x射线源、高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件制造技术

本发明专利技术涉及x射线源、高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件。具体地，一种电子束设备，包括：真空外壳；以及电子束发生器，所述电子束发生器被安装在所述真空外壳中，所述电子束发生器包括高电压电极以及被安装在所述高电压电极处以便产生电子束的电子发射源，其中：所述电子束发生器还包括被安装在所述电子束发生器内的控制模块；所述电子束设备还包括相对于所述真空外壳的壁而安装的远程模块；所述控制模块包括光电探测器和光电发射器中的一个；所述远程模块包括所述光电探测器和所述光电发射器中的另一个；所述光电探测器被放置为接收由所述光电发射器发射的光；所述电子束设备还包括被布置在所述光电探测器与所述光电发射器之间的光学路径中、用于覆盖所述光电探测器和所述光电发射器中的一个的透明传导屏蔽体。

【技术实现步骤摘要】
x射线源、高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件本申请为分案申请，其原申请是于2015年11月10日(国际申请日为2014年3月12日)向中国专利局提交的专利申请，申请号为201480026566.X，专利技术名称为“x射线源、高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件”。
本专利技术涉及一种x射线源，并且更具体而言涉及针对所述x射线源的高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件。
技术介绍
x射线成像对于研究、工业应用以及医学应用是一种宝贵工具。通过利用x射线辐射来照射靶对象并通过对透射通过该对象的x射线进行探测，可以获得该对象的内部结构的图像。该图像容许识别出对象中使x射线的通过相对较多地衰减的那些部分以及使x射线的通过相对较少地衰减的那些部分。通常，较密集的材料以及包含有高比例的高原子序数的原子或离子的那些材料会倾向于相对较大程度地阻碍x射线的通过。此外，x射线在靶对象中行进的总路径长度越长，衰减程度越大。因此，x射线成像除了提供结构信息之外，还可以提供关于对象的组分的信息。此外，通过相对于源-探测器系统来旋转靶对象，或反之亦然，以不同角度获得关于对象的一系列x射线图像，并且应用计算机重构技术，可以确定对象的3D体积图。该图容许重构出对象的以更大或更小程度衰减x射线的那些体积部分，并因此容许在3D中确定关于对象的内部结构和组分的信息。该3D重构被称为计算机断层扫描成像或CT成像。该x射线成像技术在工业产品和研究样品的无损试验中尤其重要。例如，对涡轮叶片进行成像容许确定铸造缺陷，而对考古遗物进行成像容许确定遗物的结构和组分，即使当对象被腐蚀或者被包覆在沉积的沉积物中时。例如，该技术在公知为Antikythera机械装置的古老的Corinthian模拟计算机的内部结构的确定上已经是极其重要的，甚至通过大量的矿物沉积。然而，使x射线能够在对对象的内部结构进行分析上是有利的的属性，即致密物质对x射线的部分衰减，也存在关于其效用的技术限制。更具体而言，如果对象尺寸很大或者包含大量的不透射线或射线不能透射的材料(为呈现出相对高的每单位x射线辐射路径长度的衰减的材料)，那么已穿过对象的x射线束可能被衰减到使得记录的图像中的对比度或信噪比为差的程度，并因此不能可靠地确定内部结构或组分。在衰减仅是适度的情况下，增加通过对象的总x射线通量可以产生在探测器处的信噪比和对比度上的提高。然而，在对象很大或者极其不透射以致入射在对象上的较大比例的x射线都无法完全透射对象而是在对象内部被吸收的情况下，需要不同的解决方案。x射线光子在被吸收前典型地穿透的距离(“穿透深度”)随着x射线光子能量而增加。因此，高x射线光子能量的x射线源(特别是达到300keV或更高)的产生实现了对较大和较密集的对象的有用的x射线成像。然而，商业上还未生产出实用的适当高能量的x射线源。因此，本领域需要一种可以在高达500keV以及更高的能量下工作并且适合于用于商业x射线应用以及研究方面的x射线应用(诸如，计算机断层扫描(CT))的x射线源。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种用于x射线源的高电压发生器，该发生器包括：输出电极；第一电压倍增器；第二电压倍增器；以及屏蔽电极，该屏蔽电极被设置为至少部分围绕输出电极；其中，第二电压倍增器的输出端电连接到输出电极；第一倍增器的输出端电连接到第二电压倍增器的输入端；并且屏蔽电极电连接到第二电压倍增器的输入端。在一个实施例中，屏蔽电极实质上包围输出电极。在一个实施例中，屏蔽电极周向地包围输出电极。在一个实施例中，屏蔽电极具有发射孔口以容许来自安装在输出电极处的电子发射源的电子的发射。在一个实施例中，发生器还包括具有第一端部和第二端部的延长绝缘套管，其中：第一电压倍增器和第二电压倍增器被设置在套管内；输出电极被提供在套管的第二端部处；并且屏蔽电极从套管的介于套管的第一端部与第二端部之间的区域延伸。在一个实施例中，发生器还包括：第三电压倍增器；以及辅助屏蔽电极，该辅助屏蔽电极被设置为至少部分围绕屏蔽电极，其中：第三电压倍增器的输出端电连接到第一电压倍增器的输入端；并且辅助屏蔽电极电连接到第一电压倍增器的输入端。在一个实施例中，发生器被布置为在至发生器的输入端与输出电极之间生成至少500kV的DC电位差，优选地至少750kV的DC电位差。在一个实施例中，第一电压倍增器和第二电压倍增器以及可选地第三电压倍增器中的每一个电压倍增器被布置为在各自的输入端与输出端之间产生至少150kV，优选地200kV，最优选地300kV。在一个实施例中，其中，第一电压倍增器和第二电压倍增器以及可选地第三电压倍增器中的每一个电压倍增器是Cockroft-Walton电压倍增器。在一个实施例中，发生器还包括提供在第一电压倍增器的输出端与第二电压倍增器的输入端之间的一个或多个浪涌电阻器，以及可选地，一个或多个另外的浪涌电阻器提供在第三电压倍增器的输出端与第一电压倍增器的输入端之间。在一个实施例中，发生器还包括提供在第二电压倍增器的输出端与输出电极之间的一个或多个浪涌电阻器。根据第二方面，提供了一种电子束发生器，包括：第一方面的实施例的高电压发生器；安装在输出电极处的电子发射源。在一个实施例中，电子发射源是被加热的灯丝。在一个实施例中，电子束发生器还包括被设置为包围输出电极和屏蔽电极的真空外壳。根据第三方面，提供了一种x射线枪，包括：第二方面的实施例的电子束发生器；以及被放置为受电子束的照射的x射线发射靶。根据第四方面，提供了一种电子束设备，包括：真空外壳；以及电子束发生器，该电子束发生器被安装在真空外壳中，电子束发生器包括高电压电极以及被安装在高电压电极处以产生电子束的电子发射源，其中：电子束发生器还包括被安装在电子束发生器内的控制模块；电子束设备还包括相对于真空外壳的壁而安装的远程模块；控制模块包括光电探测器和光电发射器中的一个；远程模块包括光电探测器和光电发射器中的另一个；光电探测器被放置为接收由光电发射器发射的光；电子束设备还包括被设置在光电探测器与光电发射器之间的光学路径的、用于覆盖光电探测器和光电发射器中的一个的透明传导屏蔽体。在一个实施例中，透明屏蔽体被布置在高电压电极处并且电连接到该高电压电极，并且控制模块被安装在高电压电极内。在一个实施例中，透明屏蔽体被布置在真空外壳的壁处，并且电连接到真空外壳的壁。在一个实施例中，传导反射镜被放置于透明屏蔽体与光电探测器和光电发射器中未被透明传导屏蔽体覆盖的另一个之间的光学路径中。在一个实施例中，传导反射镜被放置于高电压电极处或高电压电极内，并且电连接到高电压电极。在一个实施例中，传导反射镜放置于真空外壳的壁处或真空外壳的壁外，并且电连接到真空外壳的壁。在一个实施例中，透明传导屏蔽体形成在真空外壳的壁或者高电压电极的壁处的真空屏障的部分。在一个实施例中，提供了从透明传导屏蔽体的一侧到透明传导屏蔽体的另一侧的流动路径，以均衡一侧与另一侧之间的压强。在一个实施例中，透明传导屏蔽体包括透明基板，该透明基板具有在透明基板上提供的透明传导层。在一个实施例中，透明传导层是图案化的传导层。在一个实施例中，透明传导层是传导膜。在一个实施例中，透明传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子束设备，包括：真空外壳；以及电子束发生器，所述电子束发生器被安装在所述真空外壳中，所述电子束发生器包括高电压电极以及被安装在所述高电压电极处以便产生电子束的电子发射源，其中：所述电子束发生器还包括被安装在所述电子束发生器内的控制模块；所述电子束设备还包括相对于所述真空外壳的壁而安装的远程模块；所述控制模块包括光电探测器和光电发射器中的一个；所述远程模块包括所述光电探测器和所述光电发射器中的另一个；所述光电探测器被放置为接收由所述光电发射器发射的光；所述电子束设备还包括被布置在所述光电探测器与所述光电发射器之间的光学路径中、用于覆盖所述光电探测器和所述光电发射器中的一个的透明传导屏蔽体。

【技术特征摘要】
2013.03.15 GB 1304870.7;2013.03.15 US 61/787,9301.一种电子束设备，包括：真空外壳；以及电子束发生器，所述电子束发生器被安装在所述真空外壳中，所述电子束发生器包括高电压电极以及被安装在所述高电压电极处以便产生电子束的电子发射源，其中：所述电子束发生器还包括被安装在所述电子束发生器内的控制模块；所述电子束设备还包括相对于所述真空外壳的壁而安装的远程模块；所述控制模块包括光电探测器和光电发射器中的一个；所述远程模块包括所述光电探测器和所述光电发射器中的另一个；所述光电探测器被放置为接收由所述光电发射器发射的光；所述电子束设备还包括被布置在所述光电探测器与所述光电发射器之间的光学路径中、用于覆盖所述光电探测器和所述光电发射器中的一个的透明传导屏蔽体。2.根据权利要求1所述的电子束设备，其中，所述透明传导屏蔽体被布置在所述高电压电极处并且电连接到所述高电压电极，并且所述控制模块被安装在所述高电压电极内。3.根据权利要求1所述的电子束设备，其中，所述透明传导屏蔽体被布置在所述真空外壳的壁处，并且电连接到所述真空外壳的所述壁。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电子束设备，其中，传导反射镜被放置于所述透明传导屏蔽体与所述光电探测器和所述光电发射器中未被所述透明传导屏蔽体覆盖的另一个之间的光学路径中。5.根据权利要求4所述的电子...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·哈德兰德，
申请(专利权)人：尼康计量公众有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE