[发明专利]一种图案化碳纳米管阴极的反射式X射线源结构

权利要求书

1.一种图案化碳纳米管阴极的反射式X射线源结构，其特征在于，包括碳纳米管、导电底座、绝缘罩、绝缘垫片、聚焦桶、栅网、阳极靶、铍窗和球管，所述碳纳米管、导电底座、绝缘罩、绝缘垫片、聚焦桶和栅网封装在所述球管的内部，所述绝缘罩的底部与所述导电底座配合并将所述碳纳米管、绝缘垫片和栅网由下而上依次安装在所述导电底座的顶部，所述聚焦桶设置在所述绝缘罩的顶部；所述导电底座设有第一法兰盘和设置于所述第一法兰盘上的一级台阶，所述绝缘罩的底部设有与所述一级台阶配合连接的第一阶梯孔，所述绝缘罩还设有第二法兰盘，所述第二法兰盘与第一法兰盘通过螺钉连接，所述一级台阶上设有二级台阶，所述绝缘垫片上设有与所述二级台阶配合连接的第二阶梯孔，且所述第二阶梯孔连通于所述碳纳米管和栅网之间，所述二级台阶的端面中部设有凹槽，所述凹槽的尺寸与所述碳纳米管的尺寸匹配，所述绝缘罩的顶部设有与所述聚焦桶配合连接的第三阶梯孔；所述球管的顶部设有与球管内部连通的X射线发生通道，所述球管的底部封闭，所述聚焦桶的顶端与所述X射线发生通道的入射端相对，所述铍窗设置在所述X射线发生通道的出射端，所述阳极靶设置在所述X射线发生通道内，当对导电底座和栅网分别施加电压到阈值后，通过栅网调控碳纳米管产生的电流强度，电子从碳纳米管的端面拉出，经过聚焦桶进行电子聚焦形成光斑打在阳极靶上，产生X射线并朝铍窗方向透射出去。

2.如权利要求1所述的图案化碳纳米管阴极的反射式X射线源结构，其特征在于，所述碳纳米管是利用微纳加工技术制作出一定高度的微柱，然后利用CVD工艺在微柱的表面生长一定高度的碳管，通过精确控制碳管生长高度，以及微柱表面的催化剂沉积，进而长出3D图案化的碳纳米管。

3.如权利要求1所述的图案化碳纳米管阴极的反射式X射线源结构，其特征在于，所述导电底座连接有支撑电极，所述支撑电极的一端与所述导电底座连接，所述支撑电极的另一端穿过所述球管的封闭端与外部电源连接。

4.如权利要求1所述的图案化碳纳米管阴极的反射式X射线源结构，其特征在于，所述栅网设有第一电源线，所述第一电源线的一端与所述栅网连接，所述第一电源线的另一端穿过所述球管的封闭端与外部电源连接。

5.如权利要求4所述的图案化碳纳米管阴极的反射式X射线源结构，其特征在于，所述聚焦桶设有第二电源线，所述第二电源线的一端与所述聚焦桶连接，所述第二电源线的另一端穿过所述球管的封闭端与外部电源连接。

6.如权利要求5所述的图案化碳纳米管阴极的反射式X射线源结构，其特征在于，所述第二法兰盘设有两个可供所述第一电源线和第二电源线穿过的通孔，以及至少两个可供螺钉穿过的安装孔；所述第一法兰盘设有与所述通孔相对的避让孔，以及至少两个与所述安装孔相对的螺纹孔。