CN116313706A - 一种x射线管 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种X射线管，包括陶瓷焊接组件，所述陶瓷焊接组件包括基金属、陶瓷腔和骨架，所述基金属、陶瓷腔和骨架之间通过钎焊方式焊接成一个整体，所述陶瓷焊接组件上分别设置有电子枪组件、磁偏转组件和靶组件，涉及电子发射技术领域，本申请通过采用了闭管结构与透射靶材相结合的方式，具有制造工艺简易、造价低，分辨率高且寿命长等优点，从制作工艺上来看，采用了陶瓷作为主体能够承受比玻璃更高的耐压，以此来获得更好的性能，钎焊的方式也比玻璃封接更加高效可靠，从使用寿命上来看，在靶材与电子枪之间引入了磁偏转组件，可以通过调节线圈上的电压电流方式使电子束发生XY轴向偏转，从而改变焦点位置，避免靶材长时间工作的击穿。

Description

一种X射线管
技术领域
本发明涉及电子发射技术领域，具体为一种X射线管。
背景技术
X射线管可分为开管和闭管，开管即开放式的X射线管，闭管即封闭式的X射线管。闭管采用折射原理，窗口距焦点仍然有一定距离，实际的焦点大小是射线照射到窗口的大小；开管采用聚焦杯透射式，窗口尺寸大，小焦点。根据以上原理开管比闭管更容易获得较小的焦点，因此X射线分析系统的放大率可以更高，并且几何清晰度不会对实际图像质量产生太大影响。在设备使用寿命方面开管需要经常维护，且维护需要昂贵的费用，通常在使用300至500小时后需要维护，一些开管的使用寿命为1000到1500小时，如果维护不当，将会影响设备功能，甚至损坏设备。闭管通常在5000-8000小时内不需要维护，因此使用起来更方便且无故障，但是它的寿命会随着灯丝寿命的结束而终止，一旦闭管中的阴极灯丝损坏，就必须更换整个X射线管。开管的性能在各方面都优于闭管，因此开管设备的价格比闭管贵得多，但是开管的灯丝比闭管便宜。当灯丝损坏或寿命终止时，只需更换新的灯丝即可继续工作。
现有的封闭式的X射线管焦点大，导致X射线分析系统的放大率较低，几何清晰度会对实际图像质量产生影响，且其寿命会随着灯丝寿命的结束而终止，一旦闭管中的阴极灯丝损坏，就必须更换整个X射线管，使用较为不便。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种X射线管，解决了背景技术中所提及的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种X射线管，包括陶瓷焊接组件，所述陶瓷焊接组件包括基金属、陶瓷腔和骨架，所述基金属、陶瓷腔和骨架之间通过钎焊方式焊接成一个整体，所述陶瓷焊接组件上分别设置有电子枪组件、磁偏转组件和靶组件。
所述电子枪组件包括阴极发射体、芯柱组件和聚束极，所述阴极发射体设置在聚束极上，所述芯柱组件和聚束极之间通过导电金属材料固定连接，所述阴极发射体与芯柱组件之间通过导电金属材料固定连接。
所述磁偏转组件包括线圈和磁偏转外环，所述线圈设置有四组，四组所述线圈呈十字形分布，所述线圈固定连接在磁偏转外环的内侧上。
所述靶组件包括靶材和铍窗，所述铍窗安装在靶材的顶部上。
作为本发明进一步的方案：所述芯柱组件包括陶瓷、芯柱和外环，所述陶瓷、芯柱和外环之间通过钎焊方式焊接成一个整体。
作为本发明进一步的方案：所述外环为可进行氩弧焊的金属材料，所述靶材材料为钨。
作为本发明进一步的方案：所述基金属和外环之间通过氩弧焊方式连接，所述骨架和靶材之间通过氩弧焊方式焊接。
作为本发明进一步的方案：所述磁偏转外环和骨架之间通过螺钉固定连接，所述线圈环绕在骨架上。
有益效果
本发明提供了一种X射线管。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、本申请通过采用了闭管结构与透射靶材相结合的方式，具有制造工艺简易、造价低，分辨率高且寿命长等优点，从制作工艺上来看，采用了陶瓷作为主体能够承受比玻璃更高的耐压，以此来获得更好的性能，钎焊的方式也比玻璃封接更加高效可靠，从使用寿命上来看，在靶材与电子枪之间引入了磁偏转组件，可以通过调节线圈上的电压电流方式使电子束发生XY轴向偏转，从而改变焦点位置，避免靶材长时间工作的击穿。
(2)、本申请通过采用了透射靶材，辐射角在平面上几乎为180度，当辐射角大时，载物台可以倾斜和移动，同时能达到2微米的分辨率，获得更好的成像效果。
附图说明
图1为本发明的示意图；
图2为本发明电子枪组件的示意图；
图3为本发明芯柱组件的示意图；
图4为本发明陶瓷焊接组件的示意图；
图5为本发明X射线管的轴测图。
图中：1、电子枪组件；101、阴极发射体；102、芯柱组件；1021、陶瓷；1022、芯柱；1023、外环；103、聚束极；2、陶瓷焊接组件；201、基金属；202、陶瓷腔；203、骨架；3、磁偏转组件；301、线圈；302、磁偏转外环；4、靶组件；401、靶材；402、铍窗。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，本发明为一种X射线管，包括陶瓷焊接组件2，所述陶瓷焊接组件2包括基金属201、陶瓷腔202和骨架203，基金属201保证管内的密封性，骨架203为磁偏转线圈的安装部件，陶瓷腔202起到高压绝缘作用，陶瓷上下表面需金属化，所述基金属201、陶瓷腔202和骨架203之间通过钎焊方式焊接成一个整体，所述陶瓷焊接组件2上分别设置有电子枪组件1、磁偏转组件3和靶组件4；电子枪组件1提供电子发射，陶瓷腔202起到高压绝缘作用，电子束到达磁偏转位置，通过调节线圈301上的电流来调节电子束的位置，焦点最终落在靶材401上发生透射，X射线从铍窗402位置发出，所述电子枪组件1包括阴极发射体101、芯柱组件102和聚束极103，阴极发射体101是真空电子器件中用于产生电子发射的电极，芯柱组件102用于管内外高压馈通，给发射体101施加负的高压，芯柱1022可根据需要设置不同数量，聚束极103，聚焦电子束作用，它上面加有比阴极发射体101更负的电压，调节此电压的大小可使聚焦良好，所述阴极发射体101设置在聚束极103上，所述芯柱组件102和聚束极103之间通过导电金属材料固定连接，所述阴极发射体101与芯柱组件102之间通过导电金属材料固定连接；所述磁偏转组件3包括线圈301和磁偏转外环302，线圈301通常为矩形，可代替的，线圈301数量一般为偶数，相对应的骨架203的结构也要调整，为了保证磁场的均匀对称性，方便磁偏转的操作，在安装线圈301之前，骨架203与靶材401通过氩弧焊方式连接起来，保证管内的密封性，所述线圈301设置有四组，四组所述线圈301呈十字形分布，所述线圈301固定连接在磁偏转外环302的内侧上；所述靶组件4包括靶材401和铍窗402，最终X射线从铍窗402发射出去，所述铍窗402安装在靶材401的顶部上，靶材401上设置有用于安装铍窗402的凹槽，通过采用了闭管结构与透射靶材相结合的方式，具有制造工艺简易、造价低，分辨率高且寿命长等优点，从制作工艺上来看，采用了陶瓷作为主体能够承受比玻璃更高的耐压，以此来获得更好的性能，钎焊的方式也比玻璃封接更加高效可靠，从使用寿命上来看，在靶材与电子枪之间引入了磁偏转组件，可以通过调节线圈上的电压电流方式使电子束发生XY轴向偏转，从而改变焦点位置，避免靶材长时间工作的击穿，通过采用了透射靶材，辐射角在平面上几乎为180度，当辐射角大时，载物台可以倾斜和移动，同时能达到2微米的分辨率，获得更好的成像效果。
所述芯柱组件102包括陶瓷1021、芯柱1022和外环1023，所述陶瓷1021、芯柱1022和外环1023之间通过钎焊方式焊接成一个整体。
所述外环1023为可进行氩弧焊的金属材料，所述靶材401材料为钨或钨合金。
所述基金属201和外环1023之间通过氩弧焊方式连接，所述骨架203和靶材401之间通过氩弧焊方式焊接。
所述磁偏转外环302和骨架203之间通过螺钉固定连接，同时留有X射线管安装孔位，此外设有通有电压的接口，控制线圈组的上的电压，达到电子束偏转，实现焦点在靶材401上的移动，所述线圈301环绕在骨架203上。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种X射线管，包括陶瓷焊接组件(2)，其特征在于：所述陶瓷焊接组件(2)包括基金属(201)、陶瓷腔(202)和骨架(203)，所述基金属(201)、陶瓷腔(202)和骨架(203)之间通过钎焊方式焊接成一个整体，所述陶瓷焊接组件(2)上分别设置有电子枪组件(1)、磁偏转组件(3)和靶组件(4)；
所述电子枪组件(1)包括阴极发射体(101)、芯柱组件(102)和聚束极(103)，所述阴极发射体(101)设置在聚束极(103)上，所述芯柱组件(102)和聚束极(103)之间通过导电金属材料固定连接，所述阴极发射体(101)与芯柱组件(102)之间通过导电金属材料固定连接；
所述磁偏转组件(3)包括线圈(301)和磁偏转外环(302)，所述线圈(301)设置有四组，四组所述线圈(301)呈十字形分布，所述线圈(301)固定连接在磁偏转外环(302)的内侧上；
所述靶组件(4)包括靶材(401)和铍窗(402)，所述铍窗(402)安装在靶材(401)的顶部上。
2.根据权利要求1所述的一种X射线管，其特征在于：所述芯柱组件(102)包括陶瓷(1021)、芯柱(1022)和外环(1023)，所述陶瓷(1021)、芯柱(1022)和外环(1023)之间通过钎焊方式焊接成一个整体。
3.根据权利要求2所述的一种X射线管，其特征在于：所述外环(1023)为可进行氩弧焊的金属材料，所述靶材(401)材料为钨。
4.根据权利要求2所述的一种X射线管，其特征在于：所述基金属(201)和外环(1023)之间通过氩弧焊方式连接，所述骨架(203)和靶材(401)之间通过氩弧焊方式焊接。
5.根据权利要求1所述的一种X射线管，其特征在于：所述磁偏转外环(302)和骨架(203)之间通过螺钉固定连接，所述线圈(301)环绕在骨架(203)上。
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