[发明专利]一种阳极靶及X射线发生装置

说明书

本发明涉及X射线技术领域，尤其涉及一种阳极靶及X射线发生装置。本发明提供的阳极靶具有组合式安装结构，包括金属箔片、基体组件和固定组件。其中，金属箔片用于接收高能电子束和产生X射线，且覆盖在至少部分基体组件的外表面，金属箔片与基体组件通过固定组件相固定。本发明提供的阳极靶加工方便、成本低廉且生产效率高。本发明提供的X射线发生装置，通过应用上述阳极靶，加工方便、成本低廉且生产效率高。

技术领域

本发明涉及X射线技术领域，尤其涉及一种阳极靶及X射线发生装置。

背景技术

随着科学的发展，X射线被广泛应用于医学成像、工业检测、材料分析和安检领域。目前，X射线主要靠高能电子束轰击阳极靶的方式产生，阳极靶包括反射式阳极靶和透射式阳极板。

采用反射式阳极靶(简称反射靶)的X射线发生装置的阳极高压一般在几十到几百千伏之间，电子在轰击阳极靶的过程中仅有不超过1％的能量转化为X射线，其余能量转化为热量，使得阳极靶需要承受较高的热容。由于传统的X射线管的焦斑一般在100微米以上、阳极电流在1毫安以上，如果阳极热量不能及时导走，则会造成局域高温，阳极靶融化等问题，从而使X射线管损坏。综合考虑X射线产生效率和良好的导热要求，反射式阳极靶一般是将高密度且高熔点的靶面材料(如钨、钼、银、钛等)与熔点相对较低且导热率较高的基体材料熔铸在一起得到，具体的加工过程主要包括：模具设计加工、钨片处理、真空排气、射频加热熔铸、坯体切削、表面抛光等，生产过程的成本较高。

随着对微焦斑X射线成像系统需求的发展，为减小焦斑和物体之间的距离，提升几何放大率，X射线透射式阳极靶(简称透射靶)的结构优化和制造技术也得到了迅猛发展。透射靶和反射靶的基本工作原理相同，它们的区别在于：反射靶中电子束和X射线的出射方向在靶面同侧，阳极靶的整体较厚，能耐受较大电流，而透射靶中电子束和X射线的出射方向分别在靶面两侧。由于X射线要穿过阳极靶，透射靶的基体较薄，并采用对X射线吸收率较低的金属(如铍、金刚石等)作为基体材料，厚度一般在100微米～500微米之间。透射靶的加工采用磁控溅射法在机械加工好的基体上沉积金属薄膜(如钨、钼、银等)作为靶面材料：首先，对制备金属薄膜所用的溅射靶材进行预溅射处理，以清除靶材表面的污染物，保证金属靶薄膜的纯度；其次，设置溅射的功率，在镀膜过程中采取分时加热，先加热温度为400℃，后加热温度为200℃，溅射总时间为4h～12h；然后，溅射完毕后继续通入氩气进行保护，防止靶面材料氧化；最后，靶材随设备冷却到室温，即得到金属薄膜透射靶材。

目前，无论反射靶还是透射靶，其制造都需要复杂的处理工艺和特定设备，成本高且耗时长。基于此，亟待发明一种加工方便、成本低廉且生产效率高的阳极靶。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种阳极靶及X射线发生装置，加工方便、成本低廉且生产效率高。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种阳极靶，包括基体组件和用于接收高能电子束的金属箔片，所述金属箔片覆盖在至少部分所述基体组件的外表面，所述阳极靶还包括固定组件，所述金属箔片与所述基体组件通过所述固定组件固定。

可选地，所述固定组件包括：

固定片，设置在所述金属箔片的外表面；以及

螺栓，依次穿过所述固定片和所述金属箔片，并与所述基体组件固定。

可选地，所述金属箔片包括反射面和固定面，所述反射面与所述电子束所呈夹角为10度～45度，所述固定组件设置在所述固定面上。

可选地，所述金属箔片还包括固定面，所述固定组件设置在所述固定面上。

可选地，所述基体组件上设置有接线柱。