CN205282444U - 一种x射线产生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种X射线产生装置，包括高压输入单元、X射线产生单元、温度保护单元、散热单元、绝缘单元、定位单元、辐射屏蔽单元，所述X射线产生单元包括光管筒体及设置于光管筒体内部的管芯，所述高压输入单元设置于光管筒体的头端部，所述温度保护单元设置于管芯的阴极，所述绝缘单元设置于管芯的尾部位置，所述定位单元包括管芯定位单元与光管定位单元。本实用新型结构设计合理，能够自动完成对管芯的保护，防止管体因温度过高遭到损坏，因而避免了因管芯失效而导致整机无法工作的现象，延长其使用寿命，且节约了采购管芯的成本。

Description

一种X射线产生装置

技术领域

本实用新型涉及一种X射线产生装置，属于X荧光光谱仪技术领域。

背景技术

X射线管是X射线荧光光谱仪中最关键的部件，其作用是将阴极的热发射电子束在高压电场的作用下高速飞向阳极靶面，靶面受电子轰击，产生X线。由于X射线在产生过程时，需要提供高压加速电压，当灯丝通入电流时灯丝发热并释放高速电子，高速电子撞击金属靶材产生X射线及大量的热量，如此，每次检测开始时都会重复以上过程，由于每次检测过程高压都必须重新启动并重新激发射线，使光管及高压组件单元处于频繁的启停状态中，对高压组件单元及光管寿命都有巨大影响，所以X射线光管也是荧光光谱仪中最易损的器件。因此，市场上急需提供一种新型的X射线产生装置，可以保护X射线光管，延长其使用寿命。

目前，大多数X射线管的管体是真空的，一般由玻璃制成，X射线管放置在X射线管管室中，两者之间充满了用于绝缘和冷却的变压器油。故容易受到因温度上升引起绝缘油的膨胀产生的压力，而X射线管体又是X射线管的核心元件，在工作的时候温度是很高的，特别是在冷热交替的情况下容易损坏。X射线管是功率器件，它的散热效果对X射线管的使用寿命也至关重要。

基于管芯是X射线管的关键部件，一旦遭到损坏，便会导致整机无法工作，因此，如何提供一种新型的X射线产生装置，成为了业界目前亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种X射线产生装置，其结构合理，散热性能好，可提供有效的辐射屏蔽，具有温度保护装置，延长其使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案包括：

一种X射线产生装置，包括高压输入单元、X射线产生单元、温度保护单元、散热单元、绝缘单元、定位单元、辐射屏蔽单元，所述X射线产生单元包括光管筒体及设置于光管筒体内部的管芯，所述高压输入单元设置于光管筒体的头端部，所述温度保护单元设置于管芯的阴极，所述绝缘单元设置于管芯的尾部位置，所述定位单元包括管芯定位单元与光管定位单元。

作为本实用新型的优选方案之一，所述高压输入单元依次包括高压出口封盖、高压出口圆柱、绝缘高分子管、灯丝出口修饰件、光管端盖、高压插口圆柱，所述高压插口圆柱与绝缘高分子管的一端连接，所述光管端盖套设在绝缘高分子管上，所述绝缘高分子管的另一端与高压出口圆柱连接，高压出口封盖设置于高压出口圆柱外侧。

作为本实用新型的优选方案之一，所述管芯定位单元包括管芯连接件、管芯上支架及管芯下支架，所述管芯连接件上方还设置有一有机玻璃，所述有机玻璃设置于光管窗口上；所述光管定位单元包括设置于光管筒体前后的两个安装支架，通过该安装支架将管芯固定于光管筒体上。

作为本实用新型的优选方案之一，所述散热单元包括散热片及散热型材。

更优选的，所述温度保护单元采用可恢复性温度保护器件，当温度超过限定时，温度保护器自动断开，当低于最低限定温度时，温度保护器自动闭合，可以有效避免装置因外界散热不良时造成不可逆的损伤，进一步达到保护光管，延长其使用寿命的目的。

进一步的，所述绝缘单元包括绝缘杯，所述绝缘杯内部灌注有绝缘油用于高压绝缘和冷却，同时在管芯阳极和高压输入单元采用高效绝缘材质防护，更有效的提高了绝缘性。

作为本实用新型的优选方案之一，所述光管筒体的尾端部设置有光管尾盖，所述绝缘杯外侧设置有气囊，气囊外侧设置气囊压紧环，气囊压紧环的最外侧设置有尾部封盖板。

该X射线产生装置采用黄铜外壳封装。

所述散热单元包括管芯散热、散热型材、气囊同时采用黄铜外壳封装，更好的提高了散热性能；所述辐射屏蔽单元包含光管的前部屏蔽、尾部屏蔽和高压管屏蔽以及黄铜外壳封装，更有效的辐射屏蔽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

第一，本实用新型的定位装置，有效的固定管芯位置，保证X射线射线光管产生的射线有效聚焦；

第二，本实用新型采用黄铜外壳封装，更好的提高了散热性能和更有效的辐射屏蔽；

第三，本实用新型全方位防辐射装置，选用多层防护的方式，降低管体对外的漏辐射量，可达到市场的认可；

第四，本实用还配备了可恢复性温度保护装置，当温度超过限定时，温度保护器自动断开，当低于最低限定温度时，温度保护器自动闭合，可以有效避免装置因外界散热不良时造成不可逆的损伤，进一步达到保护光管的效果，延长其使用寿命。

综上所述，本实用新型结构设计合理，能够自动完成对管芯的保护，防止管体因温度过高遭到损坏，因而避免了因管芯失效而导致整机无法工作的现象，延长其使用寿命，且节约了采购管芯的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的结构特征和技术要点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

图1为本实用新型实施例所公开的一种X射线产生装置的结构示意图。

附图标记说明：11-高压出口封盖，12-高压出口圆柱，13-绝缘高分子管，14-灯丝出口修饰件，15-光管端盖，16-高压插口圆柱，21-光管筒体，22-管芯，31-管芯上支架，32-管芯下支架，33-管芯连接件，34-光管窗口，35-安装支架，41-散热片，42-散热型材，5-光管尾盖，6-绝缘杯，7-气囊，8-气囊压紧环，9-尾部封盖板。

具体实施方式

下面将结合本实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行具体、清楚、完整地描述。

请参阅图1所示，为本实施例的一种X射线产生装置，包括高压输入单元、X射线产生单元、温度保护单元、散热单元、绝缘单元、定位单元、辐射屏蔽单元，所述X射线产生单元包括光管筒体21及设置于光管筒体内部的管芯22，所述高压输入单元设置于光管筒体的头端部，所述温度保护单元设置于管芯的阴极，所述绝缘单元设置于管芯的尾部位置，所述定位单元包括管芯定位单元与光管定位单元。

所述高压输入单元依次包括高压出口封盖11、高压出口圆柱12、绝缘高分子管13、灯丝出口修饰件14、光管端盖15、高压插口圆柱16，所述高压插口圆柱16与绝缘高分子管13的一端连接，所述光管端盖15套设在绝缘高分子管13上，所述绝缘高分子管13的另一端与高压出口圆柱12连接，高压出口封盖11设置于高压出口圆柱12外侧。

所述管芯定位单元包括管芯连接件33、管芯上支架31及管芯下支架32，所述管芯连接件33上方还设置有一有机玻璃，所述有机玻璃设置于光管窗口34；所述光管定位单元包括设置于光管筒体前后的两个安装支架35，通过该安装支架将管芯固定于光管筒体上。

所述散热单元包括散热片41及散热型材42。所述散热单元包括管芯散热、散热型材、气囊同时采用黄铜外壳封装，更好的提高了散热性能；所述辐射屏蔽单元包含光管的前部屏蔽、尾部屏蔽和高压管屏蔽以及黄铜外壳封装，更有效的辐射屏蔽。

所述温度保护单元采用可恢复性温度保护器件，当温度超过限定时，温度保护器自动断开，当低于最低限定温度时，温度保护器自动闭合，可以有效避免装置因外界散热不良时造成不可逆的损伤，进一步达到保护光管，延长其使用寿命的目的。

所述绝缘单元包括绝缘杯6，所述绝缘杯内部灌注有绝缘油用于高压绝缘和冷却，同时在管芯阳极和高压输入单元采用高效绝缘材质防护，更有效的提高了绝缘性。

所述光管筒体的尾端部设置有光管尾盖5，所述绝缘杯外侧设置有气囊7，气囊7外侧设置气囊压紧环8，气囊压紧环8的最外侧设置有尾部封盖板9。

该X射线产生装置采用黄铜外壳封装。

本实用新型的工作原理如下：

在X射线产生装置工作时，通过灯丝出口修饰件对管芯阴极提供阴极电压使灯丝工作，同时高压输入单元绝缘高分子管内高压插口圆柱传送给管芯阳极高压，此时阴极的灯丝热发射电子束在高压电场的作用下高速飞向阳极靶面，靶面受电子轰击，产生X线。X射线通过光管窗口对外发出射线，由于高压电场长时间轰击靶材，阳极产生强大的热量，因此，管芯阳极的散热非常重要，阳极散热性能直接决定了管芯的散热性能，影响管芯的寿命，而阳极散热器通过绝缘油将热量向四周的光管筒体以及筒体外边的扇热型材传递热量，在由光管筒体以及散热型材向外部空气散热，同时绝缘油温度逐渐上升，体积变大，内部压力变大，为了降低由于内部压力过大将管芯压碎，采用气囊变化改变筒体内部的容积可以有效的降低内部的压力，同时内部采用温度保护装置，在内部温度到达温度保护器上限位时，温度保护器自动断开，停止阴极灯丝的发光，强制停止阳极高压的轰击产生射线，在光管内温下降，在内部温度下降到温度开关复位温度时，温度保护开关自动闭合，继续发光，产生X射线，达到保护管芯的目的。在产生X射线的同时，还会产生辐射以及散射，因此，辐射屏蔽也是防护的重点。

综上所述，本实用新型提供的X射线产生装置结构设计合理，能够自动完成对X射线管芯的保护，防止X射线管芯因温度过高导致损坏，因而避免了因管芯失效而导致整机无法工作的现象，且节约了采购管芯的成本。

上述具体实施方式为一较佳实施方式，仅为说明本实用新型的技术构思和结构特点，目的在于让熟悉此领域的技术人员能够据以实施，并不以此限制本实用新型的保护范围。凡是依据本实用新型的精神实质所做的任何等效变化或修饰，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (8)

1.一种X射线产生装置，其特征在于，该X射线产生装置包括高压输入单元、X射线产生单元、温度保护单元、散热单元、绝缘单元、定位单元、辐射屏蔽单元，所述X射线产生单元包括光管筒体及设置于光管筒体内部的管芯，所述高压输入单元设置于光管筒体的头端部，所述温度保护单元设置于管芯的阴极，所述绝缘单元设置于管芯的尾部位置，所述定位单元包括管芯定位单元与光管定位单元。

2.根据权利要求1所述的一种X射线产生装置，其特征在于，所述高压输入单元依次包括高压出口封盖、高压出口圆柱、绝缘高分子管、灯丝出口修饰件、光管端盖、高压插口圆柱，所述高压插口圆柱与绝缘高分子管的一端连接，所述光管端盖套设在绝缘高分子管上，所述绝缘高分子管的另一端与高压出口圆柱连接，高压出口封盖设置于高压出口圆柱外侧。

3.根据权利要求1或2所述的一种X射线产生装置，其特征在于，所述管芯定位单元包括管芯连接件、管芯上支架及管芯下支架，所述管芯连接件上方还设置有一有机玻璃，所述有机玻璃设置于光管窗口上；所述光管定位单元包括设置于光管筒体前后的两个安装支架，通过该安装支架将管芯固定于光管筒体上。

4.根据权利要求1或2所述的一种X射线产生装置，其特征在于，所述散热单元包括散热片及散热型材。

5.根据权利要求1所述的一种X射线产生装置，其特征在于，所述温度保护单元采用可恢复性温度保护器件。

6.根据权利要求1所述的一种X射线产生装置，其特征在于，所述绝缘单元包括绝缘杯，所述绝缘杯内部灌注有绝缘油。

7.根据权利要求6所述的一种X射线产生装置，其特征在于，所述光管筒体的尾端部设置有光管尾盖，所述绝缘杯外侧设置有气囊，气囊外侧设置气囊压紧环，气囊压紧环的最外侧设置有尾部封盖板。

8.根据权利要求1所述的一种X射线产生装置，其特征在于，该X射线产生装置采用黄铜外壳封装。