[发明专利]一种用于高能微焦点X射线的水冷旋转式辐射转换靶

说明书

本发明属于放射装置技术领域，具体公开一种用于高能微焦点X射线的水冷旋转式辐射转换靶，包括沿靶面垂直方向水平移动的平移组件、设置于平移组件上的旋转驱动组件、传动连接于旋转驱动组件输出端的辐射转换靶以及套接于辐射转换靶外的真空腔室，所述辐射转换靶上设置有用于给辐射转换靶降温的冷却水路，所述旋转驱动组件与真空腔室之间设置有用于密封冷却水路的磁流体密封组件。通过对辐射转换靶靶盘增加水冷的冷却水路，对辐射转换靶靶盘进行水冷散热，以保护辐射转换靶；通过设置能在大气与真空环境之间传递旋转运动作用的磁流体密封组件，确保增加的冷却水路在辐射转换靶靶盘旋转过程中始终维持密封状态，从而实现辐射转换靶的正常运行。

技术领域

本发明属于放射装置技术领域，具体地说涉及一种用于高能微焦点X射线的水冷旋转式辐射转换靶。

背景技术

计算机断层成像技术（Computed Tomography，CT）是公认的最佳检测手段，广泛应用于无损检测、逆向工程、材料组织分析等领域。CT是通过对物体进行不同角度的射线成像，通过滤波反投影技术获取物体横截面信息的成像技术。CT技术可以采用不同的粒子束，如X射线、伽马射线、中子等。高能工业CT系统采用MeV级加速器作为X射线源，穿透能力强，特别适用于大型装备的检测。高能（能量1~15MeV）微焦点（直径0.05~0.4mm）的高峰值功率电子束打靶转产生X射线的装置，X射线源焦点尺寸小，能量高，在既能满足大型装备或金属元件穿透能力的要求，又能提高图像的分辨率，有利于细小缺陷的检测。但现有X射线辐射转换靶存在以下技术问题：大功率高能电子束聚焦到比较小尺寸，在X射线辐射转换靶上局部瞬时功率过高，会造成辐射转换靶材料的融化，因此，要解决旋转式辐射转换靶因大功率高能微焦点电子束轰击造成靶融化的问题，需要充分的对辐射转换靶进行散热，达到保护靶盘的目的。目前的旋转式辐射转换靶还无法实现这一功能。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种用于高能微焦点X射线的水冷旋转式辐射转换靶。本发明提供如下技术方案：

一种用于高能微焦点X射线的水冷旋转式辐射转换靶，包括沿靶面垂直方向水平移动的平移组件、设置于平移组件上的旋转驱动组件、传动连接于旋转驱动组件输出端的辐射转换靶以及套接于辐射转换靶外的真空腔室，所述辐射转换靶上设置有用于给辐射转换靶降温的冷却水路，所述旋转驱动组件与真空腔室之间设置有用于密封冷却水路的磁流体密封组件。

进一步的，所述冷却水路包括设置于辐射转换靶靶盘上的靶盘进水口、靶盘出水口以及连通靶盘进水口和靶盘出水口的靶盘循环水路，所述靶盘进水口和靶盘出水口设置于辐射转换靶靶盘中央，所述靶盘循环水路设置于辐射转换靶靶盘外周。

进一步的，所述冷却水路包括连通靶盘进水口的进水管路以及连通靶盘出水口的出水管路，所述进水管路和出水管路平行设置于磁流体密封组件内。

进一步的，所述磁流体密封组件包括中空的磁流体密封轴以及分别设置于磁流体密封轴两端的磁流体密封轴法兰和磁流体密封外法兰，所述辐射转换靶中央设置有转接法兰，所述磁流体密封轴法兰与转接法兰密封连接，所述平移组件上设置有旋转接头，所述磁流体密封外法兰与旋转接头密封连接。

进一步的，所述旋转接头包括接头本体、设置于接头本体上的接头进水口和接头出水口，所述接头进水口上固定连接有水路内管，所述水路内管延伸连接至靶盘进水口处。

进一步的，所述水路内管与转接法兰连接处设置有用于动态密封水路的石墨环。

进一步的，所述水路内管内形成连通靶盘进水口的进水管路，所述水路内管与磁流体密封轴围合形成连通靶盘出水口的出水管路。

进一步的，所述旋转驱动组件包括驱动电机、固定于驱动电机输出端的第一齿轮以及固定于磁流体密封组件外壁上的第二齿轮，第一齿轮与第二齿轮啮合连接。