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作者：唐华平;荆增儒;马法杰;李国宇;李少华;陈志强;
单位：清华大学工程物理系;新鸿电子有限公司;
摘要：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。
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
基金资助：国家自然科学基金项目（12327809）
