[实用新型]分布式X射线光源和CT设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及X射线技术领域，具体而言，涉及一种分布式X射线光源和CT设备。

背景技术

X射线在工业无损检测、安全检查、医学诊断和治疗等领域具有广泛的应用，特别是利用X射线的高穿透能力制成的X射线透视成像设备在人们日常生活的方方面面发挥着重要作用。这类设备早期是胶片式的平面透视成像设备，目前已发展为数字化、多视角并且高分辨率的立体成像设备，例如CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)设备，可以获得高清晰度的三维立体图形或切片图像。

如图1所示为相关技术中的分布式X射线光源的结构示意图，该分布式X射线光源包括多个阴极组件(101A、101B、101C、……、101N)、补偿电极103、聚焦电极104、阳极靶102和电源系统(如图1中所示的高压电源和补偿聚焦电源)等。在图1所示的结构中，参照图2，阴极组件中的阴极1011发出的电子束经过补偿电极103和聚焦电极104后只能在阳极靶102上打出一个靶点，进而产生一个X射线辐射源。受阴极尺寸和阴极组件加工工艺的影响，目前阴极组件的最小直径大约在16mm左右，保留一点余量，通常按照20mm的间距排布阴极组件，这样在1m长的光源中能够排布50个阴极组件，一个阴极组件在阳极靶上打出一个靶点，从而产生50个X射线辐射源。

阴极组件中的阴极通常采用储备式热阴极，其工作时的温度在1100℃左右，单个阴极的加热功率在8W左右，那么50个阴极就有400W左右的加热功率，如此高的加热功率会使阴极组件的支架有非常高的温度。根据目前的实验结果，采用不锈钢加工的支架与阴极组件压接的地方有高达300℃的温度，这对阴极组件的热管理带来极大的难度，需要额外添加冷却设备来对阴极组件进行冷却，或者需要加工导热性能更好的材料作为阴极组件的支架，提高了设备的生产成本。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本实用新型的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种分布式X射线光源和CT设备，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的一个或者多个问题。

本实用新型的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本实用新型的实践而习得。

根据本实用新型实施例的第一方面，提供了一种分布式X射线光源，包括：排布设置的多个阴极组件，所述阴极组件用于发射电子束；阳极靶，用于接收所述阴极组件发射的电子束；以及依次设置在所述多个阴极组件与所述阳极靶之间的补偿电极和聚焦电极，所述补偿电极用于调整所述阴极组件中的栅网结构两端的电场，所述聚焦电极用于对所述阴极组件发射的电子束进行聚焦；其中，所述多个阴极组件中的至少一个阴极组件对应的所述聚焦电极包括分离设置的第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极之间形成有电子束通道。

在本实用新型的一些实施例中，所述至少一个阴极组件中的各个阴极组件对应的所述聚焦电极分离设置。

在本实用新型的一些实施例中，所述至少一个阴极组件中的所有阴极组件对应的所述第一电极相互电连接后连接至第一电源，所述所有阴极组件对应的所述第二电极相互电连接后连接至第二电源；其中，所述第一电源和所述第二电源的电压可调。

在本实用新型的一些实施例中，所述至少一个阴极组件中任两个相邻的阴极组件对应的两个聚焦电极具有公用电极，所述公用电极作为所述两个聚焦电极中第一聚焦电极的第二电极和第二聚焦电极的第一电极。

在本实用新型的一些实施例中，所述至少一个阴极组件中按照排列顺序的第一个阴极组件对应的所述第一电极与排列序号为偶数的阴极组件对应的所述第二电极相互电连接后连接至第一电源，所述至少一个阴极组件中排列序号为奇数的阴极组件对应的所述第二电极相互电连接后连接至第二电源；其中，所述第一电源和所述第二电源的电压可调。

在本实用新型的一些实施例中，所述的分布式X射线光源还包括：电压控制模块，连接至所述第一电源和所述第二电源，用于控制所述第一电源和所述第二电源的电压，以调整所述第一电源与所述第二电源之间的电压差。

在本实用新型的一些实施例中，所述多个阴极组件中的所有阴极组件对应的所述聚焦电极均包括分离设置的所述第一电极和所述第二电极。

在本实用新型的一些实施例中，所述阴极组件包括：阴极，用于发射电子束；以及所述栅网结构，设置在所述阴极的发射端方向，并与所述阴极的发射端间隔预定距离。