这些电子从阴极朝阳极靶加速，其中电子最终冲击靶。一旦靶被电子流轰击，则它产生X射线辐射。

尽管电子流在正确的位置与阳极靶相撞，但有些X射线没有朝所关心的物体通过期望的孔隙离开，而是在整个X射线管上被散射回。必须包含在X射线管中产生的这种离焦X射线辐射，使得X射线系统操作者和物体不暴露于过度的辐射，并且不存在于与X射线成像系统的干涉。可包含这些X射线的一个区域包括高压功率连接器。传统地，这些连接器包括被包含在连接器外壳内或连接器外壳外的单独的X射线屏蔽装置。这些外壳典型地利用类似钨或铅的高密度材料制成，并因为成本或安全原因被保存在复杂组件内。尽管这些屏蔽组件帮助减少对离焦X射线辐射的暴露，但单独的X射线屏蔽组件常常可能需要昂贵且复杂的制造过程。此外，这些屏蔽组件由于基于所述制造复杂性的设计的限制而在屏蔽X射线方面不太有效。因此，存在对较低成本、较简单的制造方法的需求，用于例如高压连接器外壳的外壳内的更有效的X射线屏蔽机构。

发明内容

在一个实施例中，提供一种包括外壳的连接器，该外壳具有用于电缆的电缆口和用于电连接的连接器口。另外，连接器具有设置在外壳中的X射线屏蔽衬里，其具有用于电缆通过的开口和用于电连接的开口。衬里由掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料形成。

在另一实施例中，提供一种连接器，其包括具有用于电缆的电缆口和用于电连接的连接器口的外壳、延伸通过电缆口的电缆和设置在外壳中的杯状件。电缆延伸到杯状件中，并且至少一个导体电联接至杯状件中的电缆。另外，包括掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料的X射线屏蔽衬里设置在外壳中。屏蔽衬里具有用于电缆通过的开口和用于电连接的开口。连接器还具有设置在杯状件中的第一灌注材料和设置在杯状件与衬里之间的第二灌注材料。

在又一实施例中，提供一种制造连接器的方法，包括：将X射线屏蔽衬里设置在外壳中，该衬里包括掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料；在至少部分地被衬里包围的体积中实现电缆与至少一个导体之间的电连接；和灌注该体积。

附图说明

当参考附图阅读以下的详细说明时，将更好地理解本发明的这些及其他的特征、方面和优点，在附图中，相同的附图标记遍及附图表示相同的部件，其中：

图1是根据本发明的实施例的X射线屏蔽连接器的透视图；

图2是X射线屏蔽连接器的侧视剖面图；以及

图3是在图2中描绘的X射线屏蔽连接器的实施例的顶视图。

具体实施方式

利用单独的X射线屏蔽组件的X射线系统连接器可能需要复杂的制造过程，从而导致提高的成本和延长的生产时间。例如，单独的X射线屏蔽组件可能需要附加部件的生产，并且可能需要硬焊或焊接过程以完成连接器装配。另外，用于这些X射线屏蔽的装配过程可能需要接缝，该接缝可能潜在地允许通过屏蔽的X射线泄漏。高的X射线衰减材料还可能是有毒的，或者具有显著的成本约束。因此，现在认识到对于X射线屏蔽连接器可能合乎需要的是将屏蔽材料包括在连接器外壳内。实际上，在这样的构造中，可简化制造过程，从而减低生产成本并缩短制造时间。另外，这样的构造通过去除在单独的X射线屏蔽的装配期间产生的接缝而可减少X射线泄漏。

在该背景下，将X射线屏蔽结合在连接器外壳内可包括将X射线屏蔽材料胶合或注入到连接器外壳中。不同于其他可能的方法，其可能需要通过在屏蔽以及硬焊和/或焊接中需要接缝的过程来制造单独的X射线屏蔽组件，通过将X射线衰减材料设置到连接器外壳中来简化X射线屏蔽的形成，本实施例允许制造复杂性的降低。因此，公开实施例的技术优点可包括制造复杂性和成本的降低、以及由X射线屏蔽中接缝的减少引起的减少的X射线泄漏。

现在转向附图，图1是X射线屏蔽连接器10的视图。X射线屏蔽连接器10包括设计成保护并支撑X射线屏蔽连接器10的内部部件的外壳12。外壳12可包括在两端具有开口的大体上封闭的主体。外壳12还可覆盖开口端中的一个。另外，X射线屏蔽连接器10可包括构造成接受电缆16的电缆口14。此外，X射线屏蔽连接器10可包括构造成实现到X射线系统的电连接的连接器口18。例如，X射线屏蔽连接器10可连接至当被提供高压功率时能够产生电子流的阴极组件。如以下将更详细地讨论地，X射线屏蔽连接器10可包括包含在外壳12内的掺杂有X射线衰减材料的X射线屏蔽衬里20。当离焦X射线到达X射线屏蔽衬里20时，X射线将被衰减，从而防止X射线穿过X射线屏蔽连接器10。

参考为X射线屏蔽连接器10的侧视剖面图的图2，可更清楚地意识到本实施例的优点。X射线屏蔽连接器10可包括设置在外壳12中的X射线屏蔽衬里20。X射线屏蔽衬里20可包括用于电缆16通过电缆口14的开口。另外，X射线屏蔽衬里20可包括允许电连接通过的连接器口18。

为了简化可制造性，可通过将掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料设置(即胶合或注入)到外壳12中来将X射线屏蔽衬里20结合到外壳12中。例如，X射线屏蔽衬里20可包括注入或胶合到外壳12中的掺杂有X射线衰减材料的热塑性塑料或环氧树脂。替代性地，可模制掺杂的可模制材料，使得该掺杂的可模制材料可用作用于X射线屏蔽连接器10的结构外壳12。X射线衰减材料的示例可包括钨、钽、铋和/或铅。通过将X射线屏蔽材料注入或胶合到外壳12中，由于可能不需要单独的屏蔽部件的焊接和/或硬焊，所以可降低制造复杂性。此外，屏蔽材料的注入或胶合可导致无接缝的屏蔽，从而减少离焦X射线辐射逃逸的路径。模制的掺杂的组件还以较轻的重量给当前的选择提供无毒的替代。成形的X射线屏蔽衬里20可包括限定连续的单件结构的直立侧壁和后壁。X射线屏蔽衬里20可提供由X射线系统发射的X射线的屏蔽。当来自X射线系统的X射线与X射线屏蔽连接器10接触时，X射线屏蔽衬里20内的X射线衰减材料将使X射线降低强度，从而屏蔽外部部件免受离焦X射线影响。

另外，X射线屏蔽连接器10可包括在其中可实现与电缆16的电连接的内杯状件22。电缆16可延伸通过电缆口14、X射线屏蔽衬里20中的开口和杯状件22。杯状件中的导体24可(即通过软焊)与电缆中的导体结合，从而形成电连接。X射线屏蔽连接器10还可包括设置在杯状件22内的灌注材料26，从而围住杯状件内的电连接。另外的灌注材料28可设置在X射线屏蔽衬里20中，从而包围杯状件22。

可将凹陷30结合到杯状件22内的灌注材料26中。凹陷可允许导体24与X射线系统之间的电连接。此外，凹陷30可提供用于杯状件22内的电连接的引导路径。

另外，高压连接器可包括螺栓式应变消除系统32。螺栓式应变消除系统32可被设计成允许高压电缆16螺栓连接至外壳12，从而减小X射线屏蔽连接器10在电缆口14处的应变。

图3是图2的X射线屏蔽连接器10的顶视图。如上所述，X射线屏蔽连接器10可包括外壳12，其配置有设计成允许电缆16通过的电缆口14。外壳12还可包括构造成允许电连接的电连接器口18。由掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料制成的X射线屏蔽衬里20可(即通过胶合或注入)设置在外壳12中。另外，杯状件22可设置在外壳内。杯状件22内的导体24可联接至延伸到杯状件22中的电缆16。杯状件可包含包围联接的导体24的灌注材料26。灌注材料26内的一些凹陷30可提供到导体24的通路，而灌注材料26内的其他凹陷30可为实现到X射线屏蔽连接器10的连接的部件提供引导。杯状件22可通过设置在杯状件22与X射线屏蔽衬里20之间的灌注材料28固定在X射线屏蔽连接器10中。另外，外壳12内的凹陷30可设置成附接孔，用于将X射线屏蔽连接器10附接至实现与X射线屏蔽连接器10的电连接的部件(即阴极组件)。

本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳实施方式，且也能使本领域技术人员实践本发明，包括做出和使用任何装置或系统和执行任何合并的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等效结构元件，则这些其它实例预期在权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种连接器，包括：

外壳，其具有用于电缆的电缆口和用于电连接的连接器口；

X射线屏蔽衬里，其设置在所述外壳中并具有用于所述电缆通过的开口和用于所述电连接的开口，所述衬里包括掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述衬里包括限定连续的单件结构的直立侧壁和后壁。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述外壳包括在两端处敞开的大体上封闭的主体和设置在开口端中的一个上并且在所述衬里上的盖。

4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，包括内杯状件，在所述内杯状件中实现与所述电缆的电连接。

5.根据权利要求4所述的连接器，其特征在于，包括设置在所述杯状件中的灌注材料。

6.根据权利要求5所述的连接器，其特征在于，包括设置在所述衬里中并包围所述杯状件的灌注材料。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述衬里包括掺杂有所述X射线衰减材料的热塑性塑料。

8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述衬里包括掺杂有所述X射线衰减材料的环氧树脂。

9.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述X射线衰减材料包括钨、钽、铋和铅中的至少一种。

10.一种连接器，包括：

外壳，其具有用于电缆的电缆口和用于电连接的连接器口；

电缆，其延伸通过所述电缆口；

杯状件，其设置在所述外壳中，所述电缆延伸到所述杯状件中；

至少一个导体，其电联接至所述杯状件中的电缆；

X射线屏蔽衬里，其设置在所述外壳中并具有用于所述电缆通过的开口和用于所述电连接的开口，所述衬里包括掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料；

第一灌注材料，其设置在所述杯状件中；以及

第二灌注材料，其设置在所述杯状件与所述衬里之间。

11.根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，所述衬里包括限定连续的单件结构的直立侧壁和后壁。

12.根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，所述外壳包括在两端处敞开的大体上封闭的主体和设置在开口端中的一个上并且在所述衬里上的盖。

13.根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，所述衬里包括掺杂有所述X射线衰减材料的热塑性塑料。

14.根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，所述衬里包括掺杂有所述X射线衰减材料的环氧树脂。

15.根据权利要求10所述的连接器，其特征在于，所述X射线衰减材料包括钨、钽、铋和铅中的至少一种。

16.一种制造连接器的方法，包括：

将X射线屏蔽衬里设置在外壳中，所述衬里包括掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料；

在至少部分地被所述衬里包围的体积中实现电缆与至少一个导体之间的电连接；以及

灌注所述体积。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在设置于所述体积中的杯状件中实现所述电连接，并且其中，灌注包括灌注所述杯状件的内部体积和所述杯状件与所述衬里之间的体积。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述衬里包括掺杂有所述X射线衰减材料的热塑性塑料。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述衬里包括掺杂有所述X射线衰减材料的环氧树脂。

20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述X射线衰减材料包括钨、钽、铋和铅中的至少一种。

21.一种连接器，包括：

X射线屏蔽外壳，其具有用于电缆通过的开口和用于电连接的开口，所述外壳包括掺杂有X射线衰减材料的可模制合成材料。