[发明专利]一种X射线分幅相机分幅变像管及封接方法

说明书

本发明涉及一种X射线分幅相机分幅变像管及封接方式。包括输入光窗、光阴极、MCP倍增器、输出荧光屏及不锈钢管壳，输入光窗材料为铍；光阴极采用反射式CsI光阴极；CsI光阴极以MCP倍增器为衬底；不锈钢管壳与输入光窗及输出荧光屏组件采用激光焊接密封。解决了现有X射线分幅相机阴极灵敏度低、增益不稳定等技术难题，该分幅变像管不仅可以有效改善分幅相机的增益稳定性、可靠性，还极大提高分幅相机的灵敏度。

技术领域

本发明属于超快诊断技术领域，涉及一种X射线分幅相机技术，尤其涉及一种X射线分幅相机分幅变像管装置及封接方发。

背景技术

X射线分幅相机作为一种两维图像测量装置，广泛用于X射线谱的超快现象诊断，已经成为惯性约束核聚变(ICF)，高能高密度物理(HEDP)、Z箍缩(Z-Pinch)等研究领域的标准诊断设备。然而现有X射线分幅相机采用金光电阴极及开放式结构，金阴极量子效率低下，这严重影响了分幅相机的探测灵敏度及动态范围，而开放式结构使分幅变像管内部关键器件易受环境污染，导致其增益不稳定、可靠性差。

发明内容

针对现有X射线分幅相机阴极灵敏度低、增益不稳定等技术难题，本发明提供一种基于CsI阴极的密封式分幅变像管及其封接方法，基于CsI阴极的密封式分幅变像管不仅可以有效改善分幅相机的稳定性、可靠性，还极大提高分幅相机的灵敏度。

本发明的技术解决方案是提供一种X射线分幅相机分幅变像管，其特殊之处在于：包括管壳组件、输入光窗组件、MCP组件及输出荧光屏组件；

上述管壳组件包括管壳及设置在管壳外壁的射频接插件与高压接插件；

上述MCP组件包括MCP倍增器及设置在MCP倍增器上表面的反射式CsI阴极；上述MCP组件沿管壳径向固定在管壳内部；MCP组件与射频接插件电连接；

上述输入光窗组件及荧光屏组件分别与管壳的两个端部密封连接，将MCP组件封装在管壳内部。

进一步地，上述MCP组件还包括阻抗匹配板与蒸镀在MCP倍增器上表面的导电基底，上述反射式CsI阴极蒸镀在导电基底上；

阻抗匹配板表面设有与MCP倍增器微带线匹配的微带线，采用压接方式与MCP微带线连通。

进一步地，上阻抗匹配板采用陶瓷材料为基板，导电基底厚100nm，CsI光阴极厚度100nm。

进一步地，上述输入光窗组件包括铍膜组件、可伐支架及铍窗转接板；上述铍窗转接板为环状，其外周面与管壳密封固连；上述可伐支架为圆形、网状结构，其外周面与铍窗转接板的内周面固连；上述铍膜组件固定在可伐支架上表面。

进一步地，上述铍膜组件包括两片矩形铍膜，两片矩形铍膜对称设置在可伐支架上；铍窗口厚度约100μm。

进一步地，上述输出荧光屏组件包括荧光屏、可伐圈及荧光屏转接板；上述荧光屏转接板为环状，其外周面与管壳密封连接；上述可伐圈为环状，其外周面与荧光屏转接板的内周面密封连接；上述荧光屏为圆形，其外周面与可伐圈内周面密封连接。

进一步地，上述管壳组件还包括无氧铜管捏封口；无氧铜管捏封口包括无氧铜管，上述无氧铜管与管壳钎焊固定。

进一步地，管壳、铍窗转接板、荧光屏转接板均为不锈钢材料，铍窗转接板、荧光屏转接板通过激光焊接的方式与管壳密封连接；

铍膜通过激光焊接方式固定在可伐支架上，可伐支架与铍窗转接板采用激光焊接密封连接，

可伐圈与荧光屏转接板采用激光焊方式密封焊接，荧光屏采用钎焊的方式与可伐圈密封焊接。

进一步地，管壳内部还设有MCP支架，MCP组件阻抗匹配板固定在MCP支架上。