一种微型X射线管和X射线发生装置的制作方法

本申请属于x射线管，具体涉及一种微型x射线管和x射线发生装置。

背景技术：

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本申请的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、x射线管是一种可以产生x射线的特殊装置，鉴于x射线极强的穿透性其被广泛应用于医疗、安检、工业检测等领域。x射线管由壳体封装提供真空环境，通过阴极发射电子束，利用外部电源加载在阴阳两极之间高压产生的电场去加速电子，加速后的电子轰击阳极靶与内部原子核以及核外电子相互作用产生x射线，x射线通过出射窗口辐射到x射线管外。

3、目前x射线技术除了利用其透射特性成像外，也出现了其他的应用场景，比如荧光分析、背散射成像等应用案例。他们的共同特点都是x射线管与探测器同侧布置，通过探测返回的x射线来进行成分分析或背散射成像。因为x射线管与探测器同侧布置的原因，同时该类应用场景对于设备的尺寸都有限制和要求，因此该类应用场景通常使用微型x射线管。但目前微型x射线管工作不稳定，经常性地打火。因此，本领域需要一种工作更加稳定，无需经常打火的微型x射线管。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题，提出了一种微型x射线管和x射线发生装置，利用这种方法、装置及计算机可读存储介质，能够解决上述问题。

2、本申请提供了以下方案。

3、第一方面，本申请提供了一种微型x射线管，该微型x射线管包括阴极组件、阳极组件和壳体；

4、壳体连接阴极组件和阳极组件，在壳体的内部形成封闭的真空环境；

5、壳体的壳体壁包括外层和内层，内层位于外层的内表面的目标区域；

6、壳体壁的外层绝缘，壳体壁的内层的电阻率低于预设电阻率。

7、在一些可能的实施方式中，壳体壁的外层由绝缘材料构成，壳体壁的内层为由导电材料构成的镀膜。

8、在一些可能的实施方式中，壳体壁的内层的构成材料包括氮化钛或氧化铬。

9、在一些可能的实施方式中，目标区域为外层的内表面的部分区域，且目标区域与阴极组件相邻。

10、在一些可能的实施方式中，目标区域为外层的内表面。

11、在一些可能的实施方式中，构成内层的镀膜为真空蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、化学气相沉积镀膜和涂覆烧结镀膜中的任意一种。

12、在一些可能的实施方式中，壳体壁的内层的厚度在1nm-2000nm之间。

13、在一些可能的实施方式中，壳体壁的外层材料均匀且一致。

14、在一些可能的实施方式中，壳体壁的外层的组成材料包括氧化铝陶瓷。

15、在一些可能的实施方式中，阴极组件包括阴极芯柱、排气口、灯丝、吸气剂、内聚焦极、外聚焦极及阴极转接件，阴极芯柱上方设置了排气口，阴极转接件与壳体的上端连接，内聚焦极设置在阴极转接件凸台上，吸气剂设置在内聚焦极上，阴极芯柱设置在内聚焦极上并与阴极转接件连接，外聚焦极位于阴极转接件外部并与阴极转接件连接，灯丝位于内聚焦极内部，并与阴极芯柱的阴极引脚连接。

16、在一些可能的实施方式中，阳极组件包括收集极、外屏蔽罩、阳极转接件及阳极靶，阳极转接件与壳体的下端连接，收集极设置在阳极转接件凸台下方并与阳极转接件连接，阳极靶设置在收集极下方并与收集极连接，阳极靶正对阴极组件侧镀了金属膜，外屏蔽罩设置在阳极靶下方并与阳极转接件连接。

17、在一些可能的实施方式中，内聚焦极的材料包括不锈钢、可伐合金、无氧铜中的任意一种，灯丝的材料为钨。

18、在一些可能的实施方式中，灯丝与阴极芯柱通过激光焊、电阻焊或者钎焊连接。

19、在一些可能的实施方式中，外屏蔽罩可以是钨、钼、铅中的任意一种，用于限制x射线的辐射范围。

20、在一些可能的实施方式中，阳极靶利用真空环境溅射金属钨。

21、第二方面，本申请还提供了一种x射线发生装置，x射线发生装置包括：权利要求1-15任一项的微型x射线管。

22、上述实施例的优点之一，通过将微型x射线管的壳体分为外层和内层，壳体壁的外层绝缘，可以保证微型x射线管的绝缘耐压性能；壳体壁的内层的电阻率低于预设电阻率，可以使得壳体壁的内层具备微弱的导电性能，从而可以及时地将壳体内表面的电荷排走，避免电荷累积导致的打火。

23、本申请的其他优点将配合以下的说明和附图进行更详细的解说。

24、应当理解，上述说明仅是本申请技术方案的概述，以便能够更清楚地了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施。为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举例说明本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种微型x射线管，其特征在于，包括阴极组件、阳极组件和壳体；

2.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述壳体壁的外层由绝缘材料构成，所述壳体壁的内层为由导电材料构成的镀膜。

3.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述壳体壁的内层的构成材料包括氮化钛或氧化铬。

4.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述目标区域为所述外层的内表面的部分区域，且所述目标区域与所述阴极组件相邻。

5.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述目标区域为所述外层的内表面。

6.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，构成所述内层的镀膜为真空蒸发镀膜、磁控溅射镀膜、化学气相沉积镀膜和涂覆烧结镀膜中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述壳体壁的内层的厚度在1nm-2000nm之间。

8.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述壳体壁的外层材料均匀且一致。

9.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述壳体壁的外层的组成材料包括氧化铝陶瓷。

10.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述阴极组件包括阴极芯柱、排气口、灯丝、吸气剂、内聚焦极、外聚焦极及阴极转接件，所述阴极芯柱上方设置了所述排气口，所述阴极转接件与所述壳体的上端连接，所述内聚焦极设置在所述阴极转接件凸台上，所述吸气剂设置在所述内聚焦极上，所述阴极芯柱设置在所述内聚焦极上并与所述阴极转接件连接，所述外聚焦极位于所述阴极转接件外部并与所述阴极转接件连接，所述灯丝位于所述内聚焦极内部，并与所述阴极芯柱的所述阴极引脚连接。

11.根据权利要求1所述的微型x射线管，其特征在于，所述阳极组件包括收集极、外屏蔽罩、阳极转接件及阳极靶，所述阳极转接件与所述壳体的下端连接，所述收集极设置在所述阳极转接件凸台下方并与所述阳极转接件连接，所述阳极靶设置在所述收集极下方并与所述收集极连接，所述阳极靶正对所述阴极组件侧镀了金属膜，所述外屏蔽罩设置在所述阳极靶下方并与所述阳极转接件连接。

12.根据权利要求10所述的微型x射线管，其特征在于，所述内聚焦极的材料包括不锈钢、可伐合金、无氧铜中的任意一种，所述灯丝的材料为钨。

13.根据权利要求10所述的微型x射线管，其特征在于，所述灯丝与所述阴极芯柱通过激光焊、电阻焊或者钎焊连接。

14.根据权利要求11所述的微型x射线管，其特征在于，所述外屏蔽罩可以是钨、钼、铅中的任意一种，用于限制x射线的辐射范围。

15.根据权利要求11所述的微型x射线管，其特征在于，所述阳极靶利用所述真空环境溅射金属钨。

16.一种x射线发生装置，其特征在于，所述x射线发生装置包括：权利要求1-15任一项所述的微型x射线管。

技术总结
本申请提供了一种微型X射线管和X射线发生装置，该微型X射线管包括阴极组件、阳极组件和壳体；壳体连接阴极组件和阳极组件，在壳体的内部形成封闭的真空环境；壳体的壳体壁包括外层和内层，内层位于外层的内表面的目标区域；壳体壁的外层绝缘，壳体壁的内层的电阻率低于预设电阻率。本申请提供的微型X射线管，通过将微型X射线管壳体的壳体壁分为外层和内层，壳体壁的外层绝缘，可以保证微型X射线管的绝缘耐压性能；壳体壁的内层的电阻率低于预设电阻率，可以使得壳体壁的内层具备微弱的导电性能，从而可以及时地将壳体内表面的电荷排走，避免电荷累积导致的打火。

技术研发人员：张超,薛延波,王鹏,吴祥
受保护的技术使用者：俐玛精密测量技术（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25