[发明专利]一种X射线频率调制方法、发射装置及其应用

权利要求书

1.一种X射线频率调制方法，其特征在于，包括：

在阴极热电子源与阳极靶之间构建垂直于电子传输方向的静电场E2以控制热电子的偏转；所述阳极靶沿垂直于电子传输方向分为不同材料的两段阳极靶，分别记为第一阳极靶和第二阳极靶；

当需要传输信号1时，施加电压形成所述静电场E2，热电子在E2的作用下，产生偏转，轰击第一阳极靶，产生第一阳极靶相应的特征X射线；

当需要传输信号0时，调整静电场E2，使热电子轰击第二阳极靶，产生第二阳极靶相应的特征X射线。

2.根据权利要求1所述的X射线频率调制方法，其特征在于：所述调整静电场E2，是使E2＝0，此时热电子保持出射方向轰击第二阳极靶。

3.根据权利要求1所述的X射线频率调制方法，其特征在于：所述静电场E2是通过在阴极热电子源与阳极靶之间设置一对平板电极实现的。

4.根据权利要求3所述的X射线频率调制方法，其特征在于：热电子的偏移程度由下式确定：

其中，U₁是施加在阳极/阴极上的电压大小；U₂是施加在平板电极上的电压大小；L₁是阴极与阳极之间的间距；L₂是平板电极的长度，即热电子受静电场E2影响的长度；d是两块平板电极之间的距离。

5.一种X射线发射装置，包括阴极热电子源和阳极靶，其特征在于：所述阳极靶沿垂直于电子传输方向分为不同材料的两段阳极靶，分别记为第一阳极靶和第二阳极靶；该X射线发射源还包括一对平板电极，用于产生垂直于电子传输方向的静电场E2以控制热电子的偏转，使热电子根据频率调制要求选择轰击第一阳极靶或第二阳极靶以产生相应的特征X射线。

6.根据权利要求5所述的X射线发射装置，其特征在于：热电子的偏移程度由下式确定：

其中，U₁是施加在阳极/阴极上的电压大小；U₂是施加在平板电极上的电压大小；L₁是阴极与阳极之间的间距；L₂是平板电极的长度，即热电子受静电场E2影响的长度；d是两块平板电极之间的距离。

7.根据权利要求5所述的X射线发射装置，其特征在于：在特征X射线的后续光路上，还依次设置有全曲面晶体以及准直组件，其中全曲面晶体用于实现对于入射特征X射线单能化并汇聚增加X射线束流密度。

8.根据权利要求7所述的X射线发射装置，其特征在于：所述准直组件采用基于wolter原理的X射线光学系统或者毛细管准直装置。

9.权利要求5所述X射线发射装置在X射线通信、X射线晶体衍射或X射线光谱分析方面的应用。