一種獲得x射線點光源的設備及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于脈沖功率技術應用領域，具體設及一種獲得X射線點光源的設備及方 法。
【背景技術】
[0002] 在脈沖功率裝置照相技術中，為了得到直徑幾十微米量級的X射線點光源，常采 用磁透鏡微聚電子束打祀的方式，國內(nèi)外實驗室采用很多技術辦法，開展大量課題研究和 經(jīng)費，但至今還未見到直徑幾十微米量級的X射線點光源報道。由于X射線光源尺寸越小 診斷的準確度和敏感度越高，所W需要一種微聚X射線光源的方法來解決此類問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對目前的現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明突破傳統(tǒng)技術方案，采用傳輸桿對電子 束進行微聚，并使用微聚后的電子束直接打祀產(chǎn)生X射線點光源的方式，進而實現(xiàn)直徑幾 十微米量級的X射線點光源。
[0004] 為達到W上目的，本發(fā)明采用的技術方案是一種獲得X射線點光源的設備，包括 連接在一起的脈沖功率裝置和真空腔體，設置在所述真空腔體內(nèi)的陰極、陽極、祀片，所述 陰極連接所述脈沖功率裝置，所述真空腔體上設置有抽真空接口和能夠通過從所述祀片發(fā) 射的X射線的出射口，與所述抽真空接口連接的抽真空裝置，其中，所述陽極為中空結構， 一根傳輸桿穿過所述陽極的中空部位，所述傳輸桿一端連接所述陰極，另一端靠近所述祀 片，W保證所述傳輸桿傳輸?shù)碾娮幽軌蜣Z擊所述祀片。
[0005] 進一步，所述傳輸桿采用高鉛玻璃材料，所述傳輸桿靠近所述祀片的一端為尖錐 形。
[0006] 進一步，所述傳輸桿尖錐一端與所述祀片中屯、之間的距離能夠調(diào)整。
[0007] 更進一步，所述距離為10-20mm。
[0008] 進一步，所述傳輸桿是能夠更換的不同直徑的傳輸桿。
[0009] 進一步，所述祀片與所述傳輸桿的軸向呈45°角設置。
[0010] 進一步，所述脈沖功率裝置和真空腔體能夠連接和分離。
[0011] 進一步，所述祀片為鋼片，所述抽真空裝置為分子累和機械累。
[0012] 為達到W上目的，本發(fā)明還公開了用于W上所述設備的一種獲得X射線點光源的 方法，包括如下步驟：
[0013] (SI)調(diào)整所述傳輸桿與所述祀片之間的距離；
[0014] (S2)啟動抽真空裝置對所述真空腔體進行抽真空操作；
[0015] (S3)啟動所述脈沖功率裝置，在所述陰極和陽極之間產(chǎn)生高電位差，引起陰極表 面產(chǎn)生場致等離子體發(fā)射，從陰極發(fā)射電子并形成電子束；
[0016] (S4)陰極發(fā)射出的電子打在所述傳輸桿上，吸引電子束在傳輸桿表面出現(xiàn)過剩電 子荷，引起電子束微聚；
[0017] (S5)微聚后的電子束依靠慣性，沿所述傳輸桿向傳輸桿的靠近祀片一端運行并轟 擊所述祀片，祀片受轟擊處產(chǎn)生X射線并通過真空腔體上的出射口射出。
[0018] 進一步，所述脈沖功率裝置和真空腔體能夠連接和分離，所述傳輸桿是能夠更換 的不同直徑的傳輸桿；在步驟（SI)中還包括分離所述脈沖功率裝置和真空腔體，將所述傳 輸桿連接在所述陰極上；在步驟（S2)中還包括連接所述離脈沖功率裝置和真空腔體。
[0019] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0020] 1.獲得X射線點光源的設備操作簡單；
[0021] 2.所獲得的X射線點光源的直徑可W達到幾十微米量級，具備瞬時成像能力，對 病變組織判斷的準確性和敏感性高； 陽0巧 3.獲得X射線點光源的設備無福射，使用安全。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發(fā)明【具體實施方式】中所述一種獲得X射線點光源的設備的結構示意圖；
[0024] 圖中：1-脈沖功率裝置，2-陰極，3-傳輸桿，4-陽極，5-真空腔體，6-祀片，7-出 射口，8-抽真空接口。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
[00%] 如圖1所示，本發(fā)明提供的一種獲得X射線點光源的設備，包括能夠連接和分開的 脈沖功率裝置1和真空腔體5,設置在真空腔體5內(nèi)的陰極2、陽極4、祀片6,其中陰極2連 接在脈沖功率裝置1上，陰極2、陽極4、祀片6依次相鄰排列。真空腔體5上設置有抽真空 接口 8和出射口 7 (出射口 7能夠通過從祀片6發(fā)射出來的X射線），還包括與抽真空接口 8連接的抽真空裝置（圖1中未標出）。
[0027] 其中，陰極2采用銅質(zhì)材料，陽極4為中空造型，在陰極2的中央設置一根水平橫 置的直桿型的傳輸桿3,傳輸桿3穿過陽極4的中空部位，傳輸桿3 -端連接在陰極2上，另 一端穿過陽極4并靠近祀片6。
[00測傳輸桿3能夠更換，且有不同的直徑，其中靠近祀片6的一端加工為尖錐形，在本 實施例中，傳輸桿3采用高鉛玻璃材料制作，長度IOcm,直徑為0. 5mm至5mm。傳輸桿3尖 錐的一端與祀片6之間的水平距離能夠調(diào)整，調(diào)整范圍為IOmm至20mm。
[0029] 祀片6采用厚度為13ym的鋼化與傳輸桿3之間呈45度角安裝。
[0030] 在本實施例中，抽真空裝置為分子累和機械累。
[0031] 本發(fā)明所提供的一種獲得X射線點光源的設備得到幾十微米量級的X射線點光源 的原理如下：
[0032] 脈沖功率裝置1屬于強流脈沖加速器設備，具有輸出大電流、快前沿的脈沖波的 能力，用W驅動絲負載髓縮出X射線。獲得X射線點光源的設備的發(fā)射電極為陰極2,為了 有效的提高電子發(fā)射能力，陰極2采用銅材料的設計。傳輸桿3采用高鉛玻璃材料，長度 IOcm,直徑0. 5mm到5mm的范圍內(nèi)，傳輸桿3末端（靠近祀片6-端）經(jīng)過尖錐處理，尖錐一 端與祀片6之間的距離可調(diào)。傳輸桿3直接與陰極2相連，穿過陽極4進入漂移區(qū)，當脈沖 波作用后，在陰極2與陽極4之間產(chǎn)生高電位差，引起陰極2表面產(chǎn)生場致等離子體發(fā)射， 發(fā)射電子進入漂移區(qū)（陽極4和祀片6之間）發(fā)散打在傳輸桿3上，從而吸引電子束在傳輸 桿3表面區(qū)域出現(xiàn)過剩電子荷，創(chuàng)造了微聚電子束的條件，同時電子束受軸向運行的慣性， 會在傳輸桿3的表面繼續(xù)向祀片6的方向運行。陰極2發(fā)射的電子大部分打在傳輸桿3上 并傳輸，其束半徑的傳輸桿電位差可表達為方程（1):
[0034] 其中I為束流強度，V為電子速度，r。為