微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究

发布时间：2024-03-23 15:47

　　自2006年Pfeiffer提出基于常规X射线源的光栅相衬成像方法以来,此相衬成像方法得到了广泛的研究,并最有可能应用于实际生活中。该成像方法的优点是在常规X射线源中就可获得相干度较高的X射线光子,降低了对X射线光源的要求。但是此相衬成像方法所要求的分析光栅为大面积小周期结构,而制作大面积小周期光栅一直是世界性难题。瑞士学者Tilman Donath在2009年提出了逆Talbot-Lau光栅相衬成像方法。此方法增大了分析光栅的周期,降低了分析光栅的制作难度,但是需要制作小周期的源光栅。本文就基于逆Talbot-Lau光栅相衬成像方法以解决源光栅制作问题开展工作,将位于X射线源后的源光栅通过微纳加工方法直接制作在普通X射线源中。这样,逆Talbot-Lau光栅相衬成像系统就不需要源光栅,因此可以简化成像系统结构,对基于逆Talbot-Lau光栅相衬成像方法应用于实际生活中起到了促进作用。本文围绕微结构透射阳极X射线源器件的研制来开展工作,设计和制作了一款平面型X射线阴极,在热解石墨和导电金刚石衬底上制作了微米级的钨阵列阳极结构。具体工作内容如下:1、从电子发射的角度分析螺旋状阴极存在的...

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图1-1a图为老鼠的吸收像；b图为老鼠的相衬像；c图为老鼠的散射像

微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究2再经过相位光栅和分析光栅，即可在探测器上获得样品的相位信息[14]。但X射线光栅的制作一直是世界性难题，制作高深宽比的光栅更是难上加难[58]。而逆Talbot-Lau成像系统将源光栅和分析光栅位置互换，这样使分析光栅的周期可以制作的很大，....

图1-2伦琴和其夫人左手照片

微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究3都会在正对阴极的玻璃管壁上产生投射阴影，从而说明了此种射线由阴极发出并沿着直线传播。1876年，德国戈尔德斯坦教授（EugenGoldstein）把由真空管内阴极放电产生的射线命名为阴极射线[9]。1879年，英国伦敦大学克鲁克斯教授（Wi....

图1-4旋转阳极X射线管内部结构

微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究41.2.2X射线管的种类在发现X射线后的十几年里，X射线管都为充气式结构，充气式X射线管中含有惰性气体，这样使阴极发出的电子与气体分子碰撞从而导致出射的X射线能量太低，从而无法广泛应用于医学、工业等领域。1910年，俄国H·H·列别捷夫教授....

图1-5场致发射X射线管X射线管发展至今，科研工作者设计并制造出应用于不同领域的X射线管，

微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究5在二十世纪七十年代，J.H.McCrary和L.D.Looney设计并制作了场致发射X射线管，射线管结构示意图如图1-5所示[8]。对比热阴极X射线管，场致发射X射线管有如下优点：1），热阴极X射线管需要经过对钨丝加热从而提供电子能量，这样....

本文编号：3936139