CN116666177A - 易洗净阴极组件、x射线管及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种易洗净阴极组件、X射线管及制造方法,包括:聚焦体;具有中心孔的安装盘,安装盘朝向管外非真空区的端面上具有延伸管部;电子发射体,电子发射体位于所述空腔内并且设于安装盘;屏蔽杯,屏蔽杯的开口朝向管外非真空区并且屏蔽杯的杯口沿密封连接于延伸管部的管口沿;绝缘体,绝缘体密封填充于屏蔽杯的杯腔内;电极丝,电极丝密封穿设于绝缘体并且间隙穿设于所述避让孔;其中,由屏蔽杯、绝缘体以及电极丝密接组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘密接组装。本发明能够在密封连接之前,完全清洗掉屏蔽杯、电极丝上的氧化层或氧化物残渣,极大提高了易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命。
Description
技术领域
本发明涉及X射线管技术领域,特别是涉及一种易洗净阴极组件、X射线管及制造方法。
背景技术
X射线管是一种带电子发射源的高压高真空电子器件,电子发射源所在的阴极,其管内与管外的电极连接常见有两种方式,一种如现有专利(公开号:CN204271034U)所述的平板芯柱模式,但这种结构对于阴极重量较重的高kV等级射线管,仅通过电极丝与玻璃结合点的支撑具有支撑强度不够缺点,而且电极丝、玻璃与真空的三结合处容易发射电子,导致管内打火;
另一种如图1所示,现有技术中阴极组件的可伐法兰、玻璃与电极丝固定连接模式,1根或2根电极丝通过玻璃与可伐合金零件的内圈直接封接在一起,玻璃管壳与可伐合金零件的外圈封接在一起,整个阴极的重量通过外圈封接面支撑,解决了平板芯柱模式的支撑强度不足问题,通过可伐合金零件的内圈屏蔽,也能避免电极丝、玻璃与真空的三结合处发射电子问题。但这种模式,玻璃、电极丝与可伐合金零件内圈封接区域位于可伐合金零件内孔的尾端,形成了深径比(内孔深度相对于内孔直径)很大的盲孔,而且孔内还存在1根或2根电极丝。这导致电极丝、可伐零件和玻璃在火焰封接过程中产生的孔内氧化物很难酸洗去除,酸洗后的氧化物残渣也难以用超声波和人工清理等方式清洗干净,特别是孔内靠近封接处附近,残留的氧化物在X射线管使用时会释放气体,破坏管内真空;酸洗后氧化物残渣脱落进X射线管内部,形成可移动颗粒导致X射线管工作时的打火和击穿。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明要解决的技术问题在于提供一种易洗净阴极组件、X射线管及制造方法,无需对安装盘进行预氧化,能够在密封连接之前,完全清洗掉屏蔽杯、电极丝上的氧化层或氧化物残渣,避免氧化物破坏X射线管的管内真空度,避免氧化物引起X射线管打火和击穿现象,极大提高了易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种易洗净阴极组件,包括:
聚焦体,聚焦体具有沿自身轴向贯通的空腔;
具有中心孔的安装盘,安装盘位于所述空腔内并且固连于聚焦体,安装盘朝向管外非真空区的端面上具有延伸管部,延伸管部的管腔轴向连通于中心孔;
电子发射体,电子发射体位于所述空腔内并且设于安装盘;
屏蔽杯,屏蔽杯同轴套设于延伸管部内,屏蔽杯的杯底具有避让孔,屏蔽杯的开口朝向管外非真空区并且屏蔽杯的杯口沿密封连接于延伸管部的管口沿;延伸管部在其轴向的高度大于屏蔽杯的高度。
绝缘体,绝缘体密封填充于屏蔽杯的杯腔内;所述绝缘体填充于屏蔽杯内的厚度通常不少于3mm,优选为3-5mm、4-6mm、3-10mm。
电极丝,电极丝密封穿设于绝缘体并且间隙穿设于所述避让孔,电极丝位于管内真空区的一端电性连接于电子发射体并且位于管外非真空区的另一端用于电性连接供电电路;
其中,由屏蔽杯、绝缘体以及电极丝密封组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘气密密封组装。
优选地,所述易洗净阴极组件还包括屏蔽管,屏蔽管位于所述空腔内并且屏蔽管同轴套设在延伸管部外周处,屏蔽管的一管端密封设置于安装盘的一侧并且另一管端用于密封连接一X射线管的管口衔接结构,其中,由屏蔽管和管口衔接结构密接组装而成的屏蔽对接组件在完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘气密密封组装。
优选地,所述屏蔽杯的杯腔的深径比不大于阴极组件清洗要求所对应的预设深径比。
优选地,所述屏蔽杯的杯口沿呈翻边结构。
优选地,所述延伸管部的管腔直径大于中心孔的直径。
优选地,所述安装盘由低饱和蒸汽压、耐高温的材料制成。
优选地,所述绝缘体、所述电极丝以及管外非真空区共同形成的管外三结合处和由屏蔽杯、绝缘体以及管外非真空区共同形成的管外三结合处均位于所述屏蔽杯的杯腔内。
优选地,所述屏蔽杯、绝缘体和管内真空区共同形成的管内三结合处和由电极丝、绝缘体和管内真空区共同形成的管内三结合处均位于安装盘的延伸管部内。
本发明还提供一种X射线管,包括:
真空管壳,所述真空管壳包括呈喇叭状的衔接管壳以及包围整个易洗净阴极组件的主体管壳;
所述易洗净阴极组件,易洗净阴极组件的安装盘间接密封连接于衔接管壳,即安装盘通过屏蔽管密封连接于衔接管壳。
X射线管的阳极组件(未图示),阳极组件与真空管壳气密密封连接。
本发明还提供一种所述易洗净阴极组件的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:
准备步骤:将屏蔽杯、电极丝、安装盘去油清洗处理后低温烘干;
将绝缘体清洗后烘干;
将安装盘进行去除氧化层处理;
封接步骤:将屏蔽杯、电极丝需要与绝缘体密封的区域预氧化处理后,将所述绝缘体熔融后与屏蔽杯和电极丝密封连接在一起以形成电极连接组件;
清洗步骤:将密接后的电极连接组件浸入酸液中对密接过程中在屏蔽杯和电极丝表面产生的氧化层进行酸洗剥离处理,然后对酸洗后的电极连接组件进行漂洗处理;
将漂洗处理后的电极连接组件放入盛有去离子水的超声波中进行超声波清洗处理,去除酸洗、漂洗后残留在电极连接组件表面的氧化物残渣;
将超声波清洗处理后电极连接组件脱水后烘干;
焊接步骤:将电极连接组件和安装盘气密焊接在一起。
优选地,将电极连接组件和安装盘在氮气或氩气的保护下,用激光焊或氩弧焊气密连接在一起。例如,将电极连接组件和安装盘在真空钎焊台中用钎料钎焊在一起;再例如,对屏蔽管和衔接管壳密封连接在一起后去除氧化层洗净的屏蔽对接组件,将屏蔽管与安装盘用激光焊或氩弧焊气密连接在一起。
优选地,所述制造方法还包括装配步骤:将聚焦体、电子发射体以及安装盘装配在一起。
如上所述,本发明的易洗净阴极组件、X射线管及制造方法,具有以下有益效果:由于绝缘体无需与安装盘的延伸管部密封连接,无需对安装盘的延伸管部进行预氧化,可以减少安装盘的延伸管部的氧化层的产生,从而减少因氧化物而导致的X射线管报废风险和打火或击穿风险。与此同时,由屏蔽杯、绝缘体以及电极丝密接组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后,才能与安装盘密接组装。也就是说,该电极连接组件先设置为独立于安装盘的结构,在对其完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘的延伸管部密封连接,从而清除屏蔽杯、电极丝上的氧化层或残留的氧化物,进一步减少因氧化物而导致的X射线管报废风险和打火或击穿风险。此外,屏蔽杯具有较小的深径比,而且屏蔽杯的开口朝向管外非真空区。如此设置,在上述电极连接组件与安装盘密封连接之前,对电极连接组件进行氧化层或氧化物清洗工艺,酸洗时酸液也比较容易进入电极连接组件的盲孔结构,从而侵蚀剥落电极连接组件在密封连接时所产生的氧化层,而且酸洗后超声波清洗剥落的氧化物残渣时,超声波清洗时清洗液能进入电极连接组件的盲孔结构,超声波的空化作用可将剥落的氧化物残渣清洗干净。这样,电极连接组件孔内不存在未剥离的氧化层,也不存在剥离后未能清洗去除的氧化物残渣,避免了易洗净阴极组件所属的X射线管在工作时因氧化层放气而破坏管内真空度的风险,以及因氧化物残渣掉落而产生的可移动颗粒导致的X射线管打火和击穿的风险,极大提高了易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命。此外,屏蔽杯的开口朝向管外非真空区,即使屏蔽杯的杯腔内有残留的氧化层,也不会因氧化层朝管内放气导致管内真空度下降而打火的风险。
因此,本发明的易洗净阴极组件无需对安装盘进行预氧化,能够在密封连接之前,完全清洗掉屏蔽杯、电极丝上的氧化层或氧化物残渣,避免氧化物破坏X射线管的管内真空度,避免氧化物引起X射线管打火和击穿现象,极大提高了易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命。
本发明的X射线管能够降低因管内氧化物颗粒导致的X射线管报废风险,降低X射线管工作时因氧化物放气和管内可移动颗粒导致的打火和击穿风险,提高其可靠性,具有较好的应用前景。
本发明的制造方法能够有效清洗掉安装盘、屏蔽杯以及电极丝上的氧化层或氧化物残渣,避免了X射线管在工作时因氧化层放气而破坏管内真空度的风险,以及因氧化物残渣掉落而产生的可移动颗粒导致的X射线管打火和击穿的风险,极大提高了X射线管的可靠性与寿命。
附图说明
图1显示为现有技术的阴极组件的局部剖视图;
图2显示为本发明的X射线管的剖视图;
图3显示为本发明的易洗净阴极组件的剖视图;
图4显示为本发明的制造方法的流程图。
元件标号说明
01 可伐法兰
011 延伸管部
02 绝缘珠
03 电极丝
1 聚焦体
11 空腔
12 聚焦本体部
13 屏蔽延伸部
14 聚焦延伸部
2 安装盘
21 中心孔
22 延伸管部
3 电子发射体
31 发射端
32 支撑杆部
33 桥接部
4 屏蔽管
5 屏蔽杯
51 避让孔
52 杯腔
6 绝缘体
7 电极丝
8 真空管壳
81 衔接管壳
82 主体管壳
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知,本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示,在现有技术的阴极组件中,可伐法兰01、绝缘珠02和1根或数根电极丝03通过火焰将玻璃熔融形成密封封接,起到阻隔管外非真空和管内真空的同时,电极丝03起到给管内电子发射体供电的作用。在封接过程中,由于需要对可伐法兰01(主要是可伐法兰01的延伸管部011)和电极丝03进行预氧化以便同玻璃之间形成良好的密封面,而且火焰封接过程中会对可伐法兰01和电极丝03进行进一步的氧化。这种氧化物对真空电子器件的真空而言是有害的,在后续的制程过程中需要彻底清除。
由于可伐法兰01、绝缘珠02和电极丝03封接后,对可伐法兰01内孔(供电极丝03)而言,形成了深径比(可伐法兰01内孔深度相对于可伐法兰01内孔内径)很大的盲孔,导致盲孔内部的表面氧化物很难酸洗剥离,特别是靠近封接处;而且由于具有很大的深径比,酸液剥离的氧化物残渣很难通过超声波等方式清洗干净,而且由于孔内电极丝的阻碍,也很难通过人工清理的方式去除孔内氧化物残渣,不能彻底清除。这种未剥离的氧化物,在X射线管工作时会释放气体,破坏管内真空度,降低X射线管可靠性与寿命;而残留的氧化物残渣会脱落进入管内形成可移动的颗粒,导致X射线管的报废或工作时导致管子打火或击穿。
针对现有技术的阴极组件的问题,如图2和图3所示,本发明提供一种易洗净阴极组件,包括:
聚焦体1,聚焦体1具有沿自身轴向贯通的空腔11;
具有中心孔21的安装盘2,安装盘2位于上述空腔11内并且固连于聚焦体1,安装盘2朝向管外非真空区的端面上具有延伸管部22,延伸管部22的管腔轴向连通于中心孔21;安装盘2与聚焦体1的连接方式可以是焊接、铆接、螺丝紧固件等各种方式;
电子发射体3,电子发射体3位于上述空腔11内并且设于安装盘2;
屏蔽杯5,屏蔽杯5同轴套设于延伸管部22内,屏蔽杯5的杯底具有避让孔51,屏蔽杯5的开口朝向管外非真空区并且屏蔽杯5的杯口沿气密密封连接于延伸管部22的管口沿;延伸管部在其轴向的高度大于屏蔽杯的高度。
绝缘体6,绝缘体6密封填充于屏蔽杯5的杯腔52内;所述绝缘体6填充于屏蔽杯5内的厚度通常不少于3mm,优选为3-5mm、4-6mm、3-10mm。
电极丝7,电极丝7气密密封穿设于绝缘体6并且间隙穿设于上述避让孔51,电极丝7位于管内真空区的一端电性连接于电子发射体3并且位于管外非真空区的另一端用于电性连接供电电路;
其中,由屏蔽杯5、绝缘体6以及电极丝7密封组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘2气密密封组装。
在本发明中,聚焦体1具有沿自身轴向贯通的空腔11,空腔11用于容纳易洗净阴极组件的其他零部件;空腔11可以呈阶梯孔结构,这样可以便于轴向定位上述安装盘2。安装盘2具有中心孔21,中心孔21用于穿设上述电极丝7;安装盘2类似于法兰结构,对电子发射体3和屏蔽杯5起到支撑作用。为了封闭形成易洗净阴极组件所属的X射线管的管内真空区,安装盘2位于上述空腔11内并且固连于聚焦体1,安装盘2背向电子发射体3的一侧间接密封连接X射线管的真空管壳8,屏蔽杯5的杯口沿气密连接于安装盘2的延伸管部22,绝缘体6密封填充于屏蔽杯5的杯腔52内,电极丝7密封穿设于绝缘体6并且间隙穿设于上述避让孔51。
本发明的易洗净阴极组件的创新点在于:由于绝缘体6无需与安装盘2的延伸管部22密封连接,无需对安装盘2的延伸管部22进行预氧化,可以减少安装盘2的延伸管部22的氧化层的产生,从而减少因氧化物而导致的X射线管报废风险和打火或击穿风险。与此同时,由屏蔽杯5、绝缘体6以及电极丝7密接组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后,才能与安装盘2密接组装。也就是说,该电极连接组件先设置为独立于安装盘2的结构,在对其完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘2的延伸管部22密封连接,从而清除屏蔽杯5、电极丝7上的氧化层或残留的氧化物,进一步减少因氧化物而导致的X射线管报废风险和打火或击穿风险。此外,屏蔽杯5具有较小的深径比(杯腔52深度与杯腔52直径之间的比值),而且屏蔽杯的开口朝向管外非真空区。如此设置,在上述电极连接组件与安装盘2密封连接之前,对电极连接组件进行氧化层或氧化物清洗工艺,酸洗时酸液也比较容易进入电极连接组件的盲孔结构,从而侵蚀剥落电极连接组件在密封连接时所产生的氧化层(氧化层一般附着于屏蔽杯5与绝缘体6之间、电极丝7与绝缘体6之间的密封表面区域),而且酸洗后超声波清洗剥落的氧化物残渣时,超声波清洗时清洗液能进入电极连接组件的盲孔结构,超声波的空化作用可将剥落的氧化物残渣清洗干净。这样,电极连接组件孔内不存在未剥离的氧化层,也不存在剥离后未能清洗去除的氧化物残渣,避免了易洗净阴极组件所属的X射线管在工作时因氧化层放气而破坏管内真空度的风险,以及因氧化物残渣掉落而产生的可移动颗粒导致的X射线管打火和击穿的风险,极大提高了易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命。此外,屏蔽杯的开口朝向管外非真空区,即使杯腔内有残留的氧化层,也不会因氧化层朝管内放气导致管内真空度下降而打火的风险。
因此,本发明的易洗净阴极组件无需对安装盘2进行预氧化,能够在密封连接之前,完全清洗掉屏蔽杯5、电极丝7上的氧化层或氧化物残渣,避免氧化物破坏X射线管的管内真空度,避免氧化物引起X射线管打火和击穿现象,极大提高了易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命。
为了进一步避免氧化物破坏X射线管的管内真空度,进一步避免氧化物引起X射线管打火和击穿现象,更加提高易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命,上述易洗净阴极组件还包括屏蔽管4,屏蔽管4位于上述空腔11内并且屏蔽管4同轴套设在延伸管部22外周处,屏蔽管4的一管端气密密封设置于安装盘2的一侧并且另一管端用于气密密封连接一X射线管的管口衔接结构,其中,由屏蔽管4和管口衔接结构密接组装而成的屏蔽对接组件在完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘2气密密封组装。具有的,由于X射线管的管口衔接结构一般为玻璃材质,也需要对屏蔽管4进行预氧化。因此,与安装盘2密封组装之前,需要对由屏蔽管4和管口衔接结构密接组装而成的屏蔽对接组件进行氧化层清洗。
所述电极连接组件中的屏蔽杯5和电极丝7的材料通常为可伐合金,所述绝缘体6通常为与屏蔽杯5和电极丝7材料膨胀系数相匹配的电子玻璃。
所述屏蔽对接组件中的屏蔽管4通常为可伐合金,所述管口衔接结构(一般呈喇叭状)可为与屏蔽管4材料膨胀系数匹配的玻璃与陶瓷等绝缘材料。
所述安装盘2材料不同于现有技术中必须使用价格昂贵的可伐合金棒,上述安装盘2由低饱和蒸汽压、耐高温的材料制成。包括但不局限于不锈钢、可伐合金、钼等,优选地,可用不锈钢。
为了更加便于清洗上述电极连接组件的盲孔结构处的氧化物,上述屏蔽杯5的杯腔52的深径比不大于阴极组件清洗要求所对应的预设深径比。深径比可以是1.5、2、2.5以及3中的一个,一般不超过3。
为了提高上述屏蔽杯5和延伸管部22之间的密封性以及便于封接,上述屏蔽杯5的杯口沿呈翻边结构。
为了便于清洗上述安装盘2,上述延伸管部22的管腔直径大于中心孔21的直径。
为了避免上述易洗净阴极组件所属的X射线管在工作时发生打火现象,上述绝缘体6、上述电极丝7以及管外非真空区共同形成的管外三结合处A和由屏蔽杯5、绝缘体6以及管外非真空区共同形成的管外三结合处A均位于上述屏蔽杯5的杯腔52内;所述屏蔽杯、绝缘体和管内真空区共同形成的管内三结合处和由电极丝、绝缘体和管内真空区共同形成的管内三结合处均位于安装盘的延伸管部内。
上述电子发射体3包括两个支撑杆部32和发射端31,发射端31同时电性连接两个支撑杆部32,其中一个支撑杆部32绝缘设置于安装盘2并且通过桥接部33电性连接于电极丝7,另一个支撑杆部32电性连接于安装盘2。
上述聚焦体1包括聚焦本体部12以及沿聚焦本体部12轴向延伸的屏蔽延伸部13;上述聚焦体1还包括聚焦延伸部14,聚焦延伸部14同轴设置于聚焦本体部12,聚焦延伸部14用于聚焦由电子发射体3发射的电子束。具体的,所述聚焦体1的一端需要形成聚焦凹孔。
本发明还提供一种X射线管,包括:
真空管壳8,上述真空管壳8包括呈喇叭状的衔接管壳81以及包围整个易洗净阴极组件的主体管壳82;
上述易洗净阴极组件,易洗净阴极组件的屏蔽管4气密连接于衔接管壳81。
X射线管阳极组件(未图示),阳极组件与真空管壳气密密封连接。
本发明的X射线管能够降低因管内氧化物颗粒导致的X射线管报废风险,降低X射线管工作时因氧化物放气和管内可移动颗粒导致的打火和击穿风险,提高其可靠性,具有较好的应用前景。
如图4所示,本发明还提供一种上述易洗净阴极组件的制造方法,包括以下步骤:
准备步骤:将屏蔽杯5、电极丝7、安装盘2去油清洗处理后低温烘干;
将绝缘体6清洗后烘干;
将安装盘2进行去除氧化层处理;
封接步骤:将屏蔽杯5、电极丝7需要与绝缘体6密封的区域预氧化处理后,将上述绝缘体6熔融后与屏蔽杯5和电极丝7密封连接在一起以形成电极连接组件;
清洗步骤:将密接后的电极连接组件浸入酸液中对密接过程中在屏蔽杯5和电极丝7表面产生的氧化层进行酸洗剥离处理,然后对酸洗后的电极连接组件进行漂洗处理;
将漂洗处理后的电极连接组件放入盛有去离子水的超声波中进行超声波清洗处理,去除酸洗、漂洗后残留在电极连接组件表面的氧化物残渣;
将超声波清洗处理后电极连接组件脱水后烘干;
焊接步骤:将电极连接组件和安装盘2气密焊接在一起。例如,将电极连接组件和安装盘2在真空钎焊台中用钎料钎焊在一起。再例如,对屏蔽管和衔接管壳密封连接在一起后去除氧化层洗净的屏蔽对接组件,将屏蔽管与安装盘用激光焊或氩弧焊气密连接在一起。
本发明的制造方法能够有效清洗掉安装盘2、屏蔽杯5以及电极丝7上的氧化层或氧化物残渣,避免了X射线管在工作时因氧化层放气而破坏管内真空度的风险,以及因氧化物残渣掉落而产生的可移动颗粒导致的X射线管打火和击穿的风险,极大提高了X射线管的可靠性与寿命。
此外,上述制造方法还包括装配步骤:将聚焦体1、电子发射体3以及安装盘2装配在一起,形成易洗净阴极组件。
作为上述X射线管的制造方法的具体实施例包括:
S1,准备:将所述屏蔽杯5、屏蔽管4、电极丝7、安装盘2去油清洗处理后低温烘干;
将所述衔接管壳81和绝缘体6清洗后烘干;
将所述安装盘2进行去除氧化层处理;
S2,封接:将所述屏蔽杯5、电极丝7需要与所述绝缘体6密封封接的区域预氧化处理后,将所述绝缘体6用火焰在空气中或其它方式比如气氛炉中熔融后与所述屏蔽杯5和电极丝7密封封接在一起,形成底部带盲孔结构的电极连接组件;
将所述屏蔽管4一端需要与衔接管壳81密封封接的区域预氧化处理后,将衔接管壳81用火焰在空气中熔融后与屏蔽管4密封封接在一起,形成所述屏蔽对接组件;
S3,清洗:将封接后的屏蔽对接组件和电极连接组件浸入酸液中对封接过程中在屏蔽杯5、屏蔽管4和电极丝7非封接面的内外表面产生的氧化层进行酸洗剥离处理,特别是电极连接组件盲孔结构内的氧化层,然后对酸洗后的屏蔽对接组件和电极连接组件进行初步漂洗处理;
将漂洗后的电极连接组件与屏蔽对接组件放入盛有去离子水的超声波中进行超声处理,去除酸洗漂洗后残留在电极连接组件和屏蔽对接组件内外表面的氧化物残渣,特别是电极连接组件盲孔结构内的氧化物残渣;
将超声波清洗后电极连接组件和屏蔽对接组件酒精脱水后烘干;
S4,焊接:将电极连接组件、屏蔽对接组件和安装盘2在真空钎焊台中用钎料钎焊在一起,钎焊区域对管内外真空起密封作用,优选的可用银铜系钎料;
可选地,可先将电极连接组件中屏蔽杯5的一端与延伸管部22在氮气或氩气的保护下,用激光焊接或氩弧焊密封焊接在一起;
然后将屏蔽对接组件中屏蔽管4与衔接管壳81相对的一端与安装盘2在氮气或氩气的保护下,用激光焊接或氩弧焊密封焊接在一起;
S5,装配:将聚焦体1、电子发射体3以及密封焊接有屏蔽对接组件和电极连接组件的安装盘2装配在一起,形成易洗净阴极组件。
S6,总装:将易洗净阴极组件,真空管壳8和阳极组件进行封接,形成X射线管。
综上所述,本发明无需对安装盘进行预氧化,能够在密封连接之前,完全清洗掉屏蔽杯、电极丝上的氧化层或氧化物残渣,避免氧化物破坏X射线管的管内真空度,避免氧化物引起X射线管打火和击穿现象,极大提高了易洗净阴极组件所属的X射线管可靠性与寿命。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种易洗净阴极组件,其特征在于,包括:
聚焦体(1),聚焦体(1)具有沿自身轴向贯通的空腔(11);
具有中心孔(21)的安装盘(2),安装盘(2)位于所述空腔(11)内并且固连于聚焦体(1),安装盘(2)朝向管外非真空区的端面上具有延伸管部(22),延伸管部(22)的管腔轴向连通于中心孔(21);
电子发射体(3),电子发射体(3)位于所述空腔(11)内并且设于安装盘(2);
屏蔽杯(5),屏蔽杯(5)同轴套设于延伸管部(22)内,屏蔽杯(5)的杯底具有避让孔(51),屏蔽杯(5)的开口朝向管外非真空区并且屏蔽杯(5)的杯口沿密封连接于延伸管部(22)的管口沿;
绝缘体(6),绝缘体(6)密封填充于屏蔽杯(5)的杯腔(52)内;
电极丝(7),电极丝(7)密封穿设于绝缘体(6)并且间隙穿设于所述避让孔(51),电极丝(7)位于管内真空区的一端电性连接于电子发射体(3)并且位于管外非真空区的另一端用于电性连接供电电路;
其中,由屏蔽杯(5)、绝缘体(6)以及电极丝(7)密接组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘(2)密接组装。
2.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述易洗净阴极组件还包括屏蔽管(4),屏蔽管(4)位于所述空腔(11)内并且屏蔽管(4)同轴套设在延伸管部(22)外周处,屏蔽管(4)的一管端密封设置于安装盘(2)的一侧并且另一管端用于密封连接一X射线管的管口衔接结构,其中,由屏蔽管(4)和管口衔接结构密接组装而成的屏蔽对接组件在完成氧化层清洗工艺之后,与安装盘(2)密封组装。
3.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述屏蔽杯(5)的杯腔(52)的深径比不大于阴极组件清洗要求所对应的预设深径比。
4.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述屏蔽杯(5)的杯口沿呈翻边结构。
5.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述延伸管部(22)的管腔直径大于中心孔(21)的直径。
6.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述安装盘(2)由低饱和蒸汽压、耐高温的材料制成。
7.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述绝缘体(6)、所述电极丝(7)以及管外非真空区共同形成的管外三结合处和由屏蔽杯(5)、绝缘体(6)以及管外非真空区共同形成的管外三结合处均位于所述屏蔽杯(5)的杯腔(52)内。
8.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述延伸管部(22)沿自身轴向的高度大于屏蔽杯(5)的高度。
9.根据权利要求1所述的易洗净阴极组件,其特征在于:所述屏蔽杯(5)、绝缘体(6)和管内真空区共同形成的管内三结合处和由电极丝(7)、绝缘体(6)和管内真空区共同形成的管内三结合处均位于安装盘(2)的延伸管部(22)内。
10.一种X射线管,其特征在于,包括:
真空管壳(8),所述真空管壳(8)包括呈喇叭状的衔接管壳(81)以及包围整个易洗净阴极组件的主体管壳(82);
如权利要求1至权利要求9任一项所述的易洗净阴极组件,易洗净阴极组件的安装盘(2)密封连接于衔接管壳(81)。
11.一种如权利要求1至权利要求9任一项所述的易洗净阴极组件的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:
准备步骤:将屏蔽杯(5)、电极丝(7)、安装盘(2)去油清洗处理后低温烘干;
将绝缘体(6)清洗后烘干;
将安装盘(2)进行去除氧化层处理;
封接步骤:将屏蔽杯(5)、电极丝(7)需要与绝缘体(6)密封的区域预氧化处理后,将所述绝缘体(6)熔融后与屏蔽杯(5)和电极丝(7)密封连接在一起以形成电极连接组件;
清洗步骤:将密接后的电极连接组件浸入酸液中对密接过程中在屏蔽杯(5)和电极丝(7)表面产生的氧化层进行酸洗剥离处理,然后对酸洗后的电极连接组件进行漂洗处理;
将漂洗处理后的电极连接组件放入盛有去离子水的超声波中进行超声波清洗处理,去除酸洗、漂洗后残留在电极连接组件表面的氧化物残渣;
将超声波清洗处理后电极连接组件脱水后烘干;
焊接步骤:将电极连接组件和安装盘(2)气密焊接在一起。
12.根据权利要求11所述的制造方法,其特征在于:所述制造方法还包括装配步骤:将聚焦体(1)、电子发射体(3)以及安装盘(2)装配在一起。
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