[发明专利]旋转x射线发射靶以及具有该旋转x射线发射靶的x射线枪

说明书

本发明涉及x射线源、高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件。具体地，一种用于在电子束照射下生成x射线辐射的旋转x射线发射靶，包括：支撑毂，所述支撑毂限定所述靶的预定的旋转轴，以及多个靶板，所述多个靶板各自由靶材料构成并且被支撑在所述毂上，其中，所述板被布置在所述毂上，以提供绕旋转轴的环形靶区域，其中：所述毂具有厚度相对减小的第一径向内区域和厚度相对增加的第二径向向外区域；所述第二区域设置有用于冷却流体的多个径向延伸的通道；所述第一区域的相对减小的厚度限定了所述毂的轴向面中的凹槽；并且所述多个通道终止于所述凹槽的周向壁中提供的相应的端口。

本申请为分案申请，其原申请是于2015年11月10日(国际申请日为2014年3月12日)向中国专利局提交的专利申请，申请号为201480026566.X，发明名称为“x射线源、高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件”。

技术领域

本发明涉及一种x射线源，并且更具体而言涉及针对所述x射线源的高电压发生器、电子束枪、旋转靶组件、旋转靶以及旋转真空密封件。

背景技术

x射线成像对于研究、工业应用以及医学应用是一种宝贵工具。通过利用x射线辐射来照射靶对象并通过对透射通过该对象的x射线进行探测，可以获得该对象的内部结构的图像。

该图像容许识别出对象中使x射线的通过相对较多地衰减的那些部分以及使x射线的通过相对较少地衰减的那些部分。通常，较密集的材料以及包含有高比例的高原子序数的原子或离子的那些材料会倾向于相对较大程度地阻碍x射线的通过。此外，x射线在靶对象中行进的总路径长度越长，衰减程度越大。因此，x射线成像除了提供结构信息之外，还可以提供关于对象的组分的信息。

此外，通过相对于源-探测器系统来旋转靶对象，或反之亦然，以不同角度获得关于对象的一系列x射线图像，并且应用计算机重构技术，可以确定对象的3D体积图。该图容许重构出对象的以更大或更小程度衰减x射线的那些体积部分，并因此容许在3D中确定关于对象的内部结构和组分的信息。该3D重构被称为计算机断层扫描成像或CT成像。

该x射线成像技术在工业产品和研究样品的无损试验中尤其重要。例如，对涡轮叶片进行成像容许确定铸造缺陷，而对考古遗物进行成像容许确定遗物的结构和组分，即使当对象被腐蚀或者被包覆在沉积的沉积物中时。例如，该技术在公知为Antikythera机械装置的古老的Corinthian模拟计算机的内部结构的确定上已经是极其重要的，甚至通过大量的矿物沉积。

然而，使x射线能够在对对象的内部结构进行分析上是有利的的属性，即致密物质对x射线的部分衰减，也存在关于其效用的技术限制。更具体而言，如果对象尺寸很大或者包含大量的不透射线或射线不能透射的材料(为呈现出相对高的每单位x射线辐射路径长度的衰减的材料)，那么已穿过对象的x射线束可能被衰减到使得记录的图像中的对比度或信噪比为差的程度，并因此不能可靠地确定内部结构或组分。

在衰减仅是适度的情况下，增加通过对象的总x射线通量可以产生在探测器处的信噪比和对比度上的提高。然而，在对象很大或者极其不透射以致入射在对象上的较大比例的x射线都无法完全透射对象而是在对象内部被吸收的情况下，需要不同的解决方案。

x射线光子在被吸收前典型地穿透的距离(“穿透深度”)随着x射线光子能量而增加。因此，高x射线光子能量的x射线源(特别是达到300keV或更高)的产生实现了对较大和较密集的对象的有用的x射线成像。然而，商业上还未生产出实用的适当高能量的x射线源。

因此，本领域需要一种可以在高达500keV以及更高的能量下工作并且适合于用于商业x射线应用以及研究方面的x射线应用(诸如，计算机断层扫描(CT))的x射线源。

发明内容