一種射線管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種射線管，所述射線管包括離子源、陰極、陽極，離子源的電位和陽極的電位均高于陰極的電位，離子源和陰極間形成的電場能將從離子源產(chǎn)生的正離子加速轟擊到陰極產(chǎn)生中子射線和二次電子，陽極和陰極間形成的電場能將從陰極產(chǎn)生的二次電子加速轟擊到陽極產(chǎn)生X射線。本發(fā)明的射線管通過共用一套供電系統(tǒng)，能夠同時產(chǎn)生X射線和中子射線，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、安全性好的優(yōu)點。
【專利說明】
一種射線管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及屬于核技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種射線管。
【背景技術(shù)】
[0002]射線由各種放射性核素，或者原子、電子、中子等粒子在能量交換過程中發(fā)射出的、具有特定能量的粒子或光子束流，常見的有的α射線、β射線、X射線、γ射線和中子射線等，射線在核物理及核技術(shù)、材料物理、航空航天、醫(yī)療、安檢、地質(zhì)等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]在安檢領(lǐng)域，應(yīng)用最廣的是X射線技術(shù)，它能提供組成物體物質(zhì)的一些重要特性，其中最有用的信息就是物體的密度和輪廓，對有特定形狀、背景不太復(fù)雜的違禁物品的檢查效果較為良好。但X射線技術(shù)也存在一些缺陷，對多層包裝的、有金屬外包裝的、液態(tài)的、粉末狀的被檢測物均難以識別，如:難以識別被較厚金屬物品遮擋的管制刀具，難以識別可以制備成任何形狀，甚至做成薄片藏匿的塑料炸藥、毒品，難以識別液態(tài)物品是否為危險物品，如汽油、柴油、酒精等液體危險品與瓶裝有色飲料、酒類、水等，存在較多安檢盲區(qū)。利用中子射線照射被檢測物，能判斷被檢測物中碳、氫、氧、氮元素含量的比值和含量，穿透能力強，識別率高，可靠性好，能解決被金屬或高密度材料密封的液態(tài)爆炸物的探測，不易受被檢測物外包裝影響。隨著國際反恐形勢的日益嚴(yán)峻，單一使用任何一種技術(shù)設(shè)備都難以滿足安全防范技術(shù)的要求，多種技術(shù)融合的檢查方式是發(fā)展趨勢。目前，X射線和中子射線分別由X射線管、中子管及相應(yīng)的供電系統(tǒng)單獨產(chǎn)生，綜合使用成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種射線管。
[0005]本發(fā)明的射線管，其特點是:所述射線管包括離子源、陰極、陽極、殼體、電源I和電源Π，其中:
所述的離子源、陰極、陽極位于殼體的空腔中，殼體的空腔為真空環(huán)境；
所述的離子源由外接的電源I供電；
所述的離子源與陽極之間通過電路連接，離子源的電位為Α，陽極的電位為C;
所述的離子源、陰極和外接的電源Π之間通過電路連接，陰極的電位為B，A>B，C>B; 所述射線管工作過程如下:
a.打開電源I和電源Π;
b.離子源產(chǎn)生的正離子轟擊到陰極產(chǎn)生中子射線，中子射線發(fā)射出射線管；
c.步驟b的正離子轟擊到陰極同時產(chǎn)生二次電子，二次電子轟擊到陽極產(chǎn)生X射線，X射線發(fā)射出射線管。
[0006]所述的離子源為潘寧離子源、高頻離子源、考夫曼離子源中的一種，產(chǎn)生的正離子包括氘正離子、氚正離子中的一種或以上。
[0007]所述陰極的材料中包括氘化鈦、氘化鋯、氘化鉺、氘化鈧、氚化鈦、氚化鋯、氚化鉺、氚化鈧中的一種或其組合。
[0008]所述陽極的材料包括石墨、鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質(zhì)或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復(fù)合材料中的一種。
[0009]本發(fā)明的射線管通過共用一套供電系統(tǒng)，能夠利用一個射線管同時產(chǎn)生X射線和中子射線，具有結(jié)構(gòu)緊湊、成本低、安全性好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的射線管的示意圖；
圖中，1.離子源2.陰極3.陽極4.殼體5.電源I 6.電源Π。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明的射線管包括離子源1、陰極2、陽極3、殼體4、電源15和電源Π6，其中:
所述的離子源1、陰極2、陽極3位于殼體4的空腔中，殼體4的空腔為真空環(huán)境；
所述的離子源I由外接的電源15供電；
所述的離子源I與陽極3之間通過電路連接，離子源I的電位為A，陽極3的電位為C; 所述的離子源1、陰極2和外接的電源Π6之間通過電路連接，陰極2的電位為B，A>B，C
>B;
所述射線管工作過程如下:
a.打開電源15和電源Π6;
b.離子源I產(chǎn)生的正離子轟擊到陰極2產(chǎn)生中子射線，中子射線發(fā)射出射線管；
c.步驟b的正離子轟擊到陰極2同時產(chǎn)生二次電子，二次電子轟擊到陽極3產(chǎn)生X射線，X射線發(fā)射出射線管。
[0013]所述的離子源I為潘寧離子源、高頻離子源、考夫曼離子源中的一種，產(chǎn)生的正離子包括氘正離子、氚正離子中的一種或以上。
[0014]所述陰極2的材料中包括氘化鈦、氘化鋯、氘化鉺、氘化鈧、氚化鈦、氚化鋯、氚化鉺、氚化鈧中的一種或其組合。
[0015]所述陽極3的材料包括石墨、鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質(zhì)或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復(fù)合材料中的一種。
[0016]實施例1
所述的離子源I為高頻離子源，產(chǎn)生的正離子為氘正離子;所述的陰極2為氚化鈦;所述的陽極3為石墨;離子源I和陽極3的電位為均為OkV，陰極2的電位為-100kV。
[0017]所述陽極3的材料還可以為鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質(zhì)或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復(fù)合材料中的一種。
[0018]電源15為離子源I供電產(chǎn)生正離子，當(dāng)正離子從離子源I出射時，在離子源I和陰極2間形成的電場作用下加速獲得能量轟擊到陰極2，在產(chǎn)生中子射線的同時會產(chǎn)生二次電子，當(dāng)二次電子從陰極2表面出射時，在陽極3和陰極2間形成的電場作用下加速獲得能量轟擊到陽極3而產(chǎn)生X射線。
[0019]實施例2
本實施例與實施例1的實施方式基本相同，不同之處是，所述離子源I為潘寧離子源，產(chǎn)生的正離子為氘正離子、氚正離子的混合;所述陰極2為氚化鋯;所述陽極3為鎢;離子源I和陽極3的電位為均為+150kV，陰極2的電位為OkV。
[0020]實施例3
本實施例與實施例1的實施方式基本相同，不同之處是，所述離子源I為考夫曼離子源，產(chǎn)生的正離子為氘正離子;所述陰極2為氘化鈦;所述陽極3為鎢鉬合金;離子源I和陽極3的電位為均為+100kV，陰極2的電位為-100kV。
[0021]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過改變離子源I的種類和結(jié)構(gòu)、陰極2的種類和結(jié)構(gòu)、陽極3的種類和結(jié)構(gòu)、離子源I和陽極3的電位、陰極2的電位、電源15和電源Π6的直流或脈沖工作模式得到其他實施例。
[0022]本發(fā)明不局限于上述【具體實施方式】，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)，不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種射線管，其特征在于:所述射線管包括離子源(I)、陰極(2)、陽極(3)、殼體(4)、電源1(5)和電源Π(6)，其中: 所述的離子源(I)、陰極(2)、陽極(3)位于殼體(4)的空腔中，殼體(4)的空腔為真空環(huán)境； 所述的離子源(I)由外接的電源1(5)供電； 所述的離子源(I)與陽極(3)之間通過電路連接，離子源(I)的電位為Α，陽極(3)的電位為C; 所述的離子源(I)、陰極(2)和外接的電源Π (6)之間通過電路連接，陰極(2)的電位為B，A>B，C>B; 所述射線管工作過程如下: a.打開電源1(5)和電源Π(6); b.離子源(I)產(chǎn)生的正離子轟擊到陰極(2)產(chǎn)生中子射線，中子射線發(fā)射出射線管； c.步驟b的正離子轟擊到陰極(2)同時產(chǎn)生二次電子，二次電子轟擊到陽極(3)產(chǎn)生X射線，X射線發(fā)射出射線管。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射線管，其特征在于:所述的離子源(I)為潘寧離子源、高頻離子源、考夫曼離子源中的一種，產(chǎn)生的正離子包括氘正離子、氚正離子中的一種或以上。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射線管，其特征在于:所述陰極(2)的材料中包括氘化鈦、氘化錯、氖化鉺、氖化鈧、氣化鈦、氣化錯、氣化鉺、氣化鈧中的一種或其組合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射線管，其特征在于:所述陽極(3)的材料包括石墨、鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質(zhì)或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復(fù)合材料中的一種。
【文檔編號】H01J27/20GK106024560SQ201610580329
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發(fā)明人】黎明, 金大志
【申請人】中國工程物理研究院電子工程研究所