CN111157174A - 用于测量x射线管的真空度的装置、方法和系统 - Google Patents

用于测量x射线管的真空度的装置、方法和系统 Download PDF

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CN111157174A CN201911414519.3A CN201911414519A CN111157174A CN 111157174 A CN111157174 A CN 111157174A CN 201911414519 A CN201911414519 A CN 201911414519A CN 111157174 A CN111157174 A CN 111157174A
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Abstract

本申请涉及用于测量X射线管的真空度的装置、方法和系统。该装置包括:测量模块,包括正负极分别连接到X射线管的阳极和阴极灯丝的一端的第一电源,与阴极灯丝并联的第二电源,正负极分别连接到阴极灯丝的该端和X射线管的外壳金属部分的测试电源,以及连接在测试电源和外壳金属部分之间的测试电阻,测量模块被配置为测量在第一电源、第二电源以及测试电源通电情况下的与测试电阻对应的电压值或电流值;以及处理模块,被配置为获取电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比以得到X射线管的真空度。利用本申请的技术方案能够低成本、快速、准确且非破坏性地测量X射线管内的真空度。

Description

用于测量X射线管的真空度的装置、方法和系统
技术领域
本申请涉及X射线管的真空度测量领域。具体地,本申请涉及用于测量X射线管的真空度的装置、方法和系统。
背景技术
X射线管是工作在高电压下的真空二极管。它包含有两个电极:一个是用于发射电子的灯丝,作为阴极;另一个是用于接受电子轰击的靶材,作为阳极。X射线管的两极均被密封在高真空的外壳内。X射线管必须在高真空度下才能正常工作。当X射线管的真空度不够(即真空管内的残余气体含量较高)时会发生气体放电现象,气体的严重放电会造成X射线管的管电流突增,甚至导致X射线管被击穿。因此,需要对X射线管进行真空度测试。
传统上用来对X射线管进行真空度测试的方法需要破坏原有X射线管的外部形态再对X射线管芯抽真空后对管芯进行漏点检测,并且在检测到无漏点后还需要对X射线管进行重新抽真空和密封,步骤复杂。对于非破坏性测量,常见的方法是通过高频电火花来定性地测量真空度。电火花法通过人肉眼观察高压下X射线管的管芯内的电火花的荧光来判断真空度,因而只能粗略地估计X射线管内的真空水平,适用的真空度范围仅限于低真空区,并且仅适用于含有透明玻璃外壳的X射线管产品。
发明内容
本申请实施例提供了用于测量X射线管的真空度的装置和方法,以至少解决现有技术中难以快速、准确、低成本且非破坏性地测量X射线管内的真空度的问题。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种用于测量X射线管的真空度的装置,包括:
测量模块,包括第一电源,正极连接到X射线管的阳极并且负极连接到X射线管的阴极灯丝的一端;第二电源,与阴极灯丝并联;测试电源,正极连接到X射线管的阴极灯丝的该端并且负极连接到X射线管的外壳金属部分;以及测试电阻,进一步连接在测试电源与外壳金属部分之间,其中,测量模块被配置为测量在第一电源、第二电源以及测试电源通电情况下的与测试电阻对应的电压值或电流值;以及
处理模块,被配置为获取该电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到X射线管的真空度,其中,参考曲线包含预先利用参考X射线管和测量模块在给定的参考X射线管的不同的真空度下以相同的测量方式测量的与测试电阻对应的参考电压值或参考电流值。
以这样的方式,利用易获得的、低成本的电源、电阻使X射线管的阴极灯丝、X射线管的外壳金属部分、测试电源以及测试电阻形成测量回路,通过测量回路中的电压或电流值来获得X射线管内的真空度的值,能够实现对X射线管的真空度的简单、快速、低成本测量。
在用于测量X射线管的真空度的装置的一个示意性的实施例中,获取电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到X射线管的真空度包括:获取参考曲线上的与该电压值或电流值相等的参考电压值或参考电流值;获取与参考电压值或参考电流值对应的真空度的值,作为X射线管的真空度的值。
以这样的方式,利用预先标定的参考曲线上的电压值与真空度值的一一对应关系,通过将测量的电压值或电流值与预先标定的参考曲线进行对比,就能够得到要测量的X射线管的精确的真空度。
在用于测量X射线管的真空度的装置的一个示意性的实施例中,测量模块还包括与测试电阻并联的电压计,并且由电压计测量在第一电源、第二电源以及测试电源通电情况下测试电阻两端的电压值。
在用于测量X射线管的真空度的装置的一个示意性的实施例中,测量模块还包括与测试电阻串联的电流计,并且由电流计测量在第一电源、第二电源以及测试电源通电情况下流经测试电阻的电流值。
以这样的方式,利用常用的电压计或电流计、三个电源、测试电阻就能够实现对X射线管的真空度的测量,测量装置无需使用高压发生器和复杂的电路、结构简单,从而能够实现对X射线管的真空度的简单、低成本测量。
根据本申请实施例的另一个方面,提供了一种用于测量X射线管的真空度的方法,包括:将测试电源的正极连接到X射线管的阴极灯丝的一端并且负极连接到X射线管的外壳金属部分,其中,测试电阻进一步连接在测试电源与外壳金属部分之间,X射线管的阳极连接到第一电源的正极并且阴极灯丝的该端连接到第一电源的负极,阴极灯丝与第二电源并联;测量在第一电源、第二电源以及测试电源通电情况下的与测试电阻对应的电压值或电流值;以及获取该电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到X射线管的真空度,其中,参考曲线包含预先利用参考X射线管和第一电源、第二电源、测试电源以及测试电阻在给定的参考X射线管的不同的真空度下以相同的测量方式测量的与测试电阻对应的参考电压值或参考电流值。
以这样的方式,利用易获得的、低成本的电源、电阻使X射线管的阴极灯丝、X射线管的外壳金属部分、测试电源以及测试电阻形成测量回路,仅通过测量回路中的电压或电流值来获得X射线管内的真空度的值,能够实现对X射线管的真空度的简单、快速、低成本测量。
在用于测量X射线管的真空度的方法的一个示意性的实施方式中,获取电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到X射线管的真空度包括:获取参考曲线上的与该电压值或电流值相等的参考电压值或参考电流值;以及确定参考曲线上的与参考电压值或参考电流值对应的真空度的值,作为X射线管的真空度的值。
以这样的方式,利用预先标定的参考曲线上的电压值与真空度值的一一对应关系,通过将测量的电压值或电流值与预先标定的参考曲线进行对比,就能够得到要测量的X射线管的精确的真空度。
根据本申请实施例的另一个方面,提供了一种用于测量X射线管的真空度的系统,包括:上述用于测量X射线管的真空度的装置;以及X射线管,包括阴极灯丝、阳极、以及密封阴极灯丝和阳极的外壳金属部分。
以这样的方式,能够在不破坏X射线管的情况下,仅使用常用的、低成本的电源、电阻、和电压计或电流计,通过使X射线管与外部组件形成一个串联回路来测量X射线管的真空度,测量简单且具有经济效益,容易进行大批量的X射线管的真空度测试。
在用于测量X射线管的真空度的系统的一个示意性的实施方式中,该系统还包括保护柜,用于容纳X射线管和用于测量X射线管的真空度的装置并且具有用作系统的安全开关的保护柜门。
以这样的方式,利用保护柜门与系统电源形成安全回路,使得只有在外部的保护柜门关闭的状态下才能使电源通电来对X射线管进行测试,确保了测试工作人员的人身安全。
在本申请实施例中,提供了通过仅利用简单的电源、电阻使X射线管的阴极灯丝、X射线管的外壳金属部分、测试电源以及测试电阻形成测量回路,并且通过测量回路中的电压或电流值来获得X射线管内的真空度的值的技术方案,以至少解决现有技术中难以快速、准确且低成本地测量X射线管内的真空度的技术问题,实现了低成本、快速、准确且非破坏性地测量X射线管内的真空度的技术效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1是根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的框图;
图2是根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的框图;
图3是根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的方法的流程图;
图4是根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的系统的框图;
图5是根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的测量模块的电路图;
图6是根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的参考曲线的示意图;以及
图7是根据本申请又一示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的测量模块的电路图。
符号说明
100:用于测量X射线管的真空度的装置
101:测量模块
1011:第一电源
1013:第二电源
1015:测试电源
1017:测试电阻
103:处理模块
1019:电压计
S301:将测试电源的正极连接到X射线管的阴极灯丝的一端并且负极连接到X射线管的外壳金属部分,其中,测试电阻进一步连接在测试电源与外壳金属部分之间,X射线管的阳极连接到第一电源的正极并且阴极灯丝的该端连接到第一电源的负极,阴极灯丝与第二电源并联。
S303:测量在第一电源、第二电源以及测试电源通电情况下的与测试电阻对应的电压值或电流值。
S305:获取该电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到X射线管的真空度,其中,参考曲线包含预先利用参考X射线管和第一电源、第二电源、测试电源以及测试电阻在给定的参考X射线管的不同的真空度下以相同的测量方式测量的与测试电阻对应的参考电压值或参考电流值。
400:用于测量X射线管的真空度的系统
401:X射线管
403:阴极灯丝
405:阳极
407:外壳金属部分
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或模块或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块或单元。
根据本申请实施例,提供了一种用于测量X射线管的真空度的装置。图1是根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的框图。参考图1,根据本申请实施方式,一种用于测量X射线管的真空度的装置100包括:一测量模块101,、以及一处理模块103。
其中,测量模块101,包括:第一电源1011,正极连接到X射线管的阳极并且负极连接到X射线管的阴极灯丝的一端,第二电源1013,与阴极灯丝并联,测试电源1015,正极连接到阴极灯丝的该一端并且负极连接到X射线管的外壳金属部分,以及测试电阻1017,进一步连接在测试电源1015与外壳金属部分之间,其中,测量模块101被配置为测量在第一电源1011、第二电源1013以及测试电源1015通电情况下的与测试电阻1017对应的电压值或电流值。
处理模块103,被配置为获取该电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到X射线管的真空度,其中,参考曲线包含预先利用参考X射线管和测量模块101在给定的参考X射线管的不同的真空度下以相同的测量方式测量的与测试电阻1017对应的参考电压值或参考电流值。
在该实施方式中,在第二电源1013通电情况下,在X射线管的阴极灯丝中由于电流流过而产生热电子,热电子在由第一电源1011在阳极和阴极灯丝之间形成的电场的作用下脱离阴极灯丝的表面朝向X射线管的阳极定向移动。在X射线管内存在剩余气体的情况下,电子在高速移动过程中轰击X射线管内的剩余气体分子从而使剩余气体分子电离。同时,在测试电源1015通电情况下,由于在外壳金属部分与阴极灯丝之间存在由测试电源产生的另一恒定电场,因此由剩余气体分子电离出的离子在该电场的作用下朝向外壳金属部分移动,从而在阴极灯丝与外壳金属部分之间形成漏电流。此时,测试电源1015、X射线管的阴极灯丝、外壳金属部分以及测试电阻1017共同形成了测量回路。由于测试电源1015的电压恒定,因此,通过测量测试电阻1017两端的电压,就能够得到阴极灯丝与外壳金属部分之间的电压。由于该电压与漏电流成比例关系,且阴极灯丝与外壳金属部分之间的漏电流与X射线管内的真空度成比例关系,因此,阴极灯丝与外壳金属部分间的电压与X射线管内的真空度成比例关系。也就是说,测试电阻1017两端的电压与X射线管内的真空度成比例关系。
通过预先利用参考X射线管和测试模块101进行真空度标定,即在参考X射线管处于给定的不同的真空度的情况下,利用测量模块101测量在由参考X射线管的阴极灯丝、外壳金属部分与测试电阻1017、测试电源1015形成的测量回路中的测试电阻1017的参考电压值,能够得到包含多个参考电压值和与该多个参考电压值一一对应的多个真空度值的参考曲线。参考X射线管是用于进行真空度标定的其真空度能够被改变的任意X射线管。
然后,通过由处理模块103获取实际测量的测试电阻1017两端的电压值并将其与参考曲线进行对比,就能够得到要测量的X射线管的真空度的值。
在另一种实施方式中,利用测量模块101测量流经测试电阻1017的电流值。在X射线管的阴极灯丝、外壳金属部分、测试电阻1017以及测试电源1015共同形成串联的测量电路的情况下,由于测试电源1015电压恒定,因此通过测量经过测试电阻1017的电流值就能够得到阴极灯丝与外壳金属部分之间的漏电流。由于阴极灯丝与外壳金属部分之间的漏电流与X射线管内的真空度成比例关系,因此,经过测试电阻1017的电流与X射线管内的真空度成比例关系。
通过预先利用参考X射线管和测试模块101进行真空度标定,即在参考X射线管处于给定的不同的真空度的情况下,利用测量模块101测量在由参考X射线管的阴极灯丝、外壳金属部分与测试电阻1017、测试电源1015形成的测量回路中的参考电流值,得到包含多个参考电流值和与该多个参考电流值一一对应的多个真空度值的参考曲线。参考X射线管是用于进行真空度标定的其真空度能够被改变的任意X射线管。
然后,通过由处理模块103获取实际测量的经过测试电阻1017的电流值并将其与参考曲线进行对比,就能够得到要测量的X射线管的真空度的值。
以这样的方式,通过使X射线管的阴极灯丝、X射线管的外壳金属部分、测试电阻1017以及测试电源1015形成测量回路,仅通过测量回路中的电压或电流值来获得X射线管内的真空度的值,实现对X射线管的真空度的简单、快速、低成本测量。
进一步,在上述实施方式中,由处理模块103获取实际测量的电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到要测量的X射线管的真空度的值包括:获取参考曲线上的与该电压值或电流值相等的参考电压值或参考电流值;获取与参考电压值或参考电流值对应的真空度的值,作为X射线管的真空度的值。
以这样的方式,利用预先标定的参考曲线上的电压值与真空度值的一一对应关系,通过将测量的电压值或电流值与预先标定的参考曲线进行对比,就能够得到要测量的X射线管的精确的真空度。
图2是根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的框图。根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置包括图1所示的装置的全部组件,对这些组件的描述参照上述实施方式,在此不再赘述。
此外,参见图2,在根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置100中,该测量模块101还包括:
电压计1019,被配置为测量在第一电源1011、第二电源1013以及测试电源1015通电情况下的与测试电阻1017对应的电压值。
在该示例性实施方式中,电压计1019与测试电阻1017并联并且测量在第一电源1011、第二电源1013以及测试电源1015通电情况下的测试电阻1017两端的电压值。相应地,处理模块103将测量的电压值与包含多个参考电压值和与该多个参考电压值一一对应的多个真空度值的参考曲线进行对比。
在另一种示例性实施方式中,采用电流计而不是电压计进行测量。电流计与测试电阻1017串联并且测量在第一电源1011、第二电源1013以及测试电源1015通电情况下的流经测试电阻1017的电流值。相应地,处理模块103将测量的电流值与包含多个参考电流值和与该多个参考电流值一一对应的多个真空度值的参考曲线进行对比。在另一种示例性实施方式中,处理模块103利用已知的测试电阻1017的电阻值和测量的电流值计算测试电阻1017两端的电压值,再将所计算的电压值与包含多个参考电压值和与该多个参考电压值一一对应的多个真空度值的参考曲线进行对比。
以这样的方式,无需高压发生器、无需复杂的电路,仅利用电压计或电流计、三个电源、测试电阻就能够实现对X射线管的真空度的测量,从而实现对X射线管的真空度的简单、低成本测量。
根据本申请实施例,还提供了一种用于测量X射线管的真空度的方法。图3是根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的方法的流程图。参考图3,根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的方法包括:
S301,将测试电源的正极连接到X射线管的阴极灯丝的一端并且负极连接到X射线管的外壳金属部分,其中,测试电阻进一步连接在测试电源与外壳金属部分之间,X射线管的阳极连接到第一电源的正极并且阴极灯丝的该端连接到第一电源的负极,阴极灯丝与第二电源并联;
S303,测量在第一电源、第二电源以及测试电源通电情况下的与测试电阻对应的电压值或电流值;以及
S305,获取电压值或电流值并将其与参考曲线进行对比,得到X射线管的真空度,其中,参考曲线包含预先利用参考X射线管和第一电源、第二电源、测试电源以及测试电阻在给定的参考X射线管的不同的真空度下以相同的测量方式测量的与测试电阻对应的参考电压值或参考电流值。
图3所示的用于测量X射线管的真空度的方法与图1、图2所示的用于测量X射线管的真空度的装置所执行的方法相同,此处不再赘述。
根据本申请实施例,还提供了一种用于测量X射线管的真空度的系统。图4是根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的系统的框图。参考图4,根据本申请实施方式的用于测量X射线管的真空度的系统400包括:一用于测量X射线管的真空度的装置100、以及一X射线管401。
其中,X射线管401包括阴极灯丝403、阳极405、以及密封阴极灯丝403和阳极405的外壳金属部分407。
其中,用于测量X射线管的真空度的装置100中的测试电源1015的正极、负极分别与X射线管401的阴极灯丝403的负极端以及外壳金属部分407连接,测试电阻1017进一步连接在测试电源1015与外壳金属部分407之间。在第一电源1011、第二电源1013以及测试电源1015通电的情况下,X射线管401内的朝向阳极405移动的电子使X射线管401内的气体分子电离,电离出的离子在测试电源1015产生的电场的作用下朝向外壳金属部分407移动,使阴极灯丝403、外壳金属部分407、测试电源1015和测试电阻1017之间形成通路,从而能够对阴极灯丝403与外壳金属部分407之间的漏电流进行测量,进而得到X射线管401的真空度。
以这样的方式,能够在不破坏X射线管的情况下,仅通过在X射线管与外部组件形成一个串联回路来测量X射线管的真空度,测量简单且具有经济效益,容易进行大批量的X射线管的真空度测试。
应注意,根据本申请实施方式的在用于测量X射线管的真空度的系统400中的X射线管401的外壳金属部分407不必是完全金属的外壳。而是,只要X射线管外壳含有金属部分407,使测试电源1015连接到该金属部分,在测试电源1015通电情况下在该金属部分与阴极灯丝403之间形成使离子移动的恒定电场即可。
在根据本申请的一种示例性实施方式中,用于测量X射线管的真空度的系统400还包括一保护柜(图中未示出),该保护柜用于容纳X射线管和用于测量X射线管的真空度的装置并且具有用作系统的安全开关的保护柜门。
图5是根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的测量模块的电路图。参考图5,用于测量X射线管的真空度的装置100的测量模块101的电路包括X射线管回路和测试回路。
X射线管回路包括第一电源1011、第二电源1013、阴极灯丝403、阳极405以及外壳金属部分407。第一电源1011在X射线管的阳极405与阴极灯丝403之间施加电压,产生从阳极405指向阴极灯丝403的电场。第二电源1013与阴极灯丝403并联,使阴极灯丝403通过电流加热而发射出热电子。热电子在电场作用下朝向阳极405移动过程中,与X射线管内的气体分子发生碰撞,使气体分子电离出离子。
测试回路包括测试电源1015、测试电阻1017以及电压计1019。测试电源1015的正极连接到阴极灯丝的与第一电源1011的负极和第二电源1013的负极连接的一端并且接地,使第一电源1011的负极、第二电源1013的负极和测试电源1015的正极作为共同的零电位。测试电源1015的负极连接到测试电阻1017的一端,测试电阻1017的另一端连接到外壳金属部分407的金属部分。测试电源1015在阴极灯丝403与外壳金属部分407的金属部分之间产生从阴极灯丝403指向金属部分的电场。
在测试电源1015产生的电场的作用下,由气体分子电离出的离子朝向外壳金属部分407的金属部分移动,使测试电源1015、阴极灯丝403、外壳金属部分407的金属部分以及测试电阻1017形成的测量回路导通。电压计1019测量回路导通情况下的测试电阻1017两端的电压值。通过将测量的电压值与预先标定的参考曲线进行对比,就能够得到要测量的X射线管的精确的真空度。
另外,在第一电源1011、第二电源1013以及测试电源1015的电源控制端还设置有安全开关,只有在安全开关闭合的情况下才能使X射线管回路和测试回路通电进行测试。在一种示例性实施方式中,安全开关设置为容纳X射线管和用于测量X射线管的真空度的装置的保护柜的柜门。在柜门打开状态下,用于测量X射线管的真空度的系统的电路处于断路状态,确保测试工作人员的安全。
图6是根据本申请示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的参考曲线的示意图。图6所示的参考曲线包含给定的一系列真空度以及预先测量的与这些真空度对应的测试电阻两端的电压值,并且该参考曲线是图5所示的电路使用的参考曲线的一种示例。
由于与测试电阻1017对应的电压/电流的变化灵敏度与X射线管内的真空度的变化紧密相关,因此,通过在给定的一系列真空度下测量与测试电阻1017对应的精确的电压/电流值,能够得到与这些真空度一一对应的测试电阻1017上的精确的电压/电流值。再通过将实际测量的测试电阻1017两端的电压值与参考曲线上的电压值进行对应,就能够得到实际测量的X射线管的精确的真空度值。
图6所示的参考曲线是在图5所示的第一电源1011的电压为3000V、第二电源1013的电流为5A、测试电源1015的电压为40V、并且测试电阻1017的电阻为1500Ω的情况下测量的。相应地,在采用图6所示的参考曲线的情况下,用于测量X射线管的真空度的系统也采用第一电源1011的电压为3000V、第二电源1013的电流为5A、测试电源1015的电压为40V、并且测试电阻1017的电阻为1500Ω进行测试电阻1017上的电压值或电流值的测量。
从图6所示的参考曲线看出,在上述测量条件下,位于1.0×10-6mbar~1.0×10- 3mbar范围内的真空度与电压值具有优异的一一对应关系,位于1.0×10-8mbar~1.0×10- 6mbar范围内的真空度与电压值具有良好的对应关系。因此,通过使用图5所示的测量模块101的电路配置,仅需要使用最高3000V的电源电压就能够得到在较宽的范围内的准确的X射线管的真空度。因此,在根据本申请的用于测量X射线管的真空度的装置中,无需使用价格昂贵的高压发生器,仅利用低成本的电源、电阻、电压计/电流计,通过简单的电路配置就能够获得X射线管的真空度的准确测量,并且真空度的测量范围宽。
但是,本领域技术人员应注意,所示出的第一电源1011、第二电源1013、测试电源1015以及测试电阻1017的值仅是一种示例,并且本领域技术人员能够设想用来标定参考曲线并进行测试电阻1017的电压值或电流值测量的其他的第一电源1011、第二电源1013、测试电源1015以及测试电阻1017的值的各种组合。
图7是根据本申请又一示例性实施方式的用于测量X射线管的真空度的装置的测量模块的电路图。图7所示的电路与图5所示的电路包含相同的X射线管回路和大致相同的测试回路,区别仅在于图7的测试回路中使用与测试电阻1017串联的电流计测量流经测试电阻1017的电流值。
在图7的一种示例性实施方式中,通过将测量的电流值与预先标定的包含真空度与对应的电流值的参考曲线进行对比,能够得到要测量的X射线管的精确的真空度。在图7的另一种示例性实施方式中,利用测量的电流值计算出测试电阻1017两端的电压值,再将计算的电压值与预先标定的包含真空度与对应的电压值的参考曲线进行对比,能够得到要测量的X射线管的精确的真空度。
在本申请的上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的技术内容,可通过其它的方式实现。其中,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如所述单元或模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元或模块中,也可以是各个单元或模块单独物理存在,也可以两个或两个以上单元或模块集成在一个单元或模块中。上述集成的单元或模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元或模块的形式实现。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于测量X射线管的真空度的装置(100),其特征在于,包括:
测量模块(101),包括:
第一电源(1011),其正极连接到所述X射线管(401)的阳极(405),并且负极连接到所述X射线管(401)的阴极灯丝(403)的一端,
第二电源(1013),与所述阴极灯丝(403)并联,
测试电源(1015),其正极连接到所述阴极灯丝(403)的所述一端,并且负极连接到所述X射线管(401)的外壳金属部分(407),以及
测试电阻(1017),进一步连接在所述测试电源(1015)与所述外壳金属部分(407)之间,
其中,所述测量模块(101)被配置为测量在所述第一电源(1011)、所述第二电源(1013)以及所述测试电源(1015)通电情况下与所述测试电阻(1017)对应的电压值或电流值;以及
处理模块(103),被配置为获取所述电压值或所述电流值并将其与参考曲线进行对比,得到所述X射线管的真空度,其中,所述参考曲线包含预先利用参考X射线管和所述测量模块(101)在给定的参考X射线管的不同真空度下以相同的测量方式测量的与所述测试电阻(1017)对应的参考电压值或参考电流值。
2.根据权利要求1所述的用于测量X射线管的真空度的装置(100),其特征在于,所述测量模块被配置为获取所述参考曲线上的与所述电压值或所述电流值相等的参考电压值或参考电流值;获取与所述参考电压值或所述参考电流值对应的真空度的值,作为所述X射线管(401)的真空度的值。
3.根据权利要求1或2所述的用于测量X射线管的真空度的装置(100),其特征在于,所述测量模块(101)还包括与所述测试电阻(1017)并联的电压计(1019),所述电压计(1019)用于测量在所述第一电源(1011)、所述第二电源(1013)以及所述测试电源(1015)通电情况下所述测试电阻(1017)两端的电压值。
4.根据权利要求1或2所述的用于测量X射线管的真空度的装置(100),其特征在于,所述测量模块(101)还包括与所述测试电阻(1017)串联的电流计,所述电流计用于测量在所述第一电源(1011)、所述第二电源(1013)以及所述测试电源(1015)通电情况下流经所述测试电阻(1017)的电流值。
5.一种测量X射线管的真空度的方法,其特征在于,包括:
将测试电源的正极连接到所述X射线管的阴极灯丝的一端并且负极连接到所述X射线管的外壳金属部分,将测试电阻连接在所述测试电源与所述外壳金属部分之间,将第一电源的正极连接到所述X射线管的阳极并且负极连接到所述阴极灯丝的所述一端,将第二电源与所述阴极灯丝并联;
测量在所述第一电源、所述第二电源以及所述测试电源通电情况下的与所述测试电阻对应的电压值或电流值;以及
获取所述电压值或所述电流值并将其与参考曲线进行对比,得到所述X射线管的真空度,其中,所述参考曲线包含预先利用参考X射线管和所述第一电源、所述第二电源、所述测试电源以及所述测试电阻在给定的所述参考X射线管的不同真空度下以相同的测量方式测量的与所述测试电阻对应的参考电压值或参考电流值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,获取所述电压值或所述电流值并将其与参考曲线进行对比,得到所述X射线管的真空度包括:
获取所述参考曲线上的与所述电压值或所述电流值相等的参考电压值或参考电流值;以及
确定所述参考曲线上与所述参考电压值或所述参考电流值对应的真空度的值,作为所述X射线管的真空度的值。
7.一种用于测量X射线管的真空度的系统(400),其特征在于,包括:
根据权利要求1至4中任一项所述的用于测量X射线管的真空度的装置(100);以及
X射线管(401),包括阴极灯丝(403)、阳极(405)、以及密封所述阴极灯丝(403)和所述阳极(405)的外壳金属部分(407)。
8.根据权利要求7所述的用于测量X射线管的真空度的系统(400),其特征在于,还包括:
保护柜,用于容纳所述X射线管(401)和所述用于测量X射线管的真空度的装置(100),并且该保护柜具有用作所述系统(400)的安全开关的保护柜门。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111982394A (zh) * 2020-08-20 2020-11-24 西门子爱克斯射线真空技术(无锡)有限公司 X射线管的真空度测量装置、方法以及系统

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