基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置

摘要

本发明公开了一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，采用碳纳米管阴极面阵产生电子流，采用阳极靶阵列产生X射线，采用准直器阵列对X射线进行准直，解决了大型空间X射线探测器标定测试需同时具备宽光束、和准平行X射线光源的技术难题；通过实验以及理论计算，得到需要的X射线能量、阳极靶单元的阳极靶材料、滤光器厚度、滤光器材料以及高压电源的电压的关系，因此，本发明的X射线产生装置可以实现1～10keV范围内X射线光子单能输出；可以满足大型空间X射线探测器能量响应矩阵、探测效率、有效探测面积、探测视场等技术指标的标定测试。

主权项

一种基于CNT场致发射的宽光束准平行单能X射线产生装置，其特征在于，包括电源(8)、阴极基板(1)、碳纳米管阴极面阵(3)、阳极靶阵列(4)、滤光器(5)、准直器阵列(6)以及终端接收屏(7)；所述阴极基板(1)的一个侧面上镀有阴极导电层(2)；所述阴极导电层(2)接所述电源(8)的正端；所述阴极导电层(2)上生长N×N个碳纳米管阵列单元，形成所述碳纳米管阴极面阵(3)；N的取值与要产生的X射线的面积成正比；所述阳极靶阵列(4)位于所述碳纳米管阴极面阵(3)出射电子的前方，所述电源(8)产生的负压加载在每一个阳极靶阵列(4)的阳极靶单元上，所述阳极靶单元与碳纳米管阵列单元一一对应，用于接收所述碳纳米管阵列单元发射的电子，并产生X射线；所述滤光器(5)位于所述X射线传播光路中，用于滤除能量不符合要求的X射线；所述准直器阵列(6)由N×N个毛细管X射线透镜以面阵的方式形成，毛细管X射线透镜的位置与阳极靶单元位置一一对应；每个毛细管X射线透镜均由多根X射线光纤紧密排列构成，用于对从滤光器(5)出射的X射线进行准直并透射到所述终端接收屏(7)上；所述电源(8)的电压由要产生的X射线能量决定。