用于旋转式阳极的冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于旋转式阳极（１０）的冷却装置（１００），所述旋转式阳极（１０）用于在Ｘ射线管中产生Ｘ射线，其中旋转式阳极包括聚焦面（１１）和支承元件（１５），电子流冲击在所述聚焦面（１１）上。为了能够有效地冷却旋转式阳极，使液体（１３）位于聚焦面（１１）和支承元件（１５）之间，上述支承元件（１５）同时形成冷凝表面（１６），而蒸发表面（１９）在聚焦面（１１）上形成，液体在蒸发表面（１９）上蒸发，并以蒸汽（１８）的形式到达冷凝表面（１６）上，以便在那里冷凝，并通过旋转式阳极（１０）的离心力以冷凝液（２２）的形式返回到聚焦面（１１）中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于旋转式阳极的冷却装置，用于在x射线管中产生X射线，因而旋转式阳极具有聚焦面(Brennbahn)和支承元件，一电子流沖击到所述聚焦面上。
技术介绍
用于X射线旋转式阳极的冷却装置从现有技术中已知。X射线旋 转式阳极例如用于研究、医学放射学、结构和材料研究或甚至用于医 学诊断应用中。在X射线旋转式阳极的情况下，在高真空下通过电子 轰击在阳极的焦面上输出热功率。为了避免阳极材料的熔化，阳极必 须进行冷却。因为冷却仅是由于阳极的旋转或者阳极旋转速度的增加 是不够的。所以在当今技术中阳极是用水冷却。然而，用水冷却具有 的缺点是为了有效地热传递紊流是必需的。这种流动产生损耗摩擦 (摩擦)，所述损耗摩擦也必需冷却。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供旋转式阳极用的冷却装置，所述冷却 装置能更有效地冷却。这个目的通过具有权利要求1所指出的特点的冷却装置达到。本专利技术的基本思想是基于用于冷却阳极的所谓的热管原理。实际 上在聚焦面和支承元件之间有一种液体用于这一目的，所述液体在蒸 发表面上蒸发。蒸发表面通过电子轰击到焦面上而加热。然后该蒸汽 到达支承元件，由于温度梯度，所述支承元件上有一低压并且发生冷 凝作用。冷凝表面由温度梯度产生，所述温度梯度在蒸发表面和支承 元件之间进行调节，上述支承元件也满足冷凝表面的功能。将冷凝液 输送回到聚焦面是通过旋转式阳极的离心力实施的。这样，使热管的 热回路闭合。可以看出，本专利技术的优点是，在所涉及的温度范围内，液体的蒸 发热与通过流动的正常冷却相比实现额外的冷却效果。热传递比在流 动的液体的情况下高几倍。此外，基于热管原理的冷却装置的构造简 单且节约成本，因为只利用支承元件和聚焦面之间的空间。本专利技术的可实用的变型方案设定，冷凝液到达在焦面上形成的蒸 发表面。有利的是，支承元件与聚焦面气密地连接。这考虑到旋转式阳极 处于高真空下的事实。滑动轴承可认为是特别有效的冷凝表面。因此，轴承优选的是滑 动轴承。在支承元件上有若干肋条也用于这个目的。此外，肋条用于轴承 刚度。本专利技术的有利配置设定，液体是水。这考虑了已知水具有高的热 容的事实。但也可以考虑液体是乙醇。为了保证排出热流，权利要求8规定，冷却液流是在支承元件中 流动。冷却流也可以是例如氮或冷却气体。通过冷却流冷却旋转式阳 极例如已在专利文献DE 3644719 Cl中公开，并可在本专利技术的范围内 使用。本专利技术的有利配置规定，若干肋条沿轴向方向设置在支承元件上。为了保证更快蒸发，本专利技术可实用的变型方案提供蒸发表面通过 隆突和/或肋条放大。由于蒸发表面通过隆突和/或肋条放大，所以形 成引起更快蒸发的粗糙表面。最后，本专利技术提供一种用于冷却旋转式阳极的方法，对所述方法 来说，使液体在旋转式阳极的聚焦面上蒸发，而同时蒸发的液体到达 起冷凝表面的作用的支承元件，蒸发的液体将在该冷凝表面上冷凝， 由此通过旋转式阳极的离心力将冷凝液再送到聚焦面。这样，冷凝液 可以到达构造在聚焦面上的蒸发表面。优选的是，然后使支承元件与聚焦面气密地连接，其中支承元件作为滑动轴承使用。按照上述方法，在支承元件上可以使用若干肋条。 附图说明下面，参照附图说明本专利技术的实施例。以示意图示出 图1示出按照本专利技术所述的冷却装置的顶视图。 图2示出按照本专利技术所述的冷却装置的纵向剖视图。具体实施方式图1示出按照本专利技术所述旋转式阳极10的冷却装置100。旋转式 阳极10具有一电子流沖击于其上的聚焦面11。在支承元件15和聚焦 面ll之间，有一中空腔12，在所述中空腔12中有液体13。聚焦面的 材料是金属。铜和铬作为金属是合适的。液体13可以是水。但也可以 想像液体13以乙醇形式存在。支承元件15位于旋转式阳极10的轴 14上，并且同时构成冷凝表面16。此外，在聚焦面ll上还有一蒸发 表面19，液体在所述蒸发表面19上蒸发，并作为蒸汽18到达冷凝表 面16。若干肋条21是在支承元件15上，用于有效地冷凝。另外，在图2中，可以看出用于旋转式阳极10的冷却装置100， 用于在X射线管中产生X射线，其中旋转式阳极10具有一聚焦面11 和支承元件15，电子流冲击在所述聚焦面11上。在聚焦面ll和支承 元件15之间有液体13。支承元件15同时构成冷凝表面16,其中液体 13在其上蒸发的蒸发表面19位于聚焦面11上。然后蒸汽18到达冷 凝表面16，在所述冷凝表面16上，由于温度梯度而有一低压并发生 冷凝作用。冷凝液22回送到蒸发表面19是通过旋转式阳极10的离心 力进行的。以这种方式使热回路闭合。支承元件15与聚焦面11气密 式连接。各肋条21放置在支承元件15上，因而支承元件15，可以是 滑动轴承。由于水的高热容，所以液体13以水的形式存在是合适的。 但是，液体13以乙醇的形式存在也是可想像到的。最后，将冷却流 20设置在支承元件15中，以便排空热流。附图标记清单100冷却装置10旋转式阳极11聚焦面12中空腔13液体14轴15支承元件16冷凝表面18蒸汽19蒸发表面20冷却流21肋条22冷凝液本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于旋转式阳极（１０）的冷却装置（１００），所述旋转式阳极用于在Ｘ射线管中产生Ｘ射线，其中旋转式阳极（１０）具有一聚焦面（１１）和支承元件（１５），电子流冲击在所述聚焦面（１１）上，其特征在于，在聚焦面（１１）和支承元件（１５）之间有一种液体（１３），并且支承元件（１５）同时构成冷凝表面（１６），以及在焦面（１１）上构成一蒸发表面（１９），其中液体（１３）在蒸发表面（１９）上蒸发，并作为蒸汽（１８）到达冷凝表面（１６），以便在那里冷凝，并通过旋转式阳极（１０）的离心力而作为冷凝液（２２）返回到聚焦面（１１）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-8-19 202005013232.21.用于旋转式阳极(10)的冷却装置(100)，所述旋转式阳极用于在X射线管中产生X射线，其中旋转式阳极(10)具有一聚焦面(11)和支承元件(15)，电子流冲击在所述聚焦面(11)上，其特征在于，在聚焦面(11)和支承元件(15)之间有一种液体(13)，并且支承元件(15)同时构成冷凝表面(16)，以及在焦面(11)上构成一蒸发表面(19)，其中液体(13)在蒸发表面(19)上蒸发，并作为蒸汽(18)到达冷凝表面(16)，以便在那里冷凝，并通过旋转式阳极(10)的离心力而作为冷凝液(22)返回到聚焦面(11)。2. 按照权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，冷凝液(22) 到达在聚焦面(11)上形成的蒸发表面(19)。3. 按照权利要求1或2所述的冷却装置，其特征在于，支承元件 (15)与聚焦面(11)气密地连接。4. 按照权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，支承元件(15) 是滑动轴承05. 按照上述权利要求其中之一所述的冷却装置，其特征在于，若 干肋条(21)位于支承元件(15)上。6. 按照上述权利要求其中之一所述的冷却装置，其特征在于，液 体(13)是水。7. 按...

【专利技术属性】
技术研发人员：J亨德里克斯，
申请(专利权)人：MAR研究有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]