X射线管的制作方法

文档序号:17230784发布日期:2019-03-30 07:55阅读:1028来源:国知局
X射线管的制作方法

本实用新型涉及增大及均匀X射线管辐射角的技术,具体涉及X射线管及增强定向其辐射角的方法。



背景技术:

辐射角是X射线管的重要参数,关系到最终成像能够探测的面积。而辐射角内的均匀性,影响成像的质量。对于最终使用时,都是相当重要的参数。

如图1,其中15为电子束。目前普通的X射线管的辐射窗14设置在X射线管的外壳11的侧壁,其外壳11具有空腔,空腔两端分别具有第一开口16、第二开口17。反射靶13安装于阳极12,阳极12安装有反射靶13的那端从第二开口17伸入空腔内,反射靶13的靶面朝向辐射窗14。电子束从第一开口16方向沿空腔的轴向方向射入该空腔内,并轰击反射靶13的靶面,产生的X射线从辐射窗14输出。

目前普通的X射线管的辐射窗都正对着定向反射靶,辐射角都在30°-50°×60°左右,而且射线量的最强方向垂直于电子束方向,而打在反射靶上产生射线再出射的时候会根据距离不同,被反射靶的靶面衰减,由于在斜着贴着靶面方向衰减最多,所以有足跟效应,即越靠近靶面方向射线量越小。由于足跟效应,传统射线管有效辐射角内的均匀性很差,向靶面的方向衰减很快。真正均匀的径向辐射角只有20°左右。参见图2,假如采用傻瓜式传统结构强行制作120°的辐射角的X射线管,由于辐射窗14设在X射线管的外壳11的侧壁的缘故,辐射窗14开设的尺寸较大,考虑到需要避开辐射角,使得X射线管的阳极安装有反射靶那部分会干涉辐射窗的封接,即无法封接辐射窗。

为此,期望寻求一种技术方案,已至少减轻上述问题。



技术实现要素:

为解决现有技术存在的问题,本实用新型采用下述技术方案。

一种X射线管,包括:

外壳,其包括呈圆柱状的空腔;

辐射窗,其设置于该空腔的一端开口;

靶,其设置于该空腔内,其靶面朝向所述辐射窗;

电子束射入通道,其设置于该外壳并由外向内延伸与该空腔连通,其出口位于该空腔侧壁并朝向该靶面;

其中,该X射线管的辐射角α=arctan(B/2A),其中,A为该靶面中心与辐射窗之间的距离,单位为mm;B为该辐射窗的宽度,单位为mm。

还包括屏蔽罩,该屏蔽罩设置于该空腔内并套装于该靶外,该出口向该靶方向延伸并穿过该屏蔽罩。

从所述出口射出的电子束垂直入射该靶面。

本实用新型具有下述有益技术效果。

本实用新型把阴极聚焦部分与靶呈90度角,周围配以屏蔽罩能更好地均匀电场,保证高压性能。本实用新型辐射窗设置于圆柱状的空腔的一端开口而不是如现有技术那样设置在空腔的侧壁,使得辐射窗的大小不受圆周侧壁的结构限制,并且电子束从位于于圆柱状的空腔侧壁射向靶面而不是如现有技术那样沿空腔的轴向方向射入,并且通过X射线管的辐射角α=arctan(B/2A),在B一定的条件下,控制靶面中心与辐射窗之间的距离,使得辐射角α达到所需的辐射角度,比如,这样使辐射角能达到110°×120°,甚至更大,相对于现有技术,能够增大辐射角。电子束偏转后,垂直入射靶面,轫致辐射最强方向垂直于电子束方向,所以是沿靶面方向最强,向电子束平行方向逐渐减弱,再加上从靶面出射的衰减是沿靶面方向最强,向垂直方向减弱,两个作用互相抵消,削弱了足跟效应的影响,使辐射角内辐射量均匀。本实用新型能使辐射角变大,且靶到辐射窗的距离也短,使其大辐射角能得到充分应用。本实用新型能使辐射角更均匀。

附图说明

图1为现有的一种X射向管的辐射角图示意图。

图2为假定现有的一种X射向管的设置大辐射角的结构示意图。

图3为本实用新型的一种X射向管的结构示意图。

图4为图3的局部放大图(辐射角图示意图)。

图5为辐射角示意图。

具体实施方式

为能详细说明本实用新型的技术特征及功效,并可依照本说明书的内容来实现,下面对本实用新型的实施方式进一步说明。

除非特别说明,本文中术语“第一”、“第二”等不限制与之搭配的术语的顺序、次序、性质等,不代表与之搭配的术语的重要性。本文中,定向相对的是圆周周向,就是圆筒状的辐射窗,可以应用在特定场景;增强的含义不仅包括增大还包括更均匀。

图3、4示例性示出本实用新型众多实施例中的一种X射线管的实施例。该X射线管包括外壳21、阳极22、靶23、辐射窗24、电子束射入通道26、管芯28、接线盖板29。

外壳21包括呈圆柱状的空腔211、第一开口212、第二开口213。空腔211的一端形成第一开口212,空腔211的另一端形成第二开口213。

靶23安装于阳极22的一端,阳极22安装有靶23的那一端从第二开口213伸入进入空腔211,从而将靶23设置于空腔211内,靶23的靶面朝向第一开口212。靶23的靶面相对于空腔211的轴线倾斜,即靶23的靶面与空腔211的轴线的角度为锐角。

辐射窗24设置于空腔的一端开口即第一开口212,靶23的靶面朝向辐射窗24。较佳的,辐射窗24将第一开口212密封封堵。

电子束射入通道26设置于外壳21,其由外向内延伸与空腔211连通,其出口261位于空腔211侧壁并朝向靶23的靶面。

管芯28设置于外壳侧壁,其与电子束射入通道26连通。管芯28用于产生电子。

接线盖板29通过氩弧焊与管芯28封接连接。

管芯28产生的电子形成电子束25,电子束25从电子束射入通道26射入,偏转后并从电子束射入通道26的出口261射向靶23,该电子束与该靶面呈90度角即从出口261射出的电子束垂直入射该靶面,比如通过聚焦偏转使该电子束与该靶面呈90度角。

一并参见图5,X射线管的辐射角α通过公式α=arctan(B/2A)确定,该公式中,A为该靶面中心与辐射窗之间的距离,单位为mm;B为该辐射窗的宽度,单位为mm。例如,所需的辐射角为114°即α=114°,已知B=43.5mm,通过公式α=arctan(B/2A)得出A=14.0mm。

在一些实施例中,本实用新型还包括屏蔽罩27,屏蔽罩27设置于空腔211内并套装于靶23外,电子束射入通道26的出口261向靶23方向延伸并穿过屏蔽罩23,时电子束能够轰击在靶23的靶面。屏蔽罩27能更好地均匀电场。屏蔽罩27可以但不限于由金属制成。

一种增强定向X射线管辐射角的方法,包括以下步骤:

步骤一,制造外壳21,在外壳21上开圆柱状的空腔211,该空腔的一端具有开口;

步骤二,设置电子束射入通道26,在该外壳21开设由外向内延伸与该空腔211连通的电子束射入通道26,该电子束25射入通道的出口位于该空腔211侧壁;

步骤三,安装靶23,将靶安装于外壳的空腔内,靶面朝向该开口及该出口;

步骤四,安装辐射窗24,将辐射窗安装于该开口,并使辐射窗朝向该靶面,完成该X射线管;

步骤五,利用该X射线管,该X射线管的辐射角α=arctan(B/2A),其中,A为该靶面中心与辐射窗之间的距离,单位为mm;B为该辐射窗的宽度,单位为mm;在B一定的条件下,控制靶面中心与辐射窗之间的距离,使得辐射角达到所需的辐射角度。例如所需的辐射角度为110°×120°。

在上述步骤三之后、步骤四之前,还包括制作屏蔽罩27的步骤,该屏蔽罩27设置于该空腔内并套装于该靶外,该出口向该靶方向延伸并穿过该屏蔽罩。

从出口261射出的电子束垂直入射该靶面,即射向靶23的电子束与靶面呈90度角。

需要说明的是,上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再进行描述。

上面参照实施例对本实用新型进行了详细描述,是说明性的而不是限制性的,在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改,均在本实用新型的保护范围之内。

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