阴极组件、X射线管和X射线成像设备制造技术

本实用新型专利技术涉及阴极组件、X射线管和X射线成像设备，该阴极组件用于X射线管，阴极组件包括一阴极套；一聚焦头，阴极套套装在聚焦头上，其中，阴极套和聚焦头之间形成形状配合的固定连接。本实用新型专利技术还公开了X射线管及X射线成像设备。本实用新型专利技术解决了阴极组件装配过程复杂、附加固定装置导致污染以及影响电场稳定性的问题，简化了阴极组件的结构，并且减少了阴极组件所需部件的数量，同时还能降低阴极组件乃至整个X射线管的自重和成本，同时，这种阴极组件不会对X射线管的电场稳定性产生不利影响。

【技术实现步骤摘要】
阴极组件、X射线管和X射线成像设备
本技术涉及阴极组件，具体而言是用于X射线管的阴极组件，本技术还涉及包括该阴极组件的X射线管和以及包括该X射线管的X射线成像设备。
技术介绍
X射线成像设备通常包括至少一个X射线管，其用于产生X射线。X射线管包括一个玻壳、以及位于玻壳中的一个阳极组件和一个阴极组件。按照阳极是否可以转动，X射线管可分为旋转阳极X射线管和固定阳极X射线管。在固定阳极X射线管的范畴中，为了简化阴极组件的装配并确保其整体牢固性，通常利用螺栓来实现阴极套和聚焦头之间的连接。但是常规螺钉含有杂质比较多，例如钢质螺钉并不能良好地适用于在真空环境中连接由Mo、Ni或其合金制成的阴极套和聚焦头。此外，需要在阴极套和聚焦头上预设用于螺栓的多个螺纹孔，但是这些螺纹孔很难被清洁，因此增加了阴极组件的清洁难度，同时，这些螺纹孔由于有锐边，因此在长期高压电场作用下会导致打火，这对X射线管的电场稳定性产生不利的影响。替代螺栓连接，现有技术中也通过薄壁型的阴极套的机械形变来将其与聚焦头连接。但是这种解决方案受阴极套壁厚的影响具有很大的局限性，并且这种设计也对X射线管的电场稳定性产生不利的影响。上述两种解决方案基本上只能应用在低功率的X射线管的情况中，因此它们无法为高功率的X射线管提供足够稳定的高电压。
技术实现思路
本技术提供了阴极组件、X射线管和X射线成像设备，以解决了阴极组件装配过程复杂、附加固定装置导致污染以及影响电场稳定性的问题，简化了阴极组件的结构，并且减少了阴极组件所需部件的数量，同时还能降低阴极组件乃至整个X射线管的自重和成本，同时，这种阴极组件不会对X射线管的电场稳定性产生不利影响。根据本技术实施例的一个方面，提供了阴极组件，阴极组件用于X射线管，阴极组件包括：一阴极套；一聚焦头，阴极套套装在聚焦头上，其中，阴极套和聚焦头之间形成形状配合的固定连接。以这种方式，能够仅仅借助于阴极套和聚焦头自身的形状配合的特殊结构来实现彼此之间的无螺丝固定。通过避免使用例如钢等材料制成的螺钉，简化了装配过程的步骤，并且在此不存在螺钉安装所带来的装配误差。另一方面，在阴极套和聚焦头上也无需设置用于螺钉的装配孔，因此不必考虑这些装配孔所导致的污染以及相应所需的清洁问题。此外，由于通常选择相同或物理性质相同的材料来制造阴极套和聚焦头，因此这种同类型材料之间的结构性连接能够尽可能地确保X射线管的电场稳定。在本技术的阴极组件的进一步示例性实施方式中，形状配合的固定连接是螺纹连接，其中阴极套的内壁具有内螺纹，并且聚焦头的外壁具有与内螺纹配套的外螺纹。以这样的方式，在已装配状态下，阴极套和聚焦头在彼此大面积接触的周向区域中进行连接，由此能提供足够的连接牢固度。此外，内外螺栓结构设置简单，易于在阴极套以及聚焦头的生产过程中同时形成。在本技术的阴极组件的进一步示例性实施方式中，阴极套和聚焦头之间还形成材料配合的固定连接。以这样的方式，材料配合的固定连接能够作为对于形状配合的固定连接的补充，确保阴极套和聚焦头之间能够牢固地连接成一体。在本技术的阴极组件的进一步示例性实施方式中，材料配合的固定连接是激光焊接等连接。例如，所述内螺纹与所述外螺纹之间的焊接连接。以这样的方式，焊接过程能够简单便捷地进行操作，并且特别适于将同类型的金属部件连接在一起。在本技术的阴极组件的进一步示例性实施方式中，阴极套包括第一部段、第二部段和第三部段，其中第一部段至第三部段的壁厚依次减小。以这样的方式，虽然具有这种结构的阴极套外部轮廓与常规阴极套类似，但是其内周壁的阶梯状能够限定出具有多重功能的内部空间，以便将聚焦头容纳在阴极套中，同时还能确保阴极套不与聚焦头松脱开。在本技术的阴极组件的进一步示例性实施方式中，第二部段和第三部段限定出中央容纳部，聚焦头完全容纳在中央容纳部中。以这样的方式，能够充分利用阴极套内的空间来提供用于容纳聚焦头的容纳空间，由此不仅能尽可能充分保护聚焦头的各个部件，还能使得阴极部件整体上具有紧凑的结构。在本技术的阴极组件的进一步示例性实施方式中，内螺纹形成在第二部段的内壁上。以这样的方式，能确保阴极套用于聚焦头的连接区域具有足够的厚度以及硬度。此外，由于内螺纹仅居中地设置在阴极套的第二部段中，因此第一部段和第三部段能够分别作为轴向上的限位区域来对形状配合的固定连接进行位置限定。在本技术的阴极组件的进一步示例性实施方式中，材料配合的固定连接延伸到从第一部段至第二部段的内壁过渡面上。以这样的方式，材料配合的固定连接在横截面上具有L形轮廓，以便从轴向和径向两个方向上对形状配合的固定连接进行加固。根据本技术的另一方面，还提出了X射线管，该X射线管包括：一个玻壳；一阳极组件，布置在玻壳内的一端，X射线管还包括一个如上的阴极组件，与阳极组件相对地布置在玻壳内的另一端。由于X射线管采用了上述结构的阴极组件，使得X射线管整体上的结构简单，减少了整个X射线管的体积和成本，同时还能确保X射线管具有良好的电场稳定性。根据本技术的再一方面，还提出了X射线成像设备，该X射线成像设备包括如上所述的X射线管。由于X射线成像设备安装有根据本技术的X射线管，因此可以基于X射线管内的阴极部件无螺栓地安装方式，能够延长整个X射线成像设备的使用寿命，并且使其具有结构紧凑、内部部件以及自重低的特性。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是根据本技术实施例的阴极组件在待装配状态下的示意图；图2是根据本技术实施例的阴极组件在已装配状态下的示意图；图3是根据本技术实施例的X射线管的剖面示意图；图4是根据本技术实施例的X射线成像设备的示意图。附图标记说明：10：X射线管；20：X射线成像设备；100：阴极组件；110：阴极套；111：(阴极套的)第一部段；112：(阴极套的)第二部段；113：(阴极套的)第三部段；114：(阴极套的)中央容纳部；115：(阴极套的)内壁过渡面；117：内螺纹120：聚焦头；121：外螺纹200：玻壳；300：阳极组件。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阴极组件，所述阴极组件(100)用于X射线管，所述阴极组件(100)包括：一阴极套(110)；一聚焦头(120)；其特征在于，所述阴极套(110)套装在所述聚焦头(120)上，其中，所述阴极套(110)和所述聚焦头(120)之间形成形状配合的固定连接。

【技术特征摘要】
1.阴极组件，所述阴极组件(100)用于X射线管，所述阴极组件(100)包括：一阴极套(110)；一聚焦头(120)；其特征在于，所述阴极套(110)套装在所述聚焦头(120)上，其中，所述阴极套(110)和所述聚焦头(120)之间形成形状配合的固定连接。2.根据权利要求1所述的阴极组件，其特征在于，所述形状配合的固定连接是螺纹连接，其中，所述阴极套(110)的内壁具有内螺纹(117)，并且所述聚焦头(120)的外壁具有与所述内螺纹(117)配套的外螺纹(121)。3.根据权利要求2所述的阴极组件，其特征在于，所述阴极套(110)和所述聚焦头(120)之间还形成材料配合的固定连接。4.根据权利要求3所述的阴极组件，其特征在于，所述材料配合的固定连接是所述内螺纹(117)与所述外螺纹(121)之间的焊接连接。5.根据权利要求4所述的阴极组件，其特征在于，所述阴极套(110)包括第一部段(111)、第二部段(112)和第三部段(113)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘景平，程如柏，
申请(专利权)人：西门子爱克斯射线真空技术无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32