【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及x射线管，尤其涉及一种微型高压透射式x射线陶瓷管。
技术介绍
1、x射线管为x射线发生装置，其产生的x射线可用于物体内部无损检测，在医疗、科研领域、材料分析等领域得到普遍应用。随着时代的进步，社会的发展，在现代化建设中，便携式安检及野外随机使用的小型携带式x射线分析仪器最为重要，便携手持式安检设备需要小型x射线管，目前已知的x射线管技术已无法实现小体积便携的应用，传统的x射线管体积都比较大，而且电压也局限于70kv以下，对于有一些重要的应用要求使用比适合于手持使用的当前一代紧凑型x射线源中产生的x射线能量更高的x射线能量。
2、这些包括对某些材料深处的元素的精确识别和量化，以及某些重元素(例如，铅和镉)的识别、薄片金属壳体(如车门或金属储物柜)内部物体的成像、和众多医疗和牙科成像应用。这些应用为了x射线产生，通常要求使用更高电压源(例如80至200kv)体积大在设备和仪器的结构设计，此设计中需要较大的空间，为结构设计的小型化，必需要设计缩小x射线管的体积。所以满足需要对现有技术以及陈旧技术的革新，专利技术一种微型高压透射式x射线陶瓷管。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种微型高压透射式x射线陶瓷管，该陶瓷管解决了现有技术中无法实现小体积大电压的问题，合理化结构布局，材质选择，在保持较高电压的情况下缩短了x射线管的体积，绝缘和散热性好，易于生产。
2、为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种微型高压透射
4、所述阴极组件包括芯柱组件、阴极座、吸气剂、灯丝和聚焦头，所述阴极座密封焊接在陶瓷管的上端管口，所述聚焦头密封焊接在阴极座内，且下端延伸至上端管口内，所述芯柱组件密封插装在聚焦头内，所述灯丝安装在芯柱组件下端并位于聚焦头的延伸段内；
5、所述芯柱组件包括芯柱可伐套、芯柱陶瓷片、一对芯柱和排气管，所述芯柱可伐套密封焊接于聚焦头内，所述芯柱陶瓷片密封垫设在芯柱可伐套底部，一对芯柱和排气管均固定插装在芯柱可伐套上，一对芯柱的下端延伸至聚焦头的延伸段内，所述灯丝两端与一对芯柱电性连接，所述吸气剂置于芯柱可伐套底部；
6、所述阳极组件包括阳极座、靶片、靶片座和阳极管，所述阳极座密封焊接在陶瓷管的下端管口，所述靶片座焊接在阳极座中部，所述靶片安装在靶片座内，所述阳极管固定安装在阳极座内侧，且位于下端管口内，所述灯丝、聚焦头、阳极管、靶片和透射式窗口的中心均处于同一轴线上；
7、所述阳极座的底部设有平行对应靶片的透射式窗口，所述靶片的内表面镀有金属膜钨；
8、所述陶瓷管的内表面镀有绝缘膜，镀膜作用有起到高阻导通的作用，表面电阻率范围在10^9-10^14ohm,镀层防电击穿提高耐压值。导出静电荷的垒积，避免放电产生多次电子及雪崩效应。
9、优选地，所述靶片为钛、铍、金刚石中的任意一种。
10、优选地，所述靶片为铍片。
11、优选地，所述阴极座上开设有安装口，所述聚焦头由聚焦端和套装端组成，所述套装端密封套设在安装口内，所述芯柱组件密封套装于套装端内，所述聚焦端延伸至上端管口内，所述灯丝位于聚焦端内。
12、优选地，所述陶瓷管的外径在ø12mm-ø25mm，长度在30mm-50mm，陶瓷管的材质为99瓷。
13、优选地，所述阴极座上套装有阴极散热器，所述阳极座上套装有阳极散热器，所述阴极散热器为散热套，所述散热套套设在阴极座和上端管口上，散热套的内壁贴于阴极座，所述阳极散热器为散热底托，所述散热底托包裹阳极座，且中部抵触靶片的边缘，用于将靶片和阳极座的热量导出。
14、优选地，所述金属膜钨厚度为2µm-18µm。
15、优选地，所述一对芯柱的上端均电性连接阴极引线，所述阳极座电性连接阳极引线，采用双极高压设计，正高压+v=35-100kv，负高压-v=-35--100kv，缓解单极高压绝缘压力。
16、优选地，所述绝缘膜为氧化铬，所述绝缘膜采用真空离子溅射镀膜装置镀膜。
17、本专利技术还公开了真空离子溅射镀膜装置，包括底座，所述底座上固定安装有密封罩，所述密封罩的罩口盖设有密封盖，所述底座的中心固定安装有竖向的安装筒，所述安装筒上套装有靶材筒，所述底座上安装有可带动靶材筒转动的旋转组件，底座上还安装有用于放置陶瓷管的转盘，所述安装筒的一侧嵌装有贴于靶材筒内壁的阴极板，所述密封罩对应阴极板的一侧内壁安装有阳极板，所述安装筒内还安装有磁控组件，密封罩的顶部还连接有真空管和氩气管。
18、本专利技术的有益效果为：
19、1.射线管外壳使用99瓷陶瓷壳体，陶瓷管相比玻璃管绝缘性能更能有效阻止电流通过，减少漏电和电子击穿等问题的发生，陶瓷管内壁镀有一层绝缘膜，镀膜作用有起到高阻导通的作用，表面电阻率范围在10^9-10^14ohm，镀层防电击穿提高耐压值，导出静电荷的垒积，避免放电产生多次电子及雪崩效应，能够导走积累的二次电子，避免二次电子产生电弧造成的氧化，提高耐高压性能。
20、2.合理化结构布局和材质选择，设计管径和管长，缩短了x射线管的体积和射线管的外形尺寸：外径ø12mm-ø25mm,长度30mm-50mm,目前做到国内最小且电压较高x射线管，电压≤180kv,顺应市场便携及手持式仪器需要。
21、3.窗口为透射式窗口，体积更小，电子能量更强，成像效果更佳，电子出束角度更广（宽幅可以达到60度-105度），靶片与透射式窗口平行设计，有利于x射线管设计得更短，体积更小，有利于便携式x射线仪集成。
22、4.采用双极高压设计，正高压+v=35-100kv，负高压-v=-35--100kv，缓解单极高压绝缘压力。
23、5.阳极的靶片采用铍单面离子溅射镀钨膜技术，金属膜钨镀层可控厚度2µm-18µm，合理产生较强能量的x射线，能够穿透靶片达到透射式端面发射，阴极灯丝发射端与阳极透射式窗口同心圆设计，x射线直线射出。
24、6.阴极和阳极均设置有散热器散热单元，能及时有效的传导电子束集中打在靶上的热量，有效保护铍和钨层的损坏风险，有利于x射线管寿命延长。
25、7.x射线陶瓷管的阴极组件和阳极组件设计成套装，方便与管体密封激光焊接，可靠性更高，生产效率更快。
26、8.绝缘膜采用真空离子溅射镀膜装置镀膜，陶瓷管可直接置于转盘上，密封罩内抽真空，通入氩气，阳极和阴极之间加上高压直流电，由于辉光放电产生的电子激发惰性气体产生氩气正离子，正离子向靶材高速运动，将靶材原子轰出，利用磁控组件控制方向将其沉积在陶瓷管上形成薄膜，靶材筒转动耗材均匀，陶瓷管转动能够实现一圈内表面均匀的镀膜，使用便捷，镀膜速度快。
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1.一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，包括陶瓷管（1），所述陶瓷管（1）的上下两端分别安装有阴极组件（2）和阳极组件（3）；
2.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述靶片（303）为钛、铍、金刚石中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述靶片（303）为铍片。
4.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述阴极座（202）上开设有安装口，所述聚焦头（203）由聚焦端和套装端组成，所述套装端密封套设在安装口内，所述芯柱组件（201）密封套装于套装端内，所述聚焦端延伸至上端管口内，所述灯丝（206）位于聚焦端内。
5.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述陶瓷管（1）的外径在ø12mm-ø25mm，长度在30mm-50mm，陶瓷管（1）的材质为99瓷。
6.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述阴极座（202）上套装有阴极散热器（204），所述阳极座（3
7.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述金属膜钨厚度为2µm-18µm。
8.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述一对芯柱（2013）的上端均电性连接阴极引线（4），所述阳极座（304）电性连接阳极引线（5），采用双极高压设计，正高压+V=35-100KV，负高压-V=-35--100KV，缓解单极高压绝缘压力。
9.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述绝缘膜（101）为氧化铬，所述绝缘膜（101）采用真空离子溅射镀膜装置镀膜。
10.根据权利要求9所述的一种微型高压透射式X射线陶瓷管，其特征在于，所述真空离子溅射镀膜装置包括底座（6），所述底座（6）上固定安装有密封罩（7），所述密封罩（7）的罩口盖设有密封盖（8），所述底座（6）的中心固定安装有竖向的安装筒（13），所述安装筒（13）上套装有靶材筒（19），所述底座（6）上安装有可带动靶材筒（19）转动的旋转组件，底座（6）上还安装有用于放置陶瓷管（1）的转盘（14），所述安装筒（13）的一侧嵌装有贴于靶材筒（19）内壁的阴极板（17），所述密封罩（7）对应阴极板（17）的一侧内壁安装有阳极板（11），所述安装筒（13）内还安装有磁控组件（18），密封罩（7）的顶部还连接有真空管（9）和氩气管（10）。
...【技术特征摘要】
1.一种微型高压透射式x射线陶瓷管，其特征在于，包括陶瓷管（1），所述陶瓷管（1）的上下两端分别安装有阴极组件（2）和阳极组件（3）；
2.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式x射线陶瓷管，其特征在于，所述靶片（303）为钛、铍、金刚石中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式x射线陶瓷管，其特征在于，所述靶片（303）为铍片。
4.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式x射线陶瓷管，其特征在于，所述阴极座（202）上开设有安装口，所述聚焦头（203）由聚焦端和套装端组成，所述套装端密封套设在安装口内，所述芯柱组件（201）密封套装于套装端内，所述聚焦端延伸至上端管口内，所述灯丝（206）位于聚焦端内。
5.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式x射线陶瓷管，其特征在于，所述陶瓷管（1）的外径在ø12mm-ø25mm，长度在30mm-50mm，陶瓷管（1）的材质为99瓷。
6.根据权利要求1所述的一种微型高压透射式x射线陶瓷管，其特征在于，所述阴极座（202）上套装有阴极散热器（204），所述阳极座（304）上套装有阳极散热器（302），所述阴极散热器（204）为散热套，所述散热套套设在阴极座（202）和上端管口上，散热套的内壁贴于阴极座（202），所述阳极散热器（302）为散热底托，所述散热底托包裹阳极座（304），且中部抵触靶片（303）的边缘，用于将靶片（...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐天权，王炳，
申请(专利权)人：爱克斯瑞真空技术苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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