本发明专利技术公开了一种基于透射靶的电子束动态扫描的微焦点射线源，其特征在于，包括电子枪、聚焦线圈、偏转系统和透射靶；所述电子枪，用于产生电子束流并依次经所述聚焦线圈、偏转系统入射到所述透射靶；所述聚焦线圈，用于聚焦入射的电子束，减小电子束的束斑尺寸；所述偏转系统，用于控制电子束偏转方向及角度，使电子束沿多角度轰击所述透射靶；所述透射靶，用于被电子束轰击后产生对待扫描对象成像的X射线；其中所述透射靶的入射面设有多个不同靶材的分区，通过电子束轰击不同靶材分区产生不同的X射线能谱。本发明专利技术能够减少高精度机械运动系统，降低CL成像系统的成本，同时可以实现高速在线检测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于x射线计算机层析扫描成像，简称cl(computedlaminography)，涉及一种电子束扫描式x射线源，尤其涉及一种基于不同材料分区透射靶的动态扫描的电子束微焦点射线源。
技术介绍
1、电子束扫描式x射线源是针对板状电力电子器件无损检测和板状化石三维成像，系统结构如图1所示，由x射线源、二维载物运动平台、平板探测器三部分构成：x射线源位于平台下端，能够实现三维方向平移；平板探测器安装在上端的c型臂上，可以沿c型臂滑动或随着c型臂围绕旋转轴转动；二维载物平台可以实现二维精密平移运动。
2、公告号cn 107887243 b的专利公开了一种用于电子束扫描ct的x射线源的阵列靶及制作方法，该方案中通过电子束扫描方式，将偏转聚焦的电子束分别打入线状靶位，样品得到每条金属线状靶的多次多角度的成像，通过计算机进行ct图像重建，完成线阵列x射线源的电子束扫描ct的过程。
3、公告号cn 208336145 u的专利公开了一种扫描式x射线源及其成像系统，该方案中偏转线圈对电子束运动方向控制，按照预设规则逐个轰击阵列反射靶，完成多焦点之间的切换，不仅提高扫描x射线源的效率，还满足成像系统对扫描式x射线源及获得多个投照角度的图像的需求。
4、公告号cn209071270 u的专利公开了一种电扫描式的x射线管，该方案中电子束在聚焦偏转组件的作用下，产生偏转并聚焦，最终撞击在阳极组件的靶盘上，产生x射线。公开号cn 109935509a的专利文献公开了一种多焦点x射线管和多焦点x射线源。
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p>5、现有的电子束微焦点射线源结构有：(1)单阴极+传统透射靶，轰击靶点位置集中，散热难，同时需要将检测物体做二维机械运动，带来成像伪影问题；(2)多阴极+传统透射靶，多电子束难聚焦，成像有干扰问题；(3)单阴极电子束扫描+阵列靶(同种材料)，不能产生多种特征射线，不能满足双能或多能x射线成像需求。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种基于不同材料分区透射靶的动态扫描的电子束微焦点射线源，通过电子束扫描的方式与分区透射靶相结合，能够减少高精度机械运动系统，降低cl成像系统的成本，同时可以实现高速在线检测。
2、本专利技术的技术方案为：
3、一种基于透射靶的电子束动态扫描的微焦点射线源，其特征在于，包括电子枪、聚焦线圈、偏转系统和透射靶；
4、所述电子枪，用于产生电子束流并依次经所述聚焦线圈、偏转系统入射到所述透射靶；
5、所述聚焦线圈，用于聚焦入射的电子束，减小电子束的束斑尺寸；
6、所述偏转系统，用于控制电子束偏转方向及角度，使电子束沿多角度轰击所述透射靶；
7、所述透射靶，用于被电子束轰击后产生对待扫描对象成像的x射线；其中所述透射靶的入射面设有多个不同靶材的分区，通过电子束轰击不同靶材分区产生不同的x射线能谱。
8、进一步的，所述透射靶的入射面为圆形，以该圆形的中心为圆心设有多个同心的环形分区或扇形分区。
9、进一步的，所述分区的靶材料为钨、钼或铑。
10、进一步的，所述偏转系统控制电子束偏转方向及角度，使电子束依次入射到所述入射面的不同分区，产生对静止的待扫描对象不同位置或角度成像的x射线。
11、进一步的，所述电子束入射到所述入射面的轨迹为圆形轨迹，产生对静止的待扫描对象圆形扫描成像的x射线。
12、进一步的，所述偏转系统包括两套正交的偏转磁铁；通过调整两套偏转磁铁的电流，实现电子束任意角度偏转。
13、一种基于上述微焦点射线源的成像方法，其步骤包括：
14、1)将待扫描对象放置在所述透射靶与所述探测器之间；
15、2)利用所述电子枪产生电子束流并依次经所述聚焦线圈、偏转系统入射到所述透射靶；
16、3)所述透射靶被电子束轰击后产生x射线并透射输出到待扫描对象上，所述探测器接收经待扫描对象后透射输出的x射线，得到待扫描对象的投影数据；
17、4)调整所述偏振系统，改变电子束偏转方向及角度，得到待扫描对象不同角度或位置的投影数据；
18、5)对所述投影数据进行处理得到该待扫描对象的内部结构。
19、本专利技术采用单阴极电子束扫描+不同靶材分区，电子束进行偏转扫描，检测物体处于静态，可实现高速在线检测。
20、靶面环形或扇形的形式设置不同靶材，可以得到不同材料的特征x射线能量，可以满足双能或多能x射线成像需求。
21、同一靶面上，在不同扇形设置不同材料，如图2(a)所示，或者同心不同直径的圆环上设置不同材料，如图2(b)所示；靶材料可以有钨、钼、铑等。
22、本专利技术是一种电子束扫描的方式与分区透射靶相结合的x射线源。单阴极电子束扫描不同材料的分区靶(扇形或环形，见图3)，可以得到不同材料的特征x射线能量。不同的靶材质可以产生不同的x射线能谱，配合普通探测器即可实现能谱分辨探测的效果。
23、传统的cl系统需要载物平台带检测对象进行二维机械运动，本专利技术检测对象静止放置，以电子束扫描代替样品的机械运动。
24、本专利技术的优点如下：
25、(1)电子束在偏转磁铁工作下偏转任意角度，以圆形扫描方式轰击靶面，可以得到多角度出射的x射线，解决传统的静态ct靠机械运动扫描方式带来成像伪影问题，可实现高速在线检测。
26、(2)控制偏转线圈的xy正负电流大小，可以实现电子束全角度偏转，不按顺时针或逆时针扫描，即非连续离散形式扫描打靶，可以解决靶材散热问题，从而解决靶功率密度限制问题，提高靶功率。
27、(3)不同靶材分区设置，可以得到不同材料的特征x射线能量，可以满足双能或多能x射线成像需求。
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【技术保护点】
1.一种基于透射靶的电子束动态扫描的微焦点射线源，其特征在于，包括电子枪、聚焦线圈、偏转系统和透射靶；
2.根据权利要求1所述的微焦点射线源，其特征在于，所述透射靶的入射面为圆形，以该圆形的中心为圆心设有多个同心的环形分区或扇形分区。
3.根据权利要求1所述的微焦点射线源，其特征在于，所述分区的靶材料为钨、钼或铑。
4.根据权利要求1或2或3所述的微焦点射线源，其特征在于，所述偏转系统控制电子束偏转方向及角度，使电子束依次入射到所述入射面的不同分区，产生对静止的待扫描对象不同位置或角度成像的X射线。
5.根据权利要求4所述的微焦点射线源，其特征在于，所述电子束入射到所述入射面的轨迹为圆形轨迹，产生对静止的待扫描对象圆形扫描成像的X射线。
6.根据权利要求1或2或3所述的微焦点射线源，其特征在于，所述偏转系统包括两套正交的偏转磁铁；通过调整两套偏转磁铁的电流，实现电子束任意角度偏转。
7.一种基于权利要求1所述微焦点射线源的成像方法，其步骤包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于透射靶的电子束动态扫描的微焦点射线源，其特征在于，包括电子枪、聚焦线圈、偏转系统和透射靶；
2.根据权利要求1所述的微焦点射线源，其特征在于，所述透射靶的入射面为圆形，以该圆形的中心为圆心设有多个同心的环形分区或扇形分区。
3.根据权利要求1所述的微焦点射线源，其特征在于，所述分区的靶材料为钨、钼或铑。
4.根据权利要求1或2或3所述的微焦点射线源，其特征在于，所述偏转系统控制电子束偏转方向及角度，使电子束依次入...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏存峰，阮玉芳，周俊光，黄欢，卓立伟，杨雄斌，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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