CN106504967B - 阴阳两极具有旋转功能的x射线管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管，包括：阴极、阳极、真空管和驱动装置，阳极和阴极均设置于真空管内；真空管包括真空罩、阴极固定管和阳极固定管；阴极固定管和阳极固定管内分别设置一与线圈相连接的驱动装置；阳极的阳极柄通过旋转部与驱动装置相连接；阴极的阴极根部与驱动装置相连接。本发明提供的X射线管，其阴极和阳极均具有旋转功能，阴极的钨丝产生的电子束轰击位于阳极的靶材，进而高效的产生X射线，并由突起的任何位置向外辐射，且阴极和阳极同时旋转，可达到旋转辐射的目的。因此，本发明提供的X射线管，结构简单，使用方便，无需耗费劳动力进行操作，工作效率高，可以应用到许多工业X射线机的场合。

Description

阴阳两极具有旋转功能的X射线管

技术领域

本发明涉及X射线管技术领域，特别涉及一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管。

背景技术

X射线管是工作在高电压下的真空二极管。包含有两个电极：一个是用于发射电子的灯丝，作为阴极，另一个是用于接受电子轰击的靶材，作为阳极，两级均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外壳内。随着科技的进步，X射线管的制造技术发展的越来越成熟，将X射线管安装于X射线机上应用在无损检测领域十分广泛。

目前，现有的X射线管，其结构由阳极、阴极和固定两极并保持玻璃管内高真空的玻璃壳等三部分组成，阳极和阴极均固定于玻璃壳内，属于固定X射线管最简单的一种。在对电力设备进行无损检测时，X射线管被安装在X射线机上，通过多次转动X射线机以拍摄不同角度的被检测设备，以进行无损检测。

但是，随着无损检测技术的快速发展，为满足高效、快速的作业要求，需要提高无损检测的工作效率，但是现有的X射线管应用到现场作业过程中时，又由于电力系统使用的X射线机的重量比较大，为了拍摄不同角度的目标设备并获得清晰的图像，需要工人多次转动X射线机来使被检测设备接受更多的正面辐射，这种操作十分困难，且耗费劳动力，工作效率低。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管，以解决现有的X射线管应用到无损检测领域时，耗费劳动力且工作效率低的问题。

根据本发明的实施例，提供了一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管，包括：阴极、阳极、真空管和驱动装置，其中，

所述阳极和所述阴极均设置于所述真空管内；

所述真空管包括真空罩、阴极固定管和阳极固定管；

所述真空罩的相对两侧分别与所述阴极固定管和所述阳极固定管相连通；

所述阴极固定管的中心线和所述阳极固定管的中心线重合；

所述阴极固定管和所述阳极固定管的外侧分别设置一线圈；

所述阴极固定管和所述阳极固定管内分别设置一所述驱动装置，所述驱动装置与所述线圈相连接；

所述阳极包括阳极头、阳极柄、靶材固定部和旋转部；

所述旋转部固定于所述阳极柄上，所述旋转部用于带动所述阳极柄旋转；

所述旋转部通过转轴与所述阳极固定管内的所述驱动装置相连接；

所述阳极头与所述阳极柄相互垂直；

所述阳极头的横截面面积逐渐减小，所述阳极头的外圆周形成斜角；

所述靶材固定部设置于所述阳极头的外部斜角处；

所述阴极包括灯丝罩、钨丝和阴极根部；

所述阴极根部通过转轴与所述阴极固定管内的所述驱动装置相连接；

所述钨丝设置于所述灯丝罩内；

所述灯丝罩的一端与所述阴极根部相连接；

所述灯丝罩上设有电子束发射口，所述电子束发射口与所述靶材固定部相对。

优选地，所述阳极头的外圆周处设有突起，所述靶材固定部设置于所述突起上。

优选地，所述突起的形状为圆环形。

优选地，所述阳极头的形状为圆台形。

优选地，所述靶材固定部的形状为圆环形。

优选地，所述阴阳两极具有旋转功能的X射线管还包括：电源，所述电源的两极分别与设置于所述阳极固定管和所述阴极固定管外侧的线圈相连接。

优选地，所述驱动装置为电机。

优选地，所述真空管为真空玻璃管。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管，包括：阴极、阳极、真空管和驱动装置，阳极和阴极均设置于真空管内；真空管包括真空罩、阴极固定管和阳极固定管；阴极固定管和阳极固定管内分别设置一与线圈相连接的驱动装置；阳极的阳极柄通过旋转部与驱动装置相连接；阴极的阴极根部与驱动装置相连接。本发明提供的X射线管，其阴极和阳极均具有旋转功能，接通电源后，由驱动装置驱动二者同时旋转，阴极的钨丝产生的电子束从电子束发射口发出，轰击位于阳极的靶材固定部上的靶材，进而阳极的靶材高效的产生X射线，并由环形的突起的任何位置向外辐射，由于靶材附着在环形的靶材固定部上，进而靶材产生的X射线可以向不同的方向辐射，且阴极和阳极同时旋转，可达到旋转辐射的目的，使得被检测的电力设备的任何部位均可接收到正面辐射。因此，本发明提供的X射线管，结构简单，使用方便，无需耗费劳动力进行操作，工作效率高，可以应用到许多工业X射线机的场合。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为根据本发明实施例示出的阴阳两极具有旋转功能的X射线管的结构示意图；

图2为图1中阳极头的俯视图。

图示说明：

其中，1-真空管，11-真空罩，12-阳极固定管，13-阴极固定管，14-线圈，2-阳极，21-阳极头，22-阳极柄，23-旋转部，24-靶材固定部，25-突起，3-阴极，31-灯丝罩，32-钨丝，33-阴极根部，34-电子束发射口，4-电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，根据本发明实施例提供的一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管，包括：阴极3、阳极2、真空管1和驱动装置，其中，

所述阳极2和所述阴极3均设置于所述真空管1内；

所述真空管1包括真空罩11、阴极固定管13和阳极固定管12；

所述真空罩11的相对两侧分别与所述阴极固定管13和所述阳极固定管12相连通；所述阴极固定管13的中心线和所述阳极固定管12的中心线重合；所述阴极固定管13和所述阳极固定管12的外侧分别设置一线圈14；

所述阴极固定管13和所述阳极固定管12内分别设置一所述驱动装置，所述驱动装置与所述线圈14相连接；

具体地，本发明实施例提供的X射线管，其中阳极和阴极均具有旋转功能，在无损检测领域，将阴阳两极具有旋转功能的X射线管安装到X射线机上，对电力设备进行无损检测，由于该X射线管自身具有旋转功能，替代了传统的为全面拍摄到被检测的电力设备的图像而需要旋转体积较大的X射线机的方式，本发明提供的X射线管利用自身的旋转，即可全面拍摄图像，减轻了工作人员的劳动力，并且工作效率更高。

本发明实施例提供的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其中的真空管1由真空罩11、阳极固定管12和阴极固定管13组成，阳极固定管12和阴极固定管13分别位于真空罩11的相对衬的两侧。

阳极固定管12和阴极固定管13的外侧分别设有一线圈14，用于连通电源4；内侧分别设有驱动装置，用于驱动阳极2和阴极3的旋转，线圈14与驱动装置相连接，电源4通过线圈14为驱动装置提供动力。本发明实施例中，驱动装置为电机。

本实施例中提供的真空管1为真空玻璃管，由于X射线对人体有害，因此使用真空管1将阳极2和阴极3包裹住，防止X射线外泄，以保护在工业环境下作业的工人。

所述阳极2包括阳极头21、阳极柄22、靶材固定部24和旋转部23；

所述旋转部23固定于所述阳极柄22上，所述旋转部23用于带动所述阳极柄22旋转；所述旋转部23通过转轴与所述阳极固定管12内的所述驱动装置相连接；

所述阳极头21与所述阳极柄22相互垂直；所述阳极头21的横截面面积逐渐减小，所述阳极头21的外圆周形成斜角；

所述靶材固定部24设置于所述阳极头21的外部斜角处；

具体地，本实施例提供的阳极2由阳极头21、与阳极头21相互垂直的阳极柄22、固定于阳极柄22上的旋转部23以及靶材固定部24组成。

本实施例中阳极头21的形状为圆台形，如图2所示，阳极头21与阳极柄22相连接的一侧直径大于另一侧的直径，使得阳极头21的外圆周表面呈现斜角，而靶材固定部24设置于阳极头21的由斜角形成的环形斜边处，靶材固定部24为圆环形，恰好围绕在阳极头21的外圆周表面，靶材固定部24用于安装靶材，由于靶材附着在环形斜边处，且与阴极3相对，可使阴极3发射的电子束恰好可轰击到靶材上。

本发明实施例中，靶材可选用钨靶，还可使用钼、铜、镍、钴等材料，且阳极头21的形状包括但不限于圆台形，还可为其他形状，本发明实施例不做具体限定。

本实施例中，旋转部23与阳极固定管12内的驱动装置相连接，当接通电源4后，驱动装置通过线圈14获得动力以驱动旋转部23旋转，而旋转部23与阳极柄22相连接，阳极柄22与阳极头21相连接，从而带动整个阳极2旋转，靶材接收到阴极3的电子束轰击后产生X射线，阳极2的旋转使得X射线可以向不同的方向辐射，从而可以照射到不同部位的被检测电力设备，以进行无损检测。

阳极2在受到驱动力进行旋转时，固定有旋转部23的阳极柄22作为转子，而设置于阳极固定管12外侧的线圈14作为定子，电源4通过线圈14为驱动装置提供动力，转子开始旋转。

所述阴极3包括灯丝罩31、钨丝32和阴极根部33；所述阴极根部33通过转轴与所述阴极固定管13内的所述驱动装置相连接；

所述钨丝32设置于所述灯丝罩31内；所述灯丝罩31的一端与所述阴极根部33相连接；所述灯丝罩31上设有电子束发射口34，所述电子束发射口34与所述靶材固定部24相对。

具体地，本发明实施例提供的阴极3由灯丝罩31、位于灯丝罩31内的钨丝32以及与灯丝罩31相连接的阴极根部33组成。

阴极根部33与设置于阴极固定管13内的驱动装置相连接，电源4接通后，驱动装置通过线圈14获得动力，驱动阴极根部33旋转，进而带动整个阴极3开始旋转。

阴极3一边旋转，一边发射电子束，电子束由电子束发射口34射出，由于电子束发射口34与安装靶材的靶材固定部24相对，因此，电子束可很容易地轰击阳极靶材，使靶材高效地产生X射线。

阴极3旋转时，阴极根部33作为转子，设置于阴极固定管13外侧的线圈14作为定子，电源4通过线圈14为驱动装置提供动力，转子开始旋转。

阴极3处设置的灯丝罩31，可作为聚焦罩，对电子束起到聚焦作用，使得电子束在靶面上产生聚焦斑，以便X射线从聚焦斑射出。

电源4接通后，位于灯丝罩31内的钨丝32产生电子束，由于阴极3的工作温度约为2000K，使得发射出的电子束经数万至数十万伏高压加速后撞击阳极靶材。而灯丝罩的电位等于或低于阴极3，迫使电子束聚焦在靶面上的一个狭窄区域内，形成焦斑，X射线就从焦斑上向各个方向辐射。

优选地，所述阳极头21的外圆周处设有突起25，所述靶材固定部24设置于所述突起25上。

阳极头21的斜边处还设有突起25，突起25的形状为圆环形，恰好可覆盖住阳极头21的环形斜边，且同样是环形的靶材固定部24设置于突起25上。靶材固定部24上的靶材被阴极3的电子束轰击后产生的X射线沿弧形突起25向外辐射。

优选地，所述阴阳两极具有旋转功能的X射线管还包括：电源4，所述电源4的两极分别与设置于所述阳极固定管12和所述阴极固定管13外侧的线圈14相连接。

由于X射线管在辐射X射线时，需要在接通低压电源并且由高压发生器加速后才能产生X射线，因此，在X射线管的外侧连接有电源4，电源4的阳极连接阳极固定管12外侧的线圈14，电源4的阴极连接阴极固定管13外侧的线圈14，接通电源后，一边通过位于阳极2处的线圈14给驱动装置提供动力，驱动装置通过旋转部23驱动阳极柄22的旋转，进而带动阳极头21旋转；另一边通过位于阴极3处的线圈14给驱动装置提供动力，驱动装置驱动阴极根部33旋转，进而带动灯丝罩31进行旋转，使得X射线管的阴阳两极均具有旋转功能。

本发明实施例提供的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其具体工作原理为：先给阴极固定管13和阳极固定管12外侧的线圈14接通电源4，为与两侧线圈14相连接的驱动装置提供动力，由驱动装置分别驱动阴极3和阳极2的旋转；阴极3和阳极2同时旋转，旋转时，阳极2的阳极柄22和阴极3的阴极根部33作为转子，而两侧的线圈14作为定子。由于阴极3的电子束发射口34正对阳极2的环形靶材固定部24，因此，位于电子束发射口34处的钨丝32经高压产生电子束后恰好可轰击阳极2的靶材，使得阳极2的靶材高效地产生X射线，X射线可从环形的突起25的任何位置向外辐射，由于阳极2正在旋转，进而可使X射线向不同的方向辐射，达到旋转辐射的目的。

本发明实施例提供的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，可安装到工业X射线机上，可以起到辅助旋转X射线机的作用，在对电力设备进行无损检测时，X射线机无需旋转，只需保持静止并与被检测的电力设备相对，而由安装在X射线机上的X射线管进行旋转辐射，本发明提供的X射线管阴阳两极具有旋转功能，通过旋转辐射，可使被检测的电力设备的任何部位均可接收到正面辐射，进而可使成像板接收到全部且清晰的图像。

由以上技术方案可知，本发明实施例提供的一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管，包括：阴极3、阳极2、真空管1和驱动装置，阳极2和阴极3均设置于真空管1内；真空管1包括真空罩11、阴极固定管13和阳极固定管12；阴极固定管13和阳极固定管12内分别设置一与线圈14相连接的驱动装置；阳极2的阳极柄22通过旋转部23与驱动装置相连接；阴极3的阴极根部33与驱动装置相连接。本发明提供的X射线管，其阴极3和阳极2均具有旋转功能，接通电源4后，由驱动装置驱动二者同时旋转，阴极3的钨丝32产生的电子束从电子束发射口34发出，轰击位于阳极2的靶材固定部24上的靶材，进而阳极2的靶材高效的产生X射线，并由环形的突起25的任何位置向外辐射，由于靶材附着在环形的靶材固定部24上，进而靶材产生的X射线可以向不同的方向辐射，且阴极3和阳极2同时旋转，可达到旋转辐射的目的，使得被检测的电力设备的任何部位均可接收到正面辐射。因此，本发明提供的X射线管，结构简单，使用方便，无需耗费劳动力进行操作，工作效率高，可以应用到许多工业X射线机的场合。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其特征在于，包括：阴极(3)、阳极(2)、真空管(1)和驱动装置，其中，

所述阳极(2)和所述阴极(3)均设置于所述真空管(1)内；

所述真空管(1)包括真空罩(11)、阴极固定管(13)和阳极固定管(12)；

所述真空罩(11)的相对两侧分别与所述阴极固定管(13)和所述阳极固定管(12)相连通；

所述阴极固定管(13)的中心线和所述阳极固定管(12)的中心线重合；

所述阴极固定管(13)和所述阳极固定管(12)的外侧分别设置一线圈(14)；

所述阴极固定管(13)和所述阳极固定管(12)内分别设置一所述驱动装置，所述阴极固定管(13)内的驱动装置与阴极固定管(13)外的线圈(14)相连接；所述阳极固定管(12)内的驱动装置与阳极固定管(12)外的线圈(14)相连接；

所述阳极(2)包括阳极头(21)、阳极柄(22)、靶材固定部(24)和旋转部(23)；

所述旋转部(23)固定于所述阳极柄(22)上，所述旋转部(23)用于带动所述阳极柄(22)旋转；

所述旋转部(23)通过转轴与所述阳极固定管(12)内的所述驱动装置相连接；

所述阳极头(21)与所述阳极柄(22)相互垂直；

所述阳极头(21)的横截面面积逐渐减小，所述阳极头(21)的外圆周形成斜角；

所述靶材固定部(24)设置于所述阳极头(21)的外部斜角处；

所述阴极(3)包括灯丝罩(31)、钨丝(32)和阴极根部(33)；

所述阴极根部(33)通过转轴与所述阴极固定管(13)内的所述驱动装置相连接；

所述钨丝(32)设置于所述灯丝罩(31)内；

所述灯丝罩(31)的一端与所述阴极根部(33)相连接；

所述灯丝罩(31)上设有电子束发射口(34)，所述电子束发射口(34)与所述靶材固定部(24)相对；

所述灯丝罩(31)作为聚焦罩，对电子束起到聚焦作用，所述灯丝罩(31)用于电子束在靶面上产生聚焦斑，以使电子束从聚焦斑射出；

所述阳极头(21)的外圆周处设有突起(25)，所述靶材固定部(24)设置于所述突起(25)上；所述突起(25)用于设置在靶材固定部(24)上的靶材被阴极(3)的电子束轰击后产生的X射线向外辐射。

2.根据权利要求1所述的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其特征在于，所述突起(25)的形状为圆环形。

3.根据权利要求1所述的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其特征在于，所述阳极头(21)的形状为圆台形。

4.根据权利要求1所述的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其特征在于，所述靶材固定部(24)的形状为圆环形。

5.根据权利要求1所述的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其特征在于，还包括：电源(4)，所述电源(4)的两极分别与设置于所述阳极固定管(12)和所述阴极固定管(13)外侧的线圈(14)相连接。

6.根据权利要求1所述的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其特征在于，所述阴极固定管(13)内的驱动装置、所述阳极固定管(12)内的驱动装置分别为电机。

7.根据权利要求1所述的阴阳两极具有旋转功能的X射线管，其特征在于，所述真空管(1)为真空玻璃管。