[发明专利]X射线管用旋转阳极靶、制备方法及靶组件

说明书

本发明提供一种X射线管用旋转阳极靶、制备方法及靶组件，阳极靶包括靶盘和环形罩，其中，所述靶盘包括基体和覆盖在所述基体上面的靶面层，所述基体的中心部设置有第一中心孔，所述靶面层的中心部设置有第二中心孔，所述环形罩覆盖所述第一中心孔的内周侧壁并与基体连接，所述环形罩用于减少或阻挡所述基体散发的热量向周围扩散。该旋转阳极靶能够有效降低通过热辐射形式传递给转轴或轴承的热量，明显降低了金属滚珠的温度，提升轴承以及X射线管的寿命，并且使X射线管可连续加载的功率更高，进而在单位时间内可以扫描更多病人。

技术领域

本发明涉及高性能医疗器械用零部件制备技术领域，特别涉及一种X射线管用旋转阳极靶、制备方法及靶组件。

背景技术

X射线管用以产生X射线，在医学诊断、安全检查和无损探伤等各个领域发挥着重要的作用。X射线管的基本原理是，其阴极灯丝加热激发出来的热电子，在阴阳极加速电场作用下撞击到靶盘，其中1％的能量转化为X射线，而剩余约99％的能量转化为热能，从而导致受撞击部位温度升高很快。在固定阳极X射线管中，电子持续撞击在同一位置，使固定阳极X射线管局部温度升高很快，虽然可连续加载但功率很低。旋转阳极X射线管采取阳极轴承带动阳极靶盘在真空管壳内高速旋转的方法，进而将热量分散到整个靶盘，相对固定阳极X射线管，旋转阳极X射线管显著提高了可连续加载功率。在高真空条件下，旋转阳极X射线管靶盘上的热量主要是通过热辐射传递给真空管壳，再由流经管壳的冷却液将热量带走。同时还有一部分热量通过热传导和热辐射不可避免地传导到阳极轴承上，使得金属滚珠温度上升。如果热传导或热辐射传递过来的热量过多，会导致金属滚珠超出极限工作温度，进而导致轴承卡死，造成整个X射线管失效的后果。

传统旋转阳极X射线管通过减少连接靶盘和轴承的转轴壁厚来减少热传导，然而忽视了靶盘石墨对转轴或者轴承的热辐射。靶盘石墨的热辐射系数为0.7～0.9，而工作状态下石墨的温度约为1200℃，因此有大量的热量通过热辐射的形式传递给转轴以及轴承，最终导致金属滚珠的温度升高，影响轴承的寿命，进而影响整个X射线管的寿命，同时也限制了整个X射线管可连续加载功率。

鉴于传统旋转阳极X射线管存在上述缺点，急需一种能够有效提升轴承和X射线管使用寿命的X射线管用旋转阳极靶。

发明内容

本发明的目的在于提供一种X射线管用旋转阳极靶、制备方法及靶组件。该旋转阳极靶能够有效降低通过热辐射形式传递给转轴或轴承的热量，明显降低了金属滚珠的温度，提升轴承以及X射线管的寿命，并且使X射线管可连续加载的功率更高，进而在单位时间内可以扫描更多病人。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种X射线管用旋转阳极靶，包括靶盘和环形罩，其中，所述靶盘包括基体和覆盖在所述基体上面的靶面层，所述基体的中心部设置有第一中心孔，所述靶面层的中心部设置有第二中心孔，所述环形罩覆盖所述第一中心孔的内周侧壁并与基体连接，所述环形罩用于减少或阻挡所述基体散发的热量向周围扩散。

进一步地，在上述旋转阳极靶中，所述环形罩包括上段和由上段延伸出的下段，所述上段覆盖于所述第一中心孔的至少部分内周侧壁上，所述下段用于减少或阻挡所述基体的靠近所述第一中心孔的下表面层散发的热量向周围扩散。

进一步地，在上述旋转阳极靶中，所述环形罩的材质为钼或者钼合金，所述环形罩的壁厚为0.5～1.0mm。

进一步地，在上述旋转阳极靶中，所述环形罩的下段沿所述上段的底端水平向外周延伸并覆盖在所述基体的靠近所述第一中心孔的下表面上；优选地，所述环形罩下段的长度为5～20mm；

或，

所述环形罩的下段沿所述上段的底端竖直向下延伸，所述环形罩的上段的底端与所述第一中心孔的底端齐平，优选地，所述环形罩的下段的底端与所述第一中心孔的底端的距离为5～20mm；

或，