微納CT線陣焦點(diǎn)射線源的高功率X射線轉(zhuǎn)換靶研究
發(fā)布時(shí)間:2023-02-09 09:28
隨著生產(chǎn)技術(shù)的需要以及科學(xué)研究的不斷深入,對(duì)工業(yè)CT檢測(cè)設(shè)備要求越來(lái)越高,傳統(tǒng)的工業(yè)CT系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足需求,高精度、高分辨率的微納CT成為了目前研究的熱點(diǎn),在生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。CT圖像的空間分辨率是微納CT的一個(gè)重要指標(biāo),它在理論上主要是由微納CT射線管的X射線焦點(diǎn)尺寸以及穩(wěn)定性決定的。微納CT線陣焦點(diǎn)射線源的高功率X射線轉(zhuǎn)換靶作為微納線陣焦點(diǎn)射線源的一個(gè)關(guān)鍵組件,它的研制開(kāi)發(fā)有助于提高整個(gè)微納CT的性能。目前,微焦點(diǎn)射線源主要是通過(guò)減小陰極燈絲發(fā)射面積、優(yōu)化聚焦透鏡、減小靶厚度等方式獲得微納尺寸的焦點(diǎn)。但是由于受到電壓波動(dòng)、機(jī)械振動(dòng)、溫度變化等因素的影響,焦點(diǎn)的漂移量很大,由焦點(diǎn)漂移產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽影是影響CT圖像質(zhì)量最主要的因素;谝陨戏治,本文提出了一種點(diǎn)狀靶結(jié)構(gòu),理論上這種X射線源的有效焦斑大小及位置穩(wěn)定性是由點(diǎn)狀靶的物理尺寸和位置決定的,而不受轟擊到靶面上的電子束束寬大小和穩(wěn)定性影響,從而大大減小因溫度和電壓變化以及機(jī)械振動(dòng)等帶來(lái)的焦點(diǎn)漂移。通過(guò)飛秒激光加工或光刻在CVD金剛石上制作一維的多個(gè)點(diǎn)狀串列靶陣列,并利用電磁場(chǎng)使電子束分時(shí)掃描轟擊到這種點(diǎn)狀陣...
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 微納焦點(diǎn)射線源的應(yīng)用
1.2 微納焦點(diǎn)射線源的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題的來(lái)源及研究意義
1.3.1 課題的來(lái)源
1.3.2 課題的研究意義
1.4 課題的技術(shù)路線以及創(chuàng)新之處
1.4.1 課題的技術(shù)路線
1.4.2 課題的創(chuàng)新之處
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
2 微納CT射線源
2.1 射線源有效焦點(diǎn)尺寸與圖像分辨率
2.2 微焦射線源的基本結(jié)構(gòu)和類(lèi)型
2.2.1 微焦射線源的基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 微焦射線源的類(lèi)型
2.3 微焦射線源的主要技術(shù)參數(shù)
2.4 微焦射線源的局限性與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
2.5 本章小結(jié)
3 微納CT線陣焦點(diǎn)射線源的射線靶的設(shè)計(jì)與仿真
3.1 線陣X射線靶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 X射線靶的X射線轉(zhuǎn)換效率理論計(jì)算
3.2.1 X射線靶的轉(zhuǎn)換效率
3.2.2 線陣X射線靶的材料選型
3.3 線陣X射線靶的仿真
3.3.1 蒙特卡羅仿真軟件介紹
3.3.2 線陣X射線靶的仿真模型
3.3.3 線陣X射線靶的仿真分析
3.4 本章小結(jié)
4 線陣焦點(diǎn)射線源的射線靶制作與實(shí)驗(yàn)測(cè)試
4.1 線陣靶的制作方案
4.2 CVD金剛石射線靶基底加工制作
4.3 CVD金剛石的飛秒激光加工
4.3.1 飛秒激光微加工設(shè)備及主要參數(shù)
4.3.2 飛秒激光孔洞微加工
4.4 CVD金剛石表面上鈦膜沉積
4.4.1 離子濺射鍍膜方式
4.4.2 磁控濺射鍍膜設(shè)備及主要參數(shù)
4.4.3 磁控濺射鈦膜
4.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)和展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B 作者在攻讀學(xué)位期間受理專利目錄
本文編號(hào):3738644
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 微納焦點(diǎn)射線源的應(yīng)用
1.2 微納焦點(diǎn)射線源的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題的來(lái)源及研究意義
1.3.1 課題的來(lái)源
1.3.2 課題的研究意義
1.4 課題的技術(shù)路線以及創(chuàng)新之處
1.4.1 課題的技術(shù)路線
1.4.2 課題的創(chuàng)新之處
1.5 論文結(jié)構(gòu)安排
2 微納CT射線源
2.1 射線源有效焦點(diǎn)尺寸與圖像分辨率
2.2 微焦射線源的基本結(jié)構(gòu)和類(lèi)型
2.2.1 微焦射線源的基本結(jié)構(gòu)
2.2.2 微焦射線源的類(lèi)型
2.3 微焦射線源的主要技術(shù)參數(shù)
2.4 微焦射線源的局限性與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
2.5 本章小結(jié)
3 微納CT線陣焦點(diǎn)射線源的射線靶的設(shè)計(jì)與仿真
3.1 線陣X射線靶的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.2 X射線靶的X射線轉(zhuǎn)換效率理論計(jì)算
3.2.1 X射線靶的轉(zhuǎn)換效率
3.2.2 線陣X射線靶的材料選型
3.3 線陣X射線靶的仿真
3.3.1 蒙特卡羅仿真軟件介紹
3.3.2 線陣X射線靶的仿真模型
3.3.3 線陣X射線靶的仿真分析
3.4 本章小結(jié)
4 線陣焦點(diǎn)射線源的射線靶制作與實(shí)驗(yàn)測(cè)試
4.1 線陣靶的制作方案
4.2 CVD金剛石射線靶基底加工制作
4.3 CVD金剛石的飛秒激光加工
4.3.1 飛秒激光微加工設(shè)備及主要參數(shù)
4.3.2 飛秒激光孔洞微加工
4.4 CVD金剛石表面上鈦膜沉積
4.4.1 離子濺射鍍膜方式
4.4.2 磁控濺射鍍膜設(shè)備及主要參數(shù)
4.4.3 磁控濺射鈦膜
4.5 實(shí)驗(yàn)測(cè)試
4.6 本章小結(jié)
5 總結(jié)和展望
5.1 論文總結(jié)
5.2 課題展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
B 作者在攻讀學(xué)位期間受理專利目錄
本文編號(hào):3738644
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