醫療行業幾十年來風云萬變，萬年不變的是高攀不起的球管。都知道它是放射設備的核心部件，知道真空密封，知道球管怎么工作，但是很少人知道它是怎么制造出來的。
今天，我們一起來揭開 X 射線管制造過程的神秘面紗。下面是球管制造流程的示意圖 ▼
材料是成本的重中之重。難熔金屬包括高導熱無氧銅、高等級的鎳、鎢、銀、錸和可伐（Kovar）合金，價格不但高，而且還飄忽不定。這些金屬一般從中國、俄羅斯、澳大利亞、秘魯和加拿大這些國家開采和采購。
零配件的來源渠道非常有限。比如陽極靶，它是由難熔金屬（通常是鎢）制成的大型金屬件，在受到電子撞擊時產生 X 射線。只有少數幾家大公司能夠制造陽極靶，因為單獨生產的話投資會非常大。
陽極靶真空爐
生產零部件當然也需要大量的資本投入，比如耗資數百萬美元的大型熔爐。熔爐的大小從 10平方英尺（約0.9平方米）到 50平方英尺（約4.6平方米）不等。在熔爐中，將金屬部件所有的氣體和其他材料去除，確保達到理想的真空環境，類似于從海綿中把水擠掉。
接下來是等離子涂層，涂層表面將會吸收或反射管內積聚的難以置信的熱量——靶面溫度可高達2,700 攝氏度。球管內部產生的熱量占 99%，X 射線占 1%。管子的大部分技術和設計都是為了熱管理。清潔雖然聽起來很簡單，但卻是重要的一步，需要投資購買超聲波水溶液清潔設備和溶劑型清潔設備，設備高度可達 15英尺（約4.6米）。清潔有助于防止在管內短路時發生打火。氣體殘留或者電路故障都會引起打火，導致不出射線。使用前預熱球管可以防止打火。
除氣和清潔后，零部件必須放在充滿氮氣的柜子里，否則會從大氣中再次吸收氣體。利用氧氣沸點高于氮氣的特性，氮氣可從液態空氣中先蒸發出來。瓦里安與它的供應商合建了一個現場制氮工廠；當立則購買大量液氮，然后讓它蒸發，再收集氮氣。在許多生產步驟中都會用到這些超純氮氣。
零部件的制備
X 射線管的兩個主要組成部分是：帶負電的陰極，其中包含燈絲，通常由鎢制成，用于產生電子束；帶正電的陽極，其中包含電子束轟擊的靶面。這兩個部分將在經過HEPA 過濾的潔凈空間中組裝。潔凈室類似于無菌手術室，工人需要穿長袍、戴手套和頭罩。
參觀 X 射線管工廠就像參觀玻璃吹制工廠一樣有趣。 根據產品型號，組裝好的陰極和陽極放置在金屬或玻璃芯棒（也稱為外殼）中。形成玻璃外殼非常有趣，需要高水平的玻璃技術，因為有些玻璃無法與金屬部件密封，需要使用“過渡”玻璃。
在這個階段，對陽極和陰極反復加熱和冷卻，去除不需要的氣體。抽氣過程的長短取決于球管的大小和應用，時間從八小時到三天不等，使用的抽氣設備大約有一個大壁櫥那么大。抽氣過程中，管子運動頻繁，并會產生 X 射線，因此為了保障操作人員的安全，容納管子的設備會用鉛進行密閉處理。真空對于創造穩定的高壓環境至關重要。根據當立的說法，他們在處理過程中達到的真空水平優于國際空間站周圍的真空水平。到這里，管子與大氣*隔絕了。
密封完成后，氣體已經除盡。管芯放入鉛制管套，X射線將通過管套上的窗口出來。緊接著添加絕緣油（兼冷卻劑）。絕緣油經過特殊處理，并不會被X射線破壞。球管全部組裝好后，放入測試罐中，加上工作電壓，放在類似現場用的機架上，模擬醫療場所的應用。測試電壓一般會比額定工作電壓高。
這個過程是客戶關心的問題——所購球管的焦點大小。焦點大小需要測量，必須符合行業規定的公差范圍。最終裝配結束后，需要檢查是否有散射的X射線輻射，確保只能從管套的窗口出射線。最終球管會裝在客戶的掃描設備上校準調試，保證在現場發揮*佳性能。最后則是一些涂漆、貼標簽之類的工作。當立從除氣和清潔到能夠發貨的整個過程通常需要四到五天到數周的時間，取決于具體的球管類型。對瓦里安來說，零配件的制備可能需要一個月的時間，而其余的過程則需要大約兩周的時間。
以上內容來自于一篇對當立和瓦里安的舊報道，僅供學習和參考。
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