用于生成短時Ｘ射線脈沖的Ｘ射線單元，包括一個Ｘ射線管（１０），其具有一個熱電陰極（１２）和一個陽極（１６），還包括一個Ｘ射線發生器，其具有用于生成高壓脈沖的第一電路（２２，２０，１８），所述高壓脈沖被加到陽極（１６）上從而生成Ｘ射線脈沖，其特征在于Ｘ射線發生器包含一個第二電路（２６），通過第二電路將不足以生成Ｘ射線（３０）的低壓固定加在陽極（１６）上，并對Ｘ射線管（１０）預熱。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種生成短時X射線脈沖的X射線單元。該X射線單元包括一個具有熱電陰極和陽極的X射線管，還包括一個X射線發生器，其帶有用于生成高壓脈沖的第一電路，所述高壓脈沖可以加到陽極上以生成X射線脈沖。本專利技術還涉及一種用于檢驗傳送裝置上傳送的容器的裝置，所述容器例如為飲料瓶或手提箱或者旅行包。該檢驗裝置具有一個帶有開始所描述類型的X射線單元的成像裝置。生成短時X射線脈沖的X射線單元由DE-C-3216733，US-A4947415以及WO94/23552已知。這些單元能生成極短的持續幾個納秒的X射線脈沖。使用專用的電容來生成高壓脈沖，從而能夠在極短的脈沖持續時間內將高壓能量傳送到陽極。由WO02/31857已知一種帶有電子場致發射陰極的X射線單元，其通過將電子束聚焦在不同的陽極材料上能生成不同能量的X射線脈沖。由EP-A-1158842已知一種生成X射線脈沖的X射束發生器，固定加到陽極上的高壓以及由陰極電流控制的柵極電壓，使得在沒有生成X射束的周期內沒有電極能到達陽極。脈沖持續時間也由柵極電壓控制。因此能夠生成穩定的X射線脈沖。目前已知使用X射線來檢驗放在傳送設備上移動經過成像裝置的飲料瓶和行李。帶有下行CCD攝像機的X射線圖像增強器或轉換器用作成像系統，記錄下來的圖像再傳送給一個鑒定系統。通過X射線圖像增強器中的表面傳感器能夠同時大量降低射線能量以及X射線脈沖的功率輸入。但是由于X射線照射目標的移動，圖像輪廓不是很清晰。如果使用其他傳感器，例如線傳感器，則必須使全部能量持續可用，也就是即使當光路中沒有測試目標時。結果是首先需要釋放高輻射能量，其次還需要高功率輸入。因此考慮到輻射防護和裝置的高連接負荷，需要昂貴的屏蔽和安全手段。構成本專利技術基礎的目的是創建一個X射線單元，使其能夠生成毫秒量級的X射線脈沖，并用相對較低的射線能量生成輪廓盡可能清晰的圖像。根據本專利技術，用一開始描述類型的X射線單元來實現該目標，其中X射線發生器具有一個第二電路，通過該第二電路將低壓固定加在陽極上。此處“低壓”意指生成的大部分低能量X射線已經被X射線管的玻璃壁吸收的高壓。因為低壓是固定加到陽極上，實際上沒有生成X射線，但是X射線管已經預熱，因此X射線管能在任何時候很快地啟動，并生成一個短時X射線脈沖。X射線管的操作模式是緩慢加熱。第二電路是一個緩慢供電單元。開啟高壓時用保護二極管來保護所述緩慢供電單元。另一種可能生成高壓脈沖的方法是使用Marx發生器。通常通過一個加熱控制器用恒定的加熱電流對陰極加熱。該種類型的X射線單元尤其適用于物體檢驗裝置，尤其是以不規則的傳送間隔通過檢驗裝置的容器，因為啟動X射線管的啟動階段非常短，且基本上僅由電容器的放電曲線確定。成像過程中使用表面傳感器，例如X射線圖像增強器或轉換器，能夠有利地避免移動所引起的圖像模糊。使用線傳感器操作的成像過程中，例如用多個光電倍增管與閃爍晶體排成一行，其優點在于不需要固定可用的高電子束功率，也就是即使光路中沒有需檢驗的物體時也不受影響。本專利技術中的X射線單元尤其適合用作技術申請DE-U-20217559.6中的X射束源(申請日2002年11月12日，標題“使用X射線測試填充容器的設備”)。下面結合附圖描述本專利技術的實施例。其中附圖說明圖1X射線單元的電路圖；圖2Marx發生器的電路圖；以及圖3檢驗飲料瓶的裝置，其中使用了圖1中的X射線單元。根據圖1的電路圖，X射線管10的陰極12連接到加熱控制器14。其保證陰極12具有恒定的加熱電流。陽極16通過高壓開關18連接到由高壓供電單元22所充電的高壓電容20。陽極16也通過保護二極管24連接到緩慢供電單元26。高壓供電單元22對高壓電容20的充電范圍為20-60kV。關閉高壓開關18，高壓就加到X射線管10的陽極16上，從而生成X射線30。X射線管10通過一個緩慢供電單元26以緩慢加熱模式操作，緩慢供電單元26產生大約5kV的電壓，并始終允許大約1到10mA之間的直流電流流過X射線管10。因而X射線管10預熱到它能立即啟動的溫度點，并當一旦關閉高壓開關18時就生成X射線30。保護二極管24能保護緩慢供電單元26免受電容20的高壓影響。除了高壓供電單元22和高壓電容20以及高壓開關18，也可以使用圖2中的Marx發生器。Marx發生器是一個電壓倍增器，能產生脈沖高壓。通過電阻34并聯的n個電容33由電壓源32充電。為了觸發高壓脈沖，電容33通過電子開關36串聯。因此輸出端38上有n倍電容電壓。例如如果使用了5kV的電壓源32和12個并聯的電容33，所產生的高壓脈沖是60kV。因此本實例中緩慢供電單元26可以用作電壓源32。圖3顯示了檢驗飲料瓶40的裝置，瓶子在傳送裝置42上傳送，例如扁平鏈式傳送帶。傳送裝置42的一邊是X射線管10，另一邊是一個X射線圖像轉換器44，其后面放置了一個CCD攝像機46。如果所檢驗的飲料瓶40位于X射線管10和X射線圖像轉換器44之間，由光柵或電容傳感器之類的裝置產生一個觸發信號。觸發信號關閉了高壓開關18，從而X射線管10生成一個脈沖式的X射線30。穿透過瓶子40之后，X射線擊中X射線圖像轉換器44，并生成飲料瓶40的一幅圖像。CCD攝像機46記錄了該圖像，并用已知的圖像識別技術進行處理，從而識別出飲料瓶40內的摻雜物，例如玻璃裂紋。為了確保沒有任何玻璃裂紋被玻璃瓶40底部凸起部分所遮蔽，X射線管10位于傳送裝置42的平面上方，并將X射線30例如以30度角從上方發射到容器底部，如上述技術申請DE-U-20217559.6中所描述(標題“使用X射線測試填充容器的設備”)。附圖標記10 X射線管12 陰極14 加熱控制器16 陽極18 高壓開關20 高壓電容22 高壓供電單元24 保護二極管26 緩慢供電單元30 X射線40 飲料瓶32 電壓源33 電容34 電阻36 開關38 輸出端42 傳送裝置44 X射線圖像轉換器46 CCD攝像機權利要求1.用于生成短時X射線脈沖的X射線單元，包括一個X射線管(10)，其具有一個熱電陰極(12)和一個陽極(16)，還包括一個X射線發生器，其具有用于生成高壓脈沖的第一電路(22，20，18)，所述高壓脈沖被加到陽極(16)上從而生成X射線脈沖，其特征在于X射線發生器包含一個第二電路(26)，通過第二電路將不足以生成X射線(30)的低壓固定加在陽極(16)上，并對X射線管(10)預熱。2.如權利要求1中所述的X射線單元，第一電路具有一個對高壓電容(20)充電的高壓供電單元(22)，它可以通過高壓開關(18)加到陽極(16)上。3.如權利要求1中所述的X射線單元，其特征在于第二電路是一個Marx發生器。4.如權利要求3中所述的X射線單元，僅提供一個供電單元，它既產生固定的低壓，又同時驅動Marx發生器產生高壓。5.物體檢驗裝置，具有一個X射線單元(10)以及借助于X射線(30)生成物體圖像的成像裝置(44，46)，其特征在于X射線單元(10)根據權利要求1到4中的一項來設計。全文摘要公開了一種用于生成短時X射線脈沖的X射線單元，包括一個X射線管(10)，它具有一個熱電陰極(12)和一個陽極(16)，還包括本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
【專利技術屬性】
技術研發人員：伯恩哈爾德·霍伊夫特，沃爾弗岡·伯爾斯特爾，
申請(專利權)人：霍伊夫特系統技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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