用于生成短时Ｘ射线脉冲的Ｘ射线单元，包括一个Ｘ射线管（１０），其具有一个热电阴极（１２）和一个阳极（１６），还包括一个Ｘ射线发生器，其具有用于生成高压脉冲的第一电路（２２，２０，１８），所述高压脉冲被加到阳极（１６）上从而生成Ｘ射线脉冲，其特征在于Ｘ射线发生器包含一个第二电路（２６），通过第二电路将不足以生成Ｘ射线（３０）的低压固定加在阳极（１６）上，并对Ｘ射线管（１０）预热。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种生成短时X射线脉冲的X射线单元。该X射线单元包括一个具有热电阴极和阳极的X射线管，还包括一个X射线发生器，其带有用于生成高压脉冲的第一电路，所述高压脉冲可以加到阳极上以生成X射线脉冲。本专利技术还涉及一种用于检验传送装置上传送的容器的装置，所述容器例如为饮料瓶或手提箱或者旅行包。该检验装置具有一个带有开始所描述类型的X射线单元的成像装置。生成短时X射线脉冲的X射线单元由DE-C-3216733，US-A4947415以及WO94/23552已知。这些单元能生成极短的持续几个纳秒的X射线脉冲。使用专用的电容来生成高压脉冲，从而能够在极短的脉冲持续时间内将高压能量传送到阳极。由WO02/31857已知一种带有电子场致发射阴极的X射线单元，其通过将电子束聚焦在不同的阳极材料上能生成不同能量的X射线脉冲。由EP-A-1158842已知一种生成X射线脉冲的X射束发生器，固定加到阳极上的高压以及由阴极电流控制的栅极电压，使得在没有生成X射束的周期内没有电极能到达阳极。脉冲持续时间也由栅极电压控制。因此能够生成稳定的X射线脉冲。目前已知使用X射线来检验放在传送设备上移动经过成像装置的饮料瓶和行李。带有下行CCD摄像机的X射线图像增强器或转换器用作成像系统，记录下来的图像再传送给一个鉴定系统。通过X射线图像增强器中的表面传感器能够同时大量降低射线能量以及X射线脉冲的功率输入。但是由于X射线照射目标的移动，图像轮廓不是很清晰。如果使用其他传感器，例如线传感器，则必须使全部能量持续可用，也就是即使当光路中没有测试目标时。结果是首先需要释放高辐射能量，其次还需要高功率输入。因此考虑到辐射防护和装置的高连接负荷，需要昂贵的屏蔽和安全手段。构成本专利技术基础的目的是创建一个X射线单元，使其能够生成毫秒量级的X射线脉冲，并用相对较低的射线能量生成轮廓尽可能清晰的图像。根据本专利技术，用一开始描述类型的X射线单元来实现该目标，其中X射线发生器具有一个第二电路，通过该第二电路将低压固定加在阳极上。此处“低压”意指生成的大部分低能量X射线已经被X射线管的玻璃壁吸收的高压。因为低压是固定加到阳极上，实际上没有生成X射线，但是X射线管已经预热，因此X射线管能在任何时候很快地启动，并生成一个短时X射线脉冲。X射线管的操作模式是缓慢加热。第二电路是一个缓慢供电单元。开启高压时用保护二极管来保护所述缓慢供电单元。另一种可能生成高压脉冲的方法是使用Marx发生器。通常通过一个加热控制器用恒定的加热电流对阴极加热。该种类型的X射线单元尤其适用于物体检验装置，尤其是以不规则的传送间隔通过检验装置的容器，因为启动X射线管的启动阶段非常短，且基本上仅由电容器的放电曲线确定。成像过程中使用表面传感器，例如X射线图像增强器或转换器，能够有利地避免移动所引起的图像模糊。使用线传感器操作的成像过程中，例如用多个光电倍增管与闪烁晶体排成一行，其优点在于不需要固定可用的高电子束功率，也就是即使光路中没有需检验的物体时也不受影响。本专利技术中的X射线单元尤其适合用作技术申请DE-U-20217559.6中的X射束源(申请日2002年11月12日，标题“使用X射线测试填充容器的设备”)。下面结合附图描述本专利技术的实施例。其中附图说明图1X射线单元的电路图；图2Marx发生器的电路图；以及图3检验饮料瓶的装置，其中使用了图1中的X射线单元。根据图1的电路图，X射线管10的阴极12连接到加热控制器14。其保证阴极12具有恒定的加热电流。阳极16通过高压开关18连接到由高压供电单元22所充电的高压电容20。阳极16也通过保护二极管24连接到缓慢供电单元26。高压供电单元22对高压电容20的充电范围为20-60kV。关闭高压开关18，高压就加到X射线管10的阳极16上，从而生成X射线30。X射线管10通过一个缓慢供电单元26以缓慢加热模式操作，缓慢供电单元26产生大约5kV的电压，并始终允许大约1到10mA之间的直流电流流过X射线管10。因而X射线管10预热到它能立即启动的温度点，并当一旦关闭高压开关18时就生成X射线30。保护二极管24能保护缓慢供电单元26免受电容20的高压影响。除了高压供电单元22和高压电容20以及高压开关18，也可以使用图2中的Marx发生器。Marx发生器是一个电压倍增器，能产生脉冲高压。通过电阻34并联的n个电容33由电压源32充电。为了触发高压脉冲，电容33通过电子开关36串联。因此输出端38上有n倍电容电压。例如如果使用了5kV的电压源32和12个并联的电容33，所产生的高压脉冲是60kV。因此本实例中缓慢供电单元26可以用作电压源32。图3显示了检验饮料瓶40的装置，瓶子在传送装置42上传送，例如扁平链式传送带。传送装置42的一边是X射线管10，另一边是一个X射线图像转换器44，其后面放置了一个CCD摄像机46。如果所检验的饮料瓶40位于X射线管10和X射线图像转换器44之间，由光栅或电容传感器之类的装置产生一个触发信号。触发信号关闭了高压开关18，从而X射线管10生成一个脉冲式的X射线30。穿透过瓶子40之后，X射线击中X射线图像转换器44，并生成饮料瓶40的一幅图像。CCD摄像机46记录了该图像，并用已知的图像识别技术进行处理，从而识别出饮料瓶40内的掺杂物，例如玻璃裂纹。为了确保没有任何玻璃裂纹被玻璃瓶40底部凸起部分所遮蔽，X射线管10位于传送装置42的平面上方，并将X射线30例如以30度角从上方发射到容器底部，如上述技术申请DE-U-20217559.6中所描述(标题“使用X射线测试填充容器的设备”)。附图标记10 X射线管12 阴极14 加热控制器16 阳极18 高压开关20 高压电容22 高压供电单元24 保护二极管26 缓慢供电单元30 X射线40 饮料瓶32 电压源33 电容34 电阻36 开关38 输出端42 传送装置44 X射线图像转换器46 CCD摄像机权利要求1.用于生成短时X射线脉冲的X射线单元，包括一个X射线管(10)，其具有一个热电阴极(12)和一个阳极(16)，还包括一个X射线发生器，其具有用于生成高压脉冲的第一电路(22，20，18)，所述高压脉冲被加到阳极(16)上从而生成X射线脉冲，其特征在于X射线发生器包含一个第二电路(26)，通过第二电路将不足以生成X射线(30)的低压固定加在阳极(16)上，并对X射线管(10)预热。2.如权利要求1中所述的X射线单元，第一电路具有一个对高压电容(20)充电的高压供电单元(22)，它可以通过高压开关(18)加到阳极(16)上。3.如权利要求1中所述的X射线单元，其特征在于第二电路是一个Marx发生器。4.如权利要求3中所述的X射线单元，仅提供一个供电单元，它既产生固定的低压，又同时驱动Marx发生器产生高压。5.物体检验装置，具有一个X射线单元(10)以及借助于X射线(30)生成物体图像的成像装置(44，46)，其特征在于X射线单元(10)根据权利要求1到4中的一项来设计。全文摘要公开了一种用于生成短时X射线脉冲的X射线单元，包括一个X射线管(10)，它具有一个热电阴极(12)和一个阳极(16)，还包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：伯恩哈尔德·霍伊夫特，沃尔弗冈·伯尔斯特尔，
申请(专利权)人：霍伊夫特系统技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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