[發明專利]一種基于非接觸電磁驅動和絕對位移反饋的電動靶機構

有效

• 申請號: 202010722711.5
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111863571B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 何張強;李旺;張臘梅;鄭磊;周楊;李俊英;林松;王曉紅;王鵬;孫龍;吳后平;桑青華
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: H01J35/08
• 分類號: H01J35/08;H01J35/24;A61B6/00
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 張景云

本發明公開一種基于非接觸電磁驅動和絕對位移反饋的電動靶機構，采用電磁吸盤和電感式接近開關構成驅動與傳感組件驅動與傳感單元，利用電磁吸盤在微小氣隙可產生大吸力的特性，平衡波紋管徑向變形的回復力，并利用電感式接近開關的絕對位移測量特性，結合控制器、功率放大器以及電磁吸盤構成位移反饋控制回路，實現窗口靶兩維微位移的精確控制。本發明具有結構簡單、成本低、移動精度高的特點。

技術領域

本發明涉及X射線成像技術領域，具體涉及一種基于非接觸電磁驅動和絕對位移反饋的電動靶機構。

背景技術

X射線源是X射線成像系統的核心部件，廣泛應用于電子封裝檢測、醫療成像等領域，其基本原理是利用射線源內部場致發射或熱電子發射產生的高能電子束，轟擊鍍鎢金剛石片制成的窗口靶產生X射線，產生的X射線透過窗口靶向外輻射。由于金剛石窗口的鎢層長期受到高能電子束轟擊，會造成鍍層點蝕，從而喪失靶功能。為了保證射線源能長期穩定工作，需要定期轉移電子束在靶上的聚焦點，避免電子束在某一靶點連續轟擊。

在使用過程中，高能電子束轟擊需在真空環境下進行，而常規的設備難以在真空環境下實現靶材的位移，部分可實現靶材真空環境下位移的設備其調節時間過長同時精度不高。

國際申請號WO2014/123835A1介紹了一種磁透鏡式動靶機構，采用多組電磁線圈構成磁透鏡實現電子束的二維偏轉，聚焦在靶的不同位置，結構及控制復雜，成本高。

專利號為201210423880.4介紹了一種開放式微焦點X射線管的拆裝式陽極靶裝置，該裝置可以通過旋轉來使用陽極靶的不同位置來實現改變陽極靶的電子轟擊位置，但是在使用過程中需要破壞射線管的真空度，更換陽極靶位置后，還需要重新抽真空，在此期間射線管無法工作，因此會造成維護和使用上的不便。而破壞真空度也會影響射線管的耐壓性能，可能會造成射線管高壓下降的情況。

申請號為201811278692.0公開了一種手動式的浮動靶機構，采用壓縮波紋管4實現射線源外殼與靶座的真空分離，依靠滾珠軸承阻止波紋管4的縱向收縮，驅動機構正交布置在射線源外殼上，實現靶座和窗口靶的二維移動。但是，滾軸軸承位于真空管內，一方面難以維護、材料影響氣密性，另一方面受真空吸附作用，滾珠軸承的摩擦系數較大，導致驅動機構所需驅動力較大，動靶機構難以實現橫向位移。此外，該技術還存在手動調整繁瑣，精度不高，不易自動化集成。

綜上，目前對于窗口靶座兩維微位移的調節機構存在結構復雜、影響其他部件的性能等問題，可靠性差，可動靶座的移動精度無法精確控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種可靠性高、結構及控制簡單、可動靶座移動精度高的一種基于非接觸電磁驅動和絕對位移反饋的電動靶機構。

本發明通過以下技術手段實現解決上述技術問題的：

一種基于非接觸電磁驅動和絕對位移反饋的電動靶機構，包括可動靶座(12)、上安裝板(13)、下安裝板(13’)、至少兩個兩維導向組件(15)、第一驅動與傳感器單元(2)、第二驅動與傳感器單元(20)、波紋管(4)；所述波紋管(4)的下端面與下安裝板(13’)氣密性固定，所述波紋管4的上端面通過上安裝板(13)與所述可動靶座(12)氣密性固定；至少兩個所述兩維導向組件(15)布設在所述波紋管(4)的周向，并分別與上安裝板(13)、下安裝板(13’)固定連接；

波紋管(4)所述第一驅動與傳感器單元(2)包括第一電磁吸盤、第一導磁板、第一位移傳感器(23)；所述第二驅動與傳感器單元(20)包括第二電磁吸盤(21)、第二導磁板(22)、第二位移傳感器(23)；

所述第一導磁板豎向設置，所述第一電磁吸盤與上安裝板(13)固定，且與第一導磁板的A側氣隙間距連接，所述第一導磁板的A側還與其中一個兩維導向組件(15)固定連接，第一導磁板的B側與第一位移傳感器(23)氣隙間距連接；所述第一位移傳感器(23)與波紋管(4)的外壁間隔設置，且與上安裝板(13)固定；