一种整体旋转寻址工作的X射线管及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种整体旋转寻址工作的X射线管及其工作方法，X射线管包括绝缘管壳、阴极组件和阳极组件，所述阴极组件和阳极组件均设置在所述绝缘管壳上，且所述阴极组件和阳极组件与所述绝缘管壳同步旋转。相较于现有大功率X射线源采用真空轴承驱动旋转靶，真空轴承技术难度大，成本高，而且散热效率低的问题；本发明专利技术提出的整管旋转X射线管无需采用真空轴承，易于实现，成本低。同时本发明专利技术的X射线管热量传递路径短，可以快速将沉积在阳极靶上的热量传递到管壳外部进行冷却散热，大大提高了散热效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种整体旋转寻址工作的X射线管及其工作方法


[0001]本专利技术属于X射线
，具体涉及一种一种整体旋转寻址工作的X射线管及其工作方法。

技术介绍

[0002]X射线源在工业检测、科学仪器、医疗影像及治疗等领域具有广泛应用。在X射线源中电子束轰击靶材料产生X射线。绝大多数电子束功率最终以热量的形式沉积在靶材中，如果电子束功率太大，就会将靶熔毁，因此X射线转换靶的热量管理属于X射线源的核心技术之一。
[0003]为了提高X射线源的功率，一般采用旋转靶技术，旋转靶能够有效降低功率密度，但是采用旋转靶就需要在真空内采用轴承，而真空轴承不仅昂贵，而且散热效率非常有限，大大限制X射线源的散热效率。

技术实现思路

[0004]因此为了解决现有大功率X射线源采用旋转靶技术存在真空轴承技术难度大、成本高的问题，本专利技术提供了一种整体旋转寻址工作的X射线管。本专利技术采用整管旋转代替真空内靶的旋转，从而避免了真空轴承的使用。
[0005]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0006]一种整体旋转寻址工作的X射线管，包括绝缘管壳、阴极组件和阳极组件，所述阴极组件和阳极组件均设置在所述绝缘管壳上，且所述阴极组件和阳极组件与所述绝缘管壳同步旋转。
[0007]相较于现有大功率X射线源采用真空轴承驱动旋转靶，真空轴承技术难度大，成本高，而且散热效率低的问题；本专利技术提出的整管旋转X射线管无需采用真空轴承，易于实现，成本低。同时本专利技术的X射线管热量传递路径短，可以快速将沉积在阳极靶上的热量传递到管壳外部进行冷却散热，大大提高了散热效率。
[0008]作为优选实施方式，本专利技术的X射线管还包括控制模块；所述控制模块控制所述阴极组件中的阴极旋转到预设位置才发射电子。本专利技术的X射线管还通过可选址的阴极实现相对成像系统在固定位置发射X射线光，提高了性能。
[0009]作为优选实施方式，本专利技术的阴极组件包括阴极管壳以及安装在阴极管壳上的周向均匀布置的阴极阵列、聚焦电极和馈电电极；
[0010]所述馈电电极用于给阴极阵列中的所有阴极馈电；
[0011]所述阴极用于发射电子；
[0012]所述聚焦电极用于对所述阴极发射的电子聚焦。
[0013]作为优选实施方式，本专利技术的控制模块采用栅控磁场；所述控制模块固定安装在所述阴极管壳外部。
[0014]作为优选实施方式，本专利技术的阳极组件包括阳极管壳、液态金属靶和靶筒；
[0015]所述液态金属靶和靶筒设置在所述阳极管壳内；
[0016]所述阳极管壳在驱动模块的驱动下转动，从而带动整个X射线管整体旋转。
[0017]作为优选实施方式，本专利技术的驱动模块包括轴承组件和驱动电机；
[0018]所述轴承组件中的转子与所述阳极管壳连接；
[0019]所述驱动电机驱动所述轴承组件中的转子转动，从而驱动所述阳极管壳转动。
[0020]作为优选实施方式，本专利技术的阴极组件发射的电子轰击所述液态金属靶的表面，产生X射线；
[0021]电子束携带的大部分功率沉积在所述液体靶中，通过热传导到所述阳极管壳的外部进行冷却。
[0022]作为优选实施方式，本专利技术的X射线通过反射或投射的方式输出。
[0023]作为优选实施方式，本专利技术的阴极组件和阳极组件之间施加加速电场，用于对电子加速。
[0024]第二方面，本专利技术提出了上述整体旋转寻址工作的X射线管的工作方法，该方法包括：
[0025]在驱动模块的驱动下，阴极组件和阳极组件与绝缘管壳同步转动；
[0026]在控制模块的控制下，旋转到预设角度的阴极发射电子；
[0027]电子在加速电场的加速和聚焦电极的聚焦下飞向阳极靶，冲击阳极靶的表面，产生X射线；
[0028]X射线通过窗口出射。
[0029]本专利技术具有如下的优点和有益效果：
[0030]本专利技术提供的X射线管通过阴极组件和阳极组件与绝缘管壳同步转动，实现整管旋转，只需要采用普通的液体润滑轴承即可实现，从而避免了真空轴承的使用，便于实现且降低了成本。
[0031]本专利技术提供的X射线管通过可选址的阴极实现相对成像系统在固定位置发射X射线。
[0032]本专利技术提供的X射线管只需要经历很短的传热路径就可以将沉积在液态金属靶中的热量传递到管壳外进行冷却散热，大大提高了散热效率。
附图说明
[0033]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0034]图1为现有旋转靶X射线管工作原理图。
[0035]图2为现有旋转靶X射线管的散热路径示意图。
[0036]图3为本专利技术实施例的整体旋转寻址工作的X射线管结构示意图。
[0037]图4为本专利技术实施例的整体旋转寻址工作的X射线管散热路径示意图。
[0038]附图中标记及对应的零部件名称：
[0039]1‑
轴承组件，2
‑
支撑杆，3
‑
靶基体，4
‑
阳极靶，5
‑
电子束，6
‑
X射线，7
‑
绝缘管壳，8
‑
阴极筒，9
‑
阴极，10
‑
阴极管壳，11
‑
馈电电极，12
‑
控制模块，13
‑
阳极筒，14
‑
液态金属靶，15
‑
阳极管壳，16
‑
转子支撑，17
‑
轴承，18
‑
驱动电机，19
‑
热传递方向。
具体实施方式
[0040]在下文中，可在本专利技术的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所专利技术的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本专利技术的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
[0041]在本专利技术的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。
[0042]在本专利技术的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本专利技术的各种实施例的范围的情况下，第一元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整体旋转寻址工作的X射线管，包括绝缘管壳、阴极组件和阳极组件，其特征在于，所述阴极组件和阳极组件均设置在所述绝缘管壳上，且所述阴极组件和阳极组件与所述绝缘管壳同步旋转。2.根据权利要求1所述的一种整体旋转寻址工作的X射线管，其特征在于，还包括控制模块；所述控制模块控制所述阴极组件中的阴极旋转到预设位置才发射电子。3.根据权利要求1或2所述的一种整体旋转寻址工作的X射线管，其特征在于，所述阴极组件包括阴极管壳以及安装在阴极管壳上的周向均匀布置的阴极阵列、聚焦电极和馈电电极；所述馈电电极用于给阴极阵列中的所有阴极馈电；所述阴极用于发射电子；所述聚焦电极用于对所述阴极发射的电子聚焦。4.根据权利要求3所述的一种整体旋转寻址工作的X射线管，其特征在于，所述控制模块采用栅控磁场；所述控制模块固定安装在所述阴极管壳外部。5.根据权利要求1或2所述的一种整体旋转寻址工作的X射线管，其特征在于，所述阳极组件包括阳极管壳、液态金属靶和靶筒；所述液态金属靶和靶筒设置在所述阳极管壳内；所述阳极管壳在驱动模块的驱动下转动，从而带动整个X射线管整体旋转。6.根据权利要求5所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，李建北，秦臻，杨洁，陈欣，黄刚，向军，刘平，李天涛，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：发明
国别省市：