一种微靶型X射线管阳极散热装置的制作方法

一种微靶型x射线管阳极散热装置
技术领域
1.本实用新型属于散热结构技术领域，尤其涉及一种微靶型x射线管阳极散热装置。


背景技术：

2.稳定的极小尺寸x射线光斑，在高质量的x射线成像中应用非常广泛，潜力也很巨大。它能够获得相比于普通x射线管更精细的结构成像。然而光斑尺寸实际上是入射电子在与x射线靶进行碰撞激发等相互作用后的电子束展宽直观体现，传统获得微型光斑需要通过电子束聚焦减小入射电子尺寸，但是这种方法受到聚焦设备的电压、振动、温度的影响，光斑尺寸会有40μm左右的波动。
3.目前，很多x射线管使用的是铍窗口，同时使用的是反射式阳极，限制了x射线成像的放大倍率。而透射x射线管具有较高的射线产生率和和辐射通量密度，摒弃了反射式的厚靶，而选择了厚度可精确到几微米的透射式靶，x射线可直接穿过薄靶从窗口射出，能量损失极小，现有的透射式x射线管的阳极结构特殊，发射的x射线能量很高，热量容易聚集在阳极并散热困难。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种微靶型x射线管阳极散热装置，以解决热量容易聚集在阳极并散热困难的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种微靶型x射线管阳极散热装置，包括设置在所述x射线管阳极内的基底，基底朝向电子束的一面设置有锥形结构的微靶，所述基底的两端均分别安装有多面体结构的铜基座，两个铜基座远离基底的一端均安装有上密封环和下密封环，上密封环和下密封环之间的铜基座上安装有多个散热片，并且在铜基座远离基底的一端安装有靶支撑环，靶支撑环位于上密封环和下密封环之间，靶支撑环上设置有导流孔，导热油通过导流孔在上密封环和下密封环之间流动。
7.当x射线管开始工作时，大量电子以高速高能状态撞击微靶，将电子的动能转换成辐射能，由于微靶的导热率小，所以将微靶安装在基底上，基底两端连接铜基座，通过铜基座上的散热片进行散热，并且通过导热油将热量传到出去进行散热。
8.优选的，所述基底采用金刚石，金刚石具有良好的导热能力，因此在微靶将热量传递到金刚石上时就进行了第一次的散热工作。
9.进一步的，所述基底到上密封环之间的距离小于基底到下密封环之间的距离，并且上密封环靠近铜基座朝向电子射入方向的一端，如此设置减小了电子波动干扰。
10.又进一步的，所述铜基座和基底之间以啮齿状进行咬合，增大了接触面积，进而增加了散热能力。
11.优选的，所述微靶的厚度约为20
‑
50μm。
12.优选的，所述基底厚度约为300
‑
500μm。
13.优选的，所述x射线管阳级为透射式微靶型结构。
14.与现有技术相比本实用新型的有益效果是：本实用新型采用了透射式微靶型结构和金刚石基底，金刚石焦点尺寸小，精度高，导热性能良好，这样有利于实现微焦斑x射线源、电子束能量利用率高、x射线能量损失小、散热效果良好的透射式微靶型阳极结构。多面体的铜基座增加了散热面积，减少了入射电子波动的干扰同时减小了对出射x射线的干扰，保证了x射线的转换效率和射线精度，同时提高了x射线管的工作效率。
附图说明
15.图1为本实用新型的整体结构示意图；
16.附图标记说明：1.微靶；2.基底；3.铜基座；4.上密封环；5.靶支撑环；6.下密封环；7.散热片；8.导流孔；9.导热油。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.参见附图1，本实用新型的一种微靶型x射线管阳极散热装置，包括设置在所述x射线管阳极内的基底2，基底2朝向电子束的一面设置有锥形结构的微靶1，所述基底2的两端均分别安装有多面体结构的铜基座3，两个铜基座3远离基底2的一端均安装有上密封环4和下密封环6，上密封环4和下密封环6之间的铜基座3上安装有多个散热片7，并且在铜基座3远离基底2的一端安装有靶支撑环5，靶支撑环5位于上密封环4和下密封环6之间，靶支撑环5上设置有导流孔8，导热油9通过导流孔8在上密封环4和下密封环6之间流动。所述基底2采用金刚石，金刚石具有良好的导热能力，因此在微靶1将热量传递到金刚石上时就进行了第一次的散热工作。所述基底2到上密封环4之间的距离小于基底2到下密封环6之间的距离，并且上密封环4靠近铜基座3朝向电子射入方向的一端，如此设置减小了电子波动干扰。所述铜基座3和基底2之间以啮齿状进行咬合，增大了接触面积，进而增加了散热能力。
19.当x射线管开始工作时,大量电子以高速高能状态撞击微靶1，将电子的动能转换成辐射能,由于微靶1的导热率小，所以将微靶1焊接在金刚石基底2上,使其具有良好的导热能力，使过热的微靶1将热量传递给金刚石基底2，从而达到了x射线管的降温作用；金刚石基底2和铜基座3以啮齿状进行咬合，增大了接触面积，散热更快；铜基座3为多面体结构，所述基底2到上密封环4之间的距离小于基底2到下密封环6之间的距离，并且上密封环4靠近铜基座3朝向电子射入方向的一端，减小了电子波动的干扰，还增加了铜基座3的散热面积，散热效果更加显著；所述阳极包括上密封环4和下密封环6，避免外界气体进入管体内,破坏管体内的真空环境，所述上密封环4和下密封环6之间设置有散热片7，进一步提高了散热能力；所述阳极还包括靶支撑环5，起到支撑的作用，所述靶支撑环5中有导流孔8，导热油9通过导流孔8在上密封环4和下密封环6之间流动，将热量传导出去进行散热。采用本实用新型的一种微靶型x射线管阳极散热结构，通过多种结构对x射线管进行散热处理，散热效果良好，并且适用于透射式微靶型x射线管,同时提高了x射线管的工作效率。
20.为增强本实用新型的使用效果，所述铜基座3和金刚石基底2之间以啮齿状进行咬合，增大了接触面积；所述上密封环4和下密封环6之间设置多个散热片7，增大了表面积；所述铜基座3为多面体结构，增大了表面积，进而都增强了本实用新型的散热能力。
21.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
22.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种微靶型x射线管阳极散热装置，其特征在于：包括设置在所述x射线管阳极内的基底(2)，基底(2)朝向电子束的一面设置有锥形结构的微靶(1)，所述基底(2)的两端均分别安装有多面体结构的铜基座(3)，两个铜基座(3)远离基底(2)的一端均安装有上密封环(4)和下密封环(6)，上密封环(4)和下密封环(6)之间的铜基座(3)上安装有多个散热片(7)，并且在铜基座(3)远离基底(2)的一端安装有靶支撑环(5)，靶支撑环(5)位于上密封环(4)和下密封环(6)之间，靶支撑环(5)上设置有导流孔(8)，导热油(9)通过导流孔(8)在上密封环(4)和下密封环(6)之间流动。2.根据权利要求1所述的一种微靶型x射线管阳极散热装置，其特征在于：所述基底(2)采用金刚石。3.根据权利要求1所述的一种微靶型x射线管阳极散热装置，其特征在于：所述基底(2)到上密封环(4)之间的距离小于基底(2)到下密封环(6)之间的距离，并且上密封环(4)靠近铜基座(3)朝向电子射入方向的一端。4.根据权利要求1所述的一种微靶型x射线管阳极散热装置，其特征在于：所述铜基座(3)和基底(2)之间以啮齿状进行咬合。5.根据权利要求1到4任意一项权利要求所述的一种微靶型x射线管阳极散热装置，其特征在于：所述x射线管阳级为透射式微靶型结构。

技术总结
本实用新型属于散热结构技术领域，尤其涉及一种微靶型X射线管阳极散热装置，包括设置在所述X射线管阳极内的基底，基底朝向电子束的一面设置有锥形结构的微靶，基底的两端均分别安装有多面体结构的铜基座，两个铜基座远离基底的一端均安装有上密封环和下密封环，上密封环和下密封环之间的铜基座上安装有多个散热片，铜基座远离基底的一端安装有靶支撑环，靶支撑环上设置有导流孔，导热油通过导流孔在上密封环和下密封环之间流动。当X射线管开始工作时，大量电子以高速高能状态撞击微靶，将电子的动能转换成辐射能，基底两端连接铜基座，通过铜基座上的散热片进行散热，并且通过导热油将热量传到出去进行散热。导热油将热量传到出去进行散热。导热油将热量传到出去进行散热。


技术研发人员：左卓 孙甜甜 刘浩然 颜瑜成
受保护的技术使用者：成都理工大学工程技术学院
技术研发日：2021.03.26
技术公布日：2021/10/23