CN110957200B - 一种反射式x光管 - Google Patents

一种反射式x光管 Download PDF

Info

Publication number
CN110957200B
CN110957200B CN201911293483.8A CN201911293483A CN110957200B CN 110957200 B CN110957200 B CN 110957200B CN 201911293483 A CN201911293483 A CN 201911293483A CN 110957200 B CN110957200 B CN 110957200B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tube
glass cover
tungsten filament
liquid outlet
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911293483.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110957200A (zh
Inventor
陈瑞安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Xiyi High Tech Materials Industry Technology Research Institute Co ltd
Original Assignee
Jiangsu Xiyi High Tech Materials Industry Technology Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Xiyi High Tech Materials Industry Technology Research Institute Co ltd filed Critical Jiangsu Xiyi High Tech Materials Industry Technology Research Institute Co ltd
Priority to CN201911293483.8A priority Critical patent/CN110957200B/zh
Publication of CN110957200A publication Critical patent/CN110957200A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110957200B publication Critical patent/CN110957200B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06—Cathodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

本发明涉及X射线技术领域，且公开了一种反射式X光管，包括玻璃罩、钨丝、冷却罩、进液管和出液管，所述钨丝的附近设有恒温管，所述出液管的一端伸入玻璃罩内并连通恒温管，所述恒温管的另一端引出玻璃罩，所述出液管的一端进入玻璃罩内之前连通有外导流管，所述外导流管与出液管连通处设有三通电磁阀。本发明通过将原出液管和进液管冷却通路改为由出液管经由钨丝处后再连通进液管，配合温度传感器的温度检测以及外导流管的旁路设置，可使得钨丝在正常发射电子之后，由出液管排出的高温冷却液流经钨丝的附近，对钨丝在持续工作情况下进行恒温，保障钨丝始终处于正常工作温度范围内，以应对电流波动的升温影响。

Description

一种反射式X光管
技术领域
本发明涉及X射线技术领域，具体为一种反射式X光管。
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。两极均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外壳内。
参阅图1所示，反射式X光管的结构示意图，图中的冷却液驱动设备未示出，包括玻璃罩1、聚焦槽2、钨丝3、高电压绝缘插头4、阳极靶5、铍窗6、冷却罩7、进液管8和出液管9，其工作原理为：玻璃罩1内真空密封，由高电压绝缘插头4向钨丝3导通高压电，并给阳极靶5施加高压正向电，钨丝3工作升温，周围产生电子云，电子在玻璃罩1内正向高压作用下，向阳极靶5加速喷射，电子在击中阳极靶5时，近99％的能量转换为热能，少数激发金属原子的核外电子跃层，发射X射线，所产生的X射线经由铍窗6射出以供使用，聚焦槽2用以将发射的电子聚焦在阳极靶5的一定区域内，形成聚焦斑，阳极靶5因受高速电子轰击，产生大量的热，由冷却罩7内提供循环水，以达到散热目的。
这里需要说明几个概念，即管电压、管电流以及灯丝电流，其中，管电压为加载在阳极靶5端的高压，用以加速电子；管电流为电子由钨丝3向阳极靶5轰击过程中，所产生的电子束形成的电流；灯丝电流为钨丝3通电发光发热的电流。
研究表明，在刚给X光管通电的一段时间内，管电流随着管电压的增加而增大，当管电压增大到一定程度，灯丝附近的空间电荷都已飞往阳极时，管电流的大小基本上不会因为管电压上升而发生变化，即达到饱和，此时管电流大小仅由灯丝电流决定，当灯丝电流增大时，灯丝温度T随之上升，灯丝周围空间电荷增多，则需增大管电压才能使管电流再次达到饱和，结果导致了管电流的上升，其关系满足以下公式：
Figure BDA0002319849710000021
其中，Ia为管电流，A为常数，T为灯丝温度，K为波尔兹曼常数，
Figure BDA0002319849710000022
为灯丝材料逸出功。在灯丝温度低于2.4×103K时，随着灯丝电流强度增加，温度缓慢上升，当高于此温度时，电流强度每作一微小改变，灯丝温度会大幅度提高，灯丝温度过高，蒸发变快，会影响灯丝寿命。
基于此，X光管在实际过程中，用于检测领域时，多处于长时间间歇性运转状态，有效适时的控制灯丝的温度，以应对实际使用中的电流波动影响，从而提高灯丝的使用寿命就变得极为必要，因此，本发明提出一种X光管，旨在解决上述问题。
发明内容
针对背景技术中提出的现有X光管在使用过程中存在的不足，本发明提供了一种反射式X光管，具备灯丝长时间工作情况的温度稳定的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种反射式X光管，包括玻璃罩、钨丝、冷却罩、进液管和出液管，所述钨丝的附近设有恒温管，所述出液管的一端伸入玻璃罩内并连通恒温管，所述恒温管的另一端引出玻璃罩，所述出液管的一端进入玻璃罩内之前连通有外导流管，所述外导流管与出液管连通处设有三通电磁阀，所述外导流管的另一端与从玻璃罩内引出的恒温管的一端连通之后与进液管形成循环回路，所述冷却罩的外部且靠近出液管的端部位置设有温度传感器，所述温度传感器用于检测冷却罩的出口温度。
优选的，所述恒温管设为螺纹状。
优选的，所述恒温管设为螺旋状与螺纹状组合的形式，螺旋状的较小截面端位于钨丝附近。
优选的，所述三通电磁阀连通玻璃罩内的出液管之间设有雾化器。
本发明具备以下有益效果：
1、本发明通过将原出液管和进液管冷却通路改为由出液管经由钨丝处后再连通进液管，配合温度传感器的温度检测以及外导流管的旁路设置，可使得钨丝在正常发射电子之后，由出液管排出的高温冷却液流经钨丝的附近，对钨丝在持续工作情况下进行恒温，保障钨丝始终处于正常工作温度范围内，以应对电流波动的升温影响。
2、本发明通过将恒温管设为螺旋状，可提高钨丝附近冷却面积，从而恒定其附近的温度场稳定，同时，螺旋状的恒温管可取代原聚焦槽的设定，起到聚焦作用，对于无效的散射电子进行吸收，防止散射的电子击打到玻璃罩的内壁，造成玻璃罩的内壁升温。
3、本发明通过将恒温管设为变截面螺旋状，即由前段变截面、后段等截面组成，可使得前段部分靠近钨丝，对正常工作的钨丝进行恒温冷却，后段部分靠近待发射的电子云团，降低电子发射时的初始动能，可有效防止电子因自身动能过大而散射偏向造成浪费，进而可提高电子轰击阳极靶的焦斑质量。
附图说明
图1为传统反射式X光管结构示意图；
图2为本发明结构示意图；
图3为本发明恒温管立体结构示意图。
图中：1、玻璃罩；2、聚焦槽；3、钨丝；4、高电压绝缘插头；5、阳极靶；6、铍窗；7、冷却罩；8、进液管；9、出液管；10、恒温管；11、外导流管；12、三通电磁阀；13、温度传感器。
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、完整地描述，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1-3，一种反射式X光管，包括玻璃罩1，在玻璃罩1的内腔一端固定安装有钨丝3，在玻璃罩1的一端且位于钨丝3的一侧固定安装有高电压绝缘插头4，在玻璃罩1的内腔另一端固定安装有阳极靶5，阳极靶5与钨丝3对应布置，高电压绝缘插头4向钨丝3提供电源导通，并向阳极靶5施加正向高压电，在玻璃罩1的底端设有铍窗6，铍窗6用于发出产生的X射线，在玻璃罩1的一端且位于阳极靶5的一侧固定安装有冷却罩7，冷却罩7内腔的一端设有进液管8，冷却罩7内腔的另一端设有出液管9，进液管8由循环泵(图中未示出)向冷却罩7泵入冷却液，出液管9将冷却罩7内冷却液导出。在上述出液管9连接至循环泵之前，将出液管9的一端伸入玻璃罩1内，并经过钨丝3附近设有的恒温管10之后再引出玻璃罩1，在出液管9的一端进入玻璃罩1内之前，还连通有外导流管11，外导流管11与出液管9连通处设有三通电磁阀12，外导流管11的另一端与从玻璃罩1内引出的恒温管10的一端连通之后，通过循环泵与进液管8形成循环回路，在冷却罩7的外部且靠近出液管9的端部位置设有温度传感器13，温度传感器13用于检测冷却罩7的出口温度，并将温度反馈给控制器(图中未示出)，由控制器根据预设温度控制三通电磁阀12导通方向，未达到预设温度时，三通电磁阀12导通外导流管11与出液管9的接口并切断出液管9与玻璃罩1内的连通，达到预设温度时，三通电磁阀12导通出液管9与玻璃罩1内的部分连通，并切断位于玻璃罩1外部的出液管9与外导流管11的连通。
本发明的工作原理如下：
在设备启动阶段，钨丝3的温度逐渐升高，阳极靶5处还未有电子轰击，热量较少，冷却罩7内经由阳极靶5处的冷却液温度较低，温度传感器13处检测的出口处温度较低，未达到预设温度，三通电磁阀12导通外导流管11与出液管9的接口并切断出液管9与玻璃罩1内的连通，冷却液走玻璃罩1的外部循环，此时，无需对钨丝3附近温度场进行冷却，否则会影响钨丝3正常启动产生电子云团；当钨丝3正常启动后发射电子，阳极靶5处温度逐渐升高，温度传感器13处检测到经过阳极靶5处附近的冷却液温度升高，达到预设温度，即表示设备已处于完全正常工作状态，此时需要控制钨丝3的温度继续上升，三通电磁阀12导通出液管9与玻璃罩1内的部分连通，并切断位于玻璃罩1外部的出液管9与外导流管11的连通，冷却液经由玻璃罩1的内部和钨丝3附近，带走钨丝3附近的持续增加的热量。
其中，将恒温管10设为螺纹状，从而，可增大恒温管10在钨丝3附近的接触面积，以提高冷却效果，同时，螺纹状的恒温管10可提供聚焦槽2的聚焦效能，且，多余的电子轰击在恒温管10上产生的热量可及时被带走，保证钨丝3附近的温度场稳定。
其中，将恒温管10设为螺旋状与螺纹状组合的形式，螺旋状的较小截面端位于钨丝3附近，较大截面端衔接螺纹状，位于原聚焦槽2处，可使得前段部分靠近钨丝3，对正常工作的钨丝3进行恒温冷却，后段部分靠近待发射的电子云团，降低电子发射时的初始动能，可有效防止电子因自身动能过大而散射偏向造成浪费，进而可提高电子轰击阳极靶5的焦斑质量。
其中，为进一步提高高温冷却液的储能吸收效果，在三通电磁阀12连通玻璃罩1内的出液管9之间设雾化器，雾化器将液流变为雾状，经由钨丝3处高温段时，易发生蒸发，雾滴变气体，以提高高温冷却液的再储能能力，保证在钨丝3附近能够吸能，同时，不会过度降低钨丝3附近的温度。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种反射式X光管，包括玻璃罩(1)、钨丝(3)、冷却罩(7)、进液管(8)和出液管(9)，其特征在于：所述钨丝(3)的附近设有恒温管(10)，所述出液管(9)的一端伸入玻璃罩(1)内并连通恒温管(10)，所述恒温管(10)的另一端引出玻璃罩(1)，所述出液管(9)的一端进入玻璃罩(1)内之前连通有外导流管(11)，所述外导流管(11)与出液管(9)连通处设有三通电磁阀(12)，所述外导流管(11)的另一端与从玻璃罩(1)内引出的恒温管(10)的一端连通之后与进液管(8)形成循环回路，所述冷却罩(7)的外部且靠近出液管(9)的端部位置设有温度传感器(13)，所述温度传感器(13)用于检测冷却罩(7)的出口温度，所述三通电磁阀(12)连通玻璃罩(1)内的出液管(9)之间设有雾化器。
2.根据权利要求1所述的一种反射式X光管，其特征在于：所述恒温管(10)设为螺纹状。
3.根据权利要求2所述的一种反射式X光管，其特征在于：所述恒温管(10)设为螺旋状与螺纹状组合的形式，螺旋状的较小截面端位于钨丝(3)附近。
CN201911293483.8A 2019-12-12 2019-12-12 一种反射式x光管 Active CN110957200B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911293483.8A CN110957200B (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种反射式x光管

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911293483.8A CN110957200B (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种反射式x光管

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110957200A CN110957200A (zh) 2020-04-03
CN110957200B true CN110957200B (zh) 2022-11-08

Family

ID=69981851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911293483.8A Active CN110957200B (zh) 2019-12-12 2019-12-12 一种反射式x光管

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110957200B (zh)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1614158A1 (de) * 1967-05-13 1971-04-29 Mueller C H F Gmbh Kathode fuer Roentgenroehre
NL8603264A (nl) * 1986-12-23 1988-07-18 Philips Nv Roentgenbuis met een ringvormig focus.
US6366642B1 (en) * 2001-01-16 2002-04-02 Varian Medical Systems, Inc. X-ray tube cooling system
JP2007523447A (ja) * 2004-01-13 2007-08-16 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Ｘ線管のための流体流れセンサ
CN201344914Y (zh) * 2009-01-21 2009-11-11 中国建筑材料检验认证中心 一种x射线分析用端窗x射线管外套
CN103390533B (zh) * 2013-08-07 2015-08-26 苏州爱思源光电科技有限公司 一种具有强迫液冷双窗口阳极的x光管
CN104470176B (zh) * 2013-09-18 2017-11-14 同方威视技术股份有限公司 X射线装置以及具有该x射线装置的ct设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN110957200A (zh) 2020-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4184097A (en) Internally shielded X-ray tube
US6778633B1 (en) Method and apparatus for prolonging the life of an X-ray target
JP4288290B2 (ja) 再生できる電極における放電によって極紫外線を発生するための装置
JP2011505668A (ja) レーザ加熱放電プラズマｅｕｖ光源
CN110957200B (zh) 一种反射式x光管
US9905390B2 (en) Cooling mechanism for high-brightness X-ray tube using phase change heat exchange
US5995585A (en) X-ray tube having electron collector
CN108076578B (zh) X光成像中产生x光脉冲的方法、计算机程序产品和设备
US2377926A (en) Refrigeration
CN216120201U (zh) 一种x射线光源的高效散热装置
CN206412318U (zh) 一种新型的x射线发生器
CN213936108U (zh) 一种防潮防污电子枪
CN211529910U (zh) 一种相对论磁控管的一体化制冷阳极外筒
CN217721877U (zh) 一种x射线管组件
CN208462125U (zh) 一种大型低压高效高束流直流空心阴极源
US6359968B1 (en) X-ray tube capable of generating and focusing beam on a target
CN210092025U (zh) X射线管以及x射线管的阳极组件
CN111081512A (zh) 一种反射式x光管冷却机构
RU170782U1 (ru) Вакуумный разрядник
CN110856333A (zh) 一种旋转中子发生靶
CN212970218U (zh) 一种高精度输出的一体化光源
CN214848481U (zh) 一种用于x射线管的新型电子收集器结构
CN219626587U (zh) 固定阳极冷却装置
CN115732309A (zh) 水冷式气体放电灯
RU2530073C1 (ru) Вакуумный дуговой испаритель металлов

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20221024

Address after: Room 101-102, building C, No. 10, Huangshan Road, Beigou street, Xinyi City, Xuzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: Jiangsu Xiyi High-tech Materials Industry Technology Research Institute Co.,Ltd.

Address before: 362000 No.85, Panci village, Leifeng Town, Dehua County, Quanzhou City, Fujian Province

Applicant before: Chen Ruian

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant