专利名称：具有外靶式阳极体的工业用x射线管的制作方法
技术领域：
本实用新型为无损探伤检测仪器使用的x射线管的设计与制造技术领域。
x射线管是工业上使用的无损探伤检测仪器的主要部件，是产生和输出x射线的主要器件，在过去和目前经常使用的此类x射线管主要有两种，一种是玻璃管式，一种是波纹陶瓷管式的x射线管；玻璃管式的x射线管应用历史较长，生产制造工艺成熟，制造容易，成本低，但强度低，易碎，内部结构不合理，阳极体小，散热体小，阳极的散热不好，影响使用寿命，发生x射线的聚焦点在玻璃壳体内，内压大，整体防护困难，聚焦点较高，使探伤仪整机无法透照某些试件的角落及边缘部位；波纹陶磁管式的x射线管强度高，耐压好，不易碎，内部结构合理，发生x射线的聚焦点在壳体外，整体防护好，散热好，性能指标高，寿命长，但制造工艺十分复杂，制造难度极大，成品合格率很低，价格昂贵，无法批量生产和大范围推广应用。
本实用新型的发明目的就是针对现有技术的不足，根据玻璃管式和波纹陶瓷管式x射线管的特点，利用它们的优点，使二者相结合，产生一种新的结构形式，即采用玻璃管式x射线管的玻璃壳体和波纹陶瓷管式x射线管的内部结构，使产生x射线的阳极体置于壳体外部，且加大散热体，使此种新结构形式的x射线管具有制造容易、成本低、性能指标高、散热好、整体防护好、寿命长，即以玻璃管式的价格做出具有波纹陶瓷管式的性能的x射线管。
本实用新型主要结构包括壳体、阳极体、阴极体、散热体、阴极帽、导线；其特征在于所述的壳体1的左端装有阳极体2，阳极体2的外部装有散热体5，阳极体2右端伸入壳体1内，阳极体2的左端置于壳体1、散热体5外部，壳体1的右端内部装有阴极体3，壳体1的右端外部装有阴极帽4，阴极帽4外部接导线6；所述阳极体2结构为右端内部有电子束接收通道16，并联通左端的靶腔14，靶腔14内装有靶体13，靶体13的斜面上装有阳极钨靶11，靶体13的左端有固定螺孔17，靶腔14的下方联通射线窗口15，射线窗口15内装有铍隔板12；所述的阴极体3结构为内部中间位置有聚射罩20，聚射罩20内有两处穿线孔22，聚射罩20左端联通灯丝腔23，灯丝腔23联通电子束聚射通道24，灯丝腔23、电子束聚射通道24均置于阴极体3左端内部，灯丝19在接线腔21内与导线6的一端相联，通过穿线孔22进入灯丝腔23，盘成螺旋形后，经过穿线孔22的另一孔进入接线腔21内与导线6接通。
所述的散热体5为圆盘形，结构为内部为圆孔并与阳极体2的外圆部配合联结，左端面均布6个固定螺孔26，左端面有圆环形密封槽18；所述的壳体1，为玻璃体的圆长壳形，结构为内部为真空腔8，左端为阳极接盘7，右端为抽气嘴9和外接头10；本实用型的工作原理为当阳极体2和阴极体3之间加上200千伏的加速高压和导线6接通电源后，联通灯丝19，使电能进入阴极帽4及灯丝腔23，灯丝19即产生电子束25，电子束25通过电子束聚射通道24进入壳体1的真空腔8，对准阳极体2的电子束接收通道16，然后由此进入靶腔14，电子束25撞击阳极钨靶11，并产生x射线，阳极钨靶11的中心线对准射线窗口15、铍隔板12的中心线，x射线经此传输给探伤仪器使用，灯丝19施放的大量热能经散热体5排出壳体1，保证了壳体1的真腔8内的温度正常，从而完成了x射线的产生过程。
本实用新型与现有技术相比具有明显的先进性，由于采用了玻璃管式的x射线管的壳体及波纹陶瓷管式的x射线管的阳极体、散热体结构，使产生x射线的阳极体置于壳体1外部，且加大散热体5，从而弥补了各自原有技术的不足，使此种新结构形式的x射线管具有制造容易、成本低、性能好、散热好、整体防护好、使用寿命长，可广泛用于无损探伤检测仪器，还可在医疗器械中使用，用作x射线透视、照相、CT、B超、彩超、及医学中的诊断、检测、治疗。
图1为具有外靶式阳极体的工业用x射线管的主视图。
图2为图1的A-A剖面整体结构图。
图3为图1的B-B剖面阴极体端面图。
以下结合附图对本实用新型做进一步说明图1、2所示，具有外靶式阳极体的工业用x射线管的壳体1的外壳用强度好的无色透明的玻璃制作，左端有阳极接盘7，阳极接盘7与玻璃壳体1用可阀合金焊牢、密封，右端有抽气咀9、外接头10，当阳极体2、阴极体3、导线6装配完成及密封后，由抽气咀9抽出壳体内的空气后封牢，玻璃壳体1内形成真空腔8，真空腔8内的真空度为10-6-10-7乇，以增强耐压性和绝缘性。
图2所示，阳极体2右端由阳极接盘7的中间通孔伸入壳体1内，并与阳极接盘7的中间通孔用银焊焊牢、密封，阳极体2中部与散热体5的内孔相配合，并用银焊焊牢密封，阳极体2的x射线发生部位在壳体1和散热体5的外部，阳极体2内的电子束接收通道16一定要对准电子束聚射通道24，靶腔14内装有靶体13，在靶体13的斜面上装有阳极钨靶11，阳极钨靶11由钨元素制作，并接收电子束25的撞击，阳极钨靶11的中心线一定要对准射线窗口15的中心线，从而保证由电子束25撞击阳极钨靶11产生的x射线能准确无误的施放到外部，射线窗口15内镶有铍隔板12，铍隔板12由铍元素制作，能使x射线在此铍隔板12过滤掉一部份波长较长的无用的软射线，然后由射线窗口15排出。
图2、3所示，阴极体3装在壳体1的右端内部，灯丝19中间盘成螺旋形，两端伸出支脚，在灯丝腔23内两支脚分别插入穿线孔22，进入接线腔21，与导线6的正、负极焊接联通，阴极体3与壳体1在真空腔8内与抽气咀9，外接头10的内壁用可阀合金焊牢，灯丝19经过穿线孔22进入灯丝腔23盘成螺旋形的目的是增强电能释放能量，灯丝19产生的电子束25经电子束聚射通道24进入真空腔8，然后进入阳极体2的电子束接收通道16，聚射罩20装在阴极体3的中部，是阴极体3施放电子束的主要零件。
图2所示散热体5由铜质材料制作，左端面上均布6个固定螺孔26、密封槽18，右端与壳体1的阳极接盘7联结并用银焊焊牢、密封，中间孔部套在阳极体2的外经上，并用银焊焊牢密封，由于阴极体3的灯丝19产生的电子束25撞击阳极钨靶11后产生巨大的动能，并随之产生大量热量，99％的热量要由散热体5散出，1％的电能由电子束25撞击阳极钨靶11转换成x射线，散热体5通过阳极接盘7、阳极体2接收壳体1内的热量，由于散热体5由铜质材料制作，极易传热和导热，故此能很好的接收热量并把接收来的热量由探伤仪的风机抽出体外和散失，由于散热体5比现有技术的散热体加大，从而保证了壳体1内的99％的热量能很好的排出，也就保证了x射线管的正常运行。x射线管置于探伤仪的布满保护铅皮的壳体内，从而保证了探伤仪的使用安全。
阴极3的灯丝19为6V，加速电压高达200千伏以上，工作时，阳极体2和阴极体3之间加上200千伏的加速高压与导线6的电源必须同时接通，从而可保证射线管正常运行。
图2所示阴极帽4套在壳体1的抽气咀9、外接头10的外部并用可阀合金焊牢或粘牢，导线6穿过阴极帽4、壳体1进入阴极体3的接线腔21内与灯丝19联结，导线6与壳体1的联结用银焊焊牢并密封。阴极帽4还有保护抽气咀9不被破坏的作用。
权利要求1.具有外靶式阳极体的工业用x射线管，主要结构包括壳体、阳极体、阴极体、散热体、阴极帽、导线，其特征在于所述的壳体(1)的左端装有阳极体(2)，阳极体(2)的外部装有散热体(5)，阳极体(2)右端伸入壳体(1)内，阳极体(2)左端置于壳体(1)、散热体(5)外部，壳体(1)的右端内部装有阴极体(3)，壳体(1)的右端外部装有阴极帽(4)，阴极帽(4)外部接导线(6)，壳体(1)内为真空腔(8)。
2.根据权利要求1所述的具有外靶式阳极体的工业用x射线管，其特征在于所述的阳极体(2)右端内部设有电子束接收通道(16)，并联通左端的靶腔(14)，靶腔(14)内装有靶体(13)，靶体(13)的斜面上装有阳极钨靶(11)，靶体(13)的左端有固定螺孔(17)，靶腔(14)的下方联通射线窗口(15)，射线窗口(15)内装有铍隔板(12)。
3.根据权利要求1所述的具有外靶式阳极体的工业用x射线管，其特征在于所述的阴极体(3)内部中间位置装有聚射罩(20)，聚射罩(20)内有两处穿线孔(22)，聚射罩(20)右端为接线腔(21)，聚射罩(20)的左端联通灯丝腔(23)，灯丝腔(23)联通电子束聚射通道(24)，灯丝(19)在接线腔(21)内与导线(6)的一端相联，通过穿线孔(22)进入灯丝腔(23)后盘成螺旋形，经过穿线孔(22)的另一孔进入接线腔(21)内与导线(6)接通。
4.根据权利要求1所述的具有外靶式阳极体的工业用x射线管，其特征在于所述的散热体(5)为圆盘形，内部为圆孔并与阳极体(2)的外圆部配合联结，左端面均布(6)个固定螺孔(27)，左端面有圆环形密封槽(18)。
5.根据权利要求1所述的具有外靶式阳极体的工业用x射线管，其特征在于所述的壳体(1)为玻璃体的圆长壳形，内部有真空腔(8)，左端为阳极接盘(7)，右端为抽气咀(9)和外接头(10)。
专利摘要具有外靶式阳极体的工业用X射线管为一种无损探伤检测仪器使用的X射线管,主要由壳体、阳极体、阴极体、散热体组成,它采用普通玻璃管式的X射线管的壳体和波纹陶瓷管式X射线管的内部结构,使产生X射线的部位置于壳体外,且加大散热体,大大提高了此类X射线管的性能,使之耐压好、散热好、寿命长、整体防护好、制造容易、成本低、易推广,可广泛用于工业材料、设备、器械的无损探伤、检测,还可利用此种技术在医疗中扩展使用,用作X线透视、照相、CT、B超、彩超及医学中的诊断、检测、治疗。
文档编号H01J35/00GK2298601SQ9721739
公开日1998年11月25日 申请日期1997年5月14日 优先权日1997年5月14日
发明者任壮喜, 李英儒 申请人:时代集团公司太原研究所