[发明专利]一种复合结构的X射线阳极靶

说明书

本发明实施例公开了一种复合结构的X射线阳极靶。该复合结构的X射线阳极靶包括阳极靶本体和覆盖层，所述阳极靶本体为一体成型的柱体，所述阳极靶本体包括顶面、侧面和底面，所述顶面包括多个辐射面和多个连接面，所述多个辐射面间隔设置，所述多个连接面将所述辐射面依次首尾相连，所述覆盖层设置于所述多个连接面上用于吸收高能电子和/或所述覆盖层设置于所述多个辐射面上用于与所述高能电子相互作用以形成X射线。本发明实施例实现了普通X射线源能够辐射出具有高通量、大视场和高质量的微结构X射线。

技术领域

本发明实施例涉及X射线技术，尤其涉及一种复合结构的X射线阳极靶。

背景技术

X射线光栅成像技术能够同时获取目标物体的X射线吸收图像、散射图像以及相位衬度图像，其在医学、生命科学、材料科学及工业无损探测等领域有着非常重要的应用。具有周期性结构阳极的X射线源可以产生周期性结构X光，这种光源在X射线光栅干涉成像、X射线光栅非干涉成像等X射线光栅成像系统中具有举足轻重的重要作用。

通常采用反射式X射线管作为X射线成像系统的X射线源，其中具有周期性微结构的阳极靶是X射线源的核心，在阳极靶表面上利用机械精密加工的办法制作具有周期性微结构沟槽，在高能电子的轰击下，阳极靶表面的产生的X射线被辐射出去，而沟槽底部产生的X射线被阳极靶吸收，不能辐射出去，因此辐射出的X射线就具有周期性的阵列结构。

但是高能电子中只有一部分轰击到阳极靶表面从而辐射出X射线，而其余的很大一部分高能电子轰击到了阳极靶沟槽底部，这部分高能电子没有产生有效的X射线。这就造成了X射线源的出光效率较低，能耗较高，对X射线源的散热不利，不易提高出光功率。此外，由于这种结构X射线源产生的X射线光在光轴方向上延展分布，即阳极靶表面的每一个线发射体与相邻的线发射体产生的X射线在传播方向上有一个光程差，从而使阵列X射线源中的每个线发射体发出的X射线到平板探测面的光程距离不等，不利于平板探测器对成像信息的提取，也限制了X射线成像系统的视场范围。

发明内容

本发明实施例提供一种复合结构的X射线阳极靶，以实现普通X射线源能够辐射出具有高通量、大视场和高质量的微结构X射线。

为达此目的，本发明实施例提供了一种复合结构的X射线阳极靶，该复合结构的X射线阳极靶包括阳极靶本体和覆盖层，所述阳极靶本体为一体成型的柱体，所述阳极靶本体包括顶面、侧面和底面，所述顶面包括多个辐射面和多个连接面，所述多个辐射面间隔设置，所述多个连接面将所述辐射面依次首尾相连，所述覆盖层设置于所述多个连接面上用于吸收高能电子和/或所述覆盖层设置于所述多个辐射面上用于与所述高能电子相互作用以形成X射线。

进一步的，所述覆盖层设置于所述多个连接面上时，所述阳极靶本体的材料为可与所述高能电子相互作用以形成X射线的靶材料且所述覆盖层为可吸收所述高能电子的非靶材料；所述覆盖层设置于所述多个辐射面上时，所述阳极靶本体的材料为所述非靶材料且所述覆盖层为所述靶材料。

作为优选的，所述靶材料包括钨或钼，所述非靶材料包括石墨、金刚石或铍。

作为优选的，所述覆盖层通过使用磁控溅射和高温烧结融合的方法涂覆在所述多个辐射面和/或连接面上。

作为优选的，所述辐射面和所述侧面的第一夹角在20度至70度之间。

作为优选的，所述连接面和所述底面的第二夹角大于90度。

作为优选的，所述阳极靶本体设置在预设位置，使得所述高能电子的入射方向和所述底面的第三夹角小于或等于所述第二夹角。

进一步的，所述X射线为微结构X射线，所述辐射面沿所述侧面的长度为第一长度，所述第一长度加上所述连接面沿所述侧面的长度为第二长度，通过调节所述第一长度和第二长度可以调节所述微结构X射线的占空比和周期。

作为优选的，所述第一长度的长度范围在5微米-100微米之间。