[发明专利]提高真空导电性的x射线和粒子护罩

说明书

本文公开了一种提高真空导电性的x射线护罩。实例x射线护罩包含至少一个细长构件，所述细长构件由成形为具有至少180°扭曲的扭曲件的高原子量材料形成。

技术领域

本申请大体上是针对x射线防护，且更具体来说，涉及高真空环境中的x射线防护。

背景技术

许多工业系统在运作期间会产生有害辐射，这就要求对设备操作者进行安全防护。例如，产生和使用x射线的系统需要不同类型和数量的护罩来限制或防止照射到人类和/或动物。这种护罩通常包含策略性放置的高原子量材料，用于在辐射离开设备并照射到附近的用户之前吸收或阻挡辐射。然而，此类护罩可能比较昂贵，且难以并入到设备中或设备上。

图1是包含x射线护罩的实例高真空系统100。系统100可在高真空室中产生x射线。在一些实例中，例如，x射线是由于电子束与金属的相互作用而产生的。x射线护罩放置在将高真空室连接到真空泵的真空管中和其周围，以便阻止x射线从室中射出。一般来说，所产生的x射线可以4π个球面度中的任一个射出，但是指向真空管的x射线可能是最受关注的，因为为室和真空管的接合部提供x射线护罩很复杂。射向真空管的x射线可以来自各种角度，原因可能在于由电子束/金属相互作用所致的直接发射或室内的反射。然而，如果不存在x射线护罩，那么x射线可能会穿过室壁和/或真空管壁，这是不可取的。真空管的另一问题是需要真空泵能够进入室以便获得高真空环境，同时仍然存在x射线防护。需要在真空管/室接合部中和其周围包含x射线护罩使得需要在真空电导率和x射线安全性之间进行权衡。例如，真空电导率测量的是室被抽空到所要压力和高真空室中的极限压力的速度。

一种减少或去除x射线从室和/或真空管泄漏的情况的技术是包含图1中示出的x射线护罩。x射线护罩包含在室和管道的壁外部的部分、在管道的至少一部分内部的部分以及放置在管道前面的盘。正视图示出了x射线护罩的两个部件，其中图案化区域是泵抽期间气流的开放区域。盘在管道前面的布置基本上形成了供射向真空管的x射线在进入真空管之前所行进通过的曲径。但是，这同样是供高真空室中的气体分子行进以便被真空泵去除的曲径。由x射线护罩形成的曲径至少会影响气体分子，所以它减小了系统的真空电导率。真空电导率的减小使得泵抽时间更长，这可以使用更强大的真空泵来解决，它还使得高真空室中的真空压力比高真空室具有良好电导率的情况下（在分子流动状态中）的真空压力更高。但是，此类解决方案至少会影响到成本、空间要求，并且会增添非所要的振动。因而，需要能够使真空电导率增加的有效x射线护罩。

发明内容

本文中公开增强真空导电性的x射线护罩以及实施此类x射线护罩的系统，并因此解决了上文所论述的问题。实例x射线护罩可以是由成形为具有至少180º扭曲的扭曲件的高原子量材料形成的细长构件。在一些实施例中，扭曲可以是至少210°。在其它实施例中，x射线护罩可以由两个扭曲的细长构件形成。x射线护罩可以形成为适配在将高真空室连接到真空泵的真空管内，并防止或减少x射线离开高真空室。

在一些实施例中，高原子量材料可以是铅或者包含烧结钨粒的材料。另外，在一些实施例中，细长构件可以用例如铝的低原子量材料涂布。

在一些实施例中，x射线护罩可以进行正偏置或负偏置以吸引从泵侧或室侧撞击x射线护罩的带电粒子，例如离子。在其它实施例中，可以冷却x射线护罩以吸引并捕获气体。

附图说明

图1是包含x射线护罩的实例高真空系统。

图2是根据本公开的实施例的实例高真空系统。

图3A和3B是根据本公开的实施例的x射线护罩的实例示意图。

图4A和4B示出了根据本公开的实施例的图3A和3B的实例x射线护罩与真空管道之间剩余的空体积。

图5A和5B是根据本公开的实施例的x射线护罩的实例示意图。