[发明专利]用于线阵列微纳焦点X射线源的点状串列靶

说明书

技术领域

本发明涉及一种射线靶，特别涉及一种用于多焦点线阵列微纳焦点X射线源的具有点状串列结构的射线靶。

背景技术

静态CT扫描检测技术(即所谓第五代CT技术)要求射线源采用电子束扫描方式，产生多焦点的动态X射线束，从而现实探测器、检测物同时静止的CT扫描检测。

目前使用的微焦点X射线源一般都采用常规平板阳极靶，焦点只有一个，且其焦斑尺寸大，难以达到微米或者亚微米级，不能够实现精细控制焦斑尺寸。采用电子束扫描打靶方式，如图5，可产生多焦点阵列，但是电子束偏转之后，会产生偏转散焦，焦斑尺寸变大，同时，电子束偏转位置精度极难控制，很容易产生位置漂移。

发明内容

鉴于此，本发明的目的是提供一种用于线阵列微纳焦点X射线源的点状串列结构的射线靶，该射线靶可以用于线阵列微纳焦点X射线源，焦点尺寸小，精度高，射线有效焦点位置、数量、大小可以精确控制。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，用于线阵列微纳焦点X射线源的点状串列靶，包括靶基和设置在靶基上的点状串列靶点，所述点状串列靶点包括若干个点状靶点，若干个点状靶点按一定的距离间隔排列，所述靶点转化为X射线的能力远大于靶基。

进一步，所述靶点的材料为钨、钽、铂、金等高原子序数、高密度金属材料。

进一步，所述靶点呈长方体状，其高H为5～10μm。

进一步，两靶点间的距离大于靶点长度w值的10～15倍。

进一步，所述靶基的厚度D为200～300μm。

进一步，入射到靶面的电子束口径可大于靶点长度w的尺寸2～4倍。

进一步，所述靶基的材料为铍、金刚石等低原子序数材料。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：

该射线源采用的点状串列结构靶，焦斑的大小仅由点状靶结构的形状和大小来决定，与电子束大小不发生直接联系，这样有利于形成稳定的、微纳尺寸的多焦点阵列，大大降低了对电子束聚焦尺寸、扫描偏转精度控制等的要求，简化了微纳射线源聚焦、偏转系统结构，降低了加工制造难度，从而降低了生产成本，为实现亚微米甚至纳米级焦点尺寸的线阵多焦点射线源提供了一条可行的路线。可选的，可以通过设置不同大小的靶点结构、尺寸，相应的优化电子束的能量，来实现不同焦斑大小、不同特征谱线的要求的射线源，以满足不同的射线检测需求。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为依照本发明的线阵列微纳焦点X射线源的点状串列靶结构图；

图2为电子束入射到点阵靶产生X射线示意图；

图3为靶点与靶基产生的X射线强度对比示意图；

图4为电子束扫描方式产生X射线焦点阵列示意图；

图5为电子韧致辐射示意图；

图6为钨、金刚石、铍材料的X射线转化能力比较图；

图中：1－靶点；2－靶基；D－靶基厚度；d－靶点宽度；H-靶点高度；w－靶点长度；L－靶点之间距离；3－电子束；6－靶点产生的X射线束强度；7－靶基产生的X射线束强度；8－阴极；9－阳极；10－磁聚焦透镜；11－电子束偏转线圈子；12－电子束；13－靶；14－X射线束；15－X射线焦斑。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1、2、3所示，用于线阵列微纳焦点X射线源的点状串列靶，包括靶基2和设置在靶基上的点状串列靶点，所述点状串列靶点包括若干个点状靶点1，若干个点状靶点按一定的距离间隔排列，点状靶阵列为点状串列结构，其作用是把入射的电子能量转化为X光子能量，形成微纳尺寸的X射线有效焦点。所述靶点转化为X射线的能力远大于靶基，靶基作用是固定靶点，同时有足够的强度隔离X射线管内部真空。

所述靶点呈长方体状，其高H为5～10μm，宽度d与长度w根据射源有效焦点的尺寸进行设计，可达到亚微米级。靶点数量根据射线源有效焦点数量需要设计，可为1个，2个，可致1024个或以上。

作为对本实施例的进一步优化，两靶点间的距离大于靶点长度w值的10～15倍。

作为对本实施例的进一步优化，所述靶基的厚度D为200～300μm，也可以根据射线源真空要求、靶尺寸等要求设计。

作为对本实施例的进一步优化，入射到靶面的电子束口径可大于靶点长度w的尺寸2～4倍。