一、X射线管焦点控制研究（论文文献综述）
任翔[1]（2021）在《X射线管强制冷却对焦点位移的影响》文中指出X射线安全检查设备是目前普遍采用的一种必备的安全措施。随着技术指标逐渐向着大功率方向发展,图像背景不均问题越来越明显,其中一个原因是X射线管的焦点在工作时产生了位移,使得接收端的X射线强度发生了变化。本文从X射线管的工作原理出发,根据热力学第一定律和传热学原理,理论上论证了焦点位移是由阳极的热膨胀引起,位移量的大小由达到热稳态时阳极的平均温升决定。为了验证以上理论,采用了一种强制冷却方式的X射线管作为研究对象。首先介绍了其结构特点和强制冷却的工作方式,以及测量焦点位移的测试平台和测试方法,然后分别测量了使用和不使用强制冷却工作方式时的焦点位移量,通过对比得出使用强制冷却工作方式时的焦点位移量更小的结论。
聂洋洋,白国栋,王瑞海,龚海华[2]（2020）在《X射线管的焦点优化设计》文中研究说明焦点是X射线管的重要参数,其形状和尺寸显着影响空间分辨率,是决定X射线成像系统图像质量的重要因素。阴极灯丝由于热应力会发生形变而影响焦点的形状,聚焦结构改变电子运动轨迹而影响焦点的尺寸。本文通过闪炼进行灯丝形状控制,使用CST进行聚焦结构设计,对焦点进行优化,依据IEC 60336进行焦点测量验证。
姜宇航[3]（2020）在《电力耐张线夹原位X射线无损检测系统的研制》文中研究表明近些年来,因运电线路中的金具-电力耐张线夹断裂而引起的事故频发,严重影响电力系统的安全稳定运行,如何有效的对电力耐张线夹进行检测变得尤为重要。鉴于目前传统的检验手段仅能从检测结果获得的数据进行侧面分析,并不能对电力耐张线夹的内部情况进行更加直观地判别,存在着很大的局限性,X射线透射成像技术的引入,对电力耐张线夹的检测来说是一种很有效的技术手段,从根本上解决了传统检测技术的弊端。但由于目前X射线发生装置的体积比较笨重,无法有效的对运放线路中投入使用的耐张线夹进行高空原位检测。所以本文设计出一种轻便的X射线发生装置并搭载数字成像技术组成一套电力耐张线夹原位X射线无损检测系统,方便检测人员进行高空原位检测且能实时的清晰成像。既解决了电力耐张线夹传统检测方法的弊端,又解决了目前X射线检测的局限性。系统的研制过程中,首先我们选取合适的X射线管,采取锂电池供电的方式,利用ZVS（Zero Voltage Switch）技术全桥驱动脉冲发生器使其产生高压,通过平衡式倍压整流电路再对高压进行多倍升压,供电电路体积采用贴片设计,所设计的高压电源较为精简,从而很大程度上减小了X射线机的体积与重量,最后组装成一款轻便型X射线机。接下来,我们根据目前的成像方法,选择成像效果较好、性价比较高的碘化铯成像面板作为X射线成像的接收器,但管电压、管电流、曝光时间、成像距离、投影尺寸、这些关键参数都会影响成像的质量,通过理论计算和实验对比,选取合适的系统检测参数。完成以上工作后,我们通过Labview和Matlab开发出一套图像采集处理软件,对硬件部分采集到的图像进行读取、增强、保存等功能方面的实现。最后通过现场实验证明本文开发的“电力耐张线夹原位X射线检测系统”的实用性。现场实验表明,设计出的系统较轻便,检测人员可高空携带对电力耐张线夹进行原位无损检测,成像效果清晰。此系统的研制,对电力运输线路的安全运行提供了很大的保障。
魏东耀[4]（2020）在《碳纳米管阵列场发射性能研究及X射线管电子枪设计》文中研究说明电子枪作为X射线管的核心部件,在工业检测、医疗成像等领域发挥着重要的作用。近年来很多机构都致力于场致发射电子枪的研究,这其中对于场发射阴极材料的研究探索更是重中之重。具有纳米尺度的尖端曲率半径的碳纳米管,已然被公认成为场发射阴极首选的材料。目前硅基底碳纳米管的制备工艺相对成熟,但是大部分制备工艺复杂,成本过高,如何简化制备工艺,降低生长成本对碳纳米管场发射阴极的进一步发展具有重要意义。此外在需要高电导率和热导率的应用中,硅基底并不能满足实际应用的需求,因此在合适的金属基底上生长碳纳米管而不影响预期应用所需的性能是很有必要的。本论文围绕硅基底碳纳米管的工艺简化、改良处理及其场发射性能,以及金属基底碳纳米管的转移、直接生长及其场发射性能展开研究,最后用CST软件设计了基于碳纳米管的X射线管场致发射电子枪。主要内容与结论如下:（1）对硅基底碳纳米管阵列的制备,改良处理及其场发射性能进行了研究。我们使用了一个简单的生长过程,通过喷雾装置将催化剂注入反应室,而无需预沉积金属催化剂和金属氧化物缓冲层,大大简化了生长过程,降低了碳纳米管的生长成本。系统地研究了碳纳米管的场发射性能与长径比的关系。通过丙酮致密化降低碳纳米管的场屏蔽效应,进一步提高了碳纳米管的场发射性能。致密化后的碳纳米管的开启电场和阈值电场分别为0.83 V/μm和2.45 V/μm,场增强因子为26588。此外,对碳纳米管的场发射电流稳定性进行了测试。结果表明,致密化过程增强了碳纳米管的场发射稳定性。（2）对金属基底碳纳米管的转移,直接生长及其场发射性能进行了研究。通过一种工艺简单、成本低的转移方法来实现碳纳米管从硅基底转移到金属基底的同时,可以保留原生长阵列碳纳米管的顶部结构,使得碳纳米管的场发射性能在转移中最大可能地不被影响。之后我们通过使用和硅基底同样的实验装置和工艺流程来实现金属基底碳纳米管的制备,对工艺条件做出调整,研究了三种不同金属基底生长的碳纳米管的微观结构和场发射性能,发现高压铝合金基底制备的碳纳米管具有最优异的场发射性能,开启电场和阈值电场分别为0.92 V/μm和2.58 V/μm,场增强因子为20930。（3）对碳纳米管场发射特性在X射线管电子枪方面的应用进行了研究。基于本文制备的碳纳米管作为场致发射电子枪的阴极材料,通过电子束仿真软件CST粒子工作室仿真和设计简便优化的场致发射电子枪。分析栅极、聚焦极、阳极的各个特征参数对碳纳米管场致发射电子枪性能的影响,最终得到电子枪的理论优化模型。
宋韩冬[5]（2019）在《微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究》文中提出自2006年Pfeiffer提出基于常规X射线源的光栅相衬成像方法以来,此相衬成像方法得到了广泛的研究,并最有可能应用于实际生活中。该成像方法的优点是在常规X射线源中就可获得相干度较高的X射线光子,降低了对X射线光源的要求。但是此相衬成像方法所要求的分析光栅为大面积小周期结构,而制作大面积小周期光栅一直是世界性难题。瑞士学者Tilman Donath在2009年提出了逆Talbot-Lau光栅相衬成像方法。此方法增大了分析光栅的周期,降低了分析光栅的制作难度,但是需要制作小周期的源光栅。本文就基于逆Talbot-Lau光栅相衬成像方法以解决源光栅制作问题开展工作,将位于X射线源后的源光栅通过微纳加工方法直接制作在普通X射线源中。这样,逆Talbot-Lau光栅相衬成像系统就不需要源光栅,因此可以简化成像系统结构,对基于逆Talbot-Lau光栅相衬成像方法应用于实际生活中起到了促进作用。本文围绕微结构透射阳极X射线源器件的研制来开展工作,设计和制作了一款平面型X射线阴极,在热解石墨和导电金刚石衬底上制作了微米级的钨阵列阳极结构。具体工作内容如下:1、从电子发射的角度分析螺旋状阴极存在的不足,设计出一种平面型阴极结构,在开放式真空器件测试平台上测得平面型阴极结构实际电子焦斑寸尺为0.4mm×0.4mm,符合透射式X射线源对焦斑尺寸大小的要求。2、分析透射式结构在相衬成像系统中的优势,通过公式计算出在30kV时X射线可透过金属钨膜的厚度为1.07μm,分析并选择原子序数低、熔点高、导热性高以及导电性良好的碳系物质作为阳极衬底。3、使用光刻工艺、磁控溅射镀膜工艺、溶脱剥离工艺在热解石墨和导电金刚石衬底上制作出周期24μm,线宽3.5μm的钨阵列结构,在各种衬底上制取的钨膜厚度为1μm左右,比较各种衬底工艺参数的差异,最后在开放式真空器件测试平台上对带有钨阵列结构的热解石墨和导电金刚石阳极衬底进行轰击测试。
李富坤[6]（2019）在《碳纳米管冷阴极微焦X射线管外温度场和高压电场分析及封装构件研制》文中提出随着我国航空航天、生物医学、石油化工等领域的快速进步和发展,CT作为一种保障这些重要行业的产品质量和安全的重要的无损检测手段,近年来,对其性能指标、环境适应性等提出新的要求和挑战。传统热阴极X射线管作为射线源的CT设备已经难以满足生物学、考古学、医学、材料学等诸多学科对高时间分辨率、高空间分辨率等的CT系统的迫切需求。碳纳米管冷阴极微焦X射线源具有功率高、体积小,可编程控制等优点,用于CT系统中,可大幅度提高CT系统的时间分辨率、空间分辨率,可减少受检体辐射剂量等,日益成为X射线源研究领域的热点,也是未来新型X射线源重要发展的方向之一。由于碳纳米管冷阴极微焦X射线管以碳纳米管（Carbon nanotube,CNT）材料作为电子发射源,因此相对于传统的热阴极X射线管,其管内外的温度场分布、电场分布、热功率等,存在很大的差异。本论文在国家仪器专项-微纳结构超微分辨计算机三维成像分析仪开发应用（2013YQ030629）支持下开展碳纳米管冷阴极微焦X射线管外温度场、高压电场分布以及封装结构件的研究,主要研究工作如下:1.CNT冷阴极微焦X射线管外温度场、高压电场的理论仿真计算。利用Comsol软件,完成了对CNT冷阴极微焦X射线管封装构件的物理建模,并且调整计算参数,仿真计算了不同功率工作条件下的温度场分布情况以及在不同阳极电压下电场强度的分布。根据仿真结果,对设计模型进行改进优化,并获得封装构件的优化物理参数。2.CNT冷阴极微焦X射线管封装构件的结构设计。利用Solidworks软件完成了对封装构件的结构设计,对各个子模块具体尺寸进行规划,对材料的选择及加工工艺进行分析,最终生成工程图纸,完成所研制的CNT冷阴极微焦X射线管封装构件设计。3.CNT冷阴极微焦X射线管温度场分布进行实验测试。搭建实验平台,对CNT冷阴极微焦X射线管温度场分布进行实验测试,并与相对应的仿真实验获取的温度数据进行对比,二者误差范围3K以内,验证了温度场理论仿真结果的可信性。4.CNT冷阴极微焦X射线源封装构件实验测试。利用现有CT实验平台对所研制的CNT冷阴极微焦X射线源封装构件进行测试,通过长时间实验测试,验证了所研制的封装构件能够满足实际要求,取得了较好的效果。
殷一帆[7]（2019）在《静态CT微焦X射线源的电子束偏转系统研究》文中认为由于常规CT的射线源仅可进行单焦点投影,为获取多视角的CT投影数据,X射线源和探测器与被检测物体需做相对旋转运动,但是目前这种传统CT扫描方式存在扫描速度难以提升、机械运动会导致图像出现伪影等问题。电子束CT是一种新型静态CT,在扫描过程中,射线源、待测物以及探测器均保持静止状态,很好地克服了传统锥束CT检测效率低的问题,并避免了机械运动对图像质量的影响,从而大幅提高CT空间分辨率。因此,实现超高时间分辨率的静态扫描方式具有重要实际意义和应用价值。高精度的电子束偏转系统是静态CT电子束多焦点X射线源的重要组成部分,其电子束偏转扫描精度、重复性、线性度等性能参数决定了静态CT系统的空间分辨率、密度分辨率等指标。本论文在国家仪器专项（2013YQ030629）支持下开展静态CT微焦X射线源的电子束偏转系统研究,具体研究内容如下:（1）完成了电子束偏转的理论计算、仿真分析与系统设计。首先对磁场偏转的物理原理和偏转灵敏度进行了分析,然后据此确定了偏转磁场分布的物理参数,并基于霍尔效应使用高斯计对偏转磁场的磁场特性进行测试,分析了偏转扫描可能存在的偏转像差问题。最后详细说明了基于投影图像法的焦点位置偏移量计算方式,这为实现对电子束精准的控制以及后续偏转扫描实验参数的转换提供了理论基础。（2）完成了电子束偏转控制软件的设计与编程。基于MFC（Microsoft Foundation Classes）,编写了控制软件的上位机界面及功能,该软件可与下位机偏转放大器实现通信和数据传输,共包含扫描控制、参数设置、缓存查询以及数据管理四个功能模块。（3）完成了电子束偏转系统空间分辨率、线性度等主要重要参数的测试。基于本文设计的微焦X射线源电子束偏转系统,搭建了用于偏转扫描成像的静态CT系统。用JIMA卡测得电子束偏转静态CT系统的空间分辨率可达到4μm以上;采用焦点位置测试卡进行扫描测试,结果表明电子束偏转控制量与X射线焦点位置的偏移量相关性高,系统具有理想的线性特性;进一步在管电压分别为40kV和60kV时,多次重复进行x和y方向的偏转扫描,并完成了多周期的扫描检测实验,验证了偏转系统具有良好的重复性及稳定性。（4）完成了电子束偏转静态CT扫描成像实验。以电子束偏转扫描的方式对牙签样品进行了扫描成像,获得了微米级分辨率的CT图像。证明了微焦X射线源电子束偏转系统达到了理论设计要求。
李小兵[8]（2019）在《基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制》文中认为X射线检测在现代医学、生物科学以及工业检测等领域有着越来越重要的作用,对X射线源的性能和制备工艺也提出更高的要求。传统的利用热阴极X射线CT球管进行检测的设备,响应慢,延迟高,能耗大,寿命短,体积也大。并且单个球管进行CT成像时需要围绕目标物体进行高精度的旋转运动,从而获得多个角度的图像信息才能进行下一步的CT图像重建,耗时高效率低,而且机械运动更容易引起成像模糊,几何误差变大等风险,已经逐渐无法满足现有的需求条件。针对传统CT球管的上述缺陷,本论文创新研制了场发射阵列X射线源:阵列式X射线源不需要进行高精度旋转运动就可完成CT重建,可以实现静态扫描;单个X射线源的功耗大大降低;还可以通过栅极控制快速切换X射线源对高速运动物体成像,大大减少运动模糊;在CT成像过程中X射线源脉冲工作,角度切换的时候可以快速关断,使无效剂量大大降低并且有效降低了运动模糊等众多优点。目前国内关于利用碳纳米管制备的阵列式X射线源这方面还几乎处于空白。本论文的的核心是制备了一种基于碳纳米管的阵列式X射线源实物,X射线源为三极管结构,采用脉冲控制,单个源的脉冲电流可达300mA,阳极工作电流可达200mA。优化电子枪后其有效焦斑面积仅有0.1mm2左右,可以实现更快的更稳定的CT成像检测。本论文的研究内容主要如下:一、碳纳米管垂直阵列的生长及转移1.通过调整光刻工艺流程中的参数,解决了光刻图案模糊,图案脱落,图案线宽不适等问题,在整个硅片光刻出了均匀的边缘呈倒台状的阵列图案。2.通过蒸镀多层功能不同的金属薄膜,利用微波等离子体化学气相沉积方法,克服了碳纳米管生长长度不均匀,与基底结合不牢,密度不合适等问题,制备出了形貌整齐最大发射电流可达500mA以上,电流密度为5.7A/cm2的碳纳米管阵列。3.利用焊料和粘结剂两种转移方法对在硅基片上定向生长的碳纳米管阵列进行转移,目标基片为钼片,转移后的碳管实现了与基底非常牢固的结合,拥有更强大的抗性。4.对前面处理完成的碳纳米管薄膜在扫描电镜下进行观察形貌并分析,发现各种方法制备碳管阵列存在的问题并改进。测试主要包括场发射阈值的检测,阴极发射电流大小,电流密度以及I-V变化曲线。并根据测试结果进行分析。二、X射线源的结构设计仿真根据需求对三极管结构X射线源的阴极、栅极和阳极等各个结构进行精确建模,并通过采用有限元方法的电磁仿真软件对模型进行解算和仿真分析。最终通过不断优化结构得到了电子束焦点面积仅为0.2×0.4mm2有效焦点为0.2×0.2mm2的射线源结构模型,并进一步对阵列X射线源进行了建模仿真和整体结构设计。三、对阵列式X射线源的装配和成像测试按照设计的结构,对各种零件进行高精度装配成为一个整体的结构,经过超高真空烘烤排气成功制备了阵列式碳纳米管X射线源。在一个阵列式X射线源内包含有21个独立的X射线源。然后通过搭建的测试系统对射线源的相关性能进行测试,阳极工作电流可达200mA以上,成像测试结果证明,相比传统的热阴极射线源,研制的碳纳米管场发射阵列式X射线源启动速度快,成像分辨率高,有着更快的扫描速度和更稳定的成像效果,并获得了清晰的三维CT图像。是对国内外目前相关技术领域的一大补充。
周彬彬[9]（2018）在《基于场发射原理碳纳米管微焦点X射线技术研究》文中认为随着X射线技术在医学、工业、材料分析上的广泛应用,对X射线管的分辨率、稳定性、寿命等的要求也越来越高。传统的X射线管采用热阴极电子源,主要使用的材料是钨丝。在热电子发射工作模式下,传统热阴极X射线管存在体积大、启动慢、功耗大等不足。同时,受到材料和工艺的限制,热阴极的钨丝很难做到微米尺度,空间分辨率低,无法满足高分辨成像的要求。碳纳米管（CNT）冷阴极场电子发射具有热负载小、启动响应快、分辨率高、可多电子源集成等优势,是X射线管电子源研究的重要方向。本论文研究基于CNT场发射阴极的微聚焦X射线技术。采用热化学气相沉积法、并与表面阳极化工艺结合,在金属基底上直接生长碳纳米管冷阴极。与传统镀催化剂制备的CNT冷阴极相比,该CNT阴极具有附着力强、寿命长、发射稳定性好等优势。场发射电流密度可以达到400 mA/cm2以上,开启电场低于1.44 V/μm。本工作中,我们设计了冷阴极X射线管的结构,并使用软件模拟计算电子束运行轨迹,得出静电参数对电子束聚焦影响的规律,进而优化结构和电参数。我们搭建了动态X射线成像系统,并在电压19 kV,电流为35μA,曝光时间为6 s的曝光参数下,对生物（海马等）和电子样品进行清晰的成像。通过X射线机分辨率测试卡成像,平板探测器达到2.5 lp/mm（线对/毫米）,分辨率达到200μm。
吴庆阳[10]（2018）在《碳纳米管冷阴极微焦点X射线管的设计与制备》文中指出随着科技的发展,出现了生物细胞的X射线显微分析与操作,材料晶格的无损检测等涉及到微小尺寸成像的需求,一般焦点尺寸的X射线源已经难以满足这些要求。因此,市场对微焦点X射线管有着迫切需求。传统热阴极微焦点X射线管尽管在一定程度上能满足要求,但其存在着诸如启动速度慢,工作寿命短,设备体积大,时间与空间分辨率不足等差强人意之处。碳纳米管作为一种理想的场发射电子源,将其作为X射线管的阴极,有望弥补热阴极的这些缺点。碳纳米管冷阴极微焦点X射线管具有体积小,响应快,分辨率高,工作寿命长,辐射剂量小等诸多有点,它将有望成为新一代的X射线管。本论文将对使用碳纳米管为阴极的微焦点X射线管进行研究,以期能够成功实现具有快速响应,小焦斑尺寸,工作稳定,成像效果优秀的微焦点X射线管。研究目标是实现在60kV阳极电压下,工作电流达到20μA,焦点直径小于20μm的冷阴极微焦点X射线管。本论文的主要研究工作有以下两个方面:（1）通过MWPECVD法制备性能优异的碳纳米管阴极发射源;通过探究光刻参数对图案的影响,优化光刻工艺,实现高质量的光刻图案;通过改变所镀金属层的厚度,提高碳纳米管与基底的粘附性。对碳纳米管发射源进行老练测试,使碳纳米管发射源能够在100μA的发射电流下稳定工作。对老练情况和测试结果给予分析。实验测得最高直流场致发射电流密度达到80.9 A/cm2。（2）对微焦点X射线管的电子光学系统进行设计与优化。为使电子束能够在阳极靶面实现聚焦,需要对X射线管中的电子光学系统进行优化。本文研究了栅极,第一聚焦极,第二聚焦极三者对电子束聚焦效果的影响,并进行了初步分析,最终实现了焦点直径为20μm的电子束聚焦结构。（3）通过X射线成像系统,对微焦点X射线管的成像功能进行了测试。对内存条和芯片进行了放大成像,并能够对16μm尺寸的物体成像。
二、X射线管焦点控制研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、X射线管焦点控制研究（论文提纲范文）
（1）X射线管强制冷却对焦点位移的影响（论文提纲范文）
| 1 X射线管的工作原理和焦点定义 |
| 2 焦点位移的原因及影响 |
| 3 强制冷却型X射线管的结构特点 |
| 4 焦点位移的理论基础 |
| 5 测试方法 |
| 6 焦点位移测试结果 |
| 7 总结 |
（2）X射线管的焦点优化设计（论文提纲范文）
| 1 X射线管的焦点 |
| 1.1 焦点的定义 |
| 1.2 电子束聚焦机理 |
| 2 灯丝形状控制 |
| 3 聚焦结构设计 |
| 3.1 聚焦槽长 |
| 3.2 聚焦槽宽 |
| 3.3 灯丝装配高度 |
| 4 焦点测量结果 |
| 5 结论 |
（3）电力耐张线夹原位X射线无损检测系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 电力耐张线夹的检测方法 |
| 1.2.2 轻便型X射线机的发展 |
| 1.2.3 电力耐张线夹X射线检测技术的发展 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 第二章 X射线成像技术基础理论 |
| 2.1 X射线基础理论 |
| 2.1.1 X射线的产生机理 |
| 2.1.2 X射线的能谱 |
| 2.1.3 X射线与物质的相互作用 |
| 2.2 X射线检测原理 |
| 2.3 X射线数字化成像方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 系统的硬件设计 |
| 3.1 X射线管的选取 |
| 3.2 X射线机供电电源的研制 |
| 3.2.1 高压稳压电路 |
| 3.2.2 灯丝供电及阳极电流稳流电路 |
| 3.2.3 电池低电量报警电路 |
| 3.2.4 PCB设计及电路组装调试 |
| 3.2.5 倍压整流电路 |
| 3.3 便携式X射线机的整体结构 |
| 3.4 X射线成像探测器的选取 |
| 3.5 系统成像参数的选取 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 系统数据处理软件的开发 |
| 4.1 噪声处理 |
| 4.1.1 噪声分析 |
| 4.1.2 均值滤波及中值滤波去噪 |
| 4.1.3 双边滤波去噪 |
| 4.2 图像边缘增强 |
| 4.2.1 边缘检测的概念 |
| 4.2.2 Robert算子 |
| 4.2.3 Prewitt算子 |
| 4.2.4 Sobel算子 |
| 4.2.5 算法的择优选取 |
| 4.2.6 算法的改进 |
| 4.3 图像采集软件的开发 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 X射线检测系统的的实测 |
| 5.1 现场实验 |
| 5.2 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（4）碳纳米管阵列场发射性能研究及X射线管电子枪设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 X射线管电子枪概述 |
| 1.1.1 X射线管电子枪的发展及现状 |
| 1.1.2 电子枪场发射阴极的发展及现状 |
| 1.2 碳纳米管场发射阴极概述 |
| 1.2.1 碳纳米管的结构和性质 |
| 1.2.2 碳纳米管场发射阴极的发展及现状 |
| 1.3 本论文研究意义及研究内容 |
| 第二章 实验方法及原理 |
| 2.1 实验材料及设备 |
| 2.1.1 实验试剂与药品 |
| 2.1.2 实验装置与仪器 |
| 2.2 材料的表征 |
| 2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.2 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.3 拉曼光谱(Raman spectra) |
| 2.3 化学气相沉积法 |
| 2.3.1 化学气相沉积法原理 |
| 2.3.2 化学气相沉积法生长碳纳米管的机理 |
| 2.4 碳纳米管场发射原理及测试装置 |
| 2.4.1 碳纳米管的场发射理论 |
| 2.4.2 场发射评价指标 |
| 2.4.3 碳纳米管场发射性能的影响因素 |
| 2.4.4 碳纳米管场发射测试装置 |
| 2.5 电子枪设计方法及理论 |
| 2.5.1 仿真设计流程 |
| 2.5.2 电子枪的结构及原理 |
| 2.5.3 电子光学透镜原理 |
| 第三章 硅基底碳纳米管阵列的场发射性能研究及致密化改良处理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 阵列碳纳米管的制备及表征 |
| 3.2.1 阵列碳纳米管的制备 |
| 3.2.2 阵列碳纳米管的表征 |
| 3.3 阵列碳纳米管的场发射性能研究 |
| 3.3.1 场发射测试流程 |
| 3.3.2 碳纳米管长径比对场发射性能的影响 |
| 3.4 阵列碳纳米管致密化改良处理 |
| 3.4.1 致密化碳纳米管的制备及表征 |
| 3.4.2 致密化碳纳米管的场发射性能研究 |
| 3.5 阵列碳纳米管的场发射稳定性研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 金属基底碳纳米管阵列的转移、制备及其场发射性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阵列碳纳米管的转移及其场发射性能研究 |
| 4.2.1 阵列碳纳米管的转移 |
| 4.2.2 转移碳纳米管的场发射性能研究 |
| 4.3 不同金属基底碳纳米管的制备与场发射性能对比研究 |
| 4.3.1 不同金属基底碳纳米管的制备及表征 |
| 4.3.2 不同金属基底碳纳米管的场发射性能对比研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 碳纳米管场致发射电子枪的设计与仿真 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳纳米管场致发射电子枪的初始结构 |
| 5.3 栅极结构设计 |
| 5.3.1 栅极结构对电子发射的影响 |
| 5.3.2 栅极电压对电子发射和电子束聚焦的影响 |
| 5.3.3 栅极与阴极间距对电子发射和电子束聚焦的影响 |
| 5.4 聚焦极结构设计 |
| 5.4.1 聚焦极电压对电子束聚焦的影响 |
| 5.4.2 聚焦极孔径对电子束聚焦的影响 |
| 5.4.3 聚焦极位置及厚度对电子束聚焦的影响 |
| 5.5 阳极结构设计 |
| 5.5.1 阳极电压对电子束聚焦的影响 |
| 5.5.2 阳极位置对电子束聚焦的影响 |
| 5.6 碳纳米管场致发射电子枪的优化结构 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（5）微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题依据及意义 |
| 1.2 X射线源的发展历史 |
| 1.2.1 X射线的发现 |
| 1.2.2 X射线管的种类 |
| 1.2.3 用于相衬成像的X射线源 |
| 1.3 论文创新点及结构安排 |
| 1.3.1 论文创新点 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 第2章 微结构透射阳极X射线源理论基础 |
| 2.1 X射线管的结构 |
| 2.2 X射线产生的物理机制 |
| 2.2.1 X射线的产生 |
| 2.2.2 轫致辐射理论 |
| 2.2.3 标识辐射理论 |
| 2.3 泰伯劳原理 |
| 2.4 微结构X射线源发展现状 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微结构阳极X射线管的阴极研究 |
| 3.1 阴极发射方式选择 |
| 3.2 阴极结构的设计 |
| 3.2.1 发射材质选择 |
| 3.2.2 阴极热发射结构 |
| 3.2.3 阴极整体结构设计 |
| 3.3 焦斑及伏安特性测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 微结构阳极X射线管的阳极研究 |
| 4.1 微结构阳极X射线的出射方式 |
| 4.2 阳极靶材及衬底 |
| 4.2.1 阳极靶材 |
| 4.2.2 阳极靶材厚度 |
| 4.2.3 阳极衬底的选择 |
| 4.3 阳极微结构的制备 |
| 4.3.1 光刻工艺 |
| 4.3.2 镀膜工艺 |
| 4.3.3 剥离工艺 |
| 4.4 微结构阳极的阳极体制备 |
| 4.5 微结构透射阳极X射线源的阳极轰击测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）碳纳米管冷阴极微焦X射线管外温度场和高压电场分析及封装构件研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 传统CT用 X射线管发展概述 |
| 1.1.1 传统CT用 X射线管发展 |
| 1.1.2 传统CT用 X射线管中的热问题 |
| 1.2 CNT冷阴极X射线管国内外研究现状 |
| 1.3 课题的来源及研究意义 |
| 1.3.1 课题的来源 |
| 1.3.2 课题的研究意义 |
| 1.4 课题的技术路线 |
| 1.5 论文结构及安排 |
| 2 CNT冷阴极微焦X射线管外温度场分布与高压电场分布仿真 |
| 2.1 Comsol仿真软件介绍 |
| 2.2 Comsol软件在电场、温度场分析中的应用 |
| 2.3 温度场分布仿真分析 |
| 2.3.1 CNT冷阴极微焦X射线管产热、散热机理 |
| 2.3.2 温度场仿真共轭传热接口介绍 |
| 2.3.3 CNT冷阴极微焦X射线管外热效应二维物理仿真模型 |
| 2.3.4 有限元网格划分 |
| 2.3.5 设计要求 |
| 2.3.6 温度场分布实验结果及分析 |
| 2.4 电场分布仿真分析 |
| 2.4.1 电场仿真模块 |
| 2.4.2 仿真模型边界条件设置 |
| 2.4.3 电场分布实验结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 CNT冷阴极微焦X射线管封装构件设计 |
| 3.1 Solidworks功能简介 |
| 3.2 CNT冷阴极微焦X射线管设计要求 |
| 3.3 CNT冷阴极微焦X射线源封装构件设计 |
| 3.3.1 外接高压电源底座模块 |
| 3.3.2 X射线管出束模块 |
| 3.3.3 X射线管外接电路模块 |
| 3.3.4 X射线管支撑模块 |
| 3.4 封装构件三维模型及装配图纸 |
| 3.5 CNT冷阴极微焦X射线管封装构件整体使用技术指标 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 CNT冷阴极微焦X射线管温度场及封装构件测试 |
| 4.1 CNT冷阴极微焦X射线管外温度场分布仿真结果可信性验证 |
| 4.2 封装构件实验测试 |
| 4.2.1 测试平台设备介绍 |
| 4.2.2 测试条件 |
| 4.2.3 测试结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）静态CT微焦X射线源的电子束偏转系统研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 CT技术的发展及其应用 |
| 1.2 CT扫描方式概述 |
| 1.3 静态CT射线源的国内外研究现状 |
| 1.4 课题来源及研究意义 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 课题研究意义 |
| 1.5 课题研究内容及论文结构安排 |
| 2 静态CT射线源概述 |
| 2.1 传统热阴极X射线源 |
| 2.2 CNT静态多束场发射X射线源 |
| 2.2.1 CNT场发射简介 |
| 2.2.2 CNT静态多束场发射X射线源原理介绍 |
| 2.2.3 CNT静态多束场发射X射线源的典型应用 |
| 2.3 电子束多焦点X射线源 |
| 2.3.1 电子束偏转扫描CT原理介绍 |
| 2.3.2 电子束多焦点X射线源的典型应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 电子束偏转系统研究与设计 |
| 3.1 电子束偏转微焦X射线源结构 |
| 3.2 偏转系统原理 |
| 3.2.1 电子束偏转磁场分析 |
| 3.2.2 偏转灵敏度分析 |
| 3.3 偏转磁场设计、测试与分析 |
| 3.3.1 偏转线圈设计 |
| 3.3.2 偏转磁场特性测试 |
| 3.4 偏转像差分析 |
| 3.5 焦点位置偏移量计算 |
| 3.6 电子束偏转控制系统软件设计 |
| 3.6.1 电子束偏转控制软件需求分析 |
| 3.6.2 电子束偏转控制软件界面以及功能设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 电子束偏转系统CT成像实验分析 |
| 4.1 电子束偏转CT系统组成 |
| 4.1.1 偏转控制系统组成 |
| 4.1.2 电子束偏转CT系统装置 |
| 4.2 电子束CT成像分辨率 |
| 4.3 电子束偏转系统的偏转线性测试 |
| 4.4 电子束偏转系统重复性、稳定性测试 |
| 4.5 电子束偏转扫描静态CT成像 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结和展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 课题问题和展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 |
| B.作者在攻读硕士学位期间授权专利目录 |
| C学位论文数据集 |
| 致谢 |
（8）基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 X射线概述 |
| 1.2 X射线源的发展和应用 |
| 1.3 CT成像原理 |
| 1.4 阵列X射线源的优势 |
| 1.5 国内外研究现状和发展态势 |
| 1.6 本论文的内容和安排 |
| 第二章 碳纳米管场致发射阴极相关内容概述 |
| 2.1 碳纳米管介绍 |
| 2.2 场发射理论 |
| 2.3 碳纳米管场发射优势 |
| 2.4 碳纳米管阴极的制备方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 碳纳米管阵列阴极的制备 |
| 3.1 通过等离子增强CVD方法制备碳纳米管阵列 |
| 3.1.1 光刻工艺 |
| 3.1.2 真空镀膜工艺 |
| 3.1.3 碳纳米管阵列的生长 |
| 3.1.4 碳纳米管生长机理探索 |
| 3.2 碳纳米管阵列的转移 |
| 3.2.1 胶黏剂转移 |
| 3.2.2 焊料转移 |
| 3.3 碳纳米管阴极场发射性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 X射线源结构设计和仿真 |
| 4.1 X射线源的结构建模 |
| 4.2 聚焦极结构对电子束的影响 |
| 4.2.1 聚焦极位置对电子束聚焦的影响 |
| 4.2.2 聚焦极开口大小对聚焦性能的影响 |
| 4.2.3 聚焦筒长度对阳极焦点的影响 |
| 4.2.4 聚焦极倒角对阳极焦点的影响 |
| 4.3 栅极参数对电子束焦点的影响 |
| 4.3.1 栅极距离对电子束聚焦的影响 |
| 4.3.2 栅极电压对电子束聚焦的影响 |
| 4.4 优化后的X射线源聚焦性能 |
| 4.5 阵列式X射线源结构设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 阵列式X射线源装配及性能测试 |
| 5.1 X射线阵列源的实物制备 |
| 5.2 整管性能测试 |
| 5.2.1 X射线源场发射测试 |
| 5.2.2 X射线源焦点大小的测试 |
| 5.2.3 阵列X射线源成像测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（9）基于场发射原理碳纳米管微焦点X射线技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 热阴极X射线管的发展与存在的问题 |
| 1.3 碳纳米管微焦点X射线技术的发展 |
| 第二章 碳纳米管及其场发射机理 |
| 2.1 碳纳米管的基础 |
| 2.1.1 碳纳米管的结构 |
| 2.1.2 碳纳米管的性能 |
| 2.1.3 碳纳米管的应用 |
| 2.1.4 碳纳米管的制备方法 |
| 2.2 场发射机理 |
| 第三章 直接生长法制备碳纳米管阴极 |
| 3.1 阳极化技术 |
| 3.1.1 实验仪器与设置 |
| 3.1.2 化学试剂 |
| 3.1.3 阳极化实验流程 |
| 3.2 碳纳米管阴极的制备 |
| 3.2.1 实验仪器与设备 |
| 3.2.2 直接生长法制备碳纳米管的实验过程 |
| 3.3 碳纳米管阴极的结构表征与场发射性能试验方法 |
| 3.3.1 场发射扫描电子显微镜 |
| 3.3.2 透射电子显微镜 |
| 3.3.3 场发射测试系统 |
| 3.4 碳纳米管阴极的结构、性能测试结果与分析 |
| 3.4.1 直接生长法制备的碳纳米管与镀催化剂生长的性能对比 |
| 3.4.2 大面积场发射阴极 |
| 3.4.3 碳纳米管点电子源阴极 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 碳纳米管冷阴极X射线管的设计与成像特性 |
| 4.1 仿真软件Opera3D介绍 |
| 4.2 冷阴极X射线管的结构设计 |
| 4.2.1 栅极电压对电子束的影响 |
| 4.2.2 聚焦极电压对电子束的影响 |
| 4.2.3 阳极电压对电子束的影响 |
| 4.3 X射线测试与防护系统设计 |
| 4.4 成像特性 |
| 4.4.1 X射线胶片成像原理 |
| 4.4.2 胶片成像设备与成像实验过程 |
| 4.4.3 胶片成像结果讨论 |
| 4.4.4 数字平板成像 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文目录 |
| 附件 |
（10）碳纳米管冷阴极微焦点X射线管的设计与制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 X射线简介 |
| 1.2 X射线管的发展 |
| 1.3 场致发射X射线管 |
| 1.4 本论文的内容和安排 |
| 第二章 碳纳米管场致发射概述 |
| 2.1 碳纳米管介绍 |
| 2.2 碳纳米管的常见制备方式 |
| 2.3 碳纳米管场致发射理论 |
| 2.3.1 局域场增强理论 |
| 2.3.2 金属场发射F-N理论 |
| 2.3.3 场发射参数 |
| 2.4 碳纳米管的表征方法 |
| 2.5 章末小结 |
| 第三章 微焦点碳纳米管的制备和测试 |
| 3.1 微焦点碳纳米管的制备 |
| 3.1.1 光刻图案 |
| 3.1.2 蒸镀催化剂 |
| 3.1.3 碳纳米管生长 |
| 3.1.4 碳纳米管生长机制探究 |
| 3.1.5 碳纳米管制备工艺的改进 |
| 3.2 碳纳米管的性能测试 |
| 3.2.1 二极管结构性能测试与老练 |
| 3.2.2 三极管结构场发射测试 |
| 3.3 章末小结 |
| 第四章 微焦点X射线管的结构设计与仿真 |
| 4.1 仿真软件简介 |
| 4.2 微焦点X射线管的结构 |
| 4.3 X射线管的结构仿真 |
| 4.3.1 栅极对电子束焦点的影响 |
| 4.3.2 聚焦极对电子束聚焦的影响 |
| 4.4 优化的微焦点X射线管结构 |
| 4.5 章末小结 |
| 第五章 微焦点X射线管的制备与测试 |
| 5.1 电子枪装配 |
| 5.1.1 电子枪结构材料预处理 |
| 5.1.2 电子枪装配 |
| 5.2 X射线管封装 |
| 5.3 X射线的直流发射测试 |
| 5.4 碳纳米管微焦点X射线管的成像测试 |
| 5.5 微焦点X射线管的分辨率测试 |
| 5.6 章末小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
四、X射线管焦点控制研究（论文参考文献）
- [1]X射线管强制冷却对焦点位移的影响[J]. 任翔. 真空电子技术, 2021(05)
- [2]X射线管的焦点优化设计[J]. 聂洋洋,白国栋,王瑞海,龚海华. 真空电子技术, 2020(03)
- [3]电力耐张线夹原位X射线无损检测系统的研制[D]. 姜宇航. 长春理工大学, 2020(01)
- [4]碳纳米管阵列场发射性能研究及X射线管电子枪设计[D]. 魏东耀. 西北大学, 2020(02)
- [5]微结构透射阳极X射线源的设计与实验研究[D]. 宋韩冬. 深圳大学, 2019(01)
- [6]碳纳米管冷阴极微焦X射线管外温度场和高压电场分析及封装构件研制[D]. 李富坤. 重庆大学, 2019(01)
- [7]静态CT微焦X射线源的电子束偏转系统研究[D]. 殷一帆. 重庆大学, 2019(01)
- [8]基于碳纳米管场致发射阴极的分布式X射线源的研制[D]. 李小兵. 电子科技大学, 2019(01)
- [9]基于场发射原理碳纳米管微焦点X射线技术研究[D]. 周彬彬. 温州大学, 2018(02)
- [10]碳纳米管冷阴极微焦点X射线管的设计与制备[D]. 吴庆阳. 电子科技大学, 2018(08)