[發明專利]具有射流混合工具的液體靶標X射線源

有效

• 申請號: 201780012946.1
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN108713237B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 比約恩·漢森;湯米·圖希瑪;戈蘭·約翰遜
• 申請（專利權）人: 伊克斯拉姆公司
• 主分類號: H01J35/08
• 分類號: H01J35/08
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 楊明釗

披露了一種X射線源(100)以及一種用于產生X射線輻射的相應方法。該X射線源包括靶標發生器(110)、電子源(120)和混合工具(130)。該靶標發生器適于形成傳播通過相互作用區域(I)的液體射流(112)，而該電子源適于提供指向該相互作用區域的電子束(122)，使得該電子束與該液體射流相互作用以產生X射線輻射(124)。該混合工具適于在該相互作用區域下游一定距離處引起該液體射流的混合，使得該液體射流的最高表面溫度(T_最高)低于閾值溫度。通過控制該最高表面溫度，可以減少蒸發，并且因此減少源自該射流的污染物的量。

技術領域

本文披露的發明總體上涉及電子撞擊X射線源。具體地，本發明涉及利用液體射流作為靶標的X射線源以及用于溫度控制的射流混合工具。

背景技術

在本申請人的國際申請PCT/EP2012/061352和PCT/EP2009/000481中描述了用于通過照射液體靶標來產生X射線的系統。在這些系統中，利用包括高壓陰極的電子槍來產生撞擊在液體射流上的電子束。該靶標優選地由設置在真空室內的具有低熔點的液態金屬(如銦、錫、鎵、鉛、或鉍、或其合金) 形成。提供液體射流的裝置可包括加熱器和/或冷卻器、加壓裝置(比如機械泵或化學惰性推進劑氣體源)、噴嘴以及用于在射流末端收集液體的容器。在操作期間，在空間中液體射流的一部分被電子束撞擊的位置被稱為相互作用區域或相互作用點。通過電子束與液體射流之間的相互作用產生的X射線輻射可以通過將真空室與周圍大氣隔開的窗口離開真空室。

在X射線源的操作期間，包括來自液體射流的碎屑和蒸氣在內的自由顆粒傾向于沉積在窗口和陰極上。這導致系統性能的逐漸退化，因為沉積碎屑可能使窗口模糊并降低陰極的效率。在PCT/EP2012/061352中，陰極由電場保護，該電場被布置成使朝向陰極移動的帶電粒子偏轉。在 PCT/EP2009/000481中，采用熱源來蒸發沉積在窗口上的污染物。

盡管這類技術可以減輕由真空室中的污染物導致的問題，但是仍然需要具有增加的使用壽命以及增加的維護間隔的改進的X射線源。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種解決上述缺點中的至少一些的X射線源。具體目的是提供一種需要較少的維護并且具有增加的使用壽命的X射線源。

所披露的技術的這個目的和其他目的通過具有獨立權利要求中所限定的特征的X射線源和方法來實現。有利實施例在從屬權利要求中加以限定。

因此，根據本發明的第一方面，提供了一種X射線源，包括靶標發生器、電子源和混合工具。該靶標發生器適于形成傳播通過相互作用區域的液體射流，而該電子源適于提供指向該相互作用區域的電子束，使得該電子束與該液體射流相互作用以產生X射線輻射。在本發明的各個方面，該混合工具適于在該相互作用區域下游一定距離處引起該液體射流的混合，使得在該相互作用區域下游該液體射流的最高表面溫度低于閾值溫度。

根據第二方面，提供了一種用于產生X射線輻射的相應方法。該方法包括以下步驟：形成傳播通過相互作用區域的液體射流；將電子束引導朝向該液體射流，使得該電子束在該相互作用區域處與該靶標射流相互作用以產生 X射線輻射；以及通過混合工具引起該液體射流的混合。該混合是在該相互作用區域下游一定距離處引起的，使得在該相互作用區域下游該射流的最高溫度低于閾值溫度。