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题名用于胸部层析成像的分布式X射线管腔体设计
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作者
唐华平
荆增儒
马法杰
李国宇
李少华
陈志强
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机构
清华大学工程物理系
新鸿电子有限公司
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出处
《真空科学与技术学报》
北大核心
2025年第9期726-732,共7页
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基金
国家自然科学基金项目(12327809)。
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文摘
新型分布式X射线源有望推动层析成像的发展,关键器件分布式X射线管内部集成有数量众多的阴极-阳极组件,其新型真空腔体和射线窗结构需要重点研究。以胸部层析成像应用为目标,开展了分布式X射线管的长柱型真空腔体和长线型射线窗的结构设计,通过有限元模拟仿真,分析了不同结构方案的应力分布和腔体变形量,提出了一种分段多窗的结构方案,并进行设计加工和验证测试。完成了医用63焦点分布式X射线管的优化设计,真空腔体壁厚3 mm,线阵排布的7个窗引出X射线,每个焦点的出束射野都可以完整覆盖射线管中心正前方的43 cm×43 cm大小探测器,射线管实测重量为35.6 kg,各面最大内凹变形量为0.31 mm,X射线窗宽度最大变形量为0.092 mm,真空腔体的最大应力模拟计算结果为1.692×10^(8)N/m^(2),各项指标达到预期要求。有限元模拟仿真分析有效指导了结构设计,真空腔体整体达到了重量轻、变形量小、应力低的目标,对该类型的真空腔体结构设计具有较好的参考作用。
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关键词
胸部层析成像
分布式x射线管
腔体结构
多射线窗
有限元仿真
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Keywords
Chest tomosynthesis
Multi-beam x-ray tube
Chamber structure
Multi-port x-ray windows
Finite element simulation
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分类号
TN14
[电子电信—物理电子学]
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