[发明专利]用于离子化气体的X射线源

权利要求书

1.一种用于离子化气体的X射线源，其中在真空腔室中具有场发射尖端阵列，其特征在于具有场发射尖端(19)的场发射尖端阵列(1)布置在真空区域(3b)内，所述真空区域(3b)由金属罩(3)和金属载板(4)的一部分包封，其中绝缘主体(5)以真空密封方式与金属载板(4)齐平地引入金属载板(4)，其中所述场发射尖端阵列(1)相对于所述载板(4)电绝缘布置在电极(6)上、金属载板(4)内的绝缘主体(5)上或上方，所述电极(6)穿透通过绝缘主体(5)，所述场发射尖端阵列(1)与电极(6)电连接并且接线作为连接至高压源的阴极，并且其中对于X射线辐射是透明的透射窗(2)布置在居中于所述场发射尖端阵列(1)上方的所述罩(3)中，并且其中所述罩(3)接线作为阳极。

2.根据权利要求1所述的X射线源，其特征在于所述场发射尖端阵列(1)由平坦的立方体基体构成，多个发射尖端从所述基体突出。

3.根据权利要求2所述的X射线源，其特征在于所述发射尖端被设计为尖椎或棒的形状并从所述立方体基体垂直突出以及以规则阵列分散布置在所述基体的表面上方。

4.根据权利要求3所述的X射线源，其特征在于所述发射尖端具有圆头。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线源，其特征在于所述场发射尖端阵列(1)由金属或半导体材料构成。

6.根据前述权利要求1所述的X射线源，其特征在于所述场发射尖端阵列(1)的所述场发射尖端(19)由绝缘体(20)包封，包封方式为：所述场发射尖端(19)的点周围的区域以火山口(23)形状凹入，并且所述场发射尖端(19)通向火山锥状的金属套环(21)中，所述金属套环沿朝向所述场发射尖端(19)的点的方向渐缩并同心地围绕所述场发射尖端(19)以形成栅极并且周向限定所述火山口(23)。

7.根据权利要求6所述的X射线源，其特征在于所述场发射尖端(19)从所述套环(21)突出。

8.根据权利要求7所述的X射线源，其特征在于，每一种情况下在邻近的套环(21)之间的区域形成延伸至各自邻近的套环的槽(24)，其中除了位于所述套环(21)中的所述火山口(23)之外，所述场发射尖端阵列(1)的整个表面涂覆有金属层。

9.根据前述权利要求1所述的X射线源，其特征在于所述金属罩(3)以真空密封的方式连接至所述载板(4)并且由金属构成，并且其中所述载板(4)连接至地电位。

10.根据权利要求1所述的X射线源，其特征在于所述透射窗(2)由铍或诸如金刚石的另一种合适材料构成并且在真空侧上用钨或另一种摩擦材料涂覆。

11.根据前述权利要求1所述的X射线源，其特征在于所述场发射尖端阵列(1)布置在电极(6)上的所述真空区域(3b)内并电连接至延伸穿过所述绝缘主体(5)的所述电极。

12.根据前述权利要求6所述的X射线源，其特征在于栅极电极(8)经由导线桥(9)以导电的方式连接至所述场发射尖端阵列(1)，其中所述场发射尖端阵列(1)的整个表面，除了位于套环(21)中的火山口(23)之外，都涂有金属层(24)，其中围绕场发射尖端(1)的套环(21)的边缘连接至栅极电极(8)，其中紧挨着所述电极(6)的所述栅极电极(8)穿透通过所述绝缘主体(5)。

13.根据权利要求7所述的X射线源，其特征在于所述场发射尖端(19)的尖端半径为大约2nm。

14.根据权利要求12所述的X射线源，其特征在于施加于所述栅极电极(8)的电压为大约20-100V。