一种CT球管的阳极的制作方法

本实用新型涉及CT球管，特别涉及一种CT球管的阳极。

背景技术：

CT机是一种功能齐全的病情探测仪器，随着技术的发展，CT机以高分辨能力及直观、准确的诊断效果而得以推广普及，在医疗领域得到广泛的应用。CT球管，也称为X射线管，是CT机中的核心部件，用于产生X射线，CT球管的技术完善与否直接影响CT机的工作效果。X射线管主要包括阳极、阴极和玻璃外壳，阳极包括转子、轴承、固定轴套和阳极靶盘，阴极包括灯丝、阴极头和阴极芯柱。其工作原理为：用钨丝制成的灯丝，在高温下可发射足够数量的电子，作为电子源；在阳极、阴极间加上由几十千伏至几百千伏的高压形成的强电场作用下，加速电子并形成高速电子流；阳极的作用是吸引电子和加速电子，并使高速运动的电子轰击靶盘靶面，靶面经受电子轰击使其急剧受阻产生X射线。整个X射线管的电极系统封装在高真空的玻璃外壳内，玻璃外壳用以支撑阴、阳两极并提供高速电子飞行和高温灯丝正常工作所必须的真空环境。由于CT球管的阳极靶盘需要在高温、高速旋转和真空的条件下接受高速电子流撞击，因此阳极靶盘的靶面通常会产生裂痕，同时由于无法将所产生的热能及时散出，使得阳极靶盘难以长期稳定地工作，使用寿命较短。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种CT球管的阳极，这种CT球管的阳极可以使阳极靶盘在高速旋转时承受较大的热量并及时散热。

为了解决上述技术问题，采用的技术方案如下：

一种CT球管的阳极，包括转子、转轴和阳极靶盘，阳极靶盘为倒扣的圆盘状，阳极靶盘周向的环形斜面为阳极靶面，转子与转轴固定连接，阳极靶盘中部开有中心孔，阳极靶盘通过中心孔固定安装在转子上，其特征在于：还包括一体轴承；所述转轴安装在一体轴承上；所述阳极靶盘包括由铼钨合金制成的散射层、由金属钼制成的导热层和由石墨制成的散热层，散射层设置在导热层的上表面，散热层设置在导热层的下表面。

上述结构中，转子带动阳极靶盘进行高速旋转，同时阳极靶盘需要承受高速电子流的撞击，并发生能量转换，其中只有少量电能形成X线发射出去，大部分电能转化为热能，因此阳极靶盘采用由散射层、导热层和散热层组合的结构，既能承受高速电子流的撞击，又能迅速将热量散发，保证阳极靶盘的使用寿命。其中散射层由铼钨合金制成，铼钨合金硬度高，并且在高温下具有较高的稳定性和强度，因此散射层能在高温、高真空和高速旋转的条件下多次承受高速电子流的撞击；导热层由金属钼制成，金属钼具有熔点高、硬度高、膨胀系数小、导热性好，同时在高温下具有良好的塑性，采用金属钼作为阳极靶盘的导热层，能够有效将散射层吸收的热量传导到散热层上，同时不易发生变形；散热层由石墨制成，石墨耐高温、导热性好，能快速将阳极靶盘的热量散发出去，同时在高温环境下使用后冷却不会产生裂纹。

优选方案中，所述阳极靶面的倾角为10°～15°。阳极靶面的倾角为高速电子流的撞击面（即阳极靶盘的阳极靶面）与X射线管转轴的垂直面之间的夹角，理论上阳极靶盘的阳极靶面的倾角越大，则高速电子流撞击在阳极靶面上的实际焦点面积和有效焦点面积越大，从而使所得到图像的清晰度降低，因此阳极靶盘的阳极靶面角度选择为10°～15°。

进一步的优选方案中，所述阳极靶面的倾角为12°。

优选方案中，所述散射层的厚度为0.6-1.2mm。

优选方案中，所述转子的下部设有内腔；所述一体轴承包括轴承衬套、内衬套、第一滚珠轴承和第二滚珠轴承，第一滚珠轴承、内衬套、第二滚珠轴承自上至下依次设置在轴承衬套中，内衬套的两端分别与第一滚珠轴承、第二滚珠轴承的内圈连接，第一滚珠轴承、第二滚珠轴承的外圈分别与轴承衬套的内壁连接；转轴自上至下依次穿过第一滚珠轴承、内衬套、第二滚珠轴承，转轴与第一滚珠轴承、第二滚珠轴承的内圈连接，转轴的上端连接部露出在第一滚珠轴承外面；轴承衬套伸入到转子的内腔中，转子与转轴的上端连接部固定连接。一体轴承一般由耐热合金钢制成；通过在转子下部设置内腔，并将一体轴承伸入转子的内腔中，使一体轴承与阳极靶盘的位置更加接近，从而提升阳极靶盘转动时的稳定性，同时内衬套的两端分别与第一滚珠轴承、第二滚珠轴承的内圈连接，转轴自上至下依次穿过第一滚珠轴承、内衬套、第二滚珠轴承，使转轴在转动时不会发生颤动，进一步提升阳极靶盘转动时的稳定性；转子通过转轴连接一体轴承，转动时不易抱死，能在高温真空的环境下承受带动阳极靶盘进行高速的转动，其旋转速度能达到8500-11000r/min。

进一步的优选方案中，所述转轴的上端连接部呈圆盘状，转轴的上端连接部设有多个螺孔，所述转子的肩轴设有多个与螺孔位置相对应的通孔，转子与转轴的上端连接部通过螺钉连接。

进一步的优选方案中，所述转子由表面经过黑化处理的无氧铜制成。无氧铜热传导性能高，同时表面经过黑化处理后，能进一步提高热辐射性能。

本实用新型的有益效果在于：这种CT球管的阳极可以使阳极靶盘进行的高速旋转时，同时在旋转时阳极靶盘能承受较大的热量并及时散热。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中CT球管的阳极的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1

如图1所示的一种CT球管的阳极，包括转子1、转轴2、一体轴承3和阳极靶盘4，阳极靶盘4为倒扣的圆盘状，阳极靶盘4周向的环形斜面为阳极靶面401，转子1与转轴2固定连接，转轴2安装在一体轴承3上；阳极靶盘4中部开有中心孔402，阳极靶盘4通过中心孔402固定安装在转子1上；阳极靶盘4包括由铼钨合金制成的散射层403、由金属钼制成的导热层404和由石墨制成的散热层405，散射层403设置在导热层404的上表面，散热层405设置在导热层404的下表面。

上述结构中，转子带动阳极靶盘4进行高速旋转，同时阳极靶盘4需要承受高速电子流的撞击，并发生能量转换，其中只有少量电能形成X线发射出去，大部分电能转化为热能，因此阳极靶盘4采用由散射层403、导热层404和散热层405组合的结构，既能承受高速电子流的撞击，又能迅速将热量散发，保证阳极靶盘4的使用寿命。其中散射层403由铼钨合金制成，铼钨合金硬度高，并且在高温下具有较高的稳定性和强度，因此散射层403能在高温、高真空和高速旋转的条件下多次承受高速电子流的撞击；导热层404由金属钼制成，金属钼具有熔点高、硬度高、膨胀系数小、导热性好，同时在高温下具有良好的塑性，采用金属钼作为阳极靶盘4的导热层404，能够有效将散射层403吸收的热量传导到散热层405上，同时不易发生变形；散热层405由石墨制成，石墨耐高温、导热性好，能快速将阳极靶盘4的热量散发出去，同时在高温环境下使用后冷却不会产生裂纹。

所述阳极靶面4的倾角为10°。阳极靶面4的倾角为高速电子流的撞击面（即阳极靶盘4的阳极靶面401）与X射线管转轴的垂直面之间的夹角，理论上阳极靶盘4的阳极靶面401的倾角越大，则高速电子流撞击在阳极靶面401上的实际焦点面积和有效焦点面积越大，从而使所得到图像的清晰度降低，因此阳极靶盘4的阳极靶面401角度选择为10°。

所述散射层403的厚度为0.6mm。

所述转子1的下部设有内腔101；所述一体轴承3包括轴承衬套301、内衬套302、第一滚珠轴承303和第二滚珠轴承304，第一滚珠轴承303、内衬套302、第二滚珠轴承304自上至下依次设置在轴承衬套301中，内衬套302的两端分别与第一滚珠轴承303、第二滚珠轴承304的内圈连接，第一滚珠轴承303、第二滚珠轴承304的外圈分别与轴承衬套301的内壁连接；转轴2自上至下依次穿过第一滚珠轴承303、内衬套302、第二滚珠轴承304，转轴2与第一滚珠轴承303、第二滚珠轴承304的内圈连接，转轴2的上端连接部露出在第一滚珠轴承303外面；轴承衬套301伸入到转子1的内腔101中，转子1与转轴2的上端连接部固定连接。一体轴承3一般由耐热合金钢制成；通过在转子1下部设置内腔101，并将一体轴承3伸入转子1的内腔101中，使一体轴承3与阳极靶盘4的位置更加接近，从而提升阳极靶盘4转动时的稳定性，同时内衬套302的两端分别与第一滚珠轴承303、第二滚珠轴承304的内圈连接，转轴2自上至下依次穿过第一滚珠轴承303、内衬套302、第二滚珠轴承304，使转轴2在转动时不会发生颤动，进一步提升阳极靶盘4转动时的稳定性；转子1通过转轴2连接一体轴承3，转动时不易抱死，能在高温真空的环境下承受带动阳极靶盘4进行高速的转动，其旋转速度能达到8500-11000r/min。

所述转轴2的上端连接部呈圆盘状，转轴2的上端连接部设有多个螺孔201，所述转子1的肩轴设有多个与螺孔201位置相对应的通孔102，转子1与转轴2的上端连接部通过螺钉5连接。

所述转子1由表面经过黑化处理的无氧铜制成。无氧铜热传导性能高，同时表面经过黑化处理后，能进一步提高热辐射性能。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：

所述阳极靶面101的倾角为15°。

所述散射层103的厚度为1.2mm。