[發明專利]X射線源的機械對準

在審

• 申請號: 201980071958.0
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN113039625A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 約翰·克龍斯泰特;烏爾夫·倫德斯托姆;波爾·塔克曼
• 申請（專利權）人: 伊克斯拉姆公司
• 主分類號: H01J35/06
• 分類號: H01J35/06;H01J35/08;H01J35/14;H01J35/24;H05G1/30;H05G2/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健

本披露內容涉及X射線源(100)，這些X射線源包括電子源(110)、用于調節由該電子源生成的電子束(e)的取向的調節裝置(120)、被配置為根據聚焦設置聚焦電子束的聚焦裝置、被布置為生成指示電子束相對于靶標位置的取向的信號的束取向傳感器(130)、以及可操作地連接到該聚焦裝置、該束取向傳感器和該調節裝置的控制器(140)。本披露內容還涉及包括靶標取向傳感器(270)和靶標調節裝置(280)的X射線源(100)，其中，該控制器被配置為使該束調節裝置和/或該靶標調節裝置調節電子束與靶標之間的相對取向。

技術領域

本文披露的本發明總體上涉及一種電子沖擊X射線源，其中電子束與靶標相互作用以生成X射線輻射。具體地，本發明涉及用于改善電子束與靶標的對準的技術和設備。

背景技術

X射線輻射可以通過將電子束引導到靶標上來生成。在這樣的系統中，利用包括高壓陰極的電子源來在真空腔室內部產生在靶標位置撞擊在靶標上的電子束。由電子束與靶標之間的相互作用生成的X射線輻射可以通過將真空腔室與周圍大氣隔開的X射線窗口離開真空腔室。

已知電子束與靶標之間的相對取向是影響X射線源性能的重要因素。不良或錯誤的對準可能會導致生成的X射線輻射的功率和質量降低；并且可能潛在地使整個系統不可操作。

電子束與靶標的相對對準可能會因維護和更換系統部件或由于磨損而變差。因此，操作者或服務工程師不得不處理與X射線源維護相關的麻煩且耗時的對準和調節，從而導致系統長時間停機。

因此，需要減少X射線源停機時間的改進的技術。

發明內容

本發明的目的是提供一種解決上述缺點中的至少一些的X射線技術。特定的目的是提供一種允許電子束和/或靶標的方便對準的X射線源和方法。

電子束與靶標的相對位置或方向可以稱為對準。為了使電子束在預期的靶標位置擊中靶標，并且為了使生成的X射線輻射被引導朝向期望的位置，需要正確的對準。然而，例如由于X射線源的機械部件的維護、磨損或更換，電子束和/或靶標的對準可能隨著時間而變差。

根據本發明的第一方面，提供了一種X射線源，該X射線源被配置為在電子束與靶標之間相互作用時發射X射線輻射，其中，該X射線源包括電子源，該電子源具有被配置為發射電子的陰極和被配置為使所發射的電子加速以形成電子束的陽極電極。進一步地，該X射線源包括：調節裝置，該調節裝置被配置為調節該電子源的該陽極電極與該陰極之間的相對取向；聚焦裝置，該聚焦裝置被配置為根據聚焦設置將該電子束聚焦在該靶標上；束取向傳感器，該束取向傳感器被布置為生成指示該電子束相對于傳感器區域的取向的信號；以及控制器，該控制器可操作地連接到該聚焦裝置、該束取向傳感器和該調節裝置。該控制器被配置為使該調節裝置調節該陽極電極與該陰極之間的相對取向，使得當改變該聚焦設置時，從該傳感器接收的信號在預定區間內改變。

根據第二方面，提供了一種用于對準X射線源的方法，其中電子從陰極發射并且借助于陽極電極加速以形成電子束。通過將至少兩個聚焦設置應用于聚焦線圈來聚焦該電子束。進一步地，生成指示針對該至少兩個聚焦設置的該電子束相對于傳感器區域的取向的信號，并且調節該陽極電極與該陰極之間的相對取向，使得針對該至少兩個聚焦設置的所生成的信號之間的差在預定區間內。

由于電子被陽極電極與陰極之間的場加速，因此可以理解，陽極電極與陰極的相對取向可以用來影響所生成的電子束離開電子源的方向。因此，通過相對于陰極移動陽極電極，或者反之亦然，該調節裝置允許相應地調節電子束的對準。