專利名稱：輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點x線管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及ー種輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，本發(fā)明屬于致電離輻射輻照設備技術領域。
背景技術：
利用致電離輻射的強穿透性及對生物體的輻照劑量生物效應，人類從上世紀隨著和平利用核能口號開始廣泛把核輻照技術應用于諸如食品保鮮，物品消毒滅菌殺蟲，輻照生物效應研究，血液制品處理(防止輸血反應)等等各種應用領域，也取得很大社會經濟效益，輻照用核輻射源因而被廣泛應用。由于核輻射的不可控特性，核輻射源在制造，運輸，儲存以及最終報廢后都一直產生對周圍的輻射，可能對周圍人員安全造成危害。所以環(huán)境保護人士和廣大關心環(huán)境保護的公眾通過各種立法，一開始就把核輻射源作為具有對環(huán)境產 生放射性核污染潛在威脅的危險品嚴加管控。隨著公眾環(huán)保意識的不斷加強，以及所發(fā)生過的核物質泄漏事故的嚴重后果產生惡劣影響，這種管控還在不斷加強，從而限制了輻照產業(yè)的發(fā)展。從上世紀80年代以來，人們開始用可控致電離輻射技術例如加速器和X線裝置產生的致電離輻射來替代核輻射用于輻照產業(yè)，希望最終徹底擺脫對核輻照源的依賴，消除對環(huán)境產生放射性核污染潛在威脅。但是，加速器存在設備體積大，價格昂貴，管理復雜，運行成本高等缺點。從技術上分析，雖然其能量高，但束流強度有限且截面有限，如要求大面積照設需要掃描也降低了輻照強度。而X線發(fā)生裝置傳統(tǒng)上是被廣泛應用于醫(yī)學影像診斷，エ業(yè)成像無損檢測和公共安全影像檢查，至今還在不斷發(fā)展推廣。從上世紀90年代起，美國，日本等國不少制造商開始設計生產專用生物樣品輻照的X線設備替代銫137放射源，由于輻射完全可控，不存在放射性核處理問題，輻照腔體積小，防護完善，受到用戶和環(huán)保部門普遍歡迎，至今已在全球包括我國市場得到推廣。但是由于至今這些輻照X線設備大都直接采用エ業(yè)成像X線發(fā)生器裝置，只是加了輻照屏蔽室。所采用關鍵核心部件X線管，都是エ業(yè)成像用的水冷或油冷鎢靶反射式陽極較小焦點X線管。這種X線管用作為輻照時存在的技術缺陷是射線出射方向主軸與電子束成90度，其有效照射角度必須小于靶角度2倍，一般最大在40度左右，無法擴大，用于エ業(yè)X線成像沒問題，用于輻照則顯著減少了照射面積。由于出射束個方向在靶內過濾減弱長度變化大，出射束的強度分布不均均，即所謂“足跟效應”，在エ業(yè)成像時可用過濾來改善，用于輻照則降低了輻照強度。由于エ業(yè)X線檢測需要隨時靈活轉動X線管照射方向，目前X線管大都通過高壓電纜與固定的高壓發(fā)生器相聯，而目前配套高壓電纜的耐壓等級最大225kV，限制了 X線管的工作電壓提高(目前最高用正負壓兩條電纜為450kV)。根據輻射物理原理，在靶材靶角及工作電壓確定后，其在于電子束90度方向產生X線能量轉換效率已經固定，無法提高。這個轉化效率與管電壓數值及靶材原子序數之積成正比。在多種因素確定鎢是唯一可選靶材后，這個轉換效率的提高只能靠提高管電壓來取得，而醫(yī)學エ業(yè)影像要求射線光子能量，并不是越高越好。雖然增大管電流可以直接増加X線輸出功率，但醫(yī)學エ業(yè)成像要求X管焦點不能太大，而盡管采用水冷可以承受4-6千瓦功率，由于焦點尺寸較小的限制，水冷效率較低，陽極最大負荷也無法提高。所以現有エ業(yè)X線管及其工作電壓，并沒有實現更高輻射能轉換效率的要求，現有管的陽極負荷功率，也不能滿足更強輻照功率的要求，目前還很難取代現有高活度核輻照源。要廣泛用X線發(fā)生裝置作輻照源完全替代核輻照源，就需要研制新型專用輻照X線管，就在改善輻照面均勻性，増大出射輻照角度以增大輻照面積，盡量提高輻射能轉換效率，盡量增大輻照X線管功率等等各方面對專用輻照X線管提出一系列創(chuàng)新改進的要求。美國Rad Source公司在多年利用エ業(yè)X線管及發(fā)生裝置制造輻照專用X線源設備基礎上，與2007年研究開發(fā)出專用輻照X線管，即所謂4 輻照X線管，可算為世界上第一種專門為輻照應用設計的X線管。創(chuàng)新采用中心細管狀燈絲陰極，外包筒狀陽極，在陽極筒外套水冷筒結構，使得整個陽極筒表面為X線輻射體。從輻射物理角度分析，每個樣品筒接受的X線輻射，既有通0度至70度的透射X線通過陽極筒水冷筒射出來，也90度至180度反射X線射通過陽極筒水冷筒射出來。也就是說，其結構雖然含有透射陽極技術及直接水冷技木，大大提高水冷效率，但是追求4 輻照角度效果使得所采用的90度至180度反射X線平均減弱了透射陽極透射X線的增強效果，雖然其對所產生X線的利用率比常規(guī)X線管·大為提高，但使得其總平均輻射效率比100%透射陽極X線管大為降低。為解決輻照均勻性差的缺陷，采用了 6只樣品筒平行與陽極筒并包圍在陽極筒外，用專門設計驅動機構驅動，使得樣品筒圍繞陽極筒在一個輻照周期圍陽極筒公轉ー圈，同時各自傳ー圏。該X線管的另ー問題是未能做到永久真空密封，需要配合真空泵工作，是相對現有エ業(yè)X線管的退歩。透射陽極X線技術，即采用較薄靶片同時當作出射窗，X線出射主軸方向與電子束方向夾角接近0度，早在上世紀30年代就曾出現，當時發(fā)明者主要強調其焦點可以直接靠近被照樣品的特點。目前也有幾種產品，ー種是用于X線顯微鏡，采用微焦點極小陽極功率，薄片陽極靠空氣冷卻，由于靶片即窗ロ，可以把被照樣品放置特別近焦點，這樣在距離較遠的膠片上可以獲得高放大倍數的樣品軟X線透視圖像。一種用于X線熒光分析的X線管，工作電壓在30kV至50kV，陽極負荷數百瓦靠空氣冷卻，也是主要利用可以盡量靠近分析樣品的特點。但由于靶片エ藝特別是陽極冷卻技術的困難，至今在X線管產品中卻始終極少被采用。本發(fā)明作者在1993年在英國阿伯丁大學讀博士期間進行X線能譜與強度理論和實驗研究時，注意到X線韌致輻射的方向性即輻射強度角分布具有明顯向前傾向，最強韌致輻射方向與入射電子方向夾角隨著管電壓升高，從60kV到500kV由約40度一直減少到約15度。認識到目前廣泛通用的90度方向出射的反射式陽極X線管，其最強的部分并未得到應用。因而提出了用透明基透射式陽極利用最大韌致輻射方向射線的設想，經過菲利浦醫(yī)學系統(tǒng)幫助，申請了名為“透射式陽極X線管”的專利(EP0584871B1)并于1995年被歐洲專利局授權。作者并在菲利浦研究所進行的博士后研究中，對透射陽極進行了理論與實驗(150kV內)研究，得出透射與常規(guī)反射式X線能譜強度比值與管電壓關系的半經驗計算公式。該專利中，本發(fā)明作者給出了不同管電壓不同靶材對應的靶層厚度計算公式，及不同管電壓最強韌致輻射方向角對應表。但是該專利的具體應用實施結構圖是石墨旋轉陽極基體上覆鎢靶膜，電子束與出射X線軸夾角約30度。專為醫(yī)學成像設計。其后并未能獲得應用。本發(fā)明作者在1998年10月，向中國專利局申請了發(fā)明專利“透射陽極高效X線機”，2003年11月26日被國家知識產權局授權(ZL98114400. 4)。該專利中，整機包括透視陽極X線管，一體化高壓發(fā)生器，控制臺，循環(huán)水冷卻器。說明書中本發(fā)明作者給出了不同管電壓最強韌致輻射方向角對應表及按半經驗公式推算出的透射反射管輸出強度比。該專利附圖X線管中采用了0度出射透射陽極結構和陽極背后直接水冷。但是該專利實施例中采用較小焦點，陽極組合體中靶片內部還設有電子通道結構，目標僅為エ業(yè)掃描成像用，與其后授權的另ー發(fā)明“多功能エ業(yè)X線成像系統(tǒng)”(ZL99 I 13199. I)配套。兩項發(fā)明至今尚未獲應用。本發(fā)明雖然與發(fā)明“透射陽極高效X線機”(ZL98114400.4)中附圖2透射陽極X線管在采用透射陽極和靶背面直接水冷兩個特征上相同，但在焦點面積上做了實質性改迸，而這種看似幾何尺寸關系的變化，已經導致本項發(fā)明在工作功率及輻射性能實質的變化。因為，陽極冷卻工程理論表明，對于固定陽極靶當背面保持恒定環(huán)境溫度時，靶面可承受電子流轟擊的最大功率是正比于靶材熔點導熱系數及電子束轟擊面尺寸(即實際焦點尺寸)。當焦點尺寸小時，不論背面水冷流量如何加大，陽極最大工作功率不可能提高。也就是說，前發(fā)明(ZL98114400. 4)中X線管，采用較小焦點，陽極組合體中靶片內部還設有電子 通道結構，目標為エ業(yè)掃描成像用，只能工作在較小功率(I千瓦以內)，輻射效率及射束均勻性雖然高于普通エ業(yè)X線管，只適合為エ業(yè)掃描成像用。但是用作為輻照專用，還是存在最大功率小，冷卻效率低的缺陷。本項發(fā)明，去掉其電子通道結構，采用無聚焦碗臺大面積陰極發(fā)射面，及配套大面積透射陽極靶片，使陰極發(fā)射片至透射陽極靶片距離小于兩片直徑尺寸，從而獲得超大面積焦點(焦點尺寸為普通エ業(yè)成像X管焦點尺寸數十倍以上)，使得本發(fā)明的陽極負荷功率也相應提高數十倍。此外，本發(fā)明出射X線的有效輻照角度也比前述發(fā)明以及普通エ業(yè)成像X管大得多，可大于100度錐角。使得與電子束方向從40度至15度的出射的最大韌致輻射均在可用射束范圍，比起反射式陽極90度出射的X線，產生X線轉換效率，在工作電壓大于160kV以上時，會有顯著提高。同時其輻射場均勻性也遠高于反射式陽極輻射場的均勻性。隨著綠色環(huán)保意識在全球不斷增強，核輻照在食品生物制品輻照方面的普遍應用的現狀已經對大力發(fā)展輻照專用X線設備提出了強烈需求，從而最終徹底擺脫對核輻照源的依賴，消除對環(huán)境產生放射性核污染潛在威脅。

發(fā)明內容
發(fā)明目的
本發(fā)明提出一種創(chuàng)新X線管陽極和陰極結構設計，目的是用于高電壓大功率高轉換效率大輻照角度X線發(fā)生裝置的核心部件，用于輻照產業(yè)應用，替代現在廣泛應用的鈷60或銫137放射性核輻照源，從而最終徹底擺脫對核輻照源的依賴，消除對環(huán)境產生放射性核污染潛在威脅。技術方案
本發(fā)明是通過以下技術方案來實現的
輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，包括陽極組合體、陰極組合體、絕緣陶瓷真空封裝外殼以及設置在絕緣陶瓷真空封裝外殼外的陽極水冷套，其特征在于陽極組合體外端部設有透射式陽極靶片，陰極組合體的前端部設有大面積發(fā)射陰極片，陽極水冷套外端部中心設有出射窗；陽極靶片與大面積發(fā)射陰極片及出射窗相互平行且中心均位于X線管中心軸；大面積發(fā)射陰極片發(fā)射的電子束直接射入陽極組合體內的透射式陽極靶片上形成超大面積焦點；陽極水冷套是在X線管真空密封部分外，包套在露出管外部分的陽極組合體的凸出部分上，其相互連接方式為防水密封可裝配方式；陽極水冷套兩側裝有進水管接頭和出水管接頭。陽極靶片是由不同材料復合結構制成；作為靶片，陽極靶片內層由高原子序數重金屬制成，厚度等于工作管電壓加速后電子在該重金屬中的射程；作為X線真空管的出射窗，陽極靶片中層由低原子序數高導熱金屬制成，周邊與陽極組合體真空密封焊接；作為冷卻水流隔離，陽極靶片外層覆有低原子序數材料耐腐蝕耐輻射涂層。大面積發(fā)射陰極片、陽極靶片及出射窗的直徑尺寸，大于它們相互間的距離尺寸；陽極靶片、出射窗均為突出弧形面及帶有波紋。大面積發(fā)射陰極片采用平面狀直熱式或間接加熱式陰極，或者平面狀場致發(fā)射陰·扱。絕緣陶瓷真空封裝外殼采用波紋陶瓷或金屬殼封接絕緣陶瓷或采用玻璃真空封裝外売。優(yōu)點及效果
由于采用上述創(chuàng)新的材料結構及工作方式，和普通エ業(yè)X線管相比，本發(fā)明的明顯優(yōu)點和應用效果是
(I)輻射轉換效率高，由于采用透射陽極技術使與電子束夾角40度至10度的X線韌致輻射最大值方向的輻射線都納入應用射線束(不向傳統(tǒng)反射式陽極X線管這些最大值方向的輻射線都被屏蔽掉)，所以比相同管電壓及靶材的普通X線管的X線輻射轉換效率顯著提高。采用的工作管電壓越高，效率提高比值越大。而且本發(fā)明采用比鎢更高原子序數靶材(例如金，鉬等)，以及采用更高工作電壓(例如300kV以至900kV)，使輻射轉換效率進ー步大巾畐提尚。(2)輻射強度大，由于采用超大焦點(比傳統(tǒng)エ業(yè)成像X管焦點尺寸大數十倍)，以及獨特的薄靶片背后直接冷卻水流冷卻陽極技術，使得本發(fā)明陽極耐受功率比普通エ業(yè)X線管大數十倍，因而可以連續(xù)工作在大功率條件，加上高輻射轉換效率，使得本發(fā)明可以產生比傳統(tǒng)エ業(yè)成像X管強得多(高出幾個數量級)的輻射強度。替代活度大得多的核輻照源。(3)輻照角度大，輻照均勻性好，由于采用透射陽極技術，與傳統(tǒng)エ業(yè)成像X管相比，本發(fā)明出射X線束的張角不受靶角度(靶面與出射束中心軸垂直)限制，出射束可以接近2 立體角發(fā)出，均勻射束可以達到80度至100度(傳統(tǒng)傳統(tǒng)エ業(yè)成像X管靶角最大30度吋，出射X線束的張角在45度左右)。由于不存在“足跟效應”，出射束的均勻性比傳統(tǒng)傳統(tǒng)エ業(yè)成像X管出射束均勻性也有大幅度改善。


圖I為本發(fā)明輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管結構剖面示意 圖2為本發(fā)明中透射陽極靶片及出射窗局部結構示意圖。其中1、陽極靶片，2、陽極組合體，3、陽極水冷套，4、陰極組合體，5、絕緣陶瓷真空封裝外売，6、大面積發(fā)射陰極片，7、出射窗，8、進水管接頭，9、出水管接頭。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做進ー步的說明
本發(fā)明就是針對現有エ業(yè)X線管被用來作為輻照X線源所存在的上述各種不足所做的革命性技術變革，為專用高效輻照X線管的設計制造開辟一條全新的技術路線。本發(fā)明屬于致電離輻射輻照設備的革新，即用可控的創(chuàng)新的專門為輻照設計開發(fā)的X射線發(fā)生裝置來替代目前廣泛采用的其輻射不可控的具有對環(huán)境產生放射性核污染潛在威脅的放射性核輻照源設備，以保護人類生存環(huán)境?；蛴糜诖骐m然可控輻射且無對環(huán)境產生放射性核污染潛在威脅的加速器輻照設備，以簡化設備降低購置及運行成本。輻照專用高效率大功率超大焦點超高工作電壓的創(chuàng)新X線管，則是創(chuàng)新的專門為輻照設計開發(fā)的X射線發(fā)生裝置的最關鍵核心技木。

本發(fā)明從物理原理和エ藝技術上對現有エ業(yè)X線管做了三方面實質性改變
(1)用透射式陽極替代反射式陽極；
(2)采用大面積陰極發(fā)射片在透射陽極上產生超大面積焦點，替代傳統(tǒng)陰極聚焦碗臺結構小陰極發(fā)射面在反射式陽極上產生較小焦點；
(3)在透射式陽極片后面采用直接的水冷，替代傳統(tǒng)陽極的較間接的水冷或油冷，以及現有透射陽極X線管陽極的空氣冷卻。本發(fā)明是一種輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，包括陽極組合體2、陰極組合體4、絕緣陶瓷真空封裝外殼5以及設置在絕緣陶瓷真空封裝外殼5外的陽極水冷套3，其特征在于陽極組合體2外端部設有透射式陽極靶片1，陰極組合體4的前端部不設置常規(guī)X線管陰極聚焦碗形臺，而設有大面積發(fā)射陰極片6，陽極水冷套3外端部中心設有出射窗7 ;其相互結構關系是陽極靶片I與大面積發(fā)射陰極片6及出射窗7相互平行且中心均位于X線管中心軸；工作時大面積發(fā)射陰極片6發(fā)射的電子束直接射入陽極組合體內的透射式陽極靶片I上形成超大面積焦點。陽極水冷套3是在上述X線管真空密封部分外，包套在露出管外部分的陽極組合體2的凸出部分上，其相互連接方式(陽極水冷套3與陽極組合體2之間的連接方式)為防水密封可裝配連接；陽極水冷套3兩側裝有進水管接頭8和出水管接頭9，使得冷卻水流能連續(xù)流經陽極組合體前端外表面及陽極靶片I與出射窗7之間的間隙。在工作電壓方式上，本發(fā)明所述X線管的工作特征是陰極陽極之間加的日常運行高壓為預定的某較高的固定值(即不像普通醫(yī)用或エ業(yè)用X射線管工作電壓在一定范圍內可連續(xù)調整)，根據靶片內層厚度靶片至陰極發(fā)射片距離及管殼耐壓等級設計，該電壓可在160kV至900kV范圍甚至更高，均采用陽極接地陰極加負高壓。本發(fā)明所述X線管的輻射特征是由陽極靶片I上大面積焦點發(fā)出的X射線是透過陽極靶片后再穿過水冷層和出射窗7射出X線管供輻照應用，替代放射性核輻照源。本發(fā)明出射X線的輻照角度也比前述發(fā)明以及普通エ業(yè)成像X管大得多，可大于100度錐角。使得與電子束方向從40度至15度的出射的最大韌致輻射均在可用射束范圍，比起反射式陽極90度出射的X線，產生X線轉換效率，在工作電壓大于160kV以上時，會有顯著提高。同時其輻射場均勻性也遠高于反射式陽極輻射場的均勻性。
陽極靶片I是由不同材料復合結構制成；作為靶片，陽極靶片內層由高原子序數重金屬制成，厚度等于工作管電壓加速后電子在該重金屬中的射程；作為X線真空管的出射窗，陽極靶片中層由低原子序數高導熱金屬制成，周邊與陽極組合體真空密封焊接；作為冷卻水流隔離，陽極靶片外層覆有低原子序數材料耐腐蝕耐輻射涂層。大面積發(fā)射陰極片6、陽極靶片I及出射窗7的直徑尺寸，一般大于它們之間的距離尺寸(即片間距離尺寸包括大面積發(fā)射陰極片6至陽極靶片I之間的間距，陽極靶片I至出射窗7之間的間距，小于各片(大面積發(fā)射陰極片6、陽極靶片I及出射窗7)的直徑)；陽極靶片I、出射窗7均為突出弧形面及帶有波紋，以增強其剛性及増大有效面積。大面積發(fā)射陰極片6可以采用平面狀直熱式或間接加熱式陰極；還可以采用其它原理如場致發(fā)射大面積發(fā)射陰極。X線管真空封裝特征在于絕緣陶瓷真空封裝外殼5可以采用波紋陶瓷或金屬殼封接絕緣陶瓷，也可以采用玻璃真空封裝外売。
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實施例
圖I是采用波紋陶瓷真空封接外売，陰極發(fā)射片采用間熱式平面發(fā)射體，以及陽極靶片與出射窗采用突出弧形面及帶波紋結構的輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管實施例(見圖I)。本實施例包括陽極組合體2和陰極組合體4及絕緣波紋陶瓷真空封裝外殼5，以及真空封裝殼外的陽極水冷套3。陽極組合體2外端部有透射式陽極靶片1，陰極組合體4的前端部不設置常規(guī)X線管陰極聚焦碗形臺，而設有大面積發(fā)射陰極片6，陽極水冷套3外端部中心設有出射窗7。其相互結構關系是陽極靶片I與大面積發(fā)射陰極片6及出射窗7相互平行且中心均位于X線管中心軸。注意本實施例中大面積發(fā)射陰極片，陽極靶片，出射窗的直徑尺寸較大，大于它們之間的距離尺寸。陽極靶片，出射窗為突出弧形面并帶有波紋(見圖2)，以增強其剛性及増大有效面積。大面積發(fā)射陰極片6為間接加熱式，工作時發(fā)射的電子束直接射入陽極體內的透射式陽極靶片I上形成超大面積焦點。透射陽極靶片I是由復合結構不同材料制成。作為靶片，其內層由高原子序數重金屬制成，厚度等于設定工作管電壓加速后電子在該重金屬中的射程；作為X線真空管的出射窗，靶片中層由低原子序數高導熱金屬制成，周邊與陽極組合體真空密封焊接；作為冷卻水流隔離，其外層覆有低原子序數材料耐腐蝕耐輻射涂層。陽極水冷套3是在真空密封X線管外包套在露出管外部分的陽極組合體2的凸出部分上，其相互連接方式為防水密封可裝配方式。水冷套3兩側裝有進水管接頭8、出水管接頭9，使得冷卻水流能連續(xù)流經陽極組合體前端外表面及陽極靶片I與出射窗7之間的間隙。圖2以局部解剖方式，給出了本發(fā)明中透射陽極靶片及出射窗局部結構示意圖?？梢钥闯觯ぷ鲿r冷卻水流能順波紋走向從陽極靶片I與出射窗7之間的間隙中高速流過，給靶片I有效的冷卻，使之能夠承受很大的陽極功率負荷。本發(fā)明X線管的工作特征是陰極陽極之間加的日常運行高壓為預定的某較高的固定值(即不像普通醫(yī)用或エ業(yè)用X射線管工作電壓在一定范圍內可連續(xù)調整)，根據靶片內層厚度靶片至陰極發(fā)射片距離及管殼耐壓等級作系列化設計，該電壓可在300kV至900kV范圍甚至更高，均采用陽極接地陰極加負高壓。本X線管的輻射特征是由陽極靶片I上大面積焦點發(fā)出的X射線是透過陽極靶片后再穿過水冷層和出射窗7射出X線管供輻照應用，替代放射性核輻照源。本實施例的出射束可以接近2 立體角發(fā)出，均勻射束可以達到80度至100度(傳統(tǒng)傳統(tǒng)エ業(yè)成像X管靶角最大30度吋，出射X線束的張角在45度左右)。由于不存在“足跟效應”，出射束的均勻性比傳統(tǒng)傳統(tǒng)エ業(yè)成像X管出射束均勻性也 有大幅度改善。
權利要求
1.輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，包括陽極組合體(2)、陰極組合體(4)、絕緣陶瓷真空封裝外殼(5)以及設置在絕緣陶瓷真空封裝外殼(5)外的陽極水冷套(3)，其特征在于陽極組合體(2)外端部設有透射式陽極靶片(1)，陰極組合體(4)的前端部設有大面積發(fā)射陰極片(6)，陽極水冷套(3)外端部中心設有出射窗(7);陽極靶片(I)與大面積發(fā)射陰極片(6)及出射窗(7)相互平行且中心均位于X線管中心軸；大面積發(fā)射陰極片(6)發(fā)射的電子束直接射入陽極組合體內的透射式陽極靶片(I)上形成超大面積焦點；陽極水冷套(3)是在X線管真空密封部分外，包套在露出管外部分的陽極組合體(2)的凸出部分上，其相互連接方式為防水密封可裝配方式；陽極水冷套(3)兩側裝有進水管接頭(8)和出水管接頭(9)。
2.根據權利要求I所述的輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，其特征在于陽極靶片(I)是由不同材料復合結構制成；作為靶片，陽極靶片內層由高原子序數重金屬制成，厚度等于工作管電壓加速后電子在該重金屬中的射程；作為X線真空管的出射窗，陽極靶片中層由低原子序數高導熱金屬制成，周邊與陽極組合體真空密封焊接；作為冷卻水流隔離，陽極靶片外層覆有低原子序數材料耐腐蝕耐輻射涂層。
3.根據權利要求I所述的輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，其特征在于大面積發(fā)射陰極片(6)、陽極靶片(I)及出射窗(7)的直徑尺寸，大于它們相互間的距離尺寸；陽極靶片(I )、出射窗(7 )均為突出弧形面及帶有波紋。
4.根據權利要求I所述的輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，其特征在于大面積發(fā)射陰極片(6)采用平面狀直熱式或間接加熱式陰極，或者平面狀場致發(fā)射陰極。
5.根據權利要求I所述的輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，其特征在于絕緣陶瓷真空封裝外殼(5)采用波紋陶瓷或金屬殼封接絕緣陶瓷或采用玻璃真空封裝外殼。
全文摘要
本發(fā)明是一種輻照專用透射式直接水冷陽極超大焦點X線管，包括陽極組合體、陰極組合體、絕緣陶瓷真空封裝外殼以及設置在絕緣陶瓷真空封裝外殼外的陽極水冷套。本發(fā)明具輻射轉換效率高、輻射強度大、輻照角度大，輻照均勻性好等優(yōu)點，與高壓電源配套用于輻照產業(yè)替代放射性核輻照源，從而最終徹底擺脫對核輻照源的依賴，消除對環(huán)境產生放射性核污染潛在威脅。
文檔編號H01J35/12GK102789942SQ201210302279
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月23日 優(yōu)先權日2012年8月23日
發(fā)明者譚大剛 申請人:匯佳生物儀器(上海)有限公司