本發(fā)明涉及場發(fā)射x射線管技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有高真空的場發(fā)射x射線管。

背景技術(shù)：

在碳納米材料場發(fā)射x射線管工作過程中，陰極場發(fā)射在電場的輔助下發(fā)射大量的電子，經(jīng)由高壓電場的加速作用，電子以高速撞擊由陽極靶金屬由于材料在高能量的電子轟擊下，電子的能量會轉(zhuǎn)給靶材原子，其中大部分能量轉(zhuǎn)換成熱能，使靶材局部區(qū)域的溫度提高，僅有小部分能量轉(zhuǎn)換成x射線。如果電流太大，或是管球發(fā)射工作時間累積熱量高，會使陽極靶材料直接地從固體轉(zhuǎn)到氣體(升華),

這種蒸發(fā)迅速降低管子內(nèi)部超高真空的純度。超高真空失純的結(jié)果導(dǎo)致是x射線管不能經(jīng)受住陰極電子流和陽極靶之間高電壓差。x射線管開始短路，或發(fā)生電弧，進而蒸發(fā)更多的氣體，依次降低更多的真空純度，并最終導(dǎo)致x射線管不能再運行。另外由于碳納米材料在成長過中，可能會存有大量的氫氣、水氣、氧氣等，在高真空的管球內(nèi)逐漸釋放出這些氣體，造成真空度下降。所以陽極靶材的升華與陰極納米材料儲存氣體的釋放，都會降低x射線管的真空度與使用壽命。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種使用壽命長的具有高真空的場發(fā)射x射線管。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種具有高真空的場發(fā)射x射線管，包括真空罩體和氣體吸附薄膜，所述真空罩體內(nèi)的一端設(shè)有陰極場發(fā)射組件，所述真空罩體的另一端設(shè)有陽極靶，所述陰極場發(fā)射組件內(nèi)設(shè)有用于場發(fā)射的碳納米材料，所述碳納米材料與所述陰極場發(fā)射組件電性連接，所述氣體吸附薄膜設(shè)在陰極場發(fā)射組件表面和/或陽極靶表面，所述陰極場發(fā)射組件和陽極靶均設(shè)有針腳，所述陰極場發(fā)射組件和陽極靶的針腳部分位于真空罩體外。

進一步的，所述氣體吸附薄膜為金屬復(fù)合物薄膜。

進一步的，所述氣體吸附薄膜為含ni或zr的金屬復(fù)合物薄膜。

進一步的，所述氣體吸附薄膜的厚度為0.1um——100um。

進一步的，所述陰極場發(fā)射組件為陰極座。

進一步的，所述陰極場發(fā)射組件包括陰極座和陰極罩，所述陰極罩罩設(shè)在陰極座上，所述碳納米材料設(shè)在陰極座上，所述陰極座與所述碳納米材料電性連接，所述氣體吸附薄膜設(shè)在所述陰極聚蓋板表面。

進一步的，所述氣體吸附薄膜設(shè)通過濺鍍方式涂覆在陰極場發(fā)射組件表面和/或陽極靶表面。

本發(fā)明具有高真空的場發(fā)射x射線管，內(nèi)設(shè)氣體吸附薄膜，用以吸收靶材的升華、玻璃管壁、電極組件、碳納米材料所釋放的氣體，提高真空罩體內(nèi)的真空度，延長了x射線管的使用壽命。無過多的零部件，節(jié)省空間。

附圖說明

圖1是本發(fā)明具有高真空的場發(fā)射x射線管的較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明具有高真空的場發(fā)射x射線管的另一較佳實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

實施例1

如圖1所示，本發(fā)明具有高真空的場發(fā)射x射線管的較佳實施方式包括真空罩體1和氣體吸附薄膜2，所述真空罩體1內(nèi)的一端設(shè)有陰極場發(fā)射組件，所述真空罩體1的另一端設(shè)有陽極靶4，所述陰極場發(fā)射組件和陽極靶4均設(shè)有針腳，所述陰極場發(fā)射組件和陽極靶4的針腳部分位于真空罩體1外。所述陰極場發(fā)射組件內(nèi)設(shè)有用于場發(fā)射的碳納米材料5，所述碳納米材料5與所述陰極場發(fā)射組件電性連接，所述氣體吸附薄膜2設(shè)在陰極場發(fā)射組件表面和陽極靶4表面。所述陰極場發(fā)射組件為陰極座3，即氣體吸附薄膜2設(shè)在陰極座3的表面。

所述氣體吸附薄膜2為金屬復(fù)合物薄膜，如此能有效的吸收陽極靶4靶材的升華、真空罩體1、電極組件、碳納米材料5所釋放的氣體，所述金屬復(fù)合物薄膜含有ni或zr，提高對氫氣及水氣的吸附能力。所述氣體吸附薄膜2的厚度為0.1um——100um，便于控制成本；因氣體吸附薄膜2主要依靠其表面來吸收氣體，故氣體吸附薄膜2太薄作用不夠明顯，氣體吸附薄膜2太厚不能有效的吸收更多的氣體。所述氣體吸附薄膜2通過濺鍍的方式涂覆在陰極座3表面和陽極靶4表面上，增加氣體吸附薄膜2的表面積，使其能吸收更多的氣體。

當氣體分子碰撞到氣體吸附薄膜時，氣體通過范德華力(物理吸附)和剩余價力(化學(xué)吸附)被吸附到氣體吸附薄膜的表面上；然后表面吸附的氣體，具有較大的表面遷移率，它可以迅速地在整個表面上擴散開來。隨著表面擴散的進行，在一定的條件下，表面吸附的氣體將進一步向吸氣金屬內(nèi)部進行體擴散，其主要形式體現(xiàn)于：①深入金屬表面凹陷或損傷部位；②浸入晶界之間；③擴散到結(jié)晶本身的缺陷之中；④和金屬化合成金屬間化合物；⑤和金屬形成固溶體，從而穩(wěn)定的吸附在薄膜上。

實施例2

本實施例與實施例1不同之處在于：陰極場發(fā)射組件結(jié)構(gòu)不同以及氣體吸附薄膜2設(shè)在了陰極場發(fā)射組件上。

所述陰極場發(fā)射組件包括陰極座3和陰極罩6，所述陰極罩6罩設(shè)在陰極座3上，所述碳納米材料5設(shè)在陰極座3上，所述陰極座3與所述碳納米材料5電性連接，所述氣體吸附薄膜2設(shè)在陰極聚蓋板表面。陰極罩6用于增加陰極的平整度并且具有聚焦的作用。

在其它實施方式中，還可只在陽極靶4的表面上設(shè)氣體吸附薄膜2，也可以在陽極靶4與陰極場發(fā)射組件相對的端面上設(shè)氣體吸附薄膜2。

以上僅為本發(fā)明的實施方式，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)，直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理在本發(fā)明的專利保護范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有高真空的場發(fā)射X射線管。所述具有高真空的場發(fā)射X射線管包括真空罩體和氣體吸附薄膜，所述真空罩體內(nèi)的一端設(shè)有陰極場發(fā)射組件，所述真空罩體的另一端設(shè)有陽極靶，所述陰極場發(fā)射組件內(nèi)設(shè)有用于場發(fā)射的碳納米材料，所述碳納米材料與所述陰極場發(fā)射組件電性連接，所述氣體吸附薄膜設(shè)在陰極場發(fā)射組件表面和/或陽極靶表面，所述陰極場發(fā)射組件和陽極靶均設(shè)有針腳，所述陰極場發(fā)射組件和陽極靶的針腳部分位于真空罩體外。本發(fā)明具有高真空的場發(fā)射X射線管使用壽命長。

技術(shù)研發(fā)人員：黃世耀;林及人
受保護的技術(shù)使用者：重慶涌陽光電有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.02
技術(shù)公布日：2017.09.22