CN201616864U - 成像元件的温控密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种成像元件的温控密封结构，其包括有与光学镜头相连的连接圈和与所述连接圈相连的密封圆盘，所述成像元件装设于所述连接圈和密封圆盘之间，于该成像元件上装设有温度传感组件；还包括有装设于所述密封圆盘上的半导体制冷板，于该半导体制冷板上装设有隔热板；以及与所述半导体制冷板依次相连的第一导温板和超导散热风机组件。本实用新型公开的成像元件的温控密封结构使得CCD芯片可以在密闭环境下工作，并能有效进行降温和控温用以满足CCD芯片的低温工作环境，提高数字化成像仪器的成像质量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种成像元件的温度控制及密封结构，特别涉及CCD芯片的温度控制及密封结构以保证CCD芯片能在一定恒温下进行工作。
背景技术
数字化X射线摄影技术(即DR，英文Digital Radiography的缩写)是指在专用计算机控制下，直接读取感应介质记录到的X线影像信息，并以数字化影像方式再现或记录影像的技术方式。该技术具有成像时间短、成像清晰等优点，现已成为比较通用的医用诊断检测手段。DR的成像方式有多种，其中包括利用CCD(即英文Charge Coupled Device的缩写，中文译为电荷藕合元件)芯片成像。
作为DR成像的核心部件，CCD芯片的工作状态直接影响了DR的工作性能以及使用寿命。CCD芯片在低温的环境下，其性能最为优越；而且，CCD芯片本身在工作时会产生一定的热。因此，设计合理的机构使得CCD芯片能够及时散热，并保证CCD芯片尽可能在低温的环境中工作可以大大提高DR本身的性能。
现有技术的CCD芯片温度控制系统大致为，在芯片的背面设有数根“U”形超导管，并在外面用半导体制冷或者其他方式进行制冷。该结构体积较大、散热效果不理想，不能保证CCD芯片在恒定的低温工作环境中工作。并且，此类结构的温度控制系统为开放式的工作环境，难以做到密封，这样使得CCD芯片工作环境与外界空气相接触，不能保证工作环境的洁净，从而直接影响成像质量。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种可以使核心成像部件在密封环境中工作，并且能保证该部件在其所要求的最佳温度条件下工作的核心部件温度控制结构。
为解决上述技术问题，本实用新型的成像元件的温控密封结构包括有成像元件、与光学镜头相连的连接圈和与所述连接圈相连的密封圆盘，所述成像元件装设于所述连接圈和密封圆盘之间，于该成像元件上装设有温度传感组件。
作为本实用新型的一种优选方案，本实用新型的成像元件的温控密封结构还包括有装设于所述密封圆盘上的半导体制冷板，于该半导体制冷板上装设有隔热板；以及与所述半导体制冷板依次相连的第一导温板和超导散热风机组件。
作为本实用新型的一种优选方案，所述半导体制冷板的两端面分别为制冷面和散热面，所述半导体制冷板的制冷面相对于所述密封圆盘设置并于其外周面装设有第一隔热板，所述半导体制冷板的散热面相对于所述第一导温板设置并于其外周面装设有第二隔热板。
作为本实用新型的一种优选方案，于成像元件与所述密封圆盘的间隙处装设有第二导温板，该第二导温板还与所述半导体制冷板相连。
作为本实用新型的一种优选方案，所述温度传感组件包括有导温测温板以及与之相连的温度传感器。
作为本实用新型的一种优选方案，所述导温测温板装设于所述成像元件与第二导温板之间。
作为本实用新型的一种优选方案，所述温度传感器通过固定压块与所述导温测温板相连。
作为本实用新型的一种优选方案，所述超导散热风机组件包括有与所述第一导温板相连的超导板，环设于该超导散热风机组件的散热片以及装设于该超导散热风机组件末端的风机。
作为本实用新型的一种优选方案，所述密封圆盘螺接于所述连接圈，于两者之间的间隙中设置有密封硅胶。
作为本实用新型的一种优选方案，所述光学镜头包括有橡胶密封环，所述连接圈通过该橡胶密封环与所述光学镜头相连接。
采用以上结构后，本实用新型与现有技术的CCD芯片温控密封结构相比，具有以下优点：
由于橡胶密封环与连接圈的接触加上密封硅胶填补了连接圈与密封圆盘的间隙，使得成像元件，即CCD芯片的工作环境能够处于相对密封的情况中工作。
本结构中采用的制冷手段为半导体制冷，制冷效果良好，迅速。半导体制冷板一个面为制冷面，能够产生冷却温度并传递到CCD芯片的背面；另一个面为散热面，通过导温板以及超导散热风机组件可以将半导体制冷板在工作时所产生的热量及时散发出去，从而保证了CCD芯片始终在恒定低温环境中工作，最低可控制在-10℃。
第一导温板的作用是使CCD芯片工作腔体得到有效密封，半导体制冷板的制冷时产生的热量能够迅速有效地传递到密封腔体外的超导散热风机组件上从而得到迅速的密封，保证了CCD芯片的密封工作环境及恒定的低温工作状态。
第二导温板具有一定的厚度，除了传递温度之外，它还具有储存温度的作用，从而减少了温度控制时的温度波动。
与CCD芯片接触最紧密的导温测温板上设置了传感器，使得外界能够获知密闭工作的确切温度，而加以控制与调整。采用了此类结构，可以保证CCD芯片的工作温度可以恒定保持在低温状态。
附图说明
下面结合附图和较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型成像元件的温控密封结构的平面结构示意图；
图2为图1的A-A剖面示意图；
图3为本实用新型成像元件的温控密封结构的立体结构爆炸图；以及
图4为本实用新型成像元件的温控密封结构与光学镜头的安装示意图。
图中所示：
1、连接圈 2、密封圆盘
3、超导散热风机组件 4、CCD芯片
5、CCD转接电路板 6、半导体制冷板
7、第二隔热板 8、超导板
9、风机 10、散热片
11、第一导温板 12、第一隔热板
13、第二导温板 14、导温测温板
15、温度传感器 16、固定压块
17、光学镜头 18、CCD芯片冷却密封结构
具体实施方式
如图1至图3所示，本实用新型的成像元件，即CCD芯片4温控密封结构包括与光学镜头17相连的连接圈1和与所述连接圈1相连的密封圆盘2，光学镜头17包括有橡胶密封环，所述连接圈1通过该橡胶密封环与所述光学镜头17相连接；所述密封圆盘2螺接于所述连接圈1，于两者之间的间隙中设置有密封硅胶，这样使得成像元件，即CCD芯片4的工作环境相对密封。
所述成像元件，即CCD芯片4装设于所述连接圈1和密封圆盘2之间，CCD芯片4通过插针与CCD转接电路板5接触，CCD转接电路板5固定在密封圆盘2上。整个成像元件外接有CCD驱动板进行控制。
于该成像元件上装设有温度传感组件，其包括有设置于CCD芯片4与第二导温板13之间的导温测温板14以及与之相连的温度传感器15，温度传感器15通过固定压块16与导温测温板14接触。温度传感器15的设置使得外界能够获知密闭工作环境的确切温度，从而可以对其加以控制与调整，以保证CCD芯片4的工作温度可以保持恒定。
于CCD线路板5与密封圆盘2的间隙处设置有第二导温板13，该第二导温板13具有一定的厚度，除了传递温度之外，它还可以储存温度用以减少温度控制时的温度波动。具体表现为它能够吸收半导体制冷板6的冷却温度并储存起来，有助于CCD芯片4更好地降温。
本实用新型的成像元件，即CCD芯片4温控密封结构还包括有装设于所述密封圆盘上的半导体制冷板6用以对CCD芯片4进行制冷。所述半导体制冷板6的两端面分别为制冷面和散热面，所述半导体制冷板6的制冷面相对于所述密封圆盘2设置并于其外周面装设有第一隔热板12，所述半导体制冷板6的散热面相对于所述第一导温板11设置并于其外周面装设有第二隔热板7。
半导体制冷板6的制冷面能够产生冷却温度并将其传递到CCD芯片4的背面；半导体制冷板6的散热面可以将半导体制冷板6在工作时所产生的热量及时散发出去，从而保证CCD芯片4始终在恒定低温环境中工作。
第一隔热板12的作用是隔绝密封圆盘2与半导体制冷板6的制冷面，从而防止外界温度导入制冷板以致影响制冷效果。而于半导体制冷板6与第一导温板11之间设有第二隔热板7是为了隔绝半导体制冷板6的散热面与密封圆盘2，从而使外界保持常温，防止密封环境产生结露现象。
半导体制冷板6还连接有第一导温板11，该第一导温板11的作用是使CCD芯片4的工作腔体得到有效密封，将半导体制冷板6的制冷时产生的热量能够迅速有效地传递到密封腔体外的超导散热风机组件3上从而得到迅速的密封，以此保证了CCD芯片4的密封工作环境及恒定的低温工作状态。导温板的材质直接影响了半导体制冷板6的制冷温度能否有效的传递到CCD芯片4上。在本实施例中所有的导温板皆采用了导热性能良好的铜材质。
于第一导温板11的背部安装有超导散热风机组件3，该超导散热风机组件3由超导板8、散热片10与风机9三部分组成。超导散热风机组件3通过超导板8与第一导温板11相连接。
请同时结合图4，整个CCD芯片温控密封结构14通过连接圈2与镜头13相固定，镜头13本身设有橡胶密封环，橡胶密封环与连接圈2相接触。
于该半导体制冷板上装设有隔热板；以及与所述半导体制冷板依次相连的第一导温板和超导散热风机组件。
此类CCD芯片温控密封结构很好的解决了CCD芯片工作环境的密封，芯片的降温以及温度的恒定控制三大问题，直接提高了CCD芯片的工作性能，优化了DR本身的成像质量。
以上已对本实用新型的较佳实施例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明创造精神的前提下还可作出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种成像元件的温控密封结构，其包括有成像元件、与光学镜头(17)相连的连接圈(1)和与所述连接圈(1)相连的密封圆盘(2)，所述成像元件装设于所述连接圈(1)和密封圆盘(2)之间，其特征在于：还包括有装设于该成像元件上的温度传感组件。
2.根据权利要求1所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：还包括有装设于所述密封圆盘(2)上的半导体制冷板(6)，于该半导体制冷板(6)上装设有隔热板；以及与所述半导体制冷板(6)依次相连的第一导温板(11)和超导散热风机组件(3)。
3.根据权利要求2所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：所述半导体制冷板(6)的两端面分别为制冷面和散热面，所述半导体制冷板(6)的制冷面相对于所述密封圆盘(2)设置并于其外周面装设有第一隔热板(12)，所述半导体制冷板(6)的散热面相对于所述第一导温板(11)设置并于其外周面装设有第二隔热板(7)。
4.根据权利要求3所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：于成像元件与所述密封圆盘(2)的间隙处装设有第二导温板(13)，该第二导温板(13)还与所述半导体制冷板(6)相连。
5.根据权利要求1所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：所述温度传感组件包括有导温测温板(14)以及与之相连的温度传感器(15)。
6.根据权利要求5所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：所述导温测温板(14)装设于所述成像元件与第二导温板(13)之间。
7.根据权利要求5所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：所述温度传感器(15)通过固定压块(16)与所述导温测温板(14)相连。
8.根据权利要求2、3或4所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：所述超导散热风机组件(3)包括有与所述第一导温板(11)相连的超导板(8)，环设于该超导散热风机组件的散热片(10)以及装设于该超导散热风机组件末端的风机(9)。
9.根据权利要求8所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：所述密封圆盘(2)螺接于所述连接圈(1)，于两者之间的间隙中设置有密封硅胶。
10.根据权利要求9所述的成像元件的温控密封结构，其特征在于：所述光学镜头(17)包括有橡胶密封环，所述连接圈(1)通过该橡胶密封环与所述光学镜头(17)相连接。
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