[发明专利]一种基于碳纳米管的X射线源及其制备方法

权利要求书

1.一种基于碳纳米管的X射线源，其特征在于，所述X射线源的阴极体中包括贯穿阴极电极和阴极基底的至少一个电子源通孔，和作为电子发射源的碳纳米管，以及在每一电子源通孔内用于固定碳纳米管，并使得碳纳米管与所述阴极电极形成电连接的固连结构；

其中，所述固连结构为，引线键合过程中形成的第一金属球从碳纳米管的生长基底中吸附预先分立的碳纳米管后，与所述阴极电极键合形成的结构。

2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的X射线源，其特征在于，所述X射线源的阴极体中还包括贯穿所述阴极电极和所述阴极基底的至少一个密封通孔，以及对每一密封通孔进行密封的密封结构；

其中，所述密封结构为，引线键合过程中形成的第二金属球与所述阴极电极键合形成的结构。

3.根据权利要求2所述的基于碳纳米管的X射线源，其特征在于，对任一密封通孔进行密封的密封结构为，将第二金属球放置于阴极电极上对所述任一密封通孔局部遮挡的位置，在所述X射线源的内腔中形成真空环境后，通过热压键合使得所述第二金属球发生塑性形变，并与所述阴极电极发生键合后形成的结构。

4.根据权利要求2所述的基于碳纳米管的X射线源，其特征在于，

所述第一金属球的直径大于所述电子源通孔的直径，所述第二金属球的直径大于所述密封通孔的直径。

5.根据权利要求1所述的基于碳纳米管的X射线源，其特征在于，所述X射线源的阴极体和所述X射线源的阳极体之间还包括门控电极；

所述门控电极中的通孔与所述阴极体中的电子源通孔的位置相对应；

其中，通过所述门控电极与所述阴极体之间的电压调节通过电子发射源输出的发射电流密度，通过所述阴极体与所述阳极体之间的电压调节由所述X射线源输出的X射线的能量。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的基于碳纳米管的X射线源的制备方法，其特征在于，组装所述X射线源的阳极体与位于所述阳极体和所述X射线源的阴极体之间的绝缘体，以及阴极电极和阴极基底形成的结构之后，还包括：

通过引线键合过程中形成的第一金属球吸附预先分立的碳纳米管；

在形成的贯穿阴极电极和阴极基底的每一电子源通孔处，放置吸附有碳纳米管的第一金属球，使得第一金属球上吸附的碳纳米管位于电子源通孔内；

对电子源通孔处放置的第一金属球和所述阴极电极进行键合，形成密封电子源通孔，且使得碳纳米管与所述阴极电极形成电连接的固连结构。

7.根据权利要求6所述的基于碳纳米管的X射线源的制备方法，其特征在于，所述对电子源通孔处放置的第一金属球和所述阴极电极进行键合，形成密封电子源通孔，且使得碳纳米管与所述阴极电极形成电连接的固连结构，包括：

在形成的贯穿所述阴极电极和所述阴极基底的每一密封通孔处，放置引线键合过程中形成的第二金属球；其中，第二金属球放置于阴极电极上对任一密封通孔局部遮挡的位置；

在所述X射线源的内腔中形成真空环境后，通过热压键合使得第一金属球发生塑性形变，并与所述阴极电极发生键合后形成所述固连结构，且使得第二金属球发生塑性形变，并与所述阴极电极发生键合后形成密封结构，以形成所述X射线源的阴极体。

8.根据权利要求6所述的基于碳纳米管的X射线源的制备方法，其特征在于，所述通过引线键合过程中形成的第一金属球吸附预先分立的碳纳米管之前，还包括：

在碳纳米管的生长基底中通过化学气相沉积形成碳纳米管的薄膜状材料；

将所述薄膜状材料划分为独立的区域，以通过第一金属球吸附任一区域内的碳纳米管。