热能储存和传递组件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种热能储存和传递组件及其制造方法。一种设备，包括其中包含主体（１１０）的电子收集器（１１），主体（１１０）具有通过其中沿第一方向所形成的内膛以及窗口侧（１２０），窗口侧（１２０）具有在其第一部分沿不同于第一方向的第二方向所形成的孔径（１５２）。该设备还包括盖板（１１２），它具有联接到电子收集器（１１）的第一表面的第二部分的底面以及联接到盖板（１１２）并且沿第二方向与孔径（１５２）对齐的ｘ射线透射窗口（１００），其中凹陷部在电子收集器（１１）的第一表面的第一部分和盖板（１１２）的底面的一部分其中之一沿第二方向形成，并且间隙（１３６）在盖板（１１２）的底面与电子收集器（１１）的第一表面之间形成。

【技术实现步骤摘要】

一般来说，本专利技术的实施例涉及热管理系统，更具体来说，涉及用于例如在电子束 生成装置中收集和分散电子的辐射热能和动能的热能储存和传递组件。
技术介绍
电子束生成装置、如χ射线管和电子束焊机工作在高温环境下。通常，X射线生成 装置或X射线管包括包封在圆筒真空容器中的相对电极，即阴极和阳极。热阴极丝发射热 电子，它们在20kv至200kV的典型电压差之间被加速，并且以高速率撞击阳极的靶区。由 阴极所生成的初级电子束在阳极靶中沉积很大的热负荷，以致达到使得靶在操作中发赤热 光(red-hot)的程度。X射线在所有方向发射，从焦点发出，并且可从真空容器导出。例如， 在具有金属真空容器的χ射线管中，χ射线透射窗口制作到金属真空容器中，以便允许χ射 线束在预期位置射出。但是，不到的初级电子束能量被转换成χ射线。射束能量的平衡包含在反向散 射电子中或者转换成热量。把来自热靶的这种热能放射到X射线管的真空容器中的其它部 件。另外，电子的一部分从靶反向散射，并且撞击到真空容器中的其它部件，从而引起X射 线的附加发热。由于这种热能所引起的高温，X射线管部件受到高热应力。由于医疗诊断χ射线管中的χ射线的产生本来就是一种非常低效的过程，所以X 射线生成装置中的部件工作在升高的温度下。例如，阳极焦斑的温度可高达大约2700°C，同 时阳极的其它部分的温度可在大约1800°C以下的范围。在χ射线管中建立的过高温度可降低透射窗口以及其它χ射线管部件的使用寿 命。由于它与焦斑的接近性，X射线透射窗口经受产生于热辐射和反向散射电子的极高热 负荷。高热负荷引起透射窗口中的极大和循环应力，并且可导致窗口及其气密性密封件的 过早失效。解决χ射线管的热负荷的一些方法依靠通过使用真空容器中容纳的结构中的循 环冷却剂流体来快速消散热能。已经提出其它方法，以电磁方式偏转反向散射的电子，使得 它们没有撞击到X射线窗口。但是，这些方式常常没有充分地使透射窗口上的热应力为最因此，希望设计一种热能管理和传递组件，它以热和机械方式隔离透射窗口，以便 使透射窗口上的热应力为最小。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种设备包括其中包含主体的电子收集器，主体具有沿 第一方向通过其中所形成的内膛(internal bore)以及窗口侧，窗口侧具有在其第一部分 中沿不同于第一方向的第二方向所形成的孔径(aperture)。该设备还包括盖板，它具有 联接到电子收集器的第一表面的第二部分的底面以及联接到盖板并且沿第二方向与孔径 对齐的X射线透射窗口，其中凹陷部在电子收集器的第一表面的第一部分和盖板的底面的一部分其中之一沿第二方向形成，并且间隙在盖板的底面与电子收集器的第一表面之间形 成。根据本专利技术的另一个方面，一种制造组件的方法包括提供热储存主体，它具有在 其中沿第一方向形成的膛以便允许电子束穿过其中，并且具有与膛的中心轴线平行定向的 窗口侧表面，其中窗口侧表面包括第一部分和第二部分，并且孔径在该膛与窗口侧表面的 第二部分之间形成。该方法还包括将盖板的底面的第一部分联接到热储存主体的窗口侧 表面的第一部分，使得内袋在盖板的底面的第二部分与热储存主体的窗口侧表面的第二部 分之间形成；以及在盖板中设置X射线透射窗口。根据本专利技术的另一个方面，一种设备包括真空室；阴极，定位在真空室中并且配 置成发射电子；以及阳极，定位在真空室中以接收从阴极所发射的电子，并且配置成从电子 生成X射线束。该设备还包括配置成允许X射线束经过其中的电子收集器。电子收集器包 括收集器主体，它具有阳极侧、阴极侧以及与阳极和阴极侧相邻的窗口侧，其中膛在阳极侧 与阴极侧之间形成，并且窗口侧包括具有第一部分和第二部分的窗口表面，第二部分具有 在其中形成的孔径。电子收集器还包括板，它具有第一表面部分和第二表面部分，其中第一 表面部分联接到收集器主体的窗口表面的第一部分，以及其中真空间隙在盖板的第二表面 部分与收集器主体的窗口表面的第二部分之间形成，以及窗口设置在该板中并且定位成允 许X射线束的一部分穿过其中。通过以下详细描述和附图，使其它各种特征和优点非常明显。 附图说明附图示出当前考虑用于实现本专利技术的若干实施例。附图包括图1是可获益于结合本专利技术的实施例的成像系统的示意图。图2是可获益于结合本专利技术的实施例的成像系统的示意框图。图3是结合根据本专利技术的一个实施例的电子收集器组件的χ射线管组件的透视 图。图4是结合根据本专利技术的一个实施例的电子收集器组件的χ射线管的剖视透视 图。图5是根据本专利技术的一个实施例的电子收集器组件的分解剖视透视图。图6是根据本专利技术的一个实施例的电子收集器组件的剖视顶部透视图。图7是根据本专利技术的一个实施例的电子收集器组件的侧视图。图8是结合在根据本专利技术的一个实施例的χ射线管中的电子收集器组件的剖视 图。图9是根据本专利技术的另一个实施例的电子收集器组件的剖视图。图10是与无创包裹检查系统配合使用的CT系统的图示。具体实施例方式针对64-层片计算机断层扫描(CT)系统来描述本专利技术的实施例的操作环境。但 是，本领域的技术人员会理解，本专利技术同样可适合与其它多层片配置配合使用。此外，关于4X射线的检测和转换来描述本专利技术。但是，本领域的技术人员还会理解，本专利技术同样适用于 其它高频电磁能量的检测和转换。关于“第三代”CT扫描仪来描述本专利技术，但是本专利技术同样 适用于其它CT系统。参照图1，计算机断层扫描(CT)成像系统10示为包括表示“第三代” CT扫描仪的 机架12。机架12具有χ射线源14，它向机架12对侧的检测器组件或准直仪18投射χ射 线束16。现在参照图2，检测器组件18由多个检测器20和数据获取系统(DAQ32来形成。 多个检测器20感测经过治疗患者22的投射χ射线，并且DAS 32将数据转换成数字信号供 后续处理。各检测器20产生表示照射χ射线束强度并且因而也表示经过患者22时的衰减 射束的模拟电信号。在获取χ射线投射数据的扫描期间，机架12和安装在其上的部件绕旋 转中心M旋转。机架12的旋转和χ射线源14的操作由CT系统10的控制机构沈来管理。控制 机构沈包括χ射线控制器观，其向χ射线源14提供功率和定时信号；以及机架马达控制 器30，其控制机架12的转速和位置。图像重构器34从DAS 32接收取样和数字化χ射线数 据，并且执行高速重构。重构图像作为输入施加到计算机36，计算机36将图像存储在大容 量存储装置38中。计算机36还经由控制台40接收来自操作员的命令和扫描参数，控制台40具有例 如键盘、鼠标、语音激活控制器或者任何其它适当输入设备等的某种形式的操作员接口。关 联显示器42允许操作员观察来自计算机36的重构图像和其它数据。操作员提供的命令和 参数由计算机36使用以用于向DAS 32,χ射线控制器观和机架马达控制器30提供控制信 号和信息。另外，计算机36操作工作台马达控制器44，工作台马达控制器44控制马达驱动 的工作台46以便定位患者22和机架12。具体来说，工作台46使患者22整体或部分通过 图1的机架开口 48。现在参照图3，根据本专利技术的一个实施例示出结合热储存主体或电子收集器11的 X射线管组件14的透视图。管组件14包括外壳单元52、冷却剂泵54、阳极端56、阴极端58本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：电子收集器（１１），其包括：主体（１１０），具有通过其中沿第一方向所形成的内膛（９２）；以及窗口侧（１２０），具有在其第一部分沿不同于所述第一方向的第二方向所形成的孔径（１５２）；盖板（１１２），具有联接到所述电子收集器（１１）的第一表面的第二部分的底面；以及ｘ射线透射窗口（１００），联接到所述盖板（１１２），并且沿所述第二方向与所述孔径（１５２）对齐；其中，凹陷部在所述电子收集器（１１）的第一表面的所述第一部分和所述盖板（１１２）的底面的一部分其中之一沿所述第二方向形成；以及其中，间隙（１３６）在所述盖板（１１２）的所述底面与所述电子收集器（１１）的所述第一表面之间形成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MS赫伯特，GA施泰因拉格，MT苏布拉亚，DR艾伦，JJ范博加特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US