[发明专利]一种高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构及制作方法

权利要求书

1.一种高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构，其特征在于：包括栅极法兰、铜网、金属栅极片、栅极套筒、阴极底座和阴极发射材料；

栅极法兰以同轴可拆卸连接的方式盖合在栅极套筒的正上方；

栅极套筒具有竖向设置的套筒内腔，栅极法兰的中心设置有与套筒内腔同轴的法兰中心通孔；

朝向栅极套筒一侧的栅极法兰上设置有法兰凹槽，法兰凹槽与法兰中心通孔相连通；

铜网嵌套在法兰凹槽中，铜网的一侧包覆有纳米级厚度的碳膜；

金属栅极片设置在铜网的下方，金属栅极片与栅极法兰相连接，金属栅极片的中心设置有与法兰中心孔同轴的金属片中心通孔；

套筒内腔中设置有阴极底座，阴极底座通过陶瓷垫片与栅极套筒可拆卸连接；阴极底座的高度能够调整，阴极底座的顶部设置有与金属片中心通孔同轴的阴极发射材料。

2.根据权利要求1所述的高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构，其特征在于：阴极发射材料顶部与金属栅极片底部之间的垂直距离为0.3~0.5mm。

3.根据权利要求1所述的高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构，其特征在于：碳膜的包覆厚度为10~20nm。

4.根据权利要求1所述的高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构，其特征在于：铜网的网孔直径为100µm，厚度为50µm。

5.根据权利要求1所述的高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构，其特征在于：套筒内腔包括从上至下依次同轴设置的套筒上内腔、套筒中内腔和套筒下内腔；套筒上内腔、套筒中内腔和套筒下内腔的直径逐渐减小；陶瓷垫片包括U型陶瓷垫片和水平陶瓷垫片；U型陶瓷垫片嵌套在套筒中内腔内，阴极底座嵌套在U型陶瓷垫片的U型腔中，水平陶瓷垫片设置在栅极套筒的底部，采用螺杆将水平陶瓷垫片、U型陶瓷垫片和阴极底座相连接。

6.一种高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1，碳膜包覆：将碳膜均匀包覆在铜网一侧，碳膜的包覆厚度为纳米级；

步骤2，铜网固定：将覆有碳膜的铜网放置在栅极法兰的法兰凹槽中；接着，将金属栅极片放置于铜网的下方，并使金属栅极片的金属片中心通孔与法兰中心通孔同轴；最后，采用点焊的方式，将金属栅极片与栅极法兰相连接；

步骤3，制作阴极发射材料：在室温下，采用丝网印刷法先后将导电银浆和碳纳米管浆料转移到阴极底座顶部，制成阴极发射材料；

步骤4，阴极底座固定：采用陶瓷垫片将阴极底座和栅极套筒隔开，并通过螺杆将两者紧固；

步骤5，栅极法兰固定：将栅极法兰和栅极套筒通过螺杆紧固。

7.根据权利要求6所述的高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构的制作方法，其特征在于：步骤1中，碳膜的包覆厚度为10~20nm。

8.根据权利要求6所述的高电子透过率的冷阴极X射线管栅极结构的制作方法，其特征在于：步骤4中，通过调整阴极底座或陶瓷垫片的厚度，使阴极底座固定后，阴极发射材料顶部与金属栅极片底部之间的垂直距离为0.3~0.5mm。