用于線陣列微納焦點x射線源的點狀串列靶的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列靶，包括靶基和設(shè)置在靶基上的點狀串列靶點，所述點狀串列靶點包括若干個點狀靶點，若干個點狀靶點按一定的距離間隔排列，所述靶點轉(zhuǎn)化為X射線的能力遠大于靶基。本發(fā)明所產(chǎn)生的焦斑大小僅由點狀靶結(jié)構(gòu)的形狀和大小來決定，與電子束大小不發(fā)生直接聯(lián)系，這樣有利于形成穩(wěn)定的、微納尺寸的多焦點陣列，大大降低了對電子束聚焦尺寸、掃描偏轉(zhuǎn)精度控制等的要求，簡化了微納射線源聚焦、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了加工制造難度，從而降低了生產(chǎn)成本，為實現(xiàn)亞微米甚至納米級焦點尺寸的線陣多焦點射線源提供了一條可行的路線。
【專利說明】用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列朝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種射線祀，特別設(shè)及一種用于多焦點線陣列微納焦點X射線源的具 有點狀串列結(jié)構(gòu)的射線祀。

【背景技術(shù)】
[0002] 靜態(tài)CT掃描檢測技術(shù)（即所謂第五代CT技術(shù)）要求射線源采用電子束掃描方式， 產(chǎn)生多焦點的動態(tài)X射線束，從而現(xiàn)實探測器、檢測物同時靜止的CT掃描檢測。
[0003] 目前使用的微焦點X射線源一般都采用常規(guī)平板陽極祀，焦點只有一個，且其焦 斑尺寸大，難W達到微米或者亞微米級，不能夠?qū)崿F(xiàn)精細控制焦斑尺寸。采用電子束掃描打 祀方式，如圖5,可產(chǎn)生多焦點陣列，但是電子束偏轉(zhuǎn)之后，會產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)散焦，焦斑尺寸變大， 同時，電子束偏轉(zhuǎn)位置精度極難控制，很容易產(chǎn)生位置漂移。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列結(jié)構(gòu) 的射線祀，該射線祀可W用于線陣列微納焦點X射線源，焦點尺寸小，精度高，射線有效焦 點位置、數(shù)量、大小可W精確控制。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過該樣的技術(shù)方案實現(xiàn)的，用于線陣列微納焦點X射線源的點 狀串列祀，包括祀基和設(shè)置在祀基上的點狀串列祀點，所述點狀串列祀點包括若干個點狀 祀點，若干個點狀祀點按一定的距離間隔排列，所述祀點轉(zhuǎn)化為X射線的能力遠大于祀基。
[0006] 進一步，所述祀點的材料為鶴、粗、銷、金等高原子序數(shù)、高密度金屬材料。
[0007] 進一步，所述祀點呈長方體狀，其高H為5?10 y m。
[000引進一步，兩祀點間的距離大于祀點長度W值的10?15倍。
[0009] 進一步，所述祀基的厚度D為200?300 y m。
[0010] 進一步，入射到祀面的電子束口徑可大于祀點長度w的尺寸2?4倍。
[0011] 進一步，所述祀基的材料為被、金剛石等低原子序數(shù)材料。
[0012] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點：
[0013] 該射線源采用的點狀串列結(jié)構(gòu)祀，焦斑的大小僅由點狀祀結(jié)構(gòu)的形狀和大小來決 定，與電子束大小不發(fā)生直接聯(lián)系，該樣有利于形成穩(wěn)定的、微納尺寸的多焦點陣列，大大 降低了對電子束聚焦尺寸、掃描偏轉(zhuǎn)精度控制等的要求，簡化了微納射線源聚焦、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)，降低了加工制造難度，從而降低了生產(chǎn)成本，為實現(xiàn)亞微米甚至納米級焦點尺寸的線 陣多焦點射線源提供了一條可行的路線?？蛇x的，可W通過設(shè)置不同大小的祀點結(jié)構(gòu)、尺 寸，相應(yīng)的優(yōu)化電子束的能量，來實現(xiàn)不同焦斑大小、不同特征譜線的要求的射線源，W滿 足不同的射線檢測需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進 一步的詳細描述，其中：
[0015] 圖1為依照本發(fā)明的線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀結(jié)構(gòu)圖；
[0016] 圖2為電子束入射到點陣祀產(chǎn)生X射線示意圖；
[0017] 圖3為祀點與祀基產(chǎn)生的X射線強度對比示意圖；
[001引圖4為電子束掃描方式產(chǎn)生X射線焦點陣列示意圖；
[0019] 圖5為電子初致福射示意圖；
[0020] 圖6為鶴、金剛石、被材料的X射線轉(zhuǎn)化能力比較圖；
[0021] 圖中；1 -祀點；2 -祀基；D -祀基厚度；d -祀點寬度；H-祀點高度；W -祀點長 度；L -祀點之間距離；3 -電子束；6 -祀點產(chǎn)生的X射線束強度；7 -祀基產(chǎn)生的X射線 束強度；8 -陰極；9 -陽極；10 -磁聚焦透鏡；11 -電子束偏轉(zhuǎn)線圈子；12 -電子束；13 -祀；14 - X射線束；15 - X射線焦斑。

【具體實施方式】
[0022] W下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應(yīng)當理解，優(yōu)選實施例 僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。
[002引如圖1、2、3所示，用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，包括祀基2和設(shè)置 在祀基上的點狀串列祀點，所述點狀串列祀點包括若干個點狀祀點1，若干個點狀祀點按一 定的距離間隔排列，點狀祀陣列為點狀串列結(jié)構(gòu)，其作用是把入射的電子能量轉(zhuǎn)化為X光 子能量，形成微納尺寸的X射線有效焦點。所述祀點轉(zhuǎn)化為X射線的能力遠大于祀基，祀基 作用是固定祀點，同時有足夠的強度隔離X射線管內(nèi)部真空。
[0024] 所述祀點呈長方體狀，其高H為5?10 y m，寬度d與長度W根據(jù)射源有效焦點的 尺寸進行設(shè)計，可達到亞微米級。祀點數(shù)量根據(jù)射線源有效焦點數(shù)量需要設(shè)計，可為1個，2 個，可致1024個或W上。
[0025] 作為對本實施例的進一步優(yōu)化，兩祀點間的距離大于祀點長度W值的10?15倍。
[0026] 作為對本實施例的進一步優(yōu)化，所述祀基的厚度D為200?300 y m，也可W根據(jù)射 線源真空要求、祀尺寸等要求設(shè)計。
[0027] 作為對本實施例的進一步優(yōu)化，入射到祀面的電子束口徑可大于祀點長度W的尺 寸2?4倍。
[002引 X射線源中的電子束3在高壓電場的作用下獲得很大動能，高速飛向祀面，由于祀 面的阻礙作用，使電子驟然減速，損失的能量大部分轉(zhuǎn)化為熱量，一小部分則W X光子形式 福射出來，也就是電子的初致福射效應(yīng)，如圖4。初致福射強度近似表示為：
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，其特征在于：包括祀基和設(shè)置在祀基 上的點狀串列祀點，所述點狀串列祀點包括若干個點狀祀點，若干個點狀祀點按一定的距 離間隔排列，所述祀點轉(zhuǎn)化X射線的能力遠大于祀基。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，其特征在于： 所述祀點的材料為鶴、粗、銷、金等高原子序數(shù)、高密度金屬材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，其特征在于： 所述祀點呈長方體狀，其高度H為5?10 y m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，其特征在于： 兩祀點間的距離大于祀點長度W值的10?15倍。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，其特征在于： 所述祀基的厚度D為200?300 y m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，其特征在于： 入射到祀面的電子束口徑可大于祀點長度W的尺寸2?4倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于線陣列微納焦點X射線源的點狀串列祀，其特征在于： 所述祀基的材料為被、金剛石等低原子序數(shù)材料。
【文檔編號】A61N5/10GK104465277SQ201410667869
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】周日峰, 李曉斌, 王玨, 陳贊 申請人:重慶大學