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双阳极x射线源的研发

双阳极X射线源的研发

作者：徐宁大连交通大学

学位级别：硕士

在材料的研究和应用中,了解其表面性质至关重要。x射线光电子能谱(xPS)技术是表面分析的一种重要方法,它能够得到材料表面的元素组成、化学价态、电子结构等重要信息,很好地满足表面分析的要求。而x射线源作为x射线光电子能谱系统的核... 详细信息

在材料的研究和应用中,了解其表面性质至关重要。x射线光电子能谱(xPS)技术是表面分析的一种重要方法,它能够得到材料表面的元素组成、化学价态、电子结构等重要信息,很好地满足表面分析的要求。而x射线源作为x射线光电子能谱系统的核心仪器,其主要作用是产生并发射实验所需x射线,为此x射线源性能的好坏将直接影响分析结果的准确性。x射线光电子能谱系统中的激发源为镁靶和铝靶x射线源,而国内对x射线源的研究主要是在工业探伤和医学成像领域,在xPS应用方面的研究较少,其设备仪器主要靠进口,这严重制约了我国表面科学研究的发展与应用。为此,本文参考目前已有的x射线源,提出了制作可发射两种不同的x射线的双阳极x射线源的想法,并对其结构进行了设计。在零部件组装完成后对其进行了测试工作,获得了良好的实验效果。本文首先根据x射线源的使用要求,提出用一种x射线源发射出两种不同类型的的x射线,据此思路设计双阳极x射线源的初始模型,并借助粒子分析软件CST模拟热电子的运行轨迹及阳极的电场分布,优化x射线源的设计参数。然后,根据仿真后的模型,对双阳极x射线源进行机械结构设计。双阳极x射线源的机械结构主要包括阴极热电子发射组件、双阳极靶及冷却系统、灯丝供电组件、安装法兰及绝缘短管等。根据双阳极x射线源的使用环境,对各部件进行材料的选择。随后进行零部件的加工与组装并设计制作了双阳极x射线源专用电源。最后搭建了一套真空实验平台,对双阳极x射线源进行性能测试,测试结果表明,该双阳极x射线源的铝靶和镁靶可以发射出两种特征x射线并激发出金属样品的光电子。x射线的强度和阳极电压成比例增加,和灯丝电流呈指数关系变化。该x射线源结构紧凑,操作方便,可用于自然科学领域中有关表面科学的研究。

关键词： x射线源电子束光电子表面分析

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复合封装结构的微型x射线源

应用光学 1996年第3期17卷 14-18页

作者：刘宇西安应用光研究所

描述了一种用于便携式Ｘ射线图像增强透视装置的Ｘ射线源．该射线源采用了液体和固体的绝缘材料，以复合灌封的结构形式装配组件，能在较小的体积、良好的机械性和低输入电压要求下，稳定地提供较高的恒定管电压和管电流，及其状态下的... 详细信息

描述了一种用于便携式Ｘ射线图像增强透视装置的Ｘ射线源．该射线源采用了液体和固体的绝缘材料，以复合灌封的结构形式装配组件，能在较小的体积、良好的机械性和低输入电压要求下，稳定地提供较高的恒定管电压和管电流，及其状态下的Ｘ射线。射线源组件对漏射线的屏蔽效果符合国家相应标准的要求。

关键词： x射线源复合结构图像增强透视

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安检设备用高频x射线源研制

安检设备用高频X射线源研制

作者：杨磊兰州大学

学位级别：硕士

x射线源作为x射线成像设备的核心部件，在医学和工业生产中具有广泛的应用。利用x射线的穿透性可以进行无损检测;利用x射线的荧光效应可以进行物质的痕量分析。而传统的x射线源普遍采用工频高压型发生器，使得x射线源的体积和重量大、... 详细信息

x射线源作为x射线成像设备的核心部件，在医学和工业生产中具有广泛的应用。利用x射线的穿透性可以进行无损检测;利用x射线的荧光效应可以进行物质的痕量分析。而传统的x射线源普遍采用工频高压型发生器，使得x射线源的体积和重量大、效率低、能耗高。输出x射线的稳定性、重复性差，导致成像质量低。本文将开关电源技术和单片机控制技术应用到x射线源的研制中，设计并研制了一台额定管压150KV，额定管流2mA的安检设备用高频x射线源。本文绪论部分介绍了x射线源的基本结构，指出论文的课题来源及论文的主要研究工作。第二部分对负载谐振型逆变器的工作原理和频率特性及高压电源的调压控制方式进行了研究，根据x射线源高压发生器输出电压调节范围宽、纹波小、稳定度高的设计要求，选择了BUCK电路斩波调压、并联负载谐振逆变器供电、多级倍压整流的主电路拓扑结构。第三部分详细介绍了x射线源主电路的设计过程，通过理论计算给出了整流滤波电路，BUCK调压电路，并联负载谐振逆变器，高频升压变压器、倍压整流电路和灯丝电流源的设计参数，并对设计参数进行了仿真和实验研究。第四部分建立了x射线源高压发生器的闭环反馈控制模型，在模型的基础上分析了控制系统的稳定性并设计了由比例-积分(PI)调节器构成的滞后补偿网络;最后给出了闭环稳压系统阶跃响应的仿真和实验结果。第五部分论述了x射线源单片机控制系统的软硬件设计。给出了硬件设计的电路原理图和软件的程序流程图。最后对本文研制的x射线源样机进行了实验测试，测试结果表明技术指标达到了安检设备用x射线源的要求。

关键词： x射线源高压发生器闭环控制单片机

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x射线源焦点尺寸测量方法和标准综述

中国体视学与图像分析 2014年第4期19卷 321-329页

作者：韩放达肖永顺常铭朱晓骅清华大学工程物理系北京100084 清华大学粒子技术与辐射成像教育部重点实验室(清华大学) 北京100084

x射线源焦点尺寸对于图像质量有显著影响,在高放大比和大焦点情形下,焦点模糊会降低图像的空间分辨率;此外,焦点尺寸也是衡量x射线源工作性能的标准。本文介绍了焦点尺寸测量的相关概念和研究现状,对x射线源(包括x射线管和直线加速器)... 详细信息

x射线源焦点尺寸对于图像质量有显著影响,在高放大比和大焦点情形下,焦点模糊会降低图像的空间分辨率;此外,焦点尺寸也是衡量x射线源工作性能的标准。本文介绍了焦点尺寸测量的相关概念和研究现状,对x射线源(包括x射线管和直线加速器)焦点尺寸的测量方法和标准进行了分析总结,也对焦点测量技术的最新进展和相关应用进行了介绍。

关键词： x射线源焦点尺寸测量

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x射线源焦点尺寸测量方法和标准综述

X射线源焦点尺寸测量方法和标准综述

2014年全国射线数字成像与CT新技术研讨会

作者：韩放达肖永顺常铭朱晓骅清华大学工程物理系粒子技术与辐射成像教育部重点实验室(清华大学)

x射线源焦点尺寸对于图像质量有很大影响,焦点模糊在高放大比和大焦点情形下会极大降低图像的空间分辨率;此外,焦点尺寸也是衡量x射线源工作性能的重要标准。本文对x射线源焦点尺寸的测量方法和相关标准进行了分析总结,也对焦点测量技... 详细信息

x射线源焦点尺寸对于图像质量有很大影响,焦点模糊在高放大比和大焦点情形下会极大降低图像的空间分辨率;此外,焦点尺寸也是衡量x射线源工作性能的重要标准。本文对x射线源焦点尺寸的测量方法和相关标准进行了分析总结,也对焦点测量技术的最新进展和相关应用进行了介绍。

关键词： x射线源焦点尺寸测量

来源： cnki会议评论

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钛空腔靶高强度keV x射线源的实验研究

强激光与粒子束 2015年第3期27卷 170-175页

作者：涂绍勇胡广月缪文勇袁永腾赵斌郑坚侯立飞晏骥詹夏宇江少恩丁永坤中国科学技术大学近代物理系合肥230026 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

利用神光一Ⅲ原型激光装置实验研究了8束ns激光脉冲从一端注入钛空腔靶产生的keVx射线源的辐射特征，发现keVx射线主要产生于腔轴附近；钛空腔靶内径过大时keVx射线能流的峰值强度较低，内径过小时keVx射线能流的持续时间较短。为了在4... 详细信息

利用神光一Ⅲ原型激光装置实验研究了8束ns激光脉冲从一端注入钛空腔靶产生的keVx射线源的辐射特征，发现keVx射线主要产生于腔轴附近；钛空腔靶内径过大时keVx射线能流的峰值强度较低，内径过小时keVx射线能流的持续时间较短。为了在4π空间内使钛空腔靶获得最大的x射线（4～7keV能段）转换效率，腔内径的最优值在1000-1300μm附近，此时的keVx射线转换效率为4．7％，是相同激光参数下钛平面靶的2倍左右。激光单端注入有底部钛膜和无底部钛膜的空腔靶对比实验显示，底膜能够增强keVx射线的发射。

关键词： x射线源激光空腔靶转换效率

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用激光等离子体作x射线源的ExAFS技术

光子学报 1993年第5期22卷 91-92页

作者：赵京丹山冰

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长脉冲keV x射线源的辐射特征

强激光与粒子束 2007年第5期19卷 771-776页

作者：胡广月刘慎业张继彦杨家敏丁永坤胡昕黄翼祥杜华冰易容清郑坚中国科学院基础等离子体物理重点实验室中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

利用神光Ⅱ第九路2 ns长脉冲激光束作用厚钛固体靶,研究了产生的keV x射线源的辐射区域和总辐射功率的时间行为。结果表明:在长脉冲激光作用厚固体靶时,硬x射线线辐射功率的时间行为以及辐射体积的时间行为与激光脉冲波形一致;长脉冲时... 详细信息

利用神光Ⅱ第九路2 ns长脉冲激光束作用厚钛固体靶,研究了产生的keV x射线源的辐射区域和总辐射功率的时间行为。结果表明:在长脉冲激光作用厚固体靶时,硬x射线线辐射功率的时间行为以及辐射体积的时间行为与激光脉冲波形一致;长脉冲时,等离子体2维膨胀效应非常显著,keV x射线线辐射的径向辐射区域在激光焦斑尺寸附近达到饱和,导致x射线线辐射功率出现饱和,且keV x射线线辐射的辐射体积正比于焦斑尺寸的3次方。从理论和实验角度研究了在同样入射激光能量下,辐射功率随激光焦斑尺寸的变化关系,发现keV x射线线辐射的饱和辐射功率正比于焦斑尺寸的5/3次方,理论结果与实验结果一致。并讨论了相同基频输出激光能量下,keV x射线辐射总功率随激光波长的变化关系,发现即使考虑了倍频效率的影响,短波长激光仍然有利于keV x射线的发射。

关键词： x射线源长脉冲 2维膨胀效应辐射区域焦斑尺寸激光波长

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x射线源有效焦点尺寸测量方法

轻工标准与质量 2018年第2期 50-50,69页

作者：赵盛梅阳泉市质量技术监督检验测试所山西阳泉045000

对x射线源焦点尺寸的三种测量方法进行了对比分析,得出以下结论:星形测试卡测量及双线型像质计测量的应用成果较佳,能够准确反映x射线源焦点的特征和检测图像的质量,但小孔成像测量效果不太理想。工作人员在x射线源焦点尺寸测量过程中... 详细信息

对x射线源焦点尺寸的三种测量方法进行了对比分析,得出以下结论:星形测试卡测量及双线型像质计测量的应用成果较佳,能够准确反映x射线源焦点的特征和检测图像的质量,但小孔成像测量效果不太理想。工作人员在x射线源焦点尺寸测量过程中应选择恰当的方法,保证测量结果的准确性。

关键词： x射线源焦点尺寸测量方法