CN114551192A - 冷阴极x射线管及x射线发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冷阴极X射线管及X射线发生装置，所述冷阴极X射线管包括：壳体、出射窗、阳极组件及阴极组件；所述壳体具有第一安装口及第二安装口；所述阳极组件包括阳极柱和阳极靶；所述出射窗安装于所述第一安装口，所述阴极组件安装于所述第二安装口；或者，所述出射窗安装于所述第二安装口，所述阴极组件安装于所述第一安装口；所述阴极组件包括固定罩及冷阴极，所述固定罩与所述壳体连接，所述冷阴极设于对应安装口处且置于所述固定罩内；其中，所述冷阴极包括至少2个发射区，所述发射区包括至少一个阴极单点，且所述阴极单点朝向所述阳极靶设置。通过本发明解决了现有的冷阴极X射线管使用寿命短问题。

Description

冷阴极X射线管及X射线发生装置

技术领域

本发明涉及场发射技术领域，特别是涉及一种冷阴极X射线管及X射线发生装置。

背景技术

X射线管用于输出X射线，产生的X射线可用于对物体内部进行无损检测，在医疗、安检、工业探伤等领域得到普遍应用。X射线管是由阴极产生电子，通过阴阳极两端的高压电场进行加速，加速后的电子撞击靶面，并通过韧致辐射机制产生X射线。外部通过高压电源给阴极和阳极输出稳定的高压电场，外部壳体真空封装提供高真空环境，使得电子撞击事件能够持续稳定的运行，最后得到持续稳定输出的X射线。

阴极被称为X射线管的“心脏”。按电子的产生机制，X射线管可分为热阴极X射线管和冷阴极X射线管。其中，冷阴极是通过场致发射机制，在外界强电场作用下，将阴极内部电子拉出表面用于发射。然而，由于冷阴极存在发射失效和衰减明显的情况，因此，冷阴极X射线管的稳定性较差。

而且，X射线管经过组装测漏后，需要进行排气处理，而排气的目的是将X射线管腔体内的气体最大限度的排空，达到超高真空的水平，以便X射线管保持长时间稳定的运行。然而，在排气过程中，为了清除靶面残留的物质和气体分子，通常需要通过阴极发射电子，利用电子撞击靶面进行打靶处理，在此过程中，X射线管的真空度较差，加载高压时存在较大的放电打火风险，因此，冷阴极在上述环境中运行较易受到损坏，从而使得X射线管的使用寿命较短。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种冷阴极X射线管及X射线发生装置，用于解决现有的冷阴极X射线管使用寿命短问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种冷阴极X射线管，所述冷阴极X射线管包括：壳体、出射窗、阳极组件及阴极组件；

所述壳体具有第一安装口及第二安装口，所述第一安装口设于所述壳体的顶部，所述第二安装口设于所述壳体的侧壁；

所述阳极组件包括阳极柱和阳极靶，所述阳极柱贯穿所述壳体的底部并延伸至所述壳体内，所述阳极靶设于所述阳极柱置于所述壳体内一端的表面，并朝向所述出射窗；

所述出射窗安装于所述第一安装口，所述阴极组件安装于所述第二安装口；或者，所述出射窗安装于所述第二安装口，所述阴极组件安装于所述第一安装口；

所述阴极组件包括固定罩及冷阴极，所述固定罩与所述壳体连接，所述冷阴极设于对应安装口处且置于所述固定罩内；其中，所述冷阴极包括至少2个发射区，所述发射区包括至少一个阴极单点，且所述阴极单点朝向所述阳极靶设置。

可选地，所述阴极单点的数目为多个，多个所述阴极单点间隔排列于所述发射区。

可选地，所述冷阴极包括阴极罩、阴极基座、第一固定导电件、第二固定导电件及栅极，其中，所述阴极罩朝向所述阳极靶的一侧设有电子通道；所述阴极基座通过所述第一固定导电件固定于所述阴极罩内，且所述发射区设于所述阴极基座靠近所述电子通道一侧的表面上；所述第一固定导电件设于所述阴极基座远离所述电子通道的一侧，并沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧；所述栅极通过所述第二固定导电件固定于所述电子通道与所述阴极基座之间，所述第二固定导电件设于所述栅极远离所述电子通道的一侧，并沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧。

可选地，所述阴极组件包括第一电极连接件及第二电极连接件，所述第一电极连接件的一端置于所述固定罩内，并与所述第一固定导电件连接，另一端置于所述固定罩外侧；所述第二电极连接件的一端置于所述固定罩内，并与所述第二固定导电件连接，另一端置于所述固定罩外侧。

可选地，所述壳体还设有排气口，所述排气口设于所述壳体相对于所述第二安装口所在侧壁的另一侧壁。

本发明还提供一种冷阴极X射线管，所述冷阴极X射线管包括：壳体、出射窗、阳极靶及阴极组件；

所述壳体具有安装口，所述安装口设于所述壳体的顶部，所述出射窗安装于所述安装口；

所述阳极靶设于所述出射窗朝向所述壳体一侧的表面；

所述阴极组件包括冷阴极，所述冷阴极置于所述壳体的底部，并与所述阳极靶相对设置，包括至少2个发射区，所述发射区包括至少一个阴极单点，且所述阴极单点朝向所述阳极靶设置。

可选地，所述阴极单点的数目为多个，多个所述阴极单点间隔排列于所述发射区。

可选地，所述冷阴极包括阴极罩、阴极基座、第一固定导电件、第二固定导电件及栅极，其中，所述阴极罩朝向所述阳极靶的一侧设有电子通道；所述阴极基座通过所述第一固定导电件固定于所述阴极罩内；所述发射区设于所述阴极基座靠近所述电子通道一侧的表面上；所述第一固定导电件设于所述阴极基座远离所述电子通道的一侧，并沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧；所述栅极通过所述第二固定导电件固定于所述电子通道与所述阴极基座之间，所述第二固定导电件沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧。

可选地，所述阴极组件包括第一电极连接件及第二电极连接件，所述第一电极连接件的一端贯穿所述壳体的底部并置于所述冷阴极的下方，且与所述第一固定导电件连接，另一端置于所述壳体外侧；所述第二电极连接件的一端贯穿所壳体的底部并置于所述冷阴极的下方，且与所述第二固定导电件连接，另一端置于所述壳体外侧。

可选地，所述壳体具有排气口，所述排气口设于所述壳体的侧壁。

本发明还提供了一种冷阴极X射线发生装置，所述冷阴极X射线装置包括上述的冷阴极X射线管。

如上所述，本发明的一种冷阴极X射线管及X射线发生装置，通过在所述冷阴极X射线管设置多个发射区，且多个所述发射区能够轮流使用或切换使用，从而减少X射线管报废的风险，提高了冷阴极X射线管的生产合格率；而且具有多个发射区的冷阴极X射线管能够通过增加发射区的数目来满足同一靶盘位置射线发射使用，提高冷阴极X射线管的使用寿命；所述冷阴极X射线管在仅调整冷阴极发射区的数量和组合方式，而不调整阳极及外部结构的情况下，可满足各种实际应用的需求，因此，本发明冷阴极X射线管的适应性强。

附图说明

图1显示为本发明实施例一所述的冷阴极X射线管剖视图。

图2a显示为本发明左右组合的2个发射区；图2b显示为本发明上下组合的2个发射区；图2c显示为本发明中心和外圈组合的2个发射区；图2d显示为本发明由左到右组合的3个发射区；图2e显示为本发明由上到下组合的3个发射区；图2f显示为本发明由中心到外圈组合的3个发射区；图2g显示为本发明左右组合结合中心到外圈组合的3个发射区；图2h显示为本发明上下左右组合的4个发射区；图2i显示为本发明边角组合的4的发射区；图2j显示为本发明中心与边角组合的5个发射区的第一种形式；图2k显示为本发明中心与边角组合的5个发射区的第二种形式；图2l显示为本发明中心与边角组合的5个发射区的第三种形式。

图3a显示为本发明圆形的阴极单点；图3b显示为本发明椭圆形的阴极单点；图3c显示为本发明环形的阴极单点；图3d显示为本发明四边形的阴极单点；图3e显示为本发明边缘倒角四边形的阴极单点。

图4显示为本发明阴极组件剖视图。

图5显示为本发明实施例三所述的冷阴极X射线管剖视图。

图6显示为本发明实施例四所述的X射线发生装置剖视图。

图7显示为本发明实施例五所述的X射线发生装置剖视图。

元件标号说明

10 壳体

101 第一壳体

101a 第一固定部

101b 第一连接部

101c 第二固定部

101d 第三连接部

102 第二壳体

11 第一安装口

12 第二安装口

13 排气口

131 排气管

14 安装口

20 出射窗

30 阳极组件

31 阳极柱

32 阳极靶

311 凸起

311a 第二连接部

40 阴极组件

41 固定罩

42 冷阴极

421 发射区

422 阴极基座

423 阴极罩

423 阴极罩

423a 电子通道

424 第一固定导电件

425 第二固定导电件

426 栅极

43 第一电极连接件

44 第二电极连接件

45 阴极芯柱

50 电极盖

60 高压电源组件

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种冷阴极X射线管，所述冷阴极X射线管包括：壳体10、出射窗20、阳极组件30及阴极组件40。

所述壳体10具有第一安装口11及第二安装口12，所述第一安装口11设于所述壳体10的顶部，所述第二安装口12设于所述壳体10的侧壁。

本实施例中，所述壳体10包括第一壳体101及第二壳体102，所述第一壳体101的***设有第一固定部101a，所述固定部101a的下方设有第一连接部101b，所述第一壳体101通过所述第一连接部101b与所述第二壳体102连接。而所述第一壳体101的材质包括但不限于玻璃、陶瓷、不锈钢、无氧铜或蒙乃尔合金，所述第二壳体102由绝缘材质制成，其材质包括但不限于陶瓷及玻璃。在实际应用时，所述第一壳体101直接接地，用于减小阳极组件30周边电子累积，提高X射线管的耐压性能，也提高电子发射和聚焦的稳定性，从而有利于输出稳定的X射线。本实施例中，所述第二安装口12设于所第一固定部101a的上方。

具体的，所述壳体10还具有排气口13，所述排气口13设于所述壳体10相对于所述第二安装口12所在侧壁的另一侧壁。本实施例中，所述排气口13设于所述第一壳体101的侧壁，并与所述阴极组件40相对设置。所述排气口13用于将所述冷阴极X射线管内的气体最大化的排空，使得所述冷阴极X射线管达到超高真空的水平，以便于所述冷阴极X射线管能够保持长期稳定的运行。而且，为了便于排气，可于所述排气口13处设置排气管131。

所述出射窗20安装于所述第一安装口11，所述阴极组件40安装于所述第二安装口12；或者，所述出射窗20安装于所述第二安装口12，所述阴极组件40安装于所述第一安装口11。

本实施例中，所述出射窗20用于X射线的输出，其材质包括铍，所述出射窗20的厚度为0.015mm～1.2mm。而所述阴极组件40用于产生并发射电子。

所述阳极组件30包括阳极柱31和阳极靶32，所述阳极柱31贯穿所述壳体10的底部并延伸至所述壳体10内，所述阳极靶32设于所述阳极柱31置于所述壳体10内一端的表面，并朝向所述出射窗20。

本实施例中，所述阳极柱31的一端为置入端，所述置入端贯穿所述第二壳体101的底部置于所述第一壳体101内，另一端为露出端，置于所述第二壳体102外侧，用于与外部电源连接。所述阳极柱31在靠近所述露出端的位置处设有凸起311，所述凸起311设于所述阳极柱31的***，并设于所述第二壳体102内，其下方设有第二连接部311a，所述阳极柱31通过所述第二连接部311a与所述第二壳体102连接.。所述凸起311的上方与电极盖50固定连接，所述电极盖50用于保护所述第二连接部311a与所述第二壳体102的连接处，所述电极盖50的形状是大致圆筒形，具有前端部和根端部，所述前端部固定于所述凸起311的上端，所述前端部的形状为大致圆锥台状，所述根端部的形状为圆筒状，且与所述前端部平滑连接。

所述阳极靶32用于接受电子的轰击并产生X射线，并设于所述阳极柱31置入端的表面，而且，所述阳极靶32所在平面的法线与所述阳极柱31中心线之间具有一倾斜角度α，如图1所示，所述倾斜角度α的设置使得所述阳极靶32能够接收来自所述阴极组件40的电子，同时使得所述阳极靶32产生的X射线能够到达出射窗，并使得所述阳极靶32的焦点面增大，减小有效焦点，从而改善影像质量，得到较为清晰的影像。所述倾斜角度α可根据实际需要进行设置。本实施例中，所述阳极靶32的材质包括钨。

所述阴极组件40包括固定罩41及冷阴极42，所述固定罩41与所述壳体10连接，所述冷阴极42设于对应安装口处且置于所述固定罩41内；其中，所述冷阴极42包括至少2个发射区421，所述发射区421包括至少一个阴极单点，且所述阴极单点朝向所述阳极靶32设置。

在一种实施例中，所述固定罩41通过所述第一安装口11与所述第一壳体101固定连接，且所述固定罩41与所述第一壳体101具有相同的材质，并与所述壳体10一起形成真空区域。本实施例中，所述固定罩41的中心线与所述阳极柱31的中心线之间的预设角度β为0，也即是所述阴极组件40与所述阳极组件30直线对齐。

在另一种实施例中，如图1所示，所述固定罩41通过所述第二安装口12与所述第一壳体101固定连接。所述固定罩41的中心线与所述阳极柱31的中心线之间具有一预设角度β(也即是中心线1与中心线2之间的夹角)，所述预设角度β大于0°小于等于90°，优选地，本实施例所述预设角度β为90°，也即是所述固定罩41的中心线与所述阳极柱31的中心线之间的折角为90°。上述结构与预设角度β为0°的结构相比，所述阳极靶32与所述出射窗20之间的距离缩短，减小焦点与所述出射窗20之间的距离，进而减小了X射线成像的物距，提高X射线成像***的物理放大倍数。

所述发射区421朝向所述阳极靶32设于阴极基座422的表面，并通过外部电源进行控制来实现发射启停，从而产生并发射电子。在实际应用时，多个所述发射区421可以进行轮流脉冲切换使用，也可以逐个使用至失效再切换下一个使用，从而增加所述冷阴极X射线管的使用寿命。本实施例中，所述发射区421可由多种空间结构组合而成，多个所述发射区421可以是左右组合、上下组合、中心与外圈组合、中心与边角组合中的至少一种组合(如图2a～2l所示)，其中，图中字母A、B、C、D及E分别表示所述冷阴极42所具有的不同发射区421。而且，每个所述发射区421包括至少一个阴极单点。

具体的，所述阴极单点的数目为多个，多个所述阴极单点间隔排列于所述发射区421。

本实施例中，如图3a～3e所示，所述阴极单点的形状包括圆形、椭圆形、环形、多边形或边缘倒角多边形中的任意一种。而且，对于圆形或椭圆形的所述阴极单点来说，所述阴极单点的直径或长半轴的长度范围为5μm～1mm，对于多边形或边缘倒角多边形的所述阴极单点来说，所述阴极单点的边长范围为5μm～1mm。可通过采用上述其中任意一种形状的至少一个阴极单点形成所述反射区421，或者多种形状的阴极单点进行组合来形成所述发射区421。本实施例中，形成所述阴极单点的材料包括碳纳米管或石墨烯，当然，其他任何能够形成所述阴极单点的材料也同样适用于本实施例。

具体的，所述冷阴极42包括阴极罩423、阴极基座422、第一固定导电件424、第二固定导电件425及栅极426，其中，所述阴极罩423朝向所述阳极靶32的一侧设有电子通道423a；所述阴极基座422通过所述第一固定导电件424固定于所述阴极罩423内，且所述发射区421设于所述阴极基座422靠近所述电子通道423a一侧的表面上；所述第一固定导电件424设于所述阴极基座422远离所述电子通道423a的一侧，并沿着远离所述电子通道423a的方向延伸至所述阴极罩423的外侧；所述栅极426通过所述第二固定导电件425固定于所述电子通道423a与所述阴极基座422之间，所述第二固定导电件425设于所述栅极426远离所述电子通道423a的一侧，并沿着远离所述电子通道423a的方向延伸至所述阴极罩423的外侧。

本实施例中，如图4所示，所述阴极罩423在所述第二安装口12处与所述固定罩41连接，且其所具有的电子通道423a通过所述第二安装口12与所述壳体10形成的真空区域连通，从而使得所述发射区421发射的电子能够打到所述阳极靶32的靶面上。所述阴极基座422通过所述第一固定导电件424固定于所述阴极罩423内，并通过所述第一固定导电件424接收电压。所述栅极426于所述发射区421对应位置处设有开口(也即是所述栅极426呈网状)，并通过所述第二固定导电件425接收电压。通过对所述栅极426施加栅极电压，对所述发射区421施加阴极电压，使得所述栅极426与所述发射区421之间形成电场，从而使得所述发射区421产生电子，所述电子通过所述栅极426的开口进入到所述电子通道423a。

具体的，所述阴极组件40包括第一电极连接件43及第二电极连接件44，所述第一电极连接件43的一端置于所述固定罩41内，并与所述第一固定导电件424连接，另一端置于所述固定罩41外侧；所述第二电极连接件44的一端置于所述固定罩41内，并与所述第二固定导电件425连接，另一端置于所述固定罩41外侧。

本实施例中，所述阴极组件40还包括阴极芯柱45，所述阴极芯柱45置于所述固定罩41内，并处于所述阴极基座422远离所述离子通道423a的一侧，所述第一电极连接件43与所述第二电极连接件44间隔排布，并贯穿所述阴极芯柱45设置。所述第一电极连接件43的一端置于所述阴极芯柱45的一侧，并与所述第一固定导电件424连接，另一端置于所述阴极芯柱45的另一侧，并延伸至所述固定罩41的外侧，与外部电压连接。所述第二电极连接件44的一端置于所述阴极芯柱45的一侧，并与所述第二固定导电件425连接，另一端置于所述阴极芯柱45的另一侧，并延伸至所述固定罩41的外侧，与外部电压连接。而且，所述第一电极连接件43与所述第一固定导电件424之间及所述第二电极连接件44与所述第二固定导电件425之间可利用金属线或金属皮焊接或铆接连接。

相应地，如图5所示，本实施例还提供了一种冷阴极X射线发生装置，所述冷阴极X射线装置包括：上述的冷阴极X射线管。

本实施例中，所述冷阴极X射线发生装置还包括高压电源组件60，所述冷阴极X射线管与所述高压电源组件60组合为一体化，所述高压电源组件60为所述X射线管的阳极柱31提供90KV以上的高压，并为所述发射区421及所述栅极426提供较低电压(电压不超过3000V)。

实施例二

如图6所示，本实施例还提供一种冷阴极X射线管，所述冷阴极X射线管包括壳体10、出射窗20、阳极靶32及阴极组件40。

所述壳体10具有安装口14，所述安装口14设于所述壳体10的顶部，所述出射窗20安装于所述安装口14。

本实施例中，所述壳体10包括第一壳体101和第二壳体102，所述第一壳体101的***设有第二固定部101c，其底端设有第三连接部101d，所述第一壳体101可通过所第二固定部101c与外部装置连接，可通过所述第三连接部101d与所述第二壳体102连接。所述第一壳体101的材质包括但不限于玻璃、陶瓷、不锈钢、无氧铜及蒙乃尔合金；所述第二壳体102由绝缘材质制成，其材质包括但不限于陶瓷及玻璃。在实际应用时，所述第一壳体101直接接地，用于减小阳极靶32周边电子累积，提高X射线管的耐压性能，也提高电子发射和聚焦的稳定性，从而有利于输出稳定的X射线。本实施例中，所述安装口14设于所述第一壳体101的顶部，用于安装出射窗20。

具体的，所述壳体10具有排气口13，所述排气口13设于所述壳体10的侧壁。本实施例中，所述排气口13设于所述第一壳体101的侧壁，用于将所述冷阴极X射线管内的气体最大化的排空，使得所述冷阴极X射线管达到超高真空的水平，以便于所述冷阴极X射线管能够保持长期稳定的运行。而且，为了便于排气，可于所述排气口13处设置排气管131。

所述出射窗20安装于所述安装口14，用于X射线的输出，其材质包括铍，其厚度为0.015～1.2mm。

所述阳极靶32设于所述出射窗20朝向所述壳体10一侧的表面。

本实施例中，所述阳极靶32置于所述出射窗20的表面，并与所述阴极组件40相对设置。在所述阳极靶32受到电子轰击时产生X射线，所述X射线透过所述出射窗20射出。所述阳极靶32可以以蒸镀的方式置于所述出射窗20的表面，当然，所述阳极靶32置于所述出射窗20表面的方式并不局限于此，可根据实际情况进行选择。本实施例中，所述阳极靶32的材质包括钨。

所述阴极组件40包括冷阴极42，所述冷阴极42置于所述壳体10的底部，并与所述阳极靶32相对设置，包括至少2个发射区421，所述发射区421包括至少一个阴极单点，且所述阴极单点朝向所述阳极靶32设置。

本实施例中，所述发射区421朝向所述阳极靶32设于阴极基座422的表面，并通过外部电源进行控制来实现发射启停，从而产生并发射电子。在实际应用时，多个所述发射区421可以进行轮流脉冲切换使用，也可以逐个使用至失效再切换下一个使用，从而增加所述冷阴极X射线管的使用寿命。本实施例中，所述发射区421可由多种空间结构组合而成，多个所述发射区421可以是左右组合、上下组合、中心与外圈组合、中心与边角组合中的至少一种组合(如图2a～2l所示)，其中，图中字母A、B、C、D及E分别表示所述冷阴极42所具有的不同发射区421。而且，每个所述发射区421包括至少一个阴极单点。

具体的，所述阴极单点的数目为多个，多个所述阴极单点间隔排列于所述反射区421。

本实施例中，如图3a～3e所示，所述阴极单点的形状包括圆形、椭圆形、环形、多边形或边缘倒角多边形中的任意一种。而且，对于圆形或椭圆形的所述阴极单点来说，所述阴极单点的直径或长半轴的长度范围为5μm～1mm，对于多边形或边缘倒角多边形的所述阴极单点来说，所述阴极单点的边长范围为5μm～1mm。可通过采用上述其中任意一种形状的至少一个阴极单点形成所述反射区421，或者多种形状的阴极单点进行组合来形成所述发射区421。本实施例中，形成所述阴极单点的材料包括碳纳米管或石墨烯，当然，其他任何能够形成所述阴极单点的材料也同样适用于本实施例。

具体的，所述冷阴极42包括阴极罩423、阴极基座422、第一固定导电件424、第二固定导电件425及栅极426，其中，所述阴极罩423朝向所述阳极靶32的一侧设有电子通道423a；所述阴极基座422通过所述第一固定导电件424固定于所述阴极罩423内，且所述发射区421设于所述阴极基座422靠近所述电子通道423a一侧的表面上；所述第一固定导电件424设于所述阴极基座422远离所述电子通道423a的一侧，并沿着远离所述电子通道423a的方向延伸至所述阴极罩423的外侧；所述栅极426通过所述第二固定导电件425固定于所述电子通道423a与所述阴极基座422之间，所述第二固定导电件425设于所述栅极426远离所述电子通道423a的一侧，并沿着远离所述电子通道423a的方向延伸至所述阴极罩423的外侧。

本实施例中，如图4所示，所述阴极罩423具有的电子通道423a，所述发射区421发射的电子能够通过所述电子通道423a并打到所述阳极靶32的靶面上。所述阴极基座422通过所述第一固定导电件424固定于所述阴极罩423内，并通过所述第一固定导电件424接收电压。所述栅极426于所述发射区421对应位置处设有开口(也即是所述栅极426呈网状)，并通过所述第二固定导电件425接收电压。通过对所述栅极426施加栅极电压，对所述发射区421施加阴极电压，使得所述栅极426与所述发射区421之间形成电场，从而使得所述发射区421产生电子，所述电子通过所述栅极426的开口进入到所述电子通道423a。本实施例中，所述冷阴极42通过第一固定导电件43和第二固定导电件44进行固定。

所述第一电极连接件43的一端贯穿所述壳体10的底部并置于所述冷阴极42的下方，且与所述第一固定导电件424连接，另一端置于所述壳体10外侧；所述第二电极连接件44的一端贯穿所述壳体10的底部并置于所述冷阴极42的下方，且与所述第二固定导电件425连接，另一端置于所述壳体10外侧。本实施例中，所述第一电极连接件43的一端贯穿所述第二壳体102的底部置于所述壳体10内，并利用金属线或金属皮与所述第一固定导电件424焊接或铆接，所述第二电极连接件44的一端贯穿所述第二壳体102的底部置于所述壳体10内，并用金属线或金属皮与所述第二固定导电件425焊接或铆接。

相应地，如图7所示，本实施例还提供了一种冷阴极X射线发生装置，所述冷阴极X射线装置包括：上述的冷阴极X射线管。

本实施例中，所述冷阴极X射线发生装置还包括高压电源组件60，所述冷阴极X射线管的阳极靶32电位与所述壳体10的电位相同，由于所述壳体10接地，因此，所述阳极靶32的电位为0；而所述高压电源组件60为所述阴极组件40提供所需电压。

综上所述，本发明的一种冷阴极X射线管，通过在所述冷阴极X射线管设置多个发射区，且多个所述发射区能够轮流使用或切换使用，从而减少X射线管报废的风险，提高了冷阴极X射线管的生产合格率；而且具有多个发射区的冷阴极X射线管能够通过增加发射区的数目来满足同一靶盘位置射线发射使用，提高冷阴极X射线管的使用寿命；所述冷阴极X射线管在仅调整冷阴极发射区的数量和组合方式，而不调整阳极及外部结构的情况下，可满足各种实际应用的需求，因此，本发明冷阴极X射线管的适应性强。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种冷阴极X射线管，其特征在于，所述冷阴极X射线管包括：壳体、出射窗、阳极组件及阴极组件；

所述壳体具有第一安装口及第二安装口，所述第一安装口设于所述壳体的顶部，所述第二安装口设于所述壳体的侧壁；

所述阳极组件包括阳极柱和阳极靶，所述阳极柱贯穿所述壳体的底部并延伸至所述壳体内，所述阳极靶设于所述阳极柱置于所述壳体内一端的表面，并朝向所述出射窗；

所述出射窗安装于所述第一安装口，所述阴极组件安装于所述第二安装口；或者，所述出射窗安装于所述第二安装口，所述阴极组件安装于所述第一安装口；

所述阴极组件包括固定罩及冷阴极，所述固定罩与所述壳体连接，所述冷阴极设于对应安装口处且置于所述固定罩内；其中，所述冷阴极包括至少2个发射区，所述发射区包括至少一个阴极单点，且所述阴极单点朝向所述阳极靶设置。

2.根据权利要求1所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述阴极单点的数目为多个，多个所述阴极单点间隔排列于所述发射区。

3.根据权利要求1或2所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述冷阴极包括阴极罩、阴极基座、第一固定导电件、第二固定导电件及栅极，其中，所述阴极罩朝向所述阳极靶的一侧设有电子通道；所述阴极基座通过所述第一固定导电件固定于所述阴极罩内，且所述发射区设于所述阴极基座靠近所述电子通道一侧的表面上；所述第一固定导电件设于所述阴极基座远离所述电子通道的一侧，并沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧；所述栅极通过所述第二固定导电件固定于所述电子通道与所述阴极基座之间，所述第二固定导电件设于所述栅极远离所述电子通道的一侧，并沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧。

4.根据权利要求要求3所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述阴极组件包括第一电极连接件及第二电极连接件，所述第一电极连接件的一端置于所述固定罩内，并与所述第一固定导电件连接，另一端置于所述固定罩外侧；所述第二电极连接件的一端置于所述固定罩内，并与所述第二固定导电件连接，另一端置于所述固定罩外侧。

5.根据权利要求1所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述壳体还具有排气口，所述排气口设于所述壳体相对于所述第二安装口所在侧壁的另一侧壁。

6.一种冷阴极X射线管，其特征在于，所述冷阴极X射线管包括：壳体、出射窗、阳极靶及阴极组件；

所述壳体具有安装口，所述安装口设于所述壳体的顶部，所述出射窗安装于所述安装口；

所述阳极靶设于所述出射窗朝向所述壳体一侧的表面；

所述阴极组件包括冷阴极，所述冷阴极置于所述壳体的底部，并与所述阳极靶相对设置，包括至少2个发射区，所述发射区包括至少一个阴极单点，且所述阴极单点朝向所述阳极靶设置。

7.根据权利要求6所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述阴极单点的数目为多个，多个所述阴极单点间隔排列于所述反射区。

8.根据权利要求6或7所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述冷阴极包括阴极罩、阴极基座、第一固定导电件、第二固定导电件及栅极，其中，所述阴极罩朝向所述阳极靶的一侧设有电子通道；所述阴极基座通过所述第一固定导电件固定于所述阴极罩内；所述发射区设于所述阴极基座靠近所述电子通道一侧的表面上；所述第一固定导电件设于所述阴极基座远离所述电子通道的一侧，并沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧；所述栅极通过所述第二固定导电件固定于所述电子通道与所述阴极基座之间，所述第二固定导电件沿着远离所述电子通道的方向延伸至所述阴极罩的外侧。

9.根据权利要求要求8所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述阴极组件包括第一电极连接件及第二电极连接件，所述第一电极连接件的一端贯穿所述壳体的底部并置于所述冷阴极的下方，且与所述第一固定导电件连接，另一端置于所述壳体外侧；所述第二电极连接件的一端贯穿所述壳体的底部并置于所述冷阴极的下方，且与所述第二固定导电件连接，另一端置于所述壳体外侧。

10.根据权利要求6所述的冷阴极X射线管，其特征在于，所述壳体具有排气口，所述排气口设于所述壳体的侧壁。

11.一种冷阴极X射线发生装置，其特征在于，所述冷阴极X射线装置包括：如权利要求1～5任一项所述的冷阴极X射线管，或者如权利6～10任一项所述的冷阴极X射线管。

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