[发明专利]一种闪光X光机二极管对中工装及其装配方法

说明书

技术领域

本发明属于X光机应用设计领域，具体涉及到闪光X光机二极管对中工装及其装配方法。由于在闪光X光机实验过程中发现二极管的阳极杆和阴极环相对位置的装配“对中”困难，精度不高，且装配方式不仅浪费昂贵的钨针，还容易损坏阳极钨针原有的金属特性。本发明提供整套工装套件，提高了二极管两极相对位置的安装精度，减少了钨针使用的浪费，保证了钨针使用时原有的物理特性。通过使用工装的方法，确保了闪光X光机出光的稳定性。

背景技术

闪光X光机在爆轰物理学领域应用广泛。X射线二极管是闪光X光机产生X射线的关键部件，其结构和状态对闪光X光机出光性能影响巨大！在现有的一种MV级闪光X光机使用时，二极管装置的装配不仅没有 明确的装配方法，还没有任何装配模具，尤其无法在现在市场选购有针对性的相关工具。二级管装配的好坏，全靠装配人员个人感觉和经验技术。导致了不同的人员，装配出二级管两极的同心度和相对位置偏差大、一致性差等问题。而就算每次都是同一个人装配，也很难保证装配的一致性。

闪光X光机的二极管在1.8米高的主机最前端，用重约20公斤重的屏蔽盖板密封在真空腔内；二极管的阳极通过针座安装在主机的真空腔内，二级管的阴极是多个环叠加被固定在真空腔的屏蔽盖板上；二级管的阳极钨针中心要和阴极环的圆心装配在一条水平线上。二级管的阳极针和阴极环之间的相对位置，要根据每次实际使用的条件状态设定并装配。所以每次X光机使用时都要拆下重约20公斤重的屏蔽盖板，分别装好阳极和阴极后再盖好屏蔽盖板。最后确认二级管两极的相对状态，才能对闪光X光主机充电进行正常试验。装配过程有几个突出的问题，1、为了调节阳极针端面到阴极面之间的距离每次都要裁剪钨针，钨针被裁剪后局部开裂，破坏了钨的物理特性，影响了其导电性能，进而影响出光效果。2、二极管阴极环为多环叠加而成，被两个大一些的不锈钢环压在一起固定在真空腔的屏蔽盖板上。闪光X光机出光时，要求阴极环的圆心要和屏蔽盖板的圆心同心，以保证阳极钨针能够和它们同心。由于没有工装工具，装配出来的同心度误差很大。3、屏蔽盖板往主机上安装时，由于位置较高质量较重，一个人无法完成装配。且装配的过程中无法精准的实现阴极圆心和阳极干圆心的对中。只能靠眼力观察二者是否在一条线上。4、二级管对中完成后，由于屏蔽盖板上有12颗M12的螺钉，在屏蔽盖板紧固过程中，如果紧固时某个螺钉受力不对称或不均匀就容易导致盖板和阴极环的圆心和与阳极钨的相对位置发生偏离，使前面的对中工作失效。 

综上问题分析，在闪光X光机使用过程中，二极管状态差异较大，导致相同主机状态的X光机，出光时二极管电子分布不均而提前闭合，出光时剂量不稳定，达不到理想的效果，常常要做多次实验才能达到实验目的。

发明内容

本发明的目的是基于上述的现有技术难点，为了提高二极管装配的精度和一致性，设计一套二极管装配的工装套件，通过使用工装套件的方法，节约了装配时间，还保证了二极管状态的一致性。确保了实验能够一次成功，达到实验目的。

本发明采用如下技术方案：一种闪光X光机二极管对中工装，所述二极管包括真空腔体、阳极钨针、阴极环、屏蔽盖板和有机玻璃盖板，所述屏蔽盖板的中心设置有通孔，阴极环设置在屏蔽盖板内侧中心处、且阴极环的中心与阳极钨针相对应；用于安装阳极钨针的阳极杆座外形为圆锥形，所述阳极杆座的中心沿轴线方向设置为通孔，所述阳极钨针安装处外壁沿轴线方向裂开且外壁上设置有螺纹；用于安装阴极环的工装为T形柱体，T形柱体的一端设置有圆盘、另一端为圆形柱体、柱体和圆盘之间有个定位台阶，直径与屏蔽盖板的中心通孔内径相同，且T形为不锈钢材质；用于阳极钨针与阴极环对中的圆柱体工装，外表面为不锈钢、内部为透明有机玻璃，且柱体的中心沿轴线设置有通孔；所述屏蔽盖板的外侧圆周处设置有连接块，连接块通过螺钉与外壳连接。

在上述技术方案中，所述圆柱体工装柱体沿轴线设置的通孔直径与阳极钨针的外径一致。

在上述技术方案中，所述圆柱体工装柱体的外径与屏蔽盖板上中心的通孔内径相同、且与阴极环的内径相同。

在上述技术方案中，所述用于安装阴极环的T形柱体工装，圆形柱体的外径与阴极环内径相等，柱体下端的定位台阶外径与屏蔽盖板上中心的通孔内径相同；T型柱体的底部圆外径大于屏蔽盖板上有机玻璃盖板的圆直径，T型圆柱上部圆柱体外径与阴极环内径相同。T型柱体两面连接处有个与屏蔽盖板通孔直径相等的台阶。用于安装阴极环的工装为不锈钢材质，外形为T型圆柱体。柱体两个面的连接处有定位台阶。

一种闪光X光机二极管对中装配方法，该方法包括以下步骤：