[發明專利]用于產生掃描X射線射束的電磁掃描設備

無效

• 申請號: 201380013234.3
• 申請日: 2013-02-15
• 公開（公告）號: CN104160468A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: L.格洛德津;P.霍斯希爾德
• 申請（專利權）人: 美國科技工程公司
• 主分類號: H01J35/02
• 分類號: H01J35/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 劉文潔

本申請要求提交于2012年3月6日序列號為61/607,232的美國臨時專利申請的優先權，該申請并入本文中作為參考。

技術領域

本發明涉及被掃描的x射線發射源，并且更具體地涉及通過相對于凹的目標表面電磁掃描帶電粒子射束來產生被掃描的x射線射束的設備。

背景技術

很多年以前就已經設想過通過在陽極上電磁掃描筆形射束來掃描所產生的x射線射束，但至今還沒有面向市場的系統。所有方法都是用所謂的發射裝置，該發射裝置在圖1中舉例說明且在美國專利第6,282,260號(授予Grodzins，題為“Unilateral?Hand-Held?X-ray?Inspection?Apparatus”)中進行了描述，該專利并入本文中作為參考。陰極18發出的電子射束20被朝向目標22加速，目標22典型地為陽極，并且下文中稱為陽極。電子射束20可以相對于陽極22被掃描，使得可以改變射束14的朝向。在此示例中，所產生的x射線從薄的典型地為high-Z的陽極射出到錐形殼體中，僅僅從錐體頂點處的孔徑射出。以下列舉出通過掃描電子射束來對產生的x射線射束進行掃描的其他示例。在所有情況下，x射線均以前半球體(forward?hemisphere)的形式發射。

電磁導向的x射線射束具有的幾何形狀是基于前向的韌致輻射(bremsstrahlung?emission)發射的，該電磁導向的x射線射束的其他配置例如在美國專利第6,421,420號(授予Grodzins，題為“Method?and?Apparatus?for?Generating?Sequential?Beams?of?Penetrating?Radiation”)和美國專利第6,542,574號(授予Grodzins，題為“System?for?Inspecting?the?Contents?of?a?Container”)中進行了描述，這兩個專利均并入本文中作為參考。

發明內容

依照本發明的不同實施例，提供了一種設備，用于產生穿透電磁輻射的掃描射束。所述設備具有用于生成以一種傳播方向為特征的電子射束的源，和用于接收該電子射束并響應于電子射束發射電磁波的陽極。所述設備還包括電磁射束導向器和射出孔徑，其中電磁射束導向器引導電子射束的傳播方向使得電子撞擊到陽極上的一連串指定位置，射出孔徑用于從陽極上的一連串指定位置發射電磁波，使得響應于電子射束的角掃描，從孔徑射出的電磁波的射束的方向掃描過在掃描平面內的一個角度范圍，其中掃描平面從電子射束的傳播方向移位至少45度。

依照其他實施例，提供了一種用于產生穿透電磁輻射的掃描射束的設備，該設備具有用于生成電子射束的源，和具有從源來看為凹形的表面的陽極，其中陽極接收電子射束并發射電磁波。電磁射束導向器將電子射束引導到陽極上的一連串指定位置，并且電磁波通過射出孔徑以一定方向被發射，該方向是響應于電子射束的角掃描而被掃描的方向。

在任意前述實施例中，電磁射束導向器可以在電子射束平面內掃描電子射束。在某些實施例中，射出孔徑位于電子射束平面內，但在其他實施例中，射出孔徑可在電子射束平面以外。

在本發明的進一步的實施例中，該設備可以具有多個射出孔徑。電磁波導向器可以適于使電子射束在側向平面中轉向，側向平面垂直于電子射束平面。設備可具有多個陽極，并且濾波器可以設置在一個或多個射出孔徑內。

附圖說明

本發明的前述特征在參考附圖考慮以下詳細描述后將變得更容易理解，附圖中：

圖1示出了如美國專利第6,282,260號描述的現有技術電子射束掃描器。

圖2是依照本發明的一個實施例的具有“單側”反射幾何形狀的電子射束掃描器的概念圖。

圖3是從上方觀察到的依照本發明的一個實施例的反射掃描x射線射束系統的示意性橫截面，顯示了相對于掃描電子射束的平面成大約150°的角截取的得到的x射線射束的平面。

圖4是從上方觀察到的依照本發明的一個實施例的立體反射掃描x射線射束系統的示意性橫截面，該系統用于產生兩個同時發生的掃描x射線射束。

具體實施方式

現在參考圖2來描述依照本發明的實施例，采用反射幾何形狀(reflection?geometry)來產生掃描x射線射束217。電子射束303中的源自于陰極源203的電子201被朝向陽極205加速，該電子射束303的特征在于，其傳播方向如以下描述的那樣隨時間而改變。