CN106816350A - 一种电子枪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子枪，包括中空的支撑组件，在支撑组件内安装有阴极组件，在支撑组件上端通过栅网压片环固定安装有与阴极组件相匹配的栅网，还包括与支撑组件、阴极组件连接的插针组件。本发明的电子枪，通过中空的支撑组件、阴极组件、栅网、插针组件的有机结合，大大缩小了其本身的空间体积，使得其结构经凑，使用寿命延长，在相同功率的情况下，体积的缩小极大地提高了其使用的便利性。

Description

一种电子枪
技术领域
本发明涉及医用或小型工业CT机、安检等无损检测领域，具体涉及一种电子枪。
背景技术
现有医用及小型工业CT机、安检等无损检测设备，通常采用X光管作为X射线辐照源。通过滑环机构，旋转X光管、探测器等，实现X光围绕被照物/人360°扫描成像。。新一代的CT机等设备，将直接采用呈扇形排布的电子枪阵列，电子枪固定不动，通过电子枪的依时序工作，实现X光的扫描成像。这将少去CT机的机械结构，有效提升成像质量。由于不再采用传统的X光管，而用电子枪阵列方式提供X光，对组成整列的电子枪提出了更高的要求。当前的电子枪存在工作稳定性和热效率不高；阴极寿命短、。一致性不足、模块化不足，尺寸偏大等问题，不利用阵列规模使用。由于以上不足，不能满足新一代医用及小型工业CT机、安检等无损检测设备对电子枪的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子枪，解决现有的电子枪存在的使用寿命短的问题，达到结构紧凑、使用方便、模块化、使用寿命长的目的。
本发明通过下述技术方案实现：
一种电子枪，包括中空的支撑组件，在支撑组件内安装有阴极组件，在支撑组件上端通过栅网压片环固定安装有与阴极组件相匹配的栅网，还包括与支撑组件、阴极组件连接的插针组件。本发明的电子枪，通过中空的支撑组件、阴极组件、栅网、插针组件的有机结合，大大缩小了其本身的空间体积，使得其结构经凑，使用寿命延长，在相同功率的情况下，体积的缩小极大地提高了其使用的便利性。
所述的阴极组件包括圆筒状的阴极支撑筒，在阴极支撑筒的上端安装有阴极发射体，加热灯丝通过刚玉粉填充烧结后固定在阴极支撑筒内，在阴极支撑筒外设置有热屏蔽结构。具体地讲，阴极组件是本发明的核心部件，通过采用圆筒状的阴极支撑筒，将阴极发射体安装在阴极支撑筒的顶部，并且使得阴极支撑筒包裹阴极发射体的圆周侧面，使得阴极发射体只有端部的圆面作为发射面，如此的结构使得阴极发射体在热辐射作用下仅阴极发射体端面发射电子，有利于电子注形状，使得其集中度更高，热使用效率更高，阴极发射体为覆膜钡钨材料制备而成，在热辐射作用下发射电子，阴极发射体与钼制阴极支撑筒采用焊接方式连接，为阴极发射体提供热源的加热灯丝被填充的刚玉粉烧结后固定，刚玉粉使其加热灯丝不会发生短路现象，稳定可靠。
所述的加热灯丝为采用钨丝复绕双螺旋结构。进一步讲，采用钨丝复绕双螺旋结构的加热灯丝，其热量更集中，具有功耗小的优点。
所述的热屏蔽结构包括套装在阴极支撑筒外侧筒状结构的第二热屏蔽层，还包括一个抛物线凹曲面结构的第一热屏蔽层，第一热屏蔽层的一端与第二热屏蔽层的上端连接，第一热屏蔽层的另一端与阴极支撑筒的下端连接。经过申请人的研究发现，现有电子枪的使用寿命短主要是由于阴极发射体工作温度过高造成的，通过对电子枪的研究，设计出了本申请的技术方案：通过采用两个热屏蔽层套装的方式，其中最外侧的第二热屏蔽层为圆筒状，且与阴极支撑筒同轴套装，第一热屏蔽层的一端与第二热屏蔽层的一端采用氩弧焊连接，另一端与阴极支撑筒氩弧焊连接，第二热屏蔽层的另一端与支撑组件的阴极组件支撑环氩弧焊连接，为其整个阴极组件提供支撑和热屏蔽，第一热屏蔽层采用抛物线凹曲面结构，更好的屏蔽加热灯丝产生的外围热辐射，将热量更集中于阴极发射体，大大提高了热利用率。
所述的支撑组件包括支撑安装环，在支撑安装环上设置有支撑绝缘陶瓷筒，支撑绝缘陶瓷筒内侧有一个凸环，在凸环内安装有阴极组件支撑环，在支撑绝缘陶瓷筒的顶部设置有用于安装栅网的栅网支撑环。进一步讲，支撑安装环作为支撑组件的基座，用于与插针组件固定连接，支撑安装环上设置的支撑绝缘陶瓷筒作为阴极组件的容纳腔，同时也是栅网支承环的安装架，设置在支撑绝缘陶瓷筒内侧的阴极组件支撑环为阴极组件提供了安装支点，阴极组件支撑环、栅网支撑环、支撑安装环、支撑绝缘陶瓷筒采用陶瓷金属化技术钎焊封接而成，阴极组件支撑环、栅网支撑环、支撑安装环均为可伐合金，支撑绝缘陶瓷材料为95％三氧化二铝。
所述栅网支撑环的上端部设置有环状凹槽，栅网压片环将采用鉬制成的栅网固定在环状凹槽内。通过在设置栅网支撑环的上端设置环状凹槽，可以将鉬制成的栅网固定在环状凹槽内，通过压板固定后，整体表面平整，结构紧凑，也便于拆装。
所述的插针组件包括插针固定环，在插针固定环内安装有插针绝缘陶瓷片，四根插针固定并穿过插针绝缘陶瓷片，其中一根插针顶部通过阴极外壳电位金属连接丝与阴极组件支撑环连接，一根插针顶部通过栅网电位金属连接丝与栅网支撑环连接；另外两根插针与阴极组件连接。进一步讲，四根插针、插针绝缘陶瓷片、插针固定环采用陶瓷金属化技术钎焊封接而成，四根插针、插针固定环材料为可伐合金，插针绝缘陶瓷片材料为95％三氧化二铝，阴极外壳电位金属连接丝的一端与插针组件中的第三根插针采用点焊连接，另一端与支撑组件中的阴极组件支撑环采用点焊或激光点焊连接；栅网电位金属连接丝的一端与插针组件中的第四根插针采用点焊连接，另一端与支撑组件中的栅网支撑环采用点焊或激光点焊连接，支撑安装环与插针组件中的插针固定环采用激光焊接连接，作为整个电子枪的地电位点。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明一种电子枪，其结构紧凑合理、安装快捷方便、热容小热效高、使用寿命长、可靠性稳定性高，能够很好的满足新一代医用及小型工业CT机、安检等无损检测设备对电子枪的要求；
2、本发明一种电子枪，将阴极发射体安装在阴极支撑筒的顶部，并且使得阴极支撑筒包裹阴极发射体的圆周侧面，使得阴极发射体只有端部的圆面作为发射面，如此的结构使得阴极发射体在热辐射作用下仅阴极发射体端面发射电子，有利于电子注形状，使得其集中度更高，热使用效率更高，阴极发射体为覆膜钡钨材料制备而成，在热辐射作用下发射电子，阴极发射体与钼制阴极支撑筒采用焊接方式连接，为阴极发射体提供热源的加热灯丝被填充的刚玉粉烧结后固定，刚玉粉使其加热灯丝不会发生短路现象，稳定可靠；
3、本发明一种电子枪，采用两个热屏蔽层套装的方式，其中最外侧的第二热屏蔽层为圆筒状，且与阴极支撑筒同轴套装，第一热屏蔽层的一端与第二热屏蔽层的一端采用氩弧焊连接，另一端与阴极支撑筒氩弧焊连接，第二热屏蔽层的另一端与支撑组件的阴极组件支撑环氩弧焊连接，为其整个阴极组件提供支撑和热屏蔽，第一热屏蔽层采用抛物线凹曲面结构，更好的屏蔽加热灯丝产生的外围热辐射，将热量更集中于阴极发射体，大大提高了热利用率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明电子枪半剖结构示意图；
图2为本发明的阴极组件结构示意图；
图3为本发明的支撑组件结构示意图；
图4为本发明的插针组件结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-阴极组件，2-支撑组件，3-插针组件，4-栅网，5-栅网压片环，101-阴极发射体，102-阴极支撑筒，103-加热灯丝，104-刚玉粉，105-第一热屏蔽层，106-第二热屏蔽层，201-阴极组件支撑环，202-栅网支撑环，203-支撑安装环，204-支撑绝缘陶瓷筒，301-插针，302-插针绝缘陶瓷片，303-插针固定环，304-阴极外壳电位金属连接丝，305-栅网电位金属连接丝。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例
如图1至4所示，本发明一种电子枪，包括中空的支撑组件2，在支撑组件2内安装有阴极组件1，在支撑组件2上端通过栅网压片环5固定安装有与阴极组件1相匹配的栅网4，还包括与支撑组件2、阴极组件1连接的插针组件3，其中支撑组件2包括阴极组件支撑环201、栅网支撑环202、支撑安装环203、支撑绝缘陶瓷筒204，支撑安装环203作为支撑组件的基座，用于与插针组件固定连接，支撑安装环203上设置的支撑绝缘陶瓷筒204作为阴极组件的容纳腔，同时也是栅网支承环202的安装架，设置在支撑绝缘陶瓷筒204内侧的阴极组件支撑环为阴极组件提供了安装支点，阴极组件支撑环201、栅网支撑环202、支撑安装环203、支撑绝缘陶瓷筒204采用陶瓷金属化技术钎焊封接而成，阴极组件支撑环201、栅网支撑环202、支撑安装环203均为可伐合金，支撑绝缘陶瓷筒204材料为95％三氧化二铝，在阴极组件支撑环201上连接有阴极组件1，其包括阴极发射体101，支撑阴极发射体101的钼制阴极支撑筒102，为阴极发射体101提供热源的加热灯丝103，填充在阴极发射体101、阴极支撑筒102和加热灯丝103之间的烧制而成的刚玉粉104以及热屏蔽结构组合组成，阴极发射体101与钼制阴极支撑筒102采用焊接方式连接，阴极支撑筒102包裹阴极发射体101圆周周径面；热屏蔽结构为双层结构，由第一热屏蔽层105和第二热屏蔽层106组成，第一热屏蔽层105、第二热屏蔽层106与阴极发射体101、阴极支撑筒102为同轴结构，第一热屏蔽层105的一端与第二热屏蔽层106的一端采用氩弧焊连接，另一端与阴极支撑筒102氩弧焊连接，第二热屏蔽层106的另一端与支撑组件的阴极组件支撑环202氩弧焊连接，为其整个阴极组件1提供支撑和热屏蔽，第一热屏蔽层105采用抛物线凹曲面结构，加热灯丝103采用钨丝复绕双螺旋结构，其加热灯丝103的两个引脚分别与插针组件的两根插针301焊接连接；插针组件3包括四根插针301、插针绝缘陶瓷片302、插针固定环303、阴极外壳电位金属连接丝304、栅网电位金属连接丝305，四根插针301、插针绝缘陶瓷片302、插针固定环303采用陶瓷金属化技术钎焊封接而成，阴极外壳电位金属连接丝304的一端与插针组件中的第三根插针301采用点焊连接，另一端与支撑组件2中的阴极组件支撑环201采用点焊或激光点焊连接；栅网电位金属连接丝305的一端与插针组件中的第四根插针301采用点焊连接，另一端与支撑组件中2的栅网支撑环202采用点焊或激光点焊连接；支撑组件2中的支撑安装环203与插针组件中的插针固定环303采用激光焊接连接；栅网4置于栅网支撑环202凹槽内，栅网压片环5置于栅网4上表面，且同样置于栅网支撑环202凹槽内，栅网压片环5的上表面与栅网支撑环202端面平齐，栅网压片环5与栅网支撑环202采用激光焊接连接。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电子枪，其特征在于：包括中空的支撑组件(2)，在支撑组件(2)内安装有阴极组件(1)，在支撑组件(2)上端通过栅网压片环(5)固定安装有与阴极组件(1)相匹配的栅网(4)，还包括与支撑组件(2)、阴极组件(1)连接的插针组件(3)。
2.根据权利要求1所述的一种电子枪，其特征在于：所述的阴极组件(1)包括圆筒状的阴极支撑筒(102)，在阴极支撑筒(102)的上端安装有阴极发射体(101)，加热灯丝(103)通过刚玉粉(104)填充烧结后固定在阴极支撑筒(102)内，在阴极支撑筒(102)外设置有热屏蔽结构。
3.根据权利要求2所述的一种电子枪，其特征在于：所述的加热灯丝(103)为采用钨丝复绕双螺旋结构。
4.根据权利要求2所述的一种电子枪，其特征在于：所述的热屏蔽结构包括套装在阴极支撑筒(102)外侧筒状结构的第二热屏蔽层(106)，还包括一个抛物线凹曲面结构的第一热屏蔽层(105)，第一热屏蔽层(105)的一端与第二热屏蔽层(106)的上端连接，第一热屏蔽层(105)的另一端与阴极支撑筒(102)的下端连接。
5.根据权利要求1所述的一种电子枪，其特征在于：所述的支撑组件(2)包括支撑安装环(203)，在支撑安装环(203)上设置有支撑绝缘陶瓷筒(204)，支撑绝缘陶瓷筒(204)内侧有一个凸环，在凸环内安装有阴极组件支撑环(201)，在支撑绝缘陶瓷筒(204)的顶部设置有用于安装栅网(4)的栅网支撑环(202)。
6.根据权利要求5所述的一种电子枪，其特征在于：所述栅网支撑环(202)的上端部设置有环状凹槽，栅网压片环(5)将采用鉬制成的栅网(4)固定在环状凹槽内。
7.根据权利要求5所述的一种电子枪，其特征在于：所述的插针组件(3)包括插针固定环(303)，在插针固定环(303)内安装有插针绝缘陶瓷片(302)，四根插针(301)固定并穿过插针绝缘陶瓷片(302)，其中一根插针(301)顶部通过阴极外壳电位金属连接丝(304)与阴极组件支撑环(201)连接，一根插针(301)顶部通过栅网电位金属连接丝(305)与栅网支撑环(202)连接；另外两根插针(301)与阴极组件(1)连接。
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