一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架技术方案

本发明专利技术公开了一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，目的是解决闪光X射线系统X射线管安装和防护的问题。本发明专利技术由内筒、夹芯桶、外桶、前防护板插槽、后防护板插槽、N个前防护板、后防护板、底座组成；内筒、夹芯桶、外桶均有2个开口，内筒、夹芯桶、外桶由内向外同中心轴嵌套安装，前防护板插槽和后防护板插槽分别与外桶的2个开口端面焊接在一起；前防护板插入前防护板插槽，后防护板插入后防护板插槽；外桶底部有四个圆柱形滑杆，四个圆柱形滑杆分别插入底座四个相应的圆筒形滑轨中，调节圆柱形滑杆插入圆筒形滑轨的深度可以控制X射线管高度。采用本发明专利技术既满足X射线管的辐射防护需求，又能够根据情况调整X射线管位置和角度。能够根据情况调整X射线管位置和角度。

【技术实现步骤摘要】
一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架


[0001]本专利技术属于一种X射线管支架，具体涉及一种闪光X射线系统射线管的可移动防护支架。

技术介绍

[0002]X射线是一种电磁辐射，通过阴极产生高速电子撞击阳极产生的。X射线照相技术是上个世纪四十年代出现的一种实验测试技术。在军事科学需求的推动下，X射线照相技术发展迅速，已经成为现代高速摄影技术的一个非常重要的组成部分。
[0003]闪光X射线系统是一种典型的X射线照相技术，采用高压脉冲电源(脉冲发生器)，其中高压脉冲电源的电流高达103～104A，通过气体放电、真空放电和场致发射实现闪光X射线(脉冲X射线)，一般应用于高速(102～104m/s)的运动现象研究。产生的闪光X射线经过被拍摄物体时，遮拦了部分X射线，最终在底片上曝光，在底片上生成被拍摄物体的像。闪光X射线系统是研究高速瞬态过程的重要工具，广泛应用于内弹道学、中间弹道学、终点弹道学、爆炸力学、等离子体物理学等研究中。
[0004]一般闪光X射线系统如图1所示，包括控制台101、脉冲发生器102、X射线管103、触发装置104、成像单元105。闪光X射线系统工作过程为：爆炸物107爆炸使得触发装置104发出一个触发信号到控制台101，经过控制台101设定的延迟后，向脉冲发生器102发出同步信号，脉冲发生器102产生高压电脉冲信号且将高压电脉冲信号发送给X射线管103，X射线管103在高压电脉冲信号作用下发出闪光X射线106，闪光X射线106穿过爆炸物107并被爆炸物107一定程度遮挡和吸收后，在成像系统105上曝光，记录下拍摄对象的影像。
[0005]X射线管103外观如图2所示，图2(a)是X射线管103的侧视图，如图2(a)所示，X射线管103主要包含发射管201、离子泵202、尾部电缆203和安装底座204。图2(b)是安装底座204的底部示意图，如图2(b)所示，X射线管103的安装底座204有四个第一螺纹通孔206。第一螺纹通孔206直径为γ，沿着x方向(X射线管103轴线方向)的2个第一螺纹通孔206间距为u，沿着y方向(垂直于X射线管103轴线方向)的2个第一螺纹通孔206间距为w。发射管201内含有作为电子源的阴极和作为靶的阳极。阴极材料大多采用钨合金、不锈钢、镍等，阴极产生的高速电子撞击到阳极产生X射线。闪光X射线系统能在很短的时间内产生很高剂量(85mR左右)的X射线。如图1所示，通常在爆炸室111墙壁内开一个孔洞108，X射线管103放入孔洞108内，将高强度铝合金板109放在X射线管103和爆炸物107之间，防止爆炸物107爆炸产生的爆轰产物、冲击波和碎片等对X射线管103产生危害。爆炸室111墙壁内侧需要安装一定厚度(3-10mm)的铅板110，防止爆炸室111内的X射线对室外人员产生伤害。这种布置方式虽然能够满足X射线管103安装和X射线防护的基本需求，但是由于墙体的孔洞限制了X射线管103的灵活性，不利于调整X射线光路，也无法应用于有移动需求的场合。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是闪光X射线系统X射线管安装和防护的问题，提供一种
位置可调的X射线管支架结构，既满足X射线管的辐射防护需求，又能够根据情况调整X射线管位置和角度，提高闪光X射线系统的实用性。
[0007]本专利技术的技术方案是：
[0008]本专利技术闪光X射线系统射线管可移动防护支架由内筒、夹芯桶、外桶、前防护板插槽、后防护板插槽、N个前防护板、后防护板、底座组成。其中N为整数，且1≤N≤3，N的具体数值根据闪光X射线系统拍摄需求设定。内筒、夹芯桶、外桶均有2个开口，内筒、夹芯桶、外桶由内向外同中心轴嵌套安装，内筒、夹芯桶、外桶的开口的侧端面齐平。前防护板插槽和后防护板插槽分别与外桶的2个开口端面焊接在一起。前防护板插入前防护板插槽，后防护板插入后防护板插槽。外桶底部有四个圆柱形滑杆，四个圆柱形滑杆分别插入底座四个相应的圆筒形滑轨中。使用本专利技术时，X射线管放置在内筒中，并通过螺钉将X射线管固定在内筒的底面内壁上。定义外桶焊接前防护板插槽一端为本专利技术前端，焊接后防护板插槽一端为本专利技术后端。
[0009]内筒为没有端面的长方形薄壁桶(有2个开口)。内筒尺寸满足能将X射线管容纳，根据X射线管的尺寸来定。内筒内部高度为l1，满足l0<l1<1.1l0，内部宽度为m1，满足m0<m1<1.1m0，内部长度为n1，满足n0<n1<1.1n1。其中l0、m0和n0分别为X射线管外部最大的高度、宽度和长度。内筒四个面的壁厚为θ1，满足0.02m1<θ1<0.1m1。内筒的底面内壁分布有四个第二螺纹通孔，第二螺纹通孔直径等于γ，沿内筒长度方向的两个第二螺纹通孔之间间距等于u，沿内筒宽度方向的两个第二螺纹通孔之间间距等于w。内筒材料为金属，密度ρ1>7g/cm3，屈服强度σ1>400MPa。
[0010]夹芯桶为没有端面的长方形薄壁桶(有2个开口)。夹芯桶内部高度为l2，满足l2＝l1+2θ1，宽度为m2，满足m2＝m1+2θ1，长度为n2，满足n2＝n1。夹芯桶四个面的壁厚为θ2，根据X射线的剂量和防护需求确定，满足3mm<θ2<6mm。夹芯桶材料为铅，密度ρ2>11g/cm3。
[0011]外桶由长方形薄壁桶和四个圆柱形滑杆组成。长方形薄壁桶没有端面(有2个开口)，内部高度为l3，满足l3＝l2+2θ2，宽度为m3，满足m3＝m2+2θ2，长度为n3，满足n3＝n1。长方形薄壁桶四个面的壁厚为θ3，满足0.02m3<θ3<0.1m3。圆柱形滑杆直径为满足长度为h3，满足l3<h3<4l3。四个圆柱形滑杆分别焊接在长方形薄壁桶底面的四个边角，沿长方形薄壁桶宽度方向的两个圆柱形滑杆的间距沿长方形薄壁桶长度方向的两个圆柱形滑杆的间距长方形薄壁桶和四个圆柱形滑杆材料为金属，密度ρ3>7g/cm3，屈服强度σ3>400MPa。
[0012]前防护板插槽由长方形板、2块含隔板平板组成。2块含隔板平板竖直焊接在长方形板上表面的两端，使得前防护板插槽整体形状为U形。U形底部为长方形板，长度为j，满足1.1m3<j<1.2m3，宽度为i，满足0.1n3<i<0.4n3，厚度为θ4，满足0.8θ3<θ4<2θ3。两块含隔板平板间距等于m3。含隔板平板由底板和四个隔板组成。隔板长度与底板的长度相等，隔板垂直焊接在底板上，四个隔板均匀分布，朝向U形内侧构成3个插槽，3个插槽中均可分别插入1个前防护板。相邻隔板的间距ε＝(i-4θ4)/3。底板长度为k，满足k＝l3+θ4，宽度等于i，厚度等于θ4。隔板长度等于k，宽度τ＝(j-m
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于闪光X射线系统射线管可移动防护支架由内筒(1)、夹芯桶(2)、外桶(3)、前防护板插槽(4)、后防护板插槽(5)、N个前防护板(6)、后防护板(7)、底座(8)组成，N为正整数；内筒(1)、夹芯桶(2)、外桶(3)均有2个开口，内筒(1)、夹芯桶(2)、外桶(3)由内向外同中心轴嵌套安装，内筒(1)、夹芯桶(2)、外桶(3)的开口的侧端面齐平；前防护板插槽(4)和后防护板插槽(5)分别与外桶(3)的2个开口端面焊接在一起；前防护板(6)插入前防护板插槽(4)，后防护板(7)插入后防护板插槽(5)；外桶(3)底部有四个圆柱形滑杆(32)，四个圆柱形滑杆(32)分别插入底座(8)四个相应的圆筒形滑轨(82)中；定义外桶(3)焊接前防护板插槽(4)一端为前端，焊接后防护板插槽(5)一端为后端；内筒(1)为有2个开口的长方形薄壁桶；内筒(1)尺寸满足能将X射线管(103)容纳，内筒(1)内部高度为l1，内部宽度为m1，内部长度为n1，内筒(1)四个面的壁厚为θ1；内筒(1)的底面内壁(11)分布有四个第二螺纹通孔(12)，第二螺纹通孔(12)直径等于γ，沿内筒(1)长度方向的两个第二螺纹通孔(12)之间间距等于u，沿内筒(1)宽度方向的两个第二螺纹通孔(12)之间间距等于w；γ为X射线管(103)的安装底座(204)的第一螺纹通孔(206)直径，u为沿X射线管(103)轴线方向的2个第一螺纹通孔(206)的间距，w为沿垂直于X射线管(103)轴线方向的2个第一螺纹通孔(206)间距；夹芯桶(2)为有2个开口的长方形薄壁桶；夹芯桶(2)内部高度为l2，宽度为m2，长度为n2，夹芯桶(2)四个面的壁厚θ2根据X射线的剂量和防护需求确定，夹芯桶(2)材料为铅；外桶(3)由长方形薄壁桶(31)和四个圆柱形滑杆(32)组成；长方形薄壁桶(31)有2个开口，内部高度为l3，宽度为m3，长度为n3；长方形薄壁桶(31)四个面的壁厚为θ3；圆柱形滑杆(32)直径为长度为h3，四个圆柱形滑杆(32)分别焊接在长方形薄壁桶(31)底面的四个边角；前防护板插槽(4)由长方形板(41)、2块含隔板平板(42)组成；2块含隔板平板(42)竖直焊接在长方形板(41)上表面的两端，使得前防护板插槽(4)整体形状为U形；U形底部为长方形板(41)，长方形板(41)长度为j，宽度为i，厚度为θ4；两块含隔板平板(42)间距等于m3；含隔板平板(42)由底板(421)和四个隔板(422)组成；隔板(422)长度与底板(421)的长度相等，隔板(422)垂直焊接在底板(421)上，四个隔板(422)均匀分布，朝向U形内侧构成3个插槽(423)；相邻隔板(422)的间距为ε；底板(421)长度为k，宽度等于i；隔板(422)的长度等于k，宽度为τ；前防护板插槽(4)焊接在外桶(3)前端面(33)上；后防护板插槽(5)由第二长方形板(51)、2块第二含隔板平板(52)组成；2块第二含隔板平板(52)竖直焊接在第二长方形板(51)上表面的两端，使得后防护板插槽(5)整体形状为U形；第二长方形板(51)的长度等于j，宽度为v；两块第二含隔板平板(52)间距等于m3；第二含隔板平板(52)由第二底板(521)和两个第二隔板(522)组成；第二隔板(522)长度与第二底板(521)的长度相等，第二隔板(522)垂直焊接在第二底板(521)上，朝向U形内侧，构成1个第二插槽(523)；第二插槽(523)中插有后防护板(7)；两个第二隔板(522)间距为ω；第二底板(521)长等于k，宽等于v；第二隔板(522)长等于k，宽度为β；后防护板插槽(5)焊接在外桶(3)的后端面(34)上；前防护板(6)为长方体薄板，N块前防护板(6)分别插在前防护板插槽(4)的N个插槽(423)中；前防护板(6)长度为a，宽度为b，厚度为c；
后防护板(7)为一侧含方形缺口(71)的长方体板，后防护板(7)插在后防护板插槽(5)中，方形缺口(71)朝向后防护板插槽(5)，后防护板(7)长等于a，宽等于b，厚度为d，满足d＝ω；底座(8)由方形平板(81)、四个圆筒形滑轨(82)和十二个螺钉(83)组成；方形平板(81)长度为r，宽度为s，厚度为t；圆筒形滑轨(82)外直径为ψ，内直径等于长度为h8；四个圆筒形滑轨(82)分别焊接在方形平板(81)上表面的四个角上，沿方形平板(81)长度方向的两个圆筒形滑轨(82)的间距等于δ1，沿方形平板(81)宽度方向的两个圆筒形滑轨(82)的间距等于δ2；四个圆筒形滑轨(82)的位置保证让四根圆柱形滑杆(32)分别插入；圆筒形滑轨(82)的外侧壁沿轴向由上向下竖直分布三个第三螺纹通孔，第三螺纹通孔直径为η，相邻第三螺纹通孔间距为q，螺钉(83)直径等于η，螺钉(83)插在第三螺纹通孔中，拧紧螺钉(83)使螺钉(83)顶住圆柱形滑杆(32)侧面，螺钉(83)的作用是保持圆柱形滑杆(32)和圆筒形滑轨(82)的相对位置固定，调节圆柱形滑杆(32)插入圆筒形滑轨(82)的深度，以控制X射线管(103)高度。2.如权利要求1所述的一种闪光X射线系统射线管可移动防护支架，其特征在于所述内筒(1)内部高度l1满足l0<l1<1.1l0，内部宽度m1满足m0<m1&...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁民族，李翔宇，林玉亮，张克钒，卢芳云，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：