[实用新型]用于高剂量产额周向辐照射线管的辐射转换靶组件

说明书

本实用新型公开了用于高剂量产额周向辐照射线管的辐射转换靶组件，包括圆筒形的支撑基座，在所述支撑基座的外侧设置有多个冷却管道，在支撑基座内侧设置有一圈辐射转换靶。本实用新型环状的辐射转换靶圆筒形结构，具有高转换效率材料、优化的辐射厚度和超大的焦点，同时利用了反射和透射线，相对于现有的板状辐射结构而言，大大提高了射线管的剂量产额；而且，由于辐射转换靶采用了圆筒形结构，因此在周向360°和轴向180°的方向上都具有有效的辐射场分布；由于辐射转换靶的面积大，其单位面积的热功率较小，通过支撑基底和冷却管道的冷却剂直接冷却可以有效地散热，显著的提高了辐射转换靶的可靠性和射线管的寿命。

技术领域

本实用新型涉及致电离辐射辐照设备技术领域，具体涉及用于高剂量产额周向辐照射线管的辐射转换靶组件。

背景技术

利用高速电子撞击金属靶面产生X射线的真空电子器件。按照产生电子的方式,X射线管可分为充气管和真空管两类。X射线管充气X射线管是早期的X射线管。1895年，W.C.伦琴在进行克鲁克斯管实验时发现了X射线。克鲁克斯管就是最早的充气X射线管。这种管接通高压后,管内气体电离，在正离子轰击下，电子从阴极逸出，经加速后撞击靶面产生X射线。充气X射线管功率小、寿命短、控制困难，后已很少应用。1913年，W.D.库利吉发明了真空X射线管。管内真空度不低于10-4帕。阴极为直热式螺旋钨丝，阳极为铜块端面镶嵌的金属靶。根据管子的用途选择靶材和电子束能量，常用钨作靶材。在某些用途下，还采用银、钯、铑、钼、铜、镍、钴、铁、铬等材料。阴极工作温度约为2000K,发射出的电子经数万至数十万伏高压加速后撞击靶面。阴极被一个前端开槽的金属罩包围。金属罩的电位等于或低于阴极，迫使电子聚焦在靶面上的一个狭窄区域内,形成焦斑。X射线就从焦斑上向各个方向辐射，通过管壁上的窗口输出。窗口一般用对X射线吸收很小的铍、铝或轻质玻璃制成，以铍片为最佳。

射线管已经在工业和医疗等领域得到了广泛的应用，取得了较大的社会经济效益。射线管的可靠性和辐射均匀性是其性能的重要指标。一方面，射线管在工作时产生的大量射线(包括初级射线和各种次级射线)会轰击射线管的绝缘部分，长时间的作用就会造成绝缘破坏，从而严重影响射线管的可靠性，如X射线管工作时会产生的大量的电子和光子等，特别是大剂量的X射线管，其内部辐射轰击环境很复杂。另一方面，射线管的结构比较复杂，使管内的电场分布不均匀，带电粒子束的分布也不均匀，导致束靶作用也不均匀，严重影响射线管的辐射均匀性。

利用射线进行的辐照加工已经在科学研究和工业生产等领域得到了广泛的应用，包括食品加工、生物辐照、材料改性和血液辐照等。传统的辐照源包括放射性同位素和高能加速器，其中放射性同位素具有核泄漏的风险，受到了严格的管控，而高能加速器的结构复杂庞大，成本很高。这些因素使辐照加工的应用领域和推广都受到了很大的限制。辐照射线管作为一种新型的辐照源，如辐照X光管，具有辐射可控、结构紧凑、成本较低和使用灵活等优势，可以替代传统的辐照源，推广辐照加工的应用和发展。传统的射线管主要用于医学成像和工业检测等领域，其辐射转换靶和带电粒子束的作用焦点较小，其面积一般为平方毫米量级，并且只利用了产生的部分背散射线或者部分透射线，而损失了相当一部分的射线，导致辐射剂量产额较低和辐射角较小；同时小焦点导致散热效率不高，射线管的可靠性受到影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供用于高剂量产额周向辐照射线管的辐射转换靶组件，解决现有技术中辐射剂量产额小、小焦点导致可靠性差的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现：