CN112461279B - 一种闪光x射线系统射线管可移动防护支架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，目的是解决闪光X射线系统X射线管安装和防护的问题。本发明由内筒、夹芯桶、外桶、前防护板插槽、后防护板插槽、N个前防护板、后防护板、底座组成；内筒、夹芯桶、外桶均有2个开口，内筒、夹芯桶、外桶由内向外同中心轴嵌套安装，前防护板插槽和后防护板插槽分别与外桶的2个开口端面焊接在一起；前防护板插入前防护板插槽，后防护板插入后防护板插槽；外桶底部有四个圆柱形滑杆，四个圆柱形滑杆分别插入底座四个相应的圆筒形滑轨中，调节圆柱形滑杆插入圆筒形滑轨的深度可以控制X射线管高度。采用本发明既满足X射线管的辐射防护需求，又能够根据情况调整X射线管位置和角度。

Description

一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架

技术领域

本发明属于一种X射线管支架，具体涉及一种闪光X射线系统射线管的可移动防护支架。

背景技术

X射线是一种电磁辐射，通过阴极产生高速电子撞击阳极产生的。X射线照相技术是上个世纪四十年代出现的一种实验测试技术。在军事科学需求的推动下，X射线照相技术发展迅速，已经成为现代高速摄影技术的一个非常重要的组成部分。

闪光X射线系统是一种典型的X射线照相技术，采用高压脉冲电源(脉冲发生器)，其中高压脉冲电源的电流高达10³～10⁴A，通过气体放电、真空放电和场致发射实现闪光X射线(脉冲X射线)，一般应用于高速(10²～10⁴m/s)的运动现象研究。产生的闪光X射线经过被拍摄物体时，遮拦了部分X射线，最终在底片上曝光，在底片上生成被拍摄物体的像。闪光X射线系统是研究高速瞬态过程的重要工具，广泛应用于内弹道学、中间弹道学、终点弹道学、爆炸力学、等离子体物理学等研究中。

一般闪光X射线系统如图1所示，包括控制台101、脉冲发生器102、X射线管103、触发装置104、成像单元105。闪光X射线系统工作过程为：爆炸物107爆炸使得触发装置104发出一个触发信号到控制台101，经过控制台101设定的延迟后，向脉冲发生器102发出同步信号，脉冲发生器102产生高压电脉冲信号且将高压电脉冲信号发送给X射线管103，X射线管103在高压电脉冲信号作用下发出闪光X射线106，闪光X射线106穿过爆炸物107并被爆炸物107一定程度遮挡和吸收后，在成像系统105上曝光，记录下拍摄对象的影像。

X射线管103外观如图2所示，图2(a)是X射线管103的侧视图，如图2(a)所示，X射线管103主要包含发射管201、离子泵202、尾部电缆203和安装底座204。图2(b)是安装底座204的底部示意图，如图2(b)所示，X射线管103的安装底座204有四个第一螺纹通孔206。第一螺纹通孔206直径为γ，沿着x方向(X射线管103轴线方向)的2个第一螺纹通孔206间距为u，沿着y方向(垂直于X射线管103轴线方向)的2个第一螺纹通孔206间距为w。发射管201内含有作为电子源的阴极和作为靶的阳极。阴极材料大多采用钨合金、不锈钢、镍等，阴极产生的高速电子撞击到阳极产生X射线。闪光X射线系统能在很短的时间内产生很高剂量(85mR左右)的X射线。如图1所示，通常在爆炸室111墙壁内开一个孔洞108，X射线管103放入孔洞108内，将高强度铝合金板109放在X射线管103和爆炸物107之间，防止爆炸物107爆炸产生的爆轰产物、冲击波和碎片等对X射线管103产生危害。爆炸室111墙壁内侧需要安装一定厚度(3-10mm)的铅板110，防止爆炸室111内的X射线对室外人员产生伤害。这种布置方式虽然能够满足X射线管103安装和X射线防护的基本需求，但是由于墙体的孔洞限制了X射线管103的灵活性，不利于调整X射线光路，也无法应用于有移动需求的场合。

发明内容

本发明要解决的技术问题是闪光X射线系统X射线管安装和防护的问题，提供一种位置可调的X射线管支架结构，既满足X射线管的辐射防护需求，又能够根据情况调整X射线管位置和角度，提高闪光X射线系统的实用性。

本发明的技术方案是：

本发明闪光X射线系统射线管可移动防护支架由内筒、夹芯桶、外桶、前防护板插槽、后防护板插槽、N个前防护板、后防护板、底座组成。其中N为整数，且1≤N≤3，N的具体数值根据闪光X射线系统拍摄需求设定。内筒、夹芯桶、外桶均有2个开口，内筒、夹芯桶、外桶由内向外同中心轴嵌套安装，内筒、夹芯桶、外桶的开口的侧端面齐平。前防护板插槽和后防护板插槽分别与外桶的2个开口端面焊接在一起。前防护板插入前防护板插槽，后防护板插入后防护板插槽。外桶底部有四个圆柱形滑杆，四个圆柱形滑杆分别插入底座四个相应的圆筒形滑轨中。使用本发明时，X射线管放置在内筒中，并通过螺钉将X射线管固定在内筒的底面内壁上。定义外桶焊接前防护板插槽一端为本发明前端，焊接后防护板插槽一端为本发明后端。

内筒为没有端面的长方形薄壁桶(有2个开口)。内筒尺寸满足能将X射线管容纳，根据X射线管的尺寸来定。内筒内部高度为l₁，满足l₀<l₁<1.1l₀，内部宽度为m₁，满足m₀<m₁<1.1m₀，内部长度为n₁，满足n₀<n₁<1.1n₁。其中l₀、m₀和n₀分别为X射线管外部最大的高度、宽度和长度。内筒四个面的壁厚为θ₁，满足0.02m₁<θ₁<0.1m₁。内筒的底面内壁分布有四个第二螺纹通孔，第二螺纹通孔直径等于γ，沿内筒长度方向的两个第二螺纹通孔之间间距等于u，沿内筒宽度方向的两个第二螺纹通孔之间间距等于w。内筒材料为金属，密度ρ₁>7g/cm³，屈服强度σ₁>400MPa。

夹芯桶为没有端面的长方形薄壁桶(有2个开口)。夹芯桶内部高度为l₂，满足l₂＝l₁+2θ₁，宽度为m₂，满足m₂＝m₁+2θ₁，长度为n₂，满足n₂＝n₁。夹芯桶四个面的壁厚为θ₂，根据X射线的剂量和防护需求确定，满足3mm<θ₂<6mm。夹芯桶材料为铅，密度ρ₂>11g/cm³。

外桶由长方形薄壁桶和四个圆柱形滑杆组成。长方形薄壁桶没有端面(有2个开口)，内部高度为l₃，满足l₃＝l₂+2θ₂，宽度为m₃，满足m₃＝m₂+2θ₂，长度为n₃，满足n₃＝n₁。长方形薄壁桶四个面的壁厚为θ₃，满足0.02m₃<θ₃<0.1m₃。圆柱形滑杆直径为

满足

长度为h₃，满足l₃<h₃<4l₃。四个圆柱形滑杆分别焊接在长方形薄壁桶底面的四个边角，沿长方形薄壁桶宽度方向的两个圆柱形滑杆的间距

沿长方形薄壁桶长度方向的两个圆柱形滑杆的间距

长方形薄壁桶和四个圆柱形滑杆材料为金属，密度ρ₃>7g/cm³，屈服强度σ₃>400MPa。

前防护板插槽由长方形板、2块含隔板平板组成。2块含隔板平板竖直焊接在长方形板上表面的两端，使得前防护板插槽整体形状为U形。U形底部为长方形板，长度为j，满足1.1m₃<j<1.2m₃，宽度为i，满足0.1n₃<i<0.4n₃，厚度为θ₄，满足0.8θ₃<θ₄<2θ₃。两块含隔板平板间距等于m₃。含隔板平板由底板和四个隔板组成。隔板长度与底板的长度相等，隔板垂直焊接在底板上，四个隔板均匀分布，朝向U形内侧构成3个插槽，3个插槽中均可分别插入1个前防护板。相邻隔板的间距ε＝(i-4θ₄)/3。底板长度为k，满足k＝l₃+θ₄，宽度等于i，厚度等于θ₄。隔板长度等于k，宽度τ＝(j-m₃-2θ₄)/2，厚度等于θ₄。前防护板插槽焊接在外桶前端面上。前防护板插槽材料为金属，密度ρ₄>7g/cm³，屈服强度σ₄>400MPa。

后防护板插槽由第二长方形板、2块第二含隔板平板组成。2块第二含隔板平板竖直焊接在第二长方形板上表面的两端，使得后防护板插槽整体形状为U形。第二长方形板的长度等于j，宽度为v，满足0.1n₃<v<0.4n₃，厚度等于θ₄。两块第二含隔板平板间距等于m₃。第二含隔板平板由第二底板和两个第二隔板组成。第二隔板长度与第二底板的长度相等，第二隔板垂直焊接在第二底板上，朝向U形内侧，构成1个第二插槽。第二插槽中插有后防护板。两个第二隔板间距ω＝v-2θ₄。第二底板长等于k，宽等于v，厚度等于θ₄。第二隔板长等于k，宽度β＝(j-m₃-2θ₄)/2，厚度等于θ₄。后防护板插槽焊接在外桶的后端面上。后防护板插槽材料为金属，密度ρ₅>7g/cm³，屈服强度σ₅>400MPa。

前防护板为长方体薄板，N块前防护板分别插在前防护板插槽的N个插槽中。前防护板长为a，满足1.1k<a<1.2k，宽为b，满足b＝j-2θ₄，厚度为c，满足c<(i-4θ₄)/3。前防护板材料为铝合金，密度ρ₆>2.5g/cm³，屈服强度σ₆>170MPa。

后防护板为一侧含方形缺口的长方体板，后防护板插在后防护板插槽中，主要作用是防护X射线管后侧的X射线，方形缺口朝向后防护板插槽，X射线管的尾部电缆从方形缺口穿出与外部设备(如脉冲发生器)连接。后防护板长等于a，宽等于b，厚度为d，满足d＝ω。方形缺口长为f，满足0.5a<f<0.75a，宽为e，满足g<e<1.1g，其中g为X射线管尾部电缆直径。后防护板材料为金属，密度ρ₇>7g/cm³，屈服强度σ₇>400MPa。

底座由方形平板、四个圆筒形滑轨和十二个螺钉组成。方形平板长度为r，满足1.2n₃<r<1.4n₃，宽度为s，满足1.2m₃<s<1.4m₃，厚度为t，满足2θ₄<t<8θ₄。圆筒形滑轨外直径为ψ，满足

内直径等于

长为h₈，满足1.2h₃<h₈<1.4h₃。四个圆筒形滑轨分别焊接在方形平板上表面的四个角上，沿方形平板长度方向的两个圆筒形滑轨的间距等于δ₁，沿方形平板宽度方向的两个圆筒形滑轨的间距等于δ₂。四个圆筒形滑轨的位置保证正好可以让四根圆柱形滑杆分别插入。圆筒形滑轨的外侧壁沿轴向由上向下竖直分布三个第三螺纹通孔，第三螺纹通孔直径为η，且满足

相邻第三螺纹通孔间距为q，满足3η<q<6η，最下方第三螺纹通孔距离方形平板上端面距离为p，满足0.5h₈<p<0.75h₈。螺钉为制式规格的螺钉，可以直接在市场上购买，螺钉直径等于η，螺钉插在第三螺纹通孔中，拧紧螺钉使螺钉顶住圆柱形滑杆侧面，螺钉的作用是保持圆柱形滑杆和圆筒形滑轨的相对位置固定，调节圆柱形滑杆插入圆筒形滑轨的深度，以控制X射线管高度。底座材料为金属，密度ρ₈>7g/cm³，屈服强度σ₈>400MPa。

当采用闪光X射线系统进行测试时，从后防护板插槽抽出后防护板，将X射线管放入内筒内，将X射线管底部第一螺纹通孔与内筒的第二螺纹通孔对齐，通过螺钉将第一螺纹通孔和第二螺纹通孔固定，X射线管发射端朝向前防护板插槽，将后防护板插入后防护板插槽中，方形缺口朝向后防护板插槽，X射线管的尾部电缆从方形缺口中穿出与外部设备(如脉冲发生器)连接。松开顶住圆柱形滑杆侧面的螺钉，调节圆柱形滑杆插入圆筒形滑轨的深度可以控制外筒的高度，由于X射线管固定在内筒内，控制外筒的高度可以决定X射线管的高度。拧紧螺钉使螺钉顶住圆柱形滑杆，保持圆柱形滑杆和圆筒形滑轨的相对位置固定，固定X射线管的高度。调整本发明整体的角度，可以自由调整射线管的发射端的朝向。本发明通过增加或减少插入前防护板插槽中的前防护板的数量，提供三种X射线强度调节(前防护板插槽可以插入1个或2个或3个前防护板)，当插入的前防护板插槽数量为3个时，X射线强度降低了将近50％，满足大部分测试的X射线的强度需求(不同物质的X射线照相需要不同的X射线强度，所以通过插入不同数量的前防护板可以适用不同物质的X射线照相需求)。X射线管安装在本发明内，移动本发明的放置位置能够根据测试需要自由移动，不再受到传统测试过程中在爆炸室墙壁内开孔的限制。

本发明采用严密的防X射线辐射设计，可以应用于移动的实验场景，能够根据使用需求调整X射线管的高度和角度以及结构组合，达到调整X射线光路和X射线强度的目的。

与现有技术相比，采用本发明可以达到以下有益效果：

本发明结构简单，能够根据使用需求调整X射线管位置和角度。支架的箱体结构采用铅芯体和金属面板的夹芯结构设计，铅芯体能够提高X射线管的X射线辐射防护能力，金属面板能够满足结构强度。本发明相对于传统的在爆炸室的墙壁内安装X射线管的方式，具有X射线辐射防护性能好、X射线管高度、方向、位置可调等特点。

附图说明

图1是背景技术所述闪光X射线系统示意图；

图2是图1所示闪光X射线系统中的X射线管103结构示意图；图2(a)为X射线管103的侧视图；图2(b)为安装底座204的底部示意图；

图3是本发明总体结构示意图；

图4是内筒1结构示意图；图4(a)是内筒1斜视图；图4(b)是内筒1底视图；

图5是夹芯桶2结构示意图；

图6是外桶3结构示意图；

图7是前防护板插槽4结构示意图；

图8是后防护板插槽5结构示意图；

图9是前防护板6结构示意图；

图10是后防护板7结构示意图；

图11是底座8结构示意图；

图12是采用本发明对X射线管103进行安装后的示意图。

附图标记说明：

1.内筒，2.夹芯桶，3.外桶，4.前防护板插槽，5.后防护板插槽，6.前防护板，7.后防护板，8.底座，11.内壁，12.第二螺纹通孔，31.长方形薄壁桶，32.圆柱形滑杆，33.前端面，34后端面，41.长方形板，42.含隔板平板，421.底板，422.隔板，423.插槽，51.第二长方形板，52.第二含隔板平板，521.第二底板，522.第二隔板，523.第二插槽，71.方形缺口，81.方形平板，82.圆筒形滑轨，83.螺钉

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图3是本发明总体结构示意图，如图3所示，本发明闪光X射线系统射线管可移动防护支架由内筒1、夹芯桶2、外桶3、前防护板插槽4、后防护板插槽5、N个前防护板6、后防护板7、底座8组成。其中N为整数，且1≤N≤3，N的具体数值根据闪光X射线系统拍摄需求设定。内筒1、夹芯桶2、外桶3均有2个开口，内筒1、夹芯桶2、外桶3由内向外同中心轴嵌套安装，内筒1、夹芯桶2、外桶3的开口的侧端面齐平。前防护板插槽4和后防护板插槽5分别与外桶3的2个开口端面焊接在一起。前防护板6插入前防护板插槽4，后防护板7插入后防护板插槽5。外桶3底部有四个圆柱形滑杆32，四个圆柱形滑杆32分别插入底座8四个相应的圆筒形滑轨82中。使用本发明时，X射线管103放置在内筒1中，并通过螺钉将X射线管103固定在内筒1的底面内壁11上。X射线管103从内筒1后端插入内筒1中，X射线管103的发射端205朝向内筒1前端，X射线管103的尾部电缆203朝向内筒1后端。定义外桶3焊接前防护板插槽4一端为本发明前端，焊接后防护板插槽5一端为本发明后端。

如图4(a)所示，内筒1为没有端面的长方形薄壁桶(有2个开口)。内筒1尺寸满足能将X射线管103容纳，根据X射线管103的尺寸来定。内筒1内部高度为l₁，满足l₀<l₁<1.1l₀，内部宽度为m₁，满足m₀<m₁<1.1m₀，内部长度为n₁，满足n₀<n₁<1.1n₁。其中l₀、m₀和n₀分别为X射线管103外部最大的高度、宽度和长度。内筒1四个面的壁厚为θ₁，满足0.02m₁<θ₁<0.1m₁。图4(b)是内筒底面俯视图，如图4(b)所示，内筒1的底面内壁11分布有四个第二螺纹通孔12，第二螺纹通孔12直径等于γ，沿内筒1长度方向(即图4(b)所示x方向)的两个第二螺纹通孔12之间间距等于u，沿内筒1宽度方向(即图4(b)所示y方向)的两个第二螺纹通孔12之间间距等于w。内筒1材料为金属，密度ρ₁>7g/cm³，屈服强度σ₁>400MPa。

如图5所示，夹芯桶2为没有端面的长方形薄壁桶(有2个开口)。夹芯桶2内部高度为l₂，满足l₂＝l₁+2θ₁，宽度为m₂，满足m₂＝m₁+2θ₁，长度为n₂，满足n₂＝n₁。夹芯桶2四个面的壁厚为θ₂，根据X射线的剂量和防护需求确定，满足3mm<θ₂<6mm。夹芯桶2材料为铅，密度ρ₂>11g/cm³。

如图6所示，外桶3由长方形薄壁桶31和四个圆柱形滑杆32组成。长方形薄壁桶31没有端面(有2个开口)，内部高度为l₃，满足l₃＝l₂+2θ₂，宽度为m₃，满足m₃＝m₂+2θ₂，长度为n₃，满足n₃＝n₁。长方形薄壁桶31四个面的壁厚为θ₃，满足0.02m₃<θ₃<0.1m₃。圆柱形滑杆32直径为

满足

长度为h₃，满足l₃<h₃<4l₃。四个圆柱形滑杆32分别焊接在长方形薄壁桶31底面的四个边角，沿长方形薄壁桶31宽度方向的两个圆柱形滑杆32的间距

沿长方形薄壁桶31长度方向的两个圆柱形滑杆32的间距

长方形薄壁桶31和四个圆柱形滑杆32材料为金属，密度ρ₃>7g/cm³，屈服强度σ₃>400MPa。

如图7所示，前防护板插槽4由长方形板41、2块含隔板平板42组成。2块含隔板平板42竖直焊接在长方形板41上表面的两端，使得前防护板插槽4整体形状为U形。U形底部为长方形板41，长度为j，满足1.1m₃<j<1.2m₃，宽度为i，满足0.1n₃<i<0.4n₃，厚度为θ₄，满足0.8θ₃<θ₄<2θ₃。两块含隔板平板42间距等于m₃。含隔板平板42由底板421和四个隔板422组成。隔板422长度与底板421的长度相等，隔板422垂直焊接在底板421上，四个隔板422均匀分布，朝向U形内侧构成3个插槽423，3个插槽423中均可分别插入1个前防护板6。相邻隔板422的间距ε＝(i-4θ₄)/3。底板421长度为k，满足k＝l₃+θ₄，宽度等于i，厚度等于θ₄。隔板422长度等于k，宽度τ＝(j-m₃-2θ₄)/2，厚度等于θ₄。前防护板插槽4焊接在外桶3前端面33上。前防护板插槽4材料为金属，密度ρ₄>7g/cm³，屈服强度σ₄>400MPa。

如图8所示，后防护板插槽5由第二长方形板51、2块第二含隔板平板52组成。2块第二含隔板平板52竖直焊接在第二长方形板51上表面的两端，使得后防护板插槽5整体形状为U形。第二长方形板51的长度等于j，宽度为v，满足0.1n₃<v<0.4n₃，厚度等于θ₄。两块第二含隔板平板52间距等于m₃。第二含隔板平板52由第二底板521和两个第二隔板522组成。第二隔板522长度与第二底板521的长度相等，第二隔板522垂直焊接在第二底板521上，朝向U形内侧，构成1个第二插槽523。第二插槽523中插有后防护板7。两个第二隔板522间距ω＝v-2θ₄。第二底板521长等于k，宽等于v，厚度等于θ₄。第二隔板522长等于k，宽度β＝(j-m₃-2θ₄)/2，厚度等于θ₄。后防护板插槽5焊接在外桶3的后端面34上。后防护板插槽5材料为金属，密度ρ₅>7g/cm³，屈服强度σ₅>400MPa。

如图9所示，前防护板6为长方体薄板，N块前防护板6分别插在前防护板插槽4的N个插槽423中。前防护板6长为a，满足1.1k<a<1.2k，宽为b，满足b＝j-2θ₄，厚度为c，满足c<(i-4θ₄)/3。前防护板6材料为铝合金，密度ρ₆>2.5g/cm³，屈服强度σ₆>170MPa。

如图10所示，后防护板7为一侧含方形缺口71的长方体板，后防护板7插在后防护板插槽5中，主要作用是防护X射线管103后侧的X射线，方形缺口71朝向后防护板插槽5，X射线管103的尾部电缆203从方形缺口71穿出与外部设备(如图1中的脉冲发生器102)连接。后防护板7长等于a，宽等于b，厚度为d，满足d＝ω。方形缺口71长为f，满足0.5a<f<0.75a，宽为e，满足g<e<1.1g，其中g为X射线管103尾部电缆203直径。后防护板7材料为金属，密度ρ₇>7g/cm³，屈服强度σ₇>400MPa。

如图11所示，底座8由方形平板81、四个圆筒形滑轨82和十二个螺钉83组成。方形平板81长度为r，满足1.2n₃<r<1.4n₃，宽度为s，满足1.2m₃<s<1.4m₃，厚度为t，满足2θ₄<t<8θ₄。圆筒形滑轨82外直径为ψ，满足

内直径等于

长为h₈，满足1.2h₃<h₈<1.4h₃。四个圆筒形滑轨82分别焊接在方形平板81上表面的四个角上，沿方形平板81长度方向的两个圆筒形滑轨82的间距等于δ₁，沿方形平板81宽度方向的两个圆筒形滑轨82的间距等于δ₂。四个圆筒形滑轨82的位置保证正好可以让四根圆柱形滑杆32分别插入。圆筒形滑轨82的外侧壁沿轴向由上向下竖直分布三个第三螺纹通孔，第三螺纹通孔直径为η，且满足

相邻第三螺纹通孔间距为q，满足3η<q<6η，最下方第三螺纹通孔距离方形平板81上端面距离为p，满足0.5h₈<p<0.75h₈。螺钉83为制式规格的螺钉，可以直接在市场上购买，螺钉83直径等于η，螺钉83插在第三螺纹通孔中，拧紧螺钉83使螺钉83顶住圆柱形滑杆32侧面，螺钉83的作用是保持圆柱形滑杆32和圆筒形滑轨82的相对位置固定，调节圆柱形滑杆32插入圆筒形滑轨82的深度，以控制X射线管103高度。底座8材料为金属，密度ρ₈>7g/cm³，屈服强度σ₈>400MPa。

如图12所示，当采用闪光X射线系统进行测试时，从后防护板插槽5抽出后防护板7，将X射线管103放入内筒1内，将X射线管103底部第一螺纹通孔206与内筒1的第二螺纹通孔12对齐，通过螺钉将第一螺纹通孔206和第二螺纹通孔12固定，X射线管103发射端205朝向前防护板插槽4，将后防护板7插入后防护板插槽5中，方形缺口71朝向后防护板插槽5，X射线管103的尾部电缆203从方形缺口71中穿出与外部设备(如图1、图12中的脉冲发生器102)连接。松开顶住圆柱形滑杆32侧面的螺钉83，调节圆柱形滑杆32插入圆筒形滑轨82的深度可以控制外筒3的高度，由于X射线管103固定在内筒1内，控制外筒3的高度可以决定X射线管103的高度。拧紧螺钉83使螺钉83顶住圆柱形滑杆32，保持圆柱形滑杆32和圆筒形滑轨82的相对位置固定，固定X射线管103的高度。调整本发明整体的角度，可以自由调整射线管103的发射端205的朝向。本发明通过增加或减少插入前防护板插槽4中的前防护板6的数量，提供三种X射线强度调节(前防护板插槽4可以插入1个或2个或3个前防护板6)。X射线管103安装在本发明内，移动本发明的放置位置能够根据测试需要自由移动，不再受到传统测试过程中在爆炸室111墙壁内开孔的限制。

Claims (16)

1.一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于闪光X射线系统射线管可移动防护支架由内筒(1)、夹心筒(2)、外筒(3)、前防护板插槽(4)、后防护板插槽(5)、N块前防护板(6)、后防护板(7)、底座(8)组成，N为正整数；内筒(1)、夹心筒(2)、外筒(3)均有2个开口，内筒(1)、夹心筒(2)、外筒(3)由内向外同中心轴嵌套安装，内筒(1)、夹心筒(2)、外筒(3)的开口的侧端面齐平；前防护板插槽(4)和后防护板插槽(5)分别与外筒(3)的2个开口端面焊接在一起；前防护板(6)插入前防护板插槽(4)，后防护板(7)插入后防护板插槽(5)；外筒(3)底部有四个圆柱形滑杆(32)，四个圆柱形滑杆(32)分别插入底座(8)四个相应的圆筒形滑轨(82)中；定义外筒(3)焊接前防护板插槽(4)一端为前端，焊接后防护板插槽(5)一端为后端；

内筒(1)为有2个开口的长方形薄壁筒；内筒(1)尺寸满足能将X射线管(103)容纳，内筒(1)内部高度为l₁，内部宽度为m₁，内部长度为n₁，内筒(1)四个面的壁厚为θ₁；内筒(1)的底面内壁(11)分布有四个第二螺纹通孔(12)，第二螺纹通孔(12)直径等于γ，沿内筒(1)长度方向的两个第二螺纹通孔(12)之间间距等于u，沿内筒(1)宽度方向的两个第二螺纹通孔(12)之间间距等于w；γ为X射线管(103)的安装底座(204)的第一螺纹通孔(206)直径，u为沿X射线管(103)轴线方向的2个第一螺纹通孔(206)的间距，w为沿垂直于X射线管(103)轴线方向的2个第一螺纹通孔(206)间距；

夹心筒(2)为有2个开口的长方形薄壁筒；夹心筒(2)内部高度为l₂，宽度为m₂，长度为n₂，夹心筒(2)四个面的壁厚θ₂根据X射线的剂量和防护需求确定，夹心筒(2)材料为铅；

外筒(3)由长方形薄壁筒(31)和四个圆柱形滑杆(32)组成；长方形薄壁筒(31)有2个开口，内部高度为l₃，宽度为m₃，长度为n₃；长方形薄壁筒(31)四个面的壁厚为θ₃；圆柱形滑杆(32)直径为

长度为h₃，四个圆柱形滑杆(32)分别焊接在长方形薄壁筒(31)底面的四个边角；

前防护板插槽(4)由长方形板(41)、2块含隔板平板(42)组成；2块含隔板平板(42)竖直焊接在长方形板(41)上表面的两端，使得前防护板插槽(4)整体形状为U形；U形底部为长方形板(41)，长方形板(41)长度为j，宽度为i，厚度为θ₄；两块含隔板平板(42)间距等于m₃；含隔板平板(42)由底板(421)和四个隔板(422)组成；隔板(422)长度与底板(421)的长度相等，隔板(422)垂直焊接在底板(421)上，四个隔板(422)均匀分布，朝向U形内侧构成3个插槽(423)；相邻隔板(422)的间距为ε；底板(421)长度为k，宽度等于i；隔板(422)的长度等于k，宽度为τ；前防护板插槽(4)焊接在外筒(3)前端面(33)上；

后防护板插槽(5)由第二长方形板(51)、2块第二含隔板平板(52)组成；2块第二含隔板平板(52)竖直焊接在第二长方形板(51)上表面的两端，使得后防护板插槽(5)整体形状为U形；第二长方形板(51)的长度等于j，宽度为v；两块第二含隔板平板(52)间距等于m₃；第二含隔板平板(52)由第二底板(521)和两个第二隔板(522)组成；第二隔板(522)长度与第二底板(521)的长度相等，第二隔板(522)垂直焊接在第二底板(521)上，朝向U形内侧，构成1个第二插槽(523)；第二插槽(523)中插有后防护板(7)；两个第二隔板(522)间距为ω；第二底板(521)长等于k，宽等于v；第二隔板(522)长等于k，宽度为β；后防护板插槽(5)焊接在外筒(3)的后端面(34)上；

前防护板(6)为长方体薄板，N块前防护板(6)分别插在前防护板插槽(4)的N个插槽(423)中；前防护板(6)长度为a，宽度为b，厚度为c；

后防护板(7)为一侧含方形缺口(71)的长方体板，后防护板(7)插在后防护板插槽(5)中，方形缺口(71)朝向后防护板插槽(5)，后防护板(7)长等于a，宽等于b，厚度为d，满足d＝ω；

底座(8)由方形平板(81)、四个圆筒形滑轨(82)和十二个螺钉(83)组成；方形平板(81)长度为r，宽度为s，厚度为t；圆筒形滑轨(82)外直径为ψ，内直径等于

长度为h₈；四个圆筒形滑轨(82)分别焊接在方形平板(81)上表面的四个角上，沿方形平板(81)长度方向的两个圆筒形滑轨(82)的间距等于δ₁，沿方形平板(81)宽度方向的两个圆筒形滑轨(82)的间距等于δ₂；四个圆筒形滑轨(82)的位置保证让四根圆柱形滑杆(32)分别插入；圆筒形滑轨(82)的外侧壁沿轴向由上向下竖直分布三个第三螺纹通孔，第三螺纹通孔直径为η，相邻第三螺纹通孔间距为q，螺钉(83)直径等于η，螺钉(83)插在第三螺纹通孔中，拧紧螺钉(83)使螺钉(83)顶住圆柱形滑杆(32)侧面，螺钉(83)的作用是保持圆柱形滑杆(32)和圆筒形滑轨(82)的相对位置固定，调节圆柱形滑杆(32)插入圆筒形滑轨(82)的深度，以控制X射线管(103)高度。

2.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述内筒(1)内部高度l₁满足l₀<l₁<1.1l₀，内部宽度m₁满足m₀<m₁<1.1m₀，内部长度n₁满足n₀<n₁<1.1n₁；其中l₀、m₀和n₀分别为X射线管(103)外部最大的高度、宽度和长度；内筒(1)四个面的壁厚θ₁满足0.02m₁<θ₁<0.1m₁。

3.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述夹心筒(2)内部高度l₂满足l₂＝l₁+2θ₁，宽度m₂满足m₂＝m₁+2θ₁，长度n₂满足n₂＝n₁，夹心筒(2)四个面的壁厚θ₂满足3mm<θ₂<6mm。

4.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述长方形薄壁筒(31)内部高度l₃满足l₃＝l₂+2θ₂，宽度m₃满足m₃＝m₂+2θ₂，长度n₃满足n₃＝n₁；长方形薄壁筒(31)四个面壁厚θ₃满足0.02m₃<θ₃<0.1m₃。

5.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述圆柱形滑杆(32)直径

满足

长度h₃满足l₃<h₃<4l₃；沿长方形薄壁筒(31)宽度方向的两个圆柱形滑杆(32)的间距为

沿长方形薄壁筒(31)长度方向的两个圆柱形滑杆(32)的间距为

6.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述前防护板插槽(4)的长方形板(41)的长度j满足1.1m₃<j<1.2m₃，宽度i满足0.1n₃<i<0.4n₃，厚度θ₄满足0.8θ₃<θ₄<2θ₃。

7.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述前防护板插槽(4)的含隔板平板(42)的相邻隔板(422)的间距ε＝(i-4θ₄)/3；前防护板插槽(4)的底板(421)的长度k满足k＝l₃+θ₄，厚度等于θ₄；隔板(422)的宽度τ＝(j-m₃-2θ₄)/2，厚度等于θ₄。

8.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述后防护板插槽(5)的第二长方形板(51)的宽度v满足0.1n₃<v<0.4n₃，厚度等于θ₄。

9.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述后防护板插槽(5)的第二含隔板平板(52)的两个第二隔板(522)间距为ω＝v-2θ₄，第二隔板(522)的宽度β＝(j-m₃-2θ₄)/2，厚度等于θ₄；第二含隔板平板(52)的的第二底板(521)厚度等于θ₄。

10.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述前防护板(6)的长度a满足1.1k<a<1.2k，宽度b满足b＝j-2θ₄，厚度c满足c<(i-4θ₄)/3。

11.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述后防护板(7)的方形缺口(71)长为f，满足0.5a<f<0.75a，宽为e，满足g<e<1.1g，g为X射线管(103)尾部电缆(203)直径。

12.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述方形平板(81)的长度r满足1.2n₃<r<1.4n₃，宽度s满足1.2m₃<s<1.4m₃，厚度t满足2θ₄<t<8θ₄。

13.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述圆筒形滑轨(82)外直径ψ满足

长度h₈满足1.2h₃<h₈<1.4h₃。

14.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述第三螺纹通孔直径η满足

相邻第三螺纹通孔间距为q，满足3η<q<6η，最下方螺纹通孔距离方形平板(81)上端面距离为p，满足0.5h₈<p<0.75h₈。

15.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述内筒(1)材料为金属，密度ρ₁>7g/cm³，屈服强度σ₁>400MPa；夹心筒(2)材料密度ρ₂>11g/cm³；外筒和四个圆柱形滑杆(32)材料为金属，密度ρ₃>7g/cm³，屈服强度σ₃>400MPa；前防护板插槽(4)材料为金属，密度ρ₄>7g/cm³，屈服强度σ₄>400MPa；后防护板插槽(5)材料为金属，密度ρ₅>7g/cm³，屈服强度σ₅>400MPa；前防护板(6)材料为铝合金，密度ρ₆>2.5g/cm³，屈服强度σ₆>170MPa；后防护板(7)材料为金属，密度ρ₇>7g/cm³，屈服强度σ₇>400MPa；底座(8)材料为金属，密度ρ₈>7g/cm³，屈服强度σ₈>400MPa。

16.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述N满足1≤N≤3。

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