[發明專利]一種獲得X射線點光源的設備及方法

在審

• 申請號: 201510675987.1
• 申請日: 2015-10-19
• 公開（公告）號: CN105321786A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 鄒儉;王川
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H01J35/14
• 分類號: H01J35/14;H01J35/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于脈沖功率技術應用領域，具體涉及一種獲得X射線點光源的設備及方法。

背景技術

在脈沖功率裝置照相技術中，為了得到直徑幾十微米量級的X射線點光源，常采用磁透鏡微聚電子束打靶的方式，國內外實驗室采用很多技術辦法，開展大量課題研究和經費，但至今還未見到直徑幾十微米量級的X射線點光源報道。由于X射線光源尺寸越小診斷的準確度和敏感度越高，所以需要一種微聚X射線光源的方法來解決此類問題。

發明內容

針對目前的現有技術存在的不足，本發明突破傳統技術方案，采用傳輸桿對電子束進行微聚，并使用微聚后的電子束直接打靶產生X射線點光源的方式，進而實現直徑幾十微米量級的X射線點光源。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是一種獲得X射線點光源的設備,包括連接在一起的脈沖功率裝置和真空腔體，設置在所述真空腔體內的陰極、陽極、靶片，所述陰極連接所述脈沖功率裝置，所述真空腔體上設置有抽真空接口和能夠通過從所述靶片發射的X射線的出射口，與所述抽真空接口連接的抽真空裝置，其中，所述陽極為中空結構，一根傳輸桿穿過所述陽極的中空部位，所述傳輸桿一端連接所述陰極，另一端靠近所述靶片，以保證所述傳輸桿傳輸的電子能夠轟擊所述靶片。

進一步，所述傳輸桿采用高鉛玻璃材料，所述傳輸桿靠近所述靶片的一端為尖錐形。

進一步，所述傳輸桿尖錐一端與所述靶片中心之間的距離能夠調整。

更進一步，所述距離為10-20mm。

進一步，所述傳輸桿是能夠更換的不同直徑的傳輸桿。

進一步，所述靶片與所述傳輸桿的軸向呈45°角設置。

進一步，所述脈沖功率裝置和真空腔體能夠連接和分離。

進一步，所述靶片為鉬片，所述抽真空裝置為分子泵和機械泵。

為達到以上目的，本發明還公開了用于以上所述設備的一種獲得X射線點光源的方法，包括如下步驟：

(S1)調整所述傳輸桿與所述靶片之間的距離；

(S2)啟動抽真空裝置對所述真空腔體進行抽真空操作；

(S3)啟動所述脈沖功率裝置，在所述陰極和陽極之間產生高電位差，引起陰極表面產生場致等離子體發射，從陰極發射電子并形成電子束；

(S4)陰極發射出的電子打在所述傳輸桿上，吸引電子束在傳輸桿表面出現過剩電子荷，引起電子束微聚；

(S5)微聚后的電子束依靠慣性，沿所述傳輸桿向傳輸桿的靠近靶片一端運行并轟擊所述靶片，靶片受轟擊處產生X射線并通過真空腔體上的出射口射出。

進一步，所述脈沖功率裝置和真空腔體能夠連接和分離，所述傳輸桿是能夠更換的不同直徑的傳輸桿；在步驟(S1)中還包括分離所述脈沖功率裝置和真空腔體,將所述傳輸桿連接在所述陰極上；在步驟(S2)中還包括連接所述離脈沖功率裝置和真空腔體。

本發明的有益效果在于：

1.獲得X射線點光源的設備操作簡單；

2.所獲得的X射線點光源的直徑可以達到幾十微米量級，具備瞬時成像能力，對病變組織判斷的準確性和敏感性高；

3.獲得X射線點光源的設備無輻射，使用安全。

附圖說明

圖1是本發明具體實施方式中所述一種獲得X射線點光源的設備的結構示意圖；

圖中：1-脈沖功率裝置，2-陰極，3-傳輸桿，4-陽極，5-真空腔體，6-靶片，7-出射口，8-抽真空接口。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。

如圖1所示，本發明提供的一種獲得X射線點光源的設備，包括能夠連接和分開的脈沖功率裝置1和真空腔體5，設置在真空腔體5內的陰極2、陽極4、靶片6，其中陰極2連接在脈沖功率裝置1上，陰極2、陽極4、靶片6依次相鄰排列。真空腔體5上設置有抽真空接口8和出射口7(出射口7能夠通過從靶片6發射出來的X射線)，還包括與抽真空接口8連接的抽真空裝置(圖1中未標出)。

其中，陰極2采用銅質材料，陽極4為中空造型，在陰極2的中央設置一根水平橫置的直桿型的傳輸桿3，傳輸桿3穿過陽極4的中空部位，傳輸桿3一端連接在陰極2上，另一端穿過陽極4并靠近靶片6。

傳輸桿3能夠更換，且有不同的直徑，其中靠近靶片6的一端加工為尖錐形，在本實施例中，傳輸桿3采用高鉛玻璃材料制作，長度10cm，直徑為0.5mm至5mm。傳輸桿3尖錐的一端與靶片6之間的水平距離能夠調整，調整范圍為10mm至20mm。

靶片6采用厚度為13μm的鉬片，與傳輸桿3之間呈45度角安裝。