[發(fā)明專利]一種用于X射線CT管的陽極組件

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• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN108766861A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 王嘯;方奇;葉華偉;汪上杰;徐偉梁;曹斌
• 申請（專利權）人: 麥默真空技術無錫有限公司
• 主分類號: H01J35/10
• 分類號: H01J35/10;H01J35/16
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本發(fā)明提供了一種用于X射線CT管的陽極組件，屬于醫(yī)療器械技術領域。所述用于X射線CT管的陽極組件包括陽極靶盤和套在陽極靶盤上的管殼，陽極靶盤上開有多個圓環(huán)槽，管殼具有與圓環(huán)槽數量相同的圓環(huán)。通過圓環(huán)和圓環(huán)槽相契合，有效增加輻射面積，提高了熱輻射散熱效率。進一步的，在管殼的底部單獨采用水基冷卻回路，與現有的油冷卻回路共存，從而實現更高的散熱效率。

技術領域

本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術領域，特別涉及一種用于X射線CT管的陽極組件。

背景技術

CT（Computed Tomography）即X射線計算機斷層攝影，是現代醫(yī)療中不可或缺的醫(yī)學診斷手段。CT系統(tǒng)的核心器件是X射線CT管。X射線CT管通過對陰極燈絲進行加熱激發(fā)出熱電子，并在陰極和陽極之間的加速電場作用下，高速撞擊到靶面，從而產生X射線。這部分能量僅占據總能量的1%，而剩余約99%的能量全部轉化為熱能。因此，靶盤上受電子撞擊的部位升溫很快。通常陽極靶盤在真空管殼內進行高速旋轉，這樣可以將熱量分散到整個靶盤從而避免局部過熱。在高真空高溫條件下，靶盤上的熱量主要通過熱輻射傳遞給真空管殼，由流經真空管殼的循環(huán)冷卻液帶走。CT管工作時，靶盤整體溫度超過1200℃，靶盤焦點軌跡溫度超過2000℃，靶盤焦斑處溫度超過2600℃；其陽極軸承主要采用銀或鉛干潤滑軸承，軸承滾珠的極限工作溫度分別對應450℃和350℃，因此CT管的熱量管理至關重要。如果散熱不及時，會造成靶盤在焦斑處局部過熱引起金屬靶面蒸發(fā)，進而導致管芯打火；或者造成滾珠軸承中的滾珠過熱，使其涂層損害從而導致軸承卡死，兩種現象都直接導致CT管故障。

圖1示出了現有技術中，普通CT管的靶盤設計和冷卻方式的示意圖。靶盤由金屬靶面和石墨焊接組成，電子束撞擊金屬靶面產生的熱量傳導到石墨上，并輻射到真空管殼上。CT管冷卻系統(tǒng)的冷卻液在管芯外圍流動吸收真空管殼上的熱量，再通過冷卻組件的油泵的壓力循環(huán)出來，最終與環(huán)境空氣進行熱交換冷卻。但是由于石墨靶盤和真空管殼的輻射面積有限，輻射效率低。因此，普通CT管的管芯總體散熱效率較低，一方面在大功率長時間加載時，易造成靶盤或滾珠過熱，引發(fā)管芯打火或軸承卡死的現象，從而影響CT管的壽命；另一方面導致CT整機兩次掃描之間需要大量的等待時間，影響了整機系統(tǒng)的工作效率。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于X射線CT管的陽極組件，以解決現有的陽極組件散熱能力差，影響CT管使用壽命的問題。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種用于X射線CT管的陽極組件，包括陽極靶盤和套在所述陽極靶盤上的管殼，所述陽極靶盤上開有多個圓環(huán)槽，所述管殼具有與圓環(huán)槽數量相同的圓環(huán)。

可選的，所述圓環(huán)槽與所述圓環(huán)一一契合。

可選的，所述陽極靶盤和所述管殼保持相同的電位。

可選的，所述管殼的底部中設有兩個半圓環(huán)形通路，并用蓋板密封連接。

可選的，所述管殼的底部開有兩個開口，用于流入和流出冷卻液。

可選的，所述管殼和陽極靶盤同時接地。

可選的，所述冷卻液為水基冷卻液，其成份包括乙二醇、去離子水、防腐劑和防銹劑。

可選的，所述管殼中圓環(huán)的材質為鉬，其表面等離子噴涂氧化鋁鈦。

可選的，所述氧化鋁鈦為AT13或AT40。

可選的，所述管殼中圓環(huán)的材質為不銹鋼，其表面做燒氫黑化處理。

在本發(fā)明中提供了一種用于X射線CT管的陽極組件，包括陽極靶盤和套在陽極靶盤上的管殼，陽極靶盤上開有多個圓環(huán)槽，管殼具有與圓環(huán)槽數量相同的圓環(huán)。通過圓環(huán)和圓環(huán)槽相契合，有效增加輻射面積，提高了熱輻射散熱效率。使CT管可承載更長的連續(xù)掃描時間，相應的整個CT機的可連續(xù)工作時間更長；另外延緩部件老化，延長CT管的使用壽命，節(jié)省了維修和更換費用，具有極高的商業(yè)價值。