本发明属于脉冲技术领域，具体涉及一种利用爆电电源产生X射线的方法。
背景技术：
基于冲击压力去极化释放电荷的炸药驱动铁电体脉冲发生器（EDFEG）技术自从上世纪由Neilson等提出以来，引起了国内外的广泛关注。该类型脉冲发生器通过铁电陶瓷的剩余极化提供初始储能，该剩余极化可以在常温大气条件下长时间保持不变，且具有较高的能量密度，因此脉冲发生器工作时不需要外部电源提供初级能源，携带方便，可作为单独的小型脉冲电源。
铁电体脉冲发生器作为独立的小型化脉冲电源，学界已进行了长期而深入的研究。野外或者辐射污染地区X射线探测需要用到X光机，但现有的X光机均需要市电或者无线充电系统，外部电源必不可少，造成了X光机的使用受限，并且不方便携带。因此，需要设计一种新的产生X射线的方法和X光机，以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明公开了一种利用爆电电源产生X射线的方法，利用垂直模式的铁电体脉冲发生器作为初级电源，该电源通过利用铁电陶瓷受冲击压力去极化原理产生，其中铁电陶瓷的极化方向与炸药平面波发生器的冲击波传播方向相互垂直，初级电源为脉冲电容器进行充电，然后电容器通过触发开关对电爆炸丝放电产生高电压块钱眼脉冲，驱动X光二极管产生X射线，该X光机能够脱离市电和无线电系统，便于携带。
本发明为实现上述目的，主要通过以下技术方案实现：
一种利用爆电电源产生X射线的方法，其特征在于包括如下步骤：
采用爆电电源对脉冲电容器进行充电；
关闭触发开关，脉冲电容器对电感和电爆炸丝放电；
电爆炸丝在脉冲大电流作用下发生爆炸，流过电感的电流急剧减小，电感瞬间产生脉冲高电压；
经锐化开关间隙对脉冲前沿锐化后，产生纳秒前沿的高电压脉冲并驱动X光二极管产生X射线。
在上述技术方案中，爆电电源通过铁电陶瓷受炸药平面波爆炸冲击压力去极化产生电流，并为脉冲电容器进行充电。
在上述技术方案中，铁电陶瓷极化方向和爆炸冲击压力的方向相互垂直。
一种X光机，包括炸药波平面发生器、铁电陶瓷组、脉冲电容器、电感、电爆炸丝、X光二极管，所述铁电陶瓷组设置在炸药平面波发生器上，并且炸药平面波发生器的冲击波传播方向和铁电陶瓷组的极化方向相互垂直，所述铁电陶瓷与脉冲电容器连接形成充电回路，所述脉冲电容器与电爆炸丝构成第一LC振荡回路，所述脉冲电容器和X光二极管构成第二LC振荡回路。
在上述技术方案中，电感和X光二极管之间连接有锐化开关，脉冲电容器和电感之间连接有触发开关，第一LC振荡回路和第二LC振荡回路通过触发开关导通。
在上述技术方案中，当第一LC振荡回路导通工作时，脉冲电容器对电爆炸丝进行充电，第二LC振荡回路断开。
在上述技术方案中，当电爆炸丝爆炸后，第二LC振荡回路导通工作，第一LC振荡回路断开。
在上述技术方案中，所述铁电陶瓷组的两端各自引出有一输出导线，铁电陶瓷组通过输出导线与脉冲电容器连接。
在上述技术方案中，所述铁电陶瓷组有多级铁电陶瓷在同一水平轴线上堆叠而成，其中一输出导线从第一级铁电陶瓷引出，另一输出导线从末级铁电陶瓷引出。
综上所述，本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明的X光机采用具有高储能密度的铁电陶瓷作为初始储能材料，可作为单独的小型脉冲电源，不再需要外部电源，脱离了市电和无充电系统，这样减小了X光机的重量和体积，便于X光机的携带，适用于野外或辐射污染地区X射线探测等无市电、一次性使用的场合。本发明利用爆炸冲击力去极化铁电陶瓷释放电荷提供初始电流，由脉冲电容器和电爆炸丝开关进行脉冲调制，在X光二极管上实现了高电压、快前沿的脉冲输出。
附图说明
图1为本发明的电路原理图；
图2为铁电体脉冲发生器的结构示意图；
其中：1、炸药平面波发生器，2、第一级铁电陶瓷，3、末级铁电陶瓷，4、输出导线，
炸药平面波发神器和铁电陶瓷组等效为爆电电源，C1为脉冲电容器，S1为触发开关，LS为电感，EEOS为点爆炸丝，S2锐化开关，DX为光二极管。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种爆电电源驱动的便携式X光机，包括炸药平面波发生器、铁电陶瓷组、脉冲电容器C1、电感LS、电爆炸丝EEOS和光二极管DX。其中，铁电陶瓷组放置在炸药平面波发生器上，并且铁电陶瓷组的极化方向与炸药平面波发生器的冲击波传播方向相互垂直。X光机通过铁电陶瓷组的剩余极化提供初始储能，作为独立的小型脉冲电源，使得X光机不在需要其他任何外部电源。
铁电陶瓷组与脉冲电容器C1连接形成充电回路，如图2所示，铁电陶瓷组由多级铁电陶瓷在同一水平面上堆叠紧密并压接而成，并且每级铁电陶瓷均在同一轴线上形成串联电路。铁电陶瓷组的两端各自引出有一输出导线，铁电陶瓷组通过输出导线与脉冲电容器C1连接，具体为，第一铁电陶瓷和末级铁电陶瓷外侧的银电极上各自焊接有一输出导线，第一级铁电陶瓷上的输出导线与脉冲电容器C1的高压端连接，末级铁电陶瓷上的输出导线与脉冲电容器C1的低压端连接。
脉冲电容器与电爆炸丝EEOS构成第一LC振荡回路，脉冲电容器C1和X光二极管DX构成第二LC振荡回路。当第一LC振荡回路导通工作时，脉冲电容器C1对电爆炸丝EEOS进行充电，第二振荡回路断开；当电爆炸丝爆炸EEOS后，第一LC振荡回路断开，第二LC振荡回路导通工作。其中，电爆炸丝EEOS采用金属丝。
脉冲电容器和电感LS之间还连接有触发开关S1，第一LC振荡回路和第二LC振荡回路通过触发开关S1导通，电感和光二极管DX之间连接有锐化开关S2。
第一LC振荡回路和第二LC振荡回路的具体连接关系为，铁电陶瓷组与电容器连接的同时，脉冲电容器C1的高压端与触发开关的输出端连接，触发开关的输出端与电感一端连接，电感LS的另一端同时连接到电爆炸丝EEOS的高压端和锐化开关S2的输入端，电爆炸丝EEOS的高压端和电容器的低压端连接，锐化开关S2的输出端与光二极管DX的输出端连接，光二极管DX的输出端与脉冲电容器C1的低压端连接。
本发明的利用爆电电源产生X射线的方法为：炸药平面波发生器起爆产生冲击波，上方的铁电陶瓷组被压缩，从第一级铁电陶瓷到末级铁电陶瓷串联产生恒定电流，电流流向脉冲电容器C1进行充电，待脉冲电容器C1达到指定电压后，关闭触发开关S1，触发开关S1导通，脉冲电容器C1对储能电感LS和电爆炸丝EEOS放电，电爆炸丝EEOS瞬间通过大电流时产生爆炸，切断回路电源，即第一LC振荡回路断开，然后在电感LS上瞬间产生脉冲高电压，经锐化开关S2间隙对脉冲前沿锐化后，产生纳秒前沿的高电压脉冲，锐化开关S2击穿，高电压脉冲驱动X光二极管DX发光，产生X射线。
本发明X光机产生的X射线半高宽为15ns~20ns，辐射计量为2.2mR~3.1mR（一米处），X射线的空间分辨率为0.05mm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。