專利名稱：具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型為無損探傷檢測儀器使用的x射線管的設(shè)計與制造技術(shù)領(lǐng)域。
x射線管是工業(yè)上使用的無損探傷檢測儀器的主要部件，是產(chǎn)生和輸出x射線的主要器件，在過去和目前經(jīng)常使用的此類x射線管主要有兩種，一種是玻璃管式，一種是波紋陶瓷管式的x射線管；玻璃管式的x射線管應(yīng)用歷史較長，生產(chǎn)制造工藝成熟，制造容易，成本低，但強(qiáng)度低，易碎，內(nèi)部結(jié)構(gòu)不合理，陽極體小，散熱體小，陽極的散熱不好，影響使用壽命，發(fā)生x射線的聚焦點在玻璃殼體內(nèi)，內(nèi)壓大，整體防護(hù)困難，聚焦點較高，使探傷儀整機(jī)無法透照某些試件的角落及邊緣部位；波紋陶磁管式的x射線管強(qiáng)度高，耐壓好，不易碎，內(nèi)部結(jié)構(gòu)合理，發(fā)生x射線的聚焦點在殼體外，整體防護(hù)好，散熱好，性能指標(biāo)高，壽命長，但制造工藝十分復(fù)雜，制造難度極大，成品合格率很低，價格昂貴，無法批量生產(chǎn)和大范圍推廣應(yīng)用。
本實用新型的發(fā)明目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，根據(jù)玻璃管式和波紋陶瓷管式x射線管的特點，利用它們的優(yōu)點，使二者相結(jié)合，產(chǎn)生一種新的結(jié)構(gòu)形式，即采用玻璃管式x射線管的玻璃殼體和波紋陶瓷管式x射線管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)生x射線的陽極體置于殼體外部，且加大散熱體，使此種新結(jié)構(gòu)形式的x射線管具有制造容易、成本低、性能指標(biāo)高、散熱好、整體防護(hù)好、壽命長，即以玻璃管式的價格做出具有波紋陶瓷管式的性能的x射線管。
本實用新型主要結(jié)構(gòu)包括殼體、陽極體、陰極體、散熱體、陰極帽、導(dǎo)線；其特征在于所述的殼體1的左端裝有陽極體2，陽極體2的外部裝有散熱體5，陽極體2右端伸入殼體1內(nèi)，陽極體2的左端置于殼體1、散熱體5外部，殼體1的右端內(nèi)部裝有陰極體3，殼體1的右端外部裝有陰極帽4，陰極帽4外部接導(dǎo)線6；所述陽極體2結(jié)構(gòu)為右端內(nèi)部有電子束接收通道16，并聯(lián)通左端的靶腔14，靶腔14內(nèi)裝有靶體13，靶體13的斜面上裝有陽極鎢靶11，靶體13的左端有固定螺孔17，靶腔14的下方聯(lián)通射線窗口15，射線窗口15內(nèi)裝有鈹隔板12；所述的陰極體3結(jié)構(gòu)為內(nèi)部中間位置有聚射罩20，聚射罩20內(nèi)有兩處穿線孔22，聚射罩20左端聯(lián)通燈絲腔23，燈絲腔23聯(lián)通電子束聚射通道24，燈絲腔23、電子束聚射通道24均置于陰極體3左端內(nèi)部，燈絲19在接線腔21內(nèi)與導(dǎo)線6的一端相聯(lián)，通過穿線孔22進(jìn)入燈絲腔23，盤成螺旋形后，經(jīng)過穿線孔22的另一孔進(jìn)入接線腔21內(nèi)與導(dǎo)線6接通。
所述的散熱體5為圓盤形，結(jié)構(gòu)為內(nèi)部為圓孔并與陽極體2的外圓部配合聯(lián)結(jié)，左端面均布6個固定螺孔26，左端面有圓環(huán)形密封槽18；所述的殼體1，為玻璃體的圓長殼形，結(jié)構(gòu)為內(nèi)部為真空腔8，左端為陽極接盤7，右端為抽氣嘴9和外接頭10；本實用型的工作原理為當(dāng)陽極體2和陰極體3之間加上200千伏的加速高壓和導(dǎo)線6接通電源后，聯(lián)通燈絲19，使電能進(jìn)入陰極帽4及燈絲腔23，燈絲19即產(chǎn)生電子束25，電子束25通過電子束聚射通道24進(jìn)入殼體1的真空腔8，對準(zhǔn)陽極體2的電子束接收通道16，然后由此進(jìn)入靶腔14，電子束25撞擊陽極鎢靶11，并產(chǎn)生x射線，陽極鎢靶11的中心線對準(zhǔn)射線窗口15、鈹隔板12的中心線，x射線經(jīng)此傳輸給探傷儀器使用，燈絲19施放的大量熱能經(jīng)散熱體5排出殼體1，保證了殼體1的真腔8內(nèi)的溫度正常，從而完成了x射線的產(chǎn)生過程。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的先進(jìn)性，由于采用了玻璃管式的x射線管的殼體及波紋陶瓷管式的x射線管的陽極體、散熱體結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)生x射線的陽極體置于殼體1外部，且加大散熱體5，從而彌補(bǔ)了各自原有技術(shù)的不足，使此種新結(jié)構(gòu)形式的x射線管具有制造容易、成本低、性能好、散熱好、整體防護(hù)好、使用壽命長，可廣泛用于無損探傷檢測儀器，還可在醫(yī)療器械中使用，用作x射線透視、照相、CT、B超、彩超、及醫(yī)學(xué)中的診斷、檢測、治療。


圖1為具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管的主視圖。
圖2為圖1的A-A剖面整體結(jié)構(gòu)圖。
圖3為圖1的B-B剖面陰極體端面圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明圖1、2所示，具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管的殼體1的外殼用強(qiáng)度好的無色透明的玻璃制作，左端有陽極接盤7，陽極接盤7與玻璃殼體1用可閥合金焊牢、密封，右端有抽氣咀9、外接頭10，當(dāng)陽極體2、陰極體3、導(dǎo)線6裝配完成及密封后，由抽氣咀9抽出殼體內(nèi)的空氣后封牢，玻璃殼體1內(nèi)形成真空腔8，真空腔8內(nèi)的真空度為10-6-10-7乇，以增強(qiáng)耐壓性和絕緣性。
圖2所示，陽極體2右端由陽極接盤7的中間通孔伸入殼體1內(nèi)，并與陽極接盤7的中間通孔用銀焊焊牢、密封，陽極體2中部與散熱體5的內(nèi)孔相配合，并用銀焊焊牢密封，陽極體2的x射線發(fā)生部位在殼體1和散熱體5的外部，陽極體2內(nèi)的電子束接收通道16一定要對準(zhǔn)電子束聚射通道24，靶腔14內(nèi)裝有靶體13，在靶體13的斜面上裝有陽極鎢靶11，陽極鎢靶11由鎢元素制作，并接收電子束25的撞擊，陽極鎢靶11的中心線一定要對準(zhǔn)射線窗口15的中心線，從而保證由電子束25撞擊陽極鎢靶11產(chǎn)生的x射線能準(zhǔn)確無誤的施放到外部，射線窗口15內(nèi)鑲有鈹隔板12，鈹隔板12由鈹元素制作，能使x射線在此鈹隔板12過濾掉一部份波長較長的無用的軟射線，然后由射線窗口15排出。
圖2、3所示，陰極體3裝在殼體1的右端內(nèi)部，燈絲19中間盤成螺旋形，兩端伸出支腳，在燈絲腔23內(nèi)兩支腳分別插入穿線孔22，進(jìn)入接線腔21，與導(dǎo)線6的正、負(fù)極焊接聯(lián)通，陰極體3與殼體1在真空腔8內(nèi)與抽氣咀9，外接頭10的內(nèi)壁用可閥合金焊牢，燈絲19經(jīng)過穿線孔22進(jìn)入燈絲腔23盤成螺旋形的目的是增強(qiáng)電能釋放能量，燈絲19產(chǎn)生的電子束25經(jīng)電子束聚射通道24進(jìn)入真空腔8，然后進(jìn)入陽極體2的電子束接收通道16，聚射罩20裝在陰極體3的中部，是陰極體3施放電子束的主要零件。
圖2所示散熱體5由銅質(zhì)材料制作，左端面上均布6個固定螺孔26、密封槽18，右端與殼體1的陽極接盤7聯(lián)結(jié)并用銀焊焊牢、密封，中間孔部套在陽極體2的外經(jīng)上，并用銀焊焊牢密封，由于陰極體3的燈絲19產(chǎn)生的電子束25撞擊陽極鎢靶11后產(chǎn)生巨大的動能，并隨之產(chǎn)生大量熱量，99％的熱量要由散熱體5散出，1％的電能由電子束25撞擊陽極鎢靶11轉(zhuǎn)換成x射線，散熱體5通過陽極接盤7、陽極體2接收殼體1內(nèi)的熱量，由于散熱體5由銅質(zhì)材料制作，極易傳熱和導(dǎo)熱，故此能很好的接收熱量并把接收來的熱量由探傷儀的風(fēng)機(jī)抽出體外和散失，由于散熱體5比現(xiàn)有技術(shù)的散熱體加大，從而保證了殼體1內(nèi)的99％的熱量能很好的排出，也就保證了x射線管的正常運(yùn)行。x射線管置于探傷儀的布滿保護(hù)鉛皮的殼體內(nèi)，從而保證了探傷儀的使用安全。
陰極3的燈絲19為6V，加速電壓高達(dá)200千伏以上，工作時，陽極體2和陰極體3之間加上200千伏的加速高壓與導(dǎo)線6的電源必須同時接通，從而可保證射線管正常運(yùn)行。
圖2所示陰極帽4套在殼體1的抽氣咀9、外接頭10的外部并用可閥合金焊牢或粘牢，導(dǎo)線6穿過陰極帽4、殼體1進(jìn)入陰極體3的接線腔21內(nèi)與燈絲19聯(lián)結(jié)，導(dǎo)線6與殼體1的聯(lián)結(jié)用銀焊焊牢并密封。陰極帽4還有保護(hù)抽氣咀9不被破壞的作用。
權(quán)利要求1.具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管，主要結(jié)構(gòu)包括殼體、陽極體、陰極體、散熱體、陰極帽、導(dǎo)線，其特征在于所述的殼體(1)的左端裝有陽極體(2)，陽極體(2)的外部裝有散熱體(5)，陽極體(2)右端伸入殼體(1)內(nèi)，陽極體(2)左端置于殼體(1)、散熱體(5)外部，殼體(1)的右端內(nèi)部裝有陰極體(3)，殼體(1)的右端外部裝有陰極帽(4)，陰極帽(4)外部接導(dǎo)線(6)，殼體(1)內(nèi)為真空腔(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管，其特征在于所述的陽極體(2)右端內(nèi)部設(shè)有電子束接收通道(16)，并聯(lián)通左端的靶腔(14)，靶腔(14)內(nèi)裝有靶體(13)，靶體(13)的斜面上裝有陽極鎢靶(11)，靶體(13)的左端有固定螺孔(17)，靶腔(14)的下方聯(lián)通射線窗口(15)，射線窗口(15)內(nèi)裝有鈹隔板(12)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管，其特征在于所述的陰極體(3)內(nèi)部中間位置裝有聚射罩(20)，聚射罩(20)內(nèi)有兩處穿線孔(22)，聚射罩(20)右端為接線腔(21)，聚射罩(20)的左端聯(lián)通燈絲腔(23)，燈絲腔(23)聯(lián)通電子束聚射通道(24)，燈絲(19)在接線腔(21)內(nèi)與導(dǎo)線(6)的一端相聯(lián)，通過穿線孔(22)進(jìn)入燈絲腔(23)后盤成螺旋形，經(jīng)過穿線孔(22)的另一孔進(jìn)入接線腔(21)內(nèi)與導(dǎo)線(6)接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管，其特征在于所述的散熱體(5)為圓盤形，內(nèi)部為圓孔并與陽極體(2)的外圓部配合聯(lián)結(jié)，左端面均布(6)個固定螺孔(27)，左端面有圓環(huán)形密封槽(18)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有外靶式陽極體的工業(yè)用x射線管，其特征在于所述的殼體(1)為玻璃體的圓長殼形，內(nèi)部有真空腔(8)，左端為陽極接盤(7)，右端為抽氣咀(9)和外接頭(10)。
專利摘要具有外靶式陽極體的工業(yè)用X射線管為一種無損探傷檢測儀器使用的X射線管,主要由殼體、陽極體、陰極體、散熱體組成,它采用普通玻璃管式的X射線管的殼體和波紋陶瓷管式X射線管的內(nèi)部結(jié)構(gòu),使產(chǎn)生X射線的部位置于殼體外,且加大散熱體,大大提高了此類X射線管的性能,使之耐壓好、散熱好、壽命長、整體防護(hù)好、制造容易、成本低、易推廣,可廣泛用于工業(yè)材料、設(shè)備、器械的無損探傷、檢測,還可利用此種技術(shù)在醫(yī)療中擴(kuò)展使用,用作X線透視、照相、CT、B超、彩超及醫(yī)學(xué)中的診斷、檢測、治療。
文檔編號H01J35/00GK2298601SQ9721739
公開日1998年11月25日 申請日期1997年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月14日
發(fā)明者任壯喜, 李英儒 申請人:時代集團(tuán)公司太原研究所