易洗净阴极组件、X射线管及制造方法与流程

本发明涉及x射线管，特别是涉及一种易洗净阴极组件、x射线管及制造方法。

背景技术：

1、x射线管是一种带电子发射源的高压高真空电子器件，电子发射源所在的阴极，其管内与管外的电极连接常见有两种方式，一种如现有专利(公开号：cn204271034u)所述的平板芯柱模式，但这种结构对于阴极重量较重的高kv等级射线管，仅通过电极丝与玻璃结合点的支撑具有支撑强度不够缺点，而且电极丝、玻璃与真空的三结合处容易发射电子，导致管内打火；

2、另一种如图1所示，现有技术中阴极组件的可伐法兰、玻璃与电极丝固定连接模式，1根或2根电极丝通过玻璃与可伐合金零件的内圈直接封接在一起，玻璃管壳与可伐合金零件的外圈封接在一起，整个阴极的重量通过外圈封接面支撑，解决了平板芯柱模式的支撑强度不足问题，通过可伐合金零件的内圈屏蔽，也能避免电极丝、玻璃与真空的三结合处发射电子问题。但这种模式，玻璃、电极丝与可伐合金零件内圈封接区域位于可伐合金零件内孔的尾端，形成了深径比(内孔深度相对于内孔直径)很大的盲孔，而且孔内还存在1根或2根电极丝。这导致电极丝、可伐零件和玻璃在火焰封接过程中产生的孔内氧化物很难酸洗去除，酸洗后的氧化物残渣也难以用超声波和人工清理等方式清洗干净，特别是孔内靠近封接处附近，残留的氧化物在x射线管使用时会释放气体，破坏管内真空；酸洗后氧化物残渣脱落进x射线管内部，形成可移动颗粒导致x射线管工作时的打火和击穿。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种易洗净阴极组件、x射线管及制造方法，无需对安装盘进行预氧化，能够在密封连接之前，完全清洗掉屏蔽杯、电极丝上的氧化层或氧化物残渣，避免氧化物破坏x射线管的管内真空度，避免氧化物引起x射线管打火和击穿现象，极大提高了易洗净阴极组件所属的x射线管可靠性与寿命。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种易洗净阴极组件，包括：

3、聚焦体，聚焦体具有沿自身轴向贯通的空腔；

4、具有中心孔的安装盘，安装盘位于所述空腔内并且固连于聚焦体，安装盘朝向管外非真空区的端面上具有延伸管部，延伸管部的管腔轴向连通于中心孔；

5、电子发射体，电子发射体位于所述空腔内并且设于安装盘；

6、屏蔽杯，屏蔽杯同轴套设于延伸管部内，屏蔽杯的杯底具有避让孔，屏蔽杯的开口朝向管外非真空区并且屏蔽杯的杯口沿密封连接于延伸管部的管口沿；延伸管部在其轴向的高度大于屏蔽杯的高度。

7、绝缘体，绝缘体密封填充于屏蔽杯的杯腔内；所述绝缘体填充于屏蔽杯内的厚度通常不少于3mm，优选为3-5mm、4-6mm、3-10mm。

8、电极丝，电极丝密封穿设于绝缘体并且间隙穿设于所述避让孔，电极丝位于管内真空区的一端电性连接于电子发射体并且位于管外非真空区的另一端用于电性连接供电电路；

9、其中，由屏蔽杯、绝缘体以及电极丝密封组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后，与安装盘气密密封组装。

10、优选地，所述易洗净阴极组件还包括屏蔽管，屏蔽管位于所述空腔内并且屏蔽管同轴套设在延伸管部外周处，屏蔽管的一管端密封设置于安装盘的一侧并且另一管端用于密封连接一x射线管的管口衔接结构，其中，由屏蔽管和管口衔接结构密接组装而成的屏蔽对接组件在完成氧化层清洗工艺之后，与安装盘气密密封组装。

11、优选地，所述屏蔽杯的杯腔的深径比不大于阴极组件清洗要求所对应的预设深径比。

12、优选地，所述屏蔽杯的杯口沿呈翻边结构。

13、优选地，所述延伸管部的管腔直径大于中心孔的直径。

14、优选地，所述安装盘由低饱和蒸汽压、耐高温的材料制成。

15、优选地，所述绝缘体、所述电极丝以及管外非真空区共同形成的管外三结合处和由屏蔽杯、绝缘体以及管外非真空区共同形成的管外三结合处均位于所述屏蔽杯的杯腔内。

16、优选地，所述屏蔽杯、绝缘体和管内真空区共同形成的管内三结合处和由电极丝、绝缘体和管内真空区共同形成的管内三结合处均位于安装盘的延伸管部内。

17、本发明还提供一种x射线管，包括：

18、真空管壳，所述真空管壳包括呈喇叭状的衔接管壳以及包围整个易洗净阴极组件的主体管壳；

19、所述易洗净阴极组件，易洗净阴极组件的安装盘间接密封连接于衔接管壳，即安装盘通过屏蔽管密封连接于衔接管壳。

20、x射线管的阳极组件(未图示)，阳极组件与真空管壳气密密封连接。

21、本发明还提供一种所述易洗净阴极组件的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

22、准备步骤：将屏蔽杯、电极丝、安装盘去油清洗处理后低温烘干；

23、将绝缘体清洗后烘干；

24、将安装盘进行去除氧化层处理；

25、封接步骤：将屏蔽杯、电极丝需要与绝缘体密封的区域预氧化处理后，将所述绝缘体熔融后与屏蔽杯和电极丝密封连接在一起以形成电极连接组件；

26、清洗步骤：将密接后的电极连接组件浸入酸液中对密接过程中在屏蔽杯和电极丝表面产生的氧化层进行酸洗剥离处理，然后对酸洗后的电极连接组件进行漂洗处理；

27、将漂洗处理后的电极连接组件放入盛有去离子水的超声波中进行超声波清洗处理，去除酸洗、漂洗后残留在电极连接组件表面的氧化物残渣；

28、将超声波清洗处理后电极连接组件脱水后烘干；

29、焊接步骤：将电极连接组件和安装盘气密焊接在一起。

30、优选地，将电极连接组件和安装盘在氮气或氩气的保护下，用激光焊或氩弧焊气密连接在一起。例如，将电极连接组件和安装盘在真空钎焊台中用钎料钎焊在一起；再例如，对屏蔽管和衔接管壳密封连接在一起后去除氧化层洗净的屏蔽对接组件，将屏蔽管与安装盘用激光焊或氩弧焊气密连接在一起。

31、优选地，所述制造方法还包括装配步骤：将聚焦体、电子发射体以及安装盘装配在一起。

32、如上所述，本发明的易洗净阴极组件、x射线管及制造方法，具有以下有益效果：由于绝缘体无需与安装盘的延伸管部密封连接，无需对安装盘的延伸管部进行预氧化，可以减少安装盘的延伸管部的氧化层的产生，从而减少因氧化物而导致的x射线管报废风险和打火或击穿风险。与此同时，由屏蔽杯、绝缘体以及电极丝密接组装而成的电极连接组件在完成氧化层清洗工艺之后，才能与安装盘密接组装。也就是说，该电极连接组件先设置为独立于安装盘的结构，在对其完成氧化层清洗工艺之后，与安装盘的延伸管部密封连接，从而清除屏蔽杯、电极丝上的氧化层或残留的氧化物，进一步减少因氧化物而导致的x射线管报废风险和打火或击穿风险。此外，屏蔽杯具有较小的深径比，而且屏蔽杯的开口朝向管外非真空区。如此设置，在上述电极连接组件与安装盘密封连接之前，对电极连接组件进行氧化层或氧化物清洗工艺，酸洗时酸液也比较容易进入电极连接组件的盲孔结构，从而侵蚀剥落电极连接组件在密封连接时所产生的氧化层，而且酸洗后超声波清洗剥落的氧化物残渣时，超声波清洗时清洗液能进入电极连接组件的盲孔结构，超声波的空化作用可将剥落的氧化物残渣清洗干净。这样，电极连接组件孔内不存在未剥离的氧化层，也不存在剥离后未能清洗去除的氧化物残渣，避免了易洗净阴极组件所属的x射线管在工作时因氧化层放气而破坏管内真空度的风险，以及因氧化物残渣掉落而产生的可移动颗粒导致的x射线管打火和击穿的风险，极大提高了易洗净阴极组件所属的x射线管可靠性与寿命。此外，屏蔽杯的开口朝向管外非真空区，即使屏蔽杯的杯腔内有残留的氧化层，也不会因氧化层朝管内放气导致管内真空度下降而打火的风险。

33、因此，本发明的易洗净阴极组件无需对安装盘进行预氧化，能够在密封连接之前，完全清洗掉屏蔽杯、电极丝上的氧化层或氧化物残渣，避免氧化物破坏x射线管的管内真空度，避免氧化物引起x射线管打火和击穿现象，极大提高了易洗净阴极组件所属的x射线管可靠性与寿命。

34、本发明的x射线管能够降低因管内氧化物颗粒导致的x射线管报废风险，降低x射线管工作时因氧化物放气和管内可移动颗粒导致的打火和击穿风险，提高其可靠性，具有较好的应用前景。

35、本发明的制造方法能够有效清洗掉安装盘、屏蔽杯以及电极丝上的氧化层或氧化物残渣，避免了x射线管在工作时因氧化层放气而破坏管内真空度的风险，以及因氧化物残渣掉落而产生的可移动颗粒导致的x射线管打火和击穿的风险，极大提高了x射线管的可靠性与寿命。