[发明专利]一种磁流体密封多臂阴极X射线管

说明书

本发明公开一种磁流体密封多臂阴极X射线管，属于X射线管技术领域。该磁流体密封多臂阴极X射线管包括多臂阴极、阳极靶盘、磁流体密封机构和轴承支撑架；所述多臂阴极中心固定连接有阴极引线罩；所述阴极引线罩外部套有阴极管壳，所述磁流体密封机构能够对所述多臂阴极进行动密封，避免了复杂的灯丝及其供电装置，降低装置的制造难度；所述阴极管壳与所述阳极管壳分别通过阴极轴承和阳极轴承与所述轴承支撑架固定连接；所述阳极靶盘、所述阴极轴承和所述阳极轴承均浸没在绝缘冷却油中，直接进行冷却，大大增强了冷却效果，提高X射线管的连续加载功率及使用寿命。

技术领域

本发明涉及X射线管技术领域，特别涉及一种磁流体密封多臂阴极X射线管。

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，导致受撞击部位温升很快。固定阳极X射线管中，电子持续撞击在同一位置，局部温升很快，可连续加载功率很低；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，将热量分散到整个靶盘。在高真空条件下，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。因此旋转阳极X射线管，相对固定阳极X射线管可连续加载功率提升很多。然而旋转阳极X射线管在工作中受限于其有限的热辐射传递效率，一方面在大功率长时间加载时，易造成靶盘或阳极轴承处滚珠过热，引发管芯打火或轴承卡死的现象，从而影响其寿命；另一方面导致两次放线之间需要大量的等待时间，影响了其所在整机系统的工作效率。

在诸如专利CN201210096224和US6084942中公开了一种旋转球壳X射线管。该X射线管含有与真空壳体固定连接的旋转阳极和发射电子的阴极，在管套中支撑并可进行旋转。在管套中固定有磁偏转系统，使得从阴极发射的电子束产生偏转后轰击到靶盘上。在工作过程中，整个真空壳体带动靶盘进行旋转，但在磁偏转系统的作用下，电子束在靶盘上的落点相对管套窗口位置不变，但随着靶盘旋转轰击到靶盘的一整圈，并将热量分散传导到整个靶盘。与此同时，靶盘通过热传导将热量传递给绝缘冷却油，这相对普通旋转阳极X射线管的热辐射散热，在效率上得到了提高。

但是现有旋转球壳X射线管相对于普通旋转阳极X射线管，其电子束需要偏转较远距离，为保证焦点质量，需要采用平板灯丝这种复杂的灯丝结构；且对靶盘直径有限制，这进而限制了该X射线管的瞬时加载功率。另外由于整个球壳需要旋转，其阴极端需要采取复杂的装置为灯丝供电。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁流体密封多臂阴极X射线管，以解决现有的旋转阳极X射线管热辐射散热效率低的问题，以及解决旋转球壳X射线管靶盘小，灯丝结构以及灯丝供电装置结构复杂，使用难度大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁流体密封多臂阴极X射线管，包括多臂阴极、阳极靶盘、磁流体密封机构和轴承支撑架；

所述多臂阴极与所述阳极靶盘之间设有加速电场；

所述多臂阴极中心固定连接有阴极引线罩，用于保护内部的阴极引线；所述阴极引线罩末端设有阴极接线盒，用于给所述阴极引线提供电能；

所述阴极引线罩外部套有阴极管壳，所述磁流体密封机构位于所述阴极引线罩与所述阴极管壳之间的缝隙中；

所述阳极靶盘末端连接有阳极管壳和阳极驱动装置，所述阳极驱动装置能够带动所述阳极靶盘和所述阳极管壳高速旋转；

所述阴极管壳与所述阳极管壳分别通过阴极轴承和阳极轴承与所述轴承支撑架固定连接。

可选的，所述多臂阴极的每根支撑臂上均安装有若干根阴极灯丝，通过加热所述阴极灯丝激发出热电子，在所述加速电场的作用下撞击所述阳极靶盘从而转化为X射线。