裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷x射線管的制作方法
【專利摘要】一種裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管，在金屬陶瓷X射線管內(nèi)裝有水冷陽(yáng)極裝置，水冷陽(yáng)極裝置密封連接在金屬陶瓷管殼的底座上，在金屬陶瓷管殼的頂部設(shè)有連接環(huán)，陰極聚焦裝置與連接環(huán)氬弧焊連接，定位環(huán)與金屬陶瓷管殼密封連接，尾罩與定位環(huán)連接，陽(yáng)極罩與水冷陽(yáng)極裝置密封連接。在金屬陶瓷X射線管裝有水冷陽(yáng)極裝置替代現(xiàn)有金屬陶瓷X射線管中的風(fēng)冷陽(yáng)極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使陽(yáng)極耗散功率擴(kuò)大一倍，冷卻效果提高，克服了傳統(tǒng)的1:1工作的局限，實(shí)現(xiàn)了攜帶式工業(yè)X射線裝置中可以連續(xù)工作的方式，通過(guò)對(duì)陰極聚焦裝置的變換調(diào)節(jié)，可以組成不同焦點(diǎn)不同功率的金屬陶瓷X射線管。
【專利說(shuō)明】裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種X射線管，尤其涉及一種氣絕緣式工業(yè)X射線機(jī)裝置中用的裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管。

【背景技術(shù)】
[0002]射線的產(chǎn)生常見的方式有二種，一種是高速電子撞擊金屬產(chǎn)生，另一種是放射性同位素從原子核中發(fā)出。前者發(fā)出X射線，這一公知方法用于X射線裝置中產(chǎn)生X射線。通常攜帶式X射線機(jī)的工作是間隙式的，即；工作與休息比為1:1模式，這主要取決于工作現(xiàn)場(chǎng)的探傷，追求體積小，重量輕，攜帶方便。使用金屬陶瓷結(jié)構(gòu)的X射線管無(wú)一例外地采用SF6氣絕緣和風(fēng)冷陽(yáng)極結(jié)構(gòu)，陽(yáng)極接地，通電、休止1:1模式，確實(shí)是一種技術(shù)進(jìn)步，進(jìn)入21世紀(jì)，自動(dòng)化生產(chǎn)的趨勢(shì)越來(lái)越強(qiáng)大，原有的1:1工作模式雖然市場(chǎng)仍有需求，但由于風(fēng)冷陽(yáng)極結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)方式是在陽(yáng)極主體的外圍組合裝配冷卻散熱體，再由冷卻介質(zhì)自然冷卻或由風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)冷卻，達(dá)到生熱與冷卻曲線的平衡，即工作:休息=1: 1，超越這一工作模式將帶來(lái)負(fù)面的影響，X射線管因過(guò)熱而損壞，風(fēng)冷陽(yáng)極結(jié)構(gòu)散熱不夠充分，對(duì)于連續(xù)工作的需求顯然不能滿足。因而本實(shí)用新型提出一種將新型的水冷陽(yáng)極裝置安裝到金屬陶瓷X射線管中來(lái)解決存在的問(wèn)題。目前尚沒有裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管的報(bào)道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種能適應(yīng)連續(xù)工作的攜帶式X射線機(jī)用的裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管。
[0004]解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)措施是:
[0005]一種裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管，包括金屬陶瓷管殼和陰極聚焦裝置，其特征在于:在金屬陶瓷X射線管內(nèi)裝有水冷陽(yáng)極裝置1，水冷陽(yáng)極裝置I密封連接在金屬陶瓷管殼4的底座3上，在金屬陶瓷管殼4的頂部設(shè)有連接環(huán)6，陰極聚焦裝置5與連接環(huán)6氬弧焊連接，定位環(huán)7與金屬陶瓷管殼4密封連接，尾罩8通過(guò)螺釘與定位環(huán)9連接，陽(yáng)極罩2與水冷陽(yáng)極裝置I密封連接；
[0006]水冷陽(yáng)極裝置I由冷卻器12、陽(yáng)極靶14、陽(yáng)極主體15、陽(yáng)極帽18和法蘭19構(gòu)成，其中:冷卻器12設(shè)置在陽(yáng)極靶14和陽(yáng)極主體15的底部并分別與陽(yáng)極靶14和陽(yáng)極主體15密封連接，陽(yáng)極靶14與陽(yáng)極主體15密封連接，陽(yáng)極主體15與陽(yáng)極帽18釬焊連接后在陽(yáng)極主體15上形成豎直冷卻水道16，在陽(yáng)極帽18上形成環(huán)狀冷卻水道17，冷卻器12的兩端分別設(shè)有進(jìn)水口 11和出水口 13，陽(yáng)極帽18通過(guò)法蘭19與金屬陶瓷管殼4連接，法蘭19與陽(yáng)極罩2釬焊連接；冷卻器12由冷卻體22、進(jìn)水連接孔21、出水連接孔23和噴水管24構(gòu)成:進(jìn)水連接孔21設(shè)置在冷卻體22的左側(cè)，出水連接孔23設(shè)置在冷卻體22的右側(cè)，噴水管24設(shè)置在冷卻體22的上端；進(jìn)水口 11、出水口 13、豎直冷卻水道16、環(huán)形冷卻水道17、進(jìn)水連接孔21、出水連接孔23及噴水管24之間相通；
[0007]陰極聚焦裝置5由發(fā)射電子燈絲52、陰極頭53、瓷柱54、外引加熱電極鉬桿55、聚焦部件陰極帽51、陰極套56及陰極支架57構(gòu)成，其中:瓷柱54與外引加熱電極鉬桿55及陰極頭53之間為金屬陶瓷密封連接，發(fā)射電子燈絲52與陰極頭53密封連接，陰極頭53與聚焦部件陰極帽51點(diǎn)焊連接，陰極頭53與陰極支架57點(diǎn)焊連接，陰極套56點(diǎn)焊在陰極頭53上。
[0008]本實(shí)用新型的積極效果:本實(shí)用新型中的金屬陶瓷X射線管裝有水冷陽(yáng)極裝置替代現(xiàn)有金屬陶瓷X射線管中的風(fēng)冷陽(yáng)極結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在陽(yáng)極帽上形成的環(huán)狀冷卻水道，確保了陽(yáng)極受熱面與冷卻水界面的熱交換效率的提高，陽(yáng)極主體上形成的豎直冷卻水道增大了陽(yáng)極整體的冷卻面積，保證了陽(yáng)極主體工作溫度低于150°c的溫度限定，使X射線管在工作中不放氣，真空度不下降，工作穩(wěn)定，陽(yáng)極耗散功率擴(kuò)大一倍，冷卻效果提高，工作時(shí)間可以增長(zhǎng)，具備連續(xù)工作的特征。X射線管安裝水冷陽(yáng)極裝置可以連續(xù)工作，使間隙工作的模式擴(kuò)展為連續(xù)工作方式，X射線管的可靠性壽命與指標(biāo)同步提高。通過(guò)不同陽(yáng)極靶和燈絲的設(shè)計(jì)，可以衍生出不同焦點(diǎn)，不同功率參數(shù)的裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管，克服了傳統(tǒng)的X射線裝置1:1工作的局限，實(shí)現(xiàn)了攜帶式工業(yè)X射線裝置可以連續(xù)工作的方式，與移動(dòng)式X射線機(jī)相比，具有組件少，重量輕，攜帶方便等優(yōu)勢(shì)。通過(guò)對(duì)陰極聚焦裝置的變換調(diào)節(jié)，可以組成不同焦點(diǎn)不同功率的金屬陶瓷結(jié)構(gòu)X射線管，至少可以在300kV和350kV的X射線管上得到應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2是圖1的剖視圖；
[0011]圖3是本實(shí)用新型中水冷陽(yáng)極裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4是水冷陽(yáng)極裝置中的冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖5是水冷陽(yáng)極裝置中的陽(yáng)極靶為定向結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0014]圖6是水冷陽(yáng)極裝置中的陽(yáng)極靶為錐靶結(jié)構(gòu)的示意圖；
[0015]圖7是本實(shí)用新型中陰極聚焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖8是陰極聚焦裝置中的發(fā)射電子燈絲為線燈絲的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖9是陰極聚焦裝置中的發(fā)射電子燈絲為圓燈絲的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]一種裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管，如圖1和圖2所示，包括金屬陶瓷管殼和陰極聚焦裝置，在金屬陶瓷X射線管內(nèi)裝有水冷陽(yáng)極裝置1，水冷陽(yáng)極裝置I密封連接在金屬陶瓷管殼4的底座3上，在金屬陶瓷管殼4的頂部設(shè)有連接環(huán)6，陰極聚焦裝置5與連接環(huán)6氬弧焊連接，定位環(huán)7與金屬陶瓷管殼4密封連接，尾罩8通過(guò)螺釘與定位環(huán)9連接，陽(yáng)極罩2與水冷陽(yáng)極裝置I密封連接。
[0020]圖3是本實(shí)用新型中水冷陽(yáng)極裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是水冷陽(yáng)極裝置中的冷卻器的結(jié)構(gòu)示意圖。水冷陽(yáng)極裝置I由冷卻器12、陽(yáng)極靶14、陽(yáng)極主體15、陽(yáng)極帽18和法蘭19構(gòu)成，其中:冷卻器12設(shè)置在陽(yáng)極靶14和陽(yáng)極主體15的底部并分別與陽(yáng)極靶14和陽(yáng)極主體15密封連接，陽(yáng)極靶14與陽(yáng)極主體15密封連接，陽(yáng)極主體15與陽(yáng)極帽18釬焊連接后在陽(yáng)極主體15上形成豎直冷卻水道16，在陽(yáng)極帽18上形成環(huán)狀冷卻水道17，冷卻器12的兩端分別設(shè)有進(jìn)水口 11和出水口 13，陽(yáng)極帽18通過(guò)法蘭19與金屬陶瓷管殼4連接，法蘭19與陽(yáng)極罩2釬焊連接；冷卻器12由冷卻體22、進(jìn)水連接孔21、出水連接孔23和噴水管24構(gòu)成:進(jìn)水連接孔21設(shè)置在冷卻體22的左側(cè)，出水連接孔23設(shè)置在冷卻體22的右側(cè)，噴水管24設(shè)置在冷卻體22的上端；進(jìn)水口 11、出水口 13、豎直冷卻水道16、環(huán)形冷卻水道17、進(jìn)水連接孔21、出水連接孔23及噴水管24之間相通。
[0021]圖5和圖6為兩種不同射線輸出的優(yōu)選實(shí)施例，其中:圖5是水冷陽(yáng)極裝置中的陽(yáng)極靶為定向結(jié)構(gòu)的示意圖，圖6是水冷陽(yáng)極裝置中的陽(yáng)極靶為錐靶結(jié)構(gòu)的示意圖。定向陽(yáng)極靶為一個(gè)斜面，發(fā)出的射線由靶面反射出一定的角度出去，只在某一方向上存在射線。而錐靶陽(yáng)極靶的靶面是一個(gè)圓錐面，射線是周向的，360度都有射線。通過(guò)對(duì)陽(yáng)極靶14結(jié)構(gòu)的方式變換和射線輸出的人工限制，兼顧了射線防護(hù)安全和有用射線之間的統(tǒng)一，達(dá)到更好利用射線的目的。
[0022]圖7為本實(shí)用新型中陰極聚焦裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。陰極聚焦裝置5由發(fā)射電子燈絲52、陰極頭53、瓷柱54、外引加熱電極鉬桿55、聚焦部件陰極帽51、陰極套56及陰極支架57構(gòu)成，其中:瓷柱54與外引加熱電極鉬桿55及陰極頭53之間為金屬陶瓷密封連接，發(fā)射電子燈絲52與陰極頭53密封連接，陰極頭53與聚焦部件陰極帽51點(diǎn)焊連接，陰極頭53與陰極支架57點(diǎn)焊連接，陰極套56點(diǎn)焊在陰極頭53上。
[0023]圖8和圖9為兩種不同的電子發(fā)射形式的優(yōu)選實(shí)施例，其中:圖8是陰極聚焦裝置中的發(fā)射電子燈絲為線燈絲的結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是陰極聚焦裝置中的發(fā)射電子燈絲為圓燈絲的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8所示的線燈絲結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)水冷陽(yáng)極裝置中的定向陽(yáng)極靶結(jié)構(gòu)，兩者是一組構(gòu)成定向輸出射線的裝有水冷陽(yáng)極裝置的新型金屬陶瓷X射線管；圖9所示的圓燈絲結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)水冷陽(yáng)極裝置中的錐靶陽(yáng)極靶，兩者是一組構(gòu)成周向輸出射線的裝有水冷陽(yáng)極裝置的新型金屬陶瓷X射線管。通過(guò)不同結(jié)構(gòu)的燈絲得到不同的電子發(fā)射方向，對(duì)于調(diào)整射線的產(chǎn)生方向有決定性作用。
[0024]本實(shí)用新型工作時(shí)，冷卻液體由進(jìn)水口 11經(jīng)過(guò)進(jìn)水連接孔21進(jìn)入冷卻體22，再由噴水管24進(jìn)入陽(yáng)極靶14內(nèi)部，對(duì)靶面位置進(jìn)行冷卻，之后冷卻液體從陽(yáng)極主體15上的豎直冷卻水道16和陽(yáng)極帽18上的環(huán)狀冷卻水道17中流轉(zhuǎn)一周經(jīng)出水連接孔23，最后由出水口 13流出，完成對(duì)射線管的冷卻。受陰陽(yáng)極間極高正電位的拉動(dòng)，電子高速?zèng)_擊陽(yáng)極靶14而被突然遏制產(chǎn)生X射線。電子動(dòng)能幾乎全部轉(zhuǎn)化為熱能產(chǎn)生于陽(yáng)極靶14，此時(shí)的熱量再經(jīng)由陽(yáng)極主體15傳導(dǎo)出去?，F(xiàn)有的攜帶式X射線管的熱傳導(dǎo)方式是在陽(yáng)極主體15的外圍組合裝配冷卻散熱體，再由冷卻介質(zhì)自然冷卻或由風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)冷卻，達(dá)到生熱與冷卻曲線的平衡，即工作:休息=1: 1，超越這一工作模式將帶來(lái)負(fù)面的影響，X射線管因過(guò)熱而損壞。從圖3中可以看出，在X射線管加上負(fù)載之前，強(qiáng)制冷卻水流先行通過(guò)進(jìn)水口 11冷卻陽(yáng)極靶14受熱體的底部，而后再繞行陽(yáng)極主體15后經(jīng)由出水口 13流出，使得X射線管在工作時(shí)的陽(yáng)極溫度始終保持在一定的溫度限額之內(nèi)而不會(huì)產(chǎn)生升溫，即使連續(xù)工作也不會(huì)升溫。
[0025]本實(shí)用新型中，陰極聚焦裝置可以衍生出不同焦點(diǎn)，不同功率的多種功能參數(shù)的300kV和350kV金屬陶瓷結(jié)構(gòu)X射線管。同一的陽(yáng)極體結(jié)構(gòu)，不同的陽(yáng)極靶設(shè)計(jì)，滿足實(shí)現(xiàn)了多種功能應(yīng)用的300kV和350kV金屬陶瓷結(jié)構(gòu)X射線管的需求。如定向40度輻射角的x射線管，周向平靶X射線管，周向錐靶X射線管。整體陰陽(yáng)極間電位分布均勻性合理布局，極間距離舒展，空間的加大都有利于電參數(shù)的穩(wěn)定。本實(shí)用新型可用于多種類型的X射線管，例如:300kV和350kV小焦點(diǎn)X射線管或更高kV的X射線管，除應(yīng)用在攜帶式工業(yè)X射線機(jī)裝置中外，還可以用于某些功率較小的移動(dòng)式X射線裝置中。
【權(quán)利要求】
1.一種裝有水冷陽(yáng)極裝置的金屬陶瓷X射線管，包括金屬陶瓷管殼和陰極聚焦裝置，其特征在于:在金屬陶瓷X射線管內(nèi)裝有水冷陽(yáng)極裝置(1)，水冷陽(yáng)極裝置(I)密封連接在金屬陶瓷管殼(4)的底座(3)上，在金屬陶瓷管殼(4)的頂部設(shè)有連接環(huán)(6)，陰極聚焦裝置(5)與連接環(huán)(6)氬弧焊連接，定位環(huán)(7)與金屬陶瓷管殼(4)密封連接，尾罩(8)通過(guò)螺釘與定位環(huán)(9 )連接，陽(yáng)極罩(2 )與水冷陽(yáng)極裝置(I)密封連接； 水冷陽(yáng)極裝置(I)由冷卻器(12)、陽(yáng)極靶(14)、陽(yáng)極主體(15)、陽(yáng)極帽(18)和法蘭(19)構(gòu)成，其中:冷卻器(12)設(shè)置在陽(yáng)極靶(14)和陽(yáng)極主體(15)的底部并分別與陽(yáng)極靶(14)和陽(yáng)極主體(15)密封連接，陽(yáng)極靶(14)與陽(yáng)極主體(15)密封連接，陽(yáng)極主體(15)與陽(yáng)極帽(18)釬焊連接后在陽(yáng)極主體(15)上形成豎直冷卻水道(16)，在陽(yáng)極帽(18)上形成環(huán)狀冷卻水道(17)，冷卻器(12)的兩端分別設(shè)有進(jìn)水口( 11)和出水口( 13)，陽(yáng)極帽(18)通過(guò)法蘭(19)與金屬陶瓷管殼(4)連接，法蘭(19)與陽(yáng)極罩(2)釬焊連接；冷卻器(12)由冷卻體(22 )、進(jìn)水連接孔(21)、出水連接孔(23 )和噴水管(24)構(gòu)成:進(jìn)水連接孔(21)設(shè)置在冷卻體(22)的左側(cè)，出水連接孔(23)設(shè)置在冷卻體(22)的右側(cè)，噴水管(24)設(shè)置在冷卻體(22)的上端；進(jìn)水口(11)、出水口(13)、豎直冷卻水道16、環(huán)形冷卻水道(17)、進(jìn)水連接孔(21)、出水連接孔(23)及噴水管(24)之間相通； 陰極聚焦裝置(5)由發(fā)射電子燈絲(52)、陰極頭(53)、瓷柱(54)、外引加熱電極鉬桿(55)、聚焦部件陰極帽(51)、陰極套(56)及陰極支架(57)構(gòu)成，其中:瓷柱(54)與外引加熱電極鉬桿(55)及陰極頭(53)之間為金屬陶瓷密封連接，發(fā)射電子燈絲(52)與陰極頭(53)密封連接，陰極頭(53)與聚焦部件陰極帽(51)點(diǎn)焊連接，陰極頭(53)與陰極支架(57)點(diǎn)焊連接，陰極套(56 )點(diǎn)焊在陰極頭(53 )上。
【文檔編號(hào)】H01J35/02GK204215999SQ201420697359
【公開日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月20日
【發(fā)明者】張忠東, 馬翠, 孫曉強(qiáng) 申請(qǐng)人:丹東市無(wú)損檢測(cè)設(shè)備有限公司