[实用新型]一种场致发射X射线源的驱动控制电路、装置及系统

说明书

一种场致发射X射线源的驱动控制电路、装置及系统，包括栅极驱动电路、推挽电路以及多个相互串联的MOS管。其中，栅极驱动电路根据接入的优化脉冲信号相应输出正向偏压或者反向偏压，由推挽电路传输正向偏压和反向偏压并增强驱动能力，多个MOS管根据正向偏压同时导通，以使X射线源在高压直流电源的电场作用下产生X射线，多个MOS管还用于根据反向偏压同时关断，以控制曝光时长，完成CT成像。上述的驱动控制电路、装置及系统，采用多个相互串联的MOS管作为开关组件，延迟时间短，可迅速根据优化脉冲信号作出响应，进行导通和关断，多个MOS管串联连接，负载能力强，推挽电路则增强了电路的驱动能力。

技术领域

本实用新型属于场致发射技术领域，尤其涉及一种场致发射X射线源的驱动控制电路、装置及系统。

背景技术

冷阴极X射线源是通过场致发射的方式产生电子束，即在外加电场作用下使得阴极表面势垒高度变低、宽度变窄，阴极处电子凭借隧道效应逸出至真空，实现电子高速、高密度发射，与采用热阴极作为X射线源产生X射线的方法相比，其具有常温下工作、体积小、时间分辨率高、可编程发射的优势，并且可制成多焦斑X射线阵列源，实现静态X射线CT成像，避免产生运动伪影。由于在X射线CT成像过程中，要求曝光时间极短，因此需要给电子源提供短脉冲高压源。目前，传统的场致发射脉冲控制方法是利用低压短脉冲通过将单一的绝缘栅双极型晶体管的集电极和发射极分别连接至样品的阴极和栅极，当加载在绝缘栅双极型晶体管栅极和发射极之间的电压大于开启电压时，绝缘栅双极型晶体管导通工作，样品的阴极和栅极间加载高压，电子逸出轰击阳极靶产生X射线。

然而，绝缘栅双极型晶体管进行通断的延迟时间为微秒级，电压等级越高的绝缘栅双极型晶体管其通断延迟时间越长，相对于低压短脉冲而言，绝缘栅双极型晶体管的延迟时间过长。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种场致发射X射线源的驱动控制电路、装置及系统，旨在解决传统的场致发射X射线源驱动技术中存在的绝缘栅双极型晶体管通断延迟时间过长的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种场致发射X射线源的驱动控制电路，所述驱动控制电路连接高压直流电源，所述高压直流电源连接X射线源，所述驱动控制电路包括：

栅极驱动电路，用于接入优化脉冲信号，并根据所述优化脉冲信号相应输出正向偏压或者反向偏压；

推挽电路，与所述栅极驱动电路连接，所述推挽电路用于传输所述正向偏压或所述反向偏压，并增强驱动能力；以及

多个相互串联的MOS管，多个所述MOS管分别与所述推挽电路连接，多个所述MOS管用于根据所述正向偏压进行同时导通，以使所述X射线源在所述高压直流电源的电场作用下产生X射线，多个所述MOS管还用于根据所述反向偏压进行同时关断。

进一步的，还包括：

多个均压电阻，分别并联于多个所述MOS管的漏极和源极之间，多个所述均压电阻的阻值相同，用于平衡多个所述MOS管接收到的所述正向偏压和所述反向偏压。

进一步的，还包括：

多个缓冲电路，分别并联于多个所述MOS管的漏极和源极之间，多个所述缓冲电路用于吸收相应的所述MOS管导通时产生的尖峰电压和关断时产生的过冲电压。

进一步的，所述栅极驱动电路包括：

多个MOS管驱动器，多个所述MOS管驱动器相互串联，并分别与所述推挽电路连接；所述优化脉冲信号处于高电平状态时，多个所述MOS管驱动器同时输出所述正向偏压，所述优化脉冲信号处于低电平状态时，多个所述MOS管驱动器同时输出所述反向偏压。

进一步的，所述推挽电路包括：