[發(fā)明專利]三軸X射線管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880059150.6
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN111108578A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·B·斯泰克;B·哈利斯
• 申請（專利權(quán)）人: 莫克斯泰克公司
• 主分類號(hào): H01J35/06
• 分類號(hào): H01J35/06;H01J35/18
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 蔡悅;陳斌

在一個(gè)實(shí)施例中，可以在更靠近樣品的位置使用X射線管(15)。在陽極軸(02)與電子束軸(01)之間的角(A₁)可以≥10°且≤80°，而陽極軸(02)與X射線軸(03)之間的角(A₂)可以≥10°且≤80°。在另一實(shí)施例中，陽極(12)上的蓋(20)可以阻擋在不期望的方向上發(fā)射的X射線。蓋(20)可以包括內(nèi)部腔(24)、電子束孔(21)、陽極孔(22)和X射線孔(23)。在另一實(shí)施例中，在X射線管(15)和電源(18)的電連接可以是可靠且易于制造的。陽極(12)可在陽極12的一端處包括孔(31)，該孔(31)的大小和形狀被設(shè)置成用于電連接器(32)的插入。

發(fā)明領(lǐng)域

本申請一般涉及X射線源。

背景

在某些應(yīng)用場合，將X射線管放置得靠近樣品可能是重要的。如果小光斑大小是重要的(例如微焦距X射線管)，則這是尤其重要的。X射線管的結(jié)構(gòu)與用于分析熒光X射線的檢測器所需的空間相結(jié)合可使得難以具有與樣品所需的距離。使X射線管與樣品之間的距離最小化將是有益的。

在X射線管中，響應(yīng)于來自電子發(fā)射器的撞擊電子，陽極的靶材部分可以在所有方向上發(fā)射X射線。出于安全考慮，阻擋在不期望的方向上發(fā)出的X射線可能是重要的。對于成本節(jié)省和重量減輕而言，使被用于阻擋此類X射線的材料的重量最小化可能是重要的。

X射線源包括電耦合至電源的X射線管。因?yàn)殡娫纯梢詾閄射線管提供幾千伏的差分電壓，所以這種電耦合/電連接可能是重要的，并且需要進(jìn)行仔細(xì)的設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)碾娺B接而不產(chǎn)生不期望的電弧。此外，由于設(shè)計(jì)將通常需要在許多此類X射線被制作時(shí)被重復(fù)許多次，因此易于制造是另一考慮。

發(fā)明內(nèi)容

已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，以下將是有利的：在X射線管和樣品之間具有最小的距離；以被用于阻擋X射線的最小重量的材料來阻擋X射線管在不期望的方向上發(fā)出的X射線；以及在X射線管和電源之間提供可靠的電連接(即不容易產(chǎn)生電弧故障)并且相對容易制造。本發(fā)明涉及滿足這些需要的X射線管和X射線源的各種實(shí)施例。每個(gè)實(shí)施例可以滿足這些需要中的一者、一些或全部。

X射線管可以包括彼此電絕緣的陰極和陽極，陽極包括更靠近陰極的近端和更遠(yuǎn)離陰極的遠(yuǎn)端以及被配置成允許X射線透射的X射線窗，X射線窗與陽極間隔開。陰極可被配置成用電子束朝向陽極發(fā)射電子。陽極可以在近端處包括靶材料，該靶材料被配置成響應(yīng)于來自陰極的撞擊電子而發(fā)射X射線。X射線可以通過X射線管的內(nèi)部腔用X射線束發(fā)射至X射線窗且穿過X射線窗。

在本發(fā)明內(nèi)容章節(jié)的第二段中的X射線管的一個(gè)實(shí)施例中，沿著陽極的最長尺寸的軸限定了陽極軸，沿著電子束的中心的軸限定了電子束軸，并且垂直于X射線窗的平面且沿著X射線束的中心的軸限定了X射線軸。在陽極軸與電子束軸之間的角度可以≥10°且≤80°，而陽極軸與X射線軸之間的角度可以≥10°且≤80°。

在本發(fā)明內(nèi)容章節(jié)的第二段中的X射線管的另一實(shí)施例中，X射線管可以進(jìn)一步包括在陽極的近端上的蓋。該蓋可以包括內(nèi)部腔，其限定了蓋腔；第一孔，其限定了電子束孔、沿電子束軸從蓋的外沿延伸至蓋腔；第二孔，其限定了陽極孔、沿陽極軸從蓋的外沿延伸至蓋腔，陽極位于陽極孔中且靶材料面向蓋腔；以及第三孔，其定義為X射線孔、沿X射線軸從蓋的外沿延伸至蓋腔。

在本發(fā)明內(nèi)容章節(jié)的第二段中的X射線管的另一實(shí)施例中，陽極可在陽極的遠(yuǎn)端處包括孔，其限定了陽極腔。陽極腔的大小和形狀可以設(shè)置成用于電連接器的插入。

附圖說明(附圖可能未按比例繪制)

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的包括電源18和X射線管15的X射線源10的示意性截面?zhèn)纫晥D，該X射線管包括電子束軸01、陽極軸02和X射線軸03。