[发明专利]摩擦驱动X射线源

说明书

背景技术

本发明一股来说涉及高能辐射的产生，且更特定来说，涉及利用摩擦接触产生高能辐射。

以多种方式使用高能辐射。例如，X射线可用于医学或其它成像应用、包含材料分析的结晶学相关应用或其它应用中。

一股通过材料内的电子制动(韧致辐射)或内壳电子发射来产生X射线。就历史观点来说，除通过自然现象以外，一股通过使用高电压电力供应器加速电子进入例如金属等材料中而产生X射线，其中小比例的电子引起X射线。然而，尤其当考虑实际上导致X射线发射的小百分比的此类电子时，加速电子以产生大量有用X射线一股需要耗费大量电力。

还可通过在受控环境中改变材料之间的机械接触(例如，通过剥离压敏胶带)或在抽空腔室中改变一些材料的机械接触来产生X射线。然而，利用此类方法提供足够强度的X射线来可供商业使用并且在实验室环境之外这样做可能是困难的。

发明内容

本发明的方面提供借助于在提供低压环境的外壳中接近电子标靶的两个表面之间的滑动摩擦接触产生高能辐射，其中所述两个表面为不相似材料以便提供摩擦起电，其中所述表面中的一者的至少一部分上的所述滑动摩擦接触至多随时间断断续续以便允许放电。在一些实施例中，所述表面中的一者为电绝缘体且另一表面为金属材料。在一些实施例中，所述金属材料为所述电子标靶。在一些实施例中，另一金属表面为所述电子标靶。在一些实施例中，所述另一金属表面与所述两个表面中的一者相距预定义距离。在一些实施例中，所述滑动摩擦接触重复地断断续续或介于移动表面与静止表面之间。

本发明的一个方面提供一种可用于产生高能辐射的装置，所述装置包括：外壳，其包含用于至少部分地抽空大气压的所述外壳的至少一个端口，所述外壳的至少一部分对高能辐射实质上透通；所述外壳内的第一物体；及所述外壳内的第二材料，所述第二材料与地绝缘；所述第一物体的至少部分或所述第二材料的至少部分可相对于彼此移动以便在所述第一材料与所述第二材料之间产生滑动摩擦接触。

本发明的另一方面提供一种高能辐射产生装置，其包括：外壳，其通常可密封以便提供受控流体压力环境；安装在所述外壳内的隔膜；及转子，其旋转地安装在所述外壳内使得所述转子的至少一部分可抵着所述隔膜的至少一部分滑动；其中所述隔膜的所述部分及所述转子的所述部分中的至少一者包含与地绝缘的材料，且所述隔膜的所述部分及所述转子的所述部分的另一者包含导电材料。

本发明的另一方面提供一种产生高能辐射的方法，其包括：使第一材料抵着第二材料的表面的区域擦刷，所述第一材料与所述第二材料是不同的材料，所述第二材料与地绝缘；在低压环境中，从所述第二材料的所述表面的所述区域接近包括金属表面的电子标靶处移除所述第一材料。

在审阅本发明之后更完整地理解本发明的这些及其它方面。

附图说明

图1说明根据本发明的方面的高能辐射产生器。

图2进一步说明根据本发明的方面的高能辐射产生器。

图3说明根据本发明的方面的另一高能辐射产生器的部分。

图4为展示通过例如图1的装置等装置产生的能量的能谱的曲线图。

图5为展示相对于例如图1的装置等装置的不同叶片产生的能量的分量的曲线图。

图6说明根据本发明的方面的另一高能辐射产生器的部分。

图7说明根据本发明的方面的另一高能辐射产生器的部分。

图8说明根据本发明的方面的另一高能辐射产生器的部分。

图9说明根据本发明的方面的另一高能辐射产生器的部分。

图10说明图9的装置的部分的侧视图。

图11说明用于图9的装置中的另一转子。

图12说明供图9的装置使用的又一转子。

图13说明根据本发明的方面的阵列装置。

图14说明根据本发明的方面的具有外部驱动机构的高能辐射产生器。

图15说明根据本发明的方面的另一高能辐射产生器的部分。

具体实施方式