一種射線管的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種射線管，所述射線管包括離子源、陰極、陽極，離子源的電位和陽極的電位均高于陰極的電位，離子源和陰極間形成的電場能將從離子源產生的正離子加速轟擊到陰極產生中子射線和二次電子，陽極和陰極間形成的電場能將從陰極產生的二次電子加速轟擊到陽極產生X射線。本發明的射線管通過共用一套供電系統，能夠同時產生X射線和中子射線，具有結構緊湊、成本低、安全性好的優點。
【專利說明】
一種射線管
技術領域
[0001]本發明涉及屬于核技術領域，具體涉及一種射線管。
【背景技術】
[0002]射線由各種放射性核素，或者原子、電子、中子等粒子在能量交換過程中發射出的、具有特定能量的粒子或光子束流，常見的有的α射線、β射線、X射線、γ射線和中子射線等，射線在核物理及核技術、材料物理、航空航天、醫療、安檢、地質等領域中得到了廣泛應用。
[0003]在安檢領域，應用最廣的是X射線技術，它能提供組成物體物質的一些重要特性，其中最有用的信息就是物體的密度和輪廓，對有特定形狀、背景不太復雜的違禁物品的檢查效果較為良好。但X射線技術也存在一些缺陷，對多層包裝的、有金屬外包裝的、液態的、粉末狀的被檢測物均難以識別，如:難以識別被較厚金屬物品遮擋的管制刀具，難以識別可以制備成任何形狀，甚至做成薄片藏匿的塑料炸藥、毒品，難以識別液態物品是否為危險物品，如汽油、柴油、酒精等液體危險品與瓶裝有色飲料、酒類、水等，存在較多安檢盲區。利用中子射線照射被檢測物，能判斷被檢測物中碳、氫、氧、氮元素含量的比值和含量，穿透能力強，識別率高，可靠性好，能解決被金屬或高密度材料密封的液態爆炸物的探測，不易受被檢測物外包裝影響。隨著國際反恐形勢的日益嚴峻，單一使用任何一種技術設備都難以滿足安全防范技術的要求，多種技術融合的檢查方式是發展趨勢。目前，X射線和中子射線分別由X射線管、中子管及相應的供電系統單獨產生，綜合使用成本較高。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種射線管。
[0005]本發明的射線管，其特點是:所述射線管包括離子源、陰極、陽極、殼體、電源I和電源Π，其中:
所述的離子源、陰極、陽極位于殼體的空腔中，殼體的空腔為真空環境；
所述的離子源由外接的電源I供電；
所述的離子源與陽極之間通過電路連接，離子源的電位為Α，陽極的電位為C;
所述的離子源、陰極和外接的電源Π之間通過電路連接，陰極的電位為B，A>B，C>B; 所述射線管工作過程如下:
a.打開電源I和電源Π;
b.離子源產生的正離子轟擊到陰極產生中子射線，中子射線發射出射線管；
c.步驟b的正離子轟擊到陰極同時產生二次電子，二次電子轟擊到陽極產生X射線，X射線發射出射線管。
[0006]所述的離子源為潘寧離子源、高頻離子源、考夫曼離子源中的一種，產生的正離子包括氘正離子、氚正離子中的一種或以上。
[0007]所述陰極的材料中包括氘化鈦、氘化鋯、氘化鉺、氘化鈧、氚化鈦、氚化鋯、氚化鉺、氚化鈧中的一種或其組合。
[0008]所述陽極的材料包括石墨、鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復合材料中的一種。
[0009]本發明的射線管通過共用一套供電系統，能夠利用一個射線管同時產生X射線和中子射線，具有結構緊湊、成本低、安全性好的優點。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的射線管的示意圖；
圖中，1.離子源2.陰極3.陽極4.殼體5.電源I 6.電源Π。
【具體實施方式】
[0011]下面結合附圖詳細說明本發明。
[0012]如圖1所示，本發明的射線管包括離子源1、陰極2、陽極3、殼體4、電源15和電源Π6，其中:
所述的離子源1、陰極2、陽極3位于殼體4的空腔中，殼體4的空腔為真空環境；
所述的離子源I由外接的電源15供電；
所述的離子源I與陽極3之間通過電路連接，離子源I的電位為A，陽極3的電位為C; 所述的離子源1、陰極2和外接的電源Π6之間通過電路連接，陰極2的電位為B，A>B，C
>B;
所述射線管工作過程如下:
a.打開電源15和電源Π6;
b.離子源I產生的正離子轟擊到陰極2產生中子射線，中子射線發射出射線管；
c.步驟b的正離子轟擊到陰極2同時產生二次電子，二次電子轟擊到陽極3產生X射線，X射線發射出射線管。
[0013]所述的離子源I為潘寧離子源、高頻離子源、考夫曼離子源中的一種，產生的正離子包括氘正離子、氚正離子中的一種或以上。
[0014]所述陰極2的材料中包括氘化鈦、氘化鋯、氘化鉺、氘化鈧、氚化鈦、氚化鋯、氚化鉺、氚化鈧中的一種或其組合。
[0015]所述陽極3的材料包括石墨、鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復合材料中的一種。
[0016]實施例1
所述的離子源I為高頻離子源，產生的正離子為氘正離子;所述的陰極2為氚化鈦;所述的陽極3為石墨;離子源I和陽極3的電位為均為OkV，陰極2的電位為-100kV。
[0017]所述陽極3的材料還可以為鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復合材料中的一種。
[0018]電源15為離子源I供電產生正離子，當正離子從離子源I出射時，在離子源I和陰極2間形成的電場作用下加速獲得能量轟擊到陰極2，在產生中子射線的同時會產生二次電子，當二次電子從陰極2表面出射時，在陽極3和陰極2間形成的電場作用下加速獲得能量轟擊到陽極3而產生X射線。
[0019]實施例2
本實施例與實施例1的實施方式基本相同，不同之處是，所述離子源I為潘寧離子源，產生的正離子為氘正離子、氚正離子的混合;所述陰極2為氚化鋯;所述陽極3為鎢;離子源I和陽極3的電位為均為+150kV，陰極2的電位為OkV。
[0020]實施例3
本實施例與實施例1的實施方式基本相同，不同之處是，所述離子源I為考夫曼離子源，產生的正離子為氘正離子;所述陰極2為氘化鈦;所述陽極3為鎢鉬合金;離子源I和陽極3的電位為均為+100kV，陰極2的電位為-100kV。
[0021]本領域技術人員可以通過改變離子源I的種類和結構、陰極2的種類和結構、陽極3的種類和結構、離子源I和陽極3的電位、陰極2的電位、電源15和電源Π6的直流或脈沖工作模式得到其他實施例。
[0022]本發明不局限于上述【具體實施方式】，所屬技術領域的技術人員從上述構思出發，不經過創造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種射線管，其特征在于:所述射線管包括離子源(I)、陰極(2)、陽極(3)、殼體(4)、電源1(5)和電源Π(6)，其中: 所述的離子源(I)、陰極(2)、陽極(3)位于殼體(4)的空腔中，殼體(4)的空腔為真空環境； 所述的離子源(I)由外接的電源1(5)供電； 所述的離子源(I)與陽極(3)之間通過電路連接，離子源(I)的電位為Α，陽極(3)的電位為C; 所述的離子源(I)、陰極(2)和外接的電源Π (6)之間通過電路連接，陰極(2)的電位為B，A>B，C>B; 所述射線管工作過程如下: a.打開電源1(5)和電源Π(6); b.離子源(I)產生的正離子轟擊到陰極(2)產生中子射線，中子射線發射出射線管； c.步驟b的正離子轟擊到陰極(2)同時產生二次電子，二次電子轟擊到陽極(3)產生X射線，X射線發射出射線管。2.根據權利要求1所述的射線管，其特征在于:所述的離子源(I)為潘寧離子源、高頻離子源、考夫曼離子源中的一種，產生的正離子包括氘正離子、氚正離子中的一種或以上。3.根據權利要求1所述的射線管，其特征在于:所述陰極(2)的材料中包括氘化鈦、氘化錯、氖化鉺、氖化鈧、氣化鈦、氣化錯、氣化鉺、氣化鈧中的一種或其組合。4.根據權利要求1所述的射線管，其特征在于:所述陽極(3)的材料包括石墨、鎢、金、銀、銅、鈀、銠、鉬、鐵、鈷、鎳、鉻、鉛的單質或其組合所形成的化合物、合金、金屬間化合物或復合材料中的一種。
【文檔編號】H01J27/20GK106024560SQ201610580329
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月22日
【發明人】黎明, 金大志
【申請人】中國工程物理研究院電子工程研究所