【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于x射线，具体涉及一种微焦点x射线管。
技术介绍
1、x射线管是一种能够产生x射线的特殊装置，由于x射线极强的穿透性，因此被广泛应用于医疗、安检以及工业检测领域。x射线管由壳体封装提供真空环境，通过阴极发射电子束，利用外部电源加载在阴阳两极之间高压产生的电场去加速电子，加速后的电子轰击阳极靶与内部原子核以及核外电子相互作用产生x射线，x射线通过出射窗口辐射到x射线管外，整个过程中，需要一个稳定的高压环境和稳定的电子束流，去保证x射线管持续可靠的产生x射线。
2、然而，目前的x射线管的能量转换效率通常在1％左右，其余99％的能量都转换成了热量。这是由于目前常规的x射线发生技术都是通过电子束轰击阳极靶材去实现的，电子在与原子核以及核外电子相互作用的过程中，大部分能量以热量的形式残留在了阳极靶材内部，只有很少一部分形成了x射线光子并辐射到外部空间中。而且这99％的能量通常只能储存在阳极内部或者通过与阳极直接接触的器件一起换热去耗散掉，从而导致大部分x射线管会有一个最大功率的限制和/或连续工作时间的限制。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种微焦点x射线管。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种微焦点x射线管，包括：壳体部、阴极组件、阳极组件以及窗口；其中，所述阴极组件包括阴极壳体、阴极以及阴极芯柱；所述阴极壳体的侧壁与所述壳体部的第一侧壁固定连接，所述阴极设置在所述阴极壳体内靠近所述第一侧壁的位置用
3、在一个具体实施例中，所述散热部包括：液冷管和介质通道；其中，所述液冷管的第一端设置在所述阳极杆的内部并靠近所述阳极杆的所述第一端，所述液冷管的与其所述第一端相对的第二端设置在所述阳极杆的内部并伸出至所述壳体部的外部且靠近所述阳极杆的所述第二端；所述介质通道设置在所述液冷管的外壁与所述阳极杆的内壁之间；所述液冷管内的冷却液自所述液冷管的所述第二端流向所述液冷管的所述第一端，并从所述液冷管的所述第一端端口流出经所述介质通道反流回至所述阳极杆的所述第二端端口后流出。
4、在一个具体实施例中，所述阳极组件包括阳极屏蔽罩，所述阳极屏蔽罩的顶部套设在所述阳极杆的凸台顶部的外部，所述阳极屏蔽罩的底部开口朝向所述阳极杆的所述第二端。
5、在一个具体实施例中，所述壳体部包括：第一壳体和与所述第一壳体固定连接的第二壳体，所述窗口设置在所述第一壳体上，所述阳极杆的所述第一端设置在所述第一壳体的内部，所述阳极杆的所述第二端和所述液冷管的所述第二端均伸出至所述第二壳体的外部，所述阴极壳体与所述第一壳体固定连接。
6、在一个具体实施例中，所述阳极组件还包括转接环，所述转接环的顶部套设在所述凸台底部的外部，所述转接环的底部与所述第二壳体的第一端固定连接。
7、在一个具体实施例中，所述第一壳体通过连接部与所述第二壳体的第二端连接。
8、在一个具体实施例中，所述阳极靶呈倾斜设置，所述阴极和所述窗口均朝向所述阳极靶，且所述电子束流射向所述阳极靶的第一方向与所述x射线射出所述窗口的第二方向垂直。
9、在一个具体实施例中，所述阳极靶的中心点与所述窗口的中心点的连线与所述阴极组件的中心线垂直，所述阴极组件的所述中心线穿过所述阳极靶的所述中心点。
10、在一个具体实施例中，所述阳极杆的所述第一端靠近所述阳极靶的周向边缘位置设置有圆角部。
11、在一个具体实施例中，所述阴极包括聚束极、栅极以及阴极体；其中，所述聚束极朝向所述阳极组件的一侧轴向设置有电子束流通道和与所述电子束流通道连通的聚束极孔；所述栅极设置在所述聚束极的内部并远离所述阳极组件，所述栅极的中部轴向设置有与所述聚束极孔连通的栅极孔；所述阴极体设置在所述聚束极的内部靠近所述栅极并远离所述聚束极孔。
12、在一个具体实施例中，所述阴极还包括：栅极引线、热丝地引线、热丝引线以及阴极体引线，所述阴极芯柱包括：栅极引脚、热丝地引脚、热丝引脚以及阴极体引脚；其中，所述栅极引线设置在所述栅极上并与所述栅极引脚电连接；所述热丝地引线设置在所述阴极体上远离所述栅极的一侧并与所述热丝地引脚电连接；所述热丝引线设置在所述阴极体上远离所述栅极的一侧并与所述热丝引脚电连接；所述阴极体引线设置在所述阴极体上并与所述阴极体引脚电连接。
13、在一个具体实施例中，所述第一壳体的侧壁上设置有排气口。
14、在一个具体实施例中，所述排气口采用无氧铜制成。
15、在一个具体实施例中，所述第一壳体接地。
16、在一个具体实施例中，所述第一壳体采用玻璃、陶瓷、不锈钢、无氧铜和/或蒙乃尔合金制成。
17、在一个具体实施例中，所述第二壳体采用绝缘材质制成。
18、在一个具体实施例中，所述绝缘材质为陶瓷和/或玻璃。
19、在一个具体实施例中，所述阴极壳体采用不锈钢、可伐合金、镍和/或无氧铜制成。
20、在一个具体实施例中，所述阴极芯柱采用陶瓷和/或可伐合金制成。
21、在一个具体实施例中，所述阳极杆采用不锈钢、无氧铜和/或蒙乃尔合金制成。
22、在一个具体实施例中，所述阳极靶采用钨和/或钨铼合金制成。
23、在一个具体实施例中，所述液冷管采用不锈钢、无氧铜和/或蒙乃尔合金制成。
24、在一个具体实施例中，所述冷却液为变压器油或去离子水。
25、在一个具体实施例中，所述阳极屏蔽罩采用不锈钢制成。
26、在一个具体实施例中，所述转接环采用可伐合金制成。
27、在一个具体实施例中，所述窗口采用铍或金刚石制成。
28、在一个具体实施例中，所述窗口的厚度为0.05～0.20毫米。
29、在一个具体实施例中，所述连接部采用可伐合金制成。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
31、1、本专利技术的x射线管设置了散热部，能够对阳极杆进行散热，使得阳极杆具有较强的散热能力，进而使得阳极靶上被电子束流轰击产生的热量传递给阳极杆并被快速地散掉，从而能够减少阳极杆的热量累积，使得x射线管可以承受的最大功率大，和/或持续工作的时间长，进而使得x射线管的应用场景变的更加宽泛，能够满足在线式高功率连续工作场景的需求。
32、2、本专利技术的x射线管的散热部设置了液冷管和介质通道，通过液冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种微焦点X射线管，其特征在于，包括：壳体部(1)、阴极组件(2)、阳极组件(3)以及窗口(4)；其中，
2.根据权利要求1所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述散热部(33)包括：液冷管(331)和介质通道(332)；其中，
3.根据权利要求2所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阳极组件(3)包括阳极屏蔽罩(34)，所述阳极屏蔽罩(34)的顶部套设在所述阳极杆(31)的凸台(312)顶部的外部，所述阳极屏蔽罩(34)的底部开口朝向所述阳极杆(31)的所述第二端。
4.根据权利要求3所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述壳体部(1)包括：第一壳体(13)和与所述第一壳体(13)固定连接的第二壳体(14)，所述窗口(4)设置在所述第一壳体(13)上，所述阳极杆(31)的所述第一端设置在所述第一壳体(13)的内部，所述阳极杆(31)的所述第二端和所述液冷管(331)的所述第二端均伸出至所述第二壳体(14)的外部，所述阴极壳体(21)与所述第一壳体(13)固定连接。
5.根据权利要求4所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阳极组件(
6.根据权利要求4所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述第一壳体(13)通过连接部(15)与所述第二壳体(14)的第二端连接。
7.根据权利要求1所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阳极靶(32)呈倾斜设置，所述阴极(22)和所述窗口(4)均朝向所述阳极靶(32)，且所述电子束流射向所述阳极靶(32)的第一方向与所述X射线射出所述窗口(4)的第二方向垂直。
8.根据权利要求7所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阳极靶(32)的中心点与所述窗口(4)的中心点的连线(36)与所述阴极组件(2)的中心线(24)垂直，所述阴极组件(2)的所述中心线(24)穿过所述阳极靶(32)的所述中心点。
9.根据权利要求1所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阳极杆(31)的所述第一端靠近所述阳极靶(32)的周向边缘位置设置有圆角部(313)。
10.根据权利要求1所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阴极(22)包括聚束极(221)、栅极(222)以及阴极体(223)；其中，
11.根据权利要求10所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阴极(22)还包括：栅极引线(224)、热丝地引线(225)、热丝引线(226)以及阴极体引线(227)，所述阴极芯柱(23)包括：栅极引脚(231)、热丝地引脚(232)、热丝引脚(233)以及阴极体引脚(234)；其中，
12.根据权利要求4所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述第一壳体(13)的侧壁上设置有排气口(16)。
13.根据权利要求12所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述排气口(16)采用无氧铜制成。
14.根据权利要求4所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述第一壳体(13)接地，所述第一壳体(13)采用玻璃、陶瓷、不锈钢、无氧铜和/或蒙乃尔合金制成。
15.根据权利要求4所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述第二壳体(14)采用绝缘材质制成。
16.根据权利要求15所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述绝缘材质为陶瓷和/或玻璃。
17.根据权利要求1所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阴极壳体(21)采用不锈钢、可伐合金、镍和/或无氧铜制成，所述阴极芯柱(23)采用陶瓷和/或可伐合金制成。
18.根据权利要求1所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阳极杆(31)采用不锈钢、无氧铜和/或蒙乃尔合金制成，所述阳极靶(32)采用钨和/或钨铼合金制成，所述液冷管(331)采用不锈钢、无氧铜和/或蒙乃尔合金制成，所述冷却液为变压器油或去离子水。
19.根据权利要求3所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述阳极屏蔽罩(34)采用不锈钢制成。
20.根据权利要求5所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述转接环(35)采用可伐合金制成。
21.根据权利要求1所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述窗口(4)采用铍或金刚石制成，所述窗口(4)的厚度为0.05～0.20毫米。
22.根据权利要求6所述的微焦点X射线管，其特征在于，所述连接部(16)采用可伐合金制成。
...【技术特征摘要】
1.一种微焦点x射线管，其特征在于，包括：壳体部(1)、阴极组件(2)、阳极组件(3)以及窗口(4)；其中，
2.根据权利要求1所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述散热部(33)包括：液冷管(331)和介质通道(332)；其中，
3.根据权利要求2所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述阳极组件(3)包括阳极屏蔽罩(34)，所述阳极屏蔽罩(34)的顶部套设在所述阳极杆(31)的凸台(312)顶部的外部，所述阳极屏蔽罩(34)的底部开口朝向所述阳极杆(31)的所述第二端。
4.根据权利要求3所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述壳体部(1)包括：第一壳体(13)和与所述第一壳体(13)固定连接的第二壳体(14)，所述窗口(4)设置在所述第一壳体(13)上，所述阳极杆(31)的所述第一端设置在所述第一壳体(13)的内部，所述阳极杆(31)的所述第二端和所述液冷管(331)的所述第二端均伸出至所述第二壳体(14)的外部，所述阴极壳体(21)与所述第一壳体(13)固定连接。
5.根据权利要求4所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述阳极组件(3)还包括转接环(35)，所述转接环(35)的顶部套设在所述凸台(312)底部的外部，所述转接环(35)的底部与所述第二壳体(14)的第一端固定连接。
6.根据权利要求4所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述第一壳体(13)通过连接部(15)与所述第二壳体(14)的第二端连接。
7.根据权利要求1所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述阳极靶(32)呈倾斜设置，所述阴极(22)和所述窗口(4)均朝向所述阳极靶(32)，且所述电子束流射向所述阳极靶(32)的第一方向与所述x射线射出所述窗口(4)的第二方向垂直。
8.根据权利要求7所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述阳极靶(32)的中心点与所述窗口(4)的中心点的连线(36)与所述阴极组件(2)的中心线(24)垂直，所述阴极组件(2)的所述中心线(24)穿过所述阳极靶(32)的所述中心点。
9.根据权利要求1所述的微焦点x射线管，其特征在于，所述阳极杆(31)的所述第一端靠近所述阳极靶(32)的周向边缘位置设置有圆角部(313)。
【专利技术属性】
技术研发人员：张超，薛延波，王鹏，吴祥，
申请(专利权)人：俐玛精密测量技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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