[发明专利]光阴极分布式X射线发生装置及具有该装置的CT设备

说明书

本发明涉及X射线技术领域，公开了一种光阴极分布式X射线发生装置，其包括：电子发射单元，其包括驱动光源、光学组件以及光阴极，光学组件对驱动光源发射的光线进行反射、聚焦和角度调制，光阴极受到光学组件角度调制的光线激发后在光阴极不同的位置发射电子；阳极靶；真空容器；控制系统，其分别与驱动光源和光学组件连接；其中，驱动光源发射的光线，经过光学组件角度调制后照射到光阴极上不同的位置，以按照预定顺序变换阳极靶上焦点位置。本发明提供的X射线发生装置无需移动光源就能产生多个视角的X射线从而提高检查效率，且可靠性和稳定性高。本发明还公开了一种光阴极分布式X射线发生系统以及CT设备。

技术领域

本发明涉及X射线技术领域，特别涉及一种光阴极分布式X射线发生装置，以及包含该光阴极分布式X射线发生装置的X射线发生系统，以及包含该X射线发生系统的CT设备。

背景技术

X射线在工业无损检测、安全检查、医学诊断和治疗等领域具有广泛的应用。特别是，利用X射线的高穿透能力制成的X射线透视成像设备在人们日常生活的方方面面发挥着重要作用。这类设备早期的是胶片式的平面透视成像设备，目前的先进技术是数字化、多视角并且高分辨率的立体成像设备，例如CT(computed tomography)，可以获得高清晰度的三维立体图形或切片图像，是先进的高端应用。

在现有的CT设备中，X射线发生装置需要在滑环上运动，为了提高检查速度，通常X射线发生装置的运动速度非常高，导致设备整体的可靠性和稳定性降低，此外，受运动速度的限制，CT的检查速度也受到了限制，因此检查效率较低。另外，此类设备的X射线源在滑环上运动，导致等效的X射线源焦点变大，从而使得的成像的图片存在运动伪影，清晰度差，对一些较小的违禁品存在漏检的可能性。并且此类设备只能检查静止(或者缓慢运动)的物体，对于运动的物体，几乎无法成三维立体图。

采用碳纳米管做为冷阴极，并且对冷阴极进行阵列排布，利用阴极栅极间的电压控制场发射，从而控制每一个阴极按顺序发射电子，在阳极上按相应顺序位置轰击靶点，成为分布式X射线源。但是，存在生产工艺复杂、碳纳米管的发射能力与寿命不高的不足之处。

采用热阴极作为电子发射单元，并且对热阴极进行阵列排布，利用热阴极栅极间的电压控制电子的发射，从而控制每一个阴极按顺序发射电子，在阳极上按相应顺序位置轰击靶点，成为分布式X射线源。但是，存在生产工艺复杂、阴极热管理复杂的不足之处。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的一个目的是提供一种光阴极分布式X射线发生装置，该X射线发生装置无需移动光源就能产生多个视角的X射线源从而提高检查效率和图像清晰度，且可靠性和稳定性高。

本发明的另一个目的是提供一种包含上述光阴极分布式X射线发生装置的光阴极分布式X射线发生系统。

本发明的再一个目的是提供一种包含光阴极分布式X射线发生系统的CT设备。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光阴极分布式X射线发生装置，其中，包括：

电子发射单元，该电子发射单元包括驱动光源、光学组件以及光阴极，所述驱动光源用于发射光线，所述光学组件用于对所述驱动光源发射的光线进行反射和角度调制，所述光阴极受到所述光学组件反射和角度调制后的光线的激发后发射电子；

阳极靶，该阳极靶受到光阴极发射的电子束的轰击而产生X射线；

真空容器，该真空容器用于封装光阴极及阳极靶，在真空容器上设置有用于透过光线的光线入射窗和用于透过X射线的X射线出射窗；

控制系统，该控制系统分别与电子发射单元的驱动光源和光学组件连接；