一種端窗x射線管的製作方法

2023-08-07 14:15:41

專利名稱：一種端窗x射線管的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種端窗x射線管，屬於x螢光分析儀器。
背景技術：
X射線管是X螢光分析儀器中的核心部件，其性能直接關係到儀器的性能指標。傳 統端窗x射線管結構如下圖所示，電子束從陰極發射，適當選取電場強度，使電子束在 電場力的作用下按如附圖1所示軌跡轟擊陽極的靶面，產生x射線。其不足之處在於， 電子束轟擊陽極靶面的最終入射方向與出射X射線方向成180° ，造成其產生的韌致輻 射的強度較低。另外，現有結構需要利用電場控制電子束的運動方向和轟擊陽極耙的位 置，對各種參數控制較為嚴格，製造工藝較為複雜。
另外，發明專利(專利號200480011229.X)同樣採用了 X射線透射薄膜陽極的技術， 由於這款X射線管採用鎢靶，陽極電壓較高(100KV)，功率較大，因此專門設計了電 子束減速電極，以減少陽極產生的熱量，達到增加X射線管使用壽命的目的。其不足之
處在於
1、 由於陽極高壓較高，產生光電子束的能量較高，不適用於對輕金屬進行測量。尤
其不適用是對RoHS指令要求的五種元素進行測量。
2、 結構複雜，對製作工藝要求嚴格。
3、 電源電壓高，增加了電源製造難度，同時給絕緣防護增加了難度。不適用於小型 可攜式儀器領域。

發明內容
本發明的目的在於提供一種端窗x射線管，有效過濾掉x射線低能部分，使出射x 射線本底降低、特徵峰明顯，使測量的靈敏度顯著提高。
本發明所述的一種端窗x射線管，包括外殼、用於發射電子束的陰極燈絲、薄膜陽
極靶、鈹窗。其中陰極燈絲封裝於外殼中，所述的鈹窗設置於外殼的端面上，並位於電 子束的正前方，所述薄膜陽極靶設置於陰極燈絲與鈹窗之間，該薄膜陽極耙固定連接在 所述外殼的內部。同時，本發明採用外殼接地、陰極燈絲負高壓供電模式，可以避免對
外殼進行電絕緣保護，有利於x射線管散熱。
本發明所述一種端窗X射線管的優點在於
1、 由於電子束轟擊陽極靶產生的x射線需穿過薄膜陽極才能從射線管的端窗射出，
因此X射線的低能部分被過濾削弱，而高能部分(測量中使用的)所受影響不大，從而 得到本底較弱的X射線光譜，為後期檢測工作降低難度，最終達到將儀器的靈敏度大大 提高的目的。
2、 電子束沿初始發射方向轟擊陽極靶，其運動軌跡相對簡單，不需要用較為複雜的 電場控制電子的偏轉方向，減少了 X射線管加工製造的難度和製造成本。
3、 結構簡單，使其有利於產品化和批量化，其性能與現有的窗結構X射線管相比存 在優勢，能夠滿足X射線儀器批量生產的需要。
下面結合附圖和實施例對本發明做進 一 歩描述。


圖1是現有X射線管的結構示意圖2是本發明端窗X射線管的結構示意具體實施例方式
本實施例所述的一種端窗X射線管，由圖2所示，包括外殼3、用於發射電子束5 的陰極燈絲4、薄膜陽極靶2、鈹窗l。其中外殼3採用銅基材料製成，其內部設有共安 裝薄膜陽極的環形支架31，該外殼3直接接地。所述陰極燈絲4封裝於外殼3中，並採 用-40kV電壓供電。所述的鈹窗1設置於外殼3的端面上，位於電子束5的正前方。所 述薄膜陽極靶2設置於陰極燈絲4與鈹窗1之間，本例中採用厚度為20u m的薄膜鉬片 作為薄膜陽極靶2，該薄膜陽極靶2焊接在外殼3內部的環形支架31上，可以保證良好 的電接觸和熱接觸，由於銅的導熱性良好，有助於陽極散熱，確保了X射線管有較長的 工作壽命。
本實施例所述的端窗X射線管，工作狀態下由陰極燈絲4發射的電子束5沿直線方 向轟擊薄膜陽極2的靶面，與電子束5方向相同的X射線6穿過薄膜陽極2和鈹窗1， 被應用於測量。這種較為簡單的結構一方面降低了生產加工的難度，另一方面在一定程 度上降低了低能區的韌致輻射，使得到的X射線本底減弱，從而達到大大提高X螢光分 析儀器靈敏度的目的。
權利要求
1.一種端窗X射線管，其特徵在於包括外殼、用於發射電子束的陰極燈絲、薄膜陽極靶、鈹窗，其中陰極燈絲封裝於外殼中，所述的鈹窗設置於外殼的端面上，並位於電子束的正前方，所述薄膜陽極靶設置於陰極燈絲與鈹窗之間，該薄膜陽極靶固定連接在所述外殼的內部，並且採用外殼接地、陰極燈絲負高壓供電模式。
2. 如權利要求1所述的一種端窗X射線管，其特徵在於所述外殼採用銅基材料製成。
3. 如權利要求1所述的一種端窗X射線管，其特徵在於所述外殼內部設有環 形支架，所述薄膜陽極靶焊接在該環形支架上。
4. 如權利要求1所述的一種端窗X射線管，其特徵在於所述薄膜陽極靶是厚度為20um的薄膜鉬片。
全文摘要
本發明提供了一種端窗X射線管，包括外殼、用於發射電子束的陰極燈絲、薄膜陽極靶、鈹窗。其中陰極燈絲封裝於外殼中，所述的鈹窗設置於外殼的端面上，並位於電子束的正前方，所述薄膜陽極靶設置於陰極燈絲與鈹窗之間，該薄膜陽極靶固定連接在所述外殼的內部。同時，本發明採用外殼接地、陰極燈絲負高壓供電模式，可以避免對外殼進行電絕緣保護，有利於X射線管散熱。其優點在於1.由於X射線需穿過薄膜陽極才能從端窗射出，因此X射線的低能部分被過濾削弱，而高能部分所受影響不大，從而得到本底較弱的X射線光譜。2.不需要用較為複雜的電場控制電子的偏轉方向，使其有利於產品化和批量化。
文檔編號H01J35/00GK101174533SQ20061011422
公開日2008年5月7日 申請日期2006年11月2日 優先權日2006年11月2日
發明者商穎健, 林德旭, 田宇紘 申請人:北京普析科學儀器有限責任公司