[发明专利]一种准直可调制的X射线发生器

说明书

技术领域

本发明属于X射线发生器技术领域，具体涉及一种准直可调制、单一实体结构的X射线发生器，适用于基于X射线辐射成像的安全检测和医疗科研等领域。

背景技术

常规的X射线发生器通常包含高压电源、X射线管和冷却装置等，各部件相对独立，通过线缆和管道连接，中间环节多，占用空间大。所发出的X射线束多为锥状扇形，要么无法调制，要么调制方式繁杂笨重。尤其在冷却散热方面，常用的循环油冷或者循环水冷的散热方式容易渗漏，应用不便。

目前安检或者医疗设备都在朝着小型化、模块化和高效化的方向发展，为了实现这个目标，提出了一种准直可调制、单一实体结构的X射线发生器。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中存在的问题和缺陷的至少一个方面。

本发明的目的之一在于为了实现X射线辐射成像设备小型化、模块化与高效化的需求，提供一种准直可调制、单一实体结构的X射线发生器。

本发明的至少一个技术方案如下，一种准直可调制的X射线发生器，包括：

X射线源组件，包括具有阴极和阳极的X射线管以及前置准直器；

高压发生器，用于为X射线管的阴极和阳极之间提供直流高压以激发X射线束，其中，所述高压发生器布置于X射线管壳体的延展腔中；

准直调制装置，可旋转地设置在前置准直器的外侧，用于将扇形X射线束调制成连续的笔形X射线束；和

冷却装置，可独立地装配至X射线管，用于冷却X射线管中的阳极；

其中，所述X射线源组件、所述高压发生器、所述准直调制装置和所述热管冷却装置集成为一体结构。

根据本发明，X射线源组件包括布置在X射线管的阳极端侧的阳极散热底座；和布置在X射线管的阴极端侧的端盖和膨胀鼓膜，其中端盖与膨胀鼓膜配合以起到防漏和密封的作用。优选地，阳极散热底座内嵌有温度传感器和温度开关。

根据本发明的一个优选实施例，X射线源组件中的阳极散热底座具有传热接触面，用于与冷却装置接触以实现冷却。进一步地，冷却装置包括热管和散热基板；其中，热管布置在散热基板上，并且散热基板通过导热硅脂与阳极散热底座的传热接触面充分接触。可替换地，冷却装置可以只包括热管；其中，热管直接夹固至阳极散热底座的传热接触面。更进一步地，冷却装置还可以包括布置在热管上的散热鳍片和设置在散热鳍片上方的静音风扇。优选地，热管可以具有U型或L型形状。

根据本发明的一个优选实施例，X射线管以及延展腔连通并且内部填充有绝缘油。进一步地，高压发生器包括布置在延展腔内的圆周形高压电路、高压变压器和灯丝变压器；其中，圆周形高压电路、高压变压器和灯丝变压器分别位于相应的绝缘树脂板上，并且均布置成位于相应的绝缘树脂板的远离X射线管的一侧。优选地，绝缘树脂板为中空且外围具有多个凸起的固定支点的圆环形绝缘树脂板，其中圆环形绝缘树脂板的中空部分适于绝缘油的流通。更进一步地，高压发生器还包括固定布置在延展腔内的笼状定位隔板，绝缘树脂板通过笼状定位隔板固定地定位在延展腔内。

根据本发明的一个优选实施例，准直调制装置包括调制用旋转钨环，和用于驱动调制用旋转钨环绕着前置准直器回转以实现X射线逐点连续扫描的旋转驱动机构，旋转驱动机构包括固定在机械固定装置上的电机；连接至电机的主动带轮；连接至调制用旋转钨环的从动带轮；和连接在主动带轮和从动带轮之间的传动皮带。更进一步地，旋转驱动机构还可以包括用于调节传动皮带的松紧度的张紧单元。

根据本发明的一个优选实施例，X射线发生器还可以包括机械固定装置，其中，X射线源组件、高压发生器、准直调制装置和冷却装置由机械固定装置支撑。

根据本发明的一个优选实施例，X射线发生器还可以包括辐射防护结构，由布置在X射线管以及延展腔内的辐射防护层、前置准直器和旋转钨环共同形成。优选地，前置准直器为重金属氧化物前置准直器。

在本发明的上述技术方案中，X射线发生器包括施加于X射线管两端的高压发生器、含有前置准直器及辐射防护的X射线源组件、产生可调制X射线的旋转机构、用于冷却X射线管阳极的热管散热器以及支撑固定用的机械装置；高压发生器布置于X射线管壳体的延展腔内，热管散热器可独立装配，前述所有部件可以集成为紧凑的单一实体结构。