X射線產生器和X射線拍攝設備制造技術

本發明專利技術公開了一種X射線產生器和X射線拍攝設備，X射線拍攝設備包括產生特征X射線的X射線產生器。X射線產生器包括：電子束發射單元，發射電子束；電子束引導單元，電子束發射單元設置在電子束引導單元中，電子束引導單元用于會聚電子束并使電子束沿預定方向行進；靶單元，被設置為面向電子束引導單元，并且當電子束與靶單元碰撞時釋放X射線。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種發射特征X射線的X射線產生器以及包括該X射線產生器的X射線拍攝設備。
技術介紹
X射線用于執行非破壞性的檢查、材料的結構屬性和物理屬性檢查、圖像診斷、在工業、科學和醫療領域中的安全檢查。通常，使用X射線的拍攝設備包括:發射X射線的X射線產生器以及用于檢測通過物體的X射線的檢測單元。這里，X射線產生器通過產生從陽極發射的電子束并利用陰極碰撞這樣的電子束來產生X射線。X射線可以由軔致輻射X射線和特征X射線構成，所述軔致輻射X射線主要通過電子束的減速來發射，所述特征X射線從靶材料的能級發射。軔致輻射X射線表示寬范圍的光譜，因此可被稱為多色X射線。因此，當使用軔致輻射X射線時，產生X射線圖像，在該X射線圖像中材料的吸收系數混合，因此在將多色X射線圖像與使用作為單色X射線的特征X射線時產生的圖像相比時，多色X射線圖像的對比度特性劣化。因此，在使用多色X射線成像時，難以將靶中的材料彼此區分。另外，當將軔致輻射X射線投射到人體上時，它們大多數被人體吸收，因此增加人體被曝露的輻射量。因此，當執行成像診斷時，由鋁或銅形成的濾波器通常被設置成去除低能級區域的X射線并因而防止人體暴露于這樣的低能級X射線。因此，由于需要在使靶(例如，人體)在X射線中的暴露最小化的同時獲得高品質的X射線圖像，所以關于使用特征X射線以獲得如此高品質X射線圖像或執行成像診斷的研究正在進行。
技術實現思路
本專利技術提供一種發射特征X射線的X射線產生器和包括該X射線產生器的X射線拍攝設備。根據本專利技術的方面，提供一種X射線產生器，所述X射線產生器包括:電子束發射單兀，發射電子束；電子束引導單兀，電子束發射單兀設置在電子束引導單兀中，電子束引導單元用于會聚電子束并使會聚的電子束沿預定方向行進；靶單元，被設置為面向電子束引導單元，并且當電子束與靶單元碰撞時釋放X射線。靶單元可垂直于電子束的行進方向設置。電子束引導單元可包括:電子束聚集單元，電子束發射單元設置在電子束聚集單元中，電子束聚集單元用于聚集從電子束發射單元發射的電子束；電子束會聚單元，用于會聚電子束；電子束入射單元，用于使會聚的電子束入射到靶單元中。電子束聚集單元、電子束會聚單元和電子束入射單元可從電子束發射單元側朝著靶單元側順序地布置。電子束聚集單元、電子束會聚單元和電子束入射單元中的至少一個可以是分立的和獨立的組件。電子束聚集單元的截面面積可大于電子束入射單元的截面面積。電子束會聚單元的截面面積可從電子束聚集單元側向電子束入射單元側逐漸減小。電子束入射單元可被設置為面向靶單元。施加到電子束聚集單元的電壓、施加到電子束會聚單元的電壓、施加到電子束入射單元的電壓可以彼此不同。施加到電子束入射單元的電壓可大于施加到電子束聚集單元的電壓和施加到電子束會聚單元的電壓。電子束發射單元可以被是形成開口的燈絲。靶單元是可旋轉的。靶單元可釋放彼此具有不同光譜的多種特征X射線。所述多種特征X射線可逐一順序地釋放。靶單元可包括多個靶區域，所述多個靶區域由彼此不同的原子形成，靶單元還可包括:靶支撐件，支撐靶單元；靶驅動單元，用于移動靶支撐件，從而所述多個靶區域可被選擇性地定位在電子束的行進方向上。可在靶支撐件上將所述多個靶區域布置為圓形，靶驅動單元可以使靶支撐件以擺動方式旋轉或移動。根據本專利技術的另一方面，提供一種X射線拍攝設備，所述X射線拍攝設備包括:如上所述的X射線產生器；χ射線檢測器，用于檢測從X射線產生器釋放以穿過物體的X射線。X射線檢測器可設置在與入射到靶單元中的電子束的行進方向相同的線上。電子束發射單元可設置在靶單元和X射線檢測器之間。電子束引導單元可包括開口。靶單元可設置在電子束發射單元與X射線檢測器之間。X射線檢測器可檢測特征X射線。附圖說明通過參照附圖對本專利技術的示例性實施例進行的詳細描述，本專利技術的上述和其他特點和優點將會變得更加清楚，附圖中:圖1是根據本專利技術的示例性實施例的X射線產生器的示意性截面圖；圖2是圖1的電子束引導單元的透視圖；圖3是根據本專利技術的示例性實施例的用于發射多種特征X射線的圖1的X射線產生器的靶部分的主視圖；圖4是根據本專利技術的示例性實施例的X射線拍攝設備的框圖；圖5是示出軔致輻射X射線的空間分布的示圖6是示出根據本專利技術的示例性實施例的X射線產生器和X射線檢測器的布置的示圖；圖7是示出根據本專利技術的另一示例性實施例的X射線產生器和X射線檢測器的布置的不圖。具體實施例方式以下，將通過參照附圖解釋本專利技術的優選實施例來詳細描述本專利技術。在附圖中相同的標號表示相同的元件。然而，本專利技術可以以許多不同的形式來實現，并且不應被解釋為局限于這里闡述的示例性實施例。在下面的描述中，可以省略對已知的相關功能和構造的詳細解釋，以避免不必要地使本專利技術的主題晦澀。另外，這里描述的考慮本專利技術的功能而定義的術語可以根據使用者和操作者的意圖以及實踐來被不同地實現。因此，應當基于整個說明書中的公開內容來理解術語。在不脫離本專利技術的范圍的情況下，可以在變型的和許多實施例中采用本專利技術的原理和特征。此外，雖然附圖表示本專利技術的示例性實施例，但是附圖不一定按比例繪制，且特定的特征可被夸大或省略，以更加清楚地示出和解釋本專利技術。當在元件的列表之前時，諸如“至少一個”的表述改變元件的整個列表并不改變列表的單獨的元件。如圖1-2中所示，圖1是根據本專利技術的示例性實施例的X射線產生器100的示意性剖視圖，如圖1-2中所示，X射線產生器100具有沿x-y平面定向的剖視圖。參照圖1，X射線產生器100包括:電子束發射單兀10,發射電子束；電子束引導單兀20,在電子束引導單元20內設置電子束發射單元10，電子束引導單元20會聚電子束，以使電子束沿預定方向(例如，與圖1中示出的X軸大體平行，即，與X軸所成的角度在一定范圍內的方向)行進，其中，電子束引導單元20可包括開口 11 ;靶單元30，面向電子束引導單元20的端部并發射通過電子束與靶單元30的碰撞而產生的X射線。電子束發射單元10產生并發射電子束。電子束發射單元10可包括通過使用由例如鎢構成的線圈而形成的燈絲。當電流流過燈絲時，燈絲被加熱且被加熱的燈絲在所有方向上釋放電子束。代替燈絲或者除了燈絲之外，在可選擇的實施例中，電子束發射單元10可包括可發射電子束的光電陰極和/或場發射型的電子束發射裝置。另外，電子束發射單元10可包括碳納米產生器。當使用碳納米產生器時，電子束可以在室溫下放電，因此X射線源的壽命極大地增加。另外，在使用碳納米產生器時，釋放電子束的效率很優良，因此，可以以相對高的亮度和高的效率發射X射線。在從電子束發射單元10發射的電子束大體平行于X軸朝著靶單元30行進的同時，從電子束發射單元10發射的電子束被加速，因此，電子束的速度充分地高，以在與靶單元30碰撞時發射X射線。圖2是根據本專利技術的示例性實施例的圖1的X射線產生器的電子束引導單元20的透視圖，為清楚起見，部件是分離的。當電子束發射單元10全方向地發射電子束時，電子束發射單元10可包括開口，電子束可透射通過所述開口。例如，如果電子束發射單元10包括燈絲，則燈絲全方向地發射電子束。為了聚集發射的電子束并使電子束沿預定方向(即，朝著靶單元30)行進，沿各個方向(包括與預定方向相反的方向)發射的電子束穿過開口并沿大本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種X射線產生器，包括：電子束發射單元，發射電子束；電子束引導單元，電子束發射單元設置在電子束引導單元中，電子束引導單元用于會聚電子束并使會聚的電子束沿預定方向行進；靶單元，具有沿電子束引導單元的方向暴露的用于接收會聚的電子束的靶區域，并用于在會聚的電子束與靶區域碰撞時釋放X射線。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：金基如，趙敏局，崔炳善，
申請(專利權)人：三星電子株式會社，
類型：發明
國別省市：韓國;KR