[发明专利]防止在冷阴极X射线源测试与老化过程中持续打火的方法

摘要

本发明涉及电子发射领域。本发明提供了一种防止在冷阴极X射线源测试与老化过程中持续打火的方法，其包括通过所述栅极高压及脉冲驱动单元把加载在所述三极式X射线源的所述栅极与所述阴极之间的持续高压调节为脉冲式高压，以降低打火时所述阴极与所述栅极之间的过长的接触时间；当打火现象产生时，所述真空腔内的残余气体发生电离，导致所述真空度急剧上升时，所述真空环境监测单元检测到所述真空腔内的真空度的变化情况，并反馈给所述控制平台，再由所述控制平台的上位机软件判断本次打火是否超过所述阴极的承受范围。该方法可以实现阴极测试与老化过程的自动控制，并避免阴极老化过程中持续打火导致的阴极损坏，具有较强的实用性。

主权项

1.一种利用X射线源装置防止在冷阴极X射线源测试与老化过程中持续打火的方法，所述X射线源装置包括三极式X射线源、真空腔、真空泵机组、阳极高压电源、栅极高压及脉冲驱动单元、真空环境监测单元和控制平台，所述三极式X射线源设置于所述真空腔内，由阴极、栅极和阳极组成，并且所述阳极高压电源经所述真空腔的第一法兰连接至所述三极式X射线源的所述阳极，所述栅极高压及脉冲驱动单元经所述真空腔的第二法兰连接至所述三极式X射线源的所述栅极，所述三极式X射线源的所述阴极接地，所述真空环境监测单元经所述真空腔的第三法兰连接至所述真空腔，所述真空泵机组经所述真空腔的第四法兰连接至所述真空腔，所述控制平台经通讯线缆分别连接至所述阳极高压电源、所述真空环境监测单元和所述栅极高压及脉冲驱动单元，并且所述阴极为生长在金属衬底上的碳纳米管，所述栅极与所述阴极之间的距离介于100μm和200μm之间，所述阳极采用具有介于10度和15度之间的倾角的钨靶，所述阳极与所述栅极之间的距离介于3厘米和8厘米之间；并且通过所述真空泵机组维持所述真空腔内的真空度介于10‑6Pa与10‑4Pa之间，所述方法的特征在于包括以下步骤：首先，通过所述栅极高压及脉冲驱动单元把加载在所述三极式X射线源的所述栅极与所述阴极之间的持续高压调节为脉冲式高压，以降低打火时所述阴极与所述栅极之间的过长的接触时间；其次，当打火现象产生时，所述真空腔内的残余气体发生电离，导致所述真空度急剧上升时，所述真空环境监测单元检测到所述真空腔内的真空度的变化情况，并反馈给所述控制平台，再由所述控制平台的上位机软件判断本次打火是否超过所述阴极的承受范围，当所述真空度的波动范围超过预定的阈值范围时，则由所述控制平台的上位机软件发送指令给所述阳极高压电源和栅极高压电源，暂停高压输出，当所述真空度恢复到所述预定的阈值范围时，先重启所述栅极高压电源的输出，然后使所述阳极的电压以逐步提升方式达到预设值，以有效地降低同时施加阳极高压和栅极高压的瞬间发生再次打火的概率。