[实用新型]软X射线管以及具有该软X射线管的光离子静电消除器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电真空器件，尤其是一种软X射线管以及由所述软X射线管为发射源的光离子静电消除器。

背景技术

目前，X射线管的应用范围除了常规的工业探伤、安全检查、医疗诊断领域外，已经被广泛应用于其他领域，比如静电消除、空气净化、软组织摄影、材料分析及商品检验等领域。近年来，公开的专利技术中主要有以下几项：

申请号为CN200810202778.5的发明专利“一种用光离子消除静电的方法及其装置”公开的X射线管，是在X射线管内设置环形阳极靶面和环形阴极，在X射线管的前端，设置端窗式发射窗，所述环形阴极为一外径小于环形阳极靶面内径的圆柱状体，其靠近X射线端子侧的一端设置贯穿孔，其靠近X射线管发射窗的一端设置一纵向开口槽与贯穿孔相通，开口槽中设置螺旋状灯丝绕组，其阴极结构复杂，加工困难。

申请号为CN200580010021.0的发明专利“透射式X射线管及其制造方法”，公开的X射线管的管体主要由陶瓷和铜材料组成，透射式阳极端（端窗）采用铜材料，阴极结构无阴极罩。工艺上，采用钎焊方法分别焊接阴极结构和阳极组件，最后将阴极和阳极再次进行焊接。不仅结构复杂，而且制作工艺过程需要二次钎焊和一次电弧焊并需多处放置焊料及陶瓷金属化处理，加工工艺较为复杂。

申请号为200610114222.1的中国发明专利“一种端窗X射线管”，公开了一种典型的端窗X射线管，外壳采用铜基材料，薄膜阳极靶采用厚度为20μm的薄膜钼片，薄膜阳极靶设置于阴极灯丝与铍窗之间。薄膜阳极靶如此设置，一方面产生软X射线的效率较低，另一方面在透射窗方向上的射线辐射角度较小。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种产生软X射线丰富、辐射出射角较大，空间各向的对称性好，且结构简单的软X射线管以及由所述软X射线管为发射源的光离子静电消除器。

本实用新型的技术方案如下：

软X射线管，由端窗输出式阳极组件、真空密封组件、阴极组件组成；所述阴极组件包括阴极托、平板芯柱、分别固定在平板芯柱上的灯丝和阴极托以及与阴极托焊接连接的阴极罩，所述平板芯柱的结构为将多根芯柱固定在平板上的结构，所述灯丝焊接在芯柱的顶端，所述阴极托固定在芯柱上靠近平板的位置；所述阳极组件包括一面具有厚度为纳米级的金属薄膜靶层的铍片和阳极焊接件，所述铍片具有纳米级金属薄膜靶层的一面朝向所述阴极组件并焊接在阳极焊接件上；所述真空密封组件包括结构为两端开口的筒状结构的玻璃壳和与所述玻璃壳的一端封接在一起的可伐构件；所述阳极焊接件与所述可伐构件焊接在一起，所述玻璃壳的另一端与平板芯柱的平板封接在一起，所述阴极组件的灯丝位于真空密封组件内部。

优选地，所述纳米级金属薄膜靶层是采用离子束溅射沉积的方法沉积在铍片上的。

优选地，所述金属薄膜靶层为钨薄膜靶层，所述钨薄膜靶层的厚度为50nm~4000nm。

优选地，所述金属薄膜靶层为钼、铜、铁、镍、铬、银金属薄膜中的一种。

一种光离子静电消除器，其发射源为本实用新型所述的软X射线管。

本实用新型所述的软X射线管，用于各种行业的静电消除，其工作原理是：用所述软X射线管产生的软X射线照射带静电物体，使物体周围的空气产生电离，生成高密度的正负离子，中和以致消除被照物体的表面静电。

本实用新型所述软X射线管，透射窗采用铍基金属片，即在铍片面朝向所述阴极组件的一面用离子束溅射沉积（Ion Beam Spatter Deposition简称IBSD）的方法沉积一层厚度为纳米级的金属薄膜作为产生X射线的金属薄膜靶层作为阳极，即端窗输出式阳极靶面。阴极组件的灯丝发射出的电子束通过阴极组件和阳极组件之间的高压电场被加速，轰击到端窗输出式阳极靶面上，产生的软X射线透过铍片向外辐射。如此设置的金属薄膜靶层一方面能够高效率地产生软X射线，另一方面能够在透射窗方向上具有大的射线辐射角度及好的空间各向的对称性，这种辐射方式称为透射靶端窗输出方式。采用真空钎焊工艺将铍片、阳极焊接件和可伐构件一次性焊接在一起，形成带有阳极组件的真空密封组件，完全能够保证真空气密性，并且具有很高的焊接成功率。采用平板芯柱作为灯丝的支撑、固定结构，通过焊接将阴极固定，并且便于与所述阳极组件和真空密封组件进行封接。阴极罩和阴极托作为阴极的聚焦结构，保证灯丝发射出电子束全部轰击在铍片上的金属薄膜靶层上，避免了电子发生的发散，提高了电子的利用率，即提高了产生X射线的能力。这种结构比较简单易行，无需采用复杂的栅极控制方式进行聚焦。