專利名稱：X射線管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及X射線熒光光譜儀制造領(lǐng)域，特別涉及一種X射線管。
背景技術(shù)：
X射線熒光光譜儀是一種常用的X射線分析儀器，廣泛地應(yīng)用于冶金、地質(zhì)和科研 領(lǐng)域。X射線管是X射線熒光光譜儀的重要組成部分，主要包括殼體，位于殼體內(nèi)的X 光管，和位于殼體開口的密封裝置。所述X光管是用于產(chǎn)生X射線的部件，X光管陰極的燈 絲發(fā)射出的電子經(jīng)高壓加速后撞擊陽(yáng)極的金屬靶面產(chǎn)生X射線。所述殼體上包括窗口，X光 管產(chǎn)生的雜向射線被殼體屏蔽，僅從窗口射出單一聚束的X射線。所述密封裝置用于將殼 體、位于殼體內(nèi)的X光管等部件組裝和密封起來。為了產(chǎn)生X射線，需對(duì)X光管施加數(shù)萬伏的電壓；而且，高速電子轟擊金屬靶面會(huì) 產(chǎn)生大量熱量，因此X射線管中還包括用于絕緣和散熱的部件。目前，在殼體內(nèi)充滿絕緣耐 壓油，是最有效的絕緣措施之一。然而，在X射線的產(chǎn)生過程中，處于密封狀態(tài)的絕緣耐壓油會(huì)受熱膨脹，膨脹的絕 緣耐壓油對(duì)密封裝置和殼體的窗口會(huì)產(chǎn)生較大壓力。所述較大壓力一方面會(huì)使得密封裝置 密封不嚴(yán)而產(chǎn)生漏油，另一方面，殼體的窗口也會(huì)由于不能承受過高的壓力，而影響到X射 線管的工作穩(wěn)定性，降低X射線管的壽命。為消除或降低受熱膨脹的絕緣耐壓油所產(chǎn)生的壓力，現(xiàn)有技術(shù)提出了多種解決方 案。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?00710073898. 5的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種密封裝置。參考圖1，示出 了所述密封裝置的示意圖。所述密封裝置主要包括端面密封法蘭盤5、真空孔消壓橡膠1、 密封橡膠墊片4和螺釘3。其中所述端面密封法蘭盤5的一個(gè)端面具有密封環(huán)形槽，所述真 空消壓橡膠1包括多個(gè)真空腔，所述真空孔消壓橡膠1通過粘結(jié)膠7粘附于所述具有密封 環(huán)形槽的端面中心。密封時(shí)，將所述密封橡膠墊片4放置于所述端面密封法蘭盤5的密封 環(huán)形槽中，將粘附有真空孔消壓橡膠1的端面密封法蘭盤5的端面朝向殼體2，用螺釘3將 端面密封法蘭盤5固定在X射線管的殼體2上，同時(shí)壓緊密封橡膠墊片4，實(shí)現(xiàn)密封。由于 真空孔消壓橡膠1包括多個(gè)真空腔，所以真空孔消壓橡膠1在受壓力時(shí)體積變小，這樣溫度 升高引起的絕緣耐壓油6體積增大的部分，由真空孔消壓橡膠1體積減小抵消，進(jìn)而消除了 絕緣耐壓油6所產(chǎn)生的壓力。參考圖2，示出了現(xiàn)有技術(shù)另一種密封裝置的示意圖。所述密封裝置主要包括端 蓋11和橡膠帽13。密封時(shí)，將橡膠帽13粘附在殼體14內(nèi)壁上，將絕緣耐壓油密封在在殼 體14內(nèi)。所述橡膠帽13的粘附位置距殼體14開口具有一定距離，之后將端蓋11蓋在殼 體14的開口面上，與殼體14焊接起來，這樣在端蓋11和橡膠帽13之間形成空隙12，絕緣 耐壓油受熱膨脹使橡膠帽13受壓力變形，空隙12體積變小。所以溫度升高引起的絕緣耐 壓油體積增大的部分，由空隙12體積減小抵消，進(jìn)而消除了絕緣耐壓油所產(chǎn)生的壓力。但是，上述舉例的現(xiàn)有技術(shù)的密封裝置仍存在可靠性差、壽命短的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種X射線管，避免密封裝置可靠性差、壽命短。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種X射線管，所述X射線管包括殼體，所述殼體包 括位于殼體一端的第一開口和位于殼體另一端的第二開口，位于殼體內(nèi)的X光管，所述殼 體內(nèi)充滿絕緣耐壓油；第二法蘭盤，連接于殼體第二開口 ；密封裝置，位于殼體之外，所述 密封裝置包括伸縮管，連接于伸縮管第一管口的端蓋，和連接于伸縮管第二管口的第一法 蘭盤，所述伸縮管、端蓋和第一法蘭盤是金屬材料，所述第一法蘭盤連接于殼體第一開口， 所述第一法蘭盤中還包括至少一個(gè)通孔，所述絕緣耐壓油經(jīng)由所述通孔充滿所述伸縮管?？蛇x的，所述第一法蘭盤與伸縮管第二管口為焊接連接?？蛇x的，所述端蓋與伸縮管第一管口為焊接連接?？蛇x的，所述端蓋與伸縮管第一管口的形狀和面積相同。可選的，所述X射線管還包括罩于所述X光管外，位于殼體之內(nèi)的絕緣罩，所述絕 緣罩面向第一法蘭盤的部位包括螺紋凸起；所述第一法蘭盤中心還包括螺孔，所述螺孔與 絕緣罩的螺紋凸起配套。可選的，所述第一法蘭盤包括兩個(gè)以上的通孔，所述通孔均勻排布在所述螺孔周圍。可選的，所述X射線管還包括套于絕緣罩外，位于殼體內(nèi)的絕緣套?？蛇x的，所述第一開口的端面上包括多個(gè)螺孔，所述第一法蘭盤的盤面邊緣還包 括多個(gè)與第一開口端面上的螺孔配套的法蘭孔，所述螺孔和所述法蘭孔通過螺釘連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)所述X射線管包括密封裝置，所 述密封裝置位于殼體之外且與殼體相通，所述密封裝置包括伸縮管，在絕緣耐壓油受熱膨 脹所產(chǎn)生壓力的作用下，伸縮管沿軸向伸展，增大了密封裝置的體積，消除X射線管內(nèi)的壓 力；所述密封裝置由金屬材料制成，金屬材料壽命長(zhǎng)、可靠性高。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)一種X射線管密封裝置的剖面示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)另一種X射線管密封裝置的剖面示意圖；圖3是本發(fā)明X射線管一種實(shí)施例的裝配示意圖；圖4是圖3所示X射線管一種實(shí)施例的爆炸圖；圖5A是圖3所示X射線管中密封裝置的剖面示意圖；圖5B是圖3所示X射線管中密封裝置的伸縮管伸展?fàn)顟B(tài)的剖面示意圖；圖5C是圖3所示X射線管中密封裝置的伸縮管壓縮狀態(tài)的剖面示意圖；圖6是圖3所示X射線管中密封裝置的體積變化量與溫度關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)X射線管的密封裝置為了消除壓力，采用了橡 膠材料。但是橡膠材料壽命短、易老化，這使密封裝置密封不嚴(yán)，造成漏油，所以現(xiàn)有的密封
裝置可靠性差、壽命較短。
基于此，本發(fā)明X射線管采用金屬材料構(gòu)造密封裝置，以規(guī)避橡膠材料的易老化 問題。結(jié)合圖3和圖4，分別示出了本發(fā)明X射線管一種實(shí)施例的裝配示意圖和結(jié)構(gòu)爆炸 示意圖。所 述X射線管包括殼體30，所述殼體30包括位于殼體30 —端的第一開口和位 于殼體30另一端的第二開口，位于殼體30內(nèi)的X光管40，所述殼體30內(nèi)充滿絕緣耐壓油 (圖未示)；位于殼體30之外，且連接于殼體30第一開口的密封裝置20 ；以及連接于殼體
30第二開口的第二法蘭盤50。所述殼體30包括圓柱形金屬薄壁，用于屏蔽X光管40發(fā)出的雜散射線。所述殼 體30的兩個(gè)開口中，靠近X光管40陽(yáng)極的是第一開口，靠近X光管40陰極的是第二開口。 所述第一開口和第二開口的端面上均包括多個(gè)螺孔，所述第一開口端面上的螺孔用于與所 述密封裝置20連接，所述第二開口端面上的螺孔用于與第二法蘭盤50連接。較佳的，所述 螺孔在所述第一、第二開口的端面上均勻分布。圖5A示出了所述密封裝置20的剖面示意圖。結(jié)合圖4和圖5A，所述密封裝置20 包括伸縮管21，連接于伸縮管21第一管口的端蓋22，和連接于伸縮管21第二管口的第一 法蘭盤23，所述伸縮管21、端蓋22和第一法蘭盤23是金屬材料。所述伸縮管21是軸對(duì)稱的圓柱形殼體，伸縮管21在外力作用下可沿軸向伸展或 壓縮。所述伸縮管21采用撓性金屬材料，例如可以是奧氏體不銹鋼、錫青銅和鈹青銅等的 金屬材料。所述伸縮管21的管壁可以具有軸向折皺，在本實(shí)施例中，所述伸縮管21的管壁 折皺是V形的，還可以是U型、S型等。所述端蓋22是用于密封所述第一管口的薄形金屬件，可以采用不銹鋼，銅等的金 屬材料。所述薄形金屬件需要具有一定的面積和形狀，能夠完全覆蓋所述伸縮管21的第一 管口。較佳地，所述端蓋22的面積和形狀與所述第一管口相同，此時(shí)，所述端蓋22剛好完 全覆蓋所述第一管口，可以節(jié)省材料，減小體積。所述端蓋22與所述第一管口通過焊接方 式連接，焊接方式可以實(shí)現(xiàn)良好的密封和固定效果，也可以采用其他方式。所述第一法蘭盤23可以采用不銹鋼，銅等的金屬材料。所述第一法蘭盤23包括 對(duì)應(yīng)的連接面和密封面，所述連接面用于與伸縮管21的第二管口連接，例如所述連接面與 伸縮管21的第二管口以焊接方式連接。所述密封面與所述殼體30的第一開口連接。所述 密封面邊緣包括多個(gè)法蘭孔24，所述法蘭孔24與第一開口端面上的螺孔配套。螺釘穿過所 述法蘭孔24與第一開口端面上的螺孔固定連接在一起，從而實(shí)現(xiàn)第一法蘭盤23的密封面 與所述殼體30固定連接。所述第一法蘭盤23還包括位于中心部位、貫通連接面和密封面 的通孔25。絕緣耐壓油(圖未示)可以經(jīng)由所述通孔25充滿所述伸縮管21。所述密封裝置不受外力時(shí)，伸縮管處于不伸展或不壓縮的自然狀態(tài)(如圖5A所 示)。在外力作用下，伸縮管21沿軸向伸展(如圖5B所示)或伸縮管21沿軸向壓縮(如 圖5C所示)X光管40發(fā)射X射線的過程中產(chǎn)生大量熱量，這使充滿殼體30和密封裝置20的 絕緣耐壓油受熱膨脹，膨脹的絕緣耐壓油產(chǎn)生壓力。由于殼體30本身是剛體，且與第二法 蘭盤50剛性連接，所以殼體30內(nèi)絕緣耐壓油受熱膨脹后會(huì)經(jīng)由通孔25流入伸縮管21。當(dāng) 絕緣耐壓油充滿伸縮管21時(shí)，會(huì)對(duì)端蓋22產(chǎn)生壓力，使伸縮管21沿軸向拉伸，使端蓋22相對(duì)于原本位置彈出。處于拉伸狀態(tài)的伸縮管21增大了密封裝置20的體積，增大的體積 消解了膨脹的絕緣耐壓油所產(chǎn)生的壓力，從而在X射線管內(nèi)實(shí)現(xiàn)消壓。參考圖6，示出了密封裝置的體積變化量與溫度的關(guān)系曲線圖。由所述曲線圖可以 看出，當(dāng)溫度從30°C開始逐漸升高時(shí)，密封裝置的體積變化量明顯增大，從30°C時(shí)的5毫升 (ml)增加到了 70°C時(shí)的25毫升。增大的體積消除了絕緣耐壓油膨脹產(chǎn)生的壓力。繼續(xù)結(jié) 合圖4和圖5A，所述X射線管還包括罩于所述X光管40外，位于殼體30之 內(nèi)的絕緣罩31，所述絕緣罩31面向第一法蘭盤23的部位包括螺紋凸起；所述第一法蘭盤 23中心還包括螺孔26，所述螺孔26與絕緣罩31的螺紋凸起配套。具體的，通過將螺紋凸 起和螺孔26固定連接在一起，將所述絕緣罩31固定于第一法蘭盤23上，從而固定于殼體 30內(nèi)。較佳的，所述第一法蘭盤23中包括多個(gè)通孔25，所述多個(gè)通孔25均勻分布在螺孔 26的周圍，所述均勻分布的多個(gè)通孔25，以便于殼體30和密封裝置20之間絕緣耐壓油的 流通，進(jìn)而有助于實(shí)現(xiàn)快速消壓。所述X射線管的殼體30內(nèi)還裝配有絕緣套32，所述絕緣套32套于絕緣罩31外， 位于殼體30之內(nèi)。所述X射線管還包括散熱部件。例如位于X光管40的陽(yáng)極和絕緣罩31之間的散 熱柱、散熱墊等的散熱部件，在此不作詳述。另外，通常X射線管在常溫常壓下裝配密封，當(dāng)X射線管處于氣壓較高的工作環(huán)境 時(shí)，因?yàn)閮?nèi)外氣壓差異，X射線管會(huì)承受較大壓力，尤其殼體上的窗口承受較大壓力容易受 損。而本發(fā)明X射線管的密封裝置，在外界氣壓的壓力下，伸縮管沿軸向壓縮，處于壓縮狀 態(tài)的伸縮管減小了密封裝置的體積，使密封裝置和與其相通的殼體內(nèi)氣壓升高，這樣X射 線管的內(nèi)外氣壓平衡，避免了內(nèi)外氣壓差異而引起殼體窗口受損的問題。反之，在氣壓較低 的工作環(huán)境中，伸縮管可沿軸向伸展，以平衡內(nèi)外氣壓。綜上所述，本發(fā)明X射線管的密封裝置采用金屬材料，壽命長(zhǎng)，可靠性高，并且一 方面能夠消除絕緣耐壓油受熱膨脹產(chǎn)生的壓力，另一方面還可以使X射線管在非常壓的環(huán) 境中工作。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù) 人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng) 當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種X射線管，其特征在于，所述X射線管包括殼體，所述殼體包括位于殼體一端的第一開口和位于殼體另一端的第二開口，位于殼 體內(nèi)的X光管，所述殼體內(nèi)充滿絕緣耐壓油；第二法蘭盤，連接于殼體第二開口 ；密封裝置，位于殼體之外，所述密封裝置包括伸縮管，連接于伸縮管第一管口的端蓋， 和連接于伸縮管第二管口的第一法蘭盤，所述伸縮管、端蓋和第一法蘭盤是金屬材料，所述 第一法蘭盤連接于殼體第一開口，所述第一法蘭盤中還包括至少一個(gè)通孔，所述絕緣耐壓 油經(jīng)由所述通孔充滿所述伸縮管。
2.如權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述第一法蘭盤與伸縮管第二管口為焊 接連接。
3.如權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述端蓋與伸縮管第一管口為焊接連接。
4.如權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述端蓋與伸縮管第一管口的形狀和面 積相同。
5.如權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述X射線管還包括罩于所述X光管 夕卜，位于殼體之內(nèi)的絕緣罩，所述絕緣罩面向第一法蘭盤的部位包括螺紋凸起；所述第一法 蘭盤中心還包括螺孔，所述螺孔與絕緣罩的螺紋凸起配套。
6.如權(quán)利要求5所述的X射線管，其特征在于，所述第一法蘭盤包括兩個(gè)以上的通孔， 所述通孔均勻排布在所述螺孔周圍。
7.如權(quán)利要求5所述的X射線管，其特征在于，所述X射線管還包括套于絕緣罩外，位 于殼體內(nèi)的絕緣套。
8.如權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述第一開口的端面上包括多個(gè)螺孔， 所述第一法蘭盤的盤面邊緣還包括多個(gè)與第一開口端面上的螺孔配套的法蘭孔，所述螺孔 和所述法蘭孔通過螺釘連接。
全文摘要
一種X射線管，所述X射線管包括殼體，所述殼體包括位于殼體一端的第一開口和位于殼體另一端的第二開口，位于殼體內(nèi)的X光管，所述殼體內(nèi)充滿絕緣耐壓油；第二法蘭盤，連接于殼體第二開口；密封裝置，位于殼體之外，且連接于殼體第一開口，所述密封裝置包括伸縮管，連接于伸縮管第一管口的端蓋，和連接于伸縮管第二管口的第一法蘭盤，所述伸縮管、端蓋和第一法蘭盤是金屬材料，所述第一法蘭盤中還包括至少一個(gè)通孔，所述絕緣耐壓油經(jīng)由所述通孔充滿所述伸縮管。由于所述密封裝置由金屬材料制成，金屬材料壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)可靠，解決了橡膠材料所引起的密封裝置可靠性差、壽命短的問題。
文檔編號(hào)H01J35/02GK102110566SQ20101000442
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者應(yīng)剛 申請(qǐng)人:江蘇天瑞儀器股份有限公司