CN108369883A - X射线组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种X射线组件，所述X射线组件可以包括真空壁、阳极和阴极。所述真空壁可以限定真空罩壳并且可以包括X射线窗口。所述阳极可以位于所述真空罩壳内。所述阳极可以包括靶区域。所述阴极可以位于所述真空罩壳内。所述阴极可以产生电子流来行进到位于所述阳极的所述靶区域处的聚焦区域。所述阴极可以被定位成使得所述电子流沿着相对于某虚拟线的倾斜路径行进，所述虚拟线被定位成与所述聚焦区域的中心和所述X射线窗口的中心相交。

Description

X射线组件

技术领域

本文讨论的实施方案涉及X射线组件。

背景技术

可以使用X射线组件来产生X射线以用于材料分析、成像、辐射处理等等。本文中要求保护的主题并不限于仅在诸如上述那些环境的环境中操作的实施方案。相反，此背景仅提供用来示出其中可实践一些本文所述的实施方式的一个示例技术领域。

发明内容

实施方案可以涉及X射线组件。

此概要以简化形式介绍对概念的选择，这些概念还描述于在下面的详细描述。此概要不意图标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图用来帮助确定要求保护的主题的范围。

在一个实施方案中，一种X射线组件可以包括真空壁、阳极和阴极。所述真空壁可以限定真空罩壳并且可以包括X射线窗口。所述阳极可以位于所述真空罩壳内。所述阳极可以包括靶区域。所述阴极可以位于所述真空罩壳内。所述阴极可以产生电子流来行进到位于所述阳极的所述靶区域处的聚焦区域。所述阴极可以被定位成使得所述电子流沿着相对于某虚拟线的倾斜路径行进，所述虚拟线被定位成与所述聚焦区域的中心和所述X射线窗口的中心相交。

在另一实施方案中，一种X射线组件可以包括真空壁、阳极、阴极和孔隙结构。所述真空壁可以限定真空罩壳并且可以包括X射线窗口。所述阳极可以位于所述真空罩壳内。所述阳极可以经由包括液态金属轴承的轴承结构围绕轴线相对于所述真空壁旋转地定位。所述阳极可以包括靶区域。所述阴极可以位于所述真空罩壳内。所述阴极可以产生电子流来行进到位于所述阳极的所述靶区域处的聚焦区域，所述聚焦区域与所述真空壁的所述X射线窗口相邻。所述阴极可以在平行于所述阳极的所述轴线的方向上和在垂直于所述阳极的所述轴线的方向上偏离所述聚焦区域。所述孔隙结构可以限定位于所述阴极与所述聚焦区域之间的孔隙。

附加的特征和优点将阐述于以下描述，并且将部分地从描述中清楚，或者可通过实践实施方案来了解。实施方案的特征和优点可借助于权利要求中具体指出的器械和组合来实现和获得。这些和其它特征将从以下描述和权利要求中变得更清楚，或者可通过实践如以下阐述的实施方案来了解。

附图说明

为进一步阐明本发明的以上及其它优点和特征，将参照随附附图中示出的本发明的特定实施方案来呈现本发明的更具体地描述。将了解，这些附图仅示出了本发明的典型实施方案并且因此不被视为其范围的限制。本发明将通过使用随附附图用附加的说明和细节来描述和解释。

图1示出了示例X射线组件的横截面；

图2示出了另一示例X射线组件的横截面；

图3示出了另一示例X射线组件的横截面；

图4示出了另一示例X射线组件的横截面；

图5示出了另一示例X射线组件的横截面；

图6示出了另一示例X射线组件的横截面；并且

图7示出了另一示例X射线组件的横截面。

具体实施方式

在X射线组件中采用相对较高的电压(诸如高于150千伏的电压)可能造成X射线组件的高电压导体产生相对较强的电场。由于相对较强的电场的作用，一些X射线组件配置可能不能在相对高的电压下稳定操作。增加高电压导体、接地表面和/或相对的高电压导体之间的距离可以适应相对较强的电场以进一步适应能够在相对高的电压下稳定操作的X射线组件。例如，常规的X射线组件可制造得相对较大以适应相对较大的电压。这些常规的X射线组件在X射线强度、分辨能力和/或效率上可能会呈现出相对降低。在一些情况下，常规的X射线组件可以包括X射线的源与X射线离开X射线组件和/或到达无X射线组件的区域的区域之间的相对增大的距离。

在一些实施方案中，X射线组件可以被配置为使得高电压导体和/或接地表面之间的距离相对增加，同时减少或消除X射线组件的总体大小的对应的相对增加。例如，X射线组件可以包括阴极，阴极相对于阳极的聚焦区域而偏离，使得从阴极行进到聚焦区域的电子束相对于阳极的轴线以某个角度行进。阴极的偏离位置可以适应X射线组件的阴极与真空壁之间的距离的相对增加，而无X射线组件的大小的对应的相对增加。在一些实施方案中，X射线组件可以包括孔隙结构，孔隙结构限定位于阴极与聚焦区域之间的孔隙。在一些实施方案中，X射线组件可以将阳极的聚焦区域定位在相对靠近X射线组件的X射线窗口的位置。可选地或另外地，阳极的聚焦区域可以定位在相对靠近X射线组件的真空壁的外表面的位置。例如，X射线从X射线源行进到无真空壁的区域的距离可相对于常规的X射线组件缩短。因此，例如，暴露于X射线的物体可以定位在相对更靠近X射线源的位置。在一些实施方案中，相对于常规的X射线组件，X射线组件在X射线强度、分辨能力和/或效率上可呈现出增加。

现将参照附图，其中相似结构将被提供相似的参考标号。附图是示例性实施方案的图解和示意性表示，并且因此不限制要求保护的主题的范围，也不必按比例绘制附图。

图1示出了示例X射线组件100的横截面。在一些实施方案中，X射线组件100可以包括工业用的X射线组件，工业用的X射线组件可以在比其它X射线组件更高的电压下操作，诸如例如医疗用的X射线组件。X射线组件包括外壳102和真空壁103，真空壁限定真空罩壳104。因此，例如，X射线组件100可以是密封X射线管。密封外壳102可能需要相对于可拆卸管较少的维护。外壳102可以包括金属、玻璃和/或其它合适材料。在一些实施方案中，外壳102与真空壁103之间的容积可以是填充油的。

X射线组件100包括位于真空罩壳104内的阴极106和阳极114。X射线组件100可以包括绝缘体108，绝缘体位于与阴极106相邻的位置。可选地或另外地，示例X射线组件100可以包括定位在阴极106的杆105上的绝缘体。在一些实施方案中，X射线组件100可以包括定位在绝缘体108与容器112之间的垫圈109。在一些实施方案中，容器112可以包括导电连接器110，导电连接器被连接到阴极106并且促进对阴极106的控制。可选地或另外地，容器112可以包括线缆连接。

在一些实施方案中，阴极106的面131可以相对于阴极106的杆105成角度。可选地或另外地，阴极的杆105可以包括弯曲部分。可选地或另外地，杆105可以相对于容器112成某个角度定位，并且绝缘体108可以包括成角度的开口以容纳杆105。阴极106可以包括高电压屏蔽件111。在一些实施方案中，高电压屏蔽件111中的开口可以按照阴极106的面107定向。或者，高电压屏蔽件111中的开口可以相对于阴极106的面107成某个角度定向。

阳极114可以选择性地围绕轴线117旋转。阳极114包括靶区域116，靶区域也可被描述为聚焦轨道。阳极114可以相对于阴极106而处在相对高的正电压。阴极106可以产生具有负电荷的电子流128，负电荷可以被吸引到带正电荷的阳极114。因此，例如，电子流128可行进到阳极114并且在聚焦区域118处撞击靶区域116。聚焦区域118可以与外壳102和真空壁103中的X射线窗口120相邻，使得通过电子流128撞击靶区域116而产生的X射线束122可以离开外壳102。

在一些实施方案中，阳极114和阴极106可以具有大于150千伏(kV)的电压差。在一些实施方案中，阳极114和阴极106可以具有大于225kV的电压差。在一些实施方案中，阳极114可以具有相对于阴极106的接地电压。或者，阴极106可以具有相对于阳极114的接地电压。或者，阴极106可以具有负电压，并且阳极114可以具有正电压，使得阴极106和阳极114呈现所要的电压差。

可使阳极114围绕轴线117旋转，使得聚焦区域118不会长时间地保持在靶区域116的同一区域中。在聚焦区域118处可以产生大量热量，并且旋转阳极114可以允许在相对相当长的时段内产生X射线束122而不损毁阳极114。相较固定阳极来说，针对给定功率输入，阳极114可以适应相对较小的聚焦区域118。因此，例如，针对给定功率输入，可相对于固定阳极来说改善分辨率。此外，针对给定聚焦区域大小，可以适应更高的功率输入，这可促进更高的X射线束122通量，以及因此例如相对于固定阳极更短的检查时间。另外，更大的连续功率密度可被引向阳极114的靶区域116，从而造成相对于固定阳极更高的耀度。

阳极114可以经由轴承结构130相对于外壳102可旋转地定位。轴承结构130可以包括液态金属轴承132。液态金属轴承132是流体动力轴承的形式。轴承结构130可以包括面向液态金属轴承132的一个或多个螺旋凹槽。阳极114可以被附接到转子134。转子134以及因此阳极114可由定子136促进旋转。转子134可以位于真空罩壳104内，并且定子136可以位于真空罩壳104外。液态金属轴承132可以呈现相对于滚珠轴承结构改善的寿命。

在一些实施方案中，轴承结构130可以充当阳极114与相对于外壳102定位的支撑轴137之间的接口。X射线组件100可以包括绝缘体138，绝缘体位于与支撑轴137相邻的位置。在一些实施方案中，绝缘体138可以包括具有比厚度大得多的直径的陶瓷。

在一些实施方案中，X射线组件100可以包括位于绝缘体138与容器140之间的垫圈139。在一些实施方案中，容器140可以包括冷却流体输入端142和/或冷却流体输出端144以用于使冷却剂循环通过支撑轴137的冷却剂路径145。在一些实施方案中，容器140可以包括线缆，线缆具有与线缆集成的冷却流体输入端142和/或冷却流体输出端144。

使冷却剂循环通过冷却剂路径145可以从支撑轴137、液态金属轴承132和阳极114移走热量。因此，例如，在X射线束122的产生中产生的热量和/或经由轴承结构130中经历的摩擦而产生的热量可以经由循环通过冷却剂路径145的冷却剂从X射线组件100移走，冷却剂可以经由冷却流体输入端142进入并且可以经由冷却流体输出端144离开。

阴极106可以在平行于轴线117的方向上偏离127聚焦区域118。此外，阴极106可以在垂直于轴线117的方向上偏离129聚焦区域118。偏离129可以阻止在阴极106与外壳102之间的电弧放电，外壳可以具有与阴极106不同的电压差。例如，阴极106可以具有相对大的负电压，并且外壳102可以具有相对接近电接地的电压。因此，例如，偏离129可以促成将外壳102成形为相对紧凑的形状和/或大小。

可选地或另外地，阴极106可以被定位成使得电子流124沿着相对于虚拟线125倾斜地定向的路径行进到聚焦区域118，虚拟线被定位成与聚焦区域118的中心和X射线窗口120的中心相交。换句话说，电子流124可以沿着具有相对于X射线束122的中心射线和/或轴线117的倾斜定向的路径行进到聚焦区域118。

X射线组件100可以包括绝缘体124。在一些实施方案中，孔隙结构124可以促进电子流128行进到聚焦区域118而不是行进到阳极114的相对更靠近的部分。在一些实施方案中，孔隙结构124可以由铜形成。

孔隙结构124限定位于阴极106与聚焦区域118之间的孔隙126。在一些实施方案中，孔隙结构124可以包括绝缘体以阻止阴极106与孔隙结构124之间的电弧放电和/或阻止孔隙结构124影响电子流128的路径。孔隙结构124可以限定孔隙126，使得孔隙126产生高电压场，高电压场倾向于使电子流128从阴极106以相对于阳极114的轴线117的倾斜路径流动。

在一些实施方案中，孔隙结构124可以包括基本上垂直于阳极114的轴线117的壁。或者，孔隙结构124可以包括相对于阳极114的轴线117成角度定位的壁。在一些实施方案中，孔隙结构124可以限定相对平坦的孔隙126。

孔隙结构124可以收集从阳极114反向散射的电子。在一些实施方案中，孔隙结构124可以被配置成耗散热量。例如，冷却通道可以形成在孔隙结构124中，并且在一些实施方案中，冷却剂可以循环通过冷却通道。孔隙结构124可以促成在阴极106周围的相对均匀的高电压场。

在一些实施方案中，X射线组件100可以包括在聚焦区域118与外壳102之间的相对短的距离131。因此，例如，X射线束122可以在相对短的距离131内到达无外壳102的区域。相对短的距离131可以容纳要放置得相对靠近X射线束122的源(例如，聚焦区域118)的物体。举例来说，相对于常规的X射线组件，X射线组件100在X射线强度、分辨能力和/或效率上可呈现出增加。

在一些实施方案中，靶区域116可以具有相对于阳极114的面115的相对较大的角度。在一些实施方案中，X射线窗口120的大小可以与靶区域116相对于阳极114的面115的角度相关。靶区域116的相对较大的角度可以促进在阳极114处相对较少的X射线衰减。在一些实施方案中，靶区域116可以具有相对于阳极114的面115成20度或更大的角度。

靶区域116相对于阳极114的面115的相对较大的角度可以促进相对较小的聚焦区域118和在聚焦区域118处产生的相对较高的温度。因此，例如，在聚焦区域118处产生的温度可以促进相对于具有相对较小的角度的靶区域116的相对较低的功率限制。此外，在由X射线束122照射的区域上，针对相对均匀的分辨率，投射的聚焦区域大小可以是相对均匀的。

图2示出了示例X射线组件200的横截面。X射线组件200可大体上对应于图1的示例X射线组件100，但是可以包括可选孔隙结构202，可选孔隙结构限定孔隙204。孔隙结构202可以促进电子流128通向聚焦区域118而不通向阳极114的相对更靠近的部分。孔隙结构202的形状还可阻止阴极106和外壳102之间的电弧放电。孔隙结构202可以包括楔形横截面。或者，孔隙结构202可以包括其它形状，包括基本上恒定的厚度的横截面、凸形横截面、凹形横截面等等。例如，孔隙结构202可以包括凹形横截面，所述凹形横截面被定向为使得孔隙结构202的凹形形状面对阴极106。

在一些实施方案中，孔隙结构202可以限定相对圆形的孔隙204。相对圆形的孔隙204的中心线可以不平行于阳极114的轴线117延行。例如，图2中所示的孔隙204的中心线可以大致上平行于电子流128的一般方向延行。或者，孔隙结构202可以限定非圆形的孔隙。孔隙204的纵向线可以不平行于阳极114的轴线117延行。

图3示出了示例X射线组件300的横截面。X射线组件300可以包括外壳302、真空壁303、真空罩壳304、阴极306、绝缘体308、阳极310、靶区域312、聚焦区域314、X射线束318、电子流324、轴承结构326、液态金属轴承328、转子330、定子332、支撑轴334和/或冷却剂通路336，它们大体上分别地对应于图1的外壳102、真空壁103、真空罩壳104、阴极106、绝缘体108、阳极114、靶区域116、聚焦区域118、X射线窗口120、X射线束122、电子流128、轴承结构130、液态金属轴承132、转子134、定子136、轴137和/或冷却剂通路145。

X射线组件300可以包括阴极聚焦结构320，阴极聚焦结构限定孔隙322，孔隙的大小和形状被设定为促进电子流324行进到阳极310的靶区域312。另外，孔隙结构320可以阻止电子流324行进到外壳302。

在一些实施方案中，阴极306可以具有等于或小于-225kV的电压，并且阳极310可以具有相对于阴极306的接地电压。在一些实施方案中，阴极306可以具有在-225kV与-300kV之间的电压。或者，阴极306和阳极310可以具有不同电压，使得阴极306与阳极310之间的电压差大于150kV。

图4示出了示例X射线组件400的横截面。X射线组件400可以包括真空壁402、真空罩壳404、阴极406、绝缘体408、阳极410、靶区域412、聚焦区域414、X射线束418、电子流424、轴承结构426、液态金属轴承428、转子430、定子432和/或冷却剂通路436，它们大体上分别地对应于图1的真空壁103、真空罩壳104、阴极106、绝缘体108、阳极114、靶区域116、聚焦区域118、X射线窗口120、X射线束122、电子流128、轴承结构130、液态金属轴承132、转子134、定子136和/或冷却剂通路145。

阴极406可以与轴承结构426位于阳极410的同一侧X射线组件400可以包括孔隙结构420，孔隙结构限定孔隙422，孔隙的大小和形状被设定为促进电子流424行进到阳极410的靶区域412。另外，孔隙结构420可以阻止电子流424行进到真空壁402。

在一些实施方案中，阴极406可以具有等于或小于-225kV的电压，并且阳极410可以具有相对于阴极406的接地电压。或者，阴极406和阳极410可以具有不同电压，使得阴极406与阳极410之间的电压差大于150kV。

图5示出了示例X射线组件500的横截面。在一些实施方案中，X射线组件500可以在相对高的电压(诸如高于150千伏或高于225千伏的电压)下操作。X射线组件500包括限定真空罩壳504的真空壁502。

X射线组件500可以包括阴极506、绝缘体508、X射线窗口516、X射线束518、电子流524、虚拟线528和聚焦区域514与真空壁502之间的距离526，它们大体上分别地对应于图1的阴极106、绝缘体108、X射线窗口120、X射线束122、电子流128、虚拟线125和聚焦区域118与外壳102之间的距离131。X射线组件500可以包括阳极510、靶区域512和聚焦区域514。阳极510可以是固定阳极，其可以在X射线组件500的操作期间相对于真空壁502和阴极506保持在适当位置。在一些实施方案中，真空壁502可以具有近似圆柱形形状。任选地，阴极506可以基本上平行于真空壁502的圆柱形形状的轴线定位。

X射线组件的阴极506可以被定位成使得电子流524沿着相对于虚拟线528倾斜地定向的路径而行进到聚焦区域514，虚拟线被定位成与聚焦区域514的中心和X射线窗口516的中心相交。换句话说，电子流518可以沿着具有相对于X射线束518的中心射线倾斜的定向的路径而行进到聚焦区域514。

图6示出了示例X射线组件600的横截面。在一些实施方案中，X射线组件600可以在相对高的电压(诸如高于150千伏或高于225千伏的电压)下操作。X射线组件600可以包括真空壁602、真空罩壳604、阴极606、绝缘体608、阳极610、靶区域612、聚焦区域614、X射线窗口616、X射线束618、电子流624、虚拟线628和聚焦区域614与真空壁602之间的距离626，它们大体上分别地对应于图5的真空壁502、真空罩壳504、阴极506、绝缘体508、阳极510、靶区域512、聚焦区域514、X射线窗口516、X射线束518、电子流524、虚拟线528和聚焦区域514与真空壁502之间的距离526。在一些实施方案中，真空壁602可以具有近似圆柱形形状。任选地，阴极606可以基本上平行于真空壁602的圆柱形形状的轴线定位。

X射线组件600可以包括绝缘体620。在一些实施方案中，绝缘体620可以阻止阴极与真空壁602之间的电弧放电。可选地或另外地，绝缘体620可以促进电子流624行进到聚焦区域616。

X射线组件的阴极606可以被定位成使得电子流624沿着相对于虚拟线628倾斜地定向的路径而行进到聚焦区域614，虚拟线被定位成与聚焦区域614的中心和X射线窗口616的中心相交。换句话说，电子流618可以沿着具有相对于X射线束614的中心射线倾斜的定向的路径而行进到聚焦区域618。

图7示出了示例X射线组件700的横截面。在一些实施方案中，X射线组件700可以在相对高的电压(诸如高于150千伏或高于225千伏的电压)下操作。

X射线组件700可以包括真空壁702、真空罩壳704、阴极706、绝缘体708、X射线窗口716、X射线束718、电子流724、虚拟线728和聚焦区域714与真空壁702之间的距离726，它们大体上分别地对应于图5的真空壁502、真空罩壳504、阴极506、绝缘体508、阳极510、靶区域512、聚焦区域514、X射线窗口516、X射线束518、电子流524、虚拟线528和聚焦区域514与真空壁502之间的距离526。X射线组件700可以包括绝缘体720，绝缘体大体上对应于图6的绝缘体620。

在一些实施方案中，真空壁702可以具有近似圆锥形或截锥形形状。任选地，阴极706和/或电子流724可以基本上平行于真空壁702的圆锥形或截锥形形状的轴线定位。

X射线组件的阴极706可以被定位成使得电子流724沿着相对于虚拟线728倾斜地定向的路径而行进到聚焦区域714，虚拟线被定位成与聚焦区域714的中心和X射线窗口716的中心相交。换句话说，电子流718可以沿着具有相对于X射线束714的中心射线倾斜的定向的路径而行进到聚焦区域718。

本发明可以在不脱离其精神或基本特征的情况下以其它特定形式来实施。所描述的实施方案在所有方面都被认为是仅是说明性的而非限制性的。本发明的范围因此是由随附权利要求指示，而非是由前述描述指示。落在权利要求的等效物的意义和范围内的所有改变将涵盖于它们的范围内。

Claims (20)

1.一种X射线组件，所述X射线组件包括：

真空壁，所述真空壁包括X射线窗口，所述真空壁限定真空罩壳；

阳极，所述阳极位于所述真空罩壳内，所述阳极包括靶区域；

阴极，所述阴极位于所述真空罩壳内，所述阴极被配置成产生电子流来行进到位于所述阳极的所述靶区域处的聚焦区域，所述阴极被定位成使得所述电子流沿着相对于某虚拟线的倾斜路径行进，所述虚拟线被定位成与所述聚焦区域的中心和所述X射线窗口的中心相交。

2.如权利要求1所述的X射线组件，其中所述阳极和所述阴极被配置成具有高于150千伏的电压差。

3.如权利要求1所述的X射线组件，其中所述阳极和所述阴极被配置成具有高于225千伏的电压差。

4.如权利要求1所述的X射线组件，其中所述阴极相对于被定位成与所述聚焦区域的所述中心和所述X射线窗口的所述中心相交的所述虚拟线倾斜地成角度。

5.如权利要求1所述的X射线组件，所述X射线组件还包括轴承结构，所述轴承结构被配置成使所述阳极围绕轴线相对于所述真空壁旋转地定位。

6.如权利要求5所述的X射线组件，其中所述轴承结构包括液态金属轴承。

7.如权利要求1所述的X射线组件，所述X射线组件还包括孔隙结构，所述孔隙结构限定位于所述阴极与所述聚焦区域之间的孔隙。

8.如权利要求7所述的X射线组件，其中所述孔隙结构包括基本上垂直于所述阳极的所述轴线的壁。

9.一种X射线组件，所述X射线组件包括：

真空壁，所述真空壁限定真空罩壳，所述真空壁包括X射线窗口；

阳极，所述阳极位于所述真空罩壳内，所述阳极包括靶区域，并且所述阳极经由包括液态金属轴承的轴承结构围绕轴线相对于所述真空壁旋转地定位；

阴极，所述阴极位于所述真空罩壳内，所述阴极被配置成产生电子流来行进到位于所述阳极的所述靶区域处的聚焦区域，所述聚焦区域与所述真空壁的所述X射线窗口相邻，所述阴极在平行于所述阳极的所述轴线的方向上和在垂直于所述阳极的所述轴线的方向上偏离所述聚焦区域；以及

孔隙结构，所述孔隙结构限定位于所述阴极与所述聚焦区域之间的孔隙。

10.如权利要求9所述的X射线组件，其中所述阴极的面朝所述聚焦区域成角度。

11.如权利要求9所述的X射线组件，所述X射线组件还包括绝缘体，所述绝缘体位于与所述阴极相邻处。

12.如权利要求9所述的X射线组件，其中所述阳极和所述阴极被配置成具有高于150千伏的电压差。

13.如权利要求9所述的X射线组件，其中所述阳极具有正电压，所述阴极具有负电压，并且所述真空壁是接地的。

14.如权利要求9所述的X射线组件，其中所述阳极是接地的。

15.如权利要求9所述的X射线组件，其中所述阴极是接地的。

16.如权利要求9所述的X射线组件，其中所述孔隙结构包括基本上垂直于所述阳极的所述轴线的壁。

17.如权利要求9所述的X射线组件，其中所述孔隙结构包括可变厚度。

18.如权利要求17所述的X射线组件，其中所述结构的相对较厚部分位于比所述结构的相对较薄部分相对更靠近所述聚焦区域的位置。

19.如权利要求9所述的X射线组件，所述轴承结构还包括冷却通路，所述冷却通路位于所述轴承结构的轴中。

20.一种工业用的密封X射线组件，所述工业用的密封X射线组件包括：

真空壁，所述真空壁包括X射线窗口，所述真空壁限定真空罩壳；

阳极，所述阳极包括靶区域；

轴承结构，所述轴承结构包括液态金属轴承，所述轴承结构被配置成使所述阳极相对于所述真空壁旋转地定位；以及

阴极，所述阴极位于所述真空罩壳内，所述阴极被配置成产生电子流来行进到位于所述阳极的所述靶区域处的聚焦区域，所述聚焦区域与所述真空壁的所述X射线窗口相邻，

其中所述阴极和所述阳极被配置成具有大于150千伏的电压差。