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CT系统及其冷阴极X射线管

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-01 11:53:12

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-07-21 16:20:41
本发明涉及一种CT系统及其冷阴极X射线管。上述的冷阴极X射线管包括壳体、阳极以及循环组件;壳体开设有腔体、第一安装孔和第二安装孔,腔体分别与第一安装孔和第二安装孔连通;腔体具有真空度;部分阳极位于腔体内,且阳极的两端分别伸出第一安装孔和第二安装孔;循环组件分别连接于阳极的两端,循环组件驱动冷却液循环进出于容置腔内。上述的CT系统及其冷阴极X射线管,由于循环组件分别连接于阳极的两端,且冷却液经循环组件的驱动进出于容置腔内,使电子束轰击到阳极上产生的热量能够经冷却液带出容置腔进行快速冷却,从而解决了冷阴极X射线管存在阳极的散热性能较差的问题。
一种冷阴极X射线管,其特征在于,包括:壳体,开设有腔体、第一安装孔和第二安装孔,所述腔体分别与所述第一安装孔和所述第二安装孔连通;所述腔体具有真空度;阳极,部分所述阳极位于所述腔体内,且所述阳极的两端分别伸出所述第一安装孔和所述第二安装孔;所述阳极上开设有沿所述阳极的延伸方向延伸的容置腔,所述容置腔内填充有冷却液;以及循环组件,分别连接于所述阳极的两端,所述循环组件驱动所述冷却液循环流动于所述容置腔内;其中,所述阳极为单管结构。

冷阴极X射线管具有体积小、快速开关和可编程控制等优点。冷阴极X射线管一般应用于CT(Computed Tomography,电子计算机断层扫描)系统。冷阴极X射线管的工作原理是:首先,在真空环境中,冷阴极在电场的作用下产生一定速度的电子束流;其次,电子束流经过聚焦电场和阳极电场的加速,以轰击阳极靶;再次,电子束中的电子轰击阳极靶;最后,当电子束中的电子轰击阳极靶后,通过韧致辐射产生X射线。

当工作时,冷阴极X射线管内的99%的电子束的动能都转化为热能,这些热量停留于阳极靶上,使阳极靶的温度升高。随着工作时间的延长,热量将逐渐累积,使阳极靶的温度逐渐上升,从而使阳极的温度上升,大大降低了冷阴极X射线管的可靠性。由于CT系统所用的冷阴极X射线管一般在大功率的条件下工作,冷阴极X射线管的阳极的热量的累积问题更加严重。所以,上述的冷阴极X射线管存在阳极的散热性能较差的问题。

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上述的CT系统及其冷阴极X射线管,可将阴极设于腔体内,使阴极产生并发射的电子束能够轰击到阳极上,以产生X射线;由于阳极位于腔体内与壳体连接,使腔体分隔为第一部分和第二部分,第一部分填充有冷却液,使阳极上的热量能够传导至冷却液内,以免阳极上的温度过高;又由于循环组件的两端均与壳体连接,且冷却液经循环组件的驱动流动于第一部分内,使电子束轰击到阳极上产生的热量能够经冷却液带出第一部分进行快速冷却,从而解决了冷阴极X射线管存在阳极的散热性能较差的问题。

技术合作

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。