电子束加速器及其具有导电层或涂层的陶瓷级
专利汇可以提供电子束加速器及其具有导电层或涂层的陶瓷级专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 电子 束 加速 器及其具有导电层或涂层的陶瓷级。该陶瓷电子束加速器在 X射线 电子 电路 成像和测试应用中特别有用。这种陶瓷级设计消除了在加速器的邻接的级之间放置金属加固物的必要，从而提高了加速器的机械强度和可靠性，同时还降低了制造成本。，下面是电子束加速器及其具有导电层或涂层的陶瓷级专利的具体信息内容。
1.一种用于电子束加速器的级，所述级包括含陶瓷体，所述体包括内 部部分和外部部分，中心孔穿过所述内部部分设置并限定内表面，所述外 部部分具有外表面，所述内表面具有置于其上的导电层或涂层，所述外表 面具有置于其上的电阻层或涂层。
2.根据权利要求1所述的级，其中，所述级还包括中间部分，所述中 间部分包括置于所述内表面和所述外表面之间的中间表面。
3.根据权利要求2所述的级，其中，所述中间表面和所述中间部分中 的至少一个是电绝缘的。
4.根据权利要求2所述的级，其中，所述中间表面和所述中间部分中 的至少一个是基本非电导的。
5.根据权利要求2所述的级，其中，所述中间部分包括形成在所述内 部部分和所述外部部分之间的凹进。
6.根据权利要求1所述的级，其中，所述外表面的截面基本为圆形。
7.根据权利要求1所述的级，其中，所述内表面的截面基本为圆形。
8.根据权利要求1所述的级，其中，所述含陶瓷体包括氧化铝、铝硅 酸盐、氮化铝、氧化铍、碳化硼、硼硅玻璃、玻璃、石墨、碳化铪、铅玻 璃、可加工玻璃陶瓷、镁、镁粉、部分稳定氧化锆、莫来石、氮化物结合 碳化硅、石英玻璃、反应结合碳化硅陶瓷、硅结合亚硝酸盐、蓝宝石、硅 铝氧氮化物、硅、氮化硅、碳化硅、烧结碳化硅、碳化钛、碳化钨、碳化 钒、碳化钨、氧化钇、氧化锆、锆、碳化锆、锆强化氧化铝、所有上述材 料的各种组合物、混合物和合金中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的级，其中，所述导电层或涂层包括铝、锑、 钡、铍、铋、镉、钙、铯、铬、钴、铜、铒、锗、金、铪、铟、铱、铁、 镧、铅、锰、镁、钼、镍、铌、锇、钯、铂、钚、镨、铼、铑、钐、硒、 硅、银、钽、锝、铥、钛、钨、铀、钒、塑料、所有上述材料的各种组合 物、混合物和合金中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的级，其中，所述电阻层或涂层包括铝、 锑、钡、铍、铋、镉、钙、铯、铬、钴、铜、铒、锗、金、铪、铟、铱、 铁、镧、铅、锰、镁、钼、镍、铌、锇、钯、铂、钚、镨、铼、铑、钐、 硒、硅、银、镧、钽、锝、铥、钛、钨、铀、钒、塑料、用于电阻器的阻 性混合物、所有上述材料的各种组合物、混合物和合金中的至少一种。
11.根据权利要求1所述的级，其中，至少部分所述导电层或涂层是 通过钎焊、阴极电弧沉积、化学汽相沉积、覆层、电弧喷射、无电镀、电 子束汽相沉积、电解沉积、电镀、离子镀、离子注入、激光表面熔合、激 光覆层、物理汽相沉积、等离子体沉积、等离子体喷射、溅射、溅射沉 积、热喷涂、真空涂层沉积、汽相沉积、所有上述方法的各种组合或混合 中的至少一种形成的。
12.根据权利要求1所述的级，其中，至少部分所述电阻层或涂层是 通过钎焊、阴极电弧沉积、化学汽相沉积、覆层、电弧喷射、无电镀、电 子束汽相沉积、电解沉积、电镀、离子镀、离子注入、激光表面熔合、激 光覆层、物理汽相沉积、等离子体沉积、等离子体喷射、溅射、溅射沉 积、热喷涂、真空涂层沉积、汽相沉积、所有上述方法的各种组合或混合 中的至少一种形成的。
13.根据权利要求1所述的级，其中，所述级被配置为耐受从下面组 中选择的两端的电压梯度：范围在大约1keV与大约200keV之间、范围 在大约2keV与大约150keV之间、范围在大约4keV与大约100keV之 间、范围在大约10keV与大约50keV之间，以及范围在大约15keV与大 约45keV之间。
14.根据权利要求1所述的级，其中，所述级被配置为耐受从下面组 中选择的两端的电压梯度：大约10keV、大约20keV、大约30keV、大 约40keV、大约50keV、大约60keV、大约70keV、大约80keV、大约 90keV和大约100keV。
15.根据权利要求1所述的级，其中，所述级被配置为用在用于对印 刷电路板中的焊点进行成像的X射线管中。
16.用于电子束加速器的至少第一和第二级，所述第一和第二级分别 包括第一和第二含陶瓷体，所述第一和第二体分别具有第一和第二内部部 分和外部部分，第一和第二中心孔分别穿过所述第一和第二内部部分设置 并分别限定第一和第二内表面，所述第一和第二外部部分分别具有第一和 第二外表面，所述第一和第二内表面分别具有置于其上的第一和第二导电 层或涂层，所述第一和第二外表面分别具有置于其上的第一和第二电阻层 或涂层，所述第一级的体具有下端并且所述第二级的体具有上端，所述第 一级的下端通过钎焊连接和焊接连接中的至少一种连接到所述第二级的上 端。
17.根据权利要求16所述的至少第一和第二级，其中，所述钎焊或焊 接连接包括铝、铝硅、铬、钴、至少一种钴结合物、铜、至少一种填充金 属、金、铟、铱、镁、钼、镍、铌、碳化铌、非铁金属、磷、铂、银、 钽、碳化钽、钛、碳化钛、钨、碳化钨、锌、以上所有材料的各种组合 物、混合物和合金中的至少一种。
18.根据权利要求16所述的至少第一和第二级，其中，所述第一和第 二含陶瓷体中的至少一个包括氧化铝、铝硅酸盐、氮化铝、氧化铍、碳化 硼、硼硅玻璃、玻璃、石墨、碳化铪、铅玻璃、可加工玻璃陶瓷、镁、镁 粉、部分稳定氧化锆、莫来石、氮化物结合碳化硅、石英玻璃、反应结合 碳化硅陶瓷、硅结合亚硝酸盐、蓝宝石、硅铝氧氮化物、硅、氮化硅、碳 化硅、烧结碳化硅、碳化钛、碳化钨、碳化钒、碳化钨、氧化钇、氧化 锆、锆、碳化锆、锆强化氧化铝、所有上述材料的各种组合物、混合物和 合金中的至少一种。
19.根据权利要求16所述的至少第一和第二级，其中，所述第一和第 二导电层或涂层中的至少一个包括铝、锑、钡、铍、铋、镉、钙、铯、 铬、钴、铜、铒、锗、金、铪、铟、铱、铁、镧、铅、锰、镁、钼、镍、 铌、锇、钯、铂、钚、镨、铼、铑、钐、硒、硅、银、钽、锝、铥、钛、 钨、铀、钒、塑料、所有上述材料的各种组合物、混合物和合金中的至少 一种。
20.根据权利要求16所述的至少第一和第二级，其中，所述第一和第 二电阻层或涂层中的至少一个包括铝、锑、钡、铍、铋、镉、钙、铯、 铬、钴、铜、铒、锗、金、铪、铟、铱、铁、镧、铅、锰、镁、钼、镍、 铌、锇、钯、铂、钚、镨、铼、铑、钐、硒、硅、银、镧、钽、锝、铥、 钛、钨、铀、钒、塑料、用于电阻器的阻性混合物、所有上述材料的各种 组合物、混合物和合金中的至少一种。
21.根据权利要求16所述的至少第一和第二级，其中，所述第一和第 二导电层或涂层中的至少一个的至少部分是通过钎焊、阴极电弧沉积、化 学汽相沉积、覆层、电弧喷射、无电镀、电子束汽相沉积、电解沉积、电 镀、离子镀、离子注入、激光表面熔合、激光覆层、物理汽相沉积、等离 子体沉积、等离子体喷射、溅射、溅射沉积、热喷涂、真空涂层沉积、汽 相沉积、所有上述方法的各种组合或混合中的至少一种形成的。
22.根据权利要求16所述的至少第一和第二级，其中，所述第一和第 二电阻层或涂层中的至少一个的至少部分是通过钎焊、阴极电弧沉积、化 学汽相沉积、覆层、电弧喷射、无电镀、电子束汽相沉积、电解沉积、电 镀、离子镀、离子注入、激光表面熔合、激光覆层、物理汽相沉积、等离 子体沉积、等离子体喷射、溅射、溅射沉积、热喷涂、真空涂层沉积、汽 相沉积、所有上述方法的各种组合或混合中的至少一种形成的。
23.根据权利要求16所述的至少第一和第二级，其中，所述第一和第 二级被配置为用在用于对印刷电路板中的焊点进行成像的X射线管中。
24.一种X射线管，包括：
(a)电子枪组件；
(b)具有上部部分和下部部分的电子束加速器，所述电子枪组件连 接到所述上部部分，所述电子束加速器包括至少一个级，所述 至少一个级包括含陶瓷体，所述体具有内部部分和外部部分， 中心孔穿过所述内部部分设置并且限定内表面，所述外部部分 具有外表面，所述内表面具有置于其上的导电层或涂层，所述 外表面具有置于其上的电阻层或涂层；
(c)电子束漂移组件，包括上端和下端，所述上端连接到所述电子 束加速器的所述下部部分，以及
(d)连接到所述电子束漂移组件的下端的靶。
25.根据权利要求24所述的X射线管，其中，所述管包括多个级，所 述级通过至少一种钎焊或焊接连接而被钎焊或焊接到另一个级。
26.根据权利要求25所述的X射线管，其中，每个连接包括铝、铝 硅、铬、钴、至少一种钴结合物、铜、至少一种填充金属、金、铟、铱、 镁、钼、镍、铌、碳化铌、非铁金属、磷、铂、银、钽、碳化钽、钛、碳 化钛、钨、碳化钨、锌、以上所有材料的各种组合物、混合物和合金中的 至少一种。
27.根据权利要求25所述的X射线管，其中，所述管包括两个与八个 之间的一个堆叠在另一个之上的级，所述级通过钎焊或焊接连接而连接。
28.根据权利要求27所述的X射线管，其中，所述管的每个级被配置 为在大约10keV与大约100keV之间工作。
29.根据权利要求27所述的X射线管，其中，所述管的每个级被配置 为在大约20keV与大约75keV之间工作。
30.根据权利要求27所述的X射线管，其中，所述管的每个级被配置 为在大约30keV与大约50keV之间工作。
31.一种制造用于电子束加速器的级的方法，所述级包括含陶瓷体， 所述体具有内部部分和外部部分，中心孔穿过所述内部部分设置并限定内 表面，所述外部部分具有外表面，所述内表面具有置于其上的导电层或涂 层，所述外表面具有置于其上的电阻层或涂层，所述方法包括：
(a)形成所述含陶瓷体；
(b)在所述体的内表面上形成所述导电层或涂层。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括在所述体的外表面上形成所 述电阻层或涂层。
33.根据权利要求31所述的方法，还包括在所述级中形成中间部分， 所述中间部分包括置于所述内表面和所述外表面之间的中间表面。
34.根据权利要求33所述的方法，其中所述中间表面和所述中间部分 中的至少一个是电绝缘的。
35.根据权利要求33所述的方法，其中所述中间表面和所述中间部分 中的至少一个是基本非电导的。
36.根据权利要求33所述的方法，其中所述中间部分形成步骤还包括 在所述内部部分和所述外部部分之间形成凹进。
37.根据权利要求31所述的方法，其中，所述形成含陶瓷体的步骤还 包括使用氧化铝、铝硅酸盐、氮化铝、氧化铍、碳化硼、硼硅玻璃、玻 璃、石墨、碳化铪、铅玻璃、可加工玻璃陶瓷、镁、镁粉、部分稳定氧化 锆、莫来石、氮化物结合碳化硅、石英玻璃、反应结合碳化硅陶瓷、硅结 合亚硝酸盐、蓝宝石、硅铝氧氮化物、硅、氮化硅、碳化硅、烧结碳化 硅、碳化钛、碳化钨、碳化钒、碳化钨、氧化钇、氧化锆、锆、碳化锆、 锆强化氧化铝、所有上述材料的各种组合物、混合物和合金中的至少一种 来形成所述体。
38.根据权利要求31所述的方法，其中，所述形成导电层或涂层的步 骤还包括使用铝、锑、钡、铍、铋、镉、钙、铯、铬、钴、铜、铒、锗、 金、铪、铟、铱、铁、镧、铅、锰、镁、钼、镍、铌、锇、钯、铂、钚、 镨、铼、铑、钐、硒、硅、银、钽、锝、铥、钛、钨、铀、钒、塑料、所 有上述材料的各种组合物、混合物和合金中的至少一种来形成所述导电层 或涂层。
39.根据权利要求32所述的方法，其中，所述形成电阻层或涂层的步 骤还包括使用铝、锑、钡、铍、铋、镉、钙、铯、铬、钴、铜、铒、锗、 金、铪、铟、铱、铁、镧、铅、锰、镁、钼、镍、铌、锇、钯、铂、钚、 镨、铼、铑、钐、硒、硅、银、镧、钽、锝、铥、钛、钨、铀、钒、塑 料、用于电阻器的阻性混合物、所有上述材料的各种组合物、混合物和合 金中的至少一种来形成所述电阻层或涂层。
40.根据权利要求31所述的方法，其中，所述级是第一级，所述含陶 瓷体是第一体，所述内部部分是第一内部部分，所述外部部分是第一外部 部分，所述中心孔是第一中心孔，所述内表面是第一内表面，所述外表面 是第一外表面，所述导电层或涂层是第一导电层或涂层，所述电阻层或涂 层是第一电阻层或涂层，所述方法还包括形成第二级，所述第二级包括第 二含陶瓷体，所述第二体具有第二内部部分和第二外部部分，所述第二中 心孔穿过所述第二内部部分设置并限定第二内表面，所述第二外部部分具 有第二外表面，所述第二内表面具有置于其上的第二导电层或涂层，所述 第二外表面具有置于其上的第二电阻层或涂层，所述第一级的体具有下端 并且所述第二级的体具有上端。
41.根据权利要求40所述的方法，还包括将所述第一级的下端连接到 所述第二级的上端。
42.根据权利要求41所述的方法，其中，所述连接的步骤还包括钎 焊、阴极电弧沉积、化学汽相沉积、覆层、电弧喷射、无电镀、电子束汽 相沉积、电解沉积、电镀、离子镀、离子注入、激光表面熔合、激光覆 层、物理汽相沉积、等离子体沉积、等离子体喷射、溅射、溅射沉积、热 喷涂、真空涂层沉积、汽相沉积、所有上述方法的各种组合或混合中的至 少一种。
43.一种使用X射线管的方法，所述X射线管包括电子枪组件，具有 上部部分和下部部分的电子束加速器，所述电子枪组件被连接到所述上部 部分，所述电子束加速器包括至少一个级，所述至少一个级包括含陶瓷 体，所述体具有内部部分和外部部分，中心孔穿过所述内部部分设置并且 限定内表面，所述外部部分具有外表面，所述内表面具有置于其上的导电 层或涂层，所述外表面具有置于其上的电阻层或涂层，电子束漂移组件包 括上端和下端，所述上端被连接到所述电子束加速器的下端，并且靶被连 接到所述电子束漂移组件的下端，所述方法包括：
(a)激励所述电子枪组件；
(b)将来自所述电子枪组件的电子射入所述电子束加速器；
(c)经所述电子束加速器加速电子进入所述电子束漂移组件，以及
(d)使所述电子碰撞所述靶。
44.根据权利要求43所述的方法，还包括使用从所述靶发出的X射线 对印刷电路板中的焊点进行成像。
技术领域
本发明涉及电子束加速器领域，更具体地，涉及用于通过X射线成像 对印刷电路板中的焊点进行测试的装置、系统和方法。
背景技术
X射线测试大概是用于高效和精确地对球栅阵列(BGA)、陶瓷柱栅 阵列(CCGA)、芯片规模封装(CSP)和其他面阵列焊点进行检测的最 好技术。安捷伦5DX AXI机可以瞄准PCBA的特定层，来以高精度检测 表面特征，并能够看穿诸如BGA封装、RF屏蔽和部件封装这样的障碍 物，以检测PCBA两面上的隐藏焊点。安捷伦5DX AXI机还检测诸如 QFP、SSOP、连接器和片式部件这样的传统SMT和通孔部件。
除捕捉X射线图像之外，安捷伦5DX AXI机通过把开路焊点、焊 桥、未对准和缺少的部件、不足和过量的焊料、以及空焊区分开的一套算 法，将捕捉到的图像转换为有用的“可动作(actionable)”的信息。包括 部件、管脚号、缺陷类型的缺陷数据和X射线图像被报告到安捷伦修理工 具(ART)以用于修理。
安捷伦5DX AXI机包括用于简化X射线测试中的大多数日常开发任 务的一套工具。CAD文件被自动转换。由系统调节程序阈值来增加调用精 确度。程序顾问检查测试结果并提供建议以提高精确度和故障覆盖率。缺 陷覆盖率报告向用户通知所取得的覆盖率并指示出可在哪里提高覆盖率。
如图1所示，现有技术的安捷伦5DX自动X射线检测机100的一个 版本包括主机壳120、X射线管塔130、后部电子机壳140、监视器/键盘 推车150、计算机监视器160和计算机键盘170。键盘170、监视器160和 计算机工作站180(图中未示出)用作X射线检测机100的用户接口。X 射线管塔130包含X射线管200(图1中未示出)并提供对X射线管200 的访问。
图2示出了来自安捷伦5DX自动X射线检测机100的现有技术的X 射线管200的示意性截面图。如图2所示，X射线管200包括电子枪组件 210，以及具有上部部分230和下部部分240的电子束加速器220。电子枪 组件210被连接到上部部分230。X射线束漂移组件225被连接到电子束 加速器220的下部部分240。X射线靶235位于X射线束漂移组件225之 下并连接到X射线束漂移组件225。电磁体(附图中未示出)被置于X射 线束漂移组件225周围，使经组件225射出的电子偏转到靶235的适当部 分上。
如图3所更详细示出的，电子束加速器220包括多个级250、260、 270和280，这些级一个堆叠在另一个之上，并且通过置于邻接的级之间 的可伐环(KOVAR collar)252、254、256和258相互连接。级250、 260、270和280中的每一个被设计并形成为允许在其两端形成30keV到 60keV的电压梯度。级250、260、270和280中的每一个分别包括玻璃体 292、294、296或298。玻璃体292、294、296或298中的每一个分别具有 穿过其设置的中心孔293、295、297或299，每个这样的中心孔限定了内 表面301、303、305或307。
继续参照图3，不锈钢电子束导向器312、314、316和318被定位在 中心孔293、295、297和299之内。不锈钢电子束导向器312、314、316 和318的外表面302、304、306和308分别连接到可伐环252、254、256 和258的内部部分251、253、255和257。
如通过参照图2和图3将看到的，可伐环252、254、256和258与不 锈钢束导向器312、314、316和318具有相当精细且复杂的形式和形状， 本领域的技术人员将明白这会显著增加制造和组装电子束加速器220的成 本。由于电子束加速器200在使用期间所受的极端的热和机械应力，这种 环和束导向器的形状、形式和组成是必要的。这种形状、形式和组成一方 面源于玻璃体292、294、296和298，金属环252、254、256和258以及 束导向器312、314、316和318之间的物理特性的不同，另一方面源于对 由电子束加速器220的堆叠体292、294、296和298形成的柱的机械强度 的要求。
现在将看到，玻璃体292、294、296和298，金属环252、254、256 和258和不锈钢束导向器312、314、316和318的复杂形状和形式的形 成，以及用来制造它们的昂贵材料的使用，增加了加速器220的制造成 本。需要一种与用于形成束导向器的更低廉的材料和结构结合的，将邻接 的级相互连接的更简单的手段。
发明内容
在本发明的一个实施例中，提供了用于电子束加速器的级，所述级包 括含陶瓷体，所述体具有内部部分和外部部分，中心孔穿过内部部分设置 并限定了内表面，外部部分具有外表面，内表面具有置于其上的导电层或 涂层，外表面具有置于其上的电阻层或涂层。
在本发明的另一个实施例中，多个上述的级被结合进电子束加速器 中。在本发明的另一个实施例中，上述多个级被结合进X射线管中。
本发明在其范围内还包括制造和使用上述级、电子束加速器和X射线 管的各种方法，包括为了对印刷电路板中的焊点进行成像。
本发明的含陶瓷体、级、电子束加速器和管的各种实施例降低了制造 和材料的成本，并且从而降低了与例如用安捷伦5DX AXI对印刷电路板 中的焊点进行成像的现有技术的手段和方法相关的成本。
实际上，当已经阅读并明白本文的说明书、附图和权利要求书的含义 时，本领域的技术人员将懂得本发明的各种实施例可以在X射线成像的领 域之外找到应用并可通常用于：(a)在含陶瓷绝缘体上敷设传导和阻性 涂层；(b)以高精度控制电压梯度；(c)充当电晕防护器；(d)允许 精确和高度受控的电子束形成和聚焦；(e)允许通过钎焊(brazing)或 焊接(soldering)的方法来连接邻接的级；(f)控制电击穿；(g)控 制、减少或消除静电荷的形成；(h)增加级和管组件的机械强度；(i) 提高安全性；(j)降低成本；以及(k)增长装置寿命或使之最大化。
附图说明
图1示出了现有技术的安捷伦5DX自动X射线检测机；
图2示出了来自安捷伦5DX自动X射线检测机的现有技术的X射线 管的示意性图示；
图3示出了来自安捷伦5DX自动X射线检测机的X射线管的现有技 术的电子束加速器的示意性截面图；
图4A到图4D示出了本发明的单个级的一个实施例的不同视图；
图5示出了图4A到图4D所示的本发明的实施例的局部示意性截面 图；
图6示出了本发明的电子束加速器的一个实施例的示意性截面图。
具体实施方式
图4A示出了本发明的陶瓷体292的一个实施例的顶部立体图。图4B 示出了图4A所示的陶瓷体292的侧视图。图4C示出了图4A所示的陶瓷 体292的截面图。图4D示出了图4A所示的陶瓷体292的顶视图。图5示 出了图4A所示的陶瓷体292的局部截面图。
现参照图4A，示出了本发明的级250的陶瓷体292的一个实施例的顶 部立体图。陶瓷体292具有中心孔293，中心孔293穿过陶瓷体292并限 定了内表面301。陶瓷体292包括内部部分321和外部部分331。中心孔 293被置于穿过内部部分321。外部部分331包括外表面333。内表面301 具有设置在其上的导电层或涂层303(见图5)。外表面333具有设置在 其上的电阻层或涂层334(见图5)。
在本发明的一个实施例中，如图4A、4C、4D、5和6所示，陶瓷体 292还包括中间部分335，其具有设置于内表面301和外表面333之间的中 间表面337。中间表面337优选是电绝缘的并且基本不导电。如图4A、 4C、4D、5和6所示，中间部分335优选包括设置于内部部分321和外部 部分331之间的凹进。中间部分335提供了疏远(standing-off)电子加速 电压的手段。
如图5所示，中间部分335包括凹进339和电阻层或绝缘层341。导 电层303被置于内表面301上，电阻层334被置于外表面333上，电绝缘 层或非导电层341被置于中间表面337上。
在本发明的优选实施例中，陶瓷体292、294、296和298是由任何合 适的含陶瓷材料形成的，包括但不限于：氧化铝、铝硅酸盐、氮化铝、氧 化铍、碳化硼、硼硅玻璃、玻璃、石墨、碳化铪、铅玻璃、可加工玻璃陶 瓷、镁、镁粉、部分稳定氧化锆、莫来石、氮化物结合碳化硅、石英玻 璃、反应结合碳化硅陶瓷、硅结合亚硝酸盐、蓝宝石、硅铝氧氮化物、 硅、氮化硅、碳化硅、烧结碳化硅、碳化钛、碳化钨、碳化钒、氧化钇、 氧化锆、锆、碳化锆、锆强化氧化铝中的至少一种，以及所有上述材料的 各种组合物、混合物和/或合金。
在本发明的优选实施例中，导电层或涂层303是由任何合适的电导材 料形成的，包括但不限于：铝、锑、钡、铍、铋、镉、钙、铯、铬、钴、 铜、铒、锗、金、铪、铟、铱、铁、镧、铅、锰、镁、钼、镍、铌、锇、 钯、铂、钚、镨、铼、铑、钐、硒、硅、银、钽、锝、铥、钛、钨、铀、 钒、塑料中的至少一种，以及所有上述材料的各种组合物、混合物和/或合 金。
同样在本发明的优选实施例中，电阻或非导电层或涂层334和341是 由任何合适的电阻或非电导材料形成的，包括但不限于：铝、锑、钡、 铍、铋、镉、钙、铯、铬、钴、铜、铒、锗、金、铪、铟、铱、铁、镧、 铅、锰、镁、钼、镍、铌、锇、钯、铂、钚、镨、铼、铑、钐、硒、硅、 银、镧、钽、锝、铥、钛、钨、铀、钒、塑料、用于电阻器的阻性混合物 中的至少一种，以及所有上述材料的各种组合物、混合物和/或合金。
至少部分的导电层或涂层303可通过以下方式形成：钎焊、阴极电弧 沉积、化学汽相沉积、覆层、电弧喷射、无电镀、电子束汽相沉积、电解 沉积、电镀、离子镀、离子注入、激光表面熔合、激光覆层、物理汽相沉 积、等离子体沉积、等离子体喷射、溅射、溅射沉积、热喷涂、真空涂层 沉积、汽相沉积中的至少一种，以及所有上述方法的各种组合和/或混合。
至少部分的电阻层或涂层334和341可通过以下方式形成：钎焊、阴 极电弧沉积、化学汽相沉积、覆层、电弧喷射、无电镀、电子束汽相沉 积、电解沉积、电镀、离子镀、离子注入、激光表面熔合、激光覆层、物 理汽相沉积、等离子体沉积、等离子体喷射、溅射、溅射沉积、热喷涂、 真空涂层沉积、汽相沉积中的至少一种，以及所有上述方法的各种组合和/ 或混合。
陶瓷体292、294、296和298与级250、260、270和289中的每一个 优选被配置为耐受从下面组中选择的两端电压梯度：范围在大约1keV与 大约200keV之间、范围在大约2keV与大约150keV之间、范围在大约4 keV与大约100keV之间、范围在大约10keV和大约50keV之间，以及 范围在大约15keV和大约45keV之间，或者大约10keV、大约20keV、 大约30keV、大约40keV、大约50keV、大约60keV、大约70keV、大 约80keV、大约90keV或大约100keV。这种级可进一步被特别配置为在 用于对印刷电路板中的焊点进行成像的X射线管中使用。
如图6所示，级250、260、270和280被一个堆叠在另一个之上，并 且通过钎焊连接和/或焊接连接351、353和355中的至少一个，在各级相 应的上端和下端互相连接。这种钎焊和/或焊接连接优选包括但不限于： 铝、铝硅、铬、钴、至少一种钴结合物、铜、至少一种填充金属、金、 铟、铱、镁、钼、镍、铌、碳化铌、非铁金属、磷、铂、钽、碳化钽、 钛、碳化钛、钨、碳化钨、锌中的至少一种，以及以上所有材料的各种组 合物、混合物和合金。
本发明的电子束加速器220的各种不同实施例优选被被结合到还包括 电子枪组件210、电子束漂移组件225和靶235的X射线管中。然而应注 意到，本发明的陶瓷级不限于X射线应用。
本发明在其范围内包括制造包括一个或多个级250、260、270和/或 280的电子束加速器的各种方法。这些方法可以包括形成含陶瓷体292、 294、296和/或298，以及在每个体的内表面301、303、305和309上形成 导电层或涂层303。这些方法还优选地包括：在这种体的外表面33或中间 表面337上形成电阻层或涂层334和/或341；使用上述材料中的至少一种 来形成含陶瓷体；使用上述材料中的至少一种来形成导电层或涂层303； 使用上述材料中的至少一种来形成电阻层或涂层341或334；使用上述方 法中的至少一种将第一级的下端连接到第二级的上端；激励电子枪组件； 将电子从电子枪组件射入电子束加速器；加速电子束通过电子束加速器进 入漂移组件，并使电子碰撞靶；以及使用从管发出的电子来对物体成像或 照射物体，例如对印刷电路板中的焊点进行成像。
如现在将变得清楚的，虽然在这里描述和公开了陶瓷电子束加速器 220的特定实施例，但是可构造或实现本发明的许多变化和替代实施例， 而不脱离本发明的精神和范围。
例如，图4A到图5所示的物理尺寸和配置仅是说明性的并且只代表 本发明的一种可能的实施例。除了截面为圆形外，本发明的级可能为卵 形、椭圆形、正方形、矩形或其他形状。作为另一个示例，本发明在其范 围内包括用于扫描电子显微镜(SEM)、激光器、非电路成像和测试X射 线加速器、自由电子激光器(FEL)、扫描透射电子显微镜(STEM)以 及低能和高能直线加速器的具有陶瓷级的电子束加速器。本发明在其范围 内还包括置于中心孔293中的导电的衬套，其在功能上代替涂层或层 303。这种衬套可通过诸如钎焊、焊接、粘合等的许多合适方法来附接到 内表面301。
实际上，当已经阅读并明白本文的说明书、附图和权利要求书的含义 时，本领域的技术人员将理解本发明的各种实施例可以在X射线成像的领 域之外找到应用，并可通常用于：(a)在含陶瓷绝缘体上敷设传导和阻 性涂层；(b)以高精度控制电压梯度；(c)充当电晕防护器；(d)允 许精确和高度受控的电子束形成和聚焦；(e)允许通过钎焊或焊接的方 法来连接邻接的级；(f)控制电击穿；(g)控制、减少或消除静电荷的 形成；(h)增加级和管组件的机械强度；(i)提高安全性；(j)降低成 本；以及(k)增长装置寿命或使之最大化。
因此将理解本发明的范围不限于这里所公开的特定实施例，而是由所 附权利要求书和其等价物所决定的。所以，可对这里所公开的本发明的特 定实施例进行变化和修改，而不脱离如所附权利要求书中限定的本发明的 精神和范围。
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