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。     

碳纳米管场发射微焦点高速X射线管

具有快速启动和高速拍照特性的微焦点X射线管具有广泛的应用需求。一种基于碳纳米管场致发射阴极阵列的微焦点X射线管研制成功。采用由微波等离子体化学气相沉积方法制备出的高度定向的、具有优异场致发射性能的碳纳米管微束阵列作为X射线管的冷阴极,以此设计出由六边型铜网为栅极的多级式高分辨率电子光学系统,使该X射线管可以实现高速脉冲拍照特性。当栅极电压为2.7kV时,总发射电流达到2mA,碳纳米管相应的发射电流密度达到2.5A/cm2,此时X射线的焦斑尺寸为39μm,从而可以实现高分辨率X射线成像。     

用碳纳米管场发射阴极产生连续和脉冲诊断成像X射线辐射

X射线辐射广泛用于医学和工业。在上世纪X射线管的基本结构没有重大变化。演示医用诊断X射线辐射能用碳纳米管(CNT）场发射阴极产生。该器件易于产生具有可编程波形和重复率的连续和脉冲X射线。从0．2cm^2面积的碳纳米管阴极上能获得28mA总发射电流。在14kVp和180mA条件下X射线     

旋转阳极X射线管的进展

本文根据诊断用X射线管的特点和要求,提出了关于改进与提高旋转阳极X射线管性能的重要课题。对此,着重介绍了国外玻璃旋转阳极X射线管的改进和金属陶瓷旋转阳极X射线管的开发状况。最后叙述了旋转阳极X射线管的国内现状。     

X射线管的焦点仿真设计研究

在X射线管中焦点的形状和尺寸对影像质量起着决定性作用。本文使用CST Studio Suite软件进行仿真设计，研究了栅极电压和聚焦结构对焦点的影响，开展了焦点形成机理、电极结构与静电聚焦等理论分析，为X射线管的结构设计提供规律参照。     

工业检测和安全检查用X射线管的现状与发展

本文介绍了X射线管的分类和特点,国内在工业检测和安全检查方面X射线管的研制,主要生产厂家和应用状况,讨论了工业检测和安检用X射线管的技术发展趋势和市场前景,对行业的发展提出了初步的建议。     

X射线管焦点控制研究

X射线管的焦点是通过静电场对电子束的会聚作用而形成的。焦点的尺寸大小及聚焦质量直接影响X射线机透视、摄影图像的清晰度；同时，焦点的尺寸大小与X射线管的功率有着密切的关系。本文通过一系列的实验，重点讨论如何设计X射线管的聚集系统来实现用户需要的焦点尺寸。     

工业用金属陶瓷X射线管

一八九五年X射线管发明以来,X射线管的品种和制管技术有了很大发展。但至本世纪七十年代末,X射线管的材料和结构本身并未发生实质性的变化。最近国外将金属陶瓷封接技术与X射线管相结合,成功地研制出了一种新型的无损检测用金属陶瓷X射线管。这种新型管在工业上具有广泛的应用前景,因而获得了迅速的发展。国外称这种新型管为“新一代     

国内X射线管应用与发展探讨

本文简要叙述了X射线管的原理、分类及其主要的应用,讨论了X射线管在医学方面的应用,对国产固定阳极、旋转阳极X射线管的进展情况做了分析,分析了国产管存在的技术和工艺问题,提出了解决问题的建议和思路。     

反射式X射线管阳极钨靶的模拟优化设计

反射式X射线管已广泛应用于放射诊疗、工业探伤、安全检查等领域。阳极靶作为X射线管的关键部件，对X射线管的性能有着决定性的作用。本文采用基于蒙特卡罗方法的MCNP软件对能量为160 keV电子束在反射式X射线管钨靶上的轫致辐射规律进行了模拟研究，研究了出束方向的光强随阳极靶厚和靶角的变化规律，比较了焦点长度方向和宽度方向一定锥角范围内X射线出射谱的特点，最终给出了X射线管靶厚和靶角设计的优化方案，对于提高X射线管亮度和能谱一致性具有一定的理论指导意义。     

一种改进型高性能电流舵电荷泵电路设计

提出一种改进型高性能单端电荷泵电路 ,该电路基于电流舵结构 ,使用运放将偏置电路与充放电电路分开。该电路具有低的输出抖动、宽的电源范围 ,使用级连电流镜像消除过冲注入电流。基于 CMOS0 .3 5工艺 ,用 SPECTRE对该电路进行仿真 ,改进后的电路可消除 1.2 m A的注入电流 ,稳定工作在 2 5 /12 .5 MHz下 ,其最低工作电压为 2 .2 V,静态功耗为 0 .44m A,达到设计目标。     

Construction of Self‐Healing Internal Electric Field for Sustainably Enhanced Photocatalysis

The construction of internal electric field is generally considered an effective strategy to enhance photocatalytic performance due to its significant role in charge separation. However, static internal electric field is prone to be saturated either by inner or outer shield effect, and thus its effect on the improvement of photocatalysis can easily vanish. Here, the self‐healing internal electric field is proposed and successfully endowed to a designed helical structural composite microfiber polyvinylidene fluoride/g‐C₃N₄ (PVDF/g‐C₃N₄) based on the bioinspired simple harmonic vibration. Importantly, the saturation and recovery of internal electric field are characterized by transient photovoltage and photoluminescence. The results indicate that the internal electric field could be saturated within about 10 min and refreshed with the assistance of rebuilt piezoelectric potential. The lifetime of photogenerated carriers is about 10^?4 s and the number of effective carriers is greatly increased in the presence of self‐healing internal electric field. The results provide direct experimental evidence on the role of self‐healing internal electric field in charge transfer behavior. This work represents a new design strategy of photocatalysts, and it may open up new horizons for solving energy shortage and environmental issues.     

串联式可调恒流管驱动激光器的设计与测试

为了保护激光器工作并省去相应复杂的高速保护电路,设计了同步可调恒流管串联式激光器恒流源。采用模拟电路的方案实现两恒流管同步调整,使在整个调整范围内,不仅都能保持在恒流区域工作,而且其输出电流基本相等;激光器在400mA工作时由任一晶体管瞬时损坏引起的电流增大只有15mA。结果表明,用同步可调恒流管串联式电路制作的激光器恒流源具有很好的恒流特性和保护性能。     

X射线管性能对定向仪精度影响的探讨

X射线定向仪主要用于对晶体的定向,通常是测定被测晶体不同部位与该晶体几何参数之间的关系.定向仪主要由X射线管高压发生装置、计数管、测角仪、信号放大线路等组成.利用X射线的衍射特性,对晶体作定向测量.而X射线管是该仪器中的重要部件,在很大程度上决定了仪器的测量精度.本文通过对该管不同的设计、工艺试验,重点讨论X射线管的性能对仪器精度的影响.     

一种新型大驱动、低功耗和高精度的电荷泵电路

提出一种适用于NOR结构快闪存储器应用的,具有大驱动能力、低功耗和高精度特性的电荷泵系统。它通过对八个子电荷泵的并联来提高电荷泵的驱动能力,并采用电容分离法来动态地自洽改变每个子电荷泵的驱动能力,仿真结果表明,在擦除模式、一位编程模式和八位编程模式工作下,其瞬态平均电流分别约为2.5mA、4 mA和12 mA,电荷泵的输出高压精度可达±2.3%以下,达到了节省功耗和提高输出高压精度的目的。     

强流相对论电子束的纵向自群聚

当一束强流相对论电子束穿过一系列等距离排列的等电位导体,如导电或导电栅网时,由于空间电荷效应,将在纵向形成周期性空间电荷静电场,此民场将使强流相对论电子束纵向群聚,本文对这一非线性物理过程进行了理论和粒子模拟计算,基于此机理,有可能研制出一类新型的高功率微波器件。     

快速高能X射线光栅相衬成像

X射线光栅相衬成像对弱吸收物质成像能够获得较高的图像衬度,然而使用高分辨探测器,成像时间长。此外,受光栅工艺限制,成像能量通常在30 keV左右。文中基于投影成像原理,大大放宽了对光栅工艺的要求,提高了成像能量。同时,利用医用CT球管以及医用探测器,基于周步进扫描模式,实现了快速相衬CT成像。在国家同步辐射实验室搭建的成像系统上,完成了80 kV管电压（等效能量约48 keV）180 mA管电流,物体80 s曝光的二维和三维成像实验。针对实验结果,进一步探讨了提高密度分辨率的方法和途径。     

Electrowetting-Assisted Generation of Ultrastable High Charge Densities in Composite Silicon Oxide–Fluoropolymer Electret Samples for Electric Nanogenerators

Electric nanogenerators that directly convert the energy of moving drops into electrical signals require hydrophobic substrates with a high density of static electric charge that is stable in “harsh environments” created by continued exposure to potentially saline water. The recently proposed charge-trapping electric generators (CTEGs) that rely on stacked inorganic oxide–fluoropolymer (FP) composite electrets charged by homogeneous electrowetting-assisted charge injection (h-EWCI) seem to solve both problems, yet the reasons for this success have remained elusive. Here, systematic measurements at variable oxide and FP thickness, charging voltage, and charging time and thermal annealing up to 230 °C are reported, leading to a consistent model of the charging process. It is found to be controlled by an energy barrier at the water-FP interface, followed by trapping at the FP-oxide interface. Protection by the FP layer prevents charge densities up to −1.7 mC m⁻² from degrading and the dielectric strength of SiO₂ enables charge decay times up to 48 h at 230 °C, suggesting lifetimes against thermally activated discharging of thousands of years at room temperature. Combining high dielectric strength oxides and weaker FP top coatings with electrically controlled charging provides a new paradigm for developing ultrastable electrets for applications in energy harvesting and beyond.     

用于激光聚变的X射线条纹相机阴极检测系统

研制了一套X射线条纹相机光电阴极检测系统,用于激光惯性约束聚变中阴极的快速标定和检测。通过三位一体的条纹变像管设计,条纹变像管电子光学系统的优化,真空室、控制系统的制备,系统的装调、集成和测试,研制了光电阴极检测系统。组建了阴极系统静态测试平台,标定了其静态特性,测试结果显示:3条条纹像中心的偏移率在狭缝方向为2.8%,在垂直于狭缝方向为6.6%,平均放大倍率1.29,误差在0.8%,边缘空间分辨率大于10 lp/mm。该系统可以满足激光聚变诊断研究对于X射线条纹相机光电阴极的检测需求。