CN103337441A - 基于LaB6纳米材料场发射的X射线管及移动CT扫描仪 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管及移动CT扫描仪，该X射线管包括：阳极和阴极；所述阴极包括LaB6尖锥场发射阵列，且所述阴极在外加电场的作用下场致发射产生的电子轰击所述阳极以产生X射线。阳极和阴极之间还可设置栅极。本发明提高了电子束流强度，产生的X射线稳定、可靠，工作寿命较长，有利于提高X射线成像的清晰度和分辨率，降低对被测物的辐射剂量，并便于实现X射线管的小型化，可满足如移动CT扫描仪等便携式设备小型化的设计需求。

Description

基于LaB6纳米材料场发射的X射线管及移动CT扫描仪

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别涉及一种基于六硼化镧（LaB6）纳米材料场发射的X射线管及移动CT扫描仪。 

背景技术

随着医学科学技术的发展，涌现出了各种各样的医用计算机断层扫描仪（Computer tomography；CT）设备。其中X射线管为一种小型医用CT设备的关键部件。阴极是X射线管的核心部件，直接决定着X射线管的性能、成像的质量如分辨率和对比度，以及整机的工作效率。 

现有技术中X射线管通常是基于钨（W）丝热发射的X射线管，即采用钨（W）丝制作X射线管的阴极，其工作原理是钨（W）丝加热至其工作温度时发射电子，热发射的电子轰击阳极，从而产生X射线。 

现有技术基于钨（W）丝热发射的X射线管中至少存在如下缺点：现有的X射线管中的阴极采用的钨的电子逸出功高（φw=4.52eV），发射电流密度小，纯钨材料在2200℃时，其热发射电流密度只有0.3A/cm²。如果要想获得较大的总发射电流，通常采用提高阴极温度，但是提高阴极温度会使阴极材料的蒸发率增加，阴极材料蒸发会使钨丝变细，变细后的钨丝阴极又会使阴极温度升高，阴极蒸发加剧，从而形成恶性循环；此外，被蒸发的钨阴极材料会沉积在管壳上，形成连续或断续的钨导电薄膜，破坏了X射线管的绝缘强度，使管压降低、管子报废，降低了X射线管的寿命；同时，这种钨导电薄膜还阻挡了输出窗口的X射线强度，降低了成像灵敏度。因此现有技术的基于钨（W）丝热发射的X射线管的整体性能较差，迫切需要研究一种新型的冷阴极X射线管以代替现有基于热钨（W）丝的X射线管。 

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些 方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。 

本发明提供一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管及移动CT扫描仪，用以提高X射线管的整体性能，可满足医学检测等应用需求。 

一方面，本发明了提供一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，包括：阳极和阴极；所述阴极包括LaB6尖锥场发射阵列，且所述阴极在外加电场的作用下场致发射产生的电子轰击所述阳极以产生X射线。 

另一方面，本发明还提供了一种移动CT扫描仪，包括如上所述的基于LaB6纳米场发射的X射线管。 

本发明提供的技术方案将LaB6纳米材料作为X射线管场发射阴极的尖端材料，由此制得的LaB6尖锥场发射阵列在电场作用下可场致发射产生的大量电子，提高电子束流强度，电子轰击阳极产生的X射线非常稳定，使得这些电子轰击阳极产生的X射线具有一致性，有利于提高X射线成像的清晰度和分辨率，降低对被测物的辐射剂量，并便于实现X射线管的小型化，可满足如移动CT扫描仪、工业检测等便携式设备小型化的设计需求。此外，由于LaB6纳米材料抗离子轰击的能力强，化学稳定性高，故基于LaB6纳米材料场发射的X射线管相对其他X射线管而言，工作寿命较长，性能也较为稳定和可靠。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1为本发明实施例提供的一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管的结构示意图； 

图2A-图2C为本发明实施例提供的一种可选的二极管LaB6尖锥 场发射阵列的SEM照片、场发射特性； 

图3A-图3C为本发明实施例提供的一种可选的三极管LaB6尖锥场发射阵列的SEM照片、场发射特性； 

图4为本发明实施例提供的另一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管的结构示意图； 

图5为本发明实施例提供的一种X射线管阳极模型示例； 

图6为本发明实施例提供的阳极最大耐受电流随钨合金片厚度变化曲线示例； 

图7为本发明实施例提供的又一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管的结构示意图； 

图8为本发明实施例提供的电子束入射角（或者靶面倾角）与光子产额的关系曲线示例； 

图9为本发明实施例提供的X射线管在如头部CT扫描成像等医学检测的成像原理示意图； 

图10为本发明实施例提供的靶面倾角5度时，与靶面不同夹角的光子面密度的分布曲线示例； 

图11为本发明实施例提供的不同靶面倾角下与电子束入射方向垂直的出射面内X光子的数量的分布曲线示例； 

图12为本发明实施例提供的靶面倾角与可用于成像的X光子数的关系曲线示例。 

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

图1为本发明实施例提供的一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管的结构示意图。本实施例提供的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管为两极结构，如图1所示，该X射线管包括：阳极1和阴极2，阴极2包括LaB6尖锥场发射阵列，且阴极2在外加第一电场的作用下场致发射产生的电子轰击阳极1以产生X射线。 

将LaB6纳米材料作为阴极材料之一制成的包括LaB6尖锥场发射阵列的阴极，相对现有技术中的热钨（W）灯丝阴极而言是一种冷阴极，包括该冷阴极的X射线管产生X射线的原理是：将LaB6纳米材料作为阴极场发射的尖端材料，在外加电场的作用下尖端材料发生场致发射产生电子,电子在高压电场下加速轰击阳极，从而产生X射线。 

在所有的六硼化物中，LaB6纳米材料具有最优良的理化性能和电子发射性能，大量的实验结果表明，LaB6纳米材料的逸出功为2.4-2.8eV远低于纯钨阴极为4.52eV，具有抗中毒能力强、抗离子轰击能力强、化学性质稳定、寿命长等优点，可满足场发射阴极的选材要求。 

本实施例将LaB6纳米材料作为X射线管场发射（Field Emission Arrays，FEAs）阴极的尖端材料，由此制得的LaB6尖锥场发射阵列在电场作用下可场致发射产生的大量电子，提高电子束流强度，电子轰击阳极产生的X射线非常稳定，使得这些电子轰击阳极产生的X射线具有一致性，有利于提高X射线成像的清晰度和分辨率，降低对被测物的辐射剂量，并便于实现X射线管的小型化，可满足如移动CT扫描仪、工业检测等便携式设备小型化的设计需求。 

虽然X射线管中LaB6尖锥场发射阵列是在真空状态下工作，但是X射线管内无法实现绝对真空，依然存在少量空气分子。这些空气分子被高能电子束电离后，在管内的强电场作用下会向阴极方向加速，有可能轰击到阴极，从而造成阴极的辐射损伤。由于LaB6纳米材料抗离子轰击的能力强，化学稳定性高，故基于LaB6纳米材料场发射的X射线管相对其他X射线管而言，工作寿命较长，性能也较为稳定和可靠。 

上述技术方案中，可选的，所述LaB6尖锥场发射阵列包括：二极管LaB6尖锥场发射阵列，或者，三极管LaB6尖锥场发射阵列。这些LaB6尖锥场发射阵列都易于实现大规模生产，成本较低。 

可选的，二极管LaB6尖锥场发射阵列包括：硅尖锥二极管阵列和覆盖在硅尖锥表面上的LaB6纳米材料薄膜层。一种可选的二极管LaB6尖锥场发射阵列的扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope，SEM）照片如图2A和图2B所示，其场发射特性如图2C所示，在阳极电压1500V时，X射线管的发射电流32mA，折合单尖锥的平均发射电流为0.1μA，阈值电场为8.0V/μm。可见，采用二极管LaB6尖锥场发射阵列作为阴极的X射线管具有较低的阈值电场，即达到X射线稳定发射时所需的外加电场较小，可在普通高真空度(～10^-5Pa)下长期稳定工作，可以很容易实现电子束的高频脉冲发射，响应速度快，使用寿命长，且有利于降低功耗，减少对被测物的辐射剂量，具有环保、健康等优点，可更好满足医学检测等实际应用需求。 

可选的，三极管LaB6尖锥场发射阵列包括：硅基、形成在所述硅基上的孔腔阵列、分布在各孔腔中的钼尖锥阵列、以及覆盖在各钼尖锥表面上的LaB6纳米材料薄膜层。采用传统工艺（如Spindt法）制备的一种可选的三极管LaB6尖锥场发射阵列的SEM照片如图3A所示，采用掩模氧化技术（LOCOS法）制备的一种可选的三极管LaB6尖锥场发射阵列的SEM照片如图3B所示，其场发射特性如图3C所示，在阳极电压1500V时，X射线管的发射电流密度为0.6A/cm²，折合单尖锥平均发射电流0.24μA。可见，采用三极管LaB6尖锥场发射阵列作为阴极的X射线管具有很低的场发射开启电场强度和很高的场发射电流密度，可在普通高真空度(～10^-5Pa)下长期稳定工作，可以很容易实现电子束的高频脉冲发射，响应速度快，使用寿命长，且有利于降低功耗，减少对被测物的辐射剂量，具有环保、健康等优点，可更好满足医学检测等实际应用需求。 

图4为本发明实施例提供的另一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管的结构示意图。本实施例提供的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管为三极结构，如图4所示，该X射线管包括：阳极1、阴极2以及设于阳极1和阴极2之间的栅极3，在阴极2和栅极3之间外加第一电场以使阴极场致发射产生电子，在栅极3和阳极1之间外加第二电场以加速穿过栅极3的电子使之轰击阳极1以产生X射线。 

本实施例提供的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，在阳极和阴极之间设有栅极，由于栅极的保护，大部分空气离子无法直接撞击阴极，因此能够降低阴极被辐射损伤的概率；此外，通过对栅极施加的电 压控制，还可实现尖锥发射的导通或截止控制，可以很容易实现电子束的脉冲发射，响应速度快，使用寿命长。当采用脉冲曝光成像方式工作时，可以显著降低采样的投影角度数和辐射剂量，并能有效抑制旋转伪影，进而更好满足医学检测等实际应用需求。 

为了对阴极形成更好的保护，可选的，栅极可为采用金属网制成的金属网栅极。 

可选的，所述阳极1包括：阳极体11以及设于阳极体11上的靶面12。通过合理选择阳极材料，可有效提高其承受的最大束流强度，优选的，所述阳极体为铜阳极体，所述靶面为钨合金靶面。 

在X射线管中，阴极发射的电子经电场加速后撞击到阳极靶上产生X射线，其中电子束99%以上的能量转化成热量沉积在阳极内，只有不到1%左右的能量转变成X射线。如果电子在阳极靶上产生的大量热量得不到及时有效的散失，阳极靶表面的温升很快，在很短的时间内，阳极靶的表面材料就会融化，导致X射线管损坏。因此，阳极靶的耐热和散热性能直接影响了X射线管的使用。 

可选的，可采用固定阳极方案设计X射线管，即基于LaB6纳米材料场发射的X射线管中阳极为固定阳极。该方案的优点是有效降低X射线源的重量和体积，并降低X射线管的制造和使用难度。 

X射线管的研制过程中一般涉及到以下几种材料： 

表1：材料特性参数 

从材料的性能可知，钨的熔点高，但是导热性能差；铜的导热性能好，但是熔点低。石墨虽然熔点和比热都比钨、铜高，但是其原子序数 低，X射线的产生效率低。因此，可以采用铜做阳极体，以利用其良好的导热性能，采用钨合金片做靶面，以利用其高熔点性能。 

由于铜和钨的性能不一致，钨合金片的厚度是阳极设计的一个关键参数。如果钨合金片太厚，热量来不及传递，则钨合金片可能先熔化；如果钨合金片太薄，热量立刻传递给铜，则铜可能先熔化。无论哪种情况出现，都会影响到X射线管的正常工作。因此，钨合金片的厚度需要选择最优值。 

为了计算钨合金片的最优厚度值，可使用热分析软件模拟不同厚度的钨合金片在不同强度的电子束脉冲轰击下，钨合金片与相邻金属铜的温度上升曲线，以及热量在阳极中的传递过程，研究材料厚度、电子束流强度与温度之间的关系。由于脉冲状态下电子束的热量生成比同强度下恒流状态下的低，为了给设计留有余量，我们主要模拟恒流状态下的参数。 

阳极的物理模型如下图5所示：铜阳极体的几何尺寸为靶面材料为钨，钨合金片的直径为焦点直径为

钨合金片的厚度范围为20μm～2mm，X射线管电压为140kV，电流范围为2mA～10mA。 

可使用ANSYS12建立X射线管阳极有限元模型，进行热分析计算，通过更改钨合金片的厚度及电流强度来计算分析阳极上的温度分布。 

电子束打在钨表面上，其焦点直径为

电子进入钨的表层平均深度为5μm，电子是在这段微小的体积内生热。施加热载荷的方法有两种：一种是简化了的施加载荷方法，将载荷施加在面上，即在钨的中心

的表面上施加热载荷，根据电压和电流可以计算出施加在面上的热流量大小；另外一种方法是一局实际情况施加载荷，将热载荷施加到体上，即的圆柱上。传热率与面积成正比，由于S_surf=πr²=0.785mm²，S_vol=πr²+2πrh=0.8007mm²，如果将载荷以面载荷的方式施加，二者误差

可以忽略。为了建模求解方便，在此使用面载荷的施加方法，计算公式如下： 

$\frac{Q}{t}=\frac{\mathrm{KA}(T_{\mathrm{hot}}-T_{\mathrm{cold}})}{d}$

上式中：Q——时间t内的传热量或者热流量。 

K——为热传导率。 

T——温度。 

A——接触面积。 

d——两平面之间的距离。 

在X射线管工作中，由于传导散热和辐射散热同时发生，故可计算它们对阳极温度上升的影响。 

在实际使用过程中，整个X射线管都被放入油中绝缘、冷却。由于油的导热系数很小，因此在X射线管工作的时候，热量主要存储在阳极上。扫描结束后，经过一段时间才能冷却下来。故在建模时，可以先忽略油的冷却效果。可通过热仿真来计算阳极上的温度分布，进而估算整个阳极的辐射散热。阳极温度分布中高温区域很小，主要集中在电子束焦点，绝大部分表面的温度低于468℃。 

根据斯蒂芬-波尔兹曼定理： 

$E=\mathrm{\ϵc}{\left(\frac{T}{100}\right)}^4$

E为辐射力，单位为W/m²； 

ε为物体的辐射率； 

c为黑体辐射系数，5.67W/(m²·K⁴)； 

T为物体表面温度。 

按照电子束焦点温度3300摄氏度，其他表面温度为400℃进行估算，则阳极的辐射功率为： 

P_辐射=A_钨E_钨+A_铜E_铜

=(π*r*r)*ε_钨*c*(T_钨/100)⁴+(2*π*r₁*r₁+2*π*r₁*h)*ε_铜*c*(T_铜/100)⁴

=92.17(W) 

阳极的输入功率为1050W，那么P_辐射/P=0.0658，辐射的功率占输入功率的比重很小，可以忽略掉。 

下面是忽略辐射散热和绝缘油传导散热的仿真结果。根据设计要求，完成一次CT扫描的最长时间为30s，故在扫描时，X射线管必须可以持续工作30s，此为依据，计算最优的钨合金片厚度以及可以耐受的最大恒流电流值。 

由图6可见，在连续入射电子的情况下，当钨合金片厚度为400～500μm的时候，最大耐受电流为7.5mA。在图中曲线最高点的左边，铜将先熔化，右边，钨合金片将先熔化。 

对于脉冲工作模式，不同占空比下，同一厚度的钨合金片所能够耐受的最大脉冲电流随着占空比的减少而增加。 

考虑阳极靶的使用寿命，以及电子束的脉冲工作模式，本发明实施例将选用钨合金靶面的厚度为400-500um，例如优选0.5mm为钨合金片的优选厚度值。 

可选的，如图7所示，X射线管的阳极10包括阳极体101和靶面102。靶面102相对参考方向形成有预定的靶面倾角α，参考方向与电子入射方向垂直，如图7所示。 

靶面倾角α是一个关键参数，它将直接影响到X射线管的光产额、有效焦点尺寸、热量分布与传递等。为了研究靶面倾角的变化对X光子的产额和角度分布的影响，可采用蒙特卡罗方法对其进行了模拟计算。例如使用EGS软件模拟了1×10⁷个140keV的电子轰击不同倾角的钨靶，统计了光产额和光子的空间分布。靶面倾角与光子产额的关系见图8。从图8中可以看出，靶面倾角越小，X光子产额越高。 

不过，靶面倾角是不是越小越好，这需要进行仔细的分析。在CT扫描过程中最终利用的是以电子束入射方向近似垂直的扇形束之内X光子，这部分X光子才是真正为CT成像做出贡献的（如图9所示），因此这个角度范围内的X光子越多越好。 

图10为靶面倾角5度时，与靶面不同夹角的光子面密度。从图10中可以看出，随着与靶面夹角的增加，光子的面密度越来越小，即可用于成像的X光子数越来越少。因此，虽然靶面倾角5度时的总光子产额很高，但是与靶面夹角85度处的光子面密度却很低。 

对不同靶面倾角下与电子束入射方向垂直的出射面内X光子的数量进行统计，统计结果见图11。从图11中可以看出，随着靶面倾角的增 加，出射面的光子数随之增加，但是在45度左右达到最大值，然后便开始减小。 

在CT成像中，影响断层图像分辨率的是X射线管的有效焦点，而不是实际焦点。假设电子束平行入射，则实际焦点尺寸L与投影后的有效焦点尺寸d之间的关系如下： 

d＝LSinα 

从上式可以看出，如果实际焦点的尺寸L很难减小时，可以通过减小靶面倾角α来控制有效焦点的尺寸d。 

如果入射的电子束单位横截面积的密度无法提高，根据下式可知，增大电子束流宽度h减小靶面倾角α有可能提高可成像X光子的总数。 

d＝htgα 

保持有效焦点尺寸和电子束单位横截面积的密度不变，靶面倾角与可用于成像的X光子数之间的关系曲线见图12。 

从图12中可以看出，靶面倾角越小，通过增加电子束流宽度可以有效增加可用于成像的X光子数量。不过结合前图可知，此时，入射的电子束流的总量显著增加，进而增加了阳极所接受的热量，这将给X射线管的散热提出了挑战。因此，阳极的靶面倾角的确定需要在可用于成像的X光子数量与入射电子的热量之间寻求一种平衡。经过综合考虑，靶面倾角优选为11度。 

进一步优选地，上述实施例中的X射线管总长度小于或等于120mm，以充分保证X射线管的小巧型，可以便于携带，方便适用于舰载、车载、战地医院等特殊环境。 

进一步优选地，上述实施例中的最大直径小于或等于60mm。进一步优选地，上述实施例中的阳极和阴极中尖锥顶部的距离小于或等于10um。这样可以保证X射线管的优良性能。 

此外，本发明还提供了一种移动CT扫描仪，该移动CT扫描仪包括上述任一实施例提供的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，通过该X射线管产生X射线以对脑部等人体部位进行医学检测。 

在本发明上述各实施例中，实施例的序号仅仅便于描述，不代表实施例的优劣。对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述 的部分，可以参见其他实施例的相关描述。 

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。 

在本发明的装置和方法等实施例中，显然，各部件或各步骤是可以分解、组合和/或分解后重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。同时，在上面对本发明具体实施例的描述中，针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。 

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、要素、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、要素、步骤或组件的存在或附加。 

最后应说明的是：虽然以上已经详细说明了本发明及其优点，但是应当理解在不超出由所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下可以进行各种改变、替代和变换。而且，本发明的范围不仅限于说明书所描述的过程、设备、手段、方法和步骤的具体实施例。本领域内的普通技术人员从本发明的公开内容将容易理解，根据本发明可以使用执行与在此所述的相应实施例基本相同的功能或者获得与其基本相同的结果的、现有和将来要被开发的过程、设备、手段、方法或者步骤。因此，所附的权利要求旨在在它们的范围内包括这样的过程、设备、手段、方法或者步骤。 

Claims (10)

1.一种基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，包括：阳极和阴极；所述阴极包括LaB6尖锥场发射阵列，且所述阴极在外加电场的作用下场致发射产生的电子轰击所述阳极以产生X射线。

2.根据权利要求1所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，所述LaB6尖锥场发射阵列包括：二极管LaB6尖锥场发射阵列，或者，三极管LaB6尖锥场发射阵列。

3.根据权利要求2所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，

所述二极管LaB6尖锥场发射阵列包括：硅尖锥二极管阵列和覆盖在硅尖锥表面上的LaB6纳米材料薄膜层；或者，

所述三极管LaB6尖锥场发射阵列包括：硅基、形成在所述硅基上的孔腔阵列、分布在各孔腔中的钼尖锥阵列、以及覆盖在各钼尖锥表面上的LaB6纳米材料薄膜层。

4.根据权利要求1所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，所述阳极和所述阴极之间还设有栅极，在所述阴极和所述栅极之间外加第一电场以使所述阴极场致发射产生电子，在所述栅极和所述阳极之间外加第二电场以加速穿过所述栅极的电子使之轰击所述阳极以产生X射线。

5.根据权利要求1所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，所述阳极为固定式阳极或者旋转式阳极。

6.根据权利要求5所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，所述固定式阳极包括：固定的铜阳极体以及固定于所述铜阳极体上的钨合金靶面。

7.根据权利要求6所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，所述钨合金靶面相对参考方向形成有预定的靶面倾角，所述参考方向与电子入射方向垂直。

8.根据权利要求7所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，所述钨合金靶面的厚度为400-500um，和/或，所述靶面倾角为11度。

9.根据权利要求1所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管，其特征在于，所述X射线管总长度小于或等于120mm，和/或，所述X射线管的最大直径小于或等于60mm，和/或，所述阳极和所述阴极中尖锥顶部的距离小于或等于10um。

10.一种移动CT扫描仪，其特征在于，包括如权利要求1-9任一所述的基于LaB6纳米材料场发射的X射线管。

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