绝缘插头、高压线缆、X射线管以及X射线发生系统的制作方法

专利2026-06-21  17


本发明涉及x射线扫描,特别涉及一种绝缘插头、高压线缆、x射线管以及x射线发生系统。


背景技术:

1、x射线管是x射线断层扫描设备中的重要组成,用于提供x射线以获取目标对象的断层扫描图像。x射线的结构包括内部真空的管壳,管壳的内部设置有发射阴极与阳极靶盘,管壳的外部设有给管壳导入高压电的金属外壳,通过给发射阴极施加负高压电,阳极靶盘施加正高压电,发射阴极上发射的电子在电场作用下轰击阳极靶盘从而产生x射线。

2、现有技术中常通过以下方式避免高压导线与金属外壳之间出现放电:第一、在高压导线和金属外壳之间设置绝缘管套,绝缘套管用于隔离金属外壳和高压导线,然而绝缘套管的绝缘材料在高压电场作用下容易发生老化,当绝缘管套老化不足以承受外加高压电场时就会发生绝缘击穿,导致x射线管损坏。第二、设置电容耦合使绝缘管套间的电场分布均匀化,从而防止绝缘管套被介电击穿,然而电容耦合的方案只适用于交流电场的情况,而目前市面上绝大多数的x射线管均为直流电场,图1是现有技术中绝缘套管在直流电场状态下的等效电路图,当x射线管长时间放线形成稳态直流后,该方案就无法起到均匀电场的作用。


技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中x射线管易损坏的缺陷,提供一种绝缘插头、高压线缆、x射线管以及x射线发生系统。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:

3、第一方面,提供了一种绝缘插头,所述绝缘插头包括第一导线、套设在所述第一导线外的第一绝缘层,以及套设在所述第一绝缘层外的第二绝缘层;

4、所述第二绝缘层的体积电阻率大于所述第一绝缘层的体积电阻率。

5、可选地,在所述第二绝缘层外侧套设有至少一层外绝缘层,

6、所述外绝缘层的体积电阻率大于所述第二绝缘层的体积电阻率。

7、可选地,在所述第二绝缘层外侧套设有至少两层所述外绝缘层,

8、位于所述外侧的所述外绝缘层的体积电阻率大于位于内侧的所述外绝缘层的体积电阻率。

9、可选地,所述第二绝缘层和所述第二绝缘层外最接近的所述外绝缘层的体积电阻率之比,为所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的半径之比;

10、所述半径为所述第一绝缘层或所述第二绝缘层的外表面到所述第一导线的中心的距离。

11、可选地,所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的体积电阻率之比为所述第一导线和所述第一绝缘层的半径之比;

12、所述第一绝缘层的半径为所述第一绝缘层的外表面到所述第一导线中心的距离。

13、可选地,所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的长度被配置为与所述第一导线所承载的电压呈正相关。

14、可选地,所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的长度相同。

15、可选地,在所述第一绝缘层和所述第二绝缘层之间设置有绝缘连接层,

16、所述绝缘连接层包括相对的第一面和第二面,所述第一面连接所述第一绝缘层,所述第二面连接所述第二绝缘层。

17、可选地,所述绝缘连接层的厚度为1mm至2mm。

18、第二方面,提供了一种高压线缆,所述高压线缆的至少一端配置有根据上述第一方面所提供的绝缘插头。

19、第三方面,提供了一种x射线管,所述x射线管包括插孔装置,所述插孔装置用于连接如第一方面所提供的绝缘插头;

20、在所述插孔装置内设置有第二导线,所述第二导线用于在所述绝缘插头与所述插孔装置连接后,电性连接所述绝缘插头中的第一导线,为所述x射线管供电,以形成直流电场。

21、可选地,所述x射线管具有阴极和阳极,所述插孔装置包括与所述阴极电性连接的第一插孔装置70,以及与所述阳极电性连接的第二插孔装置。

22、可选地,所述x射线管具有阴极,所述插孔装置与所述阴极电性连接。

23、可选地,所述x射线管包括管套,所述插孔装置包括与所述管套密封连接的密封件,所述密封件还形成用于容纳所述绝缘插头的腔体。

24、第四方面,提供了一种x射线管,所述x射线管包括插孔装置,所述插孔装置用于连接高压线缆;

25、所述插孔装置包括第一导线、套设在所述第一导线外的第一绝缘层,以及套设在所述第一绝缘层外的第二绝缘层;

26、所述第二绝缘层的体积电阻率大于所述第一绝缘层的体积电阻率。

27、可选地,在所述第二绝缘层外套设有至少一层外绝缘层,

28、所述外绝缘层的体积电阻率大于所述第二绝缘层的体积电阻率。

29、可选地,在所述第二绝缘层外侧套设有至少两层所述外绝缘层,

30、位于所述外侧的所述外绝缘层的体积电阻率大于位于内侧的所述外绝缘层的体积电阻率。

31、第五方面,提供了一种x射线发生系统,包括x射线管、高压发生器以及如第二方面所提供的高压线缆;

32、所述高压发生器和所述x射线管上均设置至少一个插孔装置,所述高压线缆两端的绝缘插头分别连接所述高压发生器的插孔装置和所述x射线管的插孔装置。

33、第六方面,提供了一种x射线发生系统,包括高压发生器、高压线缆以及如第四方面所提供的x射线管;

34、所述高压线缆的两端设置有插头,所述高压发生器上设置有插孔装置,所述高压线缆两端的插头分别连接所述高压发生器的插孔装置和所述x射线管的插孔装置。

35、第七方面,提供了一种x射线扫描设备,所述设备包括如第五方面所提供的x射线发生系统。

36、本发明的积极进步效果在于:通过将第一导线外的绝缘层设置为多层绝缘材料的复合结构,在靠近第一导线的第一绝缘层设置体积电阻率较小的绝缘材料,在远离第一导线的第二绝缘层设置体积电阻率较大的绝缘材料,以将高场强区电场强度降低,低场强区电场强度升高,使得整体电场强度均匀分布,从而延长x射线管的使用寿命,且在稳态直流电场中不受x射线管放线时长限制。



技术特征:

1.一种绝缘插头,其特征在于,所述绝缘插头包括第一导线(10)、套设在所述第一导线(10)外的第一绝缘层(11),以及套设在所述第一绝缘层(11)外的第二绝缘层(12);

2.根据权利要求1所述的绝缘插头,其特征在于,在所述第二绝缘层(12)外侧套设有至少一层外绝缘层(12),

3.根据权利要求2所述的绝缘插头,其特征在于,在所述第二绝缘层(12)外侧套设有至少两层所述外绝缘层(12),

4.根据权利要求2所述的绝缘插头,其特征在于,所述第二绝缘层(12)和所述第二绝缘层(12)外最接近的所述外绝缘层(12)的体积电阻率之比,为所述第一绝缘层(11)和所述第二绝缘层(12)的半径之比;

5.根据权利要求1所述的绝缘插头,其特征在于,所述第一绝缘层(11)和所述第二绝缘层(12)的体积电阻率之比为所述第一导线(10)和所述第一绝缘层(11)的半径之比;

6.根据权利要求1所述的绝缘插头,其特征在于,所述第一绝缘层(11)和所述第二绝缘层(12)的长度被配置为与所述第一导线(10)所承载的电压呈正相关。

7.根据权利要求1所述的绝缘插头,其特征在于,所述第一绝缘层(11)和所述第二绝缘层(12)的长度相同。

8.根据权利要求1所述的绝缘插头,其特征在于,在所述第一绝缘层(11)和所述第二绝缘层(12)之间设置有绝缘连接层,

9.根据权利要求8所述的绝缘插头,其特征在于,所述绝缘连接层的厚度为1mm至2mm。

10.一种高压线缆,其特征在于,所述高压线缆的至少一端配置有根据权利要求1~5中任一项所述的绝缘插头。

11.一种x射线管,其特征在于,所述x射线管包括插孔装置,所述插孔装置用于连接如权利要求1~5中任一项所述的绝缘插头;

12.根据权利要求11所述的x射线管,其特征在于,所述x射线管具有阴极(50)和阳极(60),所述插孔装置包括与所述阴极(50)电性连接的第一插孔装置(70),以及与所述阳极(60)电性连接的第二插孔装置(80)。

13.根据权利要求11所述的x射线管,其特征在于,所述x射线管具有阴极(50),所述插孔装置与所述阴极(50)电性连接。

14.根据权利要求11所述的x射线管,其特征在于,所述x射线管包括管套(30),所述插孔装置包括与所述管套(30)密封连接的密封件(40),所述密封件(40)还形成用于容纳所述绝缘插头的腔体。

15.一种x射线管,其特征在于,所述x射线管包括插孔装置,所述插孔装置用于连接高压线缆;

16.根据权利要求15所述的x射线管,其特征在于,在所述第二绝缘层(12)外套设有至少一层外绝缘层(12),

17.根据权利要求16所述的x射线管,其特征在于,在所述第二绝缘层(12)外侧套设有至少两层所述外绝缘层(12),

18.一种x射线发生系统,其特征在于,包括x射线管、高压发生器以及如权利要求10所述的高压线缆;

19.一种x射线发生系统,其特征在于,包括高压发生器、高压线缆以及权利要求15~17中任一项所述的x射线管;

20.一种x射线扫描设备,其特征在于,所述设备包括权利要求18或19任一项所述的x射线发生系统。


技术总结
本发明公开了一种绝缘插头、高压线缆、X射线管以及X射线发生系统,所述绝缘插头包括第一导线、套设在所述第一导线外的第一绝缘层,以及套设在所述第一绝缘层外的第二绝缘层;所述第二绝缘层的体积电阻率大于所述第一绝缘层的体积电阻率。通过将第一导线外的绝缘层设置为多层绝缘材料的复合结构,在靠近第一导线的第一绝缘层设置体积电阻率较小的绝缘材料,在远离第一导线的第二绝缘层设置体积电阻率较大的绝缘材料,以将高场强区电场强度降低,低场强区电场强度升高,使得整体电场强度均匀分布,从而延长X射线管的使用寿命,且在稳态直流电场中不受X射线管放线时长限制。

技术研发人员:柳欢,田佳甲,朱时龙
受保护的技术使用者:武汉联影医疗科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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