專利名稱：陰極移位式x光管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種X光管。
現(xiàn)有的X光管無論是應(yīng)用在醫(yī)療設(shè)備上或是應(yīng)用在工業(yè)探測設(shè)備上的，其結(jié)構(gòu)都是由陽極靶和裝有燈絲的陰極相對，封裝在一個真空的玻殼之內(nèi)，給陰極燈絲加電壓后發(fā)出電子束，轟擊在陽極靶面上，形成X射線，從陽極側(cè)面射出，照射在被測人體或物體上，此種結(jié)構(gòu)的X光管其陰極都是固定不動的，因此其照射的面是有限的，光源只能是單點(diǎn)固定式輻射源。由于X光光源點(diǎn)的固定，使X光的應(yīng)用受到嚴(yán)重局限。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域除X射線治療和一般透視外的更多應(yīng)用是包括電子計(jì)算機(jī)斷層掃描裝置(CT機(jī))在內(nèi)的人體攝像。在普通的X光斷層攝像中，為了排除不必要部位的固定重疊，采用X光光源與照像底片或探測器做反向同步移位或同向同步旋轉(zhuǎn)。這樣的操作要求X光管要有一定角度的弧形運(yùn)動，伴隨而來的是要求隨X光光源同時旋動的還有供陰極加熱的燈絲電源線，和幾萬至幾十萬伏的高壓電源線。帶來的問題是，因其不靈活而造成的攝像周期長，整機(jī)笨重，體積大，成本高，耗能多；且使被照射的患者接受的X射線累計(jì)照射量大。在CT機(jī)的攝像中，除精度高，旋角大之外，因運(yùn)作相同，存在的問題也是同樣的；并且還有一個突出的問題是由于CT攝像往往多層才獲宏觀印象，故照射時間長，為此需以縮短周期來實(shí)現(xiàn)，但其掃描速度卻一直上不去，因此使得發(fā)展至今的前四代CT機(jī)一直診斷不了應(yīng)在毫秒時間內(nèi)攝像的心血管系統(tǒng)的疾病。在工業(yè)上X光的應(yīng)用也因X光管的這種結(jié)構(gòu)受到局限。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能利于X光應(yīng)用，使X光光源能夠移動的陰極移位式的X光管。
本實(shí)用新型的X光管，其結(jié)構(gòu)是在真空的玻璃殼內(nèi)有陽極組合和陰極組合兩大部分。陽極組合有靶面、靶體、靶腔、靶樁和冷卻水入出口管；陰極組合有陰極移位盤、陰極、電子集束屏、彈簧刷片、電源滑環(huán)、陰極移位盤軸桿、陰極電源、電源引線和玻璃殼外的電動機(jī)定子，陰極移位盤可以旋動并可作為任何形式的普通電動機(jī)的轉(zhuǎn)子。陰極(燈絲)裝在陰極移位盤上與陽極靶面相對并隨陰極移位盤一起移動。陽極靶面形狀隨要求X光的輻射方向不同而不同，當(dāng)要求X光向心內(nèi)輻射時；陽極靶體呈弧形或全周環(huán)形，靶面為內(nèi)向形錐面，當(dāng)要求X光向外周輻射時，陽極靶面呈外向形錐面。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實(shí)用新型的內(nèi)容。


圖1為本實(shí)用新型向外周輻射X光的陰極移位式X光管結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的陰極及集束屏局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型向外周輻射全周X光的原理示意圖；圖4為本實(shí)用新型向心內(nèi)輻射X光的陰極移位式X光管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型向心內(nèi)輻射X光的原理示意圖；圖中[1]靶面，[2]靶體，[3]靶腔，[4]靶樁，[5]冷卻水管，[6]陰極(燈絲)，[7]電子集束屏，[8]彈簧刷片，[9]陰極移位盤，[10]銅滑環(huán)，[11]軸桿底樁，[12]燈絲引線，[13]電機(jī)定子，[14]玻璃殼，[15]冷卻水出入口，[16]陽極底板，[17]支撐輪軸承，[18]驅(qū)動槽輪，[19]電動機(jī)轉(zhuǎn)子，[20]轉(zhuǎn)子軸承，[21]轉(zhuǎn)子軸桿，[22]轉(zhuǎn)子玻璃罩，[23]支撐輪，[24]支撐輪軸桿。
下面以實(shí)施例進(jìn)一步敘述本實(shí)用新型的內(nèi)容。
實(shí)施例1、向外周輻射X光的陰極移位式X光管。
如
圖1所示，在真空玻璃殼[14]內(nèi)裝有陽極組合和陰極組合兩部分。陽極組合有靶面[1]呈外向形錐面，靶體[2]，靶腔[3]，靶樁[4]，以及裝在靶樁[4]上的冷卻水管[5]；陰極組合有可以轉(zhuǎn)動的陰極移位盤[9]，裝在陰極移位盤[9]上的陰極燈絲[6]，電子集束屏[7]置于陰極燈絲[6]的兩側(cè)，陰極移位盤[9]通過內(nèi)外滑環(huán)[10]安裝在軸桿底樁[11]上，陰極燈絲[6]的供電線通過滑環(huán)[10]并經(jīng)引線[12]與電源相接，在真空玻璃殼[14]外裝有定子[13]，陰極移位盤本身為轉(zhuǎn)子，定子[13]的位置與陰極移位盤[9]相對。當(dāng)陰極移位盤[9]轉(zhuǎn)動時，裝于其上的陰極燈絲[6]隨其轉(zhuǎn)動，由于陽極靶面[1]是外向形錐面，所以電子轟擊發(fā)生的X光都是向外輻射的。
實(shí)施例2、向心內(nèi)輻射X光的陰極移位式X光管。
如圖4所示，玻璃殼[14]內(nèi)為一個真空腔，其內(nèi)在一個弧形或全周環(huán)形的金屬陽極板[16]上附有一個由高溫金屬材料(如鎢)制成的陽極靶體[2]，且與底板有一個特定角度，(如12°-40°)，與靶面[1]相對有一個陰極移位盤[9]，陰極移位盤[9]上裝有一個或多個陰極(燈絲)[6]，陰極移位盤[9]是通過玻璃罩[22]內(nèi)側(cè)的電動機(jī)轉(zhuǎn)子[19]和外側(cè)電動機(jī)定子[1 3]組成的普通的電動機(jī)，經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸桿[21]和驅(qū)動槽輪[18]來驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的，所以陰極[6]隨陰極移位盤的旋動而改變位置，并總是保持在與圓環(huán)陽極靶面相對的圓的位置。電子集束屏[7]置于陰極[6]兩側(cè)，用以約束電子，提高射線效率。當(dāng)陰極燈絲通電加熱后放射電子，若同時在陽極靶[2]與陰極[6]之間加有相應(yīng)的高電壓，產(chǎn)生電流，則在電子集束屏[7]的狹縫口相對的陽極靶面上產(chǎn)生X光。因其靶面為內(nèi)向形錐面，所以產(chǎn)生的X光是向內(nèi)輻射的。當(dāng)陰極移位盤[9]旋動而改變位置時，則將使X光點(diǎn)移位，當(dāng)陰極移位盤帶動陰極(燈絲)連續(xù)旋動，則在靶面上產(chǎn)生出任何角度的X光光束。陰極移位盤[9]依靠支撐輪[23]、支撐輪軸桿[24]和支撐輪軸承[17]的支撐。對陰極移位盤的支撐可有多種形式，可為機(jī)械式，也可為磁式(如磁懸浮式等)。產(chǎn)生使陰極移位盤旋動的動力也可有多種形式，如電動機(jī)全部在真空腔內(nèi)，或陰極移位盤本身附有電動機(jī)的轉(zhuǎn)子部分等。陰極燈絲的加熱電源和X光管陰極的負(fù)高壓電源是通過裝在陰極移位盤[9]上的滑環(huán)[10]，固定在玻璃殼的彈性刷片[8]，燈絲電源引線[12]由外電源供給的。
本實(shí)用新型的陰極移位式X光管可使光源移動，提供寬區(qū)X射線光源，可隨要求或用途不同而成弧形或環(huán)形，從而能隨陰極的移位區(qū)間來獲得不同范圍的各類徑向平面為主的向心內(nèi)或向心外輻射的X光束。此種X光管應(yīng)用于CT機(jī)中可大大提高掃描速度，使CT能用于心血管疾病的成像，且由于本實(shí)用新型陰極移位盤的旋動可由外電路調(diào)控，所以速度可控，取角定位可控，甚為方便。同時，本實(shí)用新型還具有高效節(jié)能、降低整機(jī)造價、提高可靠性、以及冷卻條件好，使用壽命長，被測體受X光射線的照射量小等多種優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種包含有真空玻殼、陽極組合和陰極組合在內(nèi)的陰極移位式X光管，其特征在于該陰極移位式X光管的陰極組合里還含有可以旋動的陰極移位盤，陰極裝在陰極移位盤上，與陽極靶面相對，真空玻殼外面裝有電機(jī)定子，陽極靶面形狀隨要求X光的輻射方向不同而不同，當(dāng)要求X光向心內(nèi)輻射時，陽極靶體呈弧形或全周環(huán)形，靶面為內(nèi)向形錐面；當(dāng)要求X光向外周輻射時，陽極靶面呈外向形錐面。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極移位式X光管，其特征在于所說的陰極裝在陰極移位盤上是指在陰極移位盤上裝有一個或多個陰極。
3.如權(quán)利要求1或2所述的陰極移位式X光管，其特征在于所說的陰極移位盤的旋動有兩種情況a．陰極移位盤本身為轉(zhuǎn)子與玻殼外面的定子組成普通的電動機(jī)；b．陰極移位盤通過玻殼內(nèi)側(cè)的電動機(jī)轉(zhuǎn)子和玻殼外側(cè)的定子組成的普通的電動機(jī)，經(jīng)由轉(zhuǎn)子軸桿和驅(qū)動槽輪的驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的。
4.如權(quán)利要求1所述的陰極移位式X光管，其特征在于所說的陰極移位盤的支撐方式可有多種形式a．機(jī)械式依靠支撐輪，支撐輪軸桿和支撐輪軸承支撐；b．磁式磁懸浮支撐。
5.如權(quán)利要求3所述的陰極移位式X光管，其特征在于所說的產(chǎn)生使陰極移位盤移位的動力可有多種方式a．電動機(jī)全部設(shè)在真空腔內(nèi)；b．陰極移位盤本身附有電動機(jī)轉(zhuǎn)子，真空玻璃殼外裝有電動機(jī)定子。
6.如權(quán)利要求2所述的陰極移位式X光管，其特征在于所說的陰極的加熱電源和陰極移位式X光管陰極的負(fù)高壓電源是通過裝在陰極移位盤上的滑環(huán)、固定在玻璃殼的刷片和燈絲電源引線由外電源供給的。
專利摘要一種X光管,由封裝在真空玻殼內(nèi)的陽極、電子集束屏和陰極移位盤等構(gòu)成,陰極固定在陰極移位盤上與陽極靶面相對并可隨陰極移位盤旋動,玻殼外面裝有電機(jī)定子,陰極移位盤本身為轉(zhuǎn)子,陽極靶面形狀隨要求X光的輻射方向不同而不同,當(dāng)要求X光向心內(nèi)輻射時,陽極靶面呈弧形或全周環(huán)形,當(dāng)要求X光向外周輻射時,陽極靶面呈錐形,此種X光管可使光源移動,提供寬區(qū)X射線光源,可隨陰極的移位區(qū)間來獲得不同范圍的各類徑向平面為主的向心內(nèi)或向心外輻射的X光束。此種X光管應(yīng)用于CT機(jī)中可大大提高掃描速度。
文檔編號H01J35/08GK2319918SQ9722547
公開日1999年5月19日 申請日期1997年6月20日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月20日
發(fā)明者徐懷宇 申請人:徐懷宇