[发明专利]一种放射治疗X射线源及X射线源装置

说明书

本发明公开一种放射治疗X射线源及X射线源装置，涉及放射治疗技术领域。放射治疗X射线源包括：衬底；冷阴极电子发射源，设置在衬底；阳极透射靶，与冷阴极电子发射源正对设置，阳极透射靶与衬底之间能够施加电场；过滤器，设置在阳极透射靶背向冷阴极电子发射源的一侧；衬底、冷阴极电子发射源、阳极透射靶和过滤器封装在真空腔体中。X射线源装置，采用上述的放射治疗X射线源，还包括聚焦透镜和限束器。本发明提出的放射治疗X射线源，与现有技术相比，电子逸出通过冷阴极场致发射，不需要对阴极材料进行预热，功耗低，阴极材料采用面阵排布，发射电子效率高；X射线源装置，采用透射靶，体积小，产生X射线效率高。

技术领域

本发明涉及放射治疗技术领域，尤其涉及一种放射治疗X射线源及X射线源装置。

背景技术

放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法，包括以X射线、γ射线、粒子束等不同形式辐射杀死肿瘤细胞或病变组织。其中以X射线作为放射源进行治疗，根据X射线机管电压大小分为接触治疗(10-60kV)、浅层治疗(80-120kV)、深层治疗(150-400kV)，X射线接触治疗适用于皮肤癌、疤痕修复等表层病变组织。现有的X射线放射治疗装置采用热阴极作为发射源，通过加热阴极灯丝到1000℃，使阴极电子逸出，逸出电子束在阳极高压作用下轰击阳极靶通过韧致辐射产生放射治疗所需的X射线。现有技术中的X射线源装置至少存在以下几个问题：

(1)采用热阴极作为电子发射源，热阴极的工作温度高，功耗大；

(2)射线源装置体积较大，不易实现小型化；

(3)出射的X射线发散角过大，仅通过准直器进行限束，导致辐照面积大，对增加正常组织辐射风险；

(4)阳极靶采用反射靶，产生X射线效率低。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的是提出一种放射治疗X射线源，与现有技术相比，无需对阴极材料进行预热，功耗低，发射电子效率高。

本发明的另一个目的是提出一种X射线源装置，采用透射靶，体积小，产生X射线效率高。

本发明采用以下技术方案：

一种放射治疗X射线源，放射治疗X射线源包括：

衬底；

冷阴极电子发射源，设置在衬底上；

阳极透射靶，与冷阴极电子发射源正对设置，阳极透射靶与衬底之间能够施加电场；

过滤器，设置在阳极透射靶背向冷阴极电子发射源的一侧；

衬底、冷阴极电子发射源、阳极透射靶和过滤器封装在真空腔体中。

作为本发明的一种优选方案，衬底和阳极透射靶之间的间隙可调。控制电子发射效率，进而控制X射线通量。

作为本发明的一种优选方案，冷阴极电子发射源为多个，阵列式排布在衬底上。

作为本发明的一种优选方案，冷阴极电子发射源由碳纳米管或氧化锌纳米线材料制成。

作为本发明的一种优选方案，衬底由ITO导电玻璃材料或者金属材料制成。

作为本发明的一种优选方案，阳极透射靶和过滤器均呈薄片状结构，阳极透射靶和过滤器均由金属材料制成。

作为本发明的一种优选方案，阳极透射靶由金属钨或金属钼制成；过滤器由金属铝或金属铍制成。

作为本发明的一种优选方案，放射治疗X射线源还包括电源组件，电源组件分别与衬底和阳极透射靶电连接；电源组件在衬底朝向阳极透射靶的一端施加阴极高压电并接地，电源组件在阳极透射靶朝向衬底的一端施加阳极高压电。