RU2608189C2 - Источник рентгеновского излучения, способ генерации рентгеновского излучения, а также применение источника рентгеновского излучения, испускающего монохроматическое рентгеновское излучение - Google Patents
Источник рентгеновского излучения, способ генерации рентгеновского излучения, а также применение источника рентгеновского излучения, испускающего монохроматическое рентгеновское излучение Download PDFInfo
- Publication number
- RU2608189C2 RU2608189C2 RU2014152839A RU2014152839A RU2608189C2 RU 2608189 C2 RU2608189 C2 RU 2608189C2 RU 2014152839 A RU2014152839 A RU 2014152839A RU 2014152839 A RU2014152839 A RU 2014152839A RU 2608189 C2 RU2608189 C2 RU 2608189C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- target
- ray source
- ray radiation
- airgel
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000013077 target material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 claims description 5
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 5
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 abstract 3
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 230000005461 Bremsstrahlung Effects 0.000 description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N scandium atom Chemical compound [Sc] SIXSYDAISGFNSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/10—Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
- H01J35/108—Substrates for and bonding of emissive target, e.g. composite structures
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/48—Diagnostic techniques
- A61B6/484—Diagnostic techniques involving phase contrast X-ray imaging
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/08—Anodes; Anti cathodes
- H01J35/112—Non-rotating anodes
- H01J35/116—Transmissive anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/24—Tubes wherein the point of impact of the cathode ray on the anode or anticathode is movable relative to the surface thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
- H01J2235/081—Target material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/08—Targets (anodes) and X-ray converters
- H01J2235/083—Bonding or fixing with the support or substrate
- H01J2235/084—Target-substrate interlayers or structures, e.g. to control or prevent diffusion or improve adhesion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2235/00—X-ray tubes
- H01J2235/10—Drive means for anode (target) substrate
- H01J2235/1006—Supports or shafts for target or substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/16—Vessels; Containers; Shields associated therewith
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области рентгенотехники. Источник рентгеновского излучения содержит корпус (19), в котором, в частности, может генерироваться монохроматическое рентгеновское излучение. В соответствии с изобретением предусмотрено, что в корпусе в качестве мишени предоставлен аэрогель (12), например, в форме стержня (45), при этом аэрогель (12) из-за его очень малой плотности и высокой энергии испаряется. Поэтому мишень направляется с помощью катушки (46), так что всегда в распоряжение предоставляется не потребленная мишень для генерации, в частности, монохроматического рентгеновского излучения. Аэрогель (12) зафиксирован на металлической пленке (40) из легкого металла или нескольких легких металлов, причем металлическая пленка (40) имеет отверстия, которые перекрываются материалом мишени. Кроме того, изобретение относится к способу генерации рентгеновского излучения, а также к применению источника рентгеновского излучения для просвечивания тел (например, человеческих тел). Технический результат - снижение тормозного излучения и увеличение срока эксплуатации источника рентгеновского излучения . 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к источнику рентгеновского излучения с корпусом, в котором предусмотрена мишень, которая при бомбардировке пучком электронов может испускать рентгеновское излучение. Кроме того, изобретение относится к способу генерации рентгеновского излучения, при котором в корпусе источника рентгеновского излучения мишень бомбардируется пучком электронов и испускает рентгеновское излучение. Кроме того, изобретение относится к применению источника рентгеновского излучения, испускающего монохроматическое рентгеновское излучение.
Источник рентгеновского излучения, его применение и способ генерации рентгеновского излучения вышеуказанного типа известны, например, из US 2008/0144774 А1. В соответствии с этим источник рентгеновского излучения может быть реализован, например, посредством конфигурации электродов в корпусе. Пучок электронов генерируется в корпусе с помощью электрода, который имеет потенциал 0 В. Напротив этого электрода размещен анод, который используется в качестве мишени для излучения электронов. Он находится под потенциалом 100 кВ. За анодом расположен коллектор, который находится под потенциалом 10 кВ. Если пучок электронов сталкивается с анодом, то высвобождается рентгеновское излучение, которое через соответствующее окно (прозрачное для рентгеновского излучения) может выводиться и направляться для соответствующего применения.
Анод, который служит в качестве мишени, может быть выполнен как тонкостенная структура, так как только в первых атомных слоях генерируется монохроматическое рентгеновское излучение. Более толстая мишень приводит к возрастающей нежелательной генерации тормозного излучения. Например, она может иметь базовую пластину из бора, которая имеет толщину от 10 до 200 мкм. На нее наносится тонкий слой вольфрама с толщиной слоя от 100 до 500 нм, который применяется в качестве мишени. В общем случае очень тонкий вольфрамовый слой испытывает высокую термическую нагрузку из-за пучка электронов.
Задача изобретения состоит в том, чтобы вышеуказанный источник рентгеновского излучения усовершенствовать таким образом, что становится возможной сравнительно длительная продолжительность эксплуатации источника рентгеновского излучения без необходимости смены мишени. Кроме того, задачей изобретения является предложить способ функционирования упомянутого источника рентгеновского излучения. Наконец, задача изобретения состоит в нахождении применения для такого источника рентгеновского излучения.
Задача изобретения в отношении вышеуказанного источника рентгеновского излучения в соответствии с изобретением решается тем, что в качестве материала мишени используется аэрогель. Аэрогель имеет чрезвычайно малую плотность за счет того, что поры в сетке материала аэрогеля сформированы с очень тонкими стенками (подобно пене). Пучок электронов источника рентгеновского излучения проникает через эту образованную аэрогелем активную среду и возбуждает К-оболочку атомов материала аэрогеля. Как только они из своего возбужденного состояния возвращаются назад на К-оболочку, выдается энергия в определенных квантах как монохроматическое рентгеновское излучение. При этом из-за очень малой толщины аэрогеля не возникает или возникает в очень малой степени тормозное излучение, причем оно (если вообще имеется) распространяется в направлении пучка электронов и поэтому легко может отделяться от монохроматического рентгеновского излучения. Тем самым неискаженное монохроматическое рентгеновское излучение может подаваться для желательного использования (например, для медицинской цели).
Согласно возможному выполнению изобретения, аэрогель зафиксирован на металлической пленке из легкого металла или нескольких легких металлов (сплава), в частности, алюминия. Аэрогель на основе своей чрезвычайно малой плотности чувствителен по отношению к механическому напряжению, так что несущая пленка с ее несущей структурой вносит вклад в его стабилизацию. Несущая пленка сама должна быть выполнена достаточно тонкой, чтобы возникало по возможности малое тормозное излучение, и оно сохраняло свое направление соответственно ориентации пучка электронов. Предпочтительным образом, металлическая пленка должна иметь толщину от 0,5 мкм до 10 мкм, предпочтительно 1 мкм, если не применяется никакой перфорированный носитель. Если несущая пленка представляет собой перфорированную пленку, то металлическая пленка может также быть выполнена более толстой и тем самым механически более стабильной, так как она не вносит никакого вклада в испускаемое излучение. При этом металлическая пленка предпочтительно может иметь отверстия, которые перекрываются материалом мишени. Таким способом также возможно использование более толстых пленок, причем они образуют решетчатую опорную структуру. Отверстия могут быть, например, круглыми отверстиями, которые размещены в соответствии с регулярным узором. Таким образом получается регулярная решетчатая структура. Особенно предпочтительным является, если отверстия имеют поперечное сечение правильного шестиугольника и размещены в металлической пленке в форме сот. При этом возникает опорная структура из перемычек, которые образуют сотовый узор (соответственно виду в плане пчелиных сот). При этом предпочтительным образом при минимально возможных затратах материала должно достигаться максимальное опорное действие. Возникновение тормозного излучения при этом предотвращается в значительной степени. При генерации монохроматического рентгеновского излучения следует учитывать термическое разрушение мишени.
Если мишень выполнена в форме пленки (усиленной или не усиленной), особенно предпочтительным является, если мишень выполнена в форме полосы, которая может сматываться с первой катушки и наматываться на вторую катушку. Выполнение анода в форме полосы имеет большое преимущество, состоящее в том, что он простыми шагами подачи и перемещения может направляться относительно пучка электронов. За счет этого можно реализовать относительное перемещение между мишенью и пучком электронов. Особенно предпочтительным является подводить такую полосу в форме катушки к источнику рентгеновского излучения и использованную полосу наматывать на соответствующую катушку, так что простым способом возможно полосу во время эксплуатации источника рентгеновского излучения безопасно хранить в корпусе и направлять к пучку электронов. Кроме того, может осуществляться простая смена полосы путем съема катушек, когда она израсходована. Особенно предпочтительным образом для этой цели может быть предусмотрено, что первая катушка и вторая катушка размещены в вакуумных шлюзах корпуса. Под вакуумным шлюзом в смысле настоящей заявки следует понимать особую закрытую камеру в корпусе, которая, с одной стороны, имеет проход внутрь корпуса для материала мишени в форме полосы. Кроме того, имеются закрываемые шлюзовые отверстия наружу, через которые пропускаются применяемые катушки. Смена катушек может осуществляться посредством заполнения только предоставленных в распоряжение шлюзовых камер, так что остальное пространство корпуса остается вакуумированным. Здесь следует заметить, что генерация рентгеновского излучения предпочтительно происходит в вакуумированном корпусе. По меньшей мере вторая катушка должна предпочтительным образом быть связана также механически с приводом, который предпочтительно закреплен снаружи на корпусе. Закрепление вне корпуса имеет преимущество, заключающееся в том, что техническое обслуживание привода упрощается, так как доступ к нему облегчается, и работы по техническому обслуживанию не требуют заполнения полости корпуса.
Другая возможность обеспечить относительное движение между пучком электронов и материалом мишени состоит в том, что устройство генерации для пучка электронов выполнено с возможностью поворота. За счет поворота устройства генерации пучок электронов перемещается по материалу мишени туда и обратно, за счет чего возможно равномерное нагружение всего материала мишени. Разумеется, поворотное устройство генерации может также объединяться с механизмом катушек. В то время как механизм катушек может вызывать перемещение пучка электронов по полосе в направлении намотки, устройство генерации может поворачиваться, в частности, перпендикулярно направлению перемещения полосы. Это гарантирует, что полоса также может использоваться по всей своей ширине, за счет чего становится возможным оптимальное использование материала мишени.
Альтернативное выполнение изобретения предусматривает, что аэрогель имеет форму стержня и с помощью направляющего устройства может проводиться через пучок электронов. Стержень может предпочтительно иметь поперечное сечение, которое пригодно для того, чтобы полностью пронизываться пучком электронов. Поэтому направление пучка электронов при этом варианте не требуется. Если аэрогель потреблен, то стержень может перемещаться через направляющее устройство, так что не потребленный материал может приводиться в область воздействия пучка электронов. Форма стержня обеспечивает возможность очень простого изготовления. Предпочтительным образом стержневая форма, с учетом ее собственной упругости, может опираться на катушку, которая находится на другом конце направляющего устройства. За счет разматывания катушки стержень аэрогеля автоматически направляется посредством направляющего устройства, причем направляющее устройство одновременно может способствовать выпрямлению материала стержня.
Согласно предпочтительному выполнению изобретения, предусмотрено, что аэрогель состоит из материала, у которого К-оболочка атомов имеет эмиссионную характеристику, пригодную для применения. В частности, это определение подходит для следующих легких металлов: все щелочные металлы, все щелочноземельные металлы кроме радия, а также скандий, иттрий, титан и алюминий. Другими предпочтительными группами веществ для образования аэрогеля являются вольфрам, молибден и группа лантаноидов. В частности, при этом речь идет о 14 элементах, следующих в периодической системе за элементом лантан.
Применение аэрогеля имеет, кроме того, преимущество, заключающееся в том, что за счет возбуждения мишени пучком электронов предпочтительным образом можно генерировать монохроматическое рентгеновское излучение. При этом речь идет о рентгеновском излучении только с одной длиной волны, что имеет преимущество, заключающееся в том, что, например, рентгеновские изображения с монохроматическим рентгеновским излучением могут отображаться с более высоким контрастом. Поэтому альтернативное решение согласно изобретению заключается в том, чтобы применять это монохроматическое рентгеновское излучение для просвечивания тела, причем оно может доставляться таким образом, что при длине волны применяемого монохроматического рентгеновского излучения на отображении проявляются контрасты тела. Тело может представлять собой техническую структуру (техническое или неживое тело), как, например, соединение конструктивных элементов, которые должны исследоваться на влияние воздуха. Другой возможностью является съемка рентгеновских изображений тела человека или животного.
Другие детали изобретения далее описываются на основе чертежей. Одинаковые или соответствующие элементы чертежей на отдельных фигурах снабжены одинаковыми ссылочными позициями и неоднократно поясняются только в связи с различиями между отдельными чертежами, на которых показано следующее:
Фиг. 1 - схематичное представление генерации монохроматического рентгеновского излучения в пленке из аэрогеля в схематичном сечении,
Фиг. 2 - пример выполнения соответствующего изобретению источника рентгеновских лучей, в котором используется пленка по фиг. 1, в схематичном сечении, и
Фиг. 3 - другой пример выполнения материала мишени в форме стержня для соответствующего изобретению источника рентгеновского излучения.
На фиг. 1 в качестве мишени 11 предусмотрен аэрогель 12 (представлен как фрагмент). Пучок 13 электронов наталкивается электронами 14 на атом 15 материала мишени (например, лантана). Также представлена К-оболочка 16 атома 15, причем пучок электронов обуславливает то, что один из электронов 17 К-оболочки 16 возбуждается и поднимается на другую оболочку. Если эти электроны возвращаются назад, то при этом испускается монохроматическое рентгеновское излучение 18.
Аэрогель 12 нанесен на металлическую пленку 40, которая поддерживает аэрогель 12. Эта металлическая пленка 40 имеет отверстия 41, которые могут быть выполнены в форме регулярного узора в металлической пленке 40, чтобы при максимально возможном поддерживающем действии металлической пленки 40 гарантировать минимально возможную плотность материала/число слоев атомов. Как можно видеть в представлении 42 фрагмента (вид в плане на металлическую пленку), отверстия 41 могут иметь, в частности, форму сот 43. Материал металлической пленки 40 тогда выполняется в форме перемычек 44. Ширина перемычек может конструктивно определяться с учетом требуемого поддерживающего действия.
На фиг. 2 показана структура соответствующего изобретению источника рентгеновского излучения. Источник рентгеновского излучения размещен в вакуумированном корпусе 19, который имеет окно 22. Пучок электронов сталкивается с мишенью 11, причем последняя, ввиду ее малой толщины, по существу не поглощает энергию пучка электронов. Во всяком случае часть энергии за счет возбуждения атомов 15 (см. фиг. 1) уже описанным образом преобразуется в монохроматическое рентгеновское излучение 18, которое может выходить из корпуса через окно 22.
Проникающий в мишень пучок электронов за счет коллектора электростатически тормозится настолько, что электроны пучка электронов сталкиваются с коллектором с настолько низкой энергией, что не может генерироваться никакое тормозное излучение. Для того чтобы электроны 14 в пучке 13 электронов в достаточной степени ускорять, может предусматриваться так называемая электронная пушка (Е-пушка). Она имеет накаливаемый катод 23, который при приложении электрического поля испускает электроны. Эти электроны фокусируются с помощью электрической линзы 24, чтобы пучок электронов формировал на мишени по возможности малый точечный источник излучения. Электрическое поле формируется тем, что мишень включена как анод. Он может функционировать при потенциале от 100 до 300 кВ, причем дополнительно за мишенью еще используется коллектор 27 с потенциалом от 40 до 120 кВ.
В корпусе, кроме того, предусмотрены первая катушка 28 и вторая катушка 29. На первой катушке 28 намотана мишень согласно фиг. 1, которая выполнена в форме полосы 30, и приводится не показанным образом с помощью сервопривода М2 (установлен снаружи корпуса известным образом на приводном валу для вращения катушки 29). При этом мишень 11 сматывается с катушки 28 и наматывается на катушку 29. Для того чтобы смена катушек 28, 29 была возможна простым способом, предусмотрены указанные штрихпунктирной линией вакуумные шлюзы 31, так что оставшееся пространство корпуса при смене катушек 28, 29 не должно заполняться. Катушки 28, 29 снимаются через указанные заслонки 32.
Электрическая пушка также установлена с возможностью поворота посредством вала 33. Привод осуществляется с помощью двигателя М1. Вал 33 расположен параллельно к плоскости чертежа в подшипниках 34, так что поворот электронной пушки приводит к тому, что пучок 13 электронов может поворачиваться по всей ширине полосы 30. Привод катушек 28, 29 обуславливает то, что пучок электронов также в направлении продольной протяженности полосы 30 может изменять место бомбардировки мишени.
На фиг. 3 показана мишень в форме стержня 45. Она наматывается на накопительную катушку 46 с достаточно большим диаметром, чтобы деформация из-за диаметра катушки 46 не повреждала аэрогель 12 мишени, в частности, подвергается только упругой деформации. Посредством направляющего устройства 47 мишень 45 направляется к пучку 13 электронов. При этом используется двигатель М2, как показано на фиг. 2. Другая катушка для наматывания мишени, в отличие от фиг. 2, не требуется, так как она при облучении пучком 13 электронов испаряется. Однако можно представить себе устройство согласно фиг. 3 встроенным в источник рентгеновского излучения согласно фиг. 2, так что оно применяется вместо катушки 28. Катушка 29 в этом случае не применяется.
Claims (21)
1. Источник рентгеновского излучения с корпусом (19), в котором предусмотрена мишень (11), которая при бомбардировке пучком (13) электронов может испускать рентгеновское излучение,
отличающийся тем, что
в качестве материала мишени используется аэрогель (12), причем аэрогель (12) зафиксирован на металлической пленке (40) из легкого металла или нескольких легких металлов, причем металлическая пленка (40) имеет отверстия, которые перекрываются материалом мишени.
2. Источник рентгеновского излучения по п. 1, отличающийся тем, что аэрогель (12) зафиксирован на металлической пленке (40) из алюминия.
3. Источник рентгеновского излучения по п. 1, отличающийся тем, что отверстия (41) размещены в соответствии с регулярным узором.
4. Источник рентгеновского излучения по п. 1, отличающийся тем, что отверстия (41) имеют поперечное сечение правильного шестиугольника и размещены в металлической пленке (40) в форме сот.
5. Источник рентгеновского излучения по п. 1, отличающийся тем, что мишень выполнена в форме полосы (30), которая может сматываться с первой катушки (28) и наматываться на вторую катушку (29).
6. Источник рентгеновского излучения по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что металлическая пленка (40) имеет толщину от 0,5 мкм до 10 мкм, предпочтительно 1 мкм.
7. Источник рентгеновского излучения по п. 1, отличающийся тем, что аэрогель (12) имеет форму стержня (45) и с помощью направляющего устройства (47) может проводиться через пучок (13) электронов.
8. Источник рентгеновского излучения по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что в материале мишени содержится элемент из группы лантаноидов.
9. Источник рентгеновского излучения по п. 6, отличающийся тем, что в материале мишени содержится элемент из группы лантаноидов.
10. Источник рентгеновского излучения по п. 7, отличающийся тем, что в материале мишени содержится элемент из группы лантаноидов.
11. Источник рентгеновского излучения по любому из пп. 1-5, отличающийся тем, что несущий материал состоит из легкого металла, в частности алюминия.
12. Источник рентгеновского излучения по п. 6, отличающийся тем, что несущий материал состоит из легкого металла, в частности алюминия.
13. Источник рентгеновского излучения по п. 7, отличающийся тем, что несущий материал состоит из легкого металла, в частности алюминия.
14. Способ генерации рентгеновского излучения, в котором в корпусе (19) источника рентгеновского излучения мишень (11) бомбардируется пучком (13) электронов и испускает рентгеновское излучение,
отличающийся тем, что
в качестве мишени (11) применяют аэрогель (12), причем аэрогель (12) фиксируют на металлической пленке (40) из легкого металла или нескольких легких металлов, причем металлическая пленка (40) имеет отверстия, которые перекрывают материалом мишени.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что монохроматическое рентгеновское излучение, генерируемое с помощью мишени (11), подают для требуемого использования.
16. Способ по п. 14 или 15, отличающийся тем, что новый материал мишени аэрогеля (12) подают, когда старый потреблен пучком (13) электронов.
17. Применение источника рентгеновского излучения, испускающего монохроматическое рентгеновское излучение, согласно любому из пп. 1-13 для просвечивания тела, которое при длине волны применяемого рентгеновского излучения образует дифференцируемый контраст.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2012/061310 WO2013185827A1 (de) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Röntgenstrahlungsquelle, verfahren zum erzeugen von röntgenstrahlung sowie verwendung einer monochromatischen röntgenstrahlung aussendenden röntgenstrahlungsquelle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014152839A RU2014152839A (ru) | 2016-08-10 |
| RU2608189C2 true RU2608189C2 (ru) | 2017-01-17 |
Family
ID=46489182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014152839A RU2608189C2 (ru) | 2012-06-14 | 2012-06-14 | Источник рентгеновского излучения, способ генерации рентгеновского излучения, а также применение источника рентгеновского излучения, испускающего монохроматическое рентгеновское излучение |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9520262B2 (ru) |
| EP (1) | EP2834831B1 (ru) |
| JP (1) | JP6076474B2 (ru) |
| KR (1) | KR20150023008A (ru) |
| CN (1) | CN104350572B (ru) |
| RU (1) | RU2608189C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013185827A1 (ru) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731545C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2020-09-04 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ генерации рентгеновского излучения для многокадровой импульсной рентгенографии |
| WO2023022949A1 (en) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
| US12036420B2 (en) | 2021-08-17 | 2024-07-16 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
| US12303719B2 (en) | 2021-08-17 | 2025-05-20 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
| US12337194B2 (en) | 2021-08-17 | 2025-06-24 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7542486B2 (ja) * | 2021-05-10 | 2024-08-30 | 三菱電機株式会社 | 電子ビーム発生装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3825786A (en) * | 1972-02-02 | 1974-07-23 | R Hauke | Method for increasing the power x-ray tubes and apparatus for carrying out the method |
| US20020150213A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-10-17 | Peter Poulsen | Beam converter |
| US20080019481A1 (en) * | 2005-03-02 | 2008-01-24 | Jean-Pierre Moy | Monochromatic x-ray source and x-ray microscope using one such source |
| US20120051496A1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Chia-Gee Wang | Thick targets for transmission x-ray tubes |
Family Cites Families (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3171782D1 (en) | 1981-04-21 | 1985-09-19 | Robert S Ledley | Microfocus x-ray tube |
| US5428658A (en) * | 1994-01-21 | 1995-06-27 | Photoelectron Corporation | X-ray source with flexible probe |
| JPH08194100A (ja) * | 1995-01-18 | 1996-07-30 | Shimadzu Corp | Ｘ線顕微鏡及びｘ線発生装置 |
| WO2000019496A1 (en) | 1998-09-28 | 2000-04-06 | Hitachi, Ltd. | Laser plasma x-ray generator, semiconductor aligner having the generator, and semiconductor exposure method |
| DE10056623B4 (de) * | 1999-11-19 | 2015-08-20 | Panalytical B.V. | Röntgenröhre mit einer Seltenerdanode |
| JP2001256909A (ja) * | 2000-03-10 | 2001-09-21 | Shimadzu Corp | Ｘ線発生装置 |
| CN1119828C (zh) * | 2000-09-07 | 2003-08-27 | 清华大学 | 热释电晶体x光源 |
| US7521702B2 (en) * | 2003-03-26 | 2009-04-21 | Osaka University | Extreme ultraviolet light source and extreme ultraviolet light source target |
| GB0309371D0 (en) | 2003-04-25 | 2003-06-04 | Cxr Ltd | X-Ray tubes |
| KR101096338B1 (ko) * | 2003-09-16 | 2011-12-20 | 하마마츠 포토닉스 가부시키가이샤 | Ⅹ선관 |
| US7545089B1 (en) * | 2005-03-21 | 2009-06-09 | Calabazas Creek Research, Inc. | Sintered wire cathode |
| DE102005053386A1 (de) * | 2005-11-07 | 2007-05-16 | Comet Gmbh | Nanofocus-Röntgenröhre |
| JP2007207539A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Toshiba Corp | Ｘ線源および蛍光ｘ線分析装置 |
| DE102009007871B4 (de) * | 2009-02-06 | 2012-04-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Röntgentarget, Röntgenröhre und Verfahren zur Erzeugung von Röntgenstrahlung |
| JP5670111B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2015-02-18 | 東京エレクトロン株式会社 | Ｘ線発生用ターゲット、ｘ線発生装置、及びｘ線発生用ターゲットの製造方法 |
| JP2012045278A (ja) | 2010-08-30 | 2012-03-08 | Fujifilm Corp | Ｘ線画像撮影装置およびｘ線画像撮影方法 |
-
2012
- 2012-06-14 RU RU2014152839A patent/RU2608189C2/ru active
- 2012-06-14 WO PCT/EP2012/061310 patent/WO2013185827A1/de not_active Ceased
- 2012-06-14 JP JP2015516484A patent/JP6076474B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-06-14 US US14/406,301 patent/US9520262B2/en active Active
- 2012-06-14 CN CN201280073906.5A patent/CN104350572B/zh active Active
- 2012-06-14 KR KR1020157000863A patent/KR20150023008A/ko not_active Ceased
- 2012-06-14 EP EP12733439.9A patent/EP2834831B1/de active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3825786A (en) * | 1972-02-02 | 1974-07-23 | R Hauke | Method for increasing the power x-ray tubes and apparatus for carrying out the method |
| US20020150213A1 (en) * | 2001-02-28 | 2002-10-17 | Peter Poulsen | Beam converter |
| US20080019481A1 (en) * | 2005-03-02 | 2008-01-24 | Jean-Pierre Moy | Monochromatic x-ray source and x-ray microscope using one such source |
| US20120051496A1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-01 | Chia-Gee Wang | Thick targets for transmission x-ray tubes |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2731545C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2020-09-04 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Способ генерации рентгеновского излучения для многокадровой импульсной рентгенографии |
| WO2023022949A1 (en) * | 2021-08-17 | 2023-02-23 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
| US12036420B2 (en) | 2021-08-17 | 2024-07-16 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
| US12303719B2 (en) | 2021-08-17 | 2025-05-20 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
| US12337194B2 (en) | 2021-08-17 | 2025-06-24 | Varian Medical Systems, Inc. | Movable/replaceable high intensity target and multiple accelerator systems and methods |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9520262B2 (en) | 2016-12-13 |
| EP2834831B1 (de) | 2017-04-12 |
| KR20150023008A (ko) | 2015-03-04 |
| US20150139402A1 (en) | 2015-05-21 |
| CN104350572B (zh) | 2016-10-19 |
| EP2834831A1 (de) | 2015-02-11 |
| JP2015526839A (ja) | 2015-09-10 |
| JP6076474B2 (ja) | 2017-02-08 |
| WO2013185827A1 (de) | 2013-12-19 |
| CN104350572A (zh) | 2015-02-11 |
| RU2014152839A (ru) | 2016-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2608189C2 (ru) | Источник рентгеновского излучения, способ генерации рентгеновского излучения, а также применение источника рентгеновского излучения, испускающего монохроматическое рентгеновское излучение | |
| US7738632B2 (en) | X-ray tube with transmission anode | |
| US11903754B2 (en) | Monochromatic X-ray methods and apparatus | |
| JP5416006B2 (ja) | Ｘ線発生装置及びその制御方法 | |
| JP2796071B2 (ja) | 電子蓄積リングを用いた放射線発生方法及び電子蓄積リング | |
| JP2576711Y2 (ja) | Ｘ線管を備えるｘ線装置 | |
| US20130108024A1 (en) | Transmission type x-ray tube and reflection type x-ray tube | |
| JPH11288678A (ja) | 蛍光ｘ線源 | |
| RU2611051C2 (ru) | Источник рентгеновского излучения и его применение и способ генерации рентгеновского излучения | |
| JP2010080406A (ja) | Ｘ線発生方法及びｘ線発生装置 | |
| US20230319970A1 (en) | Light source apparatus | |
| JP4238245B2 (ja) | Ｘ線発生方法及びｘ線発生装置 | |
| EP4255123A1 (en) | Light source apparatus | |
| US20210272766A1 (en) | Fluid-cooled compact x-ray tube and system including the same | |
| JP3734019B2 (ja) | プラズマｘ線管 | |
| JP2009021045A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| Arkadiev et al. | 2.2 X-Ray Tubes | |
| HK1167774A (en) | Monochromatic x-ray apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20191003 |