專利名稱：耐固環(huán)保型固定陽極x線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像學(xué)中的X線成像領(lǐng)域，即X線機(jī)產(chǎn)生X線的終端元件——醫(yī)用X線管的改進(jìn)，具體涉及一種耐固環(huán)保型固定陽極X線管。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)產(chǎn)固定陽極X線管結(jié)構(gòu)由陰極、陽極和玻璃殼三部分組成。陽極由陽極頭、陽極帽、陽極柄三部分組成，陽極頭是由鑄靶焊接在銅體上組合而成的，陽極帽是依靠焊接在陽極頭上固定，陽極柄與陽極頭的銅體相連，是陽極引出管外的部分，與管套固定用。由于陽極柄的尺寸是固定的，所以它只能與相配套的管套使用呈一對(duì)一的關(guān)系。不能與其他任何廠家、任何管套型號(hào)相配套。陰極由燈絲、陰極頭、陰極套和平板玻璃芯柱組成。燈絲與鉬桿的一端通過點(diǎn)焊的方式連接，鉬桿的另一端通過點(diǎn)焊的方式焊接在平板玻璃芯柱上，并通出管外。由于陰極是平板玻璃芯柱結(jié)構(gòu)，決定了X線管真空度不良，管電壓(kV)值低，X線管容量低，性能穩(wěn)定性差，散射線多，成像質(zhì)量差，使用壽命短等諸多缺陷。玻璃殼用來支撐陰、陽兩極和保持管內(nèi)的真空度。因玻璃殼與陰、陽兩極的金屬膨脹系數(shù)不同，所以當(dāng)電子轟擊陽極靶面時(shí)，所產(chǎn)生的X線能和熱能使管內(nèi)溫度升高，而造成結(jié)合部位玻璃裂縫或碎裂，致使玻殼漏氣。
綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的不足之處主要有玻璃殼易漏氣；真空度不良；X線管性能穩(wěn)定性差；使用壽命短；管電壓(kV)值低；X線管容量低；散射線多；成像質(zhì)量差；配套互換性差，局限性強(qiáng)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的，在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行革命性的改進(jìn)，提供一種陰極采用可伐結(jié)構(gòu)、陽極采用耐固窗口設(shè)計(jì)及獨(dú)特的內(nèi)螺紋固定及可伐結(jié)構(gòu)的耐固環(huán)保型固定陽極X線管。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下。
一種耐固環(huán)保型固定陽極X線管，是由陽極、陰極和玻璃殼三部分組成。
所述的陽極是由陽極頭(3)、陽極帽(4)、陽極可伐圈(2)和鈦片(5)組成；陽極頭(3)由陽極靶面和銅體組成，陽極頭銅體的底部留有一個(gè)內(nèi)螺紋口，通向管外。
陽極帽(4)由鎢銅合金制成，通過螺紋焊接在陽極頭(3)上，陽極帽(4)設(shè)有兩個(gè)開口陰極開口及側(cè)面開口，面對(duì)陰極開口是電子束入靶的通道；側(cè)面開口為X線窗口，是X線向外輻射的通道；該窗口處通過滾壓鉚固固定的鈦片，以吸收散射X線，提高成像質(zhì)量，將有害射線降至最低。
所述的陽極可伐圈(2)是由鐵鎳鈷合金制成的合金圈，一端通過真空釬焊焊接在陽極頭的底部，另一端與玻璃殼焊接。
陰極是由鎢制燈絲、陰極頭(8)、陰極可伐圈(9)、消氣劑(11)組成，燈絲的形狀為螺線管狀，以發(fā)射電子。
所述的陰極頭(8)由鎳制成，陰極可伐圈(9)由鐵鎳鈷合金制成，一端通過螺釘與陰極頭(8)固定，另一端與玻殼(6)焊接。
消氣劑(11)通過沖壓方式固定在鎳杯(10)的凹槽內(nèi)，鎳杯(10)通過沖壓方式與陰極頭(8)連接。
玻璃殼(6)所述的采用熔點(diǎn)高、絕緣強(qiáng)度大、膨脹系數(shù)小的璃制成。玻璃殼(6)的一端與陰極可伐圈(9)焊接，另一端與陽極可伐圈(2)焊接。
本實(shí)用新型耐固環(huán)保型固定陽極X線管的優(yōu)點(diǎn)如下陰極部采用可伐材料與玻璃相連接?？杀Ｗo(hù)玻璃殼，提高真空度。
陽極部采用軸承襯套底部留有一個(gè)內(nèi)螺紋口，通向管外的結(jié)構(gòu)，是X線管與管套固定用的。內(nèi)螺紋口可外接任意陽極固定螺絲與任何國(guó)內(nèi)外廠家、任何管套型號(hào)相匹配。由此達(dá)到配套互換性的目的。
陽極采用耐固窗口設(shè)計(jì)可將散射線降至最低，同時(shí)提高成像質(zhì)量。對(duì)人體、動(dòng)物、食物均無害，故稱之為環(huán)保型。


圖1為本實(shí)用新型耐固環(huán)保型固定陽極X線管的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、散熱件，2、陽極可伐圈，3、陽極頭，4、陽極帽，5、鈦片，6、玻璃殼，7、陰極帽，8、陰極頭，9、陰極可伐圈，10、鎳杯，11、消氣劑，12、公共端，13、引線。
具體實(shí)施方式
如圖1所示耐固環(huán)保型固定陽極X線管，由陽極、陰極和玻璃殼三部分組成。
陽極是由陽極頭3、陽極帽4、陽極可伐圈2和鈦片5組成。陽極的作用是吸引電子和加速電子，并使高速運(yùn)動(dòng)的電子轟擊陽極靶面受急劇阻止產(chǎn)生X線，同時(shí)把產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)或輻射出去，也吸收二次電子和散亂射線。陽極頭3由陽極靶面和銅體組成。靶面承受電子的轟擊，產(chǎn)生X線。但由于電子轟擊靶面時(shí)，只有約1％的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為X線能，而99％的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱，故陽極靶面的工作溫度很高。又由于輻射的X線強(qiáng)度與陽極靶面材料的原子序數(shù)成正比，所以陽極靶面選用鎢制成(鎢的熔點(diǎn)高達(dá)3370℃，蒸發(fā)率低，原子序數(shù)大Z＝74，又有一定的機(jī)械強(qiáng)度，導(dǎo)熱率小)。但鎢的導(dǎo)熱率小，受電子轟擊后產(chǎn)生的熱量不能很快地傳導(dǎo)出去，故將陽極鎢靶用真空熔焊的方法焊接在導(dǎo)熱系數(shù)較大的由無氧銅制成的銅體上，這樣制成的陽極頭不但輻射X線的效率高，而且具有良好的散熱性能。在陽極頭銅體的底部留有一個(gè)內(nèi)螺紋口，通向管外，是X線管與管套固定用的。內(nèi)螺紋口可外接任意固定螺絲與任何廠家、任何管套型號(hào)相匹配。由此達(dá)到配套互換性的目的。
陽極帽4由鎢銅合金制成，靠螺紋通過真空釬焊的方式焊接在陽極頭3上，其作用是吸收二次電子和散亂射線。陽極帽上設(shè)有兩個(gè)開口陰極開口及側(cè)面開口，面對(duì)陰極開口是電子束入靶的通道；側(cè)面開口是X線窗口，是X線向外輻射的通道。在窗口處通過滾壓鉚固固定的鈦片，其作用是吸收散射X線，提高成像質(zhì)量，將有害射線降至最低。高速運(yùn)動(dòng)的電子轟擊靶面時(shí)，會(huì)有少量電子從靶面反射和釋放出來，稱為二次電子。二次電子能量較大(約為原來的99％)撞擊到管玻璃殼內(nèi)壁上，使玻璃殼溫度升高而放出氣體降低管內(nèi)真空度或使玻璃殼擊穿；二次電子再次被吸引撞擊靶面時(shí)，由于沒有經(jīng)過聚焦，輻射出的為非焦點(diǎn)的散射X線，會(huì)降低X線成像的質(zhì)量；二次電子會(huì)附著在玻璃壁上，造成整個(gè)管壁電位分布極不均勻，產(chǎn)生縱向應(yīng)力，易致玻璃壁損壞。陽極帽套在陽極頭靶面的四周，與陽極同電位，故它可吸收從靶面反射出來的二次電子及散亂X線，從而達(dá)到保護(hù)X線管、提高成像質(zhì)量和降低有害射線的目的。
陽極可伐圈2是由鐵鎳鈷合金制成的合金圈，一端通過真空釬焊的方式焊接在陽極頭的底部，另一端與玻璃焊接?？煞ゲ馁|(zhì)膨脹系數(shù)與玻璃膨脹系數(shù)相近，故此結(jié)構(gòu)可保護(hù)玻殼因溫度變化造成的玻璃裂縫或碎裂，以達(dá)到提高真空度的目的。
陰極是由燈絲、陰極頭8、陰極可伐圈9、消氣劑11組成，其作用是發(fā)射電子并使電子束聚焦，使轟擊在靶面上的電子束具有一定的形狀和大小(實(shí)際焦點(diǎn))。
燈絲由鎢制成，形狀為螺線管狀。其作用是發(fā)射電子。因?yàn)殒u在高溫下有一定的電子發(fā)射能力，熔點(diǎn)較高，其延展性好便于拉絲成形，抗張性好在強(qiáng)電場(chǎng)下不易變形。燈絲通電后，溫度逐漸上升，到一定溫度后開始發(fā)射電子。對(duì)于給定燈絲在一定范圍內(nèi)，燈絲電壓越高，燈絲溫度也越高，則發(fā)射電子的數(shù)量就越大。一般來說，燈絲點(diǎn)燃時(shí)間越長(zhǎng)，工作溫度越高，它的蒸發(fā)越快，燈絲壽命越短。
陰極頭8由鎳制成，其作用是對(duì)燈絲發(fā)射的電子進(jìn)行聚焦。燈絲發(fā)射的大量電子，在陽極正電場(chǎng)的作用下，以高速飛向陽極，但由于電子之間相互排斥，致使電子束呈散射狀，為使電子聚焦成束狀飛向陽極，將燈絲裝入陰極頭內(nèi)被加工成的圓弧直槽，燈絲的一端與其相連，兩者獲得相同的負(fù)電位，借其幾何形狀，迫使電子成束狀飛向陽極，達(dá)到聚焦的目的。在自整流機(jī)中當(dāng)陽極過熱時(shí)，陰極頭還可以吸收二次電子，以保護(hù)燈絲和玻殼的安全。
陰極可伐圈9由鐵鎳鈷合金制成，一端通過螺釘與陰極頭8固定，另一端與玻璃殼焊接?？煞ゲ馁|(zhì)膨脹系數(shù)與玻璃膨脹系數(shù)相近，故此結(jié)構(gòu)可保護(hù)玻殼因溫度變化造成的玻璃裂縫或碎裂，以達(dá)到提高真空度、管電壓的目的。
消氣劑11通過沖壓的方式固定在鎳杯凹槽內(nèi)，鎳杯通過沖壓的方式與陰極頭相連。二次電子能量較大撞擊到玻殼內(nèi)壁上，使玻殼溫度升高而放出氣體降低管內(nèi)真空度。此時(shí)消氣劑的作用是吸收X線管在工作狀態(tài)下激發(fā)的氣體，將X線管內(nèi)氣體降至最低來提高真空度，使X線管性能更穩(wěn)定。
玻璃殼6采用熔點(diǎn)高、絕緣強(qiáng)度大、膨脹系數(shù)小的璃制成。其作用是用來支撐陰、陽兩極和保持管內(nèi)的真空度。玻殼一端與陰極可伐焊接，另一端與陽極可伐圈焊接。采用可伐結(jié)構(gòu)焊接，是因?yàn)榭煞ゲ馁|(zhì)與玻璃膨脹系數(shù)相近，可避免因溫度變化而造成結(jié)合部玻璃裂縫或碎裂。達(dá)到保護(hù)玻殼，提高真空度的目的。
權(quán)利要求1.一種耐固環(huán)保型固定陽極X線管，由陽極、陰極和玻璃殼三部分組成，其特征在于所述的玻殼(6)的采用熔點(diǎn)高、絕緣強(qiáng)度大、膨脹系數(shù)小的玻璃制成，玻殼(6)的一端與陰極可伐(9)焊接，另一端與陽極可伐圈(2)焊接；所述的陽極是由陽極頭(3)、陽極帽(4)、陽極可伐圈(2)和鈦片(5)組成；陽極頭(3)由陽極靶面和銅體組成，陽極頭銅體底部留有一個(gè)內(nèi)螺紋口，通向管外；陽極帽(4)由鎢銅合金制成，通過螺紋焊接在陽極頭(3)上，陽極帽(4)設(shè)有兩個(gè)開口，其側(cè)面開口為X線窗口，該窗口處鉚固有鈦片(5)；陽極可伐圈(2)是由鐵鎳鈷合金制成的合金圈，一端通過真空釬焊焊接在陽極頭(3)的底部，另一端與玻殼(6)焊接；所述的陰極是由鎢制燈絲、陰極頭(8)、陰極可伐(9)、消氣劑(11)組成，陰極頭(8)由鎳制成，陰極可伐(9)由鐵鎳鈷合金制成，一端通過螺釘與陰極頭(8)固定，另一端與玻殼(6)焊接；消氣劑(11)通過沖壓方式固定在鎳杯(10)的凹槽內(nèi)，鎳杯(10)通過沖壓方式與陰極頭(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐固環(huán)保型固定陽極X線管，其特征在于所述的陰極采用可伐結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐固環(huán)保型固定陽極X線管，其特征在于所述陽極采用內(nèi)螺紋口固定螺栓結(jié)構(gòu)及可伐結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐固環(huán)保型固定陽極X線管，其特征在于所述陽極采用鈦片環(huán)保窗口結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及耐固環(huán)保型固定陽極X線管，由陽極、陰極和玻璃殼三部分組成。陽極頭由陽極靶面和銅體組成，陽極頭銅體的底部留有一個(gè)內(nèi)螺紋口，通向管外，內(nèi)螺紋口可外接任意陽極固定螺絲與任何國(guó)內(nèi)外廠家、任何管套型號(hào)相匹配。由此達(dá)到配套互換性的目的。陽極采用耐固窗口設(shè)計(jì)可將散射線降至最低，同時(shí)提高成像質(zhì)量。對(duì)人體、動(dòng)物、食物均無害，故稱之為環(huán)保型。陰極部分設(shè)有陰極可伐，可保護(hù)玻殼因溫度變化造成的裂縫，提高真空度和管電壓。
文檔編號(hào)H01J35/06GK2746516SQ200420117780
公開日2005年12月14日 申請(qǐng)日期2004年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月26日
發(fā)明者王建軍 申請(qǐng)人:王建軍