防止在冷阴极X射线源测试与老化过程中持续打火的方法技术

本发明专利技术涉及电子发射领域。本发明专利技术提供了一种防止在冷阴极X射线源测试与老化过程中持续打火的方法，其包括通过所述栅极高压及脉冲驱动单元把加载在所述三极式X射线源的所述栅极与所述阴极之间的持续高压调节为脉冲式高压，以降低打火时所述阴极与所述栅极之间的过长的接触时间；当打火现象产生时，所述真空腔内的残余气体发生电离，导致所述真空度急剧上升时，所述真空环境监测单元检测到所述真空腔内的真空度的变化情况，并反馈给所述控制平台，再由所述控制平台的上位机软件判断本次打火是否超过所述阴极的承受范围。该方法可以实现阴极测试与老化过程的自动控制，并避免阴极老化过程中持续打火导致的阴极损坏，具有较强的实用性。

X ray source device

The invention relates to the field of electron emission. The present invention provides a X ray source device. The X ray source device comprises a three pole type X ray source, a vacuum cavity, a vacuum pump unit, an anode high voltage power supply, a grid high voltage and pulse drive unit, a vacuum environment monitoring unit and a control platform. A type X X-ray source is disposed in a vacuum chamber, a type X ray source cathode, grid and anode. The anode high voltage power supply and the gate high-voltage and pulse driving unit are respectively connected to the anode and the grid of the three pole type X ray source through the true cavity flange, and the cathode of the three pole type X ray source is grounded. The vacuum monitoring unit and the vacuum pump unit are respectively connected to the vacuum chamber through different flanges. The device can realize the automatic control of the cathode test and aging process, and avoid the cathode damage caused by the continuous ignition during the aging of the cathode, so the utility model has stronger practicability. The invention also provides a method for preventing the continuous ignition of the cold cathode X ray source during testing and aging.

【技术实现步骤摘要】
X射线源装置
本专利技术总体上涉及电子发射领域，更具体地涉及X射线源装置以及利用其防止在冷阴极X射线源测试与老化过程中持续打火的方法。
技术介绍
X射线源作为计算机断层扫描(ComputedTomography，CT)系统的关键核心部件之一，在一定程度上决定CT系统成像方式与成像性能。传统的X射线源采用热阴极作为电子源，由热电子发射方式产生电子束，在强电场作用下加速轰击阳极靶，通过电子的韧致辐射产生X射线。热阴极由于工作温度高、功耗大等原因，不利于X射线源的小型化和单个X射线源内集成多个阴极。而且，热电子发射时间的延长性，导致传统X射线源难以实现高时间分辨和可编程的X射线发射。采用冷阴极的场致发射X射线源，通过场致电子发射的方式产生电子束，场致发射阴极工作温度低、功耗小，易于集成。同时，由于场致电子发射不存在时间延迟性，采用冷阴极的场致发射X射线源可实现高时间分辨和可编程X射线发射。冷阴极作为一种新型阴极材料，同样存在发射电流稳定性和高压打火问题，因此需要开发一套针对阴极测试与老化阶段的场发射X射线源装置。现有的冷阴极测试与老化装置分为两种，一种真空腔采用开放式，外加真空泵维持真空环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线源装置，其特征在于：其包括三极式X射线源、真空腔、真空泵机组、阳极高压电源、栅极高压及脉冲驱动单元、真空环境监测单元和控制平台，并且所述三极式X射线源设置于所述真空腔内，由阴极、栅极和阳极组成，并且所述阳极高压电源经所述真空腔的第一法兰连接至所述三极式X射线源的所述阳极，所述栅极高压及脉冲驱动单元经经所述真空腔的第二法兰连接至所述三极式X射线源的所述栅极，所述三极式X射线源的所述阴极接地，所述真空环境监测单元经所述真空腔的第三法兰连接至所述真空腔，所述真空泵机组经所述真空腔的第四法兰连接至所述真空腔，所述控制平台经通讯线缆分别连接至所述阳极高压电源、所述真空环境监测单元和所述栅极高压...

【技术特征摘要】
1.一种X射线源装置，其特征在于：其包括三极式X射线源、真空腔、真空泵机组、阳极高压电源、栅极高压及脉冲驱动单元、真空环境监测单元和控制平台，并且所述三极式X射线源设置于所述真空腔内，由阴极、栅极和阳极组成，并且所述阳极高压电源经所述真空腔的第一法兰连接至所述三极式X射线源的所述阳极，所述栅极高压及脉冲驱动单元经经所述真空腔的第二法兰连接至所述三极式X射线源的所述栅极，所述三极式X射线源的所述阴极接地，所述真空环境监测单元经所述真空腔的第三法兰连接至所述真空腔，所述真空泵机组经所述真空腔的第四法兰连接至所述真空腔，所述控制平台经通讯线缆分别连接至所述阳极高压电源、所述真空环境监测单元和所述栅极高压及脉冲驱动单元。2.根据权利要求1所述的X射线源装置，其特征在于：所述栅极高压及脉冲驱动单元包括栅极高压电源和脉冲驱动单元，且所述脉冲驱动单元的第一端与所述真空腔连接，第二端与所述栅极高压电源连接，并且第三端与所述控制平台连接；所述栅极高压电源的一端与所述脉冲驱动单元的第二端连接，而所述栅极高压电源的另一端与所述控制平台连接。3.根据权利要求2所述的X射线源装置，其特征在于：所述阴极为生长在金属衬底上的碳纳米管，所述栅极为定制栅网，所述栅极与所述阴极之间的距离介于100μm和200μm之间，所述阳极采用具有一定倾角的钨靶，所述阳极与所述栅极之间的距离介于3厘米和8厘米之间；并且通过所述真空泵机组维持所述真空腔内的真空度介于10-6Pa与10-4Pa之间。4.根据权利要求3所述的X射线源装置，其特征在于：所述栅极与所述阴极之间的距离为100μm，所述倾角介于10度和15度之间，所述真空度为10-5Pa，所述阳极与所述栅极之间的距离为5厘米。5.根据权利要求1所述的X射线源装置，其特征在于：所述脉冲驱动单元采用自行设计的电路，包括低压脉冲驱动模块和高压切换模块，所述低压脉冲驱动模块用于产生高压切换模块的驱动信号，所述高压切换模块用于把所述栅极高压电源持续输出高压调节为脉冲式输出；所述阴极经所述真空腔引出后接地。6.根据权利要求1所述的X射线源装置，其特征在于：所述真空泵机组由前级机械泵和...

【专利技术属性】
技术研发人员：石伟，梁栋，洪序达，胡战利，蒋昌辉，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44