CN217744431U - X射线源装置及ct设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种X射线源装置，包括：X射线发生器；箱体部，箱体部内存储有第一吸热介质，X射线发生器设置在箱体部之内；以及第一散热装置，第一散热装置设置在箱体部之外，且与箱体部的至少一个壁面贴合，以对箱体部进行散热。本公开还提供一种CT设备。

Description

X射线源装置及CT设备

技术领域

本公开涉及X射线设备、医学影像设备技术领域，本公开尤其涉及一种X射线源装置及CT设备。

背景技术

现有技术中的电子计算机X射线断层扫描技术CT(Computed Tomography)在目前医学影像中发挥着举足轻重的作用，传统CT可提供三维信息，清晰度高，但其放射剂量大、价格昂贵，尤其在口腔医学中的应用有限。新型的锥束CT具有放射剂量小、分辨率高、价格便宜等显著优点。

锥束CT系统其原理是X射线发生器发射较低剂量的X射线围绕投照物做环形数字式投照，然后多次投照后“交集”所获得的数据在计算机中重组后获得三维图像。传统的锥束CT的X射线源采用绝缘油储热加自然散热的方式对球管进行冷却。

传统的锥束CT在工作过程中，球管在释放X射线的同时，绝大部分电能被转化成热能，热能通过传导至球管周围的绝缘油中，部分热能会通过装载绝缘油的金属油箱向周边的空气进行传导散热。连续工作会导致球管过热，造成球管热保护，必须停止工作等待球管降温，才能继续使用。基于前述模式的热能传导过程，散热效率低，绝缘油总热熔有限，难以支持X射线源的连续工作。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供一种X射线源装置及CT设备。

通过一种X射线源装置，包括：

X射线发生器；

箱体部，所述箱体部内存储有第一吸热介质，所述X射线发生器设置在所述箱体部之内；

第一散热装置，所述第一散热装置设置在所述箱体部之外，且与所述箱体部的至少一个壁面贴合，以对所述箱体部进行散热。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述箱体部具有第一壁面，所述第一壁面上设置有窗部，所述X射线发生器在所述箱体部之内朝向所述窗部以射出X射线。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述第一散热装置为均温板。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述第一散热装置为半导体制冷装置。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述第一散装置为相变储热装置。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述第一散热装置设置于所述箱体部的第二壁面，所述第二壁面为与所述第一壁面相对的壁面。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述第一散热装置为平板形状。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述第一散热装置设置于所述箱体部的周向壁面且不设置在所述窗部上。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述第一散射装置为矩形筒状。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，还包括：

冷却气流产生装置，所述冷却气流产生装置用于产生气流，以对所述箱体部及所述第一散热装置进行冷却。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述冷却气流产生装置包括一组轴流风机，所述轴流风机用于产生气流。

根据本公开的至少一个实施方式的X射线源装置，所述冷却气流产生装置还包括转速控制器，基于所述转速控制器对所述轴流风机的转速进行控制，以生成相应流速的气流。

根据本公开的另一个方面，提供一种X射线源装置，包括：

X射线发生器；

箱体部，所述箱体部内存储有第一吸热介质，所述X射线发生器设置在所述箱体部之内；

第二散热装置，所述第二散热装置包括第二箱体，所述第二箱体内存储有第二吸热介质，所述箱体部设置在所述第二箱体之内，以使得所述第二散热装置对所述箱体部进行散热。

根据本公开的又一个方面，提供一种X射线源装置，包括：

X射线发生器；

箱体部，所述箱体部内存储有第一吸热介质，所述X射线发生器设置在所述箱体部之内；

第三散热装置，所述第三散热装置包括液体循环管路及冷却器，所述液体循环管路用于将所述箱体部内的第一吸热介质导出之后再导入所述箱体部，所述液体循环管路穿过所述冷却器，使得所述冷却器对液体循环管路中的第一吸热介质进行冷却；

其中，所述冷却器为基于气流的冷却器。

根据本公开的再一个方面，提供一种CT设备，包括：

本公开任一个实施方式的X射线源装置，所述X射线源装置用于产生X射线以照射目标对象；

CT设备壳体，所述X射线源装置设置在所述CT设备壳体之内。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的X射线源装置的结构示意图。

图2是根据本公开的又一个实施方式的X射线源装置的结构示意图。

图3是根据本公开的又一个实施方式的X射线源装置的结构示意图。

图4是根据本公开的又一个实施方式的X射线源装置的结构示意图。

图5是根据本公开的又一个实施方式的X射线源装置的结构示意图。

附图标记说明

100 X射线源装置

102 箱体部

103 第一散热装置

104 第二散热装置

105 第三散热装置

106 气流产生装置

1021 第一壁面

1022 窗部

1041 第二箱体

1042 第二吸热介质

1051 液体循环管路

1052 冷却器

1053 排风装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

下文结合图1至图5对本公开的X射线源装置进行详细说明。

首先参考图1至图3，本公开的X射线源装置100，包括：

X射线发生器；

箱体部102，箱体部102内存储有第一吸热介质，X射线发生器设置在箱体部102之内；

第一散热装置103，第一散热装置103设置在箱体部102之外，且与箱体部102的至少一个壁面贴合，以对箱体部102进行散热。

本公开的箱体部102的形状可以是长方体/正方体形，箱体部102的材质可以是铅材质等。

在本公开的一些实施方式中，参考图1至图5，箱体部102具有第一壁面1021，第一壁面1021上设置窗部1022，设置在箱体部102之内的X射线发生器产生的X射线经由窗部1022射出。窗部1022可以是透明材料形成的，也可以是不透明材料形成的，本公开对此不做特别限定。

在本公开的一些实施方式中，窗部1022由第一壁面1021向外突出。

其中，窗部1022可以与第一壁面1021一体地形成，也可以是窗部1022可拆卸地设置在第一壁面1021上。

在本公开的一些实施方式中，第一散热装置103为均温板，参考图1，在本公开的另一些实施方式中，第一散热装置103为半导体制冷装置，参考图2，在本公开的又一些实施方式中，第一散热装置103为相变储热装置。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，对第一散热装置103的类型进行调整，均落入本公开的保护范围。

其中，本公开的X射线发生器可以是X射线球管，本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，对X射线发生器的类型进行选择/调整，均落入本公开的保护范围。

本公开的箱体部102具有容纳X射线发生器和第一吸热介质的腔体，X射线发生器置于第一吸热介质之内，第一吸热介质对X射线发生器进行吸热，第一吸热介质可以是绝缘油等，本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，对第一吸热介质的种类进行选择/调整，均落入本公开的保护范围。

图1至图3中，箱体部102的形状均为长方体形，本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，对箱体部102的形状进行调整/选择，均落入本公开的保护范围。

图1中，第一散热装置103为均温板，均温板内可以设置有复合制冷材料，可以通过金属支架或螺栓等固定在箱体部102上。

图1中，将均温板设置在了箱体部102的第二壁面，第二壁面为与第一壁面1021相对的壁面。本领域技术人员也可以对均温板的设置位置或尺寸等进行调整，均落入本公开的保护范围。图2中，第一散热装置103为半导体制冷装置，图2中的半导体制冷装置设置在了箱体部102的第二壁面，第二壁面为与第一壁面1021相对的壁面。本领域技术人员也可以对半导体制冷装置的设置位置或尺寸等进行调整，均落入本公开的保护范围。

X射线源装置100的箱体部102中的热能可经半导体制冷装置快速传导/转移至空气中。

图3中，第一散热装置103为相变储热装置，相变储热装置的材料为高分子材料制成，在X射线源装置100的箱体部102的温度达到相变储热材料的相变温度点时，箱体部102的热能传导至相变储热材料中，在CT设备停止工作或者X射线源装置停止工作后，相变储热材料将内部的热能传递至周围的空气中。

参考图3，示例性地，相变储热装置以相变储热层的形式包裹箱体部102的周向壁面，以提高热能传递效率。

继续参考图1至图3，优选地，本公开的X射线源装置100还包括：

冷却气流产生装置106，冷却气流产生装置106用于产生气流，以对箱体部102及第一散热装置103进行冷却。

在本公开的一些实施方式中，冷却气流产生装置106设置在箱体部102及第一散热装置103的上方，其产生的气流可自下而上的流动，以将箱体部102及第一散热装置103周围的热空气导出。

本公开上文描述的X射线源装置可以设置在CT设备的壳体之中，CT设备的壳体可以在底部/中下部和顶部分别设置通孔，冷却气流产生装置106产生的气流流经CT设备的壳体的底部/中下部通孔、箱体部102及第一散热装置103、CT设备的壳体的顶部通孔，以将CT设备的壳体内的热空气导出至CT设备的壳体之外。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，对CT设备的壳体形状、通孔的设置位置等进行选择/调整，均落入本公开的保护范围。

在本公开的一些实施方式中，CT设备的外壳与CT设备的机架中设置有风道，以实现CT设备外的冷态风进入CT设备的外壳后按设置好的风道进行流通。

CT设备的外壳、机架等属于现有技术，本公开对此不进行特别限定。

图1至图3中示出的箭头方向均为气流的流动方向。

在本公开的一些实施方式中，上文描述的X射线源装置100的冷却气流产生装置106包括一组轴流风机，轴流风机用于产生气流。

图1至图3中的冷却气流产生装置106均示例性地示出了四个轴流风机，冷却气流产生装置106可通过支架等设置在CT设备的壳体之内。

本公开上文描述的X射线源装置100的其他部件也可以通过支架等设置在CT设备的壳体之内。

本领域技术人员在本公开技术方案的启示下，对X射线源装置100的各个部件(箱体部102、冷却气流产生装置106等)在CT设备的壳体内的保持方式进行选择/调整，均落入本公开的保护范围之内。

在本公开的一些实施方式中，本公开的X射线源装置100的冷却气流产生装置106还包括转速控制器，基于转速控制器对轴流风机的转速进行控制，以生成相应流速的气流。

图4示出了本公开的又一个实施方式的X射线源装置的结构。

参考图4，本实施方式的X射线源装置100包括：

X射线发生器；

箱体部102，箱体部102内存储有第一吸热介质，X射线发生器设置在箱体部102之内；

第二散热装置104，第二散热装置104包括第二箱体1041，第二箱体1041内存储有第二吸热介质1042，箱体部102设置在第二箱体1041之内，以使得第二散热装置104对箱体部102进行散热。

其中，X射线发生器可以是X射线球管。

本实施方式的箱体部102具有容纳X射线发生器和第一吸热介质的腔体，X射线发生器置于第一吸热介质之内，第一吸热介质对X射线发生器进行吸热，第一吸热介质可以是绝缘油等。

本实施方式的箱体部102的第一壁面1021上可以设置上文描述的窗部1022，以使得X射线经由窗部1022射出。

本实施方式中，优选地，箱体部102整体地设置在第二吸热介质1042之内。

参考图4，第二箱体1041中充满第二吸热介质1042，其可以是储热介质或制冷介质，储热介质或制冷介质可以是绝缘油或氟化液等。

本实施方式的X射线源装置100可以整体地置于CT设备的壳体之内。

图5是本公开的又一个实施方式的X射线源装置的结构示意图。

参考图5，本实施方式的X射线源装置100包括：

X射线发生器；

箱体部102，箱体部102内存储有第一吸热介质，X射线发生器设置在箱体部102之内；

第三散热装置105，第三散热装置105包括液体循环管路1051及冷却器1052，液体循环管路1051用于将箱体部102内的第一吸热介质导出之后再导入箱体部102，液体循环管路1051穿过冷却器1052，使得冷却器1052对液体循环管路1051中的第一吸热介质进行冷却；

其中，冷却器1052为基于气流的冷却器。

本实施方式的箱体部102的第一壁面1021上也可以设置上文描述的窗部1022，以使得X射线经由窗部1022射出。

优选地，第三散热装置105的液体循环管路1051连接在箱体部102的第二壁面上，第二壁面与设置有用于射出X射线的窗部1022的第一壁面1021为相对的壁面。

本实施方式的X射线源装置100可以设置在CT设备的壳体之中，CT设备的壳体可以在第一侧部/底部和第二侧部/顶部分别设置通孔，以使得冷却器1052产生的气流能够经由通孔流动。

本实施方式中，可以通过冷却器1052将X射线源装置100的箱体部102中的热介质(例如热油)导出，热介质经液体循环管路1051流通至冷却器1052中，冷却器1052可以连接排风装置1053，通过排风装置1053的气流将冷却器1052的热能排出至CT设备之外，经冷却器1052冷却后的温度较低的介质再流回箱体部102。其中，冷却器可以是蒸发式冷却器(包括蒸发器、膨胀器、冷凝器、压缩器)，本公开对此不做特别限定。

本公开上文描述的X射线源装置能够实现长时间的连续工作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种X射线源装置，其特征在于，包括：

X射线发生器；

箱体部，所述箱体部内存储有第一吸热介质，所述X射线发生器设置在所述箱体部之内；

以及

第一散热装置，所述第一散热装置设置在所述箱体部之外，且与所述箱体部的至少一个壁面贴合，以对所述箱体部进行散热。

2.根据权利要求1所述的X射线源装置，其特征在于，所述箱体部具有第一壁面，所述第一壁面上设置有窗部，所述X射线发生器在所述箱体部之内朝向所述窗部以射出X射线；

优选地，所述第一散热装置为均温板；

优选地，所述第一散热装置为半导体制冷装置；

优选地，所述第一散装置为相变储热装置；

优选地，所述第一散热装置设置于所述箱体部的第二壁面，所述第二壁面为与所述第一壁面相对的壁面；

优选地，所述第一散热装置为平板形状。

3.根据权利要求2所述的X射线源装置，其特征在于，所述第一散热装置设置于所述箱体部的周向壁面且不设置在所述窗部上。

4.根据权利要求3所述的X射线源装置，其特征在于，所述第一散热装置为矩形筒状。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线源装置，其特征在于，还包括：

冷却气流产生装置，所述冷却气流产生装置用于产生气流，以对所述箱体部及所述第一散热装置进行冷却。

6.根据权利要求5所述的X射线源装置，其特征在于，所述冷却气流产生装置包括一组轴流风机，所述轴流风机用于产生气流。

7.根据权利要求6所述的X射线源装置，其特征在于，所述冷却气流产生装置还包括转速控制器，基于所述转速控制器对所述轴流风机的转速进行控制，以生成相应流速的气流。

8.一种X射线源装置，其特征在于，包括：

X射线发生器；

箱体部，所述箱体部内存储有第一吸热介质，所述X射线发生器设置在所述箱体部之内；以及

第二散热装置，所述第二散热装置包括第二箱体，所述第二箱体内存储有第二吸热介质，所述箱体部设置在所述第二箱体之内，以使得所述第二散热装置对所述箱体部进行散热。

9.一种X射线源装置，其特征在于，包括：

X射线发生器；

箱体部，所述箱体部内存储有第一吸热介质，所述X射线发生器设置在所述箱体部之内；以及

第三散热装置，所述第三散热装置包括液体循环管路及冷却器，所述液体循环管路用于将所述箱体部内的第一吸热介质导出之后再导入所述箱体部，所述液体循环管路穿过所述冷却器，使得所述冷却器对液体循环管路中的第一吸热介质进行冷却；

其中，所述冷却器为基于气流的冷却器。

10.一种CT设备，其特征在于，包括：

权利要求1至9中任一项所述的X射线源装置，所述X射线源装置用于产生X射线以照射目标对象；以及

CT设备壳体，所述X射线源装置设置在所述CT设备壳体之内。

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