微型微焦斑X射线闭管及阴极丝电子发射差异性

Abstract

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230 μm，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27.87 μA·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。

Keywords

• 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