CN114303220A - X射线源装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种X射线源装置及其控制方法，所述装置包括：发射器，形成在阴极电极的上表面上用于电子发射；阳极电极，被形成为与阴极电极间隔开预定距离；栅极电极，位于发射器与阳极电极之间且通过将由一个或多个层构成的石墨烯(graphene)薄膜转移到具有穿过金属电极形成的一个或多个开口的金属电极上而形成；聚焦透镜，位于栅极电极与阳极电极之间且将从发射器以电子方式发射的电子束聚焦到阳极电极；以及控制模块，对发射器及栅极电极实行2维矩阵控制，以调节对象上的每一位置的X射线剂量，其中发射器在第一方向上以阵列形式布置；栅极电极在第二方向上以阵列形式布置；第一方向与第二方向彼此垂直交叉；且控制模块根据阵列布置的范围确定X射线剂量。
Description
技术领域
本公开涉及一种X射线源设备及一种X射线源设备的控制方法，在X射线源设备中，阴极电极及栅极电极以阵列形式布置以实现矩阵控制，且因此，可根据对象上的位置来控制剂量。
背景技术
X射线源的特性由X射线的剂量、能量及焦点决定。为了获得医疗或工业检查所要求的X射线源，需要高亮度及大电流的电子发射器。在这种情况下，亮度被测量作为电子发射器的特性，且当高密度电子在特定方向上发射时，亮度增加。
一般来说，冷阴极X射线源通过向栅极电极施加电压来吸引来自碳纳米管电子发射器的电子束，且然后通过聚焦电极将电子束聚焦成高密度且将电子束感应到阳极电极。此外，如果在阴极电极与阳极电极之间施加高电压，则电子朝向阳极电极加速且与阳极电极碰撞，且因此从阳极电极产生X射线。
传统的X射线源通过热离子发射进行操作且使用反射阳极电极。因此，X射线是从点光源在径向上发射。因此，难以控制X射线剂量，且X射线的强度是不均匀的。
此外，在传统的冷阴极电子发射器中，碳纳米管，即CNT，已主要用作电子发射器的材料。已通过将CNT与导电有机材料混合成膏状物来制造电子发射器。在制造CNT膏电子发射器时，用作场发射器的CNT可被不想要的有机材料污染，且很难实现CNT的垂直取向。此外，CNT膏电子发射器在场发射期间产生由有机材料引起的气体，且因此，装置中的真空水平降低，此可能引起严重的问题，例如场发射效率急剧降低及场电子发射器的寿命缩短。
此外，在传统的X射线源中，已使用基于热离子发射的点光源，且因此，难以控制X射线剂量。另外，X射线是在径向上产生的，且因此，X射线的能量是不均匀的。此外，与阳极电极碰撞的电子束具有大的大小的焦点，且因此，在提高X射线图像的分辨率方面存在限制。
发明内容
发明所要解决的问题
本公开的示例性实施例提供一种X射线源设备及一种X射线源设备的控制方法，在X射线源设备中，使用CNT薄膜、石墨烯(graphene)薄膜或纳米碳薄膜形成发射器以增加场发射效率，使用透射型阳极以使得能够将X射线以表面光源的形式发射到对象，且通过矩阵控制来驱动从发射器产生的电子束以针对对象上的每一位置以最佳剂量照射X射线。
然而，本公开要解决的问题并不限于上述问题。本公开可能还需要解决其他问题。
解决问题的技术手段
作为解决上述问题的技术手段，向对象发射X射线的X射线源设备包括：发射器，形成在阴极电极的上表面上以发射电子；阳极电极，布置在距所述阴极电极预定距离处；栅极电极，位于所述发射器与所述阳极电极之间且通过将石墨烯薄膜转移在具有至少一个或多个开口的金属电极上而形成；聚焦透镜，位于所述栅极电极与所述阳极电极之间且被配置成将从所述发射器发射的电子束聚焦在所述阳极电极上；以及控制模块，被配置成通过对所述发射器及所述栅极电极实行二维矩阵控制来调节所述对象上的每一位置的所述X射线剂量。在本文中，所述发射器在第一方向上以阵列形式布置，所述栅极电极在第二方向上以阵列形式布置，所述第一方向与所述第二方向彼此垂直，且所述控制模块根据所述阵列的所述大小确定所述X射线剂量。
根据本公开的另一方面，一种X射线源设备的控制方法包括：通过对以阵列形式布置的发射器及栅极电极实行二维矩阵控制来调节对象上的每一位置的X射线剂量，所述X射线源设备向对象发射X射线，且在所述X射线源设备中，发射器在第一方向上以阵列形式布置在阴极电极的上表面上且栅极电极在垂直于所述第一方向的第二方向上以阵列形式布置在所述发射器与阳极电极之间。在本文中，所述对象上的每一位置的所述X射线剂量是根据所述阵列的所述大小来确定。
发明的效果
根据本公开，可对阴极电极及栅极电极实行二维矩阵控制，且因此，可针对对象上的每一位置以最佳剂量照射X射线。因此，可抑制比对象所需多的X射线的照射。另外，可获得高分辨率及高品质的X射线图像。
这样一来，根据本公开，二维矩阵控制使得控制X射线的剂量变得容易，且使得可向对象均匀地照射X射线。因此，可制造对电子束的焦点的大小依赖性较小的高分辨率表面X射线源。
此外，根据本公开，通过真空过滤仅使用CNT材料而不包含有机材料来制作CNT薄膜，且然后将CNT薄膜处理成点形状或线形状以制造发射器，或者使用石墨烯薄膜或纳米碳薄膜来形成发射器。然后，以阵列形式布置发射器且将发射器用作冷阴极电子发射器。因此，可产生各种大小的点电子束或表面电子束。另外，可调节要发射的电流的幅值。此外，可制造具有高透射率及高密度的电子束的X射线源。
在本公开中，CNT薄膜用于发射器，而不是CNT膏冷阴极电子发射器。因此，作为纳米材料的CNT薄膜中的高结合力以及CNT发射器与阴极电极之间的高的电气/机械黏合力可在不使用包含有机材料的膏状物或其他粘合剂的条件下实现。据以，可克服由有机材料引起的真空度降低。此外，可制造具有高的场发射效率及优异的寿命的X射线源。
附图说明
图1是示出根据本公开示例性实施例的X射线源设备的图。
图2是示出根据本公开示例性实施例的能够实行二维矩阵控制的X射线源设备的图。
图3是示出根据本公开示例性实施例的X射线源设备的控制方法的流程图。
图4是示出形成图3中所示的CNT发射器的方法的流程图。
图5是示出通过图4中所示的方法在其中包括CNT网络的CNT薄膜的图。
图6是示出通过图4中所示的方法被处理成多边形形状的CNT薄膜的图。
图7是示出通过图4中所示的方法被处理成点形状或表面形状的CNT发射器的各种实例的图。
图8是示出通过图7中所示的方法形成的CNT发射器阵列的布置的图。
图9是示出形成图3中所示的栅极电极的方法的流程图。
图10是被提供来阐释如图9中所示的将石墨烯薄膜转移在金属电极上的工艺的图。
图11是示出通过图9中所示的方法以阵列形式布置的栅极电极的实例的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细阐述本公开的实施例，使得本公开可由所属领域中的普通技术人员容易地实施。然而，应注意，本公开并不限于所述实施例，而是可以各种其他方式实施。在附图中，为了阐释的简单而省略与说明无关的部件，且在整个文件中，相同的参考编号表示相同的部件。
在整个文件中，用于指示一个元件到另一元件的连接或耦合的用语“连接到”或“耦合到”包括一个元件“直接连接或耦合到”另一元件的情况及一个元件通过再一元件“电连接或耦合到”另一元件的情况二者。此外，应理解，在文件中使用的用语“包括或包含”意指除非上下文另有规定，否则除了所阐述的组件、步骤、操作和/或元件之外，不排除一个或多个其他组件、步骤、操作和/或元件的存在或添加，并且不旨在排除一个或多个其他特征、数目、步骤、操作、组件、部件或其组合可能存在或可能被添加的可能性。
在整个文件中，用语“单元(unit)”或“模块”包括由硬件或软件实施的单元及由硬件及软件二者实施的单元。一个单元可由两件或更多件硬件实施，且两个或更多个单元可由一件硬件实施。
将参照附图详细阐述本公开的示例性实施例。
图1是示出根据本公开示例性实施例的X射线源设备的图，且图2是示出根据本公开示例性实施例的能够实行二维矩阵控制的X射线源设备的图。
参照图1及图2，被配置成向对象发射X射线的X射线源设备(100)包括阴极电极(101)、发射器(110)、阳极电极(120)、栅极电极(130)、聚焦透镜(140)及电子束准直器(150)。
阴极电极(101)、阳极电极(120)及栅极电极(130)可连接到外部电源(未示出)以施加电场。举例来说，阴极电极(101)可连接到负电压源或正电压源，且阳极电极(120)及栅极电极(130)可连接到以下电压源：所述电压源可施加比连接到阴极电极(101)的电压源的电势高的电势。
发射器(110)形成在阴极电极(101)上且用作发射电子的冷阴极电子发射器。也就是说，发射器(110)可使用由施加到阴极电极(101)、阳极电极(120)及栅极电极(130)的电压形成的电场来发射电子。使用碳纳米管(Carbon Nano Tube)，即CNT薄膜制造的发射器(110)可通过将CNT薄膜处理成点形状或线形状而发射点电子束或表面电子束。
在本文中，发射器(110)使用CNT薄膜来提供低的阈值场及高的场发射电流密度，但是也可使用石墨烯薄膜或纳米碳薄膜(例如纳米石墨薄膜等)代替CNT薄膜以形成具有高的场发射性质的发射器。
阳极电极(120)在电子束的发射方向上以预定距离远离阴极电极(101)设置。
栅极电极(130)位于发射器(110)与阳极电极(120)之间且远离发射器(110)设置且设置在发射器(110)上方。栅极电极(130)是通过将包括至少一个或多个层的石墨烯(graphene)薄膜转移在具有至少一个或多个开口的金属电极的上部部分上而形成。
此外，栅极电极(130)可通过以下方式形成：使用具有孔的金属板或多边形金属网(mesh)作为金属电极，在金属电极上贴合石墨烯薄膜，或者将至少一个石墨烯薄膜插入在两个金属电极之间。
在本文中，发射器(110)及栅极电极(130)可阵列形式布置。举例来说，彼此平行间隔开的所述多个发射器(110)在第一方向上以相等的距离以阵列形式平行布置，且栅极电极(130)在第二方向上以相等的距离以阵列形式平行布置，且第一方向与第二方向可彼此垂直。
聚焦透镜(140)位于栅极电极(130)与阳极电极(120)之间且将从发射器(110)发射的电子束聚焦在阳极电极(120)上。
电子束准直器(150)位于聚焦透镜(140)与阳极电极(120)之间且使得穿过聚焦透镜(140)的电子束能够直线前进且聚焦在阳极电极(120)上。电子束准直器(150)可改善穿过聚焦透镜(140)的电子束的线性度。
同时，如图2中所示，X射线源设备(100)通过控制模块(160)对以阵列形式布置的发射器(110)及栅极电极(130)实行二维矩阵控制。在本文中，二维矩阵控制针对每一位置调节发射器(110)与栅极电极(130)之间的电压电平，且因此调节每一身体部位的电子束产生密度。由于阳极电极(120)所产生的X射线的密度随着电子束密度改变而改变，因此二维矩阵控制使得可根据每一身体部位的骨厚度来调节X射线的密度。
控制模块(160)将X射线剂量调节成适合对象(200)上的每一位置，从而产生X射线。X射线源的大小可根据阵列的大小来调节，且因此，可实施大范围X射线源。
同时，控制模块(160)可收集对象(200)的特性信息(例如性别、年龄、身体信息及类似信息)，且基于所收集的对象(200)的特性信息而根据要成像的区域、骨位置、骨厚度等来局部指定关于X射线剂量的发射信息。
举例来说，由于每一用户的骨位置或骨厚度分布不同，因此据以设定适当的局部X射线剂量。为此，控制模块(160)收集对象(200)的特性信息(例如性别、年龄、身体信息(身高、体重、体型等)及类似信息)或用于识别每一对象的附加信息及每一对象(200)的解剖信息(例如骨位置或骨厚度)，并且分别对它们进行匹配。如果使用对象(200)的特性信息，则可仅基于对象(200)的特性信息(例如性别、年龄、身体信息及类似信息)来估计解剖信息(例如骨位置或骨厚度)，且然后，可基于所估计的解剖信息(例如骨位置或骨厚度)来确定关于每一位置的适当X射线剂量的发射信息。
当确定关于每一位置的X射线剂量的发射信息时，控制模块(160)对发射器(110)及栅极电极(130)实行二维矩阵控制，以对X射线源设备(100)实行寻址且调节将分别施加到阴极电极(101)及栅极电极(130)的电压电平，以针对每一位置调节来自发射器(110)的X射线剂量。
在本文中，被配置成支持通信、自动控制、数据处理、图像数据处理等的智能装置的控制模块(160)可包括其中可安装及执行用户期望的多个应用程序(即，应用)的各种手持(Handheld)无线通信装置(例如智能手机(smartphone)及平板个人电脑)，或者可包括可经由网络存取另一装置或服务器的有线通信装置(例如个人电脑)。
这样一来，在X射线源设备(100)中，以阵列形式布置在阴极电极(101)上的发射器(110)、以阵列形式布置的栅极电极(130)、聚焦透镜(140)、电子束准直器(150)及阳极电极(120)依序放置且真空封装在由玻璃材料、陶瓷材料或金属材料中的任一者制成的真空容器内，以实施冷阴极X射线源，所述冷阴极X射线源照射针对对象(200)上的每一位置优化的X射线。
图3是示出根据本公开示例性实施例的X射线源设备的控制方法的流程图。
参照图3，X射线源设备的控制方法是通过对以阵列形式布置的发射器及栅极电极实行二维矩阵控制，针对对象上的每一位置产生具有经调节剂量的X射线。
为此，当通过真空过滤在阴极电极的上表面上形成不包含有机材料的发射器以发射电子(S110)时，X射线源设备在第一方向上以阵列形式布置发射器。在本文中，不仅可使用利用CNT薄膜制造的CNT发射器，还可使用利用石墨烯薄膜或纳米碳薄膜中的任一者形成的发射器。
以预定距离远离阴极电极形成阳极电极(S120)，且使用包括至少一个或多个层的石墨烯薄膜在垂直于第一方向的第二方向上在发射器与阳极电极之间形成栅极电极(S130)。在本文中，通过在铍金属板上沉积钨薄膜而将阳极电极制造成透射型。所制造的透射型阳极电极可产生表面X射线。
设置在栅极电极与阳极电极之间的聚焦透镜将从发射器发射的电子束聚焦在阳极电极上(S140)，且在聚焦透镜与阳极电极之间进一步设置电子束准直器，以改善通过聚焦透镜的电子束的线性度(S150)。在本文中，聚焦透镜可被制造成孔形状或者可通过将一个或多个石墨烯层转移在透镜上来制造。此外，可使用一个或两个聚焦透镜。
X射线源设备包括以阵列形式布置成彼此垂直交叉的发射器与栅极电极，且发射器及栅极电极可分别是大的大小的发射器及大的大小的栅极电极，可对发射器及栅极电极实行二维矩阵控制。
X射线源设备收集对象的特性信息(例如性别、年龄、身体信息及类似信息)，且基于所收集的对象的特性信息，根据要成像的区域、骨位置、骨厚度及类似信息来局部指定关于X射线剂量的发射信息，且然后输出发射信息(S160)。也就是说，当确定关于每一位置的X射线剂量的发射信息时，X射线源设备对以阵列形式布置的发射器及栅极电极实行二维矩阵控制以实行寻址，调节将分别施加到阴极电极及栅极电极的电压电平以针对每一位置调节来自发射器的X射线剂量，且发射X射线(S170)。
图4是示出形成图3中所示的CNT发射器的方法的流程图，图5是示出通过图4中所示的方法在其中包括CNT网络的CNT薄膜的图，且图6是示出通过图4中所示的方法被处理成多边形形状的CNT薄膜的图。图7是示出通过图4中所示的方法被处理成点形状或表面形状的CNT发射器的各种实例的图，且图8是示出通过图7中所示的方法形成的CNT发射器阵列的布置的图。
参照图4到图8，通过将200mg的十二烷基硫酸钠(Sodium Dodecyl Sulfate，SDS)及4mg的单壁碳纳米管(Single-Walled Carbon NanoTube)分散在200ml的蒸馏水(DIwater)中来制备CNT发射器(110)的CNT分散水溶液(S410)。在进行超声工艺达65分钟(S420)及进行离心工艺达40分钟(S430)之后，通过阳极氧化铝隔膜(AAO membrane)过滤CNT分散水溶液，仅允许DI水通过。然后，使CNT保持未被过滤且沉积在AAO隔膜上(S440)。
如图5中所示，AAO上未被过滤的CNT通过范德华力相互强烈缠结。然后，当AAO隔膜溶解在氢氧化钠(NaOH)溶液中时，制备其中包括CNT网络的CNT薄膜(S450)。在这种情况下，通过致密化工艺，将CNT薄膜浸入异丙醇溶液(IPA)中，且然后进行干燥以使CNT彼此更加缠结。在致密化工艺之后，扫描电子显微镜图像示出CNT薄膜(111)的表面具有致密缠结的CNT网络。
如图6中所示，将CNT薄膜(111)切割成多边形形状(例如三角形或四边形)且压制成平板以制造电子发射器，且在阴极电极(101)的上表面上形成CNT发射器(110)(S460)。在本文中，对CNT发射器(110)实行碳化工艺以更稳定地进行操作。当将有机聚合物材料(即碳基材料)涂布在CNT薄膜(111)上且通过碳化工艺在真空中以高温对有机聚合物材料(即碳基材料)进行退火时，将碳基材料插入到CNT网络中的CNT之间的空的空间中。通过此工艺，CNT之间的结合力可进一步增加。
如图7中所示，根据切割方法，CNT薄膜可被制造成点形状CNT发射器(110)或线形状CNT发射器(110)。如果CNT薄膜(111)被切割成扇形或三角形形状，则切割部分的上部部分可会聚在一点(Point)上，且如果CNT薄膜(111)被切割成四边形形状，则切割部分的上部部分可会聚在一条线(Line)上。
此外，如图8中所示，如果将多个CNT薄膜(111)处理成点形状或线形状，且然后插入在阴极电极(101)中以形成以阵列形式布置的CNT发射器(110)，则CNT发射器可根据CNT薄膜的切割方法产生各种大小的点或二维电子束。
图9是示出图3中所示的形成栅极电极的方法的流程图，图10是被提供来阐释如图9中所示的将石墨烯薄膜转移在金属电极上的工艺的图，且图11是示出通过图9中所示的方法以阵列形式布置的栅极电极的实例的图。
参照图9到图11，形成栅极电极的方法包括通过热化学气相沉积(chemical vapordeposition)在铜箔上合成石墨烯且使用旋转涂布机(Spin coater)在石墨烯上涂布聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)(①)。
然后，使用铜刻蚀溶液来刻蚀铜箔(②)，随后使用DI水进行清洗以移除剩余的铜箔(③)。通过多次重复此工艺，制备包括层压的多个层的石墨烯薄膜。然后，如图10中所示，将包括一个或多个层的石墨烯薄膜转移到金属电极上(④、⑤、⑥、⑦)。在这种情况下，金属电极可为具有圆孔的金属板或具有四边形形状、圆形形状或六边形形状的金属网。
将石墨烯薄膜(131)转移到金属电极上且然后浸入丙酮溶液中并进行干燥以移除剩余在石墨烯薄膜(131)上的PMMA且在10-5托或低于10-5托的真空气氛中以300℃进行退火以制造上面稳定地转移石墨烯薄膜的栅极电极(130)(⑧、⑨)。此外，如图11中所示，以阵列形式布置的栅极电极(130)可被制造成大的大小的栅极电极(其中可实行二维矩阵控制)。在本文中，可通过将包括一个或多个层的石墨烯薄膜插入在两个金属电极之间来制造栅极电极。
使用包括至少一个层的石墨烯薄膜制造的栅极电极可均匀地施加电场，且因此，可改善电子束的线性度。此外，石墨烯是原子尺度网，且因此，可提高电子束的传输效率。此外，由于石墨烯具有非常高的传热效率，由电子束的碰撞引起的热量可被有效地分散，且因此，可改善栅极电极的热稳定性。
同时，类似于栅极电极，可通过将包括一个或多个层的石墨烯转移到金属板或金属网上或者将至少一个石墨烯薄膜插入到两个聚焦透镜中来制造聚焦透镜。
如上所述，根据本公开示例性实施例的X射线源设备及其控制方法使用利用CNT薄膜的冷阴极电子发射器且可通过透射型阳极电极向对象照射具有二维区域的X射线，且通过矩阵控制驱动由CNT发射器产生的电子束，以针对对象上的每一位置以最佳剂量照射X射线。
根据本公开示例性实施例的上述X射线源设备的制作方法及由X射线源设备实施的矩阵控制方法可实施在存储介质中，存储介质包括可由计算机执行的指令代码，例如由计算机执行的程序模块。存储介质包括计算机可读介质，且计算机可读介质可为可由计算机存取的任何可用介质且包括所有易失性/非易失性及可移动/不可移动介质。此外，计算机可读介质可包括所有计算机存储介质。计算机存储介质包括所有易失性/非易失性及可移动/不可移动介质，所述所有易失性/非易失性及可移动/不可移动介质通过用于存储例如计算机可读指令代码、数据结构、程序模块或其他数据等信息的特定方法或技术来实施。
出于例示的目的而提供本公开的以上说明，且所属领域中的普通技术人员将理解，在不改变本公开的技术概念及基本特征的条件下，可进行各种改变及修改。因此，明显的是，上述实施例在所有方面均为例示性的且不限制本公开。举例来说，被阐述为具有单一类型的每一组件可以分布式方式实施。同样，被阐述为分布式的组件可以组合方式实施。
此外，已关于特定实施例阐释本公开的方法及系统，但是它们的组件或它们的操作的一部分或全部可使用具有通用硬件架构的计算机系统来实施。
本公开的范围由以上权利要求界定，而不是由实施例的详细说明界定。应理解，根据权利要求及其等同范围的含义及范围构思的所有修改及实施例均包括在本公开的范围内。
Claims (19)
1.一种向对象发射X射线的X射线源设备，包括：
发射器，形成在阴极电极的上表面上以发射电子；
阳极电极，布置在距所述阴极电极预定距离处；
栅极电极，位于所述发射器与所述阳极电极之间且通过将包括至少一个或多个层的石墨烯(graphene)薄膜转移在具有至少一个或多个开口的金属电极的上部部分上而形成；
聚焦透镜，位于所述栅极电极与所述阳极电极之间且被配置成将从所述发射器发射的电子束聚焦在所述阳极电极上；以及
控制模块，被配置成通过对所述发射器及所述栅极电极实行二维矩阵控制来调节所述对象上的每一位置的X射线剂量，
其中所述发射器在第一方向上以阵列形式布置，所述栅极电极在第二方向上以阵列形式布置，且所述第一方向与所述第二方向彼此垂直，且
所述控制模块根据所述阵列的大小确定所述X射线剂量。
2.根据权利要求1所述的X射线源设备，
其中所述控制模块实行二维矩阵控制，以调节所述发射器与所述栅极电极之间的电压电平，且因此调节每一身体部位的电子束产生密度。
3.根据权利要求1所述的X射线源设备，还包括：
电子束准直器(Electron Beam Collimator)，位于所述聚焦透镜与所述阳极电极之间，且使得穿过所述聚焦透镜的所述电子束能够直线前进且聚焦在所述阳极电极上。
4.根据权利要求1所述的X射线源设备，
其中所述发射器是使用通过真空过滤形成的碳纳米管薄膜来制造，且
所述碳纳米管薄膜是通过使用醇溶液的致密化工艺(Densification)或碳化工艺(Carbonization)而形成，在所述碳化工艺中，将有机聚合物材料涂布且然后在真空中以高温对所述有机聚合物材料进行退火。
5.根据权利要求4所述的X射线源设备，
其中所述发射器是通过将所述碳纳米管薄膜处理成点(point)形状或线(line)形状来制造，且
至少一个碳纳米管薄膜被切割成多边形形状，压制成平板，且然后插入在所述阴极电极中。
6.根据权利要求1所述的X射线源设备，
其中所述栅极电极是通过以下方式形成：使用具有孔的金属板或多边形金属网(mesh)作为金属电极，在所述金属电极上贴合石墨烯薄膜，或者将至少一个石墨烯薄膜插入在两个金属电极之间。
7.根据权利要求1所述的X射线源设备，
其中所述聚焦透镜被制造成孔形状或者通过转移至少一个石墨烯薄膜来制造。
8.根据权利要求1所述的X射线源设备，
其中所述发射器是使用碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜或纳米碳薄膜中的任一者来形成。
9.根据权利要求1所述的X射线源设备，
其中在所述X射线源设备中，所述发射器、所述栅极电极、所述聚焦透镜及所述阳极电极依序放置在由玻璃材料、陶瓷材料或金属材料中的任一者制成的真空容器内。
10.根据权利要求3所述的X射线源设备，
其中在所述X射线源设备中，所述发射器、所述栅极电极、所述聚焦透镜、所述电子束准直器及所述阳极电极依序放置在由玻璃材料、陶瓷材料或金属材料中的任一者制成的真空容器内。
11.一种X射线源设备的控制方法，所述X射线源设备向对象发射X射线，且在所述X射线源设备中，发射器在第一方向上以阵列形式布置在阴极电极的上表面上且栅极电极在垂直于所述第一方向的第二方向上以阵列形式布置在所述发射器与阳极电极之间，所述控制方法包括：
通过对以阵列形式布置的所述发射器及所述栅极电极实行二维矩阵控制来调节所述对象上的每一位置的X射线剂量，
其中所述对象上的每一位置的所述X射线剂量是根据所述阵列的大小来确定。
12.根据权利要求11所述的X射线源设备的控制方法，
其中所述控制模块实行二维矩阵控制，以调节所述发射器与所述栅极电极之间的电压电平，且因此调节每一身体部位的电子束产生密度。
13.根据权利要求11所述的X射线源设备的控制方法，
其中所述发射器是通过将碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜或纳米碳薄膜中的任一者切割成多边形形状且将所切割的所述多边形薄膜压制成平板而制造的点(point)形状电子发射器或线(line)形状电子发射器。
14.根据权利要求11所述的X射线源设备的控制方法，
其中在所述X射线源设备中，所述发射器、所述栅极电极、所述聚焦透镜及所述阳极电极依序放置在由玻璃材料、陶瓷材料或金属材料中的任一者制成的真空容器内。
15.根据权利要求11所述的X射线源设备的控制方法，
其中如果在所述聚焦透镜与所述阳极电极之间进一步提供电子束准直器(ElectronBeam Collimator)以使得穿过所述聚焦透镜的电子束能够直线前进且聚焦在所述阳极电极上，则
在所述X射线源设备中，所述发射器、所述栅极电极、所述聚焦透镜、所述电子束准直器及所述阳极电极依序放置在由玻璃材料、陶瓷材料或金属材料中的任一者制成的真空容器内。
16.一种X射线源设备的制作方法，包括：
通过将碳纳米管薄膜、石墨烯薄膜或纳米碳薄膜切割成三角形或四边形且将所切割的所述薄膜的端部部分处理成点形状或线形状来形成多个发射器；
将已被处理成所述点形状或所述线形状的所述多个发射器中的一者或多者与多个阴极电极进行组合；
以二维阵列形式布置与所述多个发射器组合的所述多个阴极电极；
在面对所述多个阴极电极中的相应阴极电极的区中形成开口，且在所述开口中的相应开口处形成与所述石墨烯薄膜组合的多个栅极电极；
使所述多个栅极电极与以所述二维阵列形式布置的所述多个阴极电极对准，以便所述多个栅极电极中的相应栅极电极的所述开口面对所述相应阴极电极；以及
以二维阵列形式将阳极电极放置在距所述多个栅极电极预定距离处。
17.根据权利要求16所述的X射线源设备的制作方法，还包括：
放置聚焦透镜及电子束准直器，所述聚焦透镜位于所述多个阴极电极与所述阳极电极之间且被配置成将从所述多个发射器发射的电子束聚焦在所述阳极电极上，所述电子束准直器位于所述聚焦透镜与所述阳极电极之间且被配置成使得穿过所述聚焦透镜的所述电子束能够直线前进且聚焦在所述阳极电极上。
18.根据权利要求16所述的X射线源设备的制作方法，
其中所述将经处理的所述碳纳米管薄膜与所述多个阴极电极进行组合包括：
通过在彼此平行分离的N+1数目个阴极电极块之间对经处理的所述碳纳米管薄膜进行组合来组合N个列的碳纳米管薄膜。
19.根据权利要求16所述的X射线源设备的制作方法，
其中所述形成所述多个栅极电极包括：
在所述多个栅极电极的主体中，在面对所述相应阴极电极的所述区中形成所述开口；
将所述石墨烯薄膜转移在所述多个栅极电极的包括所述开口的所述主体上；以及
对所述多个栅极电极的上面已转移所述石墨烯薄膜的所述主体进行退火。
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