一種碳納米冷陰極x射線管的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種碳納米冷陰極X射線管，包括殼體組件、陽極頭組件以及冷陰極組件，所述陽極頭組件包括陽極頭以及陽極靶，所述陽極頭開設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽極靶與所述陽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?zhí)峁┑奶技{米冷陰極X射線管，結(jié)構(gòu)簡單合理，具有成像更清晰、便于量產(chǎn)、節(jié)能、對人輻射量小、可長時間工作、設(shè)備體積小等優(yōu)點。為碳納米冷陰極X射線管的大面積推廣使用鋪平了道路。
【專利說明】
一種碳納米冷陰極X射線管
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及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，通過加熱真空管內(nèi)的金屬絲達(dá)到上千攝氏度高溫來產(chǎn)生高能電子。但熱陰極存在體積較大、電子發(fā)射調(diào)制時間較長(毫秒級別)、功耗大等缺陷。針對熱陰極的這些缺陷，性能優(yōu)良的碳納米冷陰極的研究應(yīng)運而生。室溫下，陰極在電場作用下發(fā)射電子(稱為場發(fā)射)，因此場發(fā)射具有更高的能量利用率。此外，場發(fā)射還具有一些獨特的性質(zhì)，例如，對電場變化的快速響應(yīng)，對溫度波動和輻射不敏感，發(fā)射出的電子束高度可控，高開關(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?，F(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)計的不合理，使得射線管的體積比較大，聚焦效果也不理想。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型提供了一種碳納米冷陰極X射線管。
[0005]本實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；所述陽極頭組件通過上環(huán)與所述第一殼體相連，所述冷陰極組件通過下環(huán)與所述第二殼體相連；
[0008]其中，所述陽極頭組件包括陽極頭以及陽極靶，所述陽極頭開設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽極靶與所述陽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平面的法線與所述陽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)本實用新型提供的具體實施例，本實用新型公開了以下技術(shù)效果:
[0016]通過本實用新型，可以實現(xiàn)一種碳納米冷陰極X射線管，在一種實現(xiàn)方式下，該X射線管可以包括殼體組件、陽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；所述陽極頭組件通過上環(huán)與所述第一殼體相連，所述冷陰極組件通過下環(huán)與所述第二殼體相連;其中，所述陽極頭組件包括陽極頭以及陽極靶，所述陽極頭開設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽極靶與所述陽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?zhí)峁┑奶技{米冷陰極X射線管，結(jié)構(gòu)簡單合理，具有成像更清晰、便于量產(chǎn)、節(jié)能、對人輻射量小、可長時間工作、設(shè)備體積小等優(yōu)點。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，實施本實用新型的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型實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、陽極頭6、陽極靶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。
【具體實施方式】
[0021]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0022]實施例
[0023]參見圖1，為本實用新型實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；所述陽極頭組件通過上環(huán)與所3述第一殼體I相連，所述冷陰極組件通過下環(huán)5與所述第二殼體2相連；
[0025]其中，所述陽極頭組件包括陽極頭6以及陽極靶7，所述陽極頭6開設(shè)有X射線窗8并具有內(nèi)腔，所述陽極靶7與所述陽極頭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氧銅內(nèi)制得的零件。該鎢靶制作成獨立的零件有利于安裝以及后期的使用維護。所述鎢靶與所述碳納米材料陰極相對平面的法線與所述陽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]在實際制作時，所述碳納米材料陰極9通過固定螺栓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。本申請實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)計使得該殼體具有更加優(yōu)異的耐高實施壓性能。所述冷陰極組件通過陰極法蘭盤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?zhí)峁┑奶技{米冷陰極X射線管，結(jié)構(gòu)簡單合理，具有成像更清晰、便于量產(chǎn)、節(jié)能、對人輻射量小、可長時間工作、設(shè)備體積小等優(yōu)點。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]需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“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程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用于限定本實用新型的保護范圍。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種碳納米冷陰極X射線管，包括殼體組件、陽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；所述陽極頭組件通過上環(huán)與所述第一殼體相連，所述冷陰極組件通過下環(huán)與所述第二殼體相連； 其中，所述陽極頭組件包括陽極頭以及陽極靶，所述陽極頭開設(shè)有X射線窗并具有內(nèi)腔，所述陽極靶與所述陽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平面的法線與所述陽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】H01J35/06GK205488029SQ201620042468
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月18日
【發(fā)明人】方鋼群, 方揚德
【申請人】黃石上方檢測設(shè)備有限公司