多光束場發(fā)射X射線源的驅動控制系統(tǒng)研制.pdf

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

2、頻率，因此，多光束場發(fā)射X射線源要求提供高頻率的脈沖電壓，并對其進行驅動控制，從而實現(xiàn)該X射線源在時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CT企業(yè)尚未有能力進行碳納米管射線源的研發(fā)，尤其是對多光束場發(fā)射X射線源的研究在X射線CT領域完全處于空白狀態(tài)，相應的基于碳納米管場致發(fā)射陰極X射線源的研究還有待發(fā)展，因此，對多光束場發(fā)射X射線源的驅動控制系統(tǒng)的研究并沒有

3、太多的現(xiàn)成技術可以參照。本論文試圖在目前人們對碳納米管場致發(fā)射冷陰極X射線源以及其脈沖驅動控制研究的基礎上，通過開展場致發(fā)射X射線源的理論分析和場致發(fā)射開關器件的研究，進行多光束場發(fā)射X射線源驅動控制系統(tǒng)的研制。
　　本文針對碳納米管場發(fā)射及多光束X射線源的特性，選取了具有較好開關特性的IGBT管作為驅動控制電路的開關器件，設計了一個脈沖驅動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用LabVIEW人機界面設定脈沖信號的各參數(shù)即脈沖寬度和各通道脈沖之間的