【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请公开了用于通过电子轰击来生成x射线的x射线源。
技术介绍
1、一种广泛使用的生成x射线的方法和系统是用电子柱生成的高能电子撞击阳极。阳极材料(诸如，铜(cu)或钼(mo))是根据其x射线光谱特性(例如，根据其特征荧光x射线)来选择的。因为电子与物质(例如，电子从电子柱传播到阳极时穿过的气体)强烈相互作用，因此电子柱和x射线阳极被容纳在真空度高于10-6托的容器内。因为对于许多应用(例如，材料表征/分析/成像)在高真空容器内使用x射线是非常不方便的，因此真空容器通常包括x射线/真空窗口，这允许x射线透射通过该窗口，同时将真空容器内的容纳电子柱和阳极的高真空区域与真空容器外的低/无真空区域分离。这种传统的x射线/真空窗口对于较高能量的x射线具有显著的透射率，但是对于低能量的x射线具有低透射率。
技术实现思路
1、在某些实施例中，x射线源包括至少一个壳体，其被配置为容纳处于小于一个大气压的压力下的第一区域，并且被配置为将该第一区域与该至少一个壳体外的周围环境分离。该至少一个壳体包括x射线透射窗口，该x射线透射窗口对于具有小于1kev的x射线能量的至少一些x射线具有大于或等于20％的x射线透射率。x射线源还包括在该至少一个壳体内的电子源。该电子源被配置为生成至少一个电子束。x射线源还包括阳极组件，其在该至少一个壳体内并且被配置为响应于来自该电子源的该至少一个电子束的至少一些电子的电子轰击而生成x射线。x射线源还包括在该至少一个壳体内的至少一个x射线光学器件。该至少一个x射线光学器件被
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1.一种x射线源，包括：
2.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述x射线束的横截面积在所述至少一个x射线光学器件的焦点处具有局部最小值。
3.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点处的值在100平方微米至5平方毫米的范围内。
4.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点在距离所述窗口30毫米以内。
5.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点在所述第一区域内。
6.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点与所述窗口重合。
7.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点在所述至少一个壳体的外部。
8.根据权利要求1所述的x射线源，其中，对于具有小于0.5keV的x射线能量的至少一些x射线，所述x射线透射窗口具有大于或等于20％的x射线透射率。
9.根据权利要求1所述的x射线源，其中，对于具有小于0.3keV的x射线能量的至少一些x射线，所述x射线透射窗口具有大于或等于20％的x射线透射率。
10.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述x射线透射窗口包
11.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述x射线透射窗口包括选自由金刚石、石墨烯、铝、氢氧化铝、硅、碳化硅、氮化硅、氟化锂、碳化硼、铍、氧化铍组成的群组中的至少一个x射线透射元件。
12.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述至少一个电子束包括聚焦电子束，并且由所述阳极组件生成的x射线包括发散x射线束。
13.根据权利要求1所述的x射线源，其中，来自所述至少一个x射线光学器件的所述x射线束包括聚焦x射线束。
14.根据权利要求1所述的x射线源，其中，来自所述至少一个x射线光学器件的所述x射线束具有与来自所述至少一个x射线光学器件的x射线束的传播方向相垂直的横截面积，所述横截面积是距所述至少一个x射线光学器件的距离的函数。
15.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述至少一个壳体包括：
16.根据权利要求15所述的x射线源，还包括至少一个第二x射线光学器件，所述至少一个第二x射线光学器件在所述第三区域内，并且被配置为接收所述x射线束的透射通过所述窗口的x射线并且引导所接收的来自所述窗口的x射线中的至少一部分以形成第二x射线束。
17.根据权利要求15所述的x射线源，其中，所述第二壳体还包括至少一个真空阀，所述至少一个真空阀被配置为可控地将所述第三区域与所述第二区域分离。
18.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述至少一个壳体的壁包括延伸穿过所述壁的孔，并且所述窗口安装并密封在所述孔上。
19.根据权利要求18所述的x射线源，其中，所述窗口包括衬底和x射线透射元件，所述衬底固定到所述壁的围绕所述孔的一部分，并且所述元件在所述孔上方固定到所述衬底。
20.根据权利要求19所述的x射线源，其中，所述至少一个壳体包括位于所述至少一个壳体的第一部分与第二部分之间的波纹管，所述第一部分包括所述孔并且与平台机械连通，所述平台被配置为调节所述孔和所述窗口相对于所述x射线束的位置。
21.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述电子源包括电子光学柱，所述电子光学柱包括至少一个阴极和电子光学子系统，所述至少一个阴极被配置为发射电子，所述电子光学子系统被配置为引导、加速和/或塑形从所述至少一个阴极发射的电子，以形成所述至少一个电子束并且调节所述至少一个电子束相对于所述阳极组件的位置和/或定向。
22.根据权利要求21所述的x射线源，其中，所述电子光学柱被配置为将所述至少一个电子束聚焦到所述阳极组件的表面上，使得焦斑尺寸在与电子束传播方向基本垂直的至少一个方向上，所述焦斑尺寸在小于或等于200微米的范围内。
23.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述阳极组件包括至少一个阳极，所述至少一个阳极包括至少一个x射线生成靶结构和与所述至少一个靶结构热连通的导电衬底，所述至少一个x射线发生靶结构被配置为在被所述至少一个电子束轰击时生成x射线，所述衬底被配置为消散和/或转移热能离开所述至少一个靶结构。
24.根据权利要求23所述的x射线源，其中，所述至少一个阳极具有从所述至少一个x射线生成靶结构到所述衬底的导电路径，并且所述衬底具有接地的导电路径。
25.根据权利要求23所述的x射线源，其中，所述至少一个x射线生成靶结构包括至少一个陶瓷层，所述...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种x射线源，包括：
2.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述x射线束的横截面积在所述至少一个x射线光学器件的焦点处具有局部最小值。
3.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点处的值在100平方微米至5平方毫米的范围内。
4.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点在距离所述窗口30毫米以内。
5.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点在所述第一区域内。
6.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点与所述窗口重合。
7.根据权利要求2所述的x射线源，其中，所述焦点在所述至少一个壳体的外部。
8.根据权利要求1所述的x射线源，其中，对于具有小于0.5kev的x射线能量的至少一些x射线，所述x射线透射窗口具有大于或等于20％的x射线透射率。
9.根据权利要求1所述的x射线源，其中，对于具有小于0.3kev的x射线能量的至少一些x射线，所述x射线透射窗口具有大于或等于20％的x射线透射率。
10.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述x射线透射窗口包括多个x射线透射元件，所述至少一个x射线光学器件或所述x射线透射窗口被配置为被调节以使所述x射线束照射所述多个x射线透射元件中的选定x射线透射元件。
11.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述x射线透射窗口包括选自由金刚石、石墨烯、铝、氢氧化铝、硅、碳化硅、氮化硅、氟化锂、碳化硼、铍、氧化铍组成的群组中的至少一个x射线透射元件。
12.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述至少一个电子束包括聚焦电子束，并且由所述阳极组件生成的x射线包括发散x射线束。
13.根据权利要求1所述的x射线源，其中，来自所述至少一个x射线光学器件的所述x射线束包括聚焦x射线束。
14.根据权利要求1所述的x射线源，其中，来自所述至少一个x射线光学器件的所述x射线束具有与来自所述至少一个x射线光学器件的x射线束的传播方向相垂直的横截面积，所述横截面积是距所述至少一个x射线光学器件的距离的函数。
15.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述至少一个壳体包括：
16.根据权利要求15所述的x射线源，还包括至少一个第二x射线光学器件，所述至少一个第二x射线光学器件在所述第三区域内，并且被配置为接收所述x射线束的透射通过所述窗口的x射线并且引导所接收的来自所述窗口的x射线中的至少一部分以形成第二x射线束。
17.根据权利要求15所述的x射线源，其中，所述第二壳体还包括至少一个真空阀，所述至少一个真空阀被配置为可控地将所述第三区域与所述第二区域分离。
18.根据权利要求1所述的x射线源，其中，所述至少一个壳体的壁包括延伸穿过所述壁的孔，并且所述窗口安装并密封在所述孔上。
19.根据权利要求18所述的x射线源，其中，所述窗口包括衬底和x射线透射元件，所述衬底...
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