CN101465260B - 一种x光管阳极靶及其制备方法与应用的x光管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种X光管阳极靶，其表面具有多个微米尺度锯齿状沟槽，且所述锯齿状沟槽的方向正对X光管的出射口。本发明还对应提出一种新型阳极靶的制备方法及其应用的X光管。本发明的技术方案将X光管中聚焦电子束轰击的靶阳极表面区域制成多锯齿沟槽，可以大大提高X光管中电子束能量的利用效率，增加在出射方向上的X射线光强度。
Description
技术领域
本发明涉及X射线发生器，尤其涉及一种新型的X光管阳极靶及其制备方法与应用的X光管。
背景技术
X射线可以通过多种途径产生，目前大多实验设备采用的是用聚焦电子束轰击阳极靶来产生，但该方式产生X射线的效率很低，所产生的X射线总能量仅为轰击阳极靶的电子束总能量的3％左右。其中大量的电子能量被阳极吸收而变为热量。因此如何提高产生X射线的效率，如何在相同的电子束能量下产生为实验和生产所需的高密度强X射线束，就成为很重要的研究课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种X光管阳极靶及其制备方法与应用的X光管，以解决现有技术中聚焦电子束轰击阳极产生X射线的效率过低的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案提出一种X光管阳极靶，所述阳极靶的表面具有多个锯齿状沟槽，且所述锯齿状沟槽的方向正对X光管的出射口。
上述的X光管阳极靶中，所述锯齿状沟槽的锯齿夹角为10-90度，深度为10-60微米。
本发明的技术方案还提出一种X光管阳极靶的制备方法，其是在X光管阳极靶上刻蚀多个，方向正对X光管出射口的锯齿状沟槽。
上述X光管阳极靶的制备方法中，所述加工的方法为等离子束轰击或化学侵蚀。
上述X光管阳极靶的制备方法中，所述锯齿状沟槽的锯齿夹角为10-90度，深度为10-60微米。
上述X光管阳极靶的制备方法中，所述制备方法中阳极靶的多锯齿状沟槽结构适用于X射线发生器中的固定靶、旋转靶和次级靶。
本发明的技术方案继续提出一种应用如上所述阳极靶的X光管，包括电子束发生装置，用于产生高能电子束轰击阳极靶产生X射线，所述阳极靶的表面具有多个锯齿状沟槽，且所述锯齿状沟槽的方向正对X光管的出射口。
上述的X光管中，所述锯齿状沟槽的锯齿夹角为10-90度，深度为10-60微米。
本发明的技术方案将X光管中聚焦电子束轰击的靶阳极表面区域制成多锯齿沟槽，可以大大提高X光管中电子束能量的利用效率，充分发挥二次电子的作用，增加在出射方向上的X射线光强度。
附图说明
图1为本发明应用新型阳极靶的X光管实施例结构图；
图2为本发明X光管阳极靶的实施例示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1为本发明应用新型阳极靶的X光管实施例结构图，如图所示，本实施例将X光管中聚焦电子束轰击的阳极靶11表面区域制成多锯齿沟槽，锯齿状沟槽111的开口方向正对X光管的出射窗口12。这些多锯齿沟槽结构111减少了电子束在阳极靶中对锯齿沟表面法线方向的入射深度，从而不仅减少了电子轰击阳极靶产生的X射线出射前的吸收路径长度，也增加了X射线的出射面积，而且可以增加阳极中背散射电子和高能散射电子的出射。这些出射的次级电子将会与邻近的阳极锯齿沟槽多次发生相互作用而再产生X射线。出射的高能康普顿X射线也会有一部分与邻近的阳极锯齿沟槽发生相互作用而再产生特征X射线。综上所述，本发明应用新型阳极靶的X光管将大大提高电子束能量的利用效率，增加在出射方向上的X射线光强度。从而可以应用在能谱仪、衍射仪等分析仪器中，使其能够提高灵敏度、降低分析检测线。同时，本实施例中阳极靶的多锯齿沟槽结构适用于X射线发生器中的固定靶、旋转靶和次级靶。
本发明X光管阳极靶的具体结构如图2所示，其是利用等离子体轰击或化学侵蚀方法在阳极靶表面加工多个开口方向正对X光管出射口的微米级锯齿状沟槽。并且锯齿状沟槽的锯齿夹角α为10-90度，优选α为30度；深度d为10-50微米，优选d为40微米；上述的最优组合保证了最优的X光发射效率。如上本发明X光管实施例所述，具有锯齿状沟槽的阳极靶减少了电子束在阳极靶中对锯齿沟表面法线方向的入射深度，从而不仅减少了电子轰击阳极靶产生的X射线出射前的吸收路径长度，也增加了X射线的出射面积，充分利用了二次电子作用，可以增加阳极中背散射电子和高能散射电子的出射(如图二fe、de)。其最终目的是提高X光管中电子束能量的利用效率，增加在出射方向上的X射线光强度。
以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种X光管阳极靶，其特征在于，所述阳极靶的表面具有多个微米尺度锯齿状沟槽，且所述锯齿状沟槽的方向正对X光管的出射口，所述锯齿状沟槽的锯齿夹角为10-90度，深度为10-60微米。
2.一种X光管阳极靶的制备方法，其特征在于，在X光管阳极靶上加工多个方向正对X光管出射口的锯齿状沟槽，所述锯齿状沟槽的锯齿夹角10-90度，沟槽深度为10-60微米。
3.如权利要求2所述X光管阳极靶的制备方法，其特征在于，所述加工的方法为等离子束轰击或化学侵蚀。
4.如权利要求2或3所述X光管阳极靶的制备方法，其特征在于，所述制备方法中阳极靶的多锯齿状沟槽结构适用于X射线发生器中的固定靶、旋转靶和次级靶。
5.一种应用如权利要求1所述阳极靶的X光管，包括电子束发生装置，用于产生高能电子束轰击阳极靶，其特征在于，所述阳极靶的表面具有多个锯齿状沟槽，且所述锯齿状沟槽的方向正对X光管的出射窗口；所述高能电子束轰击阳极靶时，通过出射的次级电子与邻近的阳极锯齿沟槽多次发生相互作用而产生X射线。
6.如权利要求5所述的X光管，其特征在于，所述锯齿状沟槽的锯齿夹角为10-90度，深度为10-60微米。
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