CN2749049Y - 耐固型旋转阳极x线管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及医用耐固型旋转阳极X线管，由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。玻壳的一端与阴极可伐焊接，另一端与阳极可伐圈焊接。由于阴极部采用可伐材料与玻璃相连接，可保护玻壳，提高真空度。阳极采用一体轴承设计并特殊润滑处理，可提高动平衡，使转速达到2,800转/分至10,000转/分，且转子不易抱死。阳极独特的内螺纹口的固定结构及可伐结构涉及，使耐固型旋转阳极X线管可配套任何厂家、任何管套型号，其配套互换性独一无二。添加的消气剂可提高真空度、管电压(kV)值及X线管容量，使X线管性能稳定性提高、使用寿命延长。
Description
技术领域
本实用新型涉及现代医学影像学中的X线成像领域，即X线机产生X线的终端元件——医用X线管的改进，具体涉及一种耐固型旋转阳极X线管。
背景技术
现有技术中，国产旋转阳极X线管的结构一般由阴极、阳极和玻璃壳三部分组成，阳极由靶盘、转轴、转子、轴承组成。其靶盘为单凹状圆盘，表面有一定的倾斜角度，中心固定在转轴上，转轴的另一端与转子相连。转子一端与转轴相连，另一端与玻壳相连并通出管外，与管套固定用。由于尺寸是固定的，所以它只能与相配套的管套使用是一对一的关系。不能与其他任何厂家、任何管套型号相配套。轴承采用分体轴承，装于转子内腔。由于是采用分体轴承，故转速低，2,700转/分至3,000转/分；且动平衡差，装配一致性差，故转子易抱死、不转。阴极由灯丝、阴极头、阴极套和平板玻璃芯柱组成。灯丝与钼杆的一端通过点焊的方式连接，钼杆的另一端通过点焊的方式焊接在平板玻璃芯柱上并通出管外。由于阴极是平板玻璃芯柱结构决定了X线管真空度不良，管电压低，容量低，性能稳定性差，散射线多，成像质量差，使用寿命短等诸多缺陷。支撑阴阳两极并保持管内的真空度的玻璃壳与阴阳两极金属膨胀的系数不同，当电子轰击阳极靶面时，所产生的X线能和热能使管内温度升高，造成结合部位玻璃裂缝或碎裂，致使玻壳漏气。
综上所述，现有技术的不足之处主要有：玻壳易漏气；真空度不良；X线管性能稳定性差；使用寿命短；管电压(kV)值低；X线管容量低；散射线多；成像质量差；转速低，2,700转/分至3,000转/分；转子易抱死、不转。配套互换性差，局限性强。
实用新型内容
本实用新型的目的，在于克服现有技术的不足，对产品进行革命性的改进，提供一种阴极采用可伐结构、阳极采用一体轴承设计及独特的内螺纹口固定及可伐结构的耐固型旋转阳极X线管。
本实用新型的技术方案如下。
耐固型旋转阳极X线管，由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。
玻壳(3)的一端与阴极可伐(15)焊接，另一端与阳极可伐圈(2)焊接。
阳极包括阳极固定螺栓(1)、阳极可伐圈(2)、阳极内螺纹口(18)、转子(4)、靶盘(5)及耐热合金钢制成一体的轴承，靶盘(5)的中心通过钼螺母(6)固定在上转子的顶端。内腔通过螺丝与轴承固定；轴承衬套通过卡簧与轴承固定；轴承衬套底端与阳极可伐通过真空钎焊的方式焊接在一起。轴承衬套底部留有一个内螺纹口(18)，通向管外，用以固定X线管与管套。内螺纹口可外接任意阳极固定螺丝与任何国内外厂家、任何管套型号相匹配。由此达到配套互换性的目的。
所述的由钼基铼钨合金复合而成的靶盘(5)为单凹状圆盘，其靶面具有一定的倾斜角，有良好的运动平衡性。靶盘的作用是使靶面承受电子的轰击，产生X线。
所述的转子组件是由支撑杆、转子铜套、轴承衬套、转子衬套组合而成，通过螺丝与轴承固定，旋转速度在2,800转/分至10,000转/分。其作用是支撑靶盘旋转及辅助散热。
所述的阳极可伐圈(2)是由铁镍钴合金制成的合金圈，一端通过真空钎焊的方式焊接在转子组件(4)的底部，另一端与玻壳(3)焊接。可伐材质膨胀系数与玻璃膨胀系数相近，故此结构可保护玻壳因温度变化造成的玻璃裂缝或碎裂，以达到提高真空度的目的。
阳极的作用是吸引电子和加速电子，并使高速运动的电子轰击阳极靶面受急剧阻止产生X线，同时把产生的热量传导或辐射出去，也吸收二次电子和散乱射线。
阴极是由灯丝、阴极头(8)、阴极芯、阴极环(7)、阴极帽(9)、阴极筒(14)、镍杯(11)、镍环(12)、阴极可伐(15)组成，其作用是发射电子并使电子束聚焦，使轰击在靶面上的电子束具有一定的形状和大小(实际焦点)。阴极部分由阴极可伐(15)与玻壳相连接，可保护玻壳，提高真空度。阴极可伐(15)由铁镍钴合金制成，一端与镍杯(11)固定，另一端与玻壳(3)焊接。阴极头(8)、阴极芯、阴极环(7)、阴极帽(9)、阴极筒(14)、镍杯(11)、镍环(11)均由镍制成，阴极环(7)、阴极头(8)分别固定在托盘(13)的两侧，阴极帽(9)扣接在阴极头(8)外，钼杆(10)一端连接阴极帽(9)，另一端连接阴极筒(14)，阴极筒(14)连接镍杯(11)；镍环(12)通过冲压的方式与镍杯(11)、阴极筒(14)相连。
在镍环(12)的凹槽内固定有消气剂。
本实用新型耐固型旋转阳极X线管的优点：阴极部采用可伐材料与玻璃相连接，可保护玻壳，提高真空度。阳极采用一体轴承设计并特殊润滑处理，可提高动平衡，使转速达到2,800转/分至10,000转/分，且转子不易抱死。阳极独特的内螺纹口固定结构及可伐结构，使耐固型旋转阳极X线管可配套任何厂家、任何管套型号，其配套互换性独一无二。
阴极采用可伐结构及添加消气剂可提高真空度、管电压(kV)值及X线管容量，使X线管性能稳定性提高、使用寿命延长。耐固型旋转阳极X线管：管电压可达到185kV。
附图说明
图1为本实用新型耐固型旋转阳极X线管总体结构示意图；
图2为耐固型旋转阳极X线管阳极结构示意图；
图3为耐固型旋转阳极X线管阴极结构示意图。
图中：1、阳极固定螺栓，2、阳极可伐圈，3、玻壳，4、转子，5、靶盘，6、螺母，7、阴极环，8、阴极头，9、阴极帽，10、钼杆，11、镍杯，12、镍环，13、托盘，14、阴极筒，15、阴极可伐，16、公共端，17、引线，18、阳极内螺纹口。
具体实施方式
如图1所示：本实用新型耐固型旋转阳极X线管，由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。玻壳3的一端与阴极可伐15焊接，另一端与阳极可伐圈2焊接。
如图1、2所示：阳极包括阳极固定螺栓1、阳极可伐圈2、阳极内螺纹口18、转子4、靶盘5及轴承，靶盘5的中心通过钼螺母6固定在上转子的顶端。内腔通过螺丝与轴承固定；轴承衬套通过卡簧与轴承固定；轴承衬套底端与阳极可伐通过真空钎焊的方式焊接在一起。轴承衬套底部留有一个内螺纹口18，通向管外，用以固定X线管与管套。内螺纹口可外接任意阳极固定螺丝与任何国内外厂家、任何管套型号相匹配。由此达到配套互换性的目的。靶盘5为单凹状圆盘，靶面具有一定的倾斜角，有良好的运动平衡性。靶盘的作用是使靶面承受电子的轰击，产生X线。由于纯钨靶盘热容量小、散热性和抗热胀性差，在交变热负荷的使用条件下，由于表面与内层之间温差所产生的热应力，使靶面产生裂纹，降低成像质量，缩短使用寿命。故本实用新型采用钼基铼钨合金复合靶盘，铼钨合金靶面晶粒变细，抗热胀性提高，再结晶温度上升，使靶面龟裂现象降至最小，且散热率好，质量小，靶体重量轻，热容量大，有效地提高了X线管连续负荷的能力。
转子组件是由支撑杆、转子铜套、轴承衬套、转子衬套组合而成，通过螺丝与轴承固定。转子的作用是支撑靶盘旋转及辅助散热。转子的旋转速度在2,800转/分至10,000转/分。转子的材质采用无氧铜制成，表面黑化处理后可使热辐射提高1倍。
所述的轴承是阳极旋转的核心部件。采用耐热合金钢制成一体，轴承在装配之前做了润滑处理。所以，阳极动平衡性能良好，且转速高，转子不易抱死。
所述的阳极可伐圈2是由铁镍钴合金制成的合金圈，一端通过真空钎焊的方式焊接在转子组件4的底部，另一端与玻壳焊接。可伐材质膨胀系数与玻璃膨胀系数相近，故此结构可保护玻壳因温度变化造成的玻璃裂缝或碎裂，以达到提高真空度的目的。
阳极的作用是吸引电子和加速电子，并使高速运动的电子轰击阳极靶面受急剧阻止产生X线，同时把产生的热量传导或辐射出去，也吸收二次电子和散乱射线。
如图1、3所示：阴极是由灯丝、阴极头8、阴极芯、阴极环7、阴极帽9、阴极筒14、镍杯11、镍环12、阴极可伐15、消气剂等组成，其作用是发射电子并使电子束聚焦，使轰击在靶面上的电子束具有一定的形状和大小。阴极部分由阴极可伐15与玻壳相连接，可保护玻壳，提高真空度。阴极可伐15由铁镍钴合金制成，一端与镍杯11固定，另一端与玻壳焊接。阴极头8、阴极芯、阴极环7、阴极帽9、阴极筒14、镍杯11、镍环12均由镍制成，其作用是对灯丝发射的电子进行聚焦。将灯丝通过钼杆10固定在阴极芯上，然后装入阴极头8内被加工成的圆弧直槽中，可达到聚焦的目的。再将阴极环7通过螺丝固定在阴极头8的下端；将阴极帽9通过螺丝固定在阴极头8的上端。最后将装配好的阴极头8，与阴极筒14、镍杯11、镍环12一起装入托盘内固定。
所述的灯丝由钨制成，形状为螺线管状。其作用是发射电子。因为钨在高温下有一定的电子发射能力，熔点较高，其延展性好便于拉丝成形，抗张性好在强电场下不易变形。灯丝通电后，温度逐渐上升，到一定温度后开始发射电子。对于给定灯丝在一定范围内，灯丝电压越高，灯丝温度也越高，则发射电子的数量就越大。一般来说，灯丝点燃时间越长，工作温度越高，它的蒸发越快，灯丝寿命越短。
阴极可伐15由铁镍钴合金制成，一端与镍杯11固定，另一端与玻壳3焊接。可伐材质膨胀系数与玻璃膨胀系数相近，故此结构可保护玻壳因温度变化造成的玻璃裂缝或碎裂，以达到提高真空度、管电压的目的。
在镍环12的凹槽内固定有消气剂，镍环12通过冲压的方式与镍杯11、阴极筒14相连。二次电子能量较大撞击到玻壳内壁上，使玻壳温度升高而放出气体降低管内真空度。此时消气剂的作用是吸收X线管在工作状态下激发的气体，将X线管内气体降至最低来提高真空度，使X线管性能更稳定。
所述的玻壳3采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的玻璃制成。其作用是支撑阴、阳两极和保持管内的真空度。玻壳的一端与阴极可伐焊接，另一端与阳极可伐圈焊接。采用可伐结构焊接，是因为可伐材质与玻璃膨胀系数相近，可避免因温度变化而造成结合部玻璃裂缝或碎裂。达到保护玻壳，提高真空度的目的。
Claims (2)
1、一种耐固型旋转阳极X线管，由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成，其特征在于：玻壳(3)的一端与阴极可伐(15)焊接，另一端与阳极可伐圈(2)焊接；阳极设有阳极固定螺栓(1)、阳极可伐圈(2)、阳极内螺纹口(18)、转子(4)、靶盘(5)及耐热合金钢制成一体的轴承，靶盘(5)的中心通过钼螺母(6)固定在上转子的顶端；内腔通过螺丝与轴承固定，轴承衬套通过卡簧与轴承固定，阳极可伐圈(2)是由铁镍钴合金制成的合金圈，一端通过真空钎焊的方式焊接在转子组件(4)的底部，另一端连接玻壳(3)；轴承衬套底端与阳极可伐通过真空钎焊的方式焊接在一起；轴承衬套底部留有一个用以固定X线管与管套的内螺纹口(18)，通向管外；阴极由灯丝、阴极头(8)、阴极芯、阴极环(7)、阴极帽(9)、阴极筒(14)、镍杯(11)、镍环(12)、阴极可伐(15)组成，由铁镍钴合金制成的阴极可伐(15)与玻壳相连接，一端与镍杯(11)固定，另一端与玻壳(3)焊接；阴极环(7)、阴极头(8)分别固定在托盘(13)的两侧，阴极帽(9)扣接在阴极头(8)外，钼杆(10)一端连接阴极帽(9)，另一端连接阴极筒(14)，阴极筒(14)连接镍杯(11)；镍环(12)通过冲压的方式与镍杯(11)、阴极筒(14)相连。
2、根据权利要求1所述的耐固型旋转阳极X线管，其特征在于：所述的由钼基铼钨合金复合而成的靶盘(5)为单凹状圆盘，靶面具有一定的倾斜角。
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