[发明专利]基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置

权利要求书

1.一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，其特征在于，包括电源 (8)、阴极基板(1)、碳纳米管阴极面阵(3)、阳极靶阵列(4)、滤光器(5)、准直器阵列(6)以及 终端接收屏(7)；

所述阴极基板(1)的一个侧面上镀有阴极导电层(2)；

所述阴极导电层(2)接所述电源(8)的正端；

所述阴极导电层(2)上生长N×N个碳纳米管阵列单元，形成所述碳纳米管阴极面阵 (3)；N的取值与要产生的X射线的面积成正比；

所述阳极靶阵列(4)位于所述碳纳米管阴极面阵(3)出射电子的前方，所述电源(8)产 生的负压加载在每一个阳极靶阵列(4)的阳极靶单元上，所述阳极靶单元与碳纳米管阵列 单元一一对应，用于接收所述碳纳米管阵列单元发射的电子，并产生X射线；

所述滤光器(5)位于所述X射线传播光路中，用于滤除能量不符合要求的X射线；

所述准直器阵列(6)由N×N个毛细管X射线透镜以面阵的方式形成，毛细管X射线透镜 的位置与阳极靶单元位置一一对应；每个毛细管X射线透镜均由多根X射线光纤紧密排列构 成，用于对从滤光器(5)出射的X射线进行准直并透射到所述终端接收屏(7)上；

所述电源(8)的电压由要产生的X射线能量决定。

2.如权利要求1所述的一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，其 特征在于，需要的X射线能量、阳极靶单元的阳极靶材料、滤光器(5)厚度、滤光器(5)材料以 及电源(8)的电压如下：

3.如权利要求1所述的一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，其 特征在于，每个所述毛细管X射线透镜中包含30×10⁴～50×10⁴根X射线光纤。

4.如权利要求1、2或3所述的一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装 置，其特征在于，X射线光纤内径为20微米。

5.如权利要求1所述的一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，其 特征在于，所述N取5。

6.如权利要求1所述的一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，其 特征在于，所述阳极靶阵列(4)单元由采用导电材质制成的阳极基板(10)进行支撑；所述阳 极基板(10)上加工与所述阳极靶阵列(4)中N×N个阳极靶单元一一对应的开孔，阳极靶单 元固定安装在所述开孔内；所述电源(8)的电压通过所述阳极基板(10)加载在各个阳极靶 单元上。

7.如权利要求6所述的一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，其 特征在于，还包括空腔结构的绝缘支架(9)，安装在阴极基板(1)与阳极基板(10)之间，将碳 纳米管阴极面阵(3)以及产生的电子流封装在其内部。