專利名稱：X光管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種X光管。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的X光管包括陰極和陽(yáng)極組件，該陰極和陽(yáng)極組件均位于真空管內(nèi)。所述陰極可以是熱電子發(fā)射，還可以是冷電子發(fā)射，該冷電子發(fā)射也稱場(chǎng)致電子發(fā)射。隨著碳納米管的不斷發(fā)展，基于碳納米管的場(chǎng)致電子發(fā)射，近年來(lái)越來(lái)越受到重視。傳統(tǒng)的基于碳納米管的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的制備方法通常包括以下步驟:提供一基底；在基底上形成多個(gè)陰極電極；將碳納米管通過(guò)化學(xué)氣相沉積法設(shè)置在陰極電極上形成電子發(fā)射體。然而，以上述方法制備的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置中，電子發(fā)射體中的碳納米管與陰極電極的結(jié)合力不夠強(qiáng)。而應(yīng)用于X光管的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的應(yīng)用電壓高，使得碳納米管在發(fā)射電子時(shí)容易被強(qiáng)電場(chǎng)拔出，導(dǎo)致所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，從而限制了該X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的電子發(fā)射能力和壽命，進(jìn)一步影響了 X光管的使用壽命和穩(wěn)定性。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，確有必要提供一種X光管，該X光管具有較高的使用壽命和穩(wěn)定性。一種X光管，包括一腔體、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和一陽(yáng)極，所述腔體內(nèi)部形成真空，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置射出的電子束射到陽(yáng)極上形成X射線，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和陽(yáng)極間隔設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括至少一場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)，每一場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)包括一第一金屬板、一層狀電子發(fā)射體及一第二金屬板，所述層狀電子發(fā)射體固定于所述第一金屬板與所述第二金屬板之間，該層狀電子發(fā)射體的一端延伸出第一金屬板和第二金屬板，作為電子發(fā)射端。優(yōu)選的，所述層狀電子發(fā)射體延伸出第一金屬板和第二金屬板的長(zhǎng)度為5微米至I毫米。優(yōu)選的，所述層狀電子發(fā)射體向著所述陽(yáng)極延伸。優(yōu)選的，所述第一金屬板與所述第二金屬板相互平行且間隔設(shè)置，所述層狀電子發(fā)射體通過(guò)一粘結(jié)層分別與第一金屬板和第二金屬板固定設(shè)置。優(yōu)選的，多個(gè)所述場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置。優(yōu)選的，所述層狀電子發(fā)射體的厚度為10微米至I毫米。優(yōu)選的，所述層狀電子發(fā)射體為一連續(xù)的層狀碳納米管結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，所述層狀電子發(fā)射體包括多個(gè)平行設(shè)置的碳納米管線，該碳納米管線由多個(gè)碳納米管組成，每個(gè)碳納米管線的一端延伸出第一金屬板和第二金屬板，作為層狀電子發(fā)射體的電子發(fā)射端。優(yōu)選的，所述第一金屬板與所述第二金屬板遠(yuǎn)離所述電子發(fā)射端的一端通過(guò)焊接固定。[0015]一種X光管，包括一腔體、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和一陽(yáng)極，所述腔體內(nèi)部形成真空，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置射出的電子束射到陽(yáng)極上形成X射線，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和陽(yáng)極間隔設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括多個(gè)金屬板和多個(gè)層狀電子發(fā)射體交替層疊設(shè)置，每個(gè)層狀電子發(fā)射體固定設(shè)置于相鄰的兩個(gè)金屬板之間，每個(gè)層狀電子發(fā)射體的一端延伸出所述金屬板，作為電子發(fā)射端。一種X光管，包括一腔體、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和一陽(yáng)極，所述腔體內(nèi)部形成真空，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置射出的電子束射到陽(yáng)極上形成X射線，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和陽(yáng)極間隔設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括一碳納米管電子發(fā)射體以及兩個(gè)固定元件，該碳納米管電子發(fā)射體的一端延伸出所述兩個(gè)固定元件，作為電子發(fā)射端，該碳納米管電子發(fā)射體的其余部分與所述兩個(gè)固定元件貼合，并被所述兩個(gè)固定元件夾持固定于所述腔體。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實(shí)用新型提供的X光管中的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置中的電子發(fā)射體利用兩個(gè)金屬板夾持，可以承受較大的電場(chǎng)力而不會(huì)被電場(chǎng)力拔出，提高了電子發(fā)射體的電子發(fā)射能力，進(jìn)一步提高了 X光管結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。另外，由于金屬板具有良好的導(dǎo)熱能力，可將場(chǎng)發(fā)射中產(chǎn)生的熱量快速的傳導(dǎo)散發(fā)出去，因此可以有效防止電子發(fā)射體的破壞，進(jìn)一步提高X光管的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2A為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置中電子發(fā)射體的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置中電子發(fā)射體的另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖3或圖4中電子發(fā)射體所使用的碳納米管線結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為圖3或圖4中電子發(fā)射體所使用的碳納米管線結(jié)構(gòu)的另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的電流-電壓曲線。圖8為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的FN曲線。圖9為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置第一天的電流-時(shí)間曲線。圖10為本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置第二天的電流-時(shí)間曲線。圖11為本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖12為本 實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的X光管中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明X 光管10[0033]腔體12場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14，24，34場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu) 15陽(yáng)極16平面162電子束18X 射線20X 射線窗口22第一金屬板 142第一端1422第二端1424第二金屬板 144第三端1442第四端1444電子發(fā)射體 146發(fā)射端1462末端1464粘結(jié)層147碳納米管線結(jié)構(gòu)1460碳納米管線 14602如下具體實(shí)施方式
將結(jié)合上述附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提供的X光管作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型第一實(shí)施例提供一種X光管10，該X光管10包括一腔體
12、一 X射線窗口 22、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14和一陽(yáng)極16。所述腔體12內(nèi)部形成真空，所述X射線窗口 22位于腔體12的壁上；所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14和陽(yáng)極16間隔設(shè)置于所述腔體12內(nèi)部，優(yōu)選地，場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14和陽(yáng)極16分別設(shè)置在所述腔體12內(nèi)部的兩端。所述陽(yáng)極16的材料為金屬，比如，銠、銀、鶴、鑰、鉻、鈕或金等。所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14射出的電子束18射到陽(yáng)極16上，所述電子束18中高速運(yùn)動(dòng)的電子與陽(yáng)極16中的金屬之間相互作用產(chǎn)生一種電磁波，該電磁波即為X射線20。由于所述陽(yáng)極16靠近所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14的一面為一相對(duì)于水平面傾斜的平面162，且該平面162向著所述X射線窗口 22傾斜，因此，所述X射線20由所述傾斜的平面162發(fā)射到X射線窗口 22并穿過(guò)X射線窗口 22發(fā)射出去。請(qǐng)參見(jiàn)圖2a及圖2b，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14包括一第一金屬板142、一電子發(fā)射體146及一第二金屬板144,所述第一金屬板142和第二金屬板144間隔設(shè)置并分別與電子發(fā)射體146電 連接。所述第一金屬板142包括一第一端1422和與該第一端1422相對(duì)的第二端1424，所述第二金屬板144包括一第三端1442和與該第三端1442相對(duì)的第四端1444，且所述第一金屬板142的第一端1422靠近第二金屬板144的第三端1442,所述第一金屬板142的第二端1424靠近第二金屬板144的第四端1444。所述電子發(fā)射體146包括一末端1464和一與該末端1464相對(duì)的發(fā)射端1462,該發(fā)射端1462是一電子發(fā)射端,可以發(fā)射出電子。所述發(fā)射端1462延伸直至超出所述第一金屬板142的第一端1422及第二金屬板144的第三端1442。所述電子發(fā)射體146向著所述陽(yáng)極16延伸，即電子發(fā)射體146的延伸方向朝向陽(yáng)極16。所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14和陽(yáng)極16分別設(shè)置在所述腔體12內(nèi)部的兩端。比如，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14設(shè)置在所述腔體12的左端，陽(yáng)極16設(shè)置在腔體12的右端，且所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14和所述陽(yáng)極16相對(duì)間隔設(shè)置。所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14設(shè)置在腔體12左端的方式不限，比如通過(guò)膠粘劑粘結(jié)等。具體地，當(dāng)所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14通過(guò)膠粘劑粘結(jié)在腔體12的左端時(shí)，第一金屬板142的第二端1424和第二金屬板144的第四端1444通過(guò)膠粘劑與所述腔體12連接，第一金屬板142的第一端1422和第二金屬板144的第三端1442遠(yuǎn)離腔體12的左端且靠近所述陽(yáng)極的傾斜的平面162。所述電子發(fā)射體146的末端1464可以通過(guò)膠粘劑與腔體12連接,也可以嵌在第一金屬板142和第二金屬板144之間而沒(méi)有延伸至第一金屬板142的第二端1424以及第二金屬板144的第四端1444。所述腔體12的材料為玻璃、陶瓷等，本實(shí)施例中，所述腔體12為一玻璃管。對(duì)所述腔體12抽真空，使腔體12內(nèi)部為真空。所述第一金屬板142和第二金屬板144的材料可以為金、銀、銅、鋁、鎳、鉭、錫、鈮、蒙乃爾、鑰、不銹鋼等或其任意組合的合金中的任意一種。所述第一金屬板142和第二金屬板144的材料可以相同也可以不相同。所述第一金屬板142和第二金屬板144的形狀、厚度與大小不限，可以根據(jù)實(shí)際需要制備。優(yōu)選地，所述第一金屬板142和第二金屬板144的形狀為正方形或矩形，厚度大于等于15微米。本實(shí)施例中，所述第一金屬板142和第二金屬板144均為一邊長(zhǎng)為50毫米,厚度為I毫米的正方形銅板。所述第一金屬板142和第二金屬板144間隔設(shè)置并分別與電子發(fā)射體146電連接，可以通過(guò)點(diǎn)焊或粘結(jié)的方式。通過(guò)點(diǎn)焊的方式使第一金屬板142、第二金屬板144與電子發(fā)射體146接觸且電連接時(shí)，所述電子發(fā)射體146被第一金屬板142和第二金屬板144夾持，電子發(fā)射體146的末端1464嵌在第一金屬板142和第二金屬板144之間而沒(méi)有延伸至第一金屬板142的第二端1424以及第二金屬板144的第四端1444。第一金屬板142靠近第二金屬板144的一表面定義為表面I，第二金屬板144靠近第一金屬板142的一表面定義為表面II,可以理解，所述表面I和表面II分別與電子發(fā)射體146接觸。為了不破壞電子發(fā)射體146的結(jié)構(gòu)，在所述表面I未與電子發(fā)射體146接觸的部位與表面II未與電子發(fā)射體146接觸的部位通過(guò)點(diǎn)焊的方式焊接起來(lái)，請(qǐng)參見(jiàn)圖2a，圖2a中A為點(diǎn)焊的位置。通過(guò)粘結(jié)的方式使第一金屬板142、第二金屬板144與電子發(fā)射體146電連接時(shí)，在第一金屬板142與電子發(fā)射體146之間以及第二金屬板144與電子發(fā)射體146之間分別設(shè)置一粘結(jié)層147，請(qǐng)參見(jiàn)圖2b。所述第一金屬板142的表面I與該粘結(jié)層147接觸，所述第二金屬板144的表面II與該粘結(jié)層147接觸。即，所述第一金屬板142與所述第二金屬板144相互平行且間隔設(shè)置，所述電子發(fā)射體146通過(guò)一粘結(jié)層147分別與第一金屬板142和第二金屬板144固定設(shè)置。利用該粘結(jié)層147的粘結(jié)力，使第一金屬板142和第二金屬板144將電子發(fā)射體146牢牢固定。所述粘結(jié)層147的厚度不限，其材料可采用導(dǎo)電耐熱粘結(jié)劑，如環(huán)氧粘合劑等。所述電子發(fā)射體146的發(fā)射端1462延伸直至超出所述第一金屬板142的第一端1422及第二金屬板144的第三端1442的長(zhǎng)度為5微米至I毫米，優(yōu)選地，所述電子發(fā)射體146的發(fā)射端1462延伸直至超出所述第一金屬板142的第一端1422及第二金屬板144的第三端1442的長(zhǎng)度為20微米至500微米。所述電子發(fā)射體146的厚度為10微米至I毫米，優(yōu)選為30微米至200微米。本實(shí)施例中，所述電子發(fā)射體146延伸直至超出所述第一金屬板142的第一端1422及第二金屬板144的第三端1442的長(zhǎng)度為500微米，電子發(fā)射體146的厚度為100微米。所述電子發(fā)射體146包括多個(gè)均勻分布的碳納米管，碳納米管之間通過(guò)范德華力緊密結(jié)合。所述碳納米管包括單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種。所述單壁碳納米管的直徑為0.5納米 50納米，所述雙壁碳納米管的直徑為1.0納米 50納米，所述多壁碳納米管的直徑為1.5納米 50納米。電子發(fā)射體146還可以為由碳納米管組成的純結(jié)構(gòu)。所述碳納米管為無(wú)序或有序排列。這里的無(wú)序排列指碳納米管的排列方向無(wú)規(guī)律，這里的有序排列指至少多數(shù)碳納米管的排列方向具有一定規(guī)律。具體地，當(dāng)電子發(fā)射體146包括無(wú)序排列的碳納米管時(shí)，碳納米管相互纏繞或者各向同性排列；當(dāng)電子發(fā)射體146包括有序排列的碳納米管時(shí)，碳納米管沿一個(gè)方向或者多個(gè)方向擇優(yōu)取向排列。所述電子發(fā)射體146可以為一連續(xù)的層狀碳納米管結(jié)構(gòu)，該層狀碳納米管結(jié)構(gòu)包括多層碳納米管拉膜、多層碳納米管絮化膜、多層碳納米管碾壓膜或多個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)1460。所述電子發(fā)射體146也可以為一個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)，或者多個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置。當(dāng)所述電子發(fā)射體146為一個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)時(shí)，該碳納米管線結(jié)構(gòu)的直徑大于等于100微米，優(yōu)選地，該碳納米管線結(jié)構(gòu)的直徑大于等于I毫米。該碳納米管拉膜包括多個(gè)首尾相連且沿拉伸方向擇優(yōu)取向排列的碳納米管。所述碳納米管均勻分布，且平行于碳納米管拉膜表面。所述碳納米管拉膜中的碳納米管之間通過(guò)范德華力連接。一方面，首尾相連的碳納米管之間通過(guò)范德華力連接，另一方面，平行的碳納米管之間部分亦通過(guò)范德華力結(jié)合，故，該碳納米管拉膜具有一定的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂，且具有良好的自支撐性能。所述碳納米管拉膜可通過(guò)直接拉伸一碳納米管陣列獲得。當(dāng)所述層狀電子發(fā)射體146包括至少兩層重疊設(shè)置的碳納米管拉膜時(shí)，相鄰的碳納米管拉膜之間通過(guò)范德華力緊密結(jié)合。進(jìn)一步，相鄰兩層碳納米管薄膜中的碳納米管的排列方向之間形成一夾角α，0< α <90度，具體可依據(jù)實(shí)際需求而進(jìn)行調(diào)整。所述至少兩層碳納米管拉膜交叉重疊設(shè)置時(shí)，可以提高所述電子發(fā)射體146的機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)而提高X光管10的穩(wěn)定性和使用壽命。本實(shí)施例中，所述電子發(fā)射體146為一層狀碳納米管結(jié)構(gòu)，該層狀碳納米管結(jié)構(gòu)包括1000層碳納米管拉膜，且相鄰兩層碳納米管薄膜之間交叉的角度為90度，該電子發(fā)射體146的厚度為100微米，長(zhǎng)度為5毫米。所述碳納米管絮化膜為各向同性，其包括多個(gè)無(wú)序排列且均勻分布的碳納米管。碳納米管之間通過(guò)范德華力相互吸引、相互纏繞。因此，碳納米管絮化膜具有很好的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂，且具有良好的自支撐性能。所述碳納米管碾壓膜包括均勻分布的碳納米管，碳納米管沿同一方向或不同方向擇優(yōu)取向排列。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管與碳納米管碾壓膜的表面成一夾角α，其中，α大于等于零度且小于等于15度(O < α < 15° )。優(yōu)選地，所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管平行于碳納米管碾壓膜的表面。依據(jù)碾壓的方式不同，該碳納米管碾壓膜中的碳納米管具有不同的排列形式。碳納米管在碳納米管碾壓膜中可沿一固定方向擇優(yōu)取向排列；碳納米管碾壓膜中的碳納米管可沿不同方向擇優(yōu)取向排列。所述碳納米管碾壓膜中的碳納米管部分交疊。所述碳納米管碾壓膜中碳納米管之間通過(guò)范德華力相互吸引，緊密結(jié)合，使得該碳納米管碾壓膜具有很好的柔韌性，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂。且由于碳納米管碾壓膜中的碳納米管之間通過(guò)范德華力相互吸引，緊密結(jié)合，使碳納米管碾壓膜具有良好的自支撐性能。所述碳納米管碾壓膜可通過(guò)沿一定方向或不同方向碾壓一碳納米管陣列獲得。所述自支撐為碳納米管拉膜、碳納米管絮化膜或碳納米管碾壓膜均不需要大面積的載體支撐，而只要相對(duì)兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身層狀狀態(tài)，即將所述碳納米管拉膜、碳納米管絮化膜或碳納米管碾壓膜置于(或固定于)間隔一固定距離設(shè)置的兩個(gè)支撐體上時(shí)，位于兩個(gè)支撐體之間的碳納米管拉膜、碳納米管絮化膜或碳納米管碾壓月吳能夠保持自身層狀狀態(tài)。所述電子發(fā)射體146還可以包括多個(gè)平行設(shè)置的碳納米管線結(jié)構(gòu)1460，該碳納米管線結(jié)構(gòu)1460由多個(gè)碳納米管組成,每個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)1460的一端延伸出第一金屬板142和第二金屬板144,作為電子發(fā)射體146的電子發(fā)射端。請(qǐng)參見(jiàn)圖3,電子發(fā)射體146包括多個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)1460，該多個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)1460平行排列成一層狀碳納米管結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參見(jiàn)圖4，電子發(fā)射體146包括多個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)1460，該多個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)1460間隔設(shè)置于第一金屬板142與第二金屬板144之間。所述電子發(fā)射體146也可以包括一個(gè)碳納米管線結(jié)構(gòu)1460，該碳納米管線結(jié)構(gòu)1460的直徑需大于或等于I毫米。每一碳納米管線結(jié)構(gòu)1460由多個(gè)碳納米管線14602平行排列組成束狀結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參見(jiàn)圖5。或每一碳納米管線結(jié)構(gòu)1460由多個(gè)碳納米管線14602相互扭轉(zhuǎn)組成絞線結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參見(jiàn)圖6。所述碳納米管線14602可以為扭轉(zhuǎn)的碳納米管線14602或非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線14602。該扭轉(zhuǎn)的碳納米管線14602包括多個(gè)繞碳納米管線14602軸向螺旋排列的碳納米管，即碳納米管的軸向沿碳納米管線14602的軸向螺旋延伸。該非扭轉(zhuǎn)的碳納米管線14602包括多個(gè)沿碳納米管線14602軸向延伸的碳納米管，即碳納米管的軸向與碳納米管線14602的軸向基本平行。所述碳納米管線14602中每一碳納米管與在延伸方向上相鄰的碳納米管通過(guò)范德華力首尾相連。所述碳納米管線14602的長(zhǎng)度不限，優(yōu)選地，長(zhǎng)度范圍為10微米 100微米。所述碳納米管線14602的直徑為0.5納米 100微米。該碳納米管線14602中的碳納米管為單壁、雙壁或多壁碳納米管。請(qǐng)參見(jiàn)圖7，該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14在5.0千伏下的電流為4.5毫安，說(shuō)明該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14具有較大的發(fā)射電流密度。請(qǐng)參見(jiàn)圖8，圖8中的曲線符合FN方程且近似為一條直線，說(shuō)明該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14具有良好的場(chǎng)發(fā)射性能。請(qǐng)參見(jiàn)圖9和圖10，相同的發(fā)射時(shí)間內(nèi)，該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14在第一天和第二天所發(fā)射的電流基本相等，說(shuō)明該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14具有良好的穩(wěn)定性。所述陽(yáng)極16發(fā)光亮度高且均勻，說(shuō)明該場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14中電子發(fā)射體146具有均一的發(fā)射性能。因此，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14具有較大的發(fā)射電流密度、良好的場(chǎng)發(fā)射性能以及穩(wěn)定性，提高了 X光管10的穩(wěn)定性和使用壽命。請(qǐng)參見(jiàn)圖11，本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供一種所述X光管10所使用的另一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置24，本實(shí)施例中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置24與第一實(shí)施例所提供的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14的區(qū)別為:第一實(shí)施例中，場(chǎng)發(fā)射陰極裝置14僅包括一個(gè)第一金屬板142、一個(gè)電子發(fā)射體146和一個(gè)第二金屬板144。第二實(shí)施例中,將一個(gè)第一金屬板142、一個(gè)電子發(fā)射體146和一個(gè)第二金屬板144所形成的結(jié)構(gòu)定義為場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)15,該場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)15中,所述第一金屬板142和第二金屬板144間隔設(shè)置并分別與電子發(fā)射體146電連接，所述電子發(fā)射體146的發(fā)射端1462延伸直至超出所述第一金屬板142的第一端1422及第二金屬板144的第三端1442 ;第二實(shí)施例中場(chǎng)發(fā)射陰極裝置24包括多個(gè)場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)15，該多個(gè)場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)15間隔設(shè)置，相鄰兩個(gè)場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)15之間的間距不限，可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整。由于場(chǎng)發(fā)射陰極裝置24包括多個(gè)場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)15，提高了發(fā)射電流密度，進(jìn)一步提高了 X光管10的工作效率。請(qǐng)參見(jiàn)圖12，本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供一種所述X光管10所使用的另一種場(chǎng)發(fā)射陰極裝置34，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置34包括多個(gè)第一金屬板142、多個(gè)電子發(fā)射體146，所述多個(gè)第一金屬板142與多個(gè)電子發(fā)射體146交替層疊設(shè)置。即，相鄰兩個(gè)第一金屬板142之間設(shè)置一個(gè)電子發(fā)射體146，相鄰兩個(gè)電子發(fā)射體146之間設(shè)置一個(gè)第一金屬板142。且所述電子發(fā)射體146的發(fā)射端1462延伸出第一金屬板142的第一端1422,且延伸出的長(zhǎng)度為5微米至I毫米。由于場(chǎng)發(fā)射陰極裝置34包括多個(gè)電子發(fā)射體146，提高了發(fā)射電流密度，進(jìn)一步提高了 X光管10的工作效率?？梢岳斫猓龅谝唤饘侔?42和第二金屬板144作為兩個(gè)固定元件，將所述電子發(fā)射體146夾持。S卩，電子發(fā)射體146的一端延伸出所述兩個(gè)固定元件，作為電子發(fā)射端，該電子發(fā)射體146的其余部分與所述兩個(gè)固定元件貼合，并被所述兩個(gè)固定元件夾持固定于所述腔體12。本實(shí)用新型提供的X光管相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)至少具有以下優(yōu)點(diǎn):一、由于本實(shí)用新型提供的X光管中的場(chǎng)發(fā)射陰極裝置中的電子發(fā)射體利用兩個(gè)金屬板夾持，可以承受較大的電場(chǎng)力而不會(huì)被電場(chǎng)力拔出，提高了電子發(fā)射體的電子發(fā)射能力，進(jìn)一步提高了 X光管結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命；二、由于金屬板具有良好的導(dǎo)熱能力，可將場(chǎng)發(fā)射中產(chǎn)生的熱量快速的傳導(dǎo)散發(fā)出去，因此可以有效防止電子發(fā)射體的破壞，進(jìn)一步提高X光管的使用壽命；三、多層碳納米管拉膜、多層碳納米管絮化膜、多層碳納米管碾壓膜或多個(gè)扭轉(zhuǎn)的碳納米管線組成電子發(fā)射體，提高了電子發(fā)射體的機(jī)械強(qiáng)度，進(jìn)一步延長(zhǎng)X光管的使用壽命。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本實(shí)用新型精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本實(shí)用新型精神所做的變化，都應(yīng)包含在本實(shí)用新型所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種X光管，包括一腔體、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和一陽(yáng)極，所述腔體內(nèi)部形成真空，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置射出的電子束射到陽(yáng)極上形成X射線，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和陽(yáng)極間隔設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部，其特征在于，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括至少一場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)，每一場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)包括一第一金屬板、一層狀電子發(fā)射體及一第二金屬板，所述層狀電子發(fā)射體固定于所述第一金屬板與所述第二金屬板之間，該層狀電子發(fā)射體的一端延伸出第一金屬板和第二金屬板，作為電子發(fā)射端。
2.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，所述層狀電子發(fā)射體延伸出第一金屬板和第二金屬板的長(zhǎng)度為5微米至I毫米。
3.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，所述層狀電子發(fā)射體向著所述陽(yáng)極延伸。
4.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，所述第一金屬板與所述第二金屬板相互平行且間隔設(shè)置，所述層狀電子發(fā)射體通過(guò)一粘結(jié)層分別與第一金屬板和第二金屬板固定設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，多個(gè)所述場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，所述層狀電子發(fā)射體的厚度為10微米至I毫米。
7.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，所述層狀電子發(fā)射體為一連續(xù)的層狀碳納米管結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，所述層狀電子發(fā)射體包括多個(gè)平行設(shè)置的碳納米管線，該碳納米管線由多個(gè)碳納米管組成，每個(gè)碳納米管線的一端延伸出第一金屬板和第二金屬板，作為層狀電子發(fā)射體的電子發(fā)射端。
9.如權(quán)利要求1所述的X光管，其特征在于，所述第一金屬板與所述第二金屬板遠(yuǎn)離所述電子發(fā)射端的一端通過(guò)焊接固定。
10.一種X光管，包括一腔體、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和一陽(yáng)極，所述腔體內(nèi)部形成真空，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置射出的電子束射到陽(yáng)極上形成X射線，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和陽(yáng)極間隔設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部，其特征在于，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括多個(gè)金屬板和多個(gè)層狀電子發(fā)射體交替層疊設(shè)置，每個(gè)層狀電子發(fā)射體固定設(shè)置于相鄰的兩個(gè)金屬板之間，每個(gè)層狀電子發(fā)射體的一端延伸出所述金屬板，作為電子發(fā)射端。
11.一種X光管，包括一腔體、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和一陽(yáng)極，所述腔體內(nèi)部形成真空，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置射出的電子束射到陽(yáng)極上形成X射線，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和陽(yáng)極間隔設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部，其特征在于，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括一碳納米管電子發(fā)射體以及兩個(gè)固定元件，該碳納米管電子發(fā)射體的一端延伸出所述兩個(gè)固定元件，作為電子發(fā)射端，該碳納米管電子發(fā)射體的其余部分與所述兩個(gè)固定元件貼合，并被所述兩個(gè)固定元件夾持固定于所述腔體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種X光管，包括一腔體、一場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和一陽(yáng)極，所述腔體內(nèi)部形成真空，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置射出的電子束射到陽(yáng)極上形成X射線，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置和陽(yáng)極間隔設(shè)置在所述腔體的內(nèi)部，所述場(chǎng)發(fā)射陰極裝置包括至少一場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)，每一場(chǎng)發(fā)射結(jié)構(gòu)包括一第一金屬板、一層狀電子發(fā)射體及一第二金屬板，所述層狀電子發(fā)射體固定于所述第一金屬板與所述第二金屬板之間，該層狀電子發(fā)射體的一端延伸出第一金屬板和第二金屬板，作為電子發(fā)射端。
文檔編號(hào)H01J35/06GK203165848SQ20122074814
公開(kāi)日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者柳鵬, 杜秉初, 周段亮, 張春海, 范守善 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司