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环保型ct金属x线管制作方法

  • 专利名称
    环保型ct金属x线管制作方法
  • 发明者
    王建军
  • 公开日
    2012年9月12日
  • 申请日期
    2011年12月21日
  • 优先权日
    2011年12月21日
  • 申请人
    王建军
  • 文档编号
    H01J35/06GK202434460SQ20112053895
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种环保型CT金属X线管,由阳极、阴极和玻璃外壳三部分组成,阳极和阴极分别位于玻壳内的两侧,其特征在于所述的阳极包括由靶盘、转子、轴承、阳极可伐圈,靶盘中心固定在转子的顶端,由钥螺母固定;阳极可伐圈的一端与转子内的轴承连接,另一端与玻壳连接,转子后端外接阳极固定螺栓;所述的阴极包括灯丝、阴极头、阴极环、阴极帽、阴极筒、阴极可伐,阴极头位于玻壳内的偏心部位,阴极头后部固定有阴极坏,阴极头前部固定有阴极帽,与之连接的阴极筒位于玻壳内中心部位,其后端封有端部阴极环,阴极头和阴极筒固定在托盘上,阴极可伐的一端固定于阴极筒,另一端与玻壳焊接;通过冲压方式在阴极筒内固定有消气剂;所述的靶盘为单凸状圆盘,靶面具有倾斜角2.根据权利要求I所述的环保型CT金属X线管,其特征在于所述的靶盘采用直径和厚度较大的钥基铼钨合金复合靶盘,或石墨基铼钨合金复合靶盘3.根据权利要求I所述的环保型CT金属X线管,其特征在于所述的转子,其转速在8,500转/分至10,000转/分4.根据权利要求I所述的环保型CT金属X线管,其特征在于所述的转子由无氧铜制成5.根据权利要求I所述的环保型CT金属X线管,其特征在于所述的转子,其内腔通过螺丝与轴承固定,轴承的衬套底端与阳极可伐通过真空钎焊的方式焊接在一起;轴承衬套的底部留有一个内螺纹口,通向管外,是CT金属X线管与管套之间固定用的该内螺纹口可外接任意型号的阳极固定螺丝6.根据权利要求I所述的环保型CT金属X线管,其特征在于所述的外壳,可划分为A、B、c三个区,位于CTX线管中间部分的A区,由铜合会或无氧铜材料制作而成;分别位于A区两侧的B区及C区,是采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的玻璃制成;B区玻壳一端与阴极可伐焊接,另一端与A区的钨铜合金焊接,A区另一端与C区玻壳一端焊接,C区另一端与阳极可伐圈焊接
  • 技术领域
    本实用新型涉及现代医学影像学中的X线成像领域,具体涉及一种环保型CT金属X线管,属于国际专利分类A61B技术领域
  • 背景技术
  • 专利摘要
    本实用新型涉及一种环保型CT金属X线管,由阳极、阴极和玻璃外壳三部分组成,阳极和阴极分别位于玻壳内两侧。阳极包括由靶盘、转子、轴承、阳极可伐圈,靶盘中心固定在转子的顶端,由钼螺母固定。阳极可伐圈的一端与转子内的轴承连接,另一端与玻壳连接。阴极包括灯丝、阴极头、阴极环、阴极帽、阴极筒、阴极可伐和消气剂。靶盘为单凸状圆盘,靶面具有倾斜角。本实用新型对现有产品结构进行了革命性的改进,使CT X线管性能稳定性提高、使用寿命延长。本实用新型可在透过射线的同时,有效阻挡散射线辐射对人体的危害,达到绿色环保。阳极独特的内螺纹口固定结构及可伐结构,使CT X线管可配套任何厂家、任何管套型号,其兼容性独一无二。
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  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:环保型ct金属x线管的制作方法X线计算机体层成像设备(X-Ray computed tomography, X-CT),简称CT设备,是X线在医学应用中的一次重大革命,它使X线的应用进入了数字化、体层摄影时代,已发展成为一种主要的影像诊断设备。CT X线管是CT设备产生X线的终端元件,是CT设备的信号源,其基本作用是将电能转化为X线能,CT设备通过测量透过人体的X线来实现人体成像。纵观现有技术中,目前我国所有的CT设备上使用的CT X线管均来自进口,国内自主CT X线管制造技术尚无。进口技术的不足之处有以下几方面真空度不良,使用寿命短;旋转阳极故障;散射线多;影像有伪影;且对人体有辐射危害;配套互换性差,兼容性差。·进口 CT X线管的结构由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。阳极由靶盘、转轴、转子、轴承组成。靶盘采用直径大且厚的钥基或石墨基单凸状圆盘,表面有一定倾斜角度,中心固定在转轴上,转轴的另一端与转子相连。转子转动时,靶盘随之转动。靶面的作用是承受高速运动的电子束轰击,产生X线,称为曝光。曝光时,只有不到1%的电子束能转换为X线能,约99 %的电子从靶面反射和释放出来,这部分电子称为二次电子。它有害无益,会产生非焦点散乱X线,使成像出现伪影。且对人体有辐射危害。转子的一端与转轴相连,另一端与玻壳相连。并通出管外,与管套固定用。由于尺寸是固定的,所以它只能与相配套的管套使用是一对一的关系。不能与其他任何厂家、任何管套型号相配套。轴承由耐热合金钢制成,可耐高温,装于转子内腔。转速一般为8500r/min-10000r/min,起到高速旋转的作用。由于转子的运动平衡、轴承磨损及热传导等问题,会造成旋转阳极抱死等故障。阴极由灯丝、阴极头、阴极套组成。其作用是发射电子并使电子束聚焦,使轰击在靶面上的电子束具有一定的大小、形状。灯丝其作用是发射电子。灯丝安装在阴极头内,外装阴极套,并通出管外。玻璃壳用来固定,支撑阴、阳两极和保持管内的真空度。因玻璃壳与阴、阳两极的金属膨胀系数不同,所以当电子轰击阳极靶面时,所产生的X线能和热能使管内温度升高,而造成结合部位玻璃裂缝或碎裂,致使玻壳漏气。导致真空度不良。发明内容本实用新型的目的,在于弥补国内现有技术的空白,克服国外技术中存在的诸多不足之处,提供一种环保型CT金属X线管。本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。—种环保型CT金属X线管,由阳极、阴极和玻璃外壳三部分组成,阳极和阴极分别位于玻壳内的两侧,阳极包括由靶盘、转子、轴承、阳极可伐圈,靶盘中心固定在转子的顶端,由钥螺母固定。阳极可伐圈的一端与转子内的轴承连接,另一端与玻壳连接,转子后端外接阳极固定螺栓;所述的阴极包括灯丝、阴极头、阴极环、阴极帽、阴极筒、阴极可伐,阴极头位于玻壳内的偏心部位,阴极头后部固定有阴极环,阴极头前部固定有阴极帽,与之连接的阴极筒位于玻壳内中心部位,其后端封有端部阴极环,阴极头和阴极筒固定在托盘上,阴极可伐的一端固定于阴极筒,另一端与玻壳焊接。阴极筒内通过冲压方式固定有消气剂。靶盘为单凸状圆盘,靶面具有倾斜角。靶盘采用直径和厚度较大的钥基铼钨合金复合靶盘,或石墨基铼钨合金复合靶盘。转子的转速在8,500转/分至10,000转/分。转子由无氧铜制成。转子的内腔通过螺丝与轴承固定,轴承衬套底端与阳极可伐通过真空钎焊的方式焊接在一起;轴承衬套的底部留有一个内螺纹口,通向管外,是CT金属X线管与管套之间固定用的;该内螺纹口可外接任意型号的阳极固定螺丝。玻璃外壳,可划分为A、B、C三个区,位于CTX线管中间部分的A区,由铜合金或无氧铜材料制作而成,分别位于A区两侧的B区及C区,是采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的玻璃制成区玻壳一端与阴极可伐焊接,另一端与A区的钨铜合金焊接,A区另一端与C区玻壳一端焊接,C区另一端与阳极可伐圈焊接。 本实用新型对现有本领域中的产品结构进行了革命性的改进,具有以下有益效果:I.阴极采用可伐结构及添加消气剂可提高真空度、,使CT X线管性能稳定性提高、使用寿命延长。2. A区材质采用钨铜合金、或无氧铜,可以有效的吸收二次电子和屏蔽散乱射线。在X射线的辐射通道处,加上一层圆形或长条形的复合金属材料。其作用是在透过有效射线的同时,有效阻挡散射线辐射对人体的危害,来达到绿色环保之目的。3.阳极采用一体轴承设计并特殊润滑处理可提高动平衡,使转速达到8,500转/分至10,000转/分。且转子不易抱死。4.阳极独特的内螺纹口固定结构及可伐结构,使环保型金属CT X线管可配套任何厂家、任何管套型号,其兼容性独一无二。图I为本实用新型的整体结构示意图;图2为外壳分区的示意图;图3为阳极结构示意图。图中1阳极固定螺栓,2阳极可伐圈,3玻壳,4转子,5靶盘,6钥螺母,7阴极环,8石墨,9阴极头,10阴极帽,11阴极筒,12端部阴极环,13托盘,14轴承,15公共端,16引线,17阴极可伐,18真空嘴。参见上述各附图一图I、图2、图3,环保型金属CT X线管,由阳极、阴极和外壳三部分组成。阳极包括靶盘5、转子4、轴承、阳极可伐2等部分,其作用是吸引电子和加速电子,并使高速运动的电子轰击阳极靶面,受急剧阻止产生X线,同时把产生的热量传导或辐射出去,也吸收二次电子和散乱射线。靶盘5为单凸状圆盘,靶面具有一定的倾斜角,有良好的运动平衡性。靶面的作用承受电子的轰击,产生X线。铼钨合金的靶面晶粒细致,抗热胀性高,再结晶温度高,使靶面龟裂、粗糙现象降至最小。本实用新型采用了大直径、厚的钥基铼钨合金复合靶盘或石墨基铼钨合金复合靶盘,其重量轻、热容量大、散热快、有效提高了 CT X线管连续负荷能力。靶盘5的中心通过钥螺母6固定在转子4的顶端。转子4作用是支撑靶盘5旋转,帮助散热,其旋转速度在8,500转/分至10,000转/分。转子4的材质由无氧铜制成,表面黑化处理后可使热辐射提高一倍。转子组件包括转子铜套和轴承衬套。转子4的顶端与靶盘5相连;内腔通过螺丝与轴承14固定;轴承的衬套通过卡簧与轴承14固定;轴承衬套的底端与阳极可伐圈2通过真空钎焊的方式焊接在一起。轴承衬套的底部留有一个内螺纹口,通向管外,是CT X线管与管套固定用的。内螺纹口可外接任意阳极固定螺丝与任何国内外厂家、任何管套型号相匹配。由此达到兼容性的目的。轴承14是阳极旋转的核心部件,轴承的材质是采用耐热合金钢制成的一体轴承。轴承在装配之前做了润滑处理,因此,阳极动平衡性能好,且转速高,转子不易抱死。转子组件通过螺丝与轴承固定。 阳极可伐圈2是由铁镍钴合金制成的合金圈,一端通过真空钎焊的方式焊接在转子组件的底部,另一端与玻璃焊接。可伐材质膨胀系数与玻璃膨胀系数相近,故此结构可保护玻壳因温度变化造成的玻璃裂缝或碎裂,以达到提高真空度的目的。阴极是由灯丝、阴极头、阴极环、阴极帽、阴极筒、阴极可伐、消气剂等组成,其作用是发射电子并使电子束聚焦,使轰击在靶面上的电子束具有一定的形状和大小(实际焦点)。灯丝由钨制成,形状为螺线管状。通过高温定型;其作用是发射电子。因为钨在高温下有一定的电子发射能力,熔点较高,其延展性好便于拉丝成形,抗张性好在强电场下不易变形。灯丝通电后,温度逐渐上升,到一定温度后开始发射电子。对于给定灯丝在一定范围内,灯丝电压越高,灯丝温度也越高,则发射电子的数量就越大。一般来说,灯丝点燃时间越长,工作温度越高,它的蒸发越快,灯丝寿命越短。阴极头9、阴极帽10、阴极筒11、阴极环7均是由镍制成,其作用是对灯丝发射的电子进行聚焦。将灯丝通过钥杆固定,然后装入阴极头9内被加工成的圆弧直斜槽中,可达到聚焦的目的。再将阴极环7通过螺丝固定在阴极头9下端;将阴极帽10通过螺丝固定在阴极头9的上端。最后将装配好的阴极头9,与阴极筒11 一起装入托盘13内固定。阴极可伐17由铁镍钴合金制成,一端与阴极固定,另一端与玻璃焊接。可伐材质膨胀系数与玻璃膨胀系数相近,故此结构可保护玻壳因温度变化造成的玻璃裂缝或碎裂,以达到提高真空度、管电压的目的。消气剂通过冲压的方式固定在阴极筒内。二次电子能量较大撞击到玻壳内壁上,使玻壳温度升高而放出气体降低管内真空度。此时消气剂的作用是吸收CT X线管在工作状态下激发的气体,将CT X线管内气体降至最低来提高真空度,使CT X线管性能更稳定。外壳其作用是用来支撑阴、阳两极和保持管内的真空度。A区采用钨铜合金或无氧铜材料,位于CT X线管中间部分,其作用可以有效屏蔽散射线及吸收二次电子,避免散射线对人体造成的辐射危害,达到绿色环保的目的。对准焦点处开有一个圆形或长条形的开口,采用复合金属材料,以使有效X线顺利通过。B区及C区采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的玻璃制成。B区玻壳一端与阴极可伐焊接,另一端与A区的钨铜合金焊接,A区另一端与C区玻壳一端焊接,C区另一端与阳极可伐圈2焊接,采用可伐结构焊接,是因为可伐材质与玻璃膨胀系数相近,可避免因温度变化而造成结合部玻璃裂缝或碎裂。达到保护玻壳,提高真空度的目的。本实用新型环保型金属CT X线管的特点在于,外壳A区采用金属钨铜合金及复合金属材料,有屏蔽散射线和吸收二次电子的作用。在X射线的辐射通道处,加上一层圆形或长条形的复合金属材料。其作用是在透过有效射线的同时,有效阻挡散射线辐射对人体的危害,来达到绿色环保之目的。阳极部采用阳极头铜体底部留有一个内螺纹口,通向管外的结构,是CT X线管与管套固定用的。内螺纹口可外接任意阳 极固定螺丝与任何国内外厂家、任何管套型号相匹配。由此达到配套互换性的目的。



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