[发明专利]一种脉冲X射线管

说明书

本发明公开了一种脉冲X射线管，包括阳极、阴极以及用于封装阳极和阴极的封装外壳，还包括设置在封装外壳内的吸气片；所述吸气片和阳极均固定在阳极端；所述吸气片用于吸附X射线管每次放电后阴阳极挥发出的气体，以维持X射线管的高真空状态；所述阳极端连接高压端；所述阴极固定在阴极端，所述阴极端连接地端；所述封装外壳用于维持X射线管的高真空状态，并将X射线管的阳极端和阴极端相隔开。本发明的X射线管通过在封装客体内设置吸气片，可以吸附X射线管每次放电后阴阳极挥发出的气体，从而维持X射线管的高真空状态，无需额外设置真空获得及测量系统，结构简单，便于实现和工程应用。

技术领域

本发明涉及脉冲功率技术领域，具体涉及一种脉冲X射线管。

背景技术

闪光照相是利用X射线的强穿透能力以及它与物质相互作用的性质，根据成像平面上单位面积的X射线能量空间分布，确定客体的几何性质和物理性质，从而对客体及其内部结构进行定量测量和物理诊断。由于闪光照相技术具有曝光时间短、穿透力强，可穿过火光和烟雾对爆炸过程中的高速运动现象进行拍摄，并能拍摄到不透明物体内部的变化过程，是爆轰实验测试、雷管爆炸、弹道测速及常规兵器战斗部研究中不可缺少的测试手段，被广泛用于工业、等离子物理、材料科学、放射性研究、生物和医学的瞬态过程研究。

脉冲X光机可提供时间很短而强度很大的脉冲X射线，是实现闪光照相的理想工具。而脉冲X射线管作为脉冲X光机的负载，是脉冲X光机的关键部件。脉冲X光机的高压脉冲源产生的高电压脉冲通过高压电缆传输到X射线管上时，激励X射线管产生脉冲X射线。

而现有的脉冲X射线管需要设置复杂的真空获得及测量系统，结构复杂；另外现有的脉冲射线管采用的阴阳极结构，未做优化设计，聚焦效果较差。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种脉冲X射线管。本发明通过在封装外壳内设置吸气片，就能够维持X射线管的高真空状态，而无需额外设置真空获得及测量系统，结构简单，提高了脉冲X光机的工程化水平。

本发明通过下述技术方案实现：

一种脉冲X射线管，包括阳极、阴极以及用于封装阳极和阴极的封装外壳，还包括设置在封装外壳内的吸气片；

所述吸气片和阳极均固定在阳极端；所述吸气片用于吸附X射线管每次放电后阴阳极挥发出的气体，以维持X射线管的高真空状态；所述阳极端连接高压端；

所述阴极固定在阴极端，所述阴极端连接地端；

所述封装外壳用于维持X射线管的高真空状态，并将X射线管的阳极端和阴极端相隔开。

本发明的X射线管工作原理为：当高压正极性脉冲作用在X射线管的阳极时，产生场致发射，从阴极产生的电子束经阴阳极间电场加速后，高速冲击阳极靶，产生轫致辐射X射线，X射线管内部设有吸气片，可以吸附X射线管每次放电后阴阳极挥发出的气体，从而维持X射线管的高真空状态。

优选的，本发明的阳极采用钨杆，钨杆前端采用圆锥形结构。本发明的阳极前端采用圆锥形结构可以起到很好的聚焦作用。

本发明的阴极采用单阴极结构或者双阴极结构，且阴极采用圆环且内环设置为刃边的结构，便于促进发射电流的建立。其中，单阴极结构简单，焦点小；相对于单阴极结构，多阴极结构相对复杂，焦点相对较大，但是多阴极结构使得电流在阳极锥形结构的整个表面分布更均匀，输出剂量更高，且阳极使用寿命更高。

优选的，本发明的阴极采用一个不锈钢圆环，且所述圆环的内环设置为刃边。

优选的，本发明的阴极采用两个不锈钢圆环，所述圆环的内环设置为刃边，且所述两个不锈钢圆环的结构相同。

优选的，本发明的封装外壳采用但不限于玻璃封装外壳。

优选的，本发明的封装外壳采用但不限于陶瓷封装外壳。