一種碳納米冷陰極x射線管的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種碳納米冷陰極X射線管，包括殼體組件、陽(yáng)極頭組件以及冷陰極組件，所述陽(yáng)極頭組件包括陽(yáng)極頭以及陽(yáng)極靶，所述陽(yáng)極頭開(kāi)設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽(yáng)極靶與所述陽(yáng)極頭同軸線固定在所述內(nèi)腔內(nèi)；所述冷陰極組件包括碳納米材料陰極，所述碳納米材料陰極外部固定套裝有陰極聚焦頭。本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶技{米冷陰極X射線管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，具有成像更清晰、便于量產(chǎn)、節(jié)能、對(duì)人輻射量小、可長(zhǎng)時(shí)間工作、設(shè)備體積小等優(yōu)點(diǎn)。為碳納米冷陰極X射線管的大面積推廣使用鋪平了道路。
【專利說(shuō)明】
一種碳納米冷陰極X射線管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及X射線管技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種碳納米冷陰極X射線管。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線管是一種實(shí)現(xiàn)X射線可控發(fā)射的器件。它們被應(yīng)用于各種系統(tǒng)中，例如，應(yīng)用于醫(yī)療、工業(yè)、和安全等領(lǐng)域的X射線成像技術(shù)，光譜分析(X射線熒光光譜、X射線光電子能譜分析)，x射線衍射分析等。X射線管中產(chǎn)生X射線的原理是利用高能電子(幾萬(wàn)電子伏特)，轟擊金屬靶，這些電子和靶材之間的相互作用增倍，直至發(fā)出X射線。X射線強(qiáng)度與達(dá)到靶材材料上的電子流成正比。X射線的穿透性與靶材料上的施加電壓成正比。X射線的發(fā)射面積由電子束轟擊靶材的范圍決定，一般通過(guò)X射線管中的電子光學(xué)裝置可將電子束聚焦在靶材上很小的區(qū)域，以此形成小發(fā)射焦斑。
[0003]傳統(tǒng)X射線管一般采用熱陰極，通過(guò)加熱真空管內(nèi)的金屬絲達(dá)到上千攝氏度高溫來(lái)產(chǎn)生高能電子。但熱陰極存在體積較大、電子發(fā)射調(diào)制時(shí)間較長(zhǎng)(毫秒級(jí)別)、功耗大等缺陷。針對(duì)熱陰極的這些缺陷，性能優(yōu)良的碳納米冷陰極的研究應(yīng)運(yùn)而生。室溫下，陰極在電場(chǎng)作用下發(fā)射電子(稱為場(chǎng)發(fā)射)，因此場(chǎng)發(fā)射具有更高的能量利用率。此外，場(chǎng)發(fā)射還具有一些獨(dú)特的性質(zhì)，例如，對(duì)電場(chǎng)變化的快速響應(yīng)，對(duì)溫度波動(dòng)和輻射不敏感，發(fā)射出的電子束高度可控，高開(kāi)關(guān)比，電子的彈道傳輸，而且很小的電壓調(diào)制范圍就可以調(diào)制很大的電流范圍。現(xiàn)有技術(shù)中使用碳納米冷陰極制作的X射線管由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，使得射線管的體積比較大，聚焦效果也不理想。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種碳納米冷陰極X射線管。
[0005]本實(shí)用新型提供了如下方案:
[0006]—種碳納米冷陰極X射線管，包括:殼體組件、陽(yáng)極頭組件以及冷陰極組件，其特征在于，包括:
[0007]所述殼體組件包括第一殼體以及第二殼體，所述第一殼體以及第二殼體通過(guò)中環(huán)相連，所述第一殼體內(nèi)部形成第一腔室，所述第二殼體內(nèi)部形成第二腔室，所述第一腔室與所述第二腔室內(nèi)部導(dǎo)通并形成真空空間；所述陽(yáng)極頭組件通過(guò)上環(huán)與所述第一殼體相連，所述冷陰極組件通過(guò)下環(huán)與所述第二殼體相連；
[0008]其中，所述陽(yáng)極頭組件包括陽(yáng)極頭以及陽(yáng)極靶，所述陽(yáng)極頭開(kāi)設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽(yáng)極靶與所述陽(yáng)極頭同軸線固定在所述內(nèi)腔內(nèi)；所述冷陰極組件包括碳納米材料陰極，所述碳納米材料陰極外部固定套裝有陰極聚焦頭。
[0009]優(yōu)選地:所述陽(yáng)極靶為鎢靶，所述鎢靶為將鎢金屬采用真空澆鑄工藝鑲嵌在無(wú)氧銅內(nèi)制得的零件。
[0010]優(yōu)選地:所述鎢靶與所述碳納米材料陰極相對(duì)平面的法線與所述陽(yáng)極頭和所述碳納米材料陰極的連線具有一傾斜角，所述傾斜角角度為20±1°。
[0011]優(yōu)選地:所述碳納米材料陰極通過(guò)固定螺栓與所述陰極聚焦頭固定相連。
[0012]優(yōu)選地:所述第一殼體以及所述第二殼體均為陶瓷材質(zhì)波紋狀殼體。
[0013]優(yōu)選地:所述冷陰極組件通過(guò)陰極法蘭盤與所述第二殼體相連。
[0014]優(yōu)選地:還包括排氣管組件，所述排氣管組件與所述陰極法蘭盤相連。
[0015]根據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施例，本實(shí)用新型公開(kāi)了以下技術(shù)效果:
[0016]通過(guò)本實(shí)用新型，可以實(shí)現(xiàn)一種碳納米冷陰極X射線管，在一種實(shí)現(xiàn)方式下，該X射線管可以包括殼體組件、陽(yáng)極頭組件以及冷陰極組件，其特征在于，包括:所述殼體組件包括第一殼體以及第二殼體，所述第一殼體以及第二殼體通過(guò)中環(huán)相連，所述第一殼體內(nèi)部形成第一腔室，所述第二殼體內(nèi)部形成第二腔室，所述第一腔室與所述第二腔室內(nèi)部導(dǎo)通并形成真空空間；所述陽(yáng)極頭組件通過(guò)上環(huán)與所述第一殼體相連，所述冷陰極組件通過(guò)下環(huán)與所述第二殼體相連;其中，所述陽(yáng)極頭組件包括陽(yáng)極頭以及陽(yáng)極靶，所述陽(yáng)極頭開(kāi)設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽(yáng)極靶與所述陽(yáng)極頭同軸線固定在所述內(nèi)腔內(nèi)；所述冷陰極組件包括碳納米材料陰極，所述碳納米材料陰極外部固定套裝有陰極聚焦頭。本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶技{米冷陰極X射線管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，具有成像更清晰、便于量產(chǎn)、節(jié)能、對(duì)人輻射量小、可長(zhǎng)時(shí)間工作、設(shè)備體積小等優(yōu)點(diǎn)。為碳納米冷陰極X射線管的大面積推廣使用鋪平了道路。
[0017]當(dāng)然，實(shí)施本實(shí)用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種碳納米冷陰極X射線管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:第一殼體1、第二殼體2、上環(huán)3、中環(huán)4、下環(huán)5、陽(yáng)極頭6、陽(yáng)極靶7、X射線窗8、碳納米材料陰極9、陰極聚焦頭10、固定螺栓11、陰極法蘭盤12、排氣管組件13。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例
[0023]參見(jiàn)圖1，為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種碳納米冷陰極X射線管，如圖1所示，該X射線管，包括殼體組件、陽(yáng)極頭組件以及冷陰極組件，其特征在于，包括:
[0024]所述殼體組件包括第一殼體I以及第二殼體2，所述第一殼體I以及第二殼體2通過(guò)中環(huán)4相連，所述第一殼I體內(nèi)部形成第一腔室，所述第二殼體2內(nèi)部形成第二腔室，所述第一腔室與所述第二腔室內(nèi)部導(dǎo)通并形成真空空間；所述陽(yáng)極頭組件通過(guò)上環(huán)與所3述第一殼體I相連，所述冷陰極組件通過(guò)下環(huán)5與所述第二殼體2相連；
[0025]其中，所述陽(yáng)極頭組件包括陽(yáng)極頭6以及陽(yáng)極靶7，所述陽(yáng)極頭6開(kāi)設(shè)有X射線窗8并具有內(nèi)腔，所述陽(yáng)極靶7與所述陽(yáng)極頭6同軸線固定在所述內(nèi)腔內(nèi)；所述冷陰極組件包括碳納米材料陰極9，所述碳納米材料陰極9外部固定套裝有陰極聚焦頭10。所述陽(yáng)極靶7為鎢靶，所述鎢靶為將鎢金屬采用真空澆鑄工藝鑲嵌在無(wú)氧銅內(nèi)制得的零件。該鎢靶制作成獨(dú)立的零件有利于安裝以及后期的使用維護(hù)。所述鎢靶與所述碳納米材料陰極相對(duì)平面的法線與所述陽(yáng)極頭和所述碳納米材料陰極的連線具有一傾斜角，所述傾斜角角度為20±1°。
[0026]在實(shí)際制作時(shí)，所述碳納米材料陰極9通過(guò)固定螺栓11與所述陰極聚焦頭10固定相連。所述第一殼體I以及所述第二殼體2均為陶瓷材質(zhì)波紋狀殼體。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的殼體一方面有利于規(guī)?；庸どa(chǎn)，另一方面波紋狀的設(shè)計(jì)使得該殼體具有更加優(yōu)異的耐高實(shí)施壓性能。所述冷陰極組件通過(guò)陰極法蘭盤12與所述第二殼體2相連。還包括排氣管組件13，所述排氣管組件13與所述陰極法蘭盤12相連。
[0027]總之，本申請(qǐng)?zhí)峁┑奶技{米冷陰極X射線管，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，具有成像更清晰、便于量產(chǎn)、節(jié)能、對(duì)人輻射量小、可長(zhǎng)時(shí)間工作、設(shè)備體積小等優(yōu)點(diǎn)。為碳納米冷陰極X射線管的大面積推廣使用鋪平了道路。
[0028]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0029]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碳納米冷陰極X射線管，包括殼體組件、陽(yáng)極頭組件以及冷陰極組件，其特征在于，包括: 所述殼體組件包括第一殼體以及第二殼體，所述第一殼體以及第二殼體通過(guò)中環(huán)相連，所述第一殼體內(nèi)部形成第一腔室，所述第二殼體內(nèi)部形成第二腔室，所述第一腔室與所述第二腔室內(nèi)部導(dǎo)通并形成真空空間；所述陽(yáng)極頭組件通過(guò)上環(huán)與所述第一殼體相連，所述冷陰極組件通過(guò)下環(huán)與所述第二殼體相連； 其中，所述陽(yáng)極頭組件包括陽(yáng)極頭以及陽(yáng)極靶，所述陽(yáng)極頭開(kāi)設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽(yáng)極靶與所述陽(yáng)極頭同軸線固定在所述內(nèi)腔內(nèi)；所述冷陰極組件包括碳納米材料陰極，所述碳納米材料陰極外部固定套裝有陰極聚焦頭。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述陽(yáng)極靶為鎢靶，所述鎢靶為將鎢金屬采用真空澆鑄工藝鑲嵌在無(wú)氧銅內(nèi)制得的零件。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線管，其特征在于，所述鎢靶與所述碳納米材料陰極相對(duì)平面的法線與所述陽(yáng)極頭和所述碳納米材料陰極的連線具有一傾斜角，所述傾斜角角度為20±1°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述碳納米材料陰極通過(guò)固定螺栓與所述陰極聚焦頭固定相連。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述第一殼體以及所述第二殼體均為陶瓷材質(zhì)波紋狀殼體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于，所述冷陰極組件通過(guò)陰極法蘭盤與所述第二殼體相連。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的X射線管，其特征在于，還包括排氣管組件，所述排氣管組件與所述陰極法蘭盤相連。
【文檔編號(hào)】H01J35/06GK205488029SQ201620042468
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年1月18日
【發(fā)明人】方鋼群, 方揚(yáng)德
【申請(qǐng)人】黃石上方檢測(cè)設(shè)備有限公司