[发明专利]一种X射线管

说明书

本发明公开了一种X射线管，包括阳极座、阳极靶、聚焦槽和阴极，所述阳极座呈圆环形结构，阳极靶沿圆环形结构周向分布设置在阳极座的内壁上、且在X射线管轴向截面方向上阳极靶的轰击面呈倒圆台形结构；所述阴极位于圆环形结构圆心处，沿阴极的外壁周向设有聚焦槽，聚焦槽内分布设有阴极灯丝。本发明提供的一种X射线管，可大幅提高固定阳极X射线管功率，提供均匀性好的大剂量定向X射线辐射场。一般固定阳极X射线管的实际焦点尺寸最大在5mm水平，由于本发明的阳极是安装在阴极及聚焦槽的外面，可形成尺寸大得多的环形焦斑，最大可在100mm以上，X射线辐射场均匀性更好。

技术领域

本发明涉及电真空技术领域，具体涉及一种X射线管，可用于医疗器械领域、工业无损检测、X射线辐照等技术领域。

背景技术

X射线管是利用电子束轰击辐射转换靶，产生X射线的一种电真空器件，是X射线机（X光机）中的关键部件。阴极（常用钨灯丝）发射的电子在阳极靶高压电场作用下，高速轰击阳极靶，因韧致辐射产生X光，但只有1%电子束能量转换为X光，其余99%的能量都转换为热沉积在阳极靶中，导致阳极靶温度急剧升高。X射线管在医学上用于诊断和治疗，在工业上用于无损检测和光谱分析。

目前，市场上的固定阳极X射线管的功率较小，这是由于固定阳极X射线管的靶面静置不动，电子流轰击在阳极靶靶面固定的小区域上，然而单位面积上所承受的最大功率是一定的，所以固定阳极X射线管的功率是有限的；此外固定阳极X射线管散热效率低也是影响X射线管功率的重要因素。固定阳极X射线管只能以增大有效焦斑牺牲清晰度或者提高散热效率的方式增加功率，但是可增加的功率幅度较小。因此固定阳极X射线管常用于小型X射线机上，而大型X射线机常采用旋转阳极X射线管。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：传统的固定阳极X射线管功率较小，且固定阳极X射线管的功率是有限的，无法较大幅度提升，不适用于大型X射线机，本发明提供了解决上述问题的一种X射线管。

本发明通过下述技术方案实现：

一种X射线管，包括阳极座、阳极靶、聚焦槽和阴极，所述阳极座呈圆环形结构，阳极靶沿圆环形结构周向分布设置在阳极座的内壁上、且在X射线管轴向截面方向上阳极靶的轰击面呈倒圆台形结构；所述阴极位于圆环形结构圆心处，沿阴极的外壁周向设有聚焦槽，聚焦槽内分布设有阴极灯丝。

本发明 X射线管阳极、阳极靶呈环形围绕在阴极外部，尺寸较大，实际焦点尺寸呈环形斜面结构，相对于传统的固定阳极X射线管的实际焦点明显增大，在相同电子束功率密度下，阳极靶能承受更大的功率。X射线管内的实际焦点，即阴极灯丝电子轰击在阳极靶面上的面积，实际焦点越大，受轰击的阳极靶面积越大，可承受的功率值相应增加，因此可有效提高固定阳极X射线管的功率。

进一步地，所述阳极靶为沿阳极座内壁周向连续的一体化结构，或者是由若干靶单元沿阳极座内壁周向间隔或连续分布的结构。

阳极靶靶面局部形态并无限制要求，只要保障整体呈内锥面结构即可；阳极靶靶面可以是一体化结构，也可以是拼接结构，此外阳极靶工作面是内锥面，但不限于内圆锥面，还可以是由多块较小的平面靶拼接而成相近形状。

进一步地，所述阴极灯丝为沿聚焦槽周向连续分布为一体化结构，或是由若干灯丝单元沿聚焦槽的周向间隔或连续分布的结构。

阴极灯丝设置结构通常与阳极靶靶面适配，可采用连续的一体化结构，或者由多个小段直线或弧线等线性结构拼接构成。

进一步地，所述阴极灯丝的结构形状包括环形、C形、或由多段弧形或直条形拼接成近似于环形、C形结构。

本发明进一步优选阴极灯丝的整体形状呈环形或C型结构、或类似环形或C型结构，具体的环形或C型结构可是一条连续的弧线结构、或是多段弧形或直条形拼接而成。

进一步地，在沿X射线管轴向上，聚焦槽内分布多个阴极灯丝；或者在聚焦槽内，阴极灯丝沿X射线管轴向呈螺旋状分布。