【技术实现步骤摘要】
一种带自屏蔽X射线管及其制作方法
[0001]本专利技术涉及X射线管制造
，具体为一种带自屏蔽X射线管及其制作方法。
技术介绍
[0002]在X射线管制造工业中，X射线管主要由阳极组件、阴极组件、密封外壳、散热器四部分组成。工作过程中，阳极施加正高压，阴极发射体发射电子，电子束在高压电场作用下加速轰击阳极靶面，产生X射线。在产生定向X射线的同时，射线管工作过程中也会出现大量的不同方向的散射射线以及二次电子流，增加了射线源制造的屏蔽工作以及降低了X射线成像的清晰度。一般在X射线管阳极组件中装配阳极帽以阻挡部分散射射线和二次电子，增加出束窗口以过滤X射线。
[0003]传统的X射线管制造工艺中，阳极帽一般采用无氧铜材质制造，由于无氧铜对散射射线和二次电子的屏蔽效果有限，在射线源制造过程中仍难以避免采用大量的铅板对射线管窗口外的部分进行屏蔽，增加了射线源的重量。除了无氧铜外，专利ZL 200420117780.X和专利CN 211788907 U中阳极帽采用钨铜材质，可以有效地屏蔽散射射线和二次电子，减少射线源体屏蔽层厚度，但由于钨铜材质采用粉末冶金制造，残气含量高，而由于铜的熔点低、饱和蒸气压较高，零件真空高温去气温度低，难以提前去气彻底，对射线管可靠性和使用寿命造成隐患。
[0004]鉴于此，寻找新的阳极帽材料，在确保提前真空高温去气彻底的前提下，提升对阳极头出束射线和二次电子的屏蔽以降低射线源制造中屏蔽材料的重量，对提高射线管的可靠性使用寿命、降低同等级下便携式射线源制造难度有重要意义。>
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种自屏蔽X射线管及其制作方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种带自屏蔽X射线管，包括阳极组件、阴极组件、密封外壳、散热器，所述阳极组件与所述阴极组件分别通过阳极可伐连接件和阴极可伐连接件固定安装在所述密封外壳的两端，所述密封外壳的内部为高真空环境，所述散热器紧配固定连接在所述阳极组件的尾部，所述阳极组件工作中产生的热量传导给所述散热器进行散热。
[0007]优选的，所述阳极组件包括靶材、阳极头、阳极帽、窗口、阳极可伐连接件，所述靶材固定连接在所述阳极头顶部斜面的中心位置，靶面接受高速冲击的电子流轰击而产生X射线，所述阳极帽焊接在所述阳极头的前端，起到阻挡散射射线、屏蔽散射的二次电子及散热的作用，所述窗口固定在所述阳极帽上，用于过滤穿透的X射线中的二次电子，所述阳极头的尾端与所述阳极可伐连接件之间通过银钎焊接为一体。
[0008]优选的，所述阴极组件包括聚焦套筒、发射体、阴极可伐连接件、导电杆、阴极屏蔽板，所述聚焦套筒铆接装配在所述阴极可伐连接件上，使所述发射体位于其灯丝槽的中心
位置，用于引导电子流方向，所述导电杆通过玻璃烧结固定连接在所述阴极可伐连接件上，起到为所述发射体提供电位的作用，所述阴极可伐连接件作为所述阴极组件的基底，起到连接阴极各零件与所述密封外壳的作用，所述阴极屏蔽板固定在电子束反射路径上，位置包括但不限于聚焦套筒底部、阴极可伐连接件上端面或阴极可伐连接件下端面位置，起到屏蔽阴极端散射射线和部分二次电子的作用。
[0009]优选的，所述散热器包含一体式散热器和分离式散热器，其中分离式散热器包括钨环和底座，所述钨环通过紧配嵌套固定于所述底座的内部。
[0010]优选的，所述靶材材质包括但不限于钨、镍、铼、钼、银、铑、钯及其合金等。
[0011]优选的，所述阳极帽高衰减、难熔金属合金(如钨、钽等)作为基底，添加其它低饱和蒸汽压的金属材料复合处理而成，包括但不限于钨铁、钨铁镍等；或基底为以上复合材料，表面含其它镀层的材料；或为以上复合材料与其它材料嵌套的材料。
[0012]优选的，所述窗口材料采用铍、纯钛、钛合金中的一种。
[0013]优选的，所述发射体采用钨基材质，所述发射体与所述阴极可伐连接件的连接方式不限于点焊、紧配、螺纹固定。
[0014]优选的，所述聚焦套筒采用碳钢、合金钢、镍或镍基合金中的一种。
[0015]优选的，所述阴极屏蔽板高衰减、难熔金属合金(如钨、钽等)作为基底，添加其它低饱和蒸汽压的金属材料复合处理而成，包括但不限于钨铁、钨铁镍等；或基底为以上复合材料，表面含其它镀层的材料；或为以上复合材料与其它材料嵌套的材料。。
[0016]优选的，所述密封外壳采用玻璃壳、陶瓷壳、金属壳中的一种。
[0017]优选的，所述一体式散热器和分离式散热器底座的材质包括但不限于铝或铝合金、铜或铜合金等，所述分离式散热器钨环的材质包括但不限于纯钨、钨铜、钨铁镍或其他钨基、钽基的金属材料。
[0018]本专利技术提供一种带自屏蔽X射线管制作方法，包括如下步骤：
[0019]S1：通过铸造或者焊接的方式将所述靶材固定在所述无氧铜阳极头顶部斜面的中心位置；
[0020]S2、所述阳极帽通过焊接固定在所述阳极头上，焊接材料包括但不限于银铜焊料、金铜焊料或者其他添加活性金属钛、钯、镍等金属的银基焊料和金基焊料；
[0021]S3、所述窗口固定在阳极帽上，固定方式包括但不限于螺纹固定、铆、钉、变形挤压、焊接等机械物理化学方式；
[0022]S4、所述阳极可伐连接件一端通过银钎焊的方式固定在所述阳极头尾部位置，另一端通过焊接或烧结的方式固定在所述密封外壳的一端；
[0023]S5、所述发射体通过点焊或螺纹装配的方式固定在所述阴极可伐连接件上，所述阴极可伐连接件通过焊接或烧结的方式固定在所述密封外壳的另一端；
[0024]S6、所述聚焦套筒通过螺纹装配的方式固定在所述阴极可伐连接件上，使所述发射体位于其灯丝槽的中心位置；
[0025]S7、所述导电杆通过玻璃烧结或真空飞速连接固定在所述阴极可伐连接件上；
[0026]S8、阴极区域可选择添加所述阴极屏蔽板，位置为电子束反射路径上，包括但不限于所述聚焦套筒底部、所述阴极可伐连接件上端面或所述阴极可伐连接件下端面位置，连接方式包括但不限于螺纹固定、铆、钉、变形挤压、焊接等机械物理化学方式；
[0027]S9、散热器具体包括一体式散热器和分离式散热器，一体式散热器通过焊接或者紧配连接方式固定在阳极头尾部柄上，分离式散热器的钨环通过紧配嵌套固定在底座内部，然后通过焊接或者紧配连接方式固定在阳极头尾部柄上。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]该带自屏蔽X射线管及其制作方法，通过采用高衰减、难熔金属(钽、钨等)作为基底、添加高熔点、高衰减、低饱和蒸气压金属材料(如铁、镍等)的金属材质，制备阳极帽，该阳极帽不仅满足了屏蔽阳极散射射线和二次电子的目的，同时其材料成分的高熔点、低饱和蒸气压特性可使阳极帽提前真空高温去气彻底，零件残气含量低，可提升X射线管的可靠性和使用寿命，为优化屏蔽方式，本专利技术采用的阳极帽包含半包覆阳极头和全包覆阳极头两种结构，阴极区域可选择在电子束反射路径位置上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带自屏蔽X射线管，包括阳极组件(1)、阴极组件(2)、密封外壳(3)、散热器(4)，其特征在于：所述阳极组件(1)与所述阴极组件(2)分别通过阳极可伐连接件(15)和阴极可伐连接件(23)固定安装在所述密封外壳(3)的两端，所述密封外壳(3)的内部为高真空环境，所述散热器(4)紧配固定连接在所述阳极组件(1)的尾部，所述阳极组件(1)工作中产生的热量传导给所述散热器(4)进行散热。2.根据权利要求1所述的一种带自屏蔽X射线管，其特征在于：所述阳极组件(1)包括靶材(11)、阳极头(12)、阳极帽(13)、窗口(14)、阳极可伐连接件(15)，所述靶材(11)固定连接在所述阳极头(12)顶部斜面的中心位置，靶材(11)的靶面接受高速冲击的电子流轰击产生X射线，所述阳极帽(13)焊接在在所述阳极头(12)的前端，起到阻挡散射射线、屏蔽散射的二次电子及散热的作用，所述窗口(14)固定在所述阳极帽(13)上，用于过滤穿透的X射线中的二次电子，所述阳极头(12)的尾端与所述阳极可伐连接件(15)之间通过银钎焊接为一体。3.根据权利要求1所述的一种带自屏蔽X射线管，其特征在于：所述阴极组件(2)包括聚焦套筒(21)、发射体(22)、阴极可伐连接件(23)、导电杆(24)、阴极屏蔽板(25)，所述聚焦套筒(21)螺纹装配在所述阴极可伐连接件(23)上，且所述发射体(22)位于其灯丝槽的中心位置，所述导电杆(24)紧配固定连接在所述阴极可伐连接件(23)上，起到为所述发射体(22)提供电位的作用，所述阴极可伐连接件(23)作为所述阴极组件(2)的基底，起到连接阴极各零件与所述密封外壳(3)的作用，所述阴极屏蔽板(25)通过焊接或机械连接固定在电子束反射路径上，可选择添加在所述聚焦套筒(21)底部、所述阴极可伐连接件(23)上端面或所述阴极可伐连接件(23)下端面的位置，起到屏蔽阴极端散射射线和部分二次电子的作用。4.根据权利要求1所述的一种带自屏蔽X射线管，其特征在于：所述散热器(4)包括钨环(41)和底座(42)，所述钨环(41)通过紧配嵌套固定于所述底座(42)的内部。5.根据权利要求2所述的一种带自屏蔽X射线管，其特征在于：所述靶材(11)材质采用钨、镍、铼、钼、银、铑、钯中的一种。6.根据权利要求2所述的一种带自屏蔽X射线管，其特征在于：所述阳极帽(13)采用高衰减、难熔金属合金作为基底。7.根据权利要求2所述的一种带自屏蔽X射线管，其特征在于：所述窗口(14)材料采用铍、纯钛、钛合金中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐志宏，阳恩会，王昌盛，郭宗艳，
申请(专利权)人：上海超群检测科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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