[發明專利]用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源

有效

• 申請號: 201410256661.0
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN104034741A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 牛憨笨;李冀;黃建衡
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;A61B6/03
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙) 44314
• 代理人: 張秋紅

1.一種用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，包括用于發射電子束的環形陰極、用于響應電子束入射而發射X射線的陽極靶、用于加速并會聚電子束的電極結構、用于對環形陰極加熱的陰極加熱電源、用于給電極結構供電的電極結構電源；

所述環形陰極與陽極靶的靶面相對設置，環形陰極后方設置有對應環形陰極中間位置且與陽極靶的靶面平行的X射線出射窗；陽極靶的靶面與出射X射線的光軸方向垂直；

所述電極結構包括陰極套筒和陽極套筒；所述陽極靶設在所述陽極套筒中；所述環形陰極設在所述陰極套筒中；

所述陽極靶的靶面上設有由兩種不同材料周期相間組成的陣列結構，所述的兩種不同材料分別采用兩種原子序數差異較大的元素形成的物質。

2.根據權利要求1所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述環形陰極由單鎢絲環繞成環狀，或者由螺旋形鎢絲環繞成環狀。

3.根據權利要求1所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述的環形陰極通過多對點支撐件固定在所述陰極套筒中，所述每對點支撐件中的一個接正極接口、另一個接負極接口，使所述多段弧形陰極在正極接口和負極接口之間構成并聯電路，所述正極接口和負極接口與所述陰極加熱電源連接。

4.根據權利要求3所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述點支撐件為耐高溫導電材料制成，且所述點支撐件間隔均勻設置。

5.根據權利要求1所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述的陰極套筒和陽極套筒均為圓筒形的套筒，所述陰極套筒和陽極套筒各自的內徑、筒內長以及陽極套筒與陰極套筒之間的間距滿足：對環形陰極發射的電子束進行加速匯聚后在陽極靶的靶面上形成束斑。

6.根據權利要求5所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述環形陰極的圓環半徑為2.5~10mm；所述陰極套筒內徑為20~40mm、筒內長為15~25mm；所述陽極套筒內徑為8~15mm、筒內長3~8mm；所述兩套筒相距10~20mm，所述陽極靶靶面上的束斑為0.5~2mm²。

7.根據權利要求1所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述陽極靶的靶面的材料為重元素物質；所述陣列結構由作為靶面材料的重元素物質與幾乎不出射X射線的輕元素物質周期相間組成。

8.根據權利要求7所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述陣列結構的周期為20~80μm、厚度為30~200μm，其中重元素物質的占據比例為1/4~1/2，輕元素物質的占據比例為3/4~1/2。

9.根據權利要求7所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，用于所述陽極靶面的重元素物質采用鎢、鉬、銠和銅中的至少一種，而輕元素物質為鈹、碳單質類物質和氧化鋁中的至少一種。

10.根據權利要求1所述的用于X射線光柵微分相襯成像的X射線源，其特征在于，所述的陽極套筒后部為散熱端，所述散熱端帶有中空腔體，所述散熱端的中空腔體連接用于對陽極靶進行冷卻的液冷卻裝置。