專利名稱：可修復(fù)整塊x射線發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及X射線發(fā)生裝置，更具體來說，涉及X射線管。
背景技術(shù)：
X射線發(fā)生裝置通常包括兩個組件X射線管和高電壓發(fā)生器。X射線發(fā)生裝置的舊式設(shè)計包括其中放置了由高電壓變壓器供電的X射線管的主體。高電壓變壓器也放置在所述主體中。該主體通常填充有礦物油，以便確保X射線管的冷卻。X射線發(fā)生裝置還包括鉛組件(lead component)，以便阻止X射線在某些方向上擴(kuò)散。其中X射線管和高電壓發(fā)生器放置在同一個主體中的這些裝置由IEC 60788 Ed. 2標(biāo)準(zhǔn)定義為整塊類型裝置。這些裝置不同于其中X射線管和高電壓發(fā)生器放置在不同殼體中并且通過纜線連接的裝置。整塊發(fā)生器具有與這種類型的發(fā)生器有關(guān)的優(yōu)點。特別是，整塊發(fā)生器由于不存在組件之間的纜線而趨向于不太昂貴并且更為可靠。但是，這些X射線發(fā)生裝置的使用壽命不盡人意。另外，各種組件具有不同的使用壽命。高電壓發(fā)生器通常具有大約10年的使用壽命，而X射線管具有不到10年的使用壽命。整塊裝置還具有不允許簡單更換X射線管或簡單更換高電壓變壓器的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。這種更換的復(fù)雜度使這種更換具有昂貴的成本，并且一般導(dǎo)致更換整個裝置。已經(jīng)提出針對改進(jìn)X射線發(fā)生裝置的解決方案，特別是在龐大、制造以及所使用材料方面。本申請人名下的文檔FR 2844176為X射線發(fā)生裝置提供增強(qiáng)X射線管，其中包括采取空氣回路形式的冷卻回路以及作為陶瓷連接器的電絕緣裝置。該文檔中所示的陶瓷連接器通過金屬墊圈(metal washer)密封在管中。連接器、機(jī)械上和電氣上陰型連接器接納采用橡膠護(hù)套的配套機(jī)械和電氣陽型連接器。陽型連接器的護(hù)套保持連接絞合線(connection strand)，并且嚙合到黃銅法蘭中。這種黃銅法蘭由旋到X射線管上的蓋子沿陰型連接器的方向回推。為此，旋到管上的蓋子包括支承于冠部(bears upon a crown)的可伸縮頸。該冠部推送支撐在法蘭上的彈簧，它通常具有提供用于嚙合到冠部中所制成空腔中的極化裝置。通過這種解決方案，有可能在沒有先前用于X射線發(fā)生裝置的礦物油和鉛(lead) 的情況下實行。這些組件由于其不能生物降解性質(zhì)而造成問題，特別是在這些設(shè)備的使用期限結(jié)束時進(jìn)行回收期間。文檔FR 2845241提供一種包括主體的X射線發(fā)射裝置，包括其中放置了陽極和陰極的主體，所述主體產(chǎn)生防真空密封并且包括其中放置了高電壓連接器的孔，高電壓連接器以防真空方式阻塞所述孔。因此，該文檔提出通過X射線發(fā)射裝置的主體中的真空來產(chǎn)生熱絕緣。
與現(xiàn)有X射線管相比，該文檔所提出的X射線管明顯減輕了大約30-50%的量。因此，這些解決方案在所使用材料方面和龐大方面具有優(yōu)點，但沒有解決組件更換的問題。因此，尋求研制一種X射線發(fā)生裝置，它保持了成本、龐大以及所使用材料方面的這些優(yōu)點，同時允許在單獨組件出故障時對其進(jìn)行更換。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的一個實施例，提供一種整塊X射線發(fā)生裝置。該裝置包括放置在第一模塊中的轉(zhuǎn)子、定子、陽極和陰極，第一模塊包括第一冷卻回路。該裝置還包括放置在第二模塊中的高電壓變壓器，第二模塊包括第二冷卻回路。第一冷卻回路和第二冷卻回路相互分開放置，并且第一模塊和第二模塊其中之一包括陽型連接器，而第一模塊和第二模塊中的另一個包括配套陰型連接器。根據(jù)本發(fā)明的一個備選實施例，提供一種模塊。該模塊包括高電壓變壓器和冷卻回路，該模塊還包括直接連接到高電壓變壓器的高電壓連接器。


通過純粹是說明性而不是限制性的且應(yīng)參照附圖來閱讀的以下描述，本發(fā)明的實施例的其它特征、目的和優(yōu)點將變得顯而易見，附圖包括圖1示出按照本發(fā)明的一個實施例的可修復(fù)整塊X射線發(fā)生裝置的兩個模塊；圖2示出按照本發(fā)明的一個實施例、圖1所示模塊的裝配圖。
具體實施例方式圖1和圖2示出整塊X射線發(fā)生器1，其主體包括兩個模塊第一模塊10和第二模塊20。第一模塊包括轉(zhuǎn)子11、定子12、陽極13以及與X射線管對應(yīng)的陰極14。此外，第一模塊包括具有進(jìn)氣口 16和出氣口 41的第一冷卻回路15。第二模塊20包括高電壓變壓器21和第二冷卻回路25。如圖1和圖2所示，第一模塊10包括定子12，其放置在所述第一模塊10外圍， 由此定義內(nèi)部空間；以及轉(zhuǎn)子11，其放置在定子12所定義的所述內(nèi)部空間中。在所示實施例中，轉(zhuǎn)子11連接到高電壓變壓器21，以及與陽極13連接，陽極13 相對定子12旋轉(zhuǎn)，并且表現(xiàn)為穩(wěn)固附連到轉(zhuǎn)子11且放置在所述轉(zhuǎn)子11的延伸部分中的盤 (disk)ο陽極13通常包括涂敷有能夠發(fā)射X射線的金屬層的外圍區(qū)域16。陰極14可固定連接到地，并且放置成面向陽極13的外圍區(qū)域16。電子流在陰極14與陽極13之間產(chǎn)生，所述電子流將由陽極13的原子減緩，并且由此將發(fā)射X輻射。這種X射線發(fā)生引起顯著的熱釋放，從而要求冷卻X射線管以及高電壓變壓器。其中陽極13正在旋轉(zhuǎn)的所示實施例允許耗散其周圍的熱量，并且可由此得到顯著X射線強(qiáng)度。
其它實施例是可能的，特別是其中陽極13為固定的實施例，這類解決方案特別用于醫(yī)療成像中的某些應(yīng)用。如圖1和圖2所示，第一冷卻回路15是空氣冷卻回路，并且包括放置在第一模塊 10外圍的進(jìn)氣口 40和出氣口 41。氣流則經(jīng)過優(yōu)化，以便冷卻定子12和高電壓連接器30。其它實施例是可能的；第一模塊的冷卻回路15例如可以是開放或閉合冷卻回路。冷卻回路可設(shè)計成使得除了定子12之外，還冷卻陰極14和管10的殼體。第二模塊20的第二冷卻回路25通常包括包圍高電壓變壓器21的例如硅樹脂或環(huán)氧樹脂等固體絕緣材料。其它實施例是可能的，特別是用于第二模塊20的空氣冷卻回路。朝X射線管所生成的X輻射的外絕緣通過通常用鋼來制成的第一模塊10的厚度來得到。第一模塊的壁在所有方向上都具有充分厚度，用于有效地阻擋除了預(yù)期發(fā)射方向之外的所有所發(fā)射X射線。通過按照這種方式對第一模塊10的厚度起作用，避免了鉛的使用，鉛雖然對于阻擋X輻射是有效的，但造成環(huán)境問題。因此，與使用礦物油和鉛的現(xiàn)有裝置相比，所示的X射線發(fā)生裝置1在制造以及所使用材料方面具有優(yōu)點。如圖所示，第一模塊10與第二模塊20之間的連接通過高電壓連接器30來進(jìn)行。 高電壓連接器通?？捎锰沾蓙碇瞥?。其中高電壓連接器30用氧化物類型的絕緣材料來制成的其它實施例是可能的。高電壓連接器30密封在第一模塊10中，并且具有機(jī)械陰型截頭圓錐體形狀。第二模塊20可包括配套陽型連接器32，經(jīng)適配以便容納在高電壓連接器30的機(jī)械陰型截頭圓錐體形狀中，從而實現(xiàn)兩個模塊10與20之間的機(jī)械連接。高電壓發(fā)生器21 直接連接到高電壓連接器30的陽型連接器32。其它形狀可用于連接器30和32，例如彼此相向的兩個平坦表面，一個用陶瓷而另一個用橡膠。因此，整塊X射線發(fā)生器1通過如圖2所示連接兩個模塊10和20來制成。通過高電壓連接器30，還有可能實現(xiàn)X射線管的電絕緣以及高電壓變壓器21的電絕緣。第一冷卻回路和第二冷卻回路15和25相互分開，使得第一模塊10和第二模塊20 可易于分離和裝配。由于使用高電壓連接器30而便于這種裝配或拆卸，通過高電壓連接器 30，可在兩個模塊10與20之間進(jìn)行連接，同時確保其絕緣。 因此，在第二模塊的高電壓變壓器21或者第一模塊10的X射線管出故障的情況下，有可能更換兩個模塊10或20之一，以便僅更換故障組件，而無需更換整個X射線發(fā)生裝置1。與常規(guī)裝置相比，X射線發(fā)生裝置的成本降低數(shù)個等級。在沒有使用任何油的情況下簡單部件和冷卻回路的使用允許生產(chǎn)成本的降低，并且獨立地更換第一模塊10或第二模塊20的可能性降低維護(hù)和使用成本。因此，所產(chǎn)生的X射線發(fā)生裝置保留整塊X射線發(fā)生裝置的優(yōu)點，同時呈現(xiàn)允許更換裝置的故障組件的模塊化方面。
這種X射線發(fā)生裝置的示范應(yīng)用見于放射線照相、乳房造影術(shù)、熒光X射線透視裝置，并且可更一般地用于任何X射線成像系統(tǒng)。雖然圖1和圖2示出單極管(處于高電壓的變壓器和陽極以及接地陰極)，但是本發(fā)明的實施例也適用于雙極管(陽極和陰極處于相反的高電壓)。在這種情況下，要求第二模塊20的類型的兩個模塊，第一模塊將變壓器連接到陽極，第二模塊將變壓器連接到陰極。部件表圖1和圖21 X射線發(fā)生裝置10第一模塊
11轉(zhuǎn)子
12定子
13陽極
14陰極
15第一冷卻回路
20第二模塊
21高電壓變壓器
25第二冷卻回路
30高電壓連接器
32配套陽型連接
40進(jìn)氣口
41出氣口
權(quán)利要求
1.一種整塊X射線發(fā)生裝置，包括放置在第一模塊中的轉(zhuǎn)子、定子、陽極和陰極，所述第一模塊包括第一冷卻回路； 放置在第二模塊中的高電壓變壓器，所述第二模塊包括第二冷卻回路， 其中所述第一冷卻回路和所述第二冷卻回路相互分開放置，以及其中所述第一模塊和所述第二模塊其中之一包括陽型連接器，而所述第一模塊和所述第二模塊中的另一個包括配套陰型連接器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述陽型連接器屬于陶瓷或氧化物類型。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第二冷卻回路包括固體絕緣材料。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述固體絕緣材料包括放置在所述第二模塊中的硅樹脂或環(huán)氧樹脂。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第二模塊包括液體絕緣回路。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述第一冷卻回路是空氣冷卻回路。
7.一種包括高電壓變壓器和冷卻回路的模塊，所述模塊還包括直接連接到所述高電壓變壓器的高電壓連接器。
全文摘要
本發(fā)明為可修復(fù)整塊X射線發(fā)生裝置，提供一種整塊X射線發(fā)生裝置。該裝置包括放置在第一模塊中的轉(zhuǎn)子、定子、陽極和陰極，第一模塊包括第一冷卻回路。該裝置還包括放置在第二模塊中的高電壓變壓器，第二模塊包括第二冷卻回路。第一冷卻回路和第二冷卻回路相互分開放置，并且第一模塊和第二模塊其中之一包括陽型連接器，而第一模塊和第二模塊中的另一個包括配套陰型連接器。
文檔編號H01J35/02GK102290311SQ20111018497
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月16日
發(fā)明者D·迪穆里耶, G·勒馬爾尚, P·埃爾內(nèi)斯特, P·布蘭, T·托勒多 申請人:通用電氣公司