[发明专利]多X射线发生器以及多X射线摄影设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于使用X射线源的医疗设备和工业设备领域中的非破坏性X射线摄影、诊断等的多X射线发生器(multiX-ray generator)。 

背景技术

传统上，X射线管使用热电子源作为电子源，并且通过经由韦内电极(Wehnelt electrode)、引出电极、加速电极以及透镜电极加速从加热到高温的细丝(filament)发射的热电子来获得高能电子束。在使电子束成形为所需的形状后，X射线管通过用电子束照射由金属制成的X射线靶部产生X射线。 

近年来，冷阴极电子源已被发展为取代该热电子源的电子源，并且作为平板显示(FPD)应用而被广泛研究。作为典型的冷阴极，Spindt型电子源是已知的，其通过在几十nm的针的尖端施加高电场而引出电子。还可获得以碳纳米管(CNT)为材料的电子发射器以及通过在玻璃基板表面上形成纳米级(nanometer-order)微细结构而发射电子的表面传导型电子源。 

作为这些电子源的应用，专利文献1和2提出通过用Spindt型电子源或者碳纳米管型电子源形成单个电子束而引出X射线的技术。专利文献3和非专利文献1公开了通过使用来自利用多个这些冷阴极电子源的多电子源的电子束照射X射线靶部而产生X射线的技术。 

专利文献1：日本特开平9-180894号公报 

专利文献2：日本特开2004-329784号公报

专利文献3：日本特开平8-264139号公报 

非专利文献1：Applied Physics Letters 86，184104(2005)，J.Zhang“Stationary Scanning X-ray source basedon carbon nanotube field emitters”(“基于碳纳米管场发射器的固定扫描X射线源”) 

发明内容

本发明要解决的问题

图14是示出使用多电子束的传统X射线产生方案的配置的图。在真空室1中，包括多电子发射元件的多个电子源产生电子束e，电子束e撞击靶部2以产生X射线。所产生的X射线被直接引出到大气中。然而，从靶部2产生的X射线在真空中在各个方向上发散。因为这个原因，难以通过利用从设置在大气侧的X射线遮蔽板3的X射线引出窗口4输出的X射线形成独立的X射线束x，因为从邻近的X射线源发射的X射线透过相同的X射线引出窗口4。 

另外，如图15所示，当通过在真空室1的壁部5的大气侧设置一个X射线遮蔽板6来将X射线从X射线引出窗口4引出到大气侧时，发散的X射线x1的不撞击被检体P的许多泄漏X射线x2被输出。此外，因为使用包括与传统的单个X射线源不同的多电子发射元件的多个电子源，难以形成具有一致的强度的多X射线束。 

本发明的目的在于提供能够解决上述问题并且形成具有极少分散X射线以及极好的一致性的多X射线束的紧凑多X射线发生器，以及提供使用该发生器的X射线摄影设备。 

解决问题的方法

为了达到上述目的，根据本发明的多X射线发生器的技术特征在于，其包括多个电子发射元件、用于加速从多个电子发射元件发射的电子束的加速部件以及用电子束照射的靶部，其中，对应于电子束设置靶部，靶部包括X射线遮蔽部件，并且从靶部产生的X射线作为多X射线束被引出到大气中。 

一种X射线发生器，其能够构成多X射线发生器，所述X射线发生器的特征在于，包括：电子发射元件，其发射电子；用于加速从所述电子发射元件发射的电子的加速部件；通过被所述电子照射而产生X射线的靶部，其中，对应于所述电子发射元件设置所述靶部；引出窗口，其将从所述靶部产生的所述X射线作为X射线束引出到大气中；第一遮蔽部件，其被安置于所述靶部和所述引出窗口之间，并且具有X射线引出部；以及第二遮蔽部件，其抑制来自所述靶部的X射线和反射电子，所述第二遮蔽部件被安置于所述电子发射元件和所述靶部之间，并且与所述第一遮蔽部件对应地设置，所述第二遮蔽部件包括用于电子的入射孔，其中，所述第一遮蔽部件和所述第二遮蔽部件夹着所述靶部。 

本发明的效果

根据本发明的多X射线发生器，使用多个电子发射元件的X射线源能够形成发散角受控的、具有极少散乱和泄漏X射线的多X射线束。使用多X射线束能够实现具有极好的射线束一致性的紧凑X射线摄影设备。 

附图说明