一种耐高温X射线CT管制造技术

技术编号:21896337 阅读:16 留言:0更新日期:2019-08-17 16:17
本发明专利技术公开一种耐高温X射线CT管,属于医疗器械技术领域。所述耐高温X射线CT管包括阳极靶盘、管壳和阴极,还包括陶瓷轴承,陶瓷轴承通过法兰与阳极靶盘连接,并能够带动阳极靶盘转动;陶瓷轴承包括阳极底座,阳极底座与陶瓷轴承以及阳极靶盘电导通,一方面通过外接高压发生器或接地,为阳极靶盘赋予阳极电压;另一方面将撞击到阳极靶盘上的电子导出。相比目前的金属轴承,陶瓷轴承具备自润滑、耐高温的特性,无需银或者铅镀层工艺,且极限工作温度比金属轴承高。陶瓷滚珠变形量更小,因此噪音更小。另外,陶瓷轴承可以承受更高的转速,且在适当的工作环境下寿命是全钢轴承的3至5倍。因此使用陶瓷轴承,可以提升X射线CT管的可连续加载功率以及寿命。

A High Temperature X-ray CT Tube

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温X射线CT管
本专利技术涉及医疗器械
,特别涉及一种耐高温X射线CT管。
技术介绍
CT(ComputedTomography)即X射线计算机断层摄影,是现代医疗中不可或缺的医学诊断手段。CT系统的核心器件是X射线CT管,X射线CT管通过对阴极灯丝进行加热激发出热电子,并在阴极和阳极之间的加速电场作用下,高速撞击到靶面,从而产生X射线。用于产生X射线的这部分能量仅占据总能量的1%,而剩余约99%的能量全部转化为热能,因此,靶盘上受电子撞击的部位升温很快。通常阳极靶盘在真空管壳内进行高速旋转,这样可以将热量分散到整个靶盘,从而避免局部过热。在高真空高温条件下,靶盘上的热量主要通过热辐射传递给真空管壳,由流经真空管壳的循环冷却液带走;同时还有一部分热量不可避免地传导至阳极轴承上。当X射线CT管大功率长时间加载时,易造成轴承处滚珠过热,从而导致轴承卡死,整个CT管失效的后果。普通X射线CT管的阳极轴承采用金属轴承。滚珠材料为钢,并使用银或者铅进行干润滑。这两种润滑方式所对应的极限工作温度分别为450℃和350℃。这极大地限制了X射线CT管所能承受的加载功率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐高温X射线CT管,以解决现有的X射线CT管在长时间大功率加载时易造成轴承处滚珠过热,从而导致轴承卡死,整个CT管失效的问题。为解决上述技术问题,本专利技术提供一种耐高温X射线CT管,包括阳极靶盘、管壳和阴极,在所述管壳所形成的高真空条件下,从所述阴极发射出的热电子在加速电场作用下,高速撞击到阳极靶盘,从而产生X射线,所述耐高温X射线CT管还包括:陶瓷轴承,通过法兰与所述阳极靶盘连接,并能够带动所述阳极靶盘转动;所述陶瓷轴承包括阳极底座,所述阳极底座与所述陶瓷轴承以及所述阳极靶盘电导通,并外接高压发生器或接地。可选的,所述陶瓷轴承还包括轴承外圈、轴承内圈和滚珠;其中,所述轴承外圈的外部设有轴承套,所述轴承内圈中穿过有轴承内轴;所述滚珠位于所述轴承外圈和所述轴承内圈围成的圆环中。可选的,所述轴承外圈、所述轴承内圈和所述滚珠均为陶瓷材料;或者,所述滚珠为陶瓷材料,所述轴承外圈和所述轴承内圈为金属材料。可选的,所述陶瓷轴承还包括轴承外圈和滚珠;其中,所述轴承外圈的外部设有轴承套,所述轴承外圈中穿过有轴承内轴;所述滚珠位于所述轴承外圈和所述轴承内轴围成的圆环中。可选的,所述滚珠为陶瓷材料,所述轴承外圈为金属材料。可选的,所述陶瓷材料为包括氮化硅在内的非导电陶瓷材料。可选的,所述陶瓷材料为包括钛硅碳在内的导电陶瓷材料。可选的,所述陶瓷轴承还包括导电组件,位于所述轴承内轴和所述阳极底座之间,并将两者导通。可选的,所述导电组件为金属滚珠导电组件,包括金属滚珠和轴承圈,所述金属滚珠位于所述轴承圈中;所述阳极底座上开有冷却槽,用于流通冷却液。可选的,所述导电组件为液态金属导电组件,包括液态金属和储存槽,所述轴承内轴与所述阳极底座间的间隙为5~80μm,所述液态金属为镓铟锡合金。在本专利技术中提供了一种耐高温X射线CT管,包括阳极靶盘、管壳和阴极,在所述管壳所形成的高真空条件下,从所述阴极发射出的热电子在加速电场作用下,高速撞击到阳极靶盘,从而产生X射线,所述耐高温X射线CT管还包括陶瓷轴承,所述陶瓷轴承通过法兰与所述阳极靶盘连接,并能够带动所述阳极靶盘转动;所述陶瓷轴承包括阳极底座,所述阳极底座与所述陶瓷轴承以及所述阳极靶盘电导通,一方面通过外接高压发生器或接地,为所述阳极靶盘赋予阳极电压;另一方面将撞击到阳极靶盘上的电子导出。相比目前采用的金属轴承,陶瓷轴承具备自润滑、耐高温的特性,无需银或者铅镀层工艺,且极限工作温度比较高;陶瓷滚珠变形量更小,因此噪音更小。另外,陶瓷轴承可以承受更高的转速,且在适当的工作环境下寿命是全钢轴承的3至5倍。因此使用陶瓷轴承,可以大大提升X射线CT管的可连续加载功率以及寿命。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的耐高温X射线CT管的结构示意图;图2是金属滚珠导电组件的结构示意图;图3是液态金属导电组件的结构示意图;图4是本专利技术实施例二提供的耐高温X射线CT管中陶瓷轴承的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种耐高温X射线CT管作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。实施例一本专利技术实施例一提供了一种耐高温X射线CT管,其结构如图1所示。所述耐高温X射线CT管包括阳极靶盘1、管壳5和阴极6,其原理为,在所述管壳5所形成的高真空条件下,从所述阴极6发射出的热电子,在阴极和阳极之间的加速电场作用下,高速撞击到所述阳极靶盘1,从而产生X射线。所述耐高温X射线CT管还包括陶瓷轴承2,所述陶瓷轴承2通过法兰4与所述阳极靶盘1连接,并能够带动所述阳极靶盘1转动,将高速电子撞击所述阳极靶盘1产生的热量均匀散布到整个阳极靶盘1上,并通过热辐射将热量传递给所述管壳5散发出去;另外,所述陶瓷轴承2包括阳极底座3,所述阳极底座3与所述陶瓷轴承2以及所述阳极靶盘1电导通,一方面通过外接高压发生器或接地,为所述阳极靶盘1赋予阳极电压;另一方面将撞击到阳极靶盘1上的电子导出。相比目前采用的金属轴承,陶瓷轴承能够在更高的旋转频率、更高的温度下进行工作;并且陶瓷轴承变形量较小,噪音更小,以及具备更长的寿命,可以显著提升X射线CT管的可连续加载功率以及寿命。具体的,所述陶瓷轴承2包括轴承外圈21、轴承内圈22和滚珠23;其中,所述轴承外圈21的外部设有轴承套24,所述轴承内圈22中穿过有轴承内轴25;所述滚珠23位于所述轴承外圈21和所述轴承内圈22围成的圆环中。进一步的,所述轴承外圈21、所述轴承内圈22和所述滚珠23均为陶瓷材料;或者,所述滚珠23为陶瓷材料,所述轴承外圈21和所述轴承内圈22为金属材料。具体的,所述陶瓷材料为非导电陶瓷材料或者导电陶瓷材料。当选用非导电陶瓷材料时,优选为氮化硅,能够在高达800℃的温度环境下工作。并且在适当的工作环境下,寿命是全钢轴承的3至5倍;并且所述陶瓷轴承2还包括导电组件26,所述导电组件26位于所述轴承内轴25和所述阳极底座3之间,并将两者导通,所述阳极靶盘1通过所述轴承内轴25和所述导电组件26与所述阳极底座3电导通。其中所述导电组件26为金属滚珠导电组件,如图2所示,包括金属滚珠261和轴承圈262,所述金属滚珠261位于所述轴承圈262中;由于大部分负载集中在陶瓷滚珠23上,金属滚珠261只有较小的负载。请继续参阅图1,所述阳极底座3上开有用于流通冷却液的冷却槽31,冷却液按照如图2中箭头所示方向流过所述冷却槽31,通过所述金属滚珠261和所述轴承圈262与其之间的热传导将所述金属滚珠261的热量带走的设计,将金属滚珠261保持在较低的温度。因此金属滚珠导电组件具备较长的寿命,不会影响到整个陶瓷轴承的寿命。所述导电组件26也可以为液态金属导电组件,如图3所示,包括液态金属263和存储槽264,所述轴承内轴25与所述阳极底座3间的间隙为5~80μm,这样通过毛细力将液态金属263吸附在如图3虚线框所示区域内,避免液态金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温X射线CT管,包括阳极靶盘、管壳和阴极,在所述管壳所形成的高真空条件下,从所述阴极发射出的热电子在加速电场作用下,高速撞击到阳极靶盘,从而产生X射线,其特征在于,所述耐高温X射线CT管还包括:陶瓷轴承,通过法兰与所述阳极靶盘连接,并能够带动所述阳极靶盘转动;所述陶瓷轴承包括阳极底座,所述阳极底座与所述陶瓷轴承以及所述阳极靶盘电导通,并外接高压发生器或接地。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温X射线CT管,包括阳极靶盘、管壳和阴极,在所述管壳所形成的高真空条件下,从所述阴极发射出的热电子在加速电场作用下,高速撞击到阳极靶盘,从而产生X射线,其特征在于,所述耐高温X射线CT管还包括:陶瓷轴承,通过法兰与所述阳极靶盘连接,并能够带动所述阳极靶盘转动;所述陶瓷轴承包括阳极底座,所述阳极底座与所述陶瓷轴承以及所述阳极靶盘电导通,并外接高压发生器或接地。2.如权利要求1所述的耐高温X射线CT管,其特征在于,所述陶瓷轴承还包括轴承外圈、轴承内圈和滚珠;其中,所述轴承外圈的外部设有轴承套,所述轴承内圈中穿过有轴承内轴;所述滚珠位于所述轴承外圈和所述轴承内圈围成的圆环中。3.如权利要求2所述的耐高温X射线CT管,其特征在于,所述轴承外圈、所述轴承内圈和所述滚珠均为陶瓷材料;或者,所述滚珠为陶瓷材料,所述轴承外圈和所述轴承内圈为金属材料。4.如权利要求1所述的耐高温X射线CT管,其特征在于,所述陶瓷轴承还包括轴承外圈和滚珠;其中,所述轴承外圈的外部设有轴承套,所...

【专利技术属性】
技术研发人员:方奇王啸叶华伟徐伟梁
申请(专利权)人:麦默真空技术无锡有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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