[发明专利]一种获得X射线点光源的设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于脉冲功率技术应用领域，具体涉及一种获得X射线点光源的设备及方法。

背景技术

在脉冲功率装置照相技术中，为了得到直径几十微米量级的X射线点光源，常采用磁透镜微聚电子束打靶的方式，国内外实验室采用很多技术办法，开展大量课题研究和经费，但至今还未见到直径几十微米量级的X射线点光源报道。由于X射线光源尺寸越小诊断的准确度和敏感度越高，所以需要一种微聚X射线光源的方法来解决此类问题。

发明内容

针对目前的现有技术存在的不足，本发明突破传统技术方案，采用传输杆对电子束进行微聚，并使用微聚后的电子束直接打靶产生X射线点光源的方式，进而实现直径几十微米量级的X射线点光源。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种获得X射线点光源的设备,包括连接在一起的脉冲功率装置和真空腔体，设置在所述真空腔体内的阴极、阳极、靶片，所述阴极连接所述脉冲功率装置，所述真空腔体上设置有抽真空接口和能够通过从所述靶片发射的X射线的出射口，与所述抽真空接口连接的抽真空装置，其中，所述阳极为中空结构，一根传输杆穿过所述阳极的中空部位，所述传输杆一端连接所述阴极，另一端靠近所述靶片，以保证所述传输杆传输的电子能够轰击所述靶片。

进一步，所述传输杆采用高铅玻璃材料，所述传输杆靠近所述靶片的一端为尖锥形。

进一步，所述传输杆尖锥一端与所述靶片中心之间的距离能够调整。

更进一步，所述距离为10-20mm。

进一步，所述传输杆是能够更换的不同直径的传输杆。

进一步，所述靶片与所述传输杆的轴向呈45°角设置。

进一步，所述脉冲功率装置和真空腔体能够连接和分离。

进一步，所述靶片为钼片，所述抽真空装置为分子泵和机械泵。

为达到以上目的，本发明还公开了用于以上所述设备的一种获得X射线点光源的方法，包括如下步骤：

(S1)调整所述传输杆与所述靶片之间的距离；

(S2)启动抽真空装置对所述真空腔体进行抽真空操作；

(S3)启动所述脉冲功率装置，在所述阴极和阳极之间产生高电位差，引起阴极表面产生场致等离子体发射，从阴极发射电子并形成电子束；

(S4)阴极发射出的电子打在所述传输杆上，吸引电子束在传输杆表面出现过剩电子荷，引起电子束微聚；

(S5)微聚后的电子束依靠惯性，沿所述传输杆向传输杆的靠近靶片一端运行并轰击所述靶片，靶片受轰击处产生X射线并通过真空腔体上的出射口射出。

进一步，所述脉冲功率装置和真空腔体能够连接和分离，所述传输杆是能够更换的不同直径的传输杆；在步骤(S1)中还包括分离所述脉冲功率装置和真空腔体,将所述传输杆连接在所述阴极上；在步骤(S2)中还包括连接所述离脉冲功率装置和真空腔体。

本发明的有益效果在于：

1.获得X射线点光源的设备操作简单；

2.所获得的X射线点光源的直径可以达到几十微米量级，具备瞬时成像能力，对病变组织判断的准确性和敏感性高；

3.获得X射线点光源的设备无辐射，使用安全。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中所述一种获得X射线点光源的设备的结构示意图；

图中：1-脉冲功率装置，2-阴极，3-传输杆，4-阳极，5-真空腔体，6-靶片，7-出射口，8-抽真空接口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明提供的一种获得X射线点光源的设备，包括能够连接和分开的脉冲功率装置1和真空腔体5，设置在真空腔体5内的阴极2、阳极4、靶片6，其中阴极2连接在脉冲功率装置1上，阴极2、阳极4、靶片6依次相邻排列。真空腔体5上设置有抽真空接口8和出射口7(出射口7能够通过从靶片6发射出来的X射线)，还包括与抽真空接口8连接的抽真空装置(图1中未标出)。

其中，阴极2采用铜质材料，阳极4为中空造型，在阴极2的中央设置一根水平横置的直杆型的传输杆3，传输杆3穿过阳极4的中空部位，传输杆3一端连接在阴极2上，另一端穿过阳极4并靠近靶片6。

传输杆3能够更换，且有不同的直径，其中靠近靶片6的一端加工为尖锥形，在本实施例中，传输杆3采用高铅玻璃材料制作，长度10cm，直径为0.5mm至5mm。传输杆3尖锥的一端与靶片6之间的水平距离能够调整，调整范围为10mm至20mm。

靶片6采用厚度为13μm的钼片，与传输杆3之间呈45度角安装。