CN201392805Y - 蕊冷式x线管 - Google Patents

Abstract

一种能从阳极中心快速冷却的蕊冷型X线管，它的阳极柄用中空的铜管制成，铜管中间用一长条状铜板将铜管内空间从纵向隔成上下两半，在铜管靠近封盖端的上下两侧各开一个注油孔，接上注油管，阳极头用一椭圆形的铜板作靶基，靶面用钨，或铼钨合金制成熔焊在靶基的一面，另一面焊接在阳极柄即铜管的斜面端上，靶基的内面焊上几条方形小铜条以增加散热面积。用一大铜管作油箱，用两根高压绝缘注油管将阳极柄的两个注油管与油箱的两个注油管连接，油箱放在管套外面，在一根注油管的中间接上一台小油泵，当油泵工作时，阳极头内侧不断有油流过，阳极头产生的热量被油及时即时带走。高压插座加工在X线管的两端与X线管连成一体。

Description

蕊冷式X线管

所属技术领域

本实用新型属于医疗器械中X光机的重要元件X线管的改进。

技术背景

目前X光机使用较多的X线管是固定阳极X线管和旋转阳极X线管。固定阳极X线管由美国人柯立支在1913年发明，以后改进发明了旋转阳极X线管。

固定阳极X线管的结构，主要由阳极、阴极、和玻璃壳三部分组成。

阳极的结构，由阳极头、阳极帽、阳极柄三部分组成。阳极头由钨靶面和铜体组成，钨靶面由钨或铼钨合金制成，熔焊在用无氧铜制成的铜体上构成阳极。阳极柄是阳极引出管外的部分，由紫铜制成，并与铜体连接，阳极帽是由紫铜制罩在阳极头的一个罩子。

阴极结构，由灯丝、阴极头、阴极套组成。灯丝是将钨丝按一定几何尺寸绕制而成，其作用是加热发射电子，双焦点X线管的阴极有两个灯丝，有三根引线，一根作公用线，另两根作为大、小灯丝的引线，阴极头由纯铁或镍制成，并开有直槽或阶梯槽，称集射槽，灯丝置于槽中。

X线管壳(或称玻璃壳)由耐高温、绝缘强度高，膨胀系数小的铝组硬质玻璃制成，是支撑阳极、阴极、和保持管内真空的构件。

X线的产生是由阴极灯丝加热产生电子，由高压电场加速后轰击阳极靶面产生，电子轰击靶面99％的能量变为热能只有少部分转换为X线，所以焦点、阳极和其它部分温度升高很快，固定阳极X线管靠阳极柄将靶面的热量传出去，阳极柄浸在管套的绝缘油中，将热量传给油而达到散热目的。而阳极柄不能快速将热量传出去，所以固定阳极X线管的瞬间热容量很小，瞬间负荷小，因此人们发明了旋转阳极X线管。

旋转阳极X线管的结构由阳极、阴极、玻璃壳组成。与固定阳极X管相比，除了阳极结构有明显差别外，其余的差别不大。

阳极的结构由阳极靶面、转子、转轴、轴承、轴承座等组成。阳极靶面的结构由盘状纯钨制成，在靶的表面涂上一层铼钨合金，当X线管工作时，阳极靶面高速旋转，电子轰击在一个旋转的圆盘上，靶面的面积增大，体积增大，所以热容量增大，瞬间功力增大。但是阳极的转子、轴承的温度不能超过460℃，为了避免过多的热量传导到轴承，靶面与转子连接的钼杆的直径较细且是管状钼杆，靶面的散热主要靠热辐射，其效率低，所以靶面的连续负荷能力低，X线管不能长时间工作，旋转阳极X线管的型号不同，连续工作的时间也不同，一般为几分钟至十几分钟，

X线管管套是放置X线管的一种特殊容器，其结构随用途不用而所差别，整个管套由薄铜板或铝等金属金属制成，管内壁衬有薄铅皮，以防散射线射出，管内两端装有胀缩器以适应油的彭胀，管套中央开一窗口作为放射窗，并装有透明塑料或有机玻璃制成的凹形窗口，以使此处的油层变薄，减少油层对X线的吸收，靠近管套两端处装有高压插座，以连接高压电缆，X线管用绝缘支架和高压插座固定在管套中，其阳极焦点中心对准放射窗口中心。两极引线分别接到两个高压插座上，管套两端各有一个端盖，整个管套内灌满高压绝缘油，作为绝缘和冷却用，灌油孔开在放射窗附近或管套一端。

当前使用的X线管的主要缺陷是阳极的散热效率不高，散热慢，X线管温度升高快，易烧坏，X线管的瞬间负荷和连续负荷小，管套体积大，管套内装满油，重量大。

发明内容

为了克服现有X线管的散热效率不高、散热慢，X线管温度升高快，易烧坏，X线管的瞬间负荷和连续负荷小，管套内装满油、管套体积大，、重量大的缺点。本实用新型提供了一种蕊冷式X线管，其改变了阳极的散热方式，提高了散热率，提高了X线管的瞬间负荷和连续负荷，管套内不用装满油，体积和重量减少了一半。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：蕊冷式X线管的阳极柄是用中空的铜管制成，(固定阳极X线管的阳极柄为实心的铜柱且与阳极头是一体的)铜管中间用一长条状铜板将铜管内空间从纵向隔成上下两半，铜管一端加工成斜面，另一端熔焊上铜制封盖，封盖外侧的中心焊上高压插座的接线柱，铜管中的隔板一端与铜管斜面端留有一间隙，隔板的另一端与封盖内侧相互抵紧，在铜管靠近封盖端的上下两侧各开一个注油孔，接上注油管，

阳极头用一椭圆形的铜板作靶基，靶面用钨，或铼钨合金制成熔焊在靶基的一面，另一面上焊上几条方形小铜条以增加散热面积。将阳极头焊接在阳极柄即铜管的斜面端上，靶面向外，

用一U形或C形铜管作油箱，管壁要薄以便散热，铜管两端加上封盖，封盖中心开注油孔，接上注油管，油箱的体积在500ml～800ml之间，用两根绝缘橡胶管将阳极柄的两个注油管与油箱的两个注油管连接，油箱放在管套外面，在一根橡胶管的中间接上一台小油泵，阳极柄内和油箱内注满高压绝缘油，当油泵工作时，阳极柄内的油和油箱内的油就循环流动起来，阳极头内侧不断有油流过，阳极头产生的热量被油及时即时带走，阳极头的散率大大高，阳极头的温度就不容易升高，X线管99％以上的热量由阳极产生，只要阳极的温度不升高，整个X线管的温度就不会升高，

高压插座加工在X线管的两端与X线管连成一体。

本帝用新型的有益效果是：阳极头的散热率高、散热快，阳极头温度不易升高，提高X线管的瞬时负荷，和连续负荷，X线管不用浸在绝缘油中，管套内不用灌满绝缘油，所以管套的密闭性要求不高，体积变小，重量变轻，管套的放射窗不再用透明塑料或有机玻璃密封，X线通过放射窗时不再被有机玻璃和油吸收，其质和量都有很大提高，与传统X线管相比，产生相相同质量的X线，所用的毫安和千伏有所减少，

附图说明

下面结合附图和实施例对本帝用新型作进一步说明。

图1是阳极头，左侧图是阳极头的外而，右侧图是阳极头的内而，其中(1)为铜靶基，(2)为钨靶面，(3)是散热条。

图2是阳极柄的左视图，其中(4)为柄体，(5)为高压插座中接线柱，(6)为注油孔。

图3是阳极柄的右视图。

图4是阳极柄的中间纵剖面结构图。其中(7)是隔板。

图5为阳极帽，左侧图是阳极帽的口部左视图，右侧图是阳极帽的底部左视图，其中(8)是阳极帽体，(9)是电子入射孔，(10)是出射线孔，(11)是阳极头的套入口。

图6是阴极，其中(12)是阴极罩，(13)是阴极高压接线柱，(14)是集射槽，内有发射电子的钨制灯丝。

图7是X线管的油冷却系统模式图。其中(15)是小油泵。(16)是高压绝缘注油管、(17)是C形油箱，(18)是阳极。

图8是阳极、阳极帽和阴极在玻璃壳内的装配图，(19)是“可伐”(kovar)

图9是玻璃壳。

图10是阳极、阴极、玻璃壳装配成的X线管图。

图11是X线管两端装上高压插座后的图，(16)是注油管，(20)是X线管的玻璃壳，(21)是高压插座体，(22)是高压插座的插孔。

图12图是图11的中间纵剖面结构图，(1)是铜靶基，(4)是阳极柄体，(5)是阳极高压插座中的接线柱，(7)是隔板，(8)是阳极帽体，(12)是阴极罩，(13)是阴极高压插座接线柱，(14)是集射槽、内有发射电子的钨制灯丝。(16)注油管、(21)高压插座体。

图13是X线管套的上半部分和两端的端盖，(23)是管套的上瓣，(24)是管套内X线管的卡槽，(25)是端盖，(26)是油管出孔，(27)是高压插头固定槽。

图14是X线管套的下瓣，(28)是放射窗口。

图15是“7”字形高压插头，(29)是插头体，(30)是插头接线柱。

图16是X线管插入高压插头后放入管套内的图。

图17是封装好管套后的图。

具体实施方式

如图1所示阳极头用一椭圆形的铜板制作靶基(1)，靶面(2)用钨，或铼钨合金制成熔焊在靶基的一面，另一面焊接在阳极柄即铜管的斜面端上，靶基的内面焊上几条方形小铜条(3)以增加散热面积。

如图2、图3、图4所示用一中空的铜管制成阳极柄主体(4)，(固定阳极X线管的阳极栖为实心的铜柱且与阳极头是一体的)铜管中间用一长条状铜板(7)将铜管内空间从纵向隔成上下两半，铜管一端加工成斜面，另一端熔焊上铜制封盖，封盖外侧的中心焊上高压插座的接线柱(5)，铜管中的隔板一端与铜管斜面端留有一间隙，隔板的另一端与封盖内侧相互抵紧，在铜管靠近封盖端的上下两侧各开一个注油孔(6)。

用一铜体加工成如图5所示的阳极帽，与传统固定阳极X线管的阳极帽结构一样。

如图6所示、用铜或铁加工成阴极，阴极的结构与传统固定阳极X经管的阴极基本相同，只是阴极后面的接线柱(13)改用小铜柱制成。

X线管的油冷却系统模式如图7所示，用一U形或C形铜管作油箱(17)，管壁要薄以便散热，铜管两端焊上封盖，封盖中心开注油孔，接上注油管，油箱的体积在500ml～800ml之间，用两根高压绝缘管(16)将阳极柄的两个注油孔(6)与油箱的两个注油孔连接，油箱放在管套外面，在一根橡胶管的中间接上一台小油泵(15)阳极柄和油箱内注满高压绝缘油，当油泵工作时，阳极柄内的油和油箱内的油就循环流动起来，阳极头内侧不断有油流过，阳极头产生的热量被油及时即时带走，阳极头的散热率大大提高，阳极头的温度就不容易升高，X线管99％以上的热量由阳极产生，只要阳极的温度不升高，整个X线管的温度就不会升高。

如图8所示，将阳极帽罩在阳极头上、在阳极柄上镶上一彭胀系数与玻璃相同的合金圈(19)，专业术语叫“可伐”，英文叫kovar.构成阳极，玻璃壳与“可伐”相封接。阴极头放在阳极头的对面，阴极头的集射槽(14)对准阳极帽的电子入射孔(9)。

如图9所示，用钼组硬质玻璃加工成X线管的玻璃壳，与传统X线管的玻璃壳相同。

如图10所示，阳极、阴极封装入玻璃壳内，玻璃壳用耐高温、绝缘性能好、膨胀系数小的钼组硬质玻璃制成，玻璃壳用来支撑阴极、阳极、并保持管内真空，形成X线管。

如图11所示，采用机械强度大和绝缘性能好的可塑性材料用注塑方法将高压插座(21)加工在X线管两端，高压插座与X线管连成一体，X线管两端的接线柱(5)和(13)直接作为高压插座内的接线柱，(22)是高压插座的插孔。阳极柄上的注油管穿过高压插座的两侧与油箱(17)、油泵(15)相接。

X线管的内部结构如图12所示，阳极头焊接在阳极柄即铜管的斜面端上，另一端熔焊上铜制封盖，封盖外侧的中心焊上高压插座的接线柱(5)，阳极柄铜管中间用一长条状铜板(7)将铜管内空间从纵向隔成上下两半，铜管中的隔板一端与铜管斜面端留有一间隙，隔板的另一端与封盖内侧相互抵紧，阳极帽罩在阳极头上、阴极头放在阳极头的对面，阴极头的集射槽(14)对准阳极帽的电子入射孔(9)。

如13、图14所示、常用的X线管套由硬塑料或铜、铝等金属制成管状体，分成上下两瓣，管壁内侧衬有薄铅皮，以防散射线射出，在内壁近两端处加工卡槽(24)，以便卡住X线管，在靠近两端处的同一侧加工有高压插头入口(27)，在下瓣部的中央开一圆口作为放射窗(28)，把X线管放入其中，再合上另一瓣，两端盖上端盖(25)，旋紧。阳极一侧的端盖加工有注油管的出孔(26)。

如图15所示，高压插头由机械强度大和绝缘性能好的压塑材料或橡胶橡胶制成的“7”字形的插头体(29)，插头接线柱(30)由小铜管制成，嵌入插头体内，当高压插头插入插座内时，插座内的接线柱插入小铜管内，完成高压连接。

X线管在管套内的位置如图16所示，X线管两端高压插座的凸楞放入管套内的卡槽(24)内，X线管内阳极帽的出射线孔(10)对准管套下瓣的放射窗(28)。

装配好、完整的X线管如图17所示。高压插头插入X线管两端的高压插座内，放入管套内，冷却油箱固定在阳极侧的管套外的。注油管穿过阳极侧的封盖与油箱、油泵相接，小油泵固定在油箱旁。至此完成X线管的制作。

Claims (1)

1、一种蕊冷式X线管，其特征是：阳极柄是用一中空的铜管(4)制成柄体，铜管中间用一长条状铜板(7)将铜管内空间从纵向隔成上下两半，铜管一端加工成斜面，另一端熔焊上铜制封盖，封盖外侧的中心焊上高压插座的接线柱(5)，铜管中的隔板一端与铜管斜面端留有一间距，隔板的另一端与封盖内侧相互抵紧，在铜管靠近封盖端的上下两侧各开一个注油孔(6)，接上注油管，阳极头用一椭圆形的铜板作靶基(1)，靶面(2)用钨或铼钨合金制成熔焊在靶基的一面，另一面上焊上几条方形小铜条，将阳极头焊接在阳极柄即铜管的斜面端上，靶面向外，用一体积在500ml～800ml之间的铜管作油箱(17)，铜管两端加上封盖，封盖中心开注油孔，用两根绝缘橡胶管(16)将阳极柄的两个注油孔与油箱的两个注油孔连接，油箱放在管套外面，在一根橡胶管的中间接上一台小油泵(16)，X线管的高压插座(21)加工在X线管两端，与X线管连成一体，X线管两端阴极接线柱(13)和阳极的接线柱(5)，直接作为高压插座内的接线柱。

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