碳纳米管场发射微焦点高速X射线管

摘要

具有快速启动和高速拍照特性的微焦点X射线管具有广泛的应用需求.一种基于碳纳米管场致发射阴极阵列的微焦点X射线管研制成功.采用由微波等离子体化学气相沉积方法制备出的高度定向的、具有优异场致发射性能的碳纳米管微束阵列作为X射线管的冷阴极,以此设计出由六边型铜网为栅极的多级式高分辨率电子光学系统,使该X射线管可以实现高速脉冲拍照特性.当栅极电压为2.7 kV时,总发射电流达到2 mA,碳纳米管相应的发射电流密度达到2.5 A/cm2,此时X射线的焦斑尺寸为39 μm,从而可以实现高分辨率X射线成像.