CN207517640U - 一体式微型x射线发生装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种一体式微型X射线发生装置，包括高压发生器、以及集成于所述高压发生器上的端窗X射线管，该端窗X射线管包括用于发射电子束的阴极灯丝、薄膜阳极靶和铍窗，所述薄膜阳极靶设置于所述铍窗和阴极灯丝之间，所述高压发生器在阴极灯丝、薄膜阳极靶之间产生电场。本新型的装置，通过改变光管内部结构，提高能效率比，降低功率，大大缩小了光管和高压发生器的体积。

Description

一体式微型X射线发生装置

技术领域

本申请涉及一种一体式微型X射线发生装置，运用在各种类型的荧光光谱仪器上。

背景技术

直流高压发生器和光管是荧光光谱仪中产生X射线的部件，是源头部件和在体积、质量都占比较大的部件。

往往高压发生器和光管的体积决定了整个荧光光谱仪的体积的大小。而传统的高压发生器和光管大多体积较大、笨重，导致仪器难以搬运。而面对野外和移动中使用荧光光谱仪的客户，传统分立的高压发生器和光管根本无法满足客户的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体式微型X射线发生装置，以克服现有技术中的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

本申请实施例公开一种一体式微型X射线发生装置，包括高压发生器、以及集成于所述高压发生器上的端窗X射线管，该端窗X射线管包括用于发射电子束的阴极灯丝、薄膜阳极靶和铍窗，所述薄膜阳极靶设置于所述铍窗和阴极灯丝之间，所述高压发生器在阴极灯丝、薄膜阳极靶之间产生电场。

优选的，在上述的一体式微型X射线发生装置中，形成于所述阴极灯丝和薄膜阳极靶之间的电子束轨道垂直于所述薄膜阳极靶。

优选的，在上述的一体式微型X射线发生装置中，所述高压发生器中，所有插件电子元器件采用贴片器件。

优选的，在上述的一体式微型X射线发生装置中，所述插件电子元器件包括电容。

优选的，在上述的一体式微型X射线发生装置中，所述高压发生器包括电源控制接口，该电源控制接口分别用以连接+12V电源和控制信号线。

优选的，在上述的一体式微型X射线发生装置中，所述高压发生器将+12V输入电压升压至50kv，并施加在阴极灯丝和薄膜阳极靶之间。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本新型的装置，通过改变光管内部结构，提高能效率比，降低功率，大大缩小了光管和高压发生器的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本实用新型具体实施例中端窗X射线管的原理示意图。

图2所示为本实用新型具体实施例中一体式微型X射线发生装置的立体结构示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种体积小、重量轻的X射线发生装置，其将高压发生器和光管集成在一起。它功耗小，效率高能够完全替代传统高压发生器和光管，在缩小台式荧光光谱仪的尺寸和重量上具有重要作用。它的出现直接导致了手持式光谱仪的出现，满足客户的便携、移动的测量需求。

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

结合图1和图2所示，一体式微型X射线发生装置，包括高压发生器1、以及集成于高压发生器1上的端窗X射线管2，该端窗X射线管2包括用于发射电子束204的阴极灯丝201、薄膜阳极靶202和铍窗203，薄膜阳极靶202设置于铍窗203和阴极灯丝201之间，高压发生器1在阴极灯丝201、薄膜阳极靶202之间产生电场。

进一步地，形成于阴极灯丝201和薄膜阳极靶202之间的电子束轨道垂直于薄膜阳极靶202。

在传统光管内部，灯丝由高压发生器1供电发光发热产生热辐射，进而产生辐射电子。电子由高压发生器1加速高速撞击靶材产生X射线，靶材与电子束运行轨道成45°夹角,进而X射线由靶材折射从光管的侧窗口射出。

而本案端窗X射线管2内部，电子高速撞击靶材，靶材与电子束轨道成90°垂直结构，X射线从靶材透射直接从端窗射出。这样避免大量的X射线因为折射被封在光管内部不能有效输出，大大降低了能效比，为本技术方案减小功率、缩小体积打下了一个坚实的基础。

高压发生器1中，所有插件电子元器件采用贴片器件。

进一步地，插件电子元器件包括电容。

该技术方案中，新型光管内部结构的改变，大大提高了X射线的输出效率，从而降低了对高压发生器1功率需求。功率降低，直接导致我们的升压变压器和倍压电路的电容的体积大大缩小。同时，我们将控制电路的所有插件电子元器件改成微型的贴片器件，优化电路结构，从而将我们的高压发生器1体积大大缩小。

高压发生器1包括电源控制接口101，该电源控制接口分别用以连接+12V电源和控制信号线。

进一步地，高压发生器1将+12V输入电压升压至50kv，并施加在阴极灯丝201和薄膜阳极靶202之间。

本实施例的工作原理如下：

将+12V电源和控制信号线接到高压发生器电源控制接口101，控制信号一端连接到电脑，用上位机测试软件向微型X射线发生装置发送管压、管流以及高压启动信号；高压发生器8接受到启动信号，打开开关管。

将DC12V输入信号经变压器和倍压电路进行升压，并将电压升至50kv，管流达到200uA，同时向阴极灯丝201提供灯丝电压；这样阴极灯丝201加热产生热辐射，并产生电子，50kv高压正极接到薄膜阳极靶202，一端接阴极灯丝201的任意脚上。

这样在阴极灯丝201与薄膜阳极靶202之间产生一个强电场，电子束204由电场加速，并高速撞击薄膜阳极靶202；高能电子撞击靶材，靶材5的原子低能道的电子被激发出去，形成空穴，并由薄膜阳极靶202原子的高能道的电子向低能道的电子跃迁，产生X射线205，由端窗结构射出。

综上所述，本实用新型采用一体式设计，缩小整体仪器的体积，减小重量。它可以让仪器便携、手持、甚至是做为部件向客户进行系统集成等等。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种一体式微型X射线发生装置，其特征在于，包括高压发生器、以及集成于所述高压发生器上的端窗X射线管，该端窗X射线管包括用于发射电子束的阴极灯丝、薄膜阳极靶和铍窗，所述薄膜阳极靶设置于所述铍窗和阴极灯丝之间，所述高压发生器在阴极灯丝、薄膜阳极靶之间产生电场。

2.根据权利要求1所述的一体式微型X射线发生装置，其特征在于，形成于所述阴极灯丝和薄膜阳极靶之间的电子束轨道垂直于所述薄膜阳极靶。

3.根据权利要求1所述的一体式微型X射线发生装置，其特征在于，所述高压发生器中，所有插件电子元器件采用贴片器件。

4.根据权利要求3所述的一体式微型X射线发生装置，其特征在于，所述插件电子元器件包括电容。

5.根据权利要求1所述的一体式微型X射线发生装置，其特征在于，所述高压发生器包括电源控制接口，该电源控制接口分别用以连接+12V电源和控制信号线。

6.根据权利要求5所述的一体式微型X射线发生装置，其特征在于，所述高压发生器将+12V输入电压升压至50kv，并施加在阴极灯丝和薄膜阳极靶之间。