TWI427665B - Ｘ射線電子束產生器及其陰極 - Google Patents

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TWI427665B
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Ka Suk Yue
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Description

X射線電子束產生器及其陰極
本發明係關於一種X射線電子束產生器(x-ray generation device)及其陰極。更具體而言，本發明之X射線電子束產生器及其陰極包含一電子束發射體，該電子束發射體具有至少一金屬單元，該至少一金屬單元被以化學氣相沉積法(chemical-vapor-deposit)成長一為一多重壁(multiple-walls)之形式之碳膜層。
一X射線電子束產生器根據場電子發射量子理論產生場發射電子。場發射電子之基本原理係為，於不施加電場時，一導體之電子必須具有足夠之能量方能有機會穿過勢能壘(potential energy barrier)而到達真空側。當施加一電場時，能帶(energy band)發生彎曲，使得電子無需具有巨大能量便可穿過勢能壘而到達真空側。當所施加之電場增大時，電子所要穿過之勢能壘減小，且所產生電流之強度增大。根據電磁理論，一物體之一尖端相較該物體之一鈍端積聚更多之電荷。換言之，一物體之一尖端相較該物體之一鈍端具有一更強之電場。因此，一場發射陰極(即X射線電子束產生器)之電子發射部被設計成尖端形狀，進而無需施加高電壓便可產生一較強之電場。
目前，X射線電子束產生器通常係於一微波元件、感測器、面板顯示器等等中用作一電子來源。電子發射之效率主要取決於一場發射陰極(即X射線電子束產生器)之元件結構、材質以及形狀。場發射陰極係由諸如矽、金剛石及碳奈米管(carbon nano tube)等金屬製成。這些材質當中，碳奈米管尤其重要，原因在於碳奈米管的開口極細且穩定、具有低的傳導場及高的發射電流密度、並且非常穩定。由於具有此等特性，碳奈米管非常適用於場發射陰極。因此，碳奈米管將極有可能取代其它材料而成為下一代場發射材料。
場發射陰極可用作一X射線電子束產生器(例如X射線管)之一陰極。一X射線電子束產生器係封裝一陰極、一電磁透鏡光圈(electromagnetic-lens aperture)以及一陽極靶於一玻璃容器內。習知之熱離子陰極氖管(thermionic cathode neon tube)可由碳奈米管取代。當於一X射線電子束產生器中利用一熱離子陰極氖管時，約99%之電能被轉變成熱量。因此，須以冷卻水冷卻熱離子陰極氖管。相反，碳奈米管可於較小之電場強度下發射電子束，因而將電能轉變成電子束之效率高於熱離子陰極氖管。另外，當於一X射線電子束產生器中使用碳奈米管時，無需使用冷卻過程。
Zhou等人所提交之美國專利第6,533,096號揭露一種採用碳奈米管之X射線電子束產生器。Zhou等人利用具奈米結構之材料作為陰極場發射之一發射源。此外，據Zhou等人宣稱，可獲得4A/cm2 之電流密度。
Zhou等人所揭露之技術須首先藉由強酸淨化碳奈米管，以使碳奈米管短於0.5微米並呈單壁(single-wall)之形式。然後，沉積該等碳奈米管於一基板上。其優點在於，碳奈米管無需藉由黏合劑固定於該基板上。為產生10 mA/cm2 之電流密度，Zhou等人所揭露之技術需要2.4V/μm至5V/μm之起始電場。當需要一更高之電流密度(例如100mA/cm2 )時，電場須增大至4V/μm至7V/μm。
Zhou等人稱，其場發射陰極(於陰極中利用碳奈米管)所需之起始電場遠低於習知場發射陰極(其需要50V/μm至100V/μm之起始電場並具有MO或矽尖端)所需之起始電場。利用石墨粉末材質之一場發射陰極需要10V/μm至20V/μm之起始電場，此亦不及Zhou等人之技術。儘管利用奈米金剛石之場發射陰極可降低起始電場至3-5V/μm，但其在電流密度高於30mA/cm2 時不穩定。
實際上，Zhou等人所揭露之技術非常複雜。首先，於作為主要材料之石墨粉末中添加0.6原子%之鎳及/或0.6原子%之鈷，然後將其置於一石英二極體(quartz diode)中，其中所添加之鎳及/或鈷係作為活化劑(activator)。接著，加熱石英二極體至1150℃。該石英二極體被抽成真空並被進一步注入以惰性氣體，以維持壓力於800乇(torr)。隨後，以Nd：YAG雷射燒灼石英，並接著向石英再次注入惰性氣體，以使奈米碳沉積於石英二極體之內壁。此時，所產生之單壁奈米管之體積比係為50%至70%。接著，需要實施一淨化製程，例如使用20%之H2 O2 。一個單壁碳奈米管之直徑係為約1.3-1.6nm。一束碳奈米管之直徑係為約10nm至40nm。或者，該淨化製程可使用體積比為3：1之硫酸及硝酸。碳奈米管之長度係為約500nm。除上述製程外，仍需一系列沉積及微影製程。
綜上所述，一直期望具有一種具有較低起始電場之X射線電子 束產生器及其陰極。儘管碳奈米管可達成更佳之效能及效率，但Zhou等人所提供之技術非常複雜。因此，仍亟需一種用於製造一X射線電子束產生器及其陰極之更簡單方法。
本發明之一目的係提供一種X射線電子束產生器。該X射線電子束產生器包含一陰極、一聚焦裝置、一陽極靶以及一玻璃容器。該玻璃容器依序置放有該陰極、該聚焦裝置及該陽極靶。該陰極包含一容器及一電子束發射體。該容器具有一基座及一側壁，該側壁環繞該基座，其中該基座及該側壁界定一凹槽。該電子束發射體包含至少一金屬單元。該至少一金屬單元被以化學氣相沉積法成長一碳膜層，且被置放於該凹槽之一底部。該至少一金屬單元與該X射線電子束產生器之一外部金屬單元呈電性連接。各該至少一碳膜層面向該陽極靶。該玻璃容器具有一閥門及一窗口，該閥門用以將該玻璃容器抽成真空，該窗口用以射出一X射線。
本發明之另一目的係提供一種用於一X射線電子束產生器之陰極。該陰極包含一容器及一電子束發射體。該容器具有一基座及一側壁，該側壁環繞該基座，其中該基座及該側壁界定一凹槽。該電子束發射體包含至少一金屬單元。各該至少一金屬單元被以化學氣相沉積法成長一碳膜層。各該至少一金屬單元被置放於該凹槽之一底部。該至少一金屬單元與該X射線電子束產生器之一外部金屬單元呈電性連接。
本發明之再一目的係提供一種X射線電子束產生器。該X射線電子束產生器包含一陰極、一陽極靶以及一玻璃容器。該陰極包 含一容器以及一電子束發射體。該容器具有一基座及一側壁，該側壁環繞該基座，其中該基座及該側壁界定一凹槽。該容器之一頂端面及該側壁之一內側處形成一缺口。該電子束發射體包含至少一金屬單元。各該至少一金屬單元被以化學氣相沉積法成長一碳膜層。各該至少一金屬單元被置放於該凹槽之一底部。該至少一金屬單元與該X射線電子束產生器之一外部金屬單元呈電性連接。該玻璃容器依序置放有該陰極及該陽極靶。各該至少一碳膜層面向該陽極靶。該玻璃容器具有一閥門及一窗口，該閥門用以將該玻璃容器抽成真空，該窗口用以射出一X射線。
藉由使各該金屬單元被以化學氣相沉積法成長一碳膜層，本發明之X射線電子束產生器及其陰極之起始電場及工作電壓優於先前技術者。特別地，當碳膜層直接成長於該等金屬單元上並為多重壁之形式時，本發明之X射線電子束產生器及其陰極可具有更佳之效能。
在參閱圖式及隨後描述之實施方式後，此技術領域具有通常知識者便可瞭解本發明之其他目的，以及本發明之技術手段及實施態樣。
本發明係提供一種X射線電子束產生器及其陰極。特別地，本發明之X射線電子束產生器及其陰極使其電子束發射體之金屬單元被以化學氣相沉積法成長碳膜層。特別地，該等碳膜層係直接生長於該等金屬單元上，且該等碳膜層之一影像係呈多重壁之形式。以下說明及實施例係用以使此項技術中之一般技術者能夠製 作及利用本發明。然而，該等實施例並非用以限制本發明須在如該等實施例所述之任何特定的環境、應用或特殊方式方能實施。因此，關於該等實施例之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以限制本發明。
本發明之一第一實施例係為一X射線電子束產生器1，其一立體圖繪示於第1A圖中。X射線電子束產生器1包含一陰極11、一聚焦裝置13、一陽極靶15、一玻璃容器17以及一外部金屬單元19。玻璃容器17依序置放有陰極11、聚焦裝置13以及陽極靶15。於本實施例中，聚焦裝置13可係為一電磁透鏡或類似裝置。玻璃容器17具有一閥門及一窗口，其中該閥門用以將該玻璃容器抽成真空，該窗口則用以射出一X射線。玻璃容器17之真空負壓係介於1E-7乇與1E-8乇之間。
第1B圖係為陰極11之一剖面圖。陰極11包含一容器111及一電子束發射體。容器111係由金屬製成，並具有一基座115及一側壁113。特別地，基座115係形成為容器111之底部，同時側壁113環繞基座115並用作容器111之壁。基座115可係為一圓柱狀基座，或者亦可為其它形狀。基座115及側壁113界定一凹槽110。特別地，當凹槽110之一深度d介於5mm至10mm之間且溝槽110之一寬度w介於2mm與6mm之間時，凹槽110有利於X射線電子束產生器1。
電子束發射體包含複數個金屬單元117。各該金屬單元117係被以化學氣相沉積法成長一碳膜層。此外，各該金屬單元117係置放於凹槽110之一底部，使得各該金屬單元117面向該陽極靶。 此處，各該金屬單元117係為一金屬條，其中各該金屬條之一直徑可介於0.1mm與3mm之間，且各該金屬條之一長度可係為20mm。應注意，本發明並不限制金屬單元117之數目以及各該金屬單元117之形狀。舉例而言，另一實施例之一電子束發射體可包含僅一單個金屬單元，且該金屬單元可係為一金屬板。於此種情形中，該金屬板可係為長方形，該金屬板之一寬度為2cm，且該金屬板之一長度為3cm。再舉例而言，再一實施例之一電子束發射體可包含一單個金屬單元，且該金屬單元係為一螺旋狀。
此外，各該金屬單元117可以銀膠(silver paste)及錫膏(solder paste)其中之一固定於凹槽110之底部。各該金屬單元117之材質係為鎳、鎢、及鈷其中之一。金屬單元117電性連接至X射線電子束產生器1之外部金屬單元19，俾當施加電力時使陰極11能夠發揮陰極之作用。特別地，因金屬單元117與容器111二者係由金屬製成，金屬單元117藉由使一金屬線10連接陰極11之容器111與外部金屬單元19之陰極11而電性連接至外部金屬單元19，如第1A圖所示。
如上所述，各該金屬單元117被以化學氣相沉積法成長一碳膜層。第1C圖顯示一碳膜層於一電子顯微鏡下之一影像，且可以看出，該碳膜層之影像係為多重壁之形式。此外，各該金屬單元117之碳膜層係直接在一化學氣相沉積製程中成長於金屬單元117上。各該碳膜層包含一內層及一放射層。各該內層之一厚度係介於10nm與60nm之間，而各該放射層之一厚度係介於1nm與50nm之間。在第1C圖中，淺灰色部分117a係為該放射層之一實例 性影像，而部分117b係為該內層之一實例性影像。
第1D圖例示X射線電子束產生器1之一起始電場與一電流密度之一圖式。當X射線電子束產生器1之起始電場係介於0.1V/μm與0.3V/μm之間時，各該金屬單元117之電流密度係為1mA/cm2 。因先前技術之一X射線電子束產生器需要至少為2V/μm之一起始電場，故本發明之X射線電子束產生器之起始電場優於先前技術。當施加於X射線電子束產生器1之起始電場高於該起始電場時，電子束發射體便產生X射線。該等X射線經聚焦裝置13聚焦後被陽極靶15反射。
第1E圖例示對X射線電子束產生器1之一工作電壓(在1mA時)與不同陰極-陽極距離之關係之一模擬結果。當各該碳膜層與陽極靶15間之一距離係介於0.7cm與3cm之間時，X射線電子束產生器1之工作電壓係為12KeV。當各該碳膜層與陽極靶15間之距離係介於0.7cm與6cm之間時，X射線電子束產生器1之工作電壓係介於12KeV與13KeV之間。顯然，當各該碳膜層與陽極靶15間之距離介於0.7cm與6cm之間時，X射線電子束產生器1之工作電壓非常穩定且較低。
藉由使各該金屬單元被以化學氣相沉積法成長一碳膜層，X射線電子束產生器1之起始電場及工作電壓優於先前技術者。特別地，當該等碳膜層係直接成長於金屬單元117上且為多重壁之形式時，X射線電子束產生器1可具有更佳之效能。
本發明之一第二實施例係為一陰極21，其剖面圖顯示於第2圖中。第二實施例之陰極21可取代第一實施例之陰極11，並與聚焦裝置13、陽極靶15、玻璃容器17以及外部金屬單元19配合使用。陰極21包含一容器211及一電子束發射體。陰極21之該電子束發射體類似於第一實施例中陰極11之電子束發射體。另外，陰極21之電子束發射體如陰極11之電子束發射體一般具有諸多變型。因第一實施例已對此予以詳述，故茲不予贅述。以下說明著重於陰極21與陰極11之不同點。
容器211具有一基座215及一側壁213，側壁213環繞基座215。基座215與側壁213界定凹槽110。需強調者，基座215與側壁213係由非金屬製成。因此，為使金屬單元117電性連接至X射線電子束產生器1之外部金屬單元19，陰極21包含複數條金屬線118，其中各該金屬線118於一端連接至金屬單元117其中之一、並於另一端連接至外部金屬單元19。
當第二實施例之陰極21取代X射線電子束產生器1之陰極11時，取代後之X射線電子束產生器亦具有類似於X射線電子束產生器1之效能及優點。
本發明之一第三實施例係為一X射線電子束產生器3，其一立體圖繪示於第3A圖中。X射線電子束產生器3包含一陰極31、一陽極靶15及一玻璃容器17。X射線電子束產生器1與X射線電子束產生器3之區別在於，X射線電子束產生器3不包含用以聚焦X射線之聚焦裝置。X射線之聚焦係由陰極31達成。
第3B圖係為陰極31之一剖面圖。陰極31包含一容器311及一電子束發射體。陰極31之電子束發射體係類似於第一實施例之陰極11之電子束發射體。另外，陰極31之電子束發射體如陰極11之電子束發射體一般具有諸多變型。因第一實施例已對此予以詳述，故茲不予贅述。以下說明著重於容器111與容器311之不同點。
容器311具有一基座115及一側壁313，側壁313環繞基座115，其中基座115與側壁313界定一凹槽110。容器311具有一頂端面310，且側壁311具有一內側312。一缺口314形成於容器311之頂端面310與側壁313之內側312處。藉由形成缺口314，可藉由缺口314聚焦X射線。
儘管X射線電子束產生器1與X射線電子束產生器3中之X射線聚焦部件不同，然其具有類似於X射線電子束產生器1之效能及優點。
本發明之一第四實施例係為一X射線電子束產生器4，其一立體圖繪示於第4圖中。X射線電子束產生器4亦包含一陰極11、一聚焦裝置13、一陽極靶15、一玻璃容器17以及一外部金屬單元19，所有該等元件皆執行與第一實施例中所述相似之功能，故茲不予贅述。X射線電子束產生器4另外包含一聚焦蓋41。聚焦蓋41之形狀類似於一封蓋，並覆蓋陰極11及聚焦裝置13。特別地，聚焦蓋41可係由不銹鋼製成。
本發明之一第五實施例係為一X射線電子束產生器5，其一立體圖繪示於第5圖中。X射線電子束產生器5包含一陰極31、一陽極靶15以及一玻璃容器17，所有該等元件皆執行與第三實施例中所述相似之功能，故茲不予贅述。X射線電子束產生器5另外包含一聚焦蓋51。聚焦蓋51係為一封蓋之形狀。因X射線電子束產生器5不包含用以聚焦X射線之聚焦裝置(其係由陰極31之缺口314達成)，故該聚焦蓋僅覆蓋陰極31。同樣地，聚焦蓋51可係由不銹鋼製成。
綜上所述，本發明之X射線電子束產生器及其陰極之起始電場及工作電壓優於現有技術者。該等更優之效能係因電子束發射體之各該金屬單元被以化學氣相沉積法成長一碳膜層。特別地，當該等碳膜層係直接成長於該等金屬單元上且為多重壁之形式時，本發明之X射線電子束產生器及其陰極可具有更佳之效能。
上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。
1．．．X射線電子束產生器
3．．．X射線電子束產生器
10．．．金屬線
11．．．陰極
13．．．聚焦裝置
15．．．陽極靶
17．．．玻璃容器
19．．．外部金屬單元
21．．．陰極
31．．．陰極
41．．．聚焦蓋
51．．．聚焦蓋
110．．．凹槽
111．．．容器
113．．．側壁
115．．．基座
117．．．金屬單元
117a．．．淺灰色部分
117b．．．深灰色部分
118．．．金屬線
211．．．容器
213．．．側壁
215．．．基座
310．．．頂端面
311．．．容器
312．．．內側
313．．．側壁
314．．．缺口
W．．．寬度
d．．．深度
第1A圖係描繪第一實施例之X射線電子束產生器之立體圖；第1B圖係描繪第一實施例之X射線電子束產生器之陰極之剖面圖；第1C圖顯示一碳膜層於一電子顯微鏡下之影像；第1D圖係描繪第一實施例之X射線電子束產生器之一起始電場及一電流密度之一圖式；第1E圖係描繪第一實施例之X射線電子束產生器之一工作電壓之一模擬結果；第2圖係描繪第二實施例之一陰極；第3A圖係描繪第三實施例之X射線電子束產生器之一立體圖；第3B圖係描繪第三實施例之X射線電子束產生器之陰極之一剖面圖；第4圖係描繪第四實施例之X射線電子束產生器之一立體圖以及第5圖係描繪第五實施例之X射線電子束產生器之一立體圖。
1．．．X射線電子束產生器
10．．．金屬線
11．．．陰極
13．．．聚焦裝置
15．．．陽極靶
17．．．玻璃容器
19．．．外部金屬單元

Claims (40)

  1. 一種X射線電子束產生器，包含：一陰極包含：一容器具有一基座及一側壁，該側壁環繞該基座，該基座及該側壁界定一凹槽；以及一電子束發射體包含複數支金屬圓條固定於該凹槽之一底部，該些金屬圓條表面具有多重壁型的碳膜層形成於其上與該X射線電子束產生器之一外部金屬單元呈電性連接；一聚焦裝置；一陽極靶(anode target)；以及一玻璃容器，依序置放有該陰極、該聚焦裝置及該陽極靶，該電子束發射體面向該陽極靶，該玻璃容器具有一閥門及一窗口，該閥門用以將該玻璃容器抽成真空，該窗口用以射出一X射線。
  2. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中該X射線電子束產生器更包含一聚焦蓋(focusing cap)用以覆蓋該陰極及該聚焦裝置。
  3. 如請求項2所述之X射線電子束產生器，其中該聚焦蓋之材質為不銹鋼。
  4. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中該聚焦裝置係為一電磁透鏡(electromagnetic lens)。
  5. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中該基座係為一圓柱狀基座。
  6. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中該些金屬圓條之材質為鎳、鎢及鈷其中之一。
  7. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中該些金屬圓條之一直徑係介於0.1mm及3mm之間。
  8. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中上述之金屬圓條係以銀膠及錫膏其中之一固定於該凹槽之該底部。
  9. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中上述之多重壁型的碳膜層碳膜層包含一內層及一放射層。
  10. 如請求項9所述之X射線電子束產生器，其中該內層之一厚度係介於10nm及60nm之間，且該放射層之一厚度係介於1nm及50nm之間。
  11. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中該凹槽之一深度係介於5mm及10mm之間，且該凹槽之一寬度係藉於2mm及6mm之間。
  12. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中當一電流密度不大於1mA/cm2 時，該X射線電子束產生器之一起始電場係不大於0.3V/μ m。
  13. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中該陰極係用以發射複數個冷電子。
  14. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中上述之碳膜層係於化學氣相沉積過程中，直接成長於該些金屬圓條上。
  15. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中當該碳膜層與該陽極靶間之一距離介於0.7cm及3cm之間時，該X射線電子束產生器之一工作電壓係為12keV。
  16. 如請求項1所述之X射線電子束產生器，其中當該碳膜層與該陽極靶間之一距離介於0.7cm及6cm之間時，該X射線電子束產生器之一工作電壓係介於12keV及13keV之間。
  17. 一種用於一X射線電子束產生器之陰極，包含：一容器具有一基座及一側壁，該側壁環繞該基座，該基座及該側壁界定一凹槽；以及一電子束發射體包含複數支金屬圓條以銀膠及錫膏固定於該凹槽之一底部，該些金屬圓條表面具有多重壁型的碳膜層形成於其上且該基座與該X射線電子束產生器之一外部金屬單元呈電性連接。
  18. 如請求項17所述之陰極，其中該基座係為一圓柱狀基座。
  19. 如請求項17所述之陰極，其中該些金屬圓條之材質為鎳、鎢及鈷其中之一。
  20. 如請求項17所述之陰極，其中該些金屬圓條之直徑係介於0.1mm及3mm之間。
  21. 如請求項17所述之陰極，其中該多重壁型的碳膜層包含一內層以及一放射層。
  22. 如請求項21所述之陰極，其中該內層之一厚度係介於10nm及60nm之間，且該放射層之一厚度係介於1nm及50nm之間。
  23. 如請求項17所述之陰極，其中該凹槽之一深度係介於5mm及10mm之間，且該凹槽之一寬度係介於2mm及6mm之間。
  24. 如請求項17所述之陰極，其中該陰極係用以發射複數個冷電子。
  25. 如請求項17所述之陰極，其中該多重壁型碳膜層係於化學氣相沉積過程中，直接成長於該金屬圓條表面。
  26. 如請求項17所述之陰極，其中該X射線電子束產生器包含一陽極鈀，當該多重壁型碳膜層與該陽極鈀間之一距離介於0.7cm及3cm之間時，該X射線電子束產生器之一工作電壓係為12keV。
  27. 如請求項17所述之陰極，其中當該多重壁型碳膜層與該陽極靶間之一距離介於0.7cm及6cm之間時，該X射線電子束產生器之一工作電壓係介於12keV及13keV之間。
  28. 如請求項17所述之陰極，其中該容器之一頂端面及該側壁之一內側處形成一缺口。
  29. 一種X射線電子束產生器，包含：一陰極包含：一容器具有一基座及一側壁，該側壁環繞該基座，該基座及該側壁界定一凹槽，該容器之一頂端面及該側壁之一內側處形成一缺口；以及一電子束發射體包含複數支金屬圓條以銀膠及錫膏固定於該凹槽之一底部，該些金屬圓條表面具有多重壁型的碳膜層形成於其上該些金屬條之一直徑係介於0.1mm及3mm之間，且該基座與該X射線電子束產生器之一外部金屬單元呈電性連接；一陽極靶；以及一玻璃容器，依序置放有該陰極及該陽極靶，該電子束發射體面向該陽極靶，該玻璃容器具有一閥門及一窗口，該閥門用以將該玻璃容器抽成真空，該窗口用以射出一X射線。
  30. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中該X射線電子束產生器更包含一聚焦蓋用以覆蓋該陰極。
  31. 如請求項30所述之X射線電子束產生器，其中該聚焦蓋之材質為不銹鋼。
  32. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中該基座係為一圓柱狀基座。
  33. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中上述之金屬圓條之材質為鎳、鎢及鈷其中之一。
  34. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中上述之多重壁型碳膜層碳膜層包含一內層及一放射層。
  35. 如請求項34所述之X射線電子束產生器，其中上述之內層之一厚度係介於10nm及60nm之間，且該放射層之一厚度係介於1nm及50nm之間。
  36. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中該凹槽之一深度係介於5mm及10mm之間，且該凹槽之一寬度係介於2mm及6mm之間。
  37. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中當該些金屬圓條之一電流密度不大於1mA/cm2 時，該X射線電子束產生器之一起始電場係不大於0.3V/μ m。
  38. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中上述之碳膜層係於化學氣相沉積過程中，直接成長於該些金屬圓條上。
  39. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中當該碳膜層與該陽極靶間之一距離介於0.7cm及3cm之間時，該X射線電子束產生器之一工作電壓係為12keV。
  40. 如請求項29所述之X射線電子束產生器，其中當該碳膜層與該陽極靶間之一距離介於0.7cm及6cm之間時，該X射線電子束產生器之一工作電壓係介於12keV及13keV之間。
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