冷阴极X射线管关键部件的设计与仿真

利用CST粒子工作室软件设计仿真了一种高电子通过率冷阴极微焦点X射线管。重点分析X射线管阴极结构、栅网和聚焦极的结构与电压、阳极电压等关键因素对电子束聚焦束斑的影响,特别是设计了一种独特的阴极凹槽结构,使阴极电子束发射的散角减小了21.84°,并使电子枪通过率从54.3%增加至74.59%。在此基础上设计的碳纳米管X射线管在阳极电压为70 kV时,电子通过率可达到75%,电子束焦点约为56 μm,聚束比为5∶1,可为冷阴极微焦点X射线管的设计和加工提供参考。     

灯丝自动调压整流电源的设计

许多发射电子的设备都有一个加热灯丝电源。广播电视发射机、电视机、X光机等等带电子枪的设备,经常要开关机,这样,灯丝经常冷热突变,会使电子枪变形很大。特别象金属陶瓷四极管,灯丝与栅极只有几微米的间距,冷热冲击常常使灯丝烧断或栅阴碰极。这种情况在电子管中常有发生,损失很大。因此,设计一种自动调压的整流电源,使灯丝逐渐加热,减少冲击,是很有实用价值的。本文提出一种单相可控整流自动调整电路,供大家参考。     

高频数字X射线管灯丝发射特性对比研究

选择X射线DR摄影系统用国产与进口X射线管,进行灯丝发射特性对比研究,评估国产X射线管满足高频数字X射线机使用的有效性。采用万东50kW高频高压发生器,在相同负载条件下,分别测试进口和国产X射线管的大小焦点灯丝初级电压、灯丝初级电流、高压初级电流,并将灯丝初级电压和初级电流换算成灯丝次级电压和次级电流进行数据分析。对应选择的多档kV,在25~100mA管电流范围内,两种X射线管的小焦点发射特性均呈线性。在125~630mA管电流范围内,两种X射线管的大焦点发射特性呈线性。在相同管电压情况下,进口X射线管小焦点发射效率高于国产X射线管平均9%左右;进口X射线管大焦点发射效率低于国产X射线管平均2%左右。国产X射线管灯丝发射特性能够匹配国产高频数字X射线机,满足临床X射线诊断使用。配套DR专用摄影系统时,可将小焦点实际焦点宽度适当减小,既可提高影像质量,也可降低灯丝损耗。     

X射线管灯丝参数及其温度分布计算的研究

X射线管的焦点尺寸、功率和寿命是评价X射线管性能的主要技术指标,这些参数主要取决于灯丝的参数设计和工作时的温度分布。首先根据X射线管灯丝的典型电压、最大工作电流以及最大管电流的设计要求,利用灯丝热辐射表面积与热电子发射表面积相等的方法,推导了X射线管灯丝直径和长度参数的计算公式,同时可以获得灯丝的最高平均工作温度;再结合傅里叶导热微分方程,提出等间隔温度迭代的方法从灯丝两端开始计算温度,并引入螺旋遮挡系数δ进行修正,研究了灯丝在不同灯丝电压下的温度分布以及热电子发射分布。实验测量了X射线管在不同灯丝电压下的灯丝电流和管电流,用测量的灯丝电流计算灯丝温度分布,通过热电子发射电流公式转换为管电流,最后与实验测量的管电流值进行比较,结果表明两者变化趋势一致,最大误差小于±7.7%。     

俄歇电子能谱仪中场发射电子枪发射电流的稳定措施

场发射电子枪具有束斑直径小,能量色散小,亮度大等优点。它已广泛使用在扫描电子显微镜中。法国里昂第一大学材料物理系与里贝尔公司联合试制了一台俄歇电子能谱仪,所采用的电子源为场发射枪。使用场发射枪可使仪器体积缩小,但是获得稳定的场发射电子束流比较困难。发射电流大小与发射体的逸出功,灯丝形状和施     

电极零件的卷边与极间高压击穿

电子束管是电真空器件的一种,它通常由抽成真空的玻壳及封入其中的电子枪构成。作为管芯的电子枪是电子束管的心脏,无论是那种类型的电子束管都缺少不了电子枪。电子枪是由阴极发射透镜、预聚焦透镜、主聚焦透镜、偏转棱镜等一系列电子透镜依次组合装配而成的电子光学系统。轴对称静电式电子透镜,均是由馈以不同直流电压的圆筒型电极零件按不同间隙装架而成。除掉阴极、调制极外,各个     

微焦X射线管电子发射系统的二维模拟

微焦点X射线管是一种焦斑尺寸在1~100μm的X光管。由于它具有高的空间分辨率,这种光管被广泛用于生物医学、生化动力学、工业无损检测、X射线显微镜以及微型CT等行业。电子发射系统是X射线管的关键部分,基于MATLAB平台分别使用蒙特卡洛法、有限差分法和龙格库塔法对电子发射系统的热发射、聚焦电场电位、电子束轨迹进行了模拟。以给定阴极尺寸的良好对焦X射线管为模型,分析了模拟数据,得出最佳焦距为15.0 mm,与标称相同。说明模拟方法具有可行性,模拟结果具有一定可信度。实际生产过程中对于设计好尺寸的阴极可以通过此方法找到理论最佳焦距并测试,将对实际生产中的对焦问题起到一定的指导和借鉴作用。     

真空电子器件焊接技术与特种焊接的应用研究(下)

四、电子束焊接 1.概述电子束焊接是50年代末期发展起来的新技术。主要用于原子能、航空、航天、精密仪器制造等部门。近年在汽车制造、电子工业,其中包括真空电子器件制造中也逐步得到应用。电子束焊的实质是由电子枪阴极受热发射电子,经直流高压电场加速,再被静电场与磁场聚焦成束后轰击工件,释放的动能转化为热能,使金属熔化形成焊缝。电子束焊的特点是束的穿透能力极强,     

平滑型耐高温碳场发射体SCFE在真空X射线管内的试用

为改进便携式RTx-150Ⅱ型X射线机内真空园锥靶脉冲X射线管的性能,研制成功了一种平滑型耐高温碳场电子发射体SCFE,该SCFE阴极首次装入X射线管即表现出了良好的性能,目前装入整机已1年多,尚未见有发射性能衰变,与该管以前采用的耐高温碳场电子发射体CFE比较,除阴极表面光洁度、体积密实度大大提高,管内零件安装更精密,与管内其他电极的接触更完善等较明显的改善外,阴极总厚度降低至1 mm,特别是发射尖端处的厚度减小到了微米量级,电子发射的区域更加集中,初步试用的结果显示,电子发射性能、整管的工作稳定度都确有提高.     

问与答

(8 6 )什么是平面彩电和超平面彩电 ?答 :什么是平面彩电和超平面彩电 ,到底谁更好 ?为了说明这个问题 ,还得从彩色电视机的显像管谈起。显像管成像的原理是这样的 ,在显像管的后部有一个电子枪 ,顾名思义它是通过灯丝加热发射出电子束的部件 ,这束电子流经过电子透镜汇聚后成为非常细的聚焦电子束 ,再经过偏转线圈生成的磁场产生偏转 ,使射击到显像管荧光屏上的电子束做有规则的扫描 ,并使荧光粉发光。由于电视信号对电子束强弱进行控制 ,于是在屏幕上就可以看到了电视图像。在成像时电子束必须非常精确地聚焦在荧光屏上 ,否则图像是不可能…     

快速扫描阴极射线管激光器

美国纽约州的美国菲利浦公司的H.J.Comelissen等人发明一种快速扫描阴极射线管激光器。此光—电系统是由一个射线管、一个激光晶体靶和电子枪组成。阴极射线管有一外壳,其内部有激光晶体靶,当电子束激励靶时,便产生激光。电子枪发射电子束,电子束对准偏离靶的轴,并使电子束汇聚在靶     

评价显象管质量的方法

评价显象管质量,最直观且容易测定的参数有屏幕亮度B、截止电压U_(kJ)(或U_(mJ))、聚焦电压U_(A3)、灯丝电流I_f、各极漏电流I_L及外形尺寸等。但这些参数不能反应管子最本质(特别是寿命)的性能,本文介绍并讨论几种考核显象管内在质量的方法。阴极象阴极是显象管的心脏,它是管子最核心最关键的部份。如管内真空度不好,零部件清洁处理不彻底,电子枪零件上有毛刺,某些工艺环节(如阴极分解、老练、高压去毛刺)处理不当等,均能十分灵敏地影响阴极质量。显象管正常工作时,以十分细小的电子束打在荧光屏上,此时电子束着屏点的尺寸为O.5毫米左右。我们知道,电子束着屏点是电子束交叉点的象,也就是阴极有效发射面电子发射的图象。     

电子枪发射电流的数值计算

本文根据热电子发射的统计理论,运用无穷大平板二极管中考虑电子纵向热速度效应的电位状态与普通电子枪中阴极前面的电位状态相等效的处理方法,编写了电子枪的计算机程序,得到了计算的电子枪发射电流值与实测的电流值相一致的结果,文中还通过计算分析指出,在计算电子束管电子枪的发射电流时,必须考虑电子的纵向热速度效应,其计算的电流值比3/2次方定律的电流值大,且更接近实测结果;微波管强流电子枪中,电子纵向热速度效应在低工作电压下比在高工作电压下影响大些,但总的来说,比在电子束管中的影响小得多;电子纵向热速度效应对发射电流的影响随阴极的发射电流密度与阴极发射本领差别的增大而增加,但当这一差别大于一定值后,这种影响的大小趋于恒值。     

高功率X射线曝光源的环状阴极电子枪的设计

X射线光刻技术是当前制作亚微米工艺结构大规模集成电路的关键技术之一,倍受重视。在实用化的X光刻机的研究探索和技术开发中,强功率高电流密度电子枪的设计是其中重要的课题之一。本文介绍作为X光光源用的环状阴极电子枪的通用计算机程序,这一程序可供计算多电极系统任意电极形状的束流控制特性、电子束着靶轨迹及电流密度分布等。文中给出一些典型计算实例,这将有助于这类仪器设备的设计与改进。由于这种高功率环状阴极电子枪具备一系列优点,同样可推广应用于电子束熔炼、电子束蒸发等装置中。     

小型毫微秒电子束发生器

本文描述了一个小型的、适合于激光动力学研究的毫微秒电子束发生器。它的高压脉冲电源是自制的螺旋发生器。在直径为6毫米的电子枪窗口后测得电子束峰值电流为7安,脉冲的半峰宽为6～8毫微秒,最大电子能量约为107千电子伏特。     

基于等离子体电子枪的束-等离子体系统研究

采用PIC模拟研究了基于等离子体电子枪的小型化束-等离子体系统,探索了等离子体电子枪发射电流随加速电压、阴极等离子体密度、电子束通道半径以及电子束通道长度的变化规律,展示了电子束在高密度等离子体中的聚焦传输行为.     

袖珍平板型阴极射线管

这种新型射线管,厚16.5毫米,宽55毫米,总长133毫米。重155克,其中包括重65克的偏转线圈。平板型阴极射线管的体积为55厘米~3,作为比较,具有同等荧光屏尺寸的普通阴极射线管,体积达90厘米~3。电子枪与荧光屏平行安置,这种结构使阴极射线管厚度大为减小。电子束的水平偏转,是由阴极射线管外面的偏转线圈所产生的磁场实现的。而电子束的垂直偏转是由管内静电偏转板完成的。水平和垂直偏转角分别是58°和10°。前端的透明电极与荧光屏产生的电场使电子束转弯射向荧光屏。人们所看到的图象是由荧光屏反射光通过透明的前端电极形成的。     

强流静电会聚电子枪系统计算机模拟研究

轻、小型层流电子枪在电子束焊接,微波器件等方面具有广泛的应用,希望得到稳定的、环形分布且会聚良好的电子束.但传统电子枪的聚焦系统如磁聚焦或电磁混合聚焦存在结构复杂、重量大的缺点.我们采用具有优异电子发射和抗中毒能力的LaB6作为阴极材料,纯静电聚焦的方式进行仿真、设计.经过理论探讨和计算机模拟仿真,在5 000 V总电压下,输出300 mA强流电子束,导流系数达到了3.35 μA/V3/2.为下一步具体的结构设计提供了可靠依据.     

基于热阴极的相对论返波管电子枪设计

近年来热阴极特别是钪系阴极得到充分发展,有望成为高功率微波的电子源。提出一种基于热阴极的新型“面包圈”式电子枪模型,以此电子枪作为相对论返波管的环形电子束发射源。通过仿真软件CST PARTICLE STUDIO对模型进行仿真验证,所得电子枪发射电流为786 A,阴极发射电流密度为30 A/cm2,电子束密度为305 A/cm2,电子通过率为99.9%。最后对热阴极在高功率微波器件中的应用进行了初步探索。     

光学扫描系统的效率标准

引言在光发射阴极上可复现光学象,如电视场允许,合成的电子发射图样就能成为光子图样的准确再现。这种电子发射图样,只能按照随空间和时间变化的光的图样而变化。可用电子束产生一维时间扫描,然后用电子束摄象管,光导摄象管和析象管等许多方法加以放大。电场可简单地由电于在电场中加速或电子在波导中倍增放大,直接聚焦在萤光屏上,而产生放大了的光电阴极上的可见图象,如现在的象增强管就是如此。然而,在超过几个微米的波长上,敏感