CN108962707B - 微焦点冷阴极聚焦结构及其安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微焦点冷阴极聚焦结构，包括聚焦极安装瓷件包括安装平面；阴极绝缘瓷件设置于安装平面,其具有第一通孔；阴极组件包括阴极基座及设置于阴极基座的阴极片；栅极设置于安装平面，具有第一沉孔及第二通孔；栅极孔设置于第一沉孔的底面；聚焦极设置于栅极；栅极绝缘瓷件设置于栅极与聚焦极之间，与栅极相向的那面具有第三通孔；第二沉孔设置于聚焦极与栅极绝缘瓷件相对的那面；聚焦极孔设置于第二沉孔的底面；第一螺钉依次穿过聚焦极安装瓷件、第二通孔、第三通孔与聚焦极旋合，其与第二通孔、第三通孔之间具有间隙；阴极绝缘瓷件套装于第一沉孔内。它的栅极孔、聚焦极孔和阴极片对中位置可调。还公开微焦点冷阴极聚焦结构的安装方法。

Description

微焦点冷阴极聚焦结构及其安装方法

技术领域

本发明涉及真空电子器件的阴极技术，具体涉及微焦点冷阴极聚焦结构及其安装方法。

背景技术

对于X射线管而言，其焦点大小是一个很重要的属性，焦点的尺寸大小及聚焦质量直接影响X射线管透视、摄影图像的清晰度。目前X射线管使用的大都是热钨阴极，冷阴极还在试验阶段。而小焦点才能发挥冷阴极真正的优势，目前这方面的资料很少。控制冷阴极发射需要栅极，和聚焦极的辅助。栅极电压控制发射电流，目前碳纳米阴极发射的场强是10V/μm，栅极间距如果在0.2mm，需要的电压就是2kV，对于小距离的控制和保证绝缘是至关重要的。而聚焦极是控制电子束聚焦的，是保证焦点大小的重要零件，其与栅极之间的距离控制和绝缘保证也是非常重要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种及微焦点冷阴极聚焦结构及其安装方法，其栅极孔、聚焦极孔和阴极片对中位置可调。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案。

一种微焦点冷阴极聚焦结构，包括：

聚焦极安装瓷件，其包括安装平面；

阴极绝缘瓷件，其设置于该安装平面,其与该安装平面相向的那面具有第一通孔；

阴极组件，其包括设置于该安装平面并套装于该第一通孔内的阴极基座及设置于该阴极基座与该安装平面相对那面的阴极片；

栅极，其设置于该安装平面，其与该安装平面相向的那面具有第一沉孔及第二通孔；

栅极孔，其设置于该第一沉孔的底面与该阴极片中心相对应的位置并贯穿该第一沉孔的底面；

聚焦极，其设置于该栅极与该聚焦极安装瓷件相对的那面；

栅极绝缘瓷件，其设置于该栅极与该聚焦极之间，且不封住该栅极孔，其与该栅极相向的那面具有第三通孔；

第二沉孔，其设置于该聚焦极与该栅极绝缘瓷件相对的那面；

聚焦极孔，其设置于该第二沉孔的底面与该栅极孔相对应的位置并贯穿该第二沉孔的底面；

第一螺钉，其依次穿过该聚焦极安装瓷件、第二通孔、第三通孔后与该聚焦极旋合，其与第二通孔、第三通孔之间具有间隙；

其中，该阴极绝缘瓷件套装于该第一沉孔内；调节该第一螺钉使该栅极孔、聚焦极孔与该阴极片对中。

所述第一通孔分成两段，其包括朝向所述聚焦极的第一段及朝向所述聚焦极安装瓷件的、直径小于该第一段的直径的第二段。

所述阴极片与该第一沉孔的底面之间具有间隙。

所述第一沉孔的底面具有第四通孔，所述聚焦极与该栅极绝缘瓷件相对的那面具有与该第四通孔连通的第五通孔。

还包括第二螺钉，该第二螺钉穿过该聚焦极安装瓷件与该阴极基座旋合。

所述栅极与该聚焦极相向的那面具有周向环绕于该第一沉孔外的凸台，所述栅极绝缘瓷件具有套装孔，该凸台套装于该套装孔内。

一种上述微焦点冷阴极聚焦结构的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，将该阴极基座安装于该安装平面，并彼此紧贴；

步骤二，将该阴极绝缘瓷件套装于该阴极组件外；

步骤三，将该栅极套装于该阴极绝缘瓷件外；

步骤四，将该栅极绝缘瓷件设置于该栅极与该聚焦极安装瓷件相对的那面，然后再将该聚焦极设置于该栅极绝缘瓷件与该栅极相对的那面；

步骤五，将该第一螺钉依次穿过该聚焦极安装瓷件、第二通孔、第三通孔后与该聚焦极旋合，但不旋紧，在显微镜下透过该聚焦极孔观察该栅极孔、聚焦极孔和阴极片的对中性，调节该第一螺钉，使栅极孔、聚焦极孔和阴极片对中，实现聚焦。

本发明具有下述有益技术效果。

本发明能够在小尺寸范围内，实现栅极孔、聚焦极孔和阴极片对中位置可调，实现聚焦。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为图1的纵向剖视结构示意图。

图3为本发明的阴极绝缘瓷件的立体结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为图3沿轴向的剖视图。

图6为本发明的栅极的立体结构示意图。

图7为图6的俯视图。

图8为图7沿A-A向的剖视图。

图9为图7沿B-B向的剖视图。

图10为图9的Ⅰ处的放大示意图。

图11为图9的Ⅱ处的放大示意图。

图12为本发明的聚焦极的立体结构示意图。

图13为图12的俯视图。

图14为图13沿C-C向的剖视图。

图15为图13沿D-D向的剖视图。

图16为图15的Ⅲ处的放大示意图。

图17为本发明的栅极绝缘瓷件的立体结构示意图。

图18为图17的俯视图。

图19为图18沿F-F向的剖视图。

具体实施方式

为能详细说明本发明的技术特征及功效，并可依照本说明书的内容来实现，下面对本发明的实施方式进一步说明。

除非特别说明，本文中术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”等不限制与之搭配的术语的顺序、次序、性质等，不代表与之搭配的术语的重要性。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

图1、2示例性示出本发明众多实施例中的一种微焦点冷阴极聚焦结构的实施例。该微焦点冷阴极聚焦结构包括聚焦极安装瓷件1、阴极组件2、阴极绝缘瓷件3、栅极4、聚焦极5、栅极绝缘瓷件6、第一螺钉7。

聚焦极安装瓷件1包括安装平面11。图1所呈现的实施例中，聚焦极安装瓷件1为平板结构，其上平面为安装平面11。

一并参见图3-5，阴极绝缘瓷件3设置于安装平面11,其与安装平面11相向的那面具有第一通孔31。图1所呈现的实施例中，阴极绝缘瓷件3为圆筒结构，其内孔为第一通孔31。图1所呈现的实施例中，阴极绝缘瓷件3外形大体呈圆柱状。第一通孔31呈圆柱状。

阴极组件2包括设置于安装平面11并套装于第一通孔31内的阴极基座21及设置于阴极基座21与安装平面11相对那面的阴极片22。具体的，第二螺钉8穿过聚焦极安装瓷件1与阴极基座21旋合，从而将阴极基座21固定设置于安装平面11。图1所呈现的实施例中，阴极基座21为圆柱状结构，阴极片22偏心设置于阴极基座21。可以理解的是，阴极片22正中设置于阴极基座21这种结构。

一并参见图6-11，栅极4设置于安装平面11，其与安装平面11相向的那面具有第一沉孔41。图1所呈现的实施例中，栅极4还具有上下贯通的第二通孔45，第二通孔45具有两个，其用于供第一螺钉7穿过。阴极绝缘瓷件3套装于第一沉孔41内。栅极孔42设置于第一沉孔41的底面与阴极片22中心相对应的位置并贯穿第一沉孔41的底面。

聚焦极5设置于栅极4与聚焦极安装瓷件1相对的那面。

栅极绝缘瓷件6设置于栅极4与聚焦极5之间，且不封住栅极孔42。一并参见图17-19，栅极绝缘瓷件6与栅极4相向的那面具有第三通孔62，第三通孔62具有两个，其用于供第一螺钉7穿过。

一并参见图12-16，第二沉孔51设置于聚焦极5与栅极绝缘瓷件1相对的那面，第二沉孔51作为电子束射出的通道。聚焦极孔52设置于第二沉孔51的底面与栅极孔42相对应的位置，并贯穿第二沉孔51的底面。栅极孔42与聚焦极孔52同心较佳。

第一螺钉7依次穿过聚焦极安装瓷件1、栅极4、栅极绝缘瓷件6后与聚焦极5旋合，第一螺钉7为绝缘螺钉。调节第一螺钉7使栅极孔42、聚焦极孔对中。图1所呈现的实施例中，第一螺钉7具有两颗。

参见图5，第一通孔31分成两段，其包括朝向聚焦极5的第一段311及朝向聚焦极安装瓷件1的、直径小于第一段311的直径的第二段312，这样阴极绝缘瓷件3的第一通孔31形成台阶状的孔，能够增加绝缘的沿面距离，保证阴极组件2和栅极4的绝缘。聚焦极5还具有上下贯通的螺孔54，螺孔54具有两个，其用于供第一螺钉7旋合。

阴极片22与第一沉孔41的底面之间具有间隙9，这样，阴极组件2的高度与栅极4的高度差尺寸保证栅极4和阴极片22的距离，阴极绝缘瓷件3保证绝缘。

一并参见图6-11、17-19，第一沉孔41的底面具有第四通孔43，聚焦极5与栅极绝缘瓷件6相对的那面具有与第四通孔43连通的第五通孔53，这样，把阴极组件2装配的位置和焊点位置完全预留出来，能避免安装导致的绝缘性问题。

一并参见图6-11，栅极4与聚焦极5相向的那面具有周向环绕于第一沉孔41外的凸台44，栅极绝缘瓷件6具有套装孔61，凸台44套装于套装孔61内。套装孔61为通孔。

第一螺钉7为为绝缘螺钉较佳。

本发明的微焦点冷阴极聚焦结构三极绝缘良好。

参见图1-19，本发明还描述一种上述微焦点冷阴极聚焦结构的安装方法，包括以下步骤：

步骤一，将阴极基座21安装于安装平面11，并彼此紧贴；

步骤二，将阴极绝缘瓷件3套装于阴极组件2外；

步骤三，将栅极4套装于阴极绝缘瓷件3外；

步骤四，将栅极绝缘瓷件6设置于栅极4与聚焦极安装瓷件1相对的那面，然后再将聚焦极5设置于栅极绝缘瓷件6与栅极4相对的那面，即将栅极绝缘瓷件6设置于栅极4与聚焦极5之间；

步骤五，将第一螺钉7依次穿过该聚焦极安装瓷件1、第二通孔45、第三通孔62后与聚焦极5旋合，但不旋紧，在显微镜下透过聚焦极孔52观察栅极孔42、聚焦极孔52和阴极片22的对中性，调节第一螺钉7，使栅极孔42、聚焦极孔52和阴极2对中，实现聚焦。因第一螺钉7与第二通孔45、第三通孔62间有间隙，可以用手来回调节位置，使栅极孔42、聚焦极孔52和阴极片22对中，实现冷阴极的聚焦。

上述第一螺钉7、第二通孔45、第三通孔62的数量不是特定值，根据需要还可以是其他数量。

需要说明的是，上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何适合的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再进行描述。

上面参照实施例对本发明进行了详细描述，是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种微焦点冷阴极聚焦结构，其特征在于，包括：

聚焦极安装瓷件，其包括安装平面；

阴极绝缘瓷件，其设置于该安装平面,其与该安装平面相向的那面具有第一通孔；

阴极组件，其包括设置于该安装平面并套装于该第一通孔内的阴极基座及设置于该阴极基座与该安装平面相对那面的阴极片；

栅极，其设置于该安装平面，其与该安装平面相向的那面具有第一沉孔及第二通孔；

栅极孔，其设置于该第一沉孔的底面与该阴极片中心相对应的位置并贯穿该第一沉孔的底面；

聚焦极，其设置于该栅极与该聚焦极安装瓷件相对的那面；

栅极绝缘瓷件，其设置于该栅极与该聚焦极之间，且不封住该栅极孔，其与该栅极相向的那面具有第三通孔；

第二沉孔，其设置于该聚焦极与该栅极绝缘瓷件相对的那面；

聚焦极孔，其设置于该第二沉孔的底面与该栅极孔相对应的位置并贯穿该第二沉孔的底面；

第一螺钉，其依次穿过该聚焦极安装瓷件、第二通孔、第三通孔后与该聚焦极旋合，其与第二通孔、第三通孔之间具有间隙；

其中，该阴极绝缘瓷件套装于该第一沉孔内；调节该第一螺钉使该栅极孔、聚焦极孔与该阴极片对中；

所述第一通孔分成两段，其包括朝向所述聚焦极的第一段及朝向所述聚焦极安装瓷件的、直径小于该第一段的直径的第二段；

所述阴极片与该第一沉孔的底面之间具有间隙；

所述第一沉孔的底面具有第四通孔，所述聚焦极与该栅极绝缘瓷件相对的那面具有与该第四通孔连通的第五通孔；

还包括第二螺钉，该第二螺钉穿过该聚焦极安装瓷件与该阴极基座旋合；

所述栅极与该聚焦极相向的那面具有周向环绕于该第一沉孔外的凸台，所述栅极绝缘瓷件具有套装孔，该凸台套装于该套装孔内。

2.一种根据权利要求1所述的微焦点冷阴极聚焦结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将该阴极基座安装于该安装平面，并彼此紧贴；

步骤二，将该阴极绝缘瓷件套装于该阴极组件外；

步骤三，将该栅极套装于该阴极绝缘瓷件外；

步骤四，将该栅极绝缘瓷件设置于该栅极与该聚焦极安装瓷件相对的那面，然后再将该聚焦极设置于该栅极绝缘瓷件与该栅极相对的那面；

步骤五，将该第一螺钉依次穿过该聚焦极安装瓷件、第二通孔、第三通孔后与该聚焦极旋合，但不旋紧，在显微镜下透过该聚焦极孔观察该栅极孔、聚焦极孔和阴极片的对中性，调节该第一螺钉，使栅极孔、聚焦极孔和阴极片对中，实现聚焦。