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美国专利[19][11]专利号:4607380Oliver[45]专利日期:[54]用于工业计算机化断层照相和数字荧光屏检查的高强度微焦距x射线源[75]发明者:,Schenectady,.[73]被授权单位:panySchenectady,.[21]申请号:623903[22]提交时间:[51]国际专利分类号:H01J35/14;H01J35/26[52]美国专利分类号:378/138;378/58;378/130[58]研究领域:378/58,138,119,121,378/125,43,51,127,130[56]参考目录:美国专利档案:国外专利档案:其他出版物:[57]摘要一个工作在400-500kv,有2-10mil大小电子束聚焦点,几十到几百千瓦能量等级并能提供对比与传统x射线提升了至少3000倍亮度的x射线的发射源。用于工业计算机化断层照相和数字荧光屏检查的高强度微焦距x射线源。背景这项发明主要是与x射线技术相关,特别是用于工业上对于厚物件以及类似超级合金部件的检测。尽管x射线放射技术,,并且在某些领域(例如制药)具有明显的优点,工业上对于这种技术的应用却被x射线发射源的缺乏所阻碍。一个例子就是对于超级合金(例如包括镍钴与铁的合金在内的在高温下具有高强度超级合金)制成用于高端飞行器引擎的涡轮叶片的检测。x射线技术在对于检测类似部件上的应用受限于传统x射线管提供的低强度和很差的成像质量,这种缺陷是由于受测部件对于光子的吸收以及光子的低速,低分辨度和低穿透力。提升发射源的强度是一种提升x射线光子速度,分辨度和穿透力的方法。要检测类似于超合金的高原子数部件,就需要能工作在400-500kV电压和高功率下的高强度X射线源,最好能有几十到几百千瓦功率和1-10mil等级的聚焦中心,以获得高亮度高强度,除此之外,发射源应最小化能量供应上的要求。现在还没有一种x射线发射源能满足以上条件。传统阳极x射线管能量放射能力有限。传统旋转阳极x射线管能够放出大量能量,但它工作在120kv,远远达不到要求,并且即使在额定功率下,这种发射源也只能有1-。要能用这样的发射源和一个10mil的孔隙照出10mil的瑕疵,就必须使发射源工作在距离工件19英尺远的地方,才能找出瑕疵。若有一个更小的焦点尺寸,发射源就能够靠近检测件从而为在相同输入功率下创造更高分辨度和亮度提供便利,或是能降低能源要求。然而,更小的焦点尺寸增加了阳极的能量密度,因为电子束被集中到了阳极上一个更小的区域(假设管的总能量输入保持不变,就使得那一部分的温度和热量升高,这一部分热量必须被转移。X射线管的最大能量输入受到阳极熔化的限制,功率取决于热量必须散发的那部分阳极体积,这部分体积是由焦点大小和热量扩散深度决定的。因此,长久以来人们认为用于光学检测的高压大功率微焦距X射线管是不可能实现的。发明概述这项发明提供了一种新的改进过的满足上述检测超合金涡轮叶片需求的X射线发射管和一种检测这种叶片缺陷的方法。这个发明打破了人们认为一个工作在400-500KV,拥有小于或等于10mil焦点尺寸并且具有几十几百千瓦功率,然而由于阳极融化这种X射线发射源不能被实现的传统观念。此发明基于一个在该电压下一种不同于原有的用阳极