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低纹波微型X射线管高压电源的研制 被引量:13
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作者 曾国强 刘玺尧 +5 位作者 罗群 谭承君 葛良全 黄锐 李强 吴刚 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期366-371,共6页
国内研发的X射线高压电源体积普遍较大,不适合微型X射线管的要求。针对微型X射线管的特点,本文设计了一种低纹波、小体积高压电源,其输出电压在0^-40kV范围内可调。电源的逆变电路采用罗耶谐振电路,并引入UCC2973控制芯片以提高其效率... 国内研发的X射线高压电源体积普遍较大,不适合微型X射线管的要求。针对微型X射线管的特点,本文设计了一种低纹波、小体积高压电源,其输出电压在0^-40kV范围内可调。电源的逆变电路采用罗耶谐振电路,并引入UCC2973控制芯片以提高其效率。在电源的升压部分设计了高频变压器、双向倍压整流电路,以进行两级升压。通过电阻分压后取样反馈的方式进行稳压。电路工作在线性状态,无开关噪声。测试结果表明,电源的输出电压纹波低于0.3%、稳定度优于0.12%/10h,可满足微型X射线管的需求。 展开更多
关键词 微型x射线管 高压电源 罗耶谐振 倍压整流电路
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微型X射线管靶材厚度理论计算与出射光谱模拟研究 被引量:12
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作者 杨强 葛良全 +2 位作者 谷懿 花永涛 罗耀耀 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期1130-1134,共5页
根据端窗透射微型X射线管阳极靶的结构,建立了数理模型,讨论了电子束打靶的平均厚度与光管高压的关系,得到了X光管出射特征光谱强度的角度分布特征。同时利用Monte Carlo方法,对出射光谱在2π方向上的强度分布特征开展模拟研究。结果表... 根据端窗透射微型X射线管阳极靶的结构,建立了数理模型,讨论了电子束打靶的平均厚度与光管高压的关系,得到了X光管出射特征光谱强度的角度分布特征。同时利用Monte Carlo方法,对出射光谱在2π方向上的强度分布特征开展模拟研究。结果表明,微型X射线管阳极靶材平均厚度在2μm左右,在与入射电子束垂直方向几度的范围内获得的出射光谱其单色性较好。这些结论对于微型X射线管的结构设计和出射光谱单色化应用具有一定的理论指导意义。 展开更多
关键词 微型x射线管 靶材厚度 特征光谱 角分布 蒙特卡罗模拟
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微型X射线管灯丝电源的研制 被引量:5
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作者 余强 曾国强 +3 位作者 葛良全 魏世龙 刘玺尧 罗群 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期46-50,共5页
根据微型X射线管的特点,设计了基于推挽电路和闭环反馈电路的灯丝驱动电源。采用了UCC3808脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制芯片产生两路相位相反的PWM信号,并经由UCC37324金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)管... 根据微型X射线管的特点,设计了基于推挽电路和闭环反馈电路的灯丝驱动电源。采用了UCC3808脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制芯片产生两路相位相反的PWM信号,并经由UCC37324金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor,MOS)管大电流驱动器提高驱动效率,实现推挽结构的后端驱动电路。闭环反馈电路的设计采用精密电阻将管电流的信号转换为等比例的电压信号引入到反馈环节,通过系统自身的闭环控制实现管电流的恒定,并保持高效率和低功耗。实验首先通过外接1.5?的功率电阻测量系统功率,测得输入功率为11 W,效率超过80%,符合灯丝电源的功耗指标要求;然后连接实际的X光管灯丝,经测试可正常工作,管流稳定度为0.227%。 展开更多
关键词 微型x射线管 灯丝电源 推挽电路 管流闭环反馈电路
原文传递
不同激发方式对能量色散X射线荧光法测铀的影响
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作者 熊超 葛良全 +4 位作者 刘端 张庆贤 谷懿 罗耀耀 赵剑锟 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期838-841,共4页
针对能量色散X射线荧光法测铀过程中存在自激发效应对测量结果产生干扰的问题及以往测铀仅使用放射性同位素源作为激发源的测量限制,利用微型X射线对铀矿样品进行自激发效应测量,并分别将109Cd,241 Am,微型X光管三种不同激发源测量铀矿... 针对能量色散X射线荧光法测铀过程中存在自激发效应对测量结果产生干扰的问题及以往测铀仅使用放射性同位素源作为激发源的测量限制,利用微型X射线对铀矿样品进行自激发效应测量,并分别将109Cd,241 Am,微型X光管三种不同激发源测量铀矿样品的结果进行比较分析。结果表明,自激发效应产生的特征X射线峰面积计数仅为有源条件的0.01%以下,属统计涨落范畴,对测量结果的干扰可忽略不计;109Cd源由于其特征射线能量22.11和24.95keV均在Lα吸收限能量21.75keV附近,激发光电截面最高,相应的荧光产额也高,故109 Cd源相比于241 Am源对铀元素的激发效率更高;241 Am源测量误差明显大于109Cd源的测量误差,原因是铀的L系能量特征峰与241 Am源特征射线26.35keV的散射峰能量区叠加,造成实测谱线本底偏高;X光管作激发源的铀矿样品中铀含量与化学分析结果之间的误差在10%以内,仅为同位素源激发X射线荧光分析误差的一半,且X光管激发谱峰面积计数值明显大于源激发条件下的峰面积计数,说明X光管作激发源的测铀质量优于源激发模式。 展开更多
关键词 激发源 能量色散x荧光法 自激发效应 微型x光管
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微型X射线管最佳入射角及Be窗厚度的MC模拟 被引量:1
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作者 黄凯 刘良柱 +2 位作者 颜瑜成 徐志勇 钟丁生 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2018年第1期100-104,共5页
利用MC法针对50 ke V电子束面源、2μm银靶、250μm铍窗的微型X射线管进行模拟研究,讨论电子入射角对微型透射式X射线管的出射谱线及各项评价指标的影响。结果表明,电子的最佳入射角在40°左右;并在最佳电子入射角的情况下,确定Be... 利用MC法针对50 ke V电子束面源、2μm银靶、250μm铍窗的微型X射线管进行模拟研究,讨论电子入射角对微型透射式X射线管的出射谱线及各项评价指标的影响。结果表明,电子的最佳入射角在40°左右;并在最佳电子入射角的情况下,确定Be窗最优厚度为500μm。与传统的X射线管相比,在调节电子入射角、优化Be窗厚度后的X射线管的出射谱线中,中低能的X射线总计数的减少比例高于高能部分,减小了对待测元素的特征X射线的干扰,增加了原级特征X射线在中高能轫致辐射的相对比重,提高了EDXRF分析的精度与准确性。 展开更多
关键词 微型x射线管 电子入射角 射束硬化 MC模拟
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微型微焦斑X射线闭管及阴极丝电子发射差异性
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作者 李帆 曹阳 +3 位作者 牟欢 刘亚宁 李海涛 李保权 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期137-143,共7页
行星岩石成分原位测量是行星探测的基本需求,X射线荧光分析是开展元素成分测量的重要技术手段。针对深空探测X射线荧光分析仪的需要,设计并研制了一款微型微焦斑X射线闭管,尺寸为Φ15 mm×22 mm,焦斑尺寸230μm,工作时阳极接地,阴... 行星岩石成分原位测量是行星探测的基本需求,X射线荧光分析是开展元素成分测量的重要技术手段。针对深空探测X射线荧光分析仪的需要,设计并研制了一款微型微焦斑X射线闭管,尺寸为Φ15 mm×22 mm,焦斑尺寸230μm,工作时阳极接地,阴极接浮地负高压,最大电压为-50 kV。在微型X射线闭管研制过程中,开展了螺旋型钨丝、直线型钨丝、直线型铼钨丝等常用热阴极的电子发射差异性研究,测量了各型热阴极的电子发射效率。结果显示,在200 V阳极电压下,低铼含量直线型铼钨丝电子发射效率最大为27.87μA·W^(-1),是螺旋型钨丝的4倍,直线型钨丝的9倍;掺铼钨丝电子发射效率远高于纯钨型阴极丝。此外,铼钨丝还具有电子发射快、预热要求低、对真空度要求不高等特点,是深空探测X射线闭管阴极丝较理想的选择。 展开更多
关键词 微型x射线闭管 x射线荧光分析 微焦斑 阴极丝 电子发射效率
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端窗透射微型X光管的结构优化 被引量:1
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作者 杨强 葛良全 +1 位作者 胡青云 赖万昌 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期76-81,共6页
为了得到场约束方式下,金属陶瓷封装端窗透射微型X光管发射电流的最大化和焦斑尺寸的最小化,对热阴极发射体的几何结构进行仿真计算,为设计实物模型提供技术方案。首先,从理论上推导了直热式阴极发射体、发射电流密度与几何结构的关系,... 为了得到场约束方式下,金属陶瓷封装端窗透射微型X光管发射电流的最大化和焦斑尺寸的最小化,对热阴极发射体的几何结构进行仿真计算,为设计实物模型提供技术方案。首先,从理论上推导了直热式阴极发射体、发射电流密度与几何结构的关系,其次讨论了有限积分算法在求解电场分布数值解过程中的离散化思路,最后利用CST粒子工作室软件,建立了几何模型,对阴极发射体的几何结构进行了优化。在灯丝距离控制极0.4mm、控制极开孔直径为0.6mm的位置,能够得到较小的焦斑和较高的电荷密度分布。试制的阴极发射体最大发射电流可达85μA。 展开更多
关键词 微型x光管 电子运动学 电场分布 有限积分法 仿真
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微型X射线管灯丝电源的研制
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作者 张伟 陈树军 周洪军 《价值工程》 2020年第22期192-194,共3页
电源系统是由不同的构件组成,其中微型X射线管是重要的构件之一。在X射线技术发展过程中,应用X射线构建电源系统,可以使原有的工频发生变化,并在变化期间形成中频逆变电路。进入到上世纪90年代,X射线电源系统由中频进入到高频,高频电源... 电源系统是由不同的构件组成,其中微型X射线管是重要的构件之一。在X射线技术发展过程中,应用X射线构建电源系统,可以使原有的工频发生变化,并在变化期间形成中频逆变电路。进入到上世纪90年代,X射线电源系统由中频进入到高频,高频电源系统的应用,不仅促进X射线设备的快速发展,还能减少输出滤波电容对电路的影响,进一步缩小电源系统的体积,使用体积小重量轻的电源系统,可以显著提升电源系统的工作效率。本文围绕微型X射线管灯丝电源的研制展开讨论,为X射线管发展提供参考依据。 展开更多
关键词 微型x射线管灯丝 电源 分析
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微靶型X射线管不同靶材出射光斑对比研究 被引量:3
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作者 左卓 何兴 +2 位作者 张松 颜瑜成 覃骏 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期29-33,共5页
针对半球、锥体、圆柱三种微形结构靶X射线管,利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟研究不同靶材料对微靶型X射线管出射光斑的影响,讨论不同靶材料和微靶结构对透射式微靶型X射线管的出射光斑尺寸的影响。结果表明:在电子入射能量为100 ke... 针对半球、锥体、圆柱三种微形结构靶X射线管,利用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法模拟研究不同靶材料对微靶型X射线管出射光斑的影响,讨论不同靶材料和微靶结构对透射式微靶型X射线管的出射光斑尺寸的影响。结果表明:在电子入射能量为100 keV时,微锥形结构靶的光斑尺寸最小在150μm左右,不同靶材料对靶后方出射光斑尺寸有明显影响,随着靶材原子序数增加,出射光斑尺寸开始时逐渐减小,但进一步的增加会使光斑尺寸有一定扩大,呈现抑制趋势;不同微靶结构对光斑尺寸影响与结构有明显关系,圆柱与锥体光斑尺寸差异达到30μm。与传统的透射X射线管相比,在不需要强力电子聚焦设备的情况下,选择微锥形靶结构与银靶材料比采用圆柱钨靶的出射光斑尺寸减小17.93%,更小的光斑尺寸使得X射线成像的精度与准确性得到提高。 展开更多
关键词 微靶x射线管 靶材料 光斑尺寸 蒙特卡罗模拟
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基于相位衬度成像的X射线生物特征识别仪 被引量:2
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作者 许明伟 薛艳玲 +5 位作者 陈荣昌 李可 杜国浩 邓彪 谢红兰 肖体乔 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期27-36,共10页
海关生物安全检测对维护生态平衡和保护珍稀野生动植物具有重要意义。针对传统海关生物安全检测基于吸收衬度对生物样品成像衬度受限的问题,研制了一种基于相位衬度成像的X射线生物特征识别仪。通过采用光子利用效率高的同轴相衬成像方... 海关生物安全检测对维护生态平衡和保护珍稀野生动植物具有重要意义。针对传统海关生物安全检测基于吸收衬度对生物样品成像衬度受限的问题,研制了一种基于相位衬度成像的X射线生物特征识别仪。通过采用光子利用效率高的同轴相衬成像方法进行成像,满足海关检测数据采集效率高和成像快的需求。为保证检测的辐射安全和样品调整方便,采用辐射防护棚屋、安全联锁与样品台自动控制的设计。针对生物特征识别的需求,建立了显微计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)及其三维定量分析方法,通过相衬CT三维显微结构定量分析,识别生物样本的特征信息。对分辨率靶和实际样品的测试结果表明:该系统的空间分辨率为3μm,可实现弱吸收样品的高衬度成像和定量分析,适用于大部分生物样品的检测。该仪器的研制为海关生物安全检测提供了一个新的手段,其相衬成像特性也适用于中药材显微鉴定、结构药剂学、聚合物材料等领域的研究。 展开更多
关键词 x射线相衬成像 显微计算机断层扫描 微焦点x光管 生物安全检测
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MC法确定微型X射线管点源电子束最佳入射角 被引量:1
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作者 钟丁生 刘良柱 +3 位作者 颜瑜成 于子博 周益民 吴杰波 《核电子学与探测技术》 北大核心 2017年第7期739-742,共4页
利用MC法,模拟不同电子入射方向的微型X射线管出射X射线谱,从而得出最佳入射角。模拟了50 keV能量的点源电子束、2μm银靶、250μm铍窗的X射线管,得到电子的最佳入射角为15°。结果表明:与传统微型透射式X射线管结构相比,调节电子... 利用MC法,模拟不同电子入射方向的微型X射线管出射X射线谱,从而得出最佳入射角。模拟了50 keV能量的点源电子束、2μm银靶、250μm铍窗的X射线管,得到电子的最佳入射角为15°。结果表明:与传统微型透射式X射线管结构相比,调节电子入射角后的原能谱中低能X射线本底对待测元素的特征X射线的干扰减少了,并且电子束轰击靶材产生连续的韧致辐射和特征X射线的相对强度也提高了,有利于EDXRF分析的精度与准确性。 展开更多
关键词 微型x射线管 电子入射角 MC模拟
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