一种用于X射线管的新型电子收集器结构的制作方法

一种用于x射线管的新型电子收集器结构
技术领域
1.本发明涉及x射线管技术领域，具体为一种用于x射线管的新型电子收集器结构。


背景技术：

2.x射线管是利用高速电子撞击金属靶面产生x射线的真空电子器件，按照产生电子的方式，x射线管可分为充气管和真空管两类，x射线管包含有阳极和阴极两个电极，分别用于用于接受电子轰击的靶材和发射电子的灯丝，两极均被密封在高真空的玻璃或陶瓷外壳内，x射线管供电部分至少包含有一个使灯丝加热的低压电源和一个给两极施加高电压的高压发生器，当钨丝通过足够的电流使其产生电子云，且有足够的电压(千伏等级)加在阳极和阴极间，使得电子云被拉往阳极，此时电子以高能高速的状态撞击钨靶，高速电子到达靶面，运动突然受到阻止，其动能的一小部分便转化为辐射能，以x射线的形式放出，以这种形式产生的辐射称为轫致辐射，改变灯丝电流的大小可以改变灯丝的温度和电子的发射量，从而改变管电流和x射线强度的大小，改变x光管激发电位或选用不同的靶材可以改变入射x射线的能量或在不同能量处的强度，由于受高能电子轰击，x射线管工作时温度很高，需要对阳极靶材进行强制冷却。
3.然而，现有的x射线管缺少一个稳定耐高温的电子收集器，使得背散射电子最终还是会轰击到阳极，产生的热量沉积在阳极组件，同时伴随着焦外辐射，产生无用的杂乱x射线，同时有些热导率高的材料熔点不一定高，在背散射电子轰击到电子收集器上，会造成局部温度过高，甚至超过材料的熔点，造成蒸发，结构不稳定甚至真空泄露的问题，大大降低了实用性。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种用于x射线管的新型电子收集器结构，以解决上述背景技术中提出的现有的x射线管缺少一个稳定耐高温的电子收集器，使得背散射电子最终还是会轰击到阳极，产生的热量沉积在阳极组件，同时伴随着焦外辐射，产生无用的杂乱x射线，同时有些热导率高的材料熔点不一定高，在背散射电子轰击到电子收集器上，会造成局部温度过高，甚至超过材料的熔点，造成蒸发，结构不稳定甚至真空泄露的问题，大大降低了实用性的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于x射线管的新型电子收集器结构，包括阳极靶盘，所述阳极靶盘的上端设置有电子收集器，所述电子收集器的外侧设置有电子收集器耐高温衬层，所述电子收集器的上端设置有阴极，所述电子收集器和阴极之间产生电子束轨迹。
6.优选的，所述电子收集器采用碗状结构设计，提高背散射电子收集效率，不会对电子束焦点产生过大影响。
7.优选的，所述电子收集器耐高温衬层采用钨材料，提高耐高温的效果。
8.优选的，所述电子收集器耐高温衬层采用碗状结构设计，所述电子收集器和电子
收集器耐高温衬层之间焊接连接，形成一个接触良好的整体结构，有利于散热。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
10.1、该用于x射线管的新型电子收集器结构，通过电子收集器的设置，将电子收集器设计成碗状结构，电子收集器可以减少在阳极靶盘上的热量沉积和产生杂乱x射线，同时碗状结构内侧的弧形表面可以提高背散射电子收集效率，也不会对电子束焦点产生过大影响。
11.2、该用于x射线管的新型电子收集器结构，通过电子收集器耐高温衬层的设置，耐高温衬层的表面可以接受背散射电子的轰击不至于熔化，有利于收集器的散热，不至于收集器整体温度过高，同时将电子收集器耐高温衬层和电子收集器通过焊接的方式形成一个接触良好的整体结构，有利于散热，可以大幅度提高x射线管电子收集器能够承受的热功率密度，从而提高x射线管的功率，提高窗口或者x射线管的寿命。
附图说明
12.图1为本发明主视结构示意图；
13.图2为本发明电子收集器立体结构示意图一；
14.图3为本发明电子收集器立体结构示意图二。
15.图中：1、阳极靶盘；2、电子收集器；3、电子收集器耐高温衬层；6、阴极；7、电子束轨迹。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1-3，本发明提供技术方案：一种用于x射线管的新型电子收集器结构，包括阳极靶盘件1，阳极靶盘1的上端设置有电子收集器2，电子收集器2的外侧设置有电子收集器耐高温衬层3，电子收集器2的上端设置有阴极6，电子收集器2和阴极6之间产生电子束轨迹7；
18.电子收集器2采用碗状结构设计，提高背散射电子收集效率，不会对电子束焦点产生过大影响，电子收集器耐高温衬层3采用钨材料，提高耐高温的效果，电子收集器耐高温衬层3采用碗状结构设计，电子收集器2和电子收集器耐高温衬层3之间焊接连接，形成一个接触良好的整体结构，有利于散热。
19.工作原理：首先，x射线在轰击阳极靶盘1的过程中，只有很小一部分电子能量转化成了x射线，绝大部分能量转化为了热量，转化成热量电子能量中大约有一半左右的能量是背散射电子带走和沉积的，电子束轰击到阳极靶盘1上，会发生背散射，背散射的电子最终转变成热量，通过碗状结构的电子收集器2，可以提高背散射电子收集效率，也不会对电子束焦点产生过大影响，也可以减少在阳极靶盘1上的热量沉积和产生杂乱x射线，同时在x射线在轰击阳极靶盘1的过程中产生的热量会通过电子收集器耐高温衬层3，电子收集器耐高温衬层3的表面可以接受背散射电子的轰击不至于熔化，有利于收集器的散热，不至于收集
器整体温度过高，从而提高x射线管的功率和寿命。
20.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。


技术特征：
1.一种用于x射线管的新型电子收集器结构，包括阳极靶盘(1)，其特征在于：所述阳极靶盘(1)的上端设置有电子收集器(2)，所述电子收集器(2)的外侧设置有电子收集器耐高温衬层(3)，所述电子收集器(2)的上端设置有阴极(6)，所述电子收集器(2)和阴极(6)之间产生电子束轨迹(7)。2.根据权利要求1所述的一种用于x射线管的新型电子收集器结构，其特征在于：所述电子收集器(2)采用碗状结构设计。3.根据权利要求1所述的一种用于x射线管的新型电子收集器结构，其特征在于：所述电子收集器耐高温衬层(3)采用钨材料。4.根据权利要求1所述的一种用于x射线管的新型电子收集器结构，其特征在于：所述电子收集器耐高温衬层(3)采用碗状结构设计，所述电子收集器(2)和电子收集器耐高温衬层(3)之间焊接连接。

技术总结
本发明公开了一种用于X射线管的新型电子收集器结构，包括阳极靶盘，所述阳极靶盘的上端设置有电子收集器，所述电子收集器的上端设置有阴极，所述电子收集器和阴极之间产生电子束轨迹。该用于X射线管的新型电子收集器结构，将电子收集器设计成碗状结构，电子收集器可以减少在阳极靶盘上的热量沉积和产生杂乱X射线，同时碗状结构内侧的弧形表面可以提高背散射电子收集效率，也不会对电子束焦点产生过大影响，耐高温衬层的表面可以接受背散射电子的轰击不至于熔化，同时将电子收集器耐高温衬层和电子收集器通过焊接的方式形成一个接触良好的整体结构，可以大幅度提高X射线管电子收集器能够承受的热功率密度，从而提高X射线管的功率和寿命。的功率和寿命。的功率和寿命。


技术研发人员：谷胜栋
受保护的技术使用者：科罗诺司医疗器械（上海）有限公司
技术研发日：2021.06.25
技术公布日：2022/12/26