多光束場(chǎng)發(fā)射X射線源的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)研制.pdf

1、場(chǎng)致發(fā)射由于具有操作溫度低、沒有時(shí)間延遲且功耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為一種非常有效的電子發(fā)射方式，近年來對(duì)其理論和技術(shù)的研究越來越深入，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。碳納米管材料由于具有得天獨(dú)厚的物理和化學(xué)特性，有著優(yōu)良的場(chǎng)發(fā)射特性，以此為場(chǎng)發(fā)射陰極研制的多光束X射線源具有發(fā)射可控，零時(shí)間響應(yīng)等優(yōu)勢(shì)。場(chǎng)致發(fā)射需要較大的電場(chǎng)強(qiáng)度去抑制陰極表面勢(shì)壘，這要求驅(qū)動(dòng)電源一方面要有較高的輸出電壓，另一方面多光束X射線源要達(dá)到靜態(tài)發(fā)射，要求驅(qū)動(dòng)電壓具有一定的重復(fù)

2、頻率，因此，多光束場(chǎng)發(fā)射X射線源要求提供高頻率的脈沖電壓，并對(duì)其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，從而實(shí)現(xiàn)該X射線源在時(shí)間上和空間上的可編程發(fā)射。
　　目前，碳納米管光源和面向大規(guī)模碳納米管光源陣列的CT系統(tǒng)是國際上研究的前沿，國內(nèi)CT企業(yè)尚未有能力進(jìn)行碳納米管射線源的研發(fā)，尤其是對(duì)多光束場(chǎng)發(fā)射X射線源的研究在X射線CT領(lǐng)域完全處于空白狀態(tài)，相應(yīng)的基于碳納米管場(chǎng)致發(fā)射陰極X射線源的研究還有待發(fā)展，因此，對(duì)多光束場(chǎng)發(fā)射X射線源的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究并沒有

3、太多的現(xiàn)成技術(shù)可以參照。本論文試圖在目前人們對(duì)碳納米管場(chǎng)致發(fā)射冷陰極X射線源以及其脈沖驅(qū)動(dòng)控制研究的基礎(chǔ)上，通過開展場(chǎng)致發(fā)射X射線源的理論分析和場(chǎng)致發(fā)射開關(guān)器件的研究，進(jìn)行多光束場(chǎng)發(fā)射X射線源驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的研制。
　　本文針對(duì)碳納米管場(chǎng)發(fā)射及多光束X射線源的特性，選取了具有較好開關(guān)特性的IGBT管作為驅(qū)動(dòng)控制電路的開關(guān)器件，設(shè)計(jì)了一個(gè)脈沖驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用LabVIEW人機(jī)界面設(shè)定脈沖信號(hào)的各參數(shù)即脈沖寬度和各通道脈沖之間的