CN102723251B - 外壳旋转ct-x射线管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能有效隔断旋转阳极的靶盘上产生的热量传导到轴承处，大大地延长轴承的使用寿命且降低维护成本的外壳旋转CT-X射线管。本发明包括外壳（1）、阴极（2）、阳极靶盘（3）、转子（4）、定子（5）及固定轴（6），所述阴极（2）和所述阳极靶盘（3）分别设置在所述外壳（1）内部的两端，所述外壳（1）与所述阳极靶盘（3）或所述转子（4）的端部固定密封连接，所述外壳（1）及所述阳极靶盘（3）同时随所述转子（4）转动，所述阴极（2）保持静止，所述阴极（2）通过滑环与外部电源电连接，所述外壳内部保持真空状态，所述整个外壳旋转CT-X射线管设置于冷却油中。本发明可应用于医疗诊断设备领域。

Description

外壳旋转CT-X射线管

技术领域

本发明涉及一种外壳旋转CT-X射线管。

背景技术

由X射线的发射机理所决定的X射线管，因其固有的产热能力而使得阳极必须旋转。因此带来阳极的散热只能采用间接传导，即红外辐射法的方式。但X射线管内部为高真空状态，这使得X射线管的散热效率非常低。尤其在大功率的CT机上，由于其工作负载很重，产热很大，对X射线管靶盘的热容量要求很大，导致旋转阳极的轴承承受了更大的重力。在实际应用中，靶盘重量的增加，转速的提高，均加速了轴承的损坏。以目前市场上的X射线管设计，这是一个难以克服的障碍。目前，市场上的X射线管损坏的主要原因是X射线管旋转阳极的轴承损坏。据不完全统计，由这一因素导致的X射线管损坏占到70～80％。若能设计一种能有效降低旋转阳极的轴承处的受热，则能很好地解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能将靶盘上产生的热量直接传导到冷却油中，而轴承直接在冷却油中润滑，从而大大地延长轴承的使用寿命且降低维护成本的外壳旋转CT-X射线管。

本发明所采用的技术方案是：本发明包括外壳、阴极、阳极靶盘、与所述阳极靶盘相固定连接的转子、设置在所述转子外围的定子及通过轴承与所述转子转动配合的固定轴，所述阴极和所述阳极靶盘分别设置在所述外壳内部的两端，所述外壳与所述阳极靶盘或所述转子的端部固定密封连接，所述外壳及所述阳极靶盘同时随所述转子转动，所述阴极保持静止，所述阴极与外部电源电连接，所述外壳内部保持真空状态，所述外壳旋转CT-X射线管设置于冷却油中。

所述阴极包括阴极头及阴极板，所述阴极头设置在所述阴极板的一端上。

在所述阴极板的另一端上设置有带磁性的固定板，在所述外壳的外围与所述固定板相对应的位置处设置有磁体，所述磁体与所述固定板之间磁性相吸。

本发明的有益效果是：由于本发明包括外壳、阴极、阳极靶盘、与所述阳极靶盘相固定连接的转子、设置在所述转子外围的定子及通过轴承与所述转子转动配合的固定轴，所述阴极和所述阳极靶盘分别设置在所述外壳内部的两端，所述外壳与所述阳极靶盘或所述转子的端部固定密封连接，所述外壳及所述阳极靶盘同时随所述转子转动，所述阴极保持静止，所述阴极与外部电源电连接，所述外壳内部保持真空状态，所述外壳旋转CT-X射线管设置于冷却油中，所以，本发明完全颠覆了以往X射线管的旋转阳极在真空中旋转的结构，本发明把所述转子和所述阳极靶盘的一端面直接暴露在冷却油中旋转，所述阳极靶盘上的受轰击面被外壳包围并处于高真空环境中，所述阳极靶盘受到电子轰击后所产生的热量直接传导到冷却油中，则所述阳极靶盘永远工作在极低的温度中，只有极少热能被传导到旋转轴承上，几乎是隔断了阳极靶盘上的热量直接传导到轴承上，而轴承也是在冷却油中运转，属于液体润滑，这大大延长了轴承的使用寿命，此外，由于轴承工作在极低的温度，故其维护成本必然降低。

由于本发明把阳极靶盘、转子和轴承置于冷却油中，对阳极靶盘、转子和轴承直接冷却，所以，所述阳极靶盘就不需要热溶体，可把现有的阳极靶盘上的热溶体去掉，既减少了阳极靶盘的体积，降低了阳极靶盘的质量，加大了功率，又进一步减轻了轴承的负担，减少了轴承的磨损。

由于所述阴极包括阴极头及阴极板，所述阴极头设置在所述阴极板的一端上，在所述阴极板的另一端上设置有带磁性的固定板，在所述外壳的外围与所述固定板相对应的位置处设置有磁体，所述磁体与所述固定板之间磁性相吸，所以，根据异性相吸原理，所述固定板在所述磁体的作用下，保持稳定，从而保证所述阴极头的稳定性，使得阴极头发出的电子能准确地轰击到阳极靶盘的靶面上。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明在外壳固定在所述转子端部时的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例中，本发明包括外壳1、阴极2、阳极靶盘3、与所述阳极靶盘3相固定连接的转子4、设置在所述转子4外围的定子5及通过轴承7与所述转子4转动配合的固定轴6。所述阴极2和所述阳极靶盘3分别设置在所述外壳1内部的两端。所述外壳1与所述阳极靶盘3或所述转子4的端部固定密封连接，在本实施例中，采用焊接密封方式。所述外壳1及所述阳极靶盘3同时随所述转子4转动，所述阴极2保持静止，所述阴极2通过滑环与外部电源电连接。所述外壳内部保持真空状态。所述外壳旋转式CT-X射线管设置于冷却油中。

所述阴极2包括阴极头21及阴极板22，所述阴极头21设置在所述阴极板22的一端上，在所述阴极板22的另一端上设置有带磁性的固定板23，在所述外壳1的外围与所述固定板23相对应的位置处设置有磁体（在附图中未作标示），所述磁体与所述固定板23之间磁性相吸。

所述阴极头21处设置有聚焦罩，其内安装有灯丝，所述灯丝外围连接有引线，所述灯丝呈螺旋管状，材料为钨。所述灯丝用于发射电子，所述聚焦罩对所述灯丝起到保护作用，并可使所述灯丝发射的电子集中成束状飞向阳极靶盘。

本发明在工作时，所述灯丝通过引线接通外围电源，所述灯丝加热升温，升温一定程度后，产生自由电子并云集在其周围，当向两极提供高压电时，阴极与阳极间的电势陡增，处于活跃状态的自由电子，受强有力的吸引，成束的电子在真空中以高速由阴极向转动中的所述阳极靶盘3飞行，对所述阳极靶盘3进行轰击，此时发生能量转换，其中少于1%的能量形成X射线，其余多于99%的能量转换为热量，所形成的X射线由X射线管窗口射出，所述阳极靶盘3受电子轰击所产生的热量直接传递到冷却油中，只有很少一部分的热量传递到旋转轴承上，几乎是隔断了热量直接传导到轴承上。

本发明实际上是阳极旋转，而所述阳极靶盘是直接焊接在所述外壳上。工作时，所述外壳直接暴露在冷却油中转动，可解决旋转阳极球管的散热问题。由于对阳极直接散热，可达到很大的功率。

本发明中所述阳极靶盘是直接通过冷却油进行散热，故可以以较低的速度进行转动。

本发明可应用于医疗诊断设备领域。

Claims (3)

1.一种外壳旋转CT-X射线管，包括外壳（1）、阴极（2）、阳极靶盘（3）、与所述阳极靶盘（3）直接固定连接的转子（4）、设置在所述转子（4）外围的定子（5）及通过轴承（7）与所述转子（4）转动配合的固定轴（6），所述阴极（2）和所述阳极靶盘（3）分别设置在所述外壳（1）内部的两端，其特征在于：所述外壳（1）与所述阳极靶盘（3）或所述转子（4）的端部固定密封连接，所述外壳（1）及所述阳极靶盘（3）同时随所述转子（4）转动，所述阴极（2）保持静止，所述阴极（2）通过滑环与外部电源电连接，所述外壳内部保持真空状态，所述外壳旋转CT-X射线管设置于冷却油中，所述转子和所述阳极靶盘的一端面直接暴露在冷却油中旋转。

2.根据权利要求1所述的外壳旋转CT-X射线管，其特征在于：所述阴极（2）包括阴极头（21）及阴极板（22），所述阴极头（21）设置在所述阴极板（22）的一端上。

3.根据权利要求2所述的外壳旋转CT-X射线管，其特征在于：在所述阴极板（22）的另一端上设置有带磁性的固定板（23），在所述外壳（1）的外围与所述固定板（23）相对应的位置处设置有磁体，所述磁体与所述固定板（23）之间磁性相吸。