[发明专利]石墨烯作为X射线管阴极及其X射线管

权利要求书

1.石墨烯作为X射线管的阴极即电子发射源。

2.一种高效率石墨烯阴极场发射X射线管，包括阴极组件，阳极组件，真空玻管；其特征在于，阳极组件包括阳极靶、可伐圈和阳极柄，阳极靶与阳极柄为一个整体；可伐圈的一端通过中频电源加热银铜焊料与阴极靶焊接，另一端与玻管烧结，使阳极靶密封于真空玻管内，阳极柄延伸出玻管外用于接阳极高压；

阴极组件包括阴极头，阴极罩，玻璃芯柱，阴极座，石墨烯阴极，工艺灯丝，陶瓷绝缘柱，钼支杆，可伐芯柱；阴极头上端开大小两个矩形槽用于安装石墨烯阴极及工艺灯丝，石墨烯阴极点焊在阴极座表面，钼支杆的一端支撑阴极座，另一端穿过陶瓷绝缘柱，与阴极头绝缘，任一支钼支杆的另一端与可伐芯柱通过可伐丝焊接；工艺灯丝通过钼支杆与阴极头连接，另一端通过钼支杆穿过陶瓷绝缘柱与可伐芯柱连接；陶瓷绝缘柱通过螺丝挤压的方式与阴极头固定，并将石墨烯阴极与阴极头绝缘；阴极罩与阴极头铆接为一个整体，可伐芯柱一端点焊在阴极头的下端，可伐芯柱的另一端穿过玻璃芯柱用于外部电气连接；玻璃芯柱，真空玻管，可伐圈通过玻璃烧结形成一个密封整体，将阴极组件，阳极靶密封于真空玻管内；

阴极罩上端开大小两个矩形孔，小孔对应工艺灯丝，大孔对应石墨烯阴极；

在所述高效率石墨烯阴极场发射X射线管中，高压通过于阳极柄引入，石墨烯阴极通过可伐芯柱接地，阳极与阴极之间高压使石墨烯阴极发射电子，阴极头和阴极罩铆接为一个等点位体，作为X射线管的栅极，在两者与石墨烯阴极间加-2000—+2000v电压，控制电子发射大小，高压使电子在高压电场的作用下加速轰击阳极靶从而产生X射线。

3.根据权利要求2所述高效率石墨烯阴极场发射X射线管，其特征在于，所述石墨烯阴极沉积于单独镍丝上的石墨烯阴极丝组，或单独沉积于一块镍片表面的石墨烯阴极。

4.根据权利要求2所述高效率石墨烯阴极场发射X射线管，其特征在于，所述石墨烯阴极丝组为单层石墨烯薄膜，或为多层石墨烯阵列，或立式石墨烯阵列。

5.根据权利要求2所述高效率石墨烯阴极场发射X射线管，其特征在于，所述石墨烯阴极距阴极罩顶面之间距离D1：0.5—2.5mm；阳极靶与阴极之间距离为D2：10mm-15mm，最高电压大于150KV。

6.根据权利要求2所述高效率石墨烯阴极场发射X射线管，其特征在于，所述石墨烯阴极的发射阈值小于0.40 V/μm，最高可承受电压大于150KV。