【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及x射线管技术应用领域，具体涉及一种提升x射线管散热性能的管芯组件以及管壳制造方法。
技术介绍
1、x射线管热阴极产生自由电子，在高压作用下，电子获得120-160kv能量并轰击阳极靶盘产生x射线，其中99%能量转化为热能，只有1%转化为x射线进行向窗口进行辐射。在x射线管实际工作过程中，发射流强通常在百毫安量级，对应的热功率为几十千瓦。
2、传统x射线管采用辐射换热的方法，实现阳极靶盘热量和管壳热量之间的热交换。对于玻璃管壳的x射线管，玻璃的热辐射系数在0.9左右，无需进行特别的工艺处理即可实现高效辐射换热，但玻璃壳的缺点是不具备刚性，易碎裂。对现在主流的金属管壳，其通常为不锈钢材料，具有良好的机械性能，但金属的热辐射系数只有0.01-0.1，无法实现高效的热交换。为此，对管壳通常进行黑化处理，以提高其辐射换热系数。
3、传统的x射线管黑化涂层是氮化铝或者fe304，辐射系数可以提升至0.85-0.9，和玻璃管壳接近。但实践表明，由于x射线管工作过程中管壳的温度达到200-400℃，管壳表面的黑化层存在脱落的现象，这会引起x射线管内部打火，ct整机被迫停机，严重影响了其使用效率。
4、现有技术中，专利名称为“一种提高热辐射系数的fe304涂层的制备方法及应用”，专利号为zl111153440a提出了一种双层涂层，表层是fe304，里层是fe304-tio2复合材料，通过共沉淀、改性、混合等方法得到fe304-tio2混合粉，再电子束物理气相沉积方法在管壳表面镀10μm的fe304
5、现有的采用喷涂方法对x射线管金属管壳内部进行黑化，能显著增强辐射换热系数，但也给x射线管的稳定运行带来隐患。实践表明，报废的管芯中，有相当比例是由于管壳表面黑化层脱落引起的打火。由于涂层涉及pvd镀膜工艺，镀膜过程中的温度、真空度、电压、膜厚度以及靶的大小等参数均会影响镀膜质量，给管芯引入了潜在打火的风险。
6、由于x射线管在高温、高压、高真空、10g及以上离心载荷和电离辐射环境下运行，大多数镀膜厂家没有这类专用设备的镀膜经验，摸索镀膜参数也是一个长期的过程，并且各种管壳尺寸的不同，镀膜环境的不同，其参数也需要调整，这也给产品的稳定性带来了隐患。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种提升x射线管散热性能的管芯组件，通过在金属管壳内壁钎焊散热条，再进行管壳内壁表面粗糙化处理，提升x射线管散热性能，另由于没有引入涂层物质，从根本上避免了涂层脱落引起的管芯内部打火问题，并且工艺步骤比镀膜过程更易控制，提高了x射线管运行的稳定性。
2、本专利技术的技术方案是：一种提升x射线管散热性能的管芯组件，包括阴极组件、连接于所述阴极组件的壳体组件以及位于所述壳体组件内并沿着壳体组件轴向旋转的阳极组件，所述壳体组件包括管壳，所述管壳内壁设有多个散热条，多个所述散热条将所述阳极组件围合在管壳中间；
3、所述阴极组件对阳极组件发射电子束时，通过管壳以及散热条对壳体组件内部散热。
4、进一步的，所述散热条的横截面为正半圆或椭圆结构。
5、进一步的，所述散热条的辐射散热角为177°。
6、进一步的，所述散热条沿着管壳的轴向曲面整列焊接于所述管壳内壁。
7、进一步的，所述散热条靠近管壳内壁的背部设有焊接槽，所述焊接槽内设有焊料，通过所述焊料将所述散热条与管壳内壁焊接。
8、进一步的，所述散热条设有24个。
9、进一步的，相邻所述散热条之间的夹角为15°。
10、一种管壳制造方法，包括以下步骤：
11、步骤1、选择与管壳高度相匹配的散热条长度；
12、步骤2、使用铣刀在散热条背部的长度方向铣出焊接槽，所述焊接槽的宽、高分别为1mm*1mm或0.5mm*0.5mm，所述焊接槽的长度等于所述散热条的长度；
13、所述散热条的贴合曲面与管壳的内壁曲面相同；
14、步骤3、将焊料放置于焊接槽内并用工装固定；
15、步骤4、将管壳放入真空炉或氢炉中，加热至800-1200℃，使焊料融化，利用毛细效应，焊料均匀铺展在散热条和管壳内壁的缝隙中；
16、步骤5、待冷却后，对管壳内表面进行粗糙化处理。
17、进一步的，步骤1中，所述管壳和散热条为无氧铜或弥散铜材料制成，使得管壳和散热条的热膨胀相同。
18、进一步的，步骤5中，粗糙化采用了喷砂工艺或激光照射工艺。
19、本专利技术的有益技术效果是：
20、1、散热条采用曲面阵列配合表面粗糙化对x射线管金属管壳进行处理，提升x射线管的散热效率，并且从根本上解决了涂层脱落的问题，极大提高了设备的稳定性。
21、2、散热条的截面为正半圆或椭圆结构，利用辐射角的作用，在靶盘和管壳进行热交换时，实现多次反射叠加，配合表面粗糙化工艺，其散热效果优于传统的涂覆fe304工艺，模拟表明阳极靶盘的最高温度下降了10%-15%。
22、3、采用钎焊曲面阵列代替传统的喷涂工艺，成本大幅度降低，并且减少了涂层脱落引起管芯打火的风险。
23、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
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1.一种提升X射线管散热性能的管芯组件，包括阴极组件、连接于所述阴极组件的壳体组件以及位于所述壳体组件内并沿着壳体组件轴向旋转的阳极组件，其特征在于，所述壳体组件包括管壳，所述管壳内壁设有多个散热条，多个所述散热条将所述阳极组件围合在管壳中间；
2.根据权利要求1所述的一种提升X射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条的横截面为正半圆或椭圆结构。
3.根据权利要求2所述的一种提升X射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条的辐射散热角为177°。
4.根据权利要求1所述的一种提升X射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条沿着管壳的轴向曲面整列焊接于所述管壳内壁。
5.根据权利要求4所述的一种提升X射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条靠近管壳内壁的背部设有焊接槽，所述焊接槽内设有焊料，通过所述焊料将所述散热条与管壳内壁焊接。
6.根据权利要求1所述的一种提升X射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条设有24个。
7.根据权利要求6所述的一种提升X射线管散热性能的管芯组件
8.一种管壳制造方法，采用了权利要求1-7中任一项所述的一种提升X射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的管壳制造方法，其特征在于，步骤1中，所述管壳和散热条为无氧铜或弥散铜材料制成，使得管壳和散热条的热膨胀相同。
10.根据权利要求8所述的管壳制造方法，其特征在于，步骤5中，粗糙化采用了喷砂工艺或激光照射工艺。
...【技术特征摘要】
1.一种提升x射线管散热性能的管芯组件，包括阴极组件、连接于所述阴极组件的壳体组件以及位于所述壳体组件内并沿着壳体组件轴向旋转的阳极组件，其特征在于，所述壳体组件包括管壳，所述管壳内壁设有多个散热条，多个所述散热条将所述阳极组件围合在管壳中间；
2.根据权利要求1所述的一种提升x射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条的横截面为正半圆或椭圆结构。
3.根据权利要求2所述的一种提升x射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条的辐射散热角为177°。
4.根据权利要求1所述的一种提升x射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述散热条沿着管壳的轴向曲面整列焊接于所述管壳内壁。
5.根据权利要求4所述的一种提升x射线管散热性能的管芯组件，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：高斌，王少哲，潘峰，邹建军，李永明，
申请(专利权)人：昆山国力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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