耐固环保型固定阳极x线管的制作方法

专利名称：耐固环保型固定阳极x线管的制作方法
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，具体涉及一种耐固环保型固定阳极X线管。
背景技术：
现有技术中，国产固定阳极X线管结构由阴极、阳极和玻璃壳三部分组成。阳极由阳极头、阳极帽、阳极柄三部分组成，阳极头是由铸靶焊接在铜体上组合而成的，阳极帽是依靠焊接在阳极头上固定，阳极柄与阳极头的铜体相连，是阳极引出管外的部分，与管套固定用。由于阳极柄的尺寸是固定的，所以它只能与相配套的管套使用呈一对一的关系。不能与其他任何厂家、任何管套型号相配套。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(kV)值低，X线管容量低，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。玻璃壳用来支撑阴、阳两极和保持管内的真空度。因玻璃壳与阴、阳两极的金属膨胀系数不同，所以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，而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璃壳易漏气；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；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、阳极采用耐固窗口设计及独特的内螺纹固定及可伐结构的耐固环保型固定阳极X线管。
本实用新型的技术方案如下。
一种耐固环保型固定阳极X线管，是由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。
所述的阳极是由阳极头(3)、阳极帽(4)、阳极可伐圈(2)和钛片(5)组成；阳极头(3)由阳极靶面和铜体组成，阳极头铜体的底部留有一个内螺纹口，通向管外。
阳极帽(4)由钨铜合金制成，通过螺纹焊接在阳极头(3)上，阳极帽(4)设有两个开口阴极开口及侧面开口，面对阴极开口是电子束入靶的通道；侧面开口为X线窗口，是X线向外辐射的通道；该窗口处通过滚压铆固固定的钛片，以吸收散射X线，提高成像质量，将有害射线降至最低。
所述的阳极可伐圈(2)是由铁镍钴合金制成的合金圈，一端通过真空钎焊焊接在阳极头的底部，另一端与玻璃壳焊接。
阴极是由钨制灯丝、阴极头(8)、阴极可伐圈(9)、消气剂(11)组成，灯丝的形状为螺线管状，以发射电子。
所述的阴极头(8)由镍制成，阴极可伐圈(9)由铁镍钴合金制成，一端通过螺钉与阴极头(8)固定，另一端与玻壳(6)焊接。
消气剂(11)通过冲压方式固定在镍杯(10)的凹槽内，镍杯(10)通过冲压方式与阴极头(8)连接。
玻璃壳(6)所述的采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的璃制成。玻璃壳(6)的一端与阴极可伐圈(9)焊接，另一端与阳极可伐圈(2)焊接。
本实用新型耐固环保型固定阳极X线管的优点如下阴极部采用可伐材料与玻璃相连接。可保护玻璃壳，提高真空度。
阳极部采用轴承衬套底部留有一个内螺纹口，通向管外的结构，是X线管与管套固定用的。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。
阳极采用耐固窗口设计可将散射线降至最低，同时提高成像质量。对人体、动物、食物均无害，故称之为环保型。


图1为本实用新型耐固环保型固定阳极X线管的总体结构示意图。
图中1、散热件，2、阳极可伐圈，3、阳极头，4、阳极帽，5、钛片，6、玻璃壳，7、阴极帽，8、阴极头，9、阴极可伐圈，10、镍杯，11、消气剂，12、公共端，13、引线。
具体实施方式
如图1所示耐固环保型固定阳极X线管，由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。
阳极是由阳极头3、阳极帽4、阳极可伐圈2和钛片5组成。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。阳极头3由阳极靶面和铜体组成。靶面承受电子的轰击，产生X线。但由于电子轰击靶面时，只有约1％的动能转换为X线能，而99％的动能转化为热，故阳极靶面的工作温度很高。又由于辐射的X线强度与阳极靶面材料的原子序数成正比，所以阳极靶面选用钨制成(钨的熔点高达3370℃，蒸发率低，原子序数大Z＝74，又有一定的机械强度，导热率小)。但钨的导热率小，受电子轰击后产生的热量不能很快地传导出去，故将阳极钨靶用真空熔焊的方法焊接在导热系数较大的由无氧铜制成的铜体上，这样制成的阳极头不但辐射X线的效率高，而且具有良好的散热性能。在阳极头铜体的底部留有一个内螺纹口，通向管外，是X线管与管套固定用的。内螺纹口可外接任意固定螺丝与任何厂家、任何管套型号相匹配。由此达到配套互换性的目的。
阳极帽4由钨铜合金制成，靠螺纹通过真空钎焊的方式焊接在阳极头3上，其作用是吸收二次电子和散乱射线。阳极帽上设有两个开口阴极开口及侧面开口，面对阴极开口是电子束入靶的通道；侧面开口是X线窗口，是X线向外辐射的通道。在窗口处通过滚压铆固固定的钛片，其作用是吸收散射X线，提高成像质量，将有害射线降至最低。高速运动的电子轰击靶面时，会有少量电子从靶面反射和释放出来，称为二次电子。二次电子能量较大(约为原来的99％)撞击到管玻璃壳内壁上，使玻璃壳温度升高而放出气体降低管内真空度或使玻璃壳击穿；二次电子再次被吸引撞击靶面时，由于没有经过聚焦，辐射出的为非焦点的散射X线，会降低X线成像的质量；二次电子会附着在玻璃壁上，造成整个管壁电位分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。阳极帽套在阳极头靶面的四周，与阳极同电位，故它可吸收从靶面反射出来的二次电子及散乱X线，从而达到保护X线管、提高成像质量和降低有害射线的目的。
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阳极头的底部，另一端与玻璃焊接。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。
阴极是由灯丝、阴极头8、阴极可伐圈9、消气剂11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)。
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。
阴极头8由镍制成，其作用是对灯丝发射的电子进行聚焦。灯丝发射的大量电子，在阳极正电场的作用下，以高速飞向阳极，但由于电子之间相互排斥，致使电子束呈散射状，为使电子聚焦成束状飞向阳极，将灯丝装入阴极头内被加工成的圆弧直槽，灯丝的一端与其相连，两者获得相同的负电位，借其几何形状，迫使电子成束状飞向阳极，达到聚焦的目的。在自整流机中当阳极过热时，阴极头还可以吸收二次电子，以保护灯丝和玻壳的安全。
阴极可伐圈9由铁镍钴合金制成，一端通过螺钉与阴极头8固定，另一端与玻璃壳焊接。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、管电压的目的。
消气剂11通过冲压的方式固定在镍杯凹槽内，镍杯通过冲压的方式与阴极头相连。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。
玻璃壳6采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的璃制成。其作用是用来支撑阴、阳两极和保持管内的真空度。玻壳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。
权利要求1.一种耐固环保型固定阳极X线管，由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成，其特征在于所述的玻壳(6)的采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的玻璃制成，玻壳(6)的一端与阴极可伐(9)焊接，另一端与阳极可伐圈(2)焊接；所述的阳极是由阳极头(3)、阳极帽(4)、阳极可伐圈(2)和钛片(5)组成；阳极头(3)由阳极靶面和铜体组成，阳极头铜体底部留有一个内螺纹口，通向管外；阳极帽(4)由钨铜合金制成，通过螺纹焊接在阳极头(3)上，阳极帽(4)设有两个开口，其侧面开口为X线窗口，该窗口处铆固有钛片(5)；阳极可伐圈(2)是由铁镍钴合金制成的合金圈，一端通过真空钎焊焊接在阳极头(3)的底部，另一端与玻壳(6)焊接；所述的阴极是由钨制灯丝、阴极头(8)、阴极可伐(9)、消气剂(11)组成，阴极头(8)由镍制成，阴极可伐(9)由铁镍钴合金制成，一端通过螺钉与阴极头(8)固定，另一端与玻壳(6)焊接；消气剂(11)通过冲压方式固定在镍杯(10)的凹槽内，镍杯(10)通过冲压方式与阴极头(8)连接。
2.根据权利要求1所述的耐固环保型固定阳极X线管，其特征在于所述的阴极采用可伐结构。
3.根据权利要求1所述的耐固环保型固定阳极X线管，其特征在于所述阳极采用内螺纹口固定螺栓结构及可伐结构。
4.根据权利要求1所述的耐固环保型固定阳极X线管，其特征在于所述阳极采用钛片环保窗口结构。
专利摘要本实用新型涉及耐固环保型固定阳极X线管，由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。阳极头由阳极靶面和铜体组成，阳极头铜体的底部留有一个内螺纹口，通向管外，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。阳极采用耐固窗口设计可将散射线降至最低，同时提高成像质量。对人体、动物、食物均无害，故称之为环保型。阴极部分设有阴极可伐，可保护玻壳因温度变化造成的裂缝，提高真空度和管电压。
文档编号H01J35/06GK2746516SQ200420117780
公开日2005年12月14日 申请日期2004年10月26日 优先权日2004年10月26日
发明者王建军 申请人:王建军