本实用新型涉及x射线管技术领域,具体地涉及一种x射线管排气用抽真空系统。
背景技术:
现代社会中,随着医学科技的不断进步,x射线的医疗应用越来越重要,对于x射线医疗设备来说,其中最重要的就是x射线管。x射线管能正常使用的首要条件就是管内有足够高的真空度,而要保证足够高的真空度,仅仅对内的零部件进行除气是不够的,还需对封口好的管芯进行进一步的排气抽真空处理,以确保x射线管内具有足够高的真空度。
现有技术中心,x射线管的排气是将已经封口好的管芯通过排气管接入排气台专用抽真空系统中,用多种方法加热管壳和管内的零件,使吸附在管壳内表面和溶解在管壳材料内部的气体,以及吸附在管内零件表面和储存在材料内部的气体释放到自由空间,通过抽真空系统排入大气中。为了提高管芯内部的真空度,尽可能的让管内气体释放干净,此过程需要进行12小时以上,才能尽可能地保证管内排气完毕,达到较高的真空度要求,这样耗时过长,生产效率低下。
因此,如何确保x光管内的真空度是目前急需解决的问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足,提供一种x射线管排气用抽真空系统。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现:
一种x射线管排气用抽真空系统,至少包括相连通的两级真空机和玻管,所述两级真空机由相连通的机械泵和分子泵组成,所述玻管的内部中空并与x光管相连通;所述两级真空机与所述玻管之间设置有一预抽真空部,所述预抽真空部包括相连通的真空腔和真空监测计,所述真空腔与所述玻管之间设置有一控制二者连通的挡板阀,所述真空腔的一侧来设置有一针阀,所述针阀具有连通氮气的充气口,所述两级真空机、预抽真空部、挡板阀和玻管密封连通形成真空系统。
优选的,所述真空系统还包括连接管,所述连接管设置于所述机械泵和分子泵之间,所述连接管为软质的波纹管。
优选的,所述机械泵的抽气口与所述连接管的端口之间连通有一电磁压差阀,所述电磁压差阀控制所述机械泵内的压差保持恒定,以防止所述机械泵内的油料反向渗透。
优选的,所述机械泵、电磁压差阀、连接管和分子泵两两之间的端口分别通过锁扣进行密封连接。
优选的,所述分子泵的内部设置有降温系统,所述分子泵的侧壁上设置有与所述降温系统相连通的进水口和出水口,以循环输入冷却水进行内部降温。
优选的,所述分子泵的一侧还设置有电缆插口,用于连接驱动器。
优选的,所述分子泵的底部设置有一组支撑脚,所述支撑脚放置于升降架上,所述升降架的边侧均布有一组螺母,用于调节所述升降架的支撑平面的平衡。
优选的,所述真空腔设置于所述分子泵的上方,且所述真空腔的上部固设有一弯道管,所述弯道管与所述挡板阀相连通,所述挡板阀控制所述弯道管的开闭。
优选的,所述挡板阀的上端口通过法兰与所述玻管密封紧固连接,所述法兰为金属可伐材料制成。
优选的,所述玻管的第一端与所述x光管的排管相熔接,且所述第一端的直径与所述排管的直径相当,且所述玻管的直径自所述第一端向其第二端逐渐扩大并平滑过渡,所述第二端与所述法兰固接。
本实用新型的有益效果主要体现在:
1、采用两级真空机来对x光管内部进行抽真空,抽真空后及时将x光管的排管进行封口分离,有效保证x光管内部具有较高的真空度,极大缩短了x光管内部的排气抽真空的时间,提高了生产效率;
2、设置真空腔和真空监测计组成预抽真空系统,使得机械泵相对真空系统内部进行抽真空,保证真空系统内部气压可以使得分子泵平稳运行,真空监测计的设置可以实时监测真空系统内的真空度,方便控制;
3、设置电磁压差阀控制所述机械泵内部的气压恒定,防止机械泵内的油方向渗透;
4、设置软质的波纹管连接机械泵和分子泵,有效隔离机械泵产生的振动,避免其影响分子泵的运转;
5、设置升降架来保证分子泵的平稳放置;
6、在分子泵内部设置降温系统,并采用冷却水循环降温,保证分子泵的高效运行;
7、设置挡板阀来控制玻管和真空腔之间的连接,一方面方便分子泵运行后抽取玻管和x光管之间的空气,另一方面及时关闭弯道管,防止生产过程中x光管破裂,碎片吸入分子泵内损坏分子泵;
8、设置针阀,方便真空系统的放气,并连通氮气,保护真空系统的内部结构,避免其内部结构过度氧化;
9、设置玻管,有效连接x光管,使得玻管和x光管的连接处可反复烧融,进行熔接和封口。
附图说明
下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明:
图1:本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型,本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。
在方案的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且,在方案的描述中,以操作人员为参照,靠近操作者的方向为近端,远离操作者的方向为远端。
如图1所示,本实用新型揭示了一种一种x射线管排气用抽真空系统,至少包括相连通的两级真空机和玻管1,所述两级真空机由相连通的机械泵2和分子泵3组成,所述玻管1的内部中空并与x光管4相连通;所述两级真空机与所述玻管1之间设置有一预抽真空部,所述预抽真空部包括相连通的真空腔5和真空监测计6,所述真空监测计6实时监测所述真空腔5内部的真空度。所述真空腔5与所述玻管1之间设置有一控制二者连通的挡板阀7,所述真空腔5的一侧来设置有一针阀8,所述针阀8具有连通氮气的充气口801,所述两级真空机、预抽真空部、挡板阀7和玻管1密封连通形成真空系统。
如图1所示,所述真空系统还包括连接管9,所述连接管9设置于所述机械泵2和分子泵3之间,所述连接管9为软质的波纹管,以使得所述连接管9可消除隔离所述机械泵2产生的振动,避免振动影响所述分子泵3的运转。在其他可行的实施例中,所述连接管9也可以采用其他软质的、具有减震效果的材料制成。
进一步的,所述机械泵2的抽气口201与所述连接管9的端口之间连通有一电磁压差阀11,所述电磁压差阀11控制所述机械泵2内的压差保持恒定,以防止所述机械泵2内的油料反向渗透。
为了保证真空系统的密封性,所述机械泵2、电磁压差阀11、连接管9和分子泵3两两之间的端口分别通过锁扣10进行密封连接。所述锁扣10可以方便维修和更换,具有很高的实用性。当然,在其他可行的实施例中,所述机械泵2、电磁压差阀11、连接管9和分子泵3两两之间的端口也可以使用其他密封结构进行密封连接。
本实用新型中的所述机械泵2为前级泵,其主要是进行预抽真空操作,即在对所述x光管4进行抽真空处理之前,将所述真空腔5和连接管9内部的气体抽出。本实用新型中的所述分子泵3为后级高真空泵,由于其在大气气压下或者较低真空度的气压下难以正常运行,如果强行开启会造成其损坏,所以所述分子泵3的运行需要所述机械泵2的配合。在本优选实施例中,所述两级真空机的工作原理为:所述机械泵2先进行预抽真空操作,所述真空监测计6会检测所述真空腔5内部的真空度,当所述真空腔5内部的真空度达到1×10-1pa后,再启动分子泵3的运行。
为了达到理想的真空度,在本优选实施例中,所述分子泵3的转速需要达到36000r/min,为了给所述分子泵3提供动力,所述分子泵3的一侧还设置有电缆插口303,用于连接驱动器(图中未示出),所述驱动器控制所述分子泵3高速运转。
为了避免所述分子泵3受气高速运转产生的高温影响,所述分子泵3的内部设置有降温系统(图中未示出),本优选实施例中的所述降温系统为采用水系降温,所述分子泵3的侧壁上设置有与所述降温系统相连通的进水口301和出水口302,以循环输入冷却水进行内部降温。在其他可行的实施例中,所述分子泵3可以配套设置其他降温系统,来保证其内部的温度恒定,保证其平稳运行。
如图1所示,所述分子泵3的底部设置有一组支撑脚304,所述支撑脚304放置于升降架12上,所述升降架12的边侧均布有一组螺母1201,用于调节所述升降架12的支撑平面的平衡。本优选实施例中的所述支撑平面为矩形,其每个边角均设置有一个所述螺母1201,所述螺母1201穿设于所述支撑平面,旋转所述螺母1201即可调整所述支撑平面的角度,以协调所述分子泵3的支撑脚304的高度差,使得所述分子泵3平稳放置于地面上,使得本实用新型在不平整的地面上也可以平稳运行。
进一步的,在本优选实施例中,所述真空腔5设置于所述分子泵3的上方,所述真空腔5与所述分子泵3的上端口相连通。所述真空腔5的上部固设有一弯道管13,所述弯道管13与所述挡板阀7相连通,所述挡板阀7控制所述弯道管13的开闭。所述挡板阀7的设置,可以方便控制所述玻管1、x光管4和所述分子泵3之间连通,所述挡板阀7可以随时关闭的特点,使得在生产过程中万一x光管破裂,可以及时关闭所述弯道管13,防止碎片被吸入所述分子泵3内造成所述分子泵3的损坏。
为了保证所述挡板阀7与所述玻管1之间的密封连接,所述挡板阀7的上端口701设置有一法兰14并通过所述法兰14与所述玻管1密封紧固连接。由于所述玻管1为玻璃材质,所述法兰14为金属可伐材料制成,因为可伐材料和玻璃材料的热膨胀系数相当,使得二者可以通过火烧进行烧结密封。
本实用新型中的所述玻管1主要起连接作用,由于需要多次烧融,所述玻管1为玻璃材质制成。如图1所示,所述玻管1的第一端101与所述x光管4的排管401相熔接,为了方便熔接,所述第一端101的直径与所述排管401的直径相当,使得二者可以快速匹配,熔接为一体。进一步的,由于所述第一端101的直径与所述排管401的直径较细,可以使得抽真空完毕后,由于所述玻管1内部的负压,所述玻管1与所述排管401熔接处的玻璃再次进行烧融时快速内缩进行密封,完成分离。
所述玻管1的直径自所述第一端101向其第二端102逐渐扩大并平滑过渡,所述第二端102的直径与所述法兰14相对,以方便其与所述法兰14固接。
本实用新型中的所述针阀8一方面可以使得所述真空系统进行放气,使其内外压差一致;另一方面在抽真空后可以连通氮气,氮气进入所述真空系统后可以保护所述真空系统的内壁不会过度氧化,同时也利于所述玻管1与所述x光管4的排管401之间的熔接。
本实用新型的工作过程为:
s1、打开针阀8连通氮气,并打开挡板阀7,使得由机械泵2、电磁压差阀11、连接管9、分子泵3、真空腔5、弯道管13和玻壳1相连通组成的真空系统进行放气,使其内外气压一致;
s2、将所述玻壳1的第一端101与x光管4的排管401熔接成一体;
s3、关闭所述针阀8和所述挡板阀7,运行所述机械泵2,将所述真空腔5、连接管9和弯道管13内的空气抽出;
s4、当所述真空腔5内的真空度达到1×10-1pa时,开启所述分子泵3,关闭所述机械泵2;
s5、打开所述挡板阀7,所述分子泵3将所述玻壳1和x光管4内的空气抽出,使得所述x光管4内部的真空度达到1.0×10-6pa~10-7pa范围内;
s6、待所述真空系统内的真空度达到预定值后,打开所述针阀8,输入氮气;
s7、烧结所述排管401,使所述排管401封口,并与所述玻管1分离;
s8、关闭所述分子泵3,并重复步骤s1-s7。
应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明,它们并非用以限制本实用新型的保护范围,凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。
