什么是X射线管

　　X射线管是X射线探伤机的核心部件，熟悉它的内部结构和技术性能，有助于检测人员正确使用和操作X射线探伤设备，延长其使用寿命。1.X射线管的结构和种类（1)普通X射线管的结构 普通X射线管的基本结构是一个真空度为1. 33x10-4~1. 33x10-5 Pa（10-6~10-7mmHg)的二极管，由阴极（即灯丝）、阳极（即金属靶）和保持其真空度的玻璃外壳构成，如图2-3所示。1)阴极 X射线管的阴极是发射电子和聚集电子的部件，由发射电子的灯丝（一般用钨制作）和聚集电子的凹面阴极头（用铜制作）组成。阴极形状可分为圆焦点和线焦点两大类：圆焦点阴极的灯丝绕成平面螺旋形，装在井式凹槽阴极头内；线焦点阴极的灯丝绕成螺旋管形，装在阴极头的条形槽内，有的X射线管阴极头有两组灯丝，可产生两个大小不同的焦点，通过电流也不一样，以适合不同的用途。
　　阴极的工作过程是；当阴极通电后，灯丝被加热、发射电子，阴极头上的电场将电子聚集成一束。在X射线管两端高压所建立的强电场作用下，电子飞向阳极，轰击靶面，产生
　　2)阳极 X射线管的阳极是产生X射线的部分，由阳极靶、阳极体和阳极罩三部分构成。由于高速运动的电子撞击阳极靶时只有约1%的动能转换为X射线，其他绝大部分均转化为热能，使靶面温度升高，同时X射线的强度与阳极靶材的原子序数有关，所以一般工业用X射线管的阳极靶常选用原子序数大、耐高温的钨来制造，软X射线管则选用钼靶。
　　阳极体的作用是支承靶面，传送靶上的热量，避免钨靶烧坏，因此，阳极体采用热导率
　　大的无氧铜制成。
　　从阴极飞出的电子在撞击阳极靶时，会产生大量的二次电子，如落到X射线管的玻璃壳内壁上使玻璃壳带电，将对飞向阳极的电子束产生不良影响，用铜制的阳极罩可以吸收这些二次电子，从而防止这种影响。阳极罩的另一作用是吸收一部分散乱射线。在阳极罩正对靶面的斜面处开有能使X射线通过的窗口，其上常装有几毫米厚的铍。火由于X射线管能量转换率很低，电子的能量约有99%转换为热能传给阳极靶，因此，X射线管工作时阳极的冷却十分重要。如冷却不及时，阳极过热会排出气体、降低管子的真空度，严重过热可使靶面熔化以至龟裂脱落，使整个管子不能工作。X射线管的冷却方式一般有以下三种：①辐射散热式 这种X射线管的阳极体是实心的，阳极体尾部伸到管壳外，其上装有金属辐射散热片，作用是增加散热面积，加快冷却速度。这种X射线管多用在携带式X射线机中，如图2-6所示。②冲油冷却式 这种X射线管阳极体做成空腔式，可用外循环油通过阳极体的空腔直接带走靶子上产生的热量，冷却效率比较高。这种X射线管多用于移动式X射线机中。
　　③旋转阳极自然冷却 在大电流的医疗中用X射线机，常采用一种旋转阳极式的X射线管，其阳极端玻璃壳外有线圈作定子，阳极根部作转子，阳极制成圆盘形，边上有斜角，这种X射线管的阳极靶是整个圆盘的圆周。当阳极以高速旋转时，可以很快地散去被电子撞击所发生的热。由于阳极转动非常平稳，焦点可以保持形状和位置的稳定。用旋转阳极制成的X射线管，不但可以得到较小的焦点，而且可以通过较大的电流（可增加到静止靶所使用的电流的10倍以上。
　　3)外壳 普通X射线管的外壳用耐高温的玻璃制成，灯丝导线从阴极端部穿过管壁引出，为了使金属和玻璃相接处不漏气，与玻璃壁接触的金属要求和玻璃有一样的膨胀系数，解决这一问题的办法是采用一种特殊的称为科瓦的铁镍钴合金。
　　（2)金属陶瓷管 由于用玻璃作外壳制成的X射线管对过热和机械冲击都很敏感，因此，20世纪70年代开发出性能优越的金属陶瓷管。这种射线管有很多特点：
　　1)抗震性强，一般不易破碎。2)管内真空度高，各项电性能好，管子寿命长。3)容易焊装铍窗口。4)对250kV以上的管子，金属陶瓷管的尺寸可以做得比玻璃管小得多。