《表1 不同情况下的模拟焦斑尺寸》

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《基于碳纳米管场致发射阴极的可变焦X射线管》

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焦点尺寸是X射线管的重要参数。本文采用电磁场模拟软件Opera 3D进行了射线管的靶点大小仿真，模拟了不同的射线管工作状态中电子束从阴极经栅极和聚焦极到达阳极靶的运动轨迹，得到电子束在阳极靶表面上的相对电流密度分布，计算出靶点尺寸。计算中，以沿着管体中心向上的方向为Z轴，垂直于窗体向外的方向为X轴，建立一个右手坐标系，阴极发射体的尺寸设为19 mm×4.3 mm，分别模拟了5种不同的阳极电压（Va）和聚焦极电压（Vf）的情况。图4给出了Va=55 kV、Vf=500 V情况下模拟所得的X轴和Y轴方向上的电子轨迹图和相对线性电流密度分布，并根据相对线性电流密度分布图计算出焦斑长度（focal spot length)L和焦斑宽度（focal spot width)W，计算焦斑大小取的是15%相对线性电流密度最大值的全宽。其他4种情况下的模拟得出的模拟焦斑大小总结在表1中。