专利名称：冷阴极闪光x射线管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冷阴极闪光X射线管，尤其涉及一种用于闪光X射线检查仪的冷阴极闪光X射线管。
闪光X射线检查仪乃是一种用于检查封闭体内存物的仪器，也可以用来对材料的探伤，这种检查仪采用了冷阴极闪光X射线管，该管在高压快脉冲强电场的作用下，阴极金属表面的位垒畸变，使阴极表面上产生很强的纯场发射电流而形成一层等离子体，该等离子体以极快的速度向阳极发射电子，致使钨金属阳极受高能高速电子轰击后发射X射线。
现有的闪光X射线检查仪中的冷阴极闪光X射线管由玻璃管、输出窗、阴极、阳极等所组成，但阴极却采用纯场发射阴级，纯场发射阴级制造工艺复杂，要求超高真空的工作环境，所以成本较高。
本实用新型的目的在于改进现有的阴极结构，采用爆炸发射阴级使冷阴极闪光X射线管具有起动时间短、发射电流大、制造简单稳定性好和寿命长的优点。
本实用新型的目的是这样实现的，一种冷阴极闪光X射线管包括有由外玻管，内波管所组成一体的玻璃壳体、法兰盘、屏蔽筒、阳极、阴极，其中法兰盘设置于外玻管顶端，法兰盘内设有阶梯孔，在阶梯孔的上阶梯处设有一封闭的输出窗，在阶梯孔的下阶梯处设有阴极和屏蔽筒；阳极为一设置于玻璃壳体中心钨金属棒，其顶部呈圆锥形，锥顶设于圆环形阴极的中心，其下部为一与内玻管相封接的套帽，套帽中心设有一与外高压源相接的、伸出内玻管的伸出端，其特征在于圆环形阴极为由两支撑阴极的环形薄不锈钢片和设置于此两支撑阴极之间的作为爆炸发射阴极的碳毡圆环片阴极所组成，其中碳毡环片的环孔孔径小于支撑阴极环片的环孔孔径，且支撑阴极环片的孔径为呈放射形，阴极由屏蔽筒压紧设置于法兰的下阶梯孔内，屏蔽筒连结于法兰盘上。
上述结构的冷阴极闪光X射线管，由于阴极采用了新结构并采用了碳毡圆环片，使得阴极表面在每次受脉冲后易形成“须尖”即新的发射中心，并且阻抗小，从而使本实用新型具有起动时间短、发射电流大、稳定性好，寿命长等优点。
下面我们以实施例及附图来对本实用新型的结构予以详细叙述，
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的实施例的整体结构示意图。
图3为图2中的阴极结构示意图。
由图1-3所示可见，本实施例的冷阴极闪光X射线管由外玻管1、内玻管2、阳极3、屏蔽筒5、阴极4、输出窗6、法兰17所组成。其中外玻管1与内玻管2连结成一体，法兰盘7与外玻管1的顶端相接，法兰盘7可由可伐法兰71和窗筒72所组成，窗筒72其外周面与可伐法兰71相焊成一体，其内为呈阶梯孔且在上阶梯孔721阶梯处设置一薄膜输出窗6，在窗筒72的下阶梯孔722处设有阴极4和屏蔽筒5，屏蔽筒5连结于法兰盘7的窗筒72上，并将阴极4压紧于阶梯孔722内；发射阴极4为由碳毡圆环片的阴极41和二个阴极支撑钢环片42所组成，其中碳毡圆环片的孔径为6-9mm，厚度d为1-3mm，且此阴极片夹于两支撑钢片之间，三者的外径相等，阴极支撑钢环片环孔孔径则大于阴极环孔孔径，为了使用X射线管发射时不受尖锐角的影响，将阴极支撑钢环片中的环孔设计为放射形(参见图3)；阳极3设置于玻外管1的中心，其顶部为直径为1-5mm的圆锥体，且其锥顶部设置于阴极圆环片的环孔中心处，阳极的底部为一套帽33，套帽33的周边与内玻管2的顶部相密封，而套帽中心为阳极，它伸出于内玻管的底端，阳极伸出端与高压源相联接。
本实用新型采用以碳毡圆环片作爆炸发射阴极、以不锈钢圆环片作支撑的阴极结构，不仅结构更为合理，减少尖锐处电场集中效应，而且碳毡阴极在高压脉冲用下，比现有的阴极更易形成新的发射中心，所以发射电流大，寿命长。
另在本实施例中，为了节省钨棒材料，阳极的结构可由上部的钨棒31、中部的不锈钢棒32、下部的可伐套帽33及下部端头的阳极接电极34所组成。(参见图2)。其间31、32、33、34之间的连接均可采用孔槽与凸榫相嵌插加焊接而使其组成一体。
另外为了使X射线管的输出剂量尽量被少吸收，可将输出窗采用0.05-0.2mm厚的钛膜来制作；当为了取得软X射线照片时，可将输出窗采用铍片窗，因为铍窗具有可通过软X射线的特点，它可使所得的照片分辨率高。
采用上述实施例中阴极的结构，经测试它可在150KV的脉冲高压下(脉冲宽度为100毫微秒左右)，管子的阻抗只有300-500欧姆，而其X射线强度为在距窗口300mm处可达3毫仑，X射线源的焦点可达Φ1.5mm，起动时间很短，一般小于1毫微秒(1ns)。
综上所述本实用新型的冷阴极闪光X射线管与现有技术相比具有起动时间短、发射电流大、分辨率高、寿命长稳定性好的优点。
权利要求1.一种冷阴极闪光X射线管包括有由外玻管，内玻管所组成一体的玻璃壳体、法兰盘、屏蔽筒、阳极、阴极，其中法兰盘设置于外玻管顶端，法兰盘内设有阶梯孔，在阶梯孔的上阶梯处设有一封闭的输出窗，在阶梯孔的下阶梯处设有阴极和屏蔽筒；阳极为一设置于玻璃壳体中心钨金属棒，其顶部呈圆锥形，锥顶设于圆环形阴极的中心，其下部为一与内玻管相封接的套帽，套帽中心设有一与外高压源相接的、伸出内玻管的伸出端，其特征在于圆环形阴极为由两支撑阴极的环形薄不锈钢片和设置于此两支撑阴极之间的作为爆炸发射阴极的碳毡圆环片阴极所组成，其中碳毡环片的环孔孔径小于支撑阴极环片的环孔孔径，且支撑阴极环片的孔径为呈放射形，阴极由屏蔽筒压紧设置于法兰的下阶梯孔内，屏蔽筒连结于法兰盘上。
2.按权利要求1所述的冷阴极闪光X射线管，其特征在于作为爆炸发射阴极的碳毡圆环片的孔径为6-9mm，阳极圆锥体的直径为1-5mm。
3.按权利要求1或2所述的冷阴极闪光X射线管，其特征在于阳极为由上部的钨棒、中部的钢棒、下部的可伐套帽及下部端头的接电极四部分所组成，钨棒、钢棒、可伐套帽、接电极之间可用孔槽与凸榫相嵌插加焊接而使其组成一体。
4.按权利要求1所述的冷阴极闪光X射线管，其特征在于输出窗为由0.05-0.2mm厚的钛膜所制成。
5.按权利要求1所述的冷阴极闪光X射线管，其特征在于输出窗为由铍片所制成。
专利摘要一种用于闪光X射线检查仪的冷阴极闪光X射线管，包括有由外玻管、内玻管组成一体的壳体、设于壳体一端的法兰盘、屏蔽筒、阳极、阴极、输出窗，其中法兰盘设有阶梯孔，阴极设于其下阶梯孔内，其特征是阴极为由二支撑阴极的钢圆环片和夹于此二支撑阴极之间的碳毡圆环片爆炸发射阴极所组成，且阴极的环孔直径大于支撑阴极的环孔直径，支撑阴极环孔呈放射形。本X射线管的优点为起动时间短，发射强度高，寿命长，稳定性好。
文档编号H01J35/00GK2250575SQ96202940
公开日1997年3月26日 申请日期1996年2月15日 优先权日1996年2月15日
发明者张奇, 吕庆年, 黄继章 申请人:北京科电高技术公司