[发明专利]用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源

权利要求书

1.一种用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，包括用于发射电子束的环形阴极、用于响应电子束入射而发射X射线的阳极靶、用于加速并会聚电子束的电极结构、用于对环形阴极加热的阴极加热电源、用于给电极结构供电的电极结构电源；

所述环形阴极与阳极靶的靶面相对设置，环形阴极后方设置有对应环形阴极中间位置且与阳极靶的靶面平行的X射线出射窗；阳极靶的靶面与出射X射线的光轴方向垂直；

所述电极结构包括阴极套筒和阳极套筒；所述阳极靶设在所述阳极套筒中；所述环形阴极设在所述阴极套筒中；

所述阳极靶的靶面上设有由两种不同材料周期相间组成的阵列结构，所述的两种不同材料分别采用两种原子序数差异较大的元素形成的物质。

2.根据权利要求1所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述环形阴极由单钨丝环绕成环状，或者由螺旋形钨丝环绕成环状。

3.根据权利要求1所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述的环形阴极通过多对点支撑件固定在所述阴极套筒中，所述每对点支撑件中的一个接正极接口、另一个接负极接口，使所述多段弧形阴极在正极接口和负极接口之间构成并联电路，所述正极接口和负极接口与所述阴极加热电源连接。

4.根据权利要求3所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述点支撑件为耐高温导电材料制成，且所述点支撑件间隔均匀设置。

5.根据权利要求1所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述的阴极套筒和阳极套筒均为圆筒形的套筒，所述阴极套筒和阳极套筒各自的内径、筒内长以及阳极套筒与阴极套筒之间的间距满足：对环形阴极发射的电子束进行加速汇聚后在阳极靶的靶面上形成束斑。

6.根据权利要求5所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述环形阴极的圆环半径为2.5~10mm；所述阴极套筒内径为20~40mm、筒内长为15~25mm；所述阳极套筒内径为8~15mm、筒内长3~8mm；所述两套筒相距10~20mm，所述阳极靶靶面上的束斑为0.5~2mm²。

7.根据权利要求1所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述阳极靶的靶面的材料为重元素物质；所述阵列结构由作为靶面材料的重元素物质与几乎不出射X射线的轻元素物质周期相间组成。

8.根据权利要求7所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述阵列结构的周期为20~80μm、厚度为30~200μm，其中重元素物质的占据比例为1/4~1/2，轻元素物质的占据比例为3/4~1/2。

9.根据权利要求7所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，用于所述阳极靶面的重元素物质采用钨、钼、铑和铜中的至少一种，而轻元素物质为铍、碳单质类物质和氧化铝中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的用于X射线光栅微分相衬成像的X射线源，其特征在于，所述的阳极套筒后部为散热端，所述散热端带有中空腔体，所述散热端的中空腔体连接用于对阳极靶进行冷却的液冷却装置。