微靶型X射线管不同靶材出射光斑对比研究

发布时间：2022-02-10 00:03

　　针对半球、锥体、圆柱三种微形结构靶X射线管,利用蒙特卡罗（Monte Carlo）方法模拟研究不同靶材料对微靶型X射线管出射光斑的影响,讨论不同靶材料和微靶结构对透射式微靶型X射线管的出射光斑尺寸的影响。结果表明:在电子入射能量为100 keV时,微锥形结构靶的光斑尺寸最小在150μm左右,不同靶材料对靶后方出射光斑尺寸有明显影响,随着靶材原子序数增加,出射光斑尺寸开始时逐渐减小,但进一步的增加会使光斑尺寸有一定扩大,呈现抑制趋势;不同微靶结构对光斑尺寸影响与结构有明显关系,圆柱与锥体光斑尺寸差异达到30μm。与传统的透射X射线管相比,在不需要强力电子聚焦设备的情况下,选择微锥形靶结构与银靶材料比采用圆柱钨靶的出射光斑尺寸减小17.93%,更小的光斑尺寸使得X射线成像的精度与准确性得到提高。 

【文章来源】：核技术. 2020,43(10)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

微靶型X射线源结构

阳极靶结构模型图(a)半球，(b)圆柱，(c)锥体

透射式微靶型X射线源的内部结构较多且复杂，本工作的研究是微靶结构下不同靶材料对出射X射线光斑尺寸的影响，因此并没有必要模拟透射式微靶型X射线源使用时的全部运行状态。在模型中，撤掉高压加速电场和准直器，通过设置能量相同方向相同的电子束面源作为激发源。从而将透射式微靶型X射线源进行简化处理，成为如图3所示的模型。X射线源的微靶几何尺寸参考Ihsan等[6]基于微结构X射线靶微焦斑X射线管的研究。电子束面源直径为40μm，各结构微靶厚度为H=5μm，底面直径为d=10μm，考虑只研究靶材影响撤去基底，其余全部处于理想真空环境中。电子入射方向与微靶底面垂直，微靶后方100μm与靶底面平行方向沿直径设置55个探测器的整列，间距为6μm。抽样电子能量为100 ke V，抽样次数为2×108。2.2 出射光斑

【参考文献】：
期刊论文
[1]微结构X射线源中电子与阳极作用的蒙特卡罗模拟[J]. 徐小东,周彬,郭金川,易明皓,肖飞虎.  计算物理. 2018(01)



本文编号：3617882