[发明专利]X射线源及包括X射线源的系统

说明书

本发明一般涉及一种X射线源，特别地涉及一种适用于大面积X射线产生情形下的X射线源。本发明还涉及一种包括此X射线源的系统。

本发明为专利申请日为2015年8月31日、专利申请号为201580046346.8、名称为X射线源及包括X射线源的系统的发明专利申请的分案申请，其优先权日为2014年9月1日。

技术领域

本发明一般涉及一种X射线源，特别地涉及一种适用于大面积X射线产生情形下的X射线源。本发明还涉及一种包括此X射线源的系统。

背景技术

用于产生X射线辐射的系统在例如，医学诊断中用于采集射线照相图像或者产生用于技术诊断应用的平面图像。X射线辐射的另一个有效使用是在物质处理中用以减少生物和其他污染的影响。例如，可以照射食物来延长有效期，使得食物的食用更安全。可以以相同的方式来照射废水或者径流来减少污染的影响。

在技术诊断成像领域，X射线对穿透待检查的固体物体的内部结构特别有效，并且由通过那里的X射线所形成的图像显示物体的内部缺陷或者结构缺陷。技术诊断X射线成像因此提供用于在制造期间和产品的有效期内评估产品的结构方面的一个有价值的质量控制检查工具。这种形式的诊断分析有时优于其他类型的评估，因为成像物体不需要在评估过程中被破坏。因此，技术诊断成像也被称为非破坏性测试。

图1a中示意性地示出一个典型的现有技术中的装置。X射线管1通常包括一个电子枪，电子枪具有发射加速到阳极3的电子束2的阴极(未示出)。阳极由例如钨的金属靶表面组成，由于加速电子的撞击，X射线从该阳极上产生。辐射由两部分组成，轫致辐射和特征辐射。轫致辐射是主要部分，并且以具有垂直于电子束2的线性路径的最大值和具有与sin²(v)的角度成比例的分布(其中，v＝0是角度平行于电子线性运动，即轫致辐射强度最大值垂直于电子束路径2)的强度属性辐射，而特征辐射在整个立体角(球面)上具有均匀的强度分布。图1b示出sin2分布10，其中，示出来自电子路径的径向轫致辐射强度为均匀的。从而，由图1a所示，阳极3通常与电子束2的轴线成一定角度放置，X射线4可以在大致垂直于电子束轴的方向上透射。应当注意的是，在这种装置中，大约一半所产生的X射线将穿透如阳极中，并且将被吸收。X射线4然后可以穿过用于校准X射线束的薄铍窗口，并且还在X射线管1内提供一个真空密封。此后，X射线4沿着大致圆锥形路径离开X射线管1，其中，圆锥的顶点与由撞击电子束所形成的目标上的点大致重合。

这种发散辐射图案，基本上源自点源将在真空中具有与距离r的平方反比成比例的强度下降，即，对于纯几何原因，为1/r²。为了以适当的剂量有效地利用该辐射图案，必须产生考虑随着距离而下降的辐射剂量，并且感兴趣的物体必须合理地放置在辐射锥体中。虽然一些辐射源使用多个点源，或一个或多个移动点源，来补偿次优发射图案，此发射系统具有其自身固有的缺点和复杂性。特别地，涉及源定时，源定位等的混合体是常见的。

在特别是去污或者卫生目的的材料处理中，重要的是能够递送足够均匀和足够强辐射图案，以确保足够辐射来减少微生物(或者更大生物体)和污染物的影响。

已经得到一种方法来解决上述提及问题，该方法通过引入用于X射线产生的大面积平板源。在EP1948249中公开了此实施例的示例，其中，一个或者多个X射线辐射的大面积平板源被引导如目标区域中。待处理的目标物质例如经传送带、管等防止在目标区域内，并且用来自一个或者多个平板源辐射照射以减少污染物存在于目标物质中的生物效应。该解决方案的缺点是当平行或者接近平行于表面传输时，强度分布中的大部分将损失。图2构思性地示出现有技术中平板X射线装置20中的X射线分布，(装置)包括透射阴极22和阳极24，也指示如上所述的平行X射线分布。

因此，需要一种改进的X射线源和相应的系统，其至少减轻现有技术中的可靠性问题，进一步关注低成本应用。

发明内容