一种双能X射线管的制作方法

一种双能x射线管
技术领域
1.本实用新型涉及一种x射线管，特别是一种双能x射线管。


背景技术：

2.x射线管的结构原理是：阴极发出电子在加速电场作用下，撞击到阳极靶面，撞击过程中，电子突然减速，其损失的动能会以光子形式放出，形成x光。其中不到1％的能量产生x射线，其余产生热量。随着对x射线的应用，人们对x射线管的分辨率、功率、穿透能力、体积等需求发射变化，进而产生不同类型的x射线管。
3.在xrf的能量色散领域，通常用到x射线管靶材产生的k系与l 系特征谱线。靶材的k系与l系特征谱线的波长小于与被测元素的k 系与l系特征谱线的波长，同时采用元素周期表中比较接近的元素靶材分析待测元素，可取得最佳的激发效果。因此在实际生产中出现这样一种情况：钨靶，常用于高原子序数的元素检测，例如，镉、铅等重金属；银靶，常用于低原子序数的元素检测，例如，磷、氯、硫等。这样在进行高原子序数元素检测和低原子序数元素检测时，就需要两台设备，检测时更换设备费时费力。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于，提供一种双能x射线管。该实用新型工作时至少能产生两种可用的特征谱线，可适用于不同用途的元素检测。
5.本实用新型的一种技术方案：一种双能x射线管，包括管壳，所述管壳侧面设有铍窗组件，所述管壳一端设有阴极组件，另一端设有阳极组件，所述阳极组件包括阳极基材，阳极基材上支撑有第一靶材和第二靶材，所述第一靶材和第二靶材的特征谱线k系的能量差值不能小于1kev。
6.前述的一种双能x射线管中，所述第一靶材和第二靶材采用拼接的方式，镶嵌在所述阳极组件靠近阴极组件一端的表面上，第一靶材和第二靶材拼接处形成分界面，所述分界面为斜面，倾斜角度为70
°ꢀ‑
80
°
。角度小于60
°
时，其中一种靶材与阳极基材接触面变小，不易导热，容易造成靶材损坏；拼接角度为90
°
时，电子较易穿透拼接处，轰击到阳极基材上，不能使用。
7.前述的一种双能x射线管中，所述阴极组件包括阴极头，阴极头上设有聚焦槽，所述聚焦槽内靠近阳极组件的一端安装有灯丝，所述灯丝方向垂直于两种靶材的分界面的上分界线，电子能同时直接轰击在两种靶材上。
8.前述的一种双能x射线管中，所述铍窗组件的铍厚度是50-100 微米。
9.与现有技术相比，本发明的阳极组件上包含两种靶材，工作时至少能产生两种可用的特征谱线，用一台设备就能进行不同元素的检测，十分方便。
10.进一步的，第一靶材和第二靶材采用拼接的方式，镶嵌在所述阳极组件表面上，并且灯丝方向垂直于两种靶材的分界线上，能更充分激发两种靶材的特征谱线。
附图说明
11.图1是本发明实施例1的结构示意图；
12.图2是实施例1所示的阳极组件局部剖视图；
13.附图中的标记为：1-管壳，2-阴极组件，21-阴极头，211-聚焦槽，22-灯丝，3-阳极组件，31-阳极基材，32-第一靶材，33-第二靶材，35-分界面，4-铍窗组件。
具体实施方式
14.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
15.实施例1。一种双能x射线管，包括管壳1，所述管壳1为圆筒状，管壳1侧面设有所述铍窗组件4，管壳1一端设有阳极组件3，另一端设有阴极组件2。
16.所述阴极组件2包括阴极头21，所述阴极头21上设有聚焦槽211，所述灯丝22安装在所述聚焦槽211内靠近阳极组件3的一端。
17.所述阳极组件3包括阳极基材31，所述阳极基材31采用导热性、导电性、气密性等都优异的无氧铜；阳极基材31上支撑有第一靶材 32和第二靶材33，所述两种靶材镶嵌在所述阳极组件3靠近阴极组件2一端的表面上，所述第一靶材32采用钨、第二靶材33采用银，这样两种靶材拼接，拼接处形成分界面35。钨靶，用于物质的重金属检测，例如，镉、铅等重金属；银靶，用于液体成分检测，例如，石油的氯、硫等。
18.所述分界面35为斜面，倾斜角度为70
°‑
80
°
。所述灯丝22方向与射线方向垂直，灯丝22方向与靶材的拼接分界面35的上分界线垂直。
19.所述铍窗组件4的铍是一种x射线衰减较少的材料，且厚度在 50-100微米范围。
20.本实用新型的原理：阴极灯丝22发出电子在加速电场作用下，电子同时直接轰击在两种靶材上，为了充分激发两种靶材的特征谱线，灯丝22方向垂直于两种靶材的分界面的上分界线。


技术特征：
1.一种双能x射线管，其特征在于：包括管壳(1)，所述管壳(1)侧面设有铍窗组件(4)，所述管壳(1)一端设有阴极组件(2)，另一端设有阳极组件(3)，所述阳极组件(3)包括阳极基材(31)，阳极基材(31)上支撑有第一靶材(32)和第二靶材(33)，所述第一靶材(32)和第二靶材(33)采用拼接的方式，镶嵌在所述阳极组件(3)靠近阴极组件(2)一端的表面上。2.根据权利要求1所述的一种双能x射线管，其特征在于：所述第一靶材(32)和第二靶材(33)拼接处形成分界面(35)，所述分界面(35)为斜面，倾斜角度为70
°‑
80
°
。3.根据权利要求1所述的一种双能x射线管，其特征在于：所述阴极组件(2)包括阴极头(21)，阴极头(21)上设有聚焦槽(211)，所述聚焦槽(211)内靠近阳极组件(3)的一端安装有灯丝(22)，所述灯丝(22)方向垂直于分界面(35)的上分界线。4.根据权利要求1所述的一种双能x射线管，其特征在于：所述铍窗组件(4)的铍厚度是50-100微米。

技术总结
本实用新型公开了一种双能X射线管，包括：管壳、阳极组件、阴极组件和铍窗组件，所述管壳为圆筒状，所述管壳一端设有所述阳极组件、另一端设有所述阴极组件，所述管壳侧面设有所述铍窗组件，所述阳极组件包括两种靶材，所述两种靶材采用拼接的方式。本实用新型在工作时产生两种元素的特征谱线，可适用于不同用途的元素检测。素检测。素检测。


技术研发人员：李成双 向成林 洪燕
受保护的技术使用者：杭州斯派锐电子有限公司
技术研发日：2022.09.01
技术公布日：2023/1/30