科创中国
X射线发射装置及X射线产生方法
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-05-12 11:00:35
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-05-18 10:57:31
一种X射线发射装置，包括:控制电路及多个独立控制的光路，每个光路包括：普通光源，用于发射特定波长范围的光线；光学组件，用于对普通光源发射的光线进行聚焦；光阴极，用于光激发电子；电子束聚焦结构，用于对光阴极产生的电子束进行聚焦；阳极靶，受到加速电子的轰击而通过韧致辐射产生X射线；X射线出射窗及普通光入射窗，设于真空容器上；真空容器，用于封装光阴极、电子束聚焦结构及阳极靶。上述X射线发射装置能够实现多束X射线集成于单个X射线发射装置，其具有高时间分辨率、可编程、脉冲式发射、发射区域的大小和形状可改变、高压容易接入难度小、阳极靶容易散热和结构相对简单的优点。本发明还提供一种X射线产生方法。
一种X射线发射装置，其特征在于，包括控制电路及多个独立控制的光路，每个光路包括普通光源、光学组件、普通光入射窗、光阴极、电子束聚焦结构、阳极靶、X射线出射窗及真空容器；所述控制电路，用于控制所述多个光路的普通光源的工作状态；所述普通光源，用于发射特定波长范围的光线；所述光学组件，用于对所述普通光源发射的光线进行聚焦；所述普通光入射窗，设于所述真空容器上，所述普通光入射窗用于透过所述特定波长范围的光线；所述光阴极，用于光激发电子，所述光阴极为大电流光密度阴极；所述电子束聚焦结构，用于对所述光阴极产生的电子束进行聚焦，所述电子束聚焦结构具有围拢式结构，其电位与所述光阴极相等或相近，以静电透镜的形式聚焦发散的光电子；所述阳极靶，受到加速电子的轰击而通过韧致辐射产生X射线；所述X射线出射窗，设于所述真空容器上，所述X射线出射窗用于透过X射线；及所述真空容器，用于封装所述光阴极、电子束聚焦结构及阳极靶；其中，所述普通光源发射的光线，经过所述光学组件聚焦后，透过所述普通光入射窗而照射到所述光阴极上，所述光阴极受到光激发而产生电子；所述电子束在所述电子束聚焦结构的约束下，并在高压电场的加速作用下轰击
X射线成像技术，即利用X射线能够穿透物质并根据穿透物质量的大小进行衰减的性质，通过探测X射线的衰减程度来实现对物体内部结构的无损成像，其包括X射线摄影技术(Rad1graphy)与X射线计算机断层成像技术(Computed Tomography, CT)ο其中，CT技术是通过对物体进行不同视角的射线投影测量而获取物体横截面信息的成像技术。CT系统包含X射线发射装置、X射线探测器、机架等主要部件，其中X射线发射装置作X射线的产生装置，是CT系统的关键核心部件之一。
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过所述控制电路控制所述多个光路的普通光源的开启与关闭，从而间接地实现阳极靶对应的区域的X射线的发射，进而实现多束X射线的独立的、依次的、可编程、脉冲式发射；或/及
[0042] 通过改变所述真空容器外的光学组件，改变所述光阴极的照射区域的大小与形状，从而改变所述阳极靶上焦斑的大小与形状；或/及
[0043] 通过所述控制电路控制所述多个光路的普通光源的光强大小，从而调整X射线的强度。
技术合作
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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