CN105869975A - 一种高可靠性安检陶瓷x射线管 - Google Patents

一种高可靠性安检陶瓷x射线管 Download PDF

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Abstract

本发明涉及检测设备中的关键零部件，是一种高可靠性安检陶瓷X射线管，包括有阳极组件和阴极组件，阳极组件中有阳极头与阴极组件中的聚焦盘相对布置，其特征是：阳极组件与阴极组件是采用陶瓷外壳对接装为一体，所述阳极头和聚焦盘均置于陶瓷外壳内，阳极组件上设有射线输出窗位于陶瓷外壳之外，并且所述的阳极头为锥形头结构，所述的聚焦盘中开设有小圆型腔和大圆型腔呈帽形结构，大圆型腔位于外端与阳极头相对布置，且大圆型腔的内径大于阳极头的最大外径；在阳极头尾端加装有水冷套，本发明解决了现有安检管可靠性差，使用寿命较短的问题，主要用于各种安检设备。

Description

一种高可靠性安检陶瓷X射线管
技术领域
本发明涉及安全检测设备中的关键零部件，尤其是一种高可靠性安检陶瓷X射线管。
背景技术
安检管是安检设备中的核心零部件之一，它主要由阳极组件4和阴极组件1通过玻璃外壳3连接一体构成，参见图1.现有安检管存在的问题是:采用玻璃外壳3容易破碎损坏；2.其中阳极组件中的阳极头6为柱形结构，阳极头的外径与阴极组件的聚焦盘5外径接近相同，（而大于聚焦盘的内径），这种结构使电场分布不合理，阴极发射的电子极易打到外壳上，严重影响产品的使用寿命，国标使用寿命为500小时，一般较好的安检管可达到1000小时以上，但安检设备是一种长期连续工作的设备，其使用寿命仍然不够理想；3.现有安检管中的阴极组件中的射线输出窗2是设在壳体内部，使电场分布不够合理，同时射线输出窗上是安装的铍质窗板，氧化后有毒，铍又是战略物资，成本高；4.现有安检管 没有冷却装置，它是安装在设备中，通过外部的浸油进行冷却，冷却效率差，导致安检管的使用寿命提高极其困难。
发明内容
本发明的目的就是要解决现有安检管设计有缺陷，结构不合理，电场分布不合理，使用寿命较短的问题，提供了一种高可靠性安检陶瓷X射线管。
本发明的具体方案是：针对现有安检管进行改进，它是一种高可靠性安检陶瓷X射线管，包括有阳极组件和阴极组件，阳极组件中有阳极头与阴极组件中的聚焦盘相对布置，其特征是：阳极组件与阴极组件是采用陶瓷外壳对接装为一体，所述阳极头和聚焦盘均置于陶瓷外壳内，阳极组件上设有射线输出窗位于陶瓷外壳之外，并且所述的阳极头为锥形头结构，所述聚焦盘中开设有小圆型腔和大圆型腔呈帽形结构，大圆型腔位于外端与阳极头相对布置，且大圆型腔的内径大于阳极头的最大外径；在阳极头尾端加装有水冷套。
本发明中所述阳极组件上的射线输出窗口处设有可伐合金导向管，导向管的外端口上安装有陶瓷板。
本发明中所述陶瓷外壳为含95%氧化铝的陶瓷。
本发明中所述水冷套具有阀体，阀体内开有进、出水道；在阳极组件的靶座尾段开设有冷却水腔，冷却水腔的终端与阴极组件的钨靶靠近并隔离布置，冷水套内的进、出水道与靶座内的冷却水腔连通。
本发明中所述水冷套阀体内的进、出水道各自外端口上对应装有进水管接头和出水管接头，以方便与外部的进出水道对接。
所述水冷套阀体中的进水道内端口上装有导水管伸进靶座内的冷却水腔中，以提高冷却效率。
本发明的特点是：
1.采用陶瓷外壳代替现有的玻璃外壳，坚固耐用，不易破坏。比
现在通用的安检管外形体积更小。现在通用的x安检管最大外径68mm， 新设计的安检管最大外径50mm， 尺寸大幅度减少。可以大幅度减少安检机的尺寸。采用金属陶瓷壳体，热容量更大，可以加到更高功率，减少拍摄时间。
2.阴极组件中的聚焦盘可完全罩住阳极头，阴极发射的电子不再打到外壳上，使电场分布更加合理，减少了一次电子与二次电子在管壳内壁的累积，确保连续长时间工作不发光闪烁，从而改善了射线管的性能，提高产品的使用寿命。
3. 采用陶瓷射线输出窗加装可伐管代替现有玻窗，且输出窗
设置在外壳的外部，既环保无毒，又节约战略资源，降低生产成本；同时热膨胀系数更加匹配，气密性更好，提高产品使用寿命。
4.采用自带水冷却方式，取代浸油冷却，冷却效率大大增强，进
一步提高了使用寿命和工作稳定性，射线管功率增大，检测效果更好，同时装拆X射线管方便快捷。
5.通过对阴极头和聚焦盘以及射线 出窗的结构改进，确保安检管的焦点小，（参见图4），通过计算表明，公称焦点小于1，电场分布更均匀，合理（参见图5），最高电场强度小于300KV/m，确保工作安全可靠，使用寿命可达4000小时以上，是国标寿命的八倍。
附图说明
图1是现有安检X射线管的结构示意图；
图2是本发明结构主剖视图；
图3是本发明结构附剖视图；
图4是本发明焦点计算 图；
图5是本发明电场分布示意图；
图中：1-阴极组件；2-射线输出窗，3-玻璃外壳，4-阳极组件，5-聚焦盘，6-阴极头，7-陶瓷外壳，8-阳极头，9-聚焦盘，10-钨靶，11-靶座，12-冷却水腔，13-导水管，14-阀体，15-进水道，16-进水管接头，17-出水管接头，18-出水道，19- 可伐合金导向管，20-陶瓷板，21-射线输出窗。
具体实施方式
参见图2,3，本发明包括有阳极组件4和阴极组件1，阳极组件4中有阳极头8与阴极组件1中的聚焦盘9相对布置，其特征是：阳极组件4与阴极组件1是采用陶瓷外壳7对接装为一体，所述阳极头8和聚焦盘9均置于陶瓷外壳7内，阳极组件4上设有射线输出窗位于陶瓷外壳7之外，并且所述的阳极头8为锥形头结构，所述聚焦盘9中开设有小圆型腔和大圆型腔呈帽形结构，大圆型腔位于外端与阳极头8相对布置，且大圆型腔的内径大于阳极头8的最大外径；在阳极头8尾端加装有水冷套。
本实施实例中所述阳极组件4上的射线输出窗21处设有可伐
合金导向管19，导向管19的外端口上安装有陶瓷板20。
本实施实例中所述陶瓷外壳7为含95%氧化铝的陶瓷。
本实施实例中所述水冷套具有阀体14，阀体14内开有进出水道15和18；在阳极组件4的靶座11尾段开设有冷却水腔12，冷却水腔12的终端与阴极组件1的钨靶10 靠近并隔离布置，冷水套内的进、出水道15和18与靶座11内的冷却水腔12连通。
本实施例中所述水冷套阀体14内的进、出水道15和18各自外端口上对应装有进水管接头16和出水管接头17，以方便与外部的进出水道15和18对接。
本实施例中所述水冷套阀体14中的进水道内端口上装有导水管13伸进靶座11内的冷却水腔12中，以提高冷却效率。

Claims (6)

1.一种高可靠性安检陶瓷X射线管，包括有阳极组件和阴极组件，阳极组件中有阳极头与阴极组件中的聚焦盘相对布置，其特征是：阳极组件与阴极组件是采用陶瓷外壳对接装为一体，所述阳极头和聚焦盘均置于陶瓷外壳内，阳极组件上设有射线输出窗位于陶瓷外壳之外，并且所述的阳极头为锥形头结构，所述聚焦盘中开设有小圆型腔和大圆型腔呈帽形结构，大圆型腔位于外端与阳极头相对布置，且大圆型腔的内径大于阳极头的最大外径；在阳极头尾端加装有水冷套。
2.根据权利要求1所述的一种高可靠性安检陶瓷X射线管，其特征是：所述阳极组件上的射线输出窗口处设有可伐合金导向管，导向管的外端口上安装有陶瓷板。
3.根据权利要求1所述的一种高可靠性安检陶瓷X射线管，其特征是：所述陶瓷外壳为含95%氧化铝的陶瓷。
4.根据权利要求1所述的一种高可靠性安检陶瓷X射线管，其特征是：所述水冷套具有阀体，阀体内开有进、出水道；在阳极组件的靶座尾段开设有冷却水腔，冷却水腔的终端与阴极组件的钨靶靠近并隔离布置，冷水套内的进、出水道与靶座内的冷却水腔连通。
5.根据权利要求4所述的一种高可靠性安检陶瓷X射线管，其特征是：所述水冷套阀体内的进、出水道各自外端口上对应装有进水管接头和出水管接头，以方便与外部的进出水道对接。
6.根据权利要求4所述的一种高可靠性安检陶瓷X射线管，其特征是：所述水冷套阀体中的进水道内端口上装有导水管伸进靶座内的冷却水腔中，以提高冷却效率。
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