[發明專利]X射線管陽極

有效

• 申請號: 200980135881.5
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN102171782A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發明（設計）人: 愛德華.J.莫頓;拉塞爾.D.盧格;馬丁.亨特
• 申請（專利權）人: CXR有限公司
• 主分類號: H01J35/12
• 分類號: H01J35/12;H01J35/08
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王冉

技術領域

本發明涉及X射線管，特別地，涉及X射線管的陽極的冷卻。

背景技術

人們熟知提供一種X射線管，其包括電子源和金屬陽極，其中陽極相對于電子源為正電勢的。電場加速向著陽極發出的電子。當它們撞擊到陽極時，它們損失它們的動能的一些或者全部，損失的動能的大部分釋放為熱。該熱會降低靶極壽命，因此，通常冷卻陽極。傳統的方法包括：空氣冷卻，其中陽極典型地在地電位操作，熱通過空氣冷卻的散熱片傳導到周圍，并且旋轉陽極，其中照射點能夠在被再一次照射之前隨著它的轉動而冷卻。

在一些情形中，需要移動的X射線源，其通過沿著拱式的或者直線的陽極掃描電子束而產生。這些陽極可延伸到數米長度并且制造單獨一片的陽極通常是復雜且昂貴的。

發明內容

相應地，本發明的第一方面提供用于X射線管的陽極，其包括與剛性支承構件接觸的至少一個導熱的陽極區段以及安置來冷卻陽極的冷卻裝置。

優選地，冷卻裝置包括布置成傳送冷卻劑通過陽極的冷卻導管。該導管可包括容納在冷卻通道內的冷卻劑管，該冷卻劑管可以由陽極區段和支承構件限定。

優選地，陽極包括末端與末端對齊的多個陽極區段。這使得陽極能夠構建成比通過利用單獨一件的陽極容易地實現的長度更長的長度。每個陽極區段可涂有薄膜。薄膜可以覆蓋陽極區段的至少一個暴露表面并可以包括靶金屬。例如，膜可以是鎢、鉬、鈾和銀的任何一種的膜。施加金屬薄膜到陽極的表面上可以通過濺射涂覆、電鍍沉積和化學沉積的任何一種。或者，薄的金屬箔可銅焊到陽極區段上。薄膜可以具有30微米和1000微米之間，優選50微米和500微米之間的厚度。

優選地，陽極區段由具有高導熱率的材料如銅形成。剛性的支柱可優選地由不銹鋼制成。銅和不銹鋼的優秀的熱匹配意味著可以制造大的陽極區段，其在熱循環下具有小的變形并具有良好的機械穩定性。

多個陽極區段可螺釘連接到剛性的支柱上?；蛘?，剛性的支柱可利用機械壓力機卷邊(crimp)到陽極區段中。卷邊，特別地，如果用作將陽極區段附著到支柱上的唯一手段，減少需要的機械工序的數量并消除對螺釘的需要，而螺釘會引起氣體被存(trap)在螺釘的底部處的風險。

一體的冷卻通道可沿著支柱的長度延伸并可以要么切入到(cut?into)陽極區段中，要么切入到支柱中?；蛘?，通道可由切入到陽極區段和支柱二者中的對齊的凹槽形成。冷卻管可沿著冷卻通道延伸并可以包含冷卻液。優選地，管是退火銅管。冷卻通道可以具有正方形或者矩形橫斷面，或者，替代地，可以具有半圓形或者大致圓形的橫截面。圓整的(rounded)冷卻通道允許冷卻管和陽極之間的更好的接觸，因此提供更有效的冷卻。

冷卻液可通過絕緣管部分穿入到陽極中。絕緣管部分可以包括兩個具有銅焊的端蓋的陶瓷管，所述兩個陶瓷管在一端連接到不銹鋼板。該不銹鋼板可以具有通過它形成的兩個端口，每個絕緣管部分可以與其中一個端口對齊。板可以安裝到X射線管真空殼體中。陶瓷管可通過兩直角管接頭連接到冷卻通道并可以嵌入在陽極中。

附圖說明

現將參照附圖僅通過例子的形式描述本發明的實施例，其中：

圖1a是根據本發明的實施例的陽極的部分透視圖；

圖1b是根據本發明的進一步的實施例的陽極的部分透視圖；

圖2是通過根據本發明的進一步的實施例的卷邊到支柱的陽極區段的剖面。

圖3是通過根據本發明的進一步實施例的陽極的剖面，具有圓整末端的冷卻通道；

圖4示出用于將陽極區段卷邊到支柱的卷邊工具；

圖5示出用于圖1的陽極的冷卻劑管的連接結構；以及

圖6是通過用于根據本發明的進一步的實施例的冷卻劑管的連接結構的剖面。

具體實施方式

參照圖1a，根據本發明的一個實施例的陽極1包括多個導熱的陽極區段2，該陽極區段2通過螺釘6螺釘連接到支柱4形式的剛性的單一件的支承構件。冷卻通道8、10沿著陽極的長度在陽極區段和支柱之間延伸并包括布置成傳送冷卻液的管12形式的冷卻劑導管。

陽極區段22由金屬如銅形成并相對于電子源保持在高壓正電勢。每個陽極區段2具有帶角度的前表面14，該前面涂有適當的靶金屬例如鉬、鎢、銀或者鈾，該靶金屬選取來在當電子入射到其上時產生需要的X射線。這層靶金屬利用包括濺射涂覆、電鍍沉積、化學汽相淀積和燃燒噴霧涂覆的多種方法中的一種施加到前表面14上?；蛘?，具有50-500微米厚度的薄的金屬箔銅焊到銅陽極表面14上。