世纪新天 SJX1017系列 X射线高压电源 技术白皮书

版本：V1.0 发布单位：世纪新天（苏州）大数据科技有限公司 日期：2026年09月

摘要

SJX1017系列为微型一体化X射线高压发生器（嵌入式小型模块），集成阳极高压+恒流灯丝电源，专为微型X射线管配套，电压范围1kV20kV，最大输出功率20W，负极性高压输出，DC24V直流供电。

关键词：SJX1017；微型X射线高压电源；嵌入式X射线发生器；微型XRF；便携式X射线；桌面微焦点检测；集成灯丝电源

目录

1. 概述
2. 应用场景与行业痛点
3. SJX1017系列产品介绍
4. 核心技术架构
5. 详细技术规格参数
6. 典型系统搭建方案
7. 典型输出特性与实验案例
8. 控制、接口与上位机软件
9. 安全规范与使用注意事项
10. 应用领域
11. 产品选型与定制扩展服务
12. 总结 附录A：术语与缩略词 附录B：企业信息

1. 概述

SJX1017系列是世纪新天嵌入式模块化微型X射线高压电源，一体化集成高压发生单元与恒流灯丝电源，适配低电压微型X射线管，电压档位1kV20kV，最大功率20W，负极高压输出。模块采用DC24V直流输入，无需AC220市电，适合仪器内部嵌入式安装。板载多圈精密电位器，可直接设定管电压、灯丝电流；外部支持010V模拟量远程调控，可选配RS485 MODBUS-RTU数字程控。 内置多重保护：电弧检测保护、过压OVP、过流OCP、灯丝开路/短路保护、超温OTP；支持可编程缓升压，抑制微型球管冷启动冲击，延长微型X射线管寿命。模块结构紧凑、低EMI，适合空间受限的小型仪器集成。

说明：SJX1017为微型嵌入式模块型X射线电源，对比机架式SJX1012，电压上限、功率更低，体积大幅缩小，面向小型仪器内置；通用直流高压选用SJ2025/SJ2200/SJ2202；脉冲高压选用SHVP系列。

2. 应用场景与行业痛点

2.1 典型应用场景

微型XRF荧光元素分析；桌面台式微量材料检测；薄膜、涂层微型X射线测厚；便携式X射线扫描设备；高校教学微型X射线实验平台；微型微焦点成像、小型荧光光谱仪器OEM。

2.2 当前行业痛点

1. 进口微型X射线发生器体积大、成本高，小型设备空间紧张难以集成；
2. 分立高压+灯丝电源方案布线繁琐，小型仪器内部干扰大，管电流漂移；
3. 无灯丝恒流闭环，微型阴极容易过热烧毁，球管寿命短；
4. 缺少缓升压，低功率微型球管抗冲击弱，开机放电易损坏；
5. 采用AC220供电，便携式设备无法使用，需要直流DC24V供电方案。

3. SJX1017系列产品介绍

✅ 核心特点

• 小型嵌入式一体化模块，集成高压+恒流灯丝电源，电压1~20kV，最大功率20W，负极输出；
• 双闭环控制：管电压kV闭环、管电流发射闭环，低漂移，保障光谱与成像稳定性；
• 内置恒流灯丝电源，灯丝电流0.3~3.5A可调，灯丝限流保护；
• 可编程缓升压，平缓建立高压，降低微型X射线管冷启动冲击；电弧快速检测保护；
• 双控制模式：板载多圈电位器本地调节 + 0~10V外部模拟量远程设定，可选RS485数字通信；
• 小型金属屏蔽外壳，低电磁干扰，适合仪器内部密闭空间安装；
• 全套硬件保护：OVP过压、OCP过流、电弧保护、灯丝开路/短路、超温保护；
• DC24V直流供电，适配便携式设备、仪器内置电源系统；
• 紧凑型后置集成接口，高压同轴输出、灯丝、控制信号集成引出，便于小型设备布线集成。

4. 核心技术架构

4.1 微型高频谐振逆变拓扑

DC24V输入，高频隔离谐振逆变，微型倍压整流输出阳极高压；独立恒流回路驱动灯丝，高低压隔离，降低相互干扰，保证管电流长期稳定。

4.2 双闭环模拟+数字混合控制单元

高速采样管电压、管电流信号，独立闭环稳压稳流；灯丝采用恒流闭环调节，稳定电子发射，抑制电流漂移。

4.3 缓升压与电弧监测单元

硬件斜坡升压电路，缓慢建立高压，保护微型球管；实时监测输出放电电弧，快速切断高压，防止微小放电损坏脆弱微型射线管。

4.4 多重硬件保护回路

硬件独立保护通道，不依赖软件；过压、过流、电弧、灯丝故障、超温触发时，立刻切断高压输出。

4.5 光电隔离外部控制接口

0~10V模拟量、可选RS485通信做光电隔离，高压侧与仪器主控隔离，防止高压串入仪器主板。

5. 详细技术规格参数

备注：不同电压档位最大管电流不同，选型匹配微型X射线球管规格。本产品驱动X射线管会产生电离辐射，必须配套射线屏蔽结构、安全联锁，严禁无屏蔽直接开机出射线。

6. 典型系统搭建方案

6.1 整套系统组成

1. SJX1017微型X射线高压模块（仪器内部嵌入式安装）
2. 微型X射线管（匹配kV/功率规格）
3. 微型高压屏蔽线缆、灯丝连接线
4. 射线屏蔽腔体、安全门联锁开关
5. 主控板/单片机（模拟量或RS485控制）
6. 选配：声光射线警示、急停按钮

6.2 连接原理简述

模块接入DC24V电源并可靠接地；连接微型X射线管高压、灯丝回路，安全联锁接入控制接口。可板载电位器设置kV、灯丝电流，或者外部0~10V/上位机RS485远程设定；安全门闭合、急停复位后方可启动。电源缓慢爬升高压，微型X射线管产生X射线；实时监测kV、管电流、电弧状态，故障瞬间切断高压，停止出束并输出告警信号给主控板。

7. 典型输出特性与实验案例

7.1 典型输出特性

小型化低功耗，kV与管电流高稳定低漂移；缓升压保护微型球管，降低冷态放电风险；模块发热量低，适合长时间连续低功率工作。

7.2 典型实验案例

• 微型XRF荧光光谱仪，元素成分快速分析；
• 薄膜、镀层、涂层微型X射线在线测厚；
• 桌面微型X射线成像，微小样品内部观测；
• 便携式小型材料检测设备；
• 高校物理、材料教学微型X射线实验平台。

8. 控制、接口与上位机软件

1. 模块板载：多圈电位器调节管电压、灯丝电流；电源、高压、故障状态指示灯。
2. 后置接口：0~10V模拟量端子、可选RS485通信端子、故障告警干接点、高压同轴、灯丝端子。
3. 配套上位机软件（选配）：选配RS485版本支持电脑远程参数设置、启停射线，采集存储kV/电流数据，读取故障日志，集成到光谱、测厚设备自动化流程。

9. 安全规范与使用注意事项

⚠️ 本模块驱动X射线管，工作产生电离辐射，高压侧为千伏级高压，严禁无屏蔽使用，严格遵守放射防护与高压安全规程。

1. 可靠接地：模块保护地端子单独可靠接地，接地电阻≤4Ω；接地不良禁止开机。
2. 辐射防护：X射线球管必须安装在合格屏蔽腔体内，配套门联锁，屏蔽外辐射剂量满足国标限值。
3. 人员资质：操作人员需放射安全培训，佩戴个人剂量计，设备区域张贴电离辐射警示标识。
4. 操作防护：接线、更换微型球管、检修回路时，关闭射线输出、整机断电，高压接地棒多次释放残压；佩戴绝缘手套，单手操作。
5. 开机前检查：高压线缆无破损，微型球管、屏蔽腔体完好；安全联锁、急停回路测试正常；预先设置OVP/OCP保护限值。
6. 操作流程：确认屏蔽腔体关闭、联锁闭合，人员撤离辐射危险区，再升压出束；运行期间禁止打开屏蔽舱门。
7. 停机流程：关闭射线输出 → 高压归零 → 等待灯丝冷却 → 整机断电，高压端充分放电。
8. 故障处理：电弧、灯丝故障、过热告警自动切断射线；禁止直接复位强行出束，排查球管、线路、屏蔽状态后再重启。
9. 设备维护：非厂家人员禁止拆开模块外壳；内部高压电容带有残压，私自开盖存在触电风险，同时失去质保。

10. 应用领域

SJX1017微型一体化X射线高压模块，集成双闭环kV/mA控制、灯丝恒流、缓升压与电弧保护，DC24V供电，小型嵌入式结构，面向微型光谱、小型测厚、桌面微成像、教学仪器OEM，仅用于成套屏蔽设备内配套，不可裸机开机出射线。

1. 微型XRF元素荧光分析仪器 小型XRF光谱仪，矿石、合金、塑料元素快速检测，稳定低漂移高压保障光谱精度。

2. 薄膜镀层微型X射线测厚 塑料薄膜、金属镀层、涂层厚度在线检测，低功耗适合小型在线检测设备。

3. 桌面微型X射线成像 微小样品、微电子零件简易内部透视，桌面实验室小型成像设备。

4. 便携式材料检测装备 手持式/便携机箱式小型X射线检测设备，DC24V供电适配内置电池系统。

5. 高校教学科研实验平台 材料、物理专业教学演示、微型X射线基础实验。

11. 产品选型与定制扩展服务

11.1 标准型号选型

SJX1017-1-N：01kV，负极性 SJX1017-5-N：05kV，负极性 SJX1017-10-N：010kV，负极性 SJX1017-15-N：015kV，负极性 SJX1017-20-N：0~20kV，负极性

11.2 非标定制

正高压输出、RS485标配、特殊灯丝参数、自定义联锁逻辑、更小体积封装、脉冲时序出束。

11.3 配套服务

出厂高压性能校验、仪器集成技术指导、现场调试、辐射安全配套方案、质保维护；协助微型XRF、微型测厚整套仪器方案设计。

12. 总结

SJX1017系列是世纪新天嵌入式微型一体化X射线高压发生器，电压覆盖120kV，最大功率20W，DC24V直流供电，集成阳极高压+恒流灯丝双闭环控制系统，支持板载电位器、010V模拟量，可选RS485数字程控，具备可编程缓升压、电弧保护。定位微型仪器内置X射线源，与机架式SJX1012形成高低搭配，专门用于XRF荧光、薄膜测厚、桌面微型成像、教学设备OEM。国产化微型X射线高压模块，大幅降低小型分析仪器整机集成难度与成本。

附录A：术语与缩略词

kV：管电压；mA/μA：管电流 OVP：过压保护；OCP：过流保护 OTP：过热保护；XRF：X射线荧光光谱分析 MODBUS-RTU：工业串行通信协议

附录B：企业信息

世纪新天（苏州）大数据科技有限公司 自主品牌：世纪新天 主营：SHVP系列高压脉冲电源、SJ6000/SJ6002台式高压直流电源、SJ2025/SJ2200/SJ2202机架式直流高压电源、SJX1012机架X射线发生器、SJX1017微型嵌入式X射线高压模块、SHVM嵌入式高压脉冲模块 应用方向：等离子体激励、激光电光驱动、质谱仪器、半导体可靠性测试、生物医学脉冲实验、强电磁效应科研装备、静电材料制备、绝缘高压测试、真空离子源成套装备、工业X射线成像、微型XRF分析仪器