[发明专利]医用X射线管系统

说明书

本发明公开了一种医用X射线管系统，包括保护外壳、X射线管芯和热交换系统，X射线管芯包括管壳、阴极组件和阳极组件，管壳内形成有真空密封腔，阴极组件具有内置于真空密封腔中的发射件，阳极组件具有内置于真空密封腔中的靶盘，管壳上设有第一射线窗；热交换系统分别与保护外壳的进油口A和出油口A相连接，以形成供绝缘油循环流动的通路；特别的，发射件能相对于管壳旋转，靶盘相对于管壳位置固定；保护外壳的进油口A和出油口A中的至少一处设有能使流过的绝缘油产生湍流的喷射件。该医用X射线管系统可及时将热量导出，提升了热传导速率、降低了对轴承组件造成的热损伤，从而提高了X射线管芯工作时的可靠性和质量，延长了其使用寿命。

技术领域

本发明涉及医用X射线管技术领域，尤其涉及一种具有良好可靠性和散热性的医用X射线管系统。

背景技术

公知的，医用X射线管系统包括保护外壳、X射线管芯、热交换系统和电气连接系统，其中，所述X射线管芯作为核心部件，其主要包括真空管壳、阴极组件和阳极组件，所述阴极组件包括有灯丝等，所述阳极组件包括有靶盘等。且所述X射线管芯的工作原理为：外部电源供电给所述灯丝，所述灯丝通电后产生热电子束，热电子束在高压电场的作用下高速撞击所述靶盘，并通过韧致辐射产生X射线，X射线从所述真空管壳上的窗口射出，实现成像。

由上述可知，所述X射线管芯能够将电能转化为X射线。但这种能量转化效率较低，因为绝大部分的能量都转化为热量。因而，为保证所述靶盘、乃至整个X射线管芯的使用寿命和工作可靠性，目前通常将所述灯丝设计为固定式的、将所述靶盘设计为可旋转的，即：所述灯丝固定内置于所述真空管壳中，而所述靶盘通过轴承组件转动内置于所述真空管壳中。这种设计方式可实现电子束轰击在所述靶盘上的位置点不唯一，可呈现为一个环形轨迹，进而便可实现分散热量，使所述X射线管芯可支持更高功率的使用需求。

然而，现有的医用X射线管系统在应用过程中还存在有一些不足之处，比如：①因所述靶盘内置于所述真空管壳中，这就要求轴承组件只能采用干润滑的滚珠轴承(一般上，滚珠表面会镀上起到润滑作用的铅镀层或银镀层)。但由于所述靶盘产生的热量会通过热传导、热辐射作用使得整个轴承组件的温度上升，这就可能会导致滚珠轴承上的镀层融化、轴承被卡死，进而会造成所述靶盘出现旋转卡顿或无法旋转的不良现象，以及会造成阳极组件产生的热量无法及时导出的不良现象，严重影响到X射线管芯的使用寿命和工作可靠性。②热交换系统中的绝缘油(通常采用高压变压器油)用来对工作状态下的X射线管芯进行热量交换(冷却)和绝缘作用。基于现有的保护外壳结构，绝缘油在保护外壳的进油口和出油口内流动的状态接近层流(见附图7所示状态)，这也就导致绝缘油的流速在进油口和出油口的中心线上最大、并沿进油口和出油口的半径方向逐渐减少，而到进油口和出油口管壁时，由于绝缘油的粘滞性会使得绝缘油的流速非常小、几乎为零，因此会导致绝缘油与进油口和出油口之间的热交换效率差，从而影响到整个医用X射线管系统的散热效率差，进而影响产品的使用寿命和工作可靠性。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种医用X射线管系统，其可及时将热量导出，大大提升了热传导速率、及有效降低了对轴承组件造成的热损伤，从而大大提高了X射线管芯工作时的可靠性和质量，延长了X射线管芯的使用寿命。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种医用X射线管系统，包括保护外壳、X射线管芯和热交换系统，所述X射线管芯内置于所述保护外壳中，所述X射线管芯包括管壳、阴极组件和阳极组件，所述管壳内形成有真空密封腔，所述阴极组件具有内置于所述真空密封腔中的发射件，所述发射件在通电后能够产生电子束，所述阳极组件具有内置于所述真空密封腔中的靶盘，所述靶盘能够接收所述发射件发射出的电子束、以产生X射线，且所述管壳上还设有供X射线射出的第一射线窗；所述热交换系统分别与所述保护外壳的进油口A和出油口A相连接，以形成供绝缘油循环流动的通路；所述发射件能够相对于所述管壳旋转，所述靶盘相对于所述管壳位置固定；所述保护外壳的进油口A和出油口A中的至少一处设有能够使流过的绝缘油产生湍流的喷射件。