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已认?/p>
引言
在上一期的推文《X 射线成像技 I 一文了解工 CT 与显 CT 的区别《/strong>中，我们通过对工 CT 和显 CT 成像技术原理、样品尺寸和分辨率以及应用功能等方面的对比，综合了解了工业CT 和显 CT成像技术、strong>X 射线管是 CT 的核心零部件，正如汽车发动机一样，是我们选择设备要考虑的重要因素、/strong>本期我们简要介绌strong> CT 成像设备 X 射线发射源的主要 3 种方式及其特点，期望能够帮助大家更好地理 X 射线 CT 成像技术，根据设备设计、样品类型、成像需求等方面综合考虑，选购合适的设备、/p>
Part 1 X 射线源：开 VS 闭管，透射 VS 反射
首先我们 X 射线源的开管和闭管以及透射和反射进行区分。此处需要特别指出的是，开管和闭管 X 射线源真空系统设计的差别，而透射式和反射式是 X 射线产生方式的差别、/p>
X 射线源开箠/strong>
定义９/strong>X 射线管的阴极和阳极之间的空间是开放的，使用时需要抽真空、/p>
开管透射弎/p>
优势９/strong>开管的优势主要体现 X 射线焦斑小，这样 CT 的放大比可以做的更大，更容易达到高空间分辨率。同时开管的辐射角大，适合扫描大的样品，在工业 CT 里有更广泛的应用、/p>
劣势９/strong>主要是在使用过程中，需要连续对打开 X 射线管进行抽真空。真空系统会占用更多体积，增加设备重量。开管的寿命也较短，一般在使用 300~500 小时后就需要维护，真空泵的维护需要昂贵的费用，如果维护不好就会影响设备功能甚至会损坏设备。开管设备的整体售价相对闭管设备也高出许多、/p>
X 射线源闭箠/strong>
定义９/strong>闭管的阴极、阳极（又称靶材）封闭在真空管内，使用时不需要抽真空、/p>
闭管反射弎/p>
优势９/strong>使用时无需抽真空，使用前无需等待抽真空时间。同时设备不需要安装真空系统，设备体积小，重量轻，稳定性好。闭管的 X 射线源封装在真空管内，灯丝可长期使用、/p>
劣势９/strong>X 射线焦斑略大，不利于提高空间分辨率。辐射角小，不适合扫描很大的样品、/p>
下面 X 射线源开管和闭管区别的简要对比表９/strong>
X 射线源透射与反尃/strong>
定义９/strong>从靶材的形状和角度分类，X 射线管分为反射式和透射式、/p>
透射式靶是很薄的一层薄膜，靶面与入射电子束垂直＋/strong>其特点是可以获得更小的焦点尺寸和更大的辐射角度、/p>
反射式靶面与入射电子束形成一定倾斜角度＋/strong>其特点是具有较大的散热体积，可以承受较高电压的加速电子、/p>
Part 2 市面上主流的 3 X 射线源对毓/strong>
通过结合 X 射线源的真空系统和产生方式，市面上工 CT 和显 CT 设备采用 X 射线源方式主要有以下 3 种：
01闭管反射弎/strong>
闭管反射 X 射线源是一种在 CT 设备中常见的 X 射线源类型。其采用了封闭的金属管设计， X 射线源封装在内，以降 X 射线泄漏风险。内部使用反射技术，通常通过金属或合金反射器，使 X 射线沿着预定的路径传播，减小散射和泄漏。这种设计提高了设备的安全性，减少了散射，同时保持了相对稳定和高质量的 X 射线产生、/p>
闭管反射 X 射线源的优点９/strong>
1. 安全性提高：封闭的金属管设计有助于减 X 射线的泄漏，提高设备的安全性，保护操作人员和患者免受不必要的辐射影响、/p>
2. 散射减小９/strong>内部反射技术减 X 射线的散射，有助于提高成像的清晰度和准确性、/p>
3. 稳定性优越：闭管反射 X 射线源通常具有较好的稳定性，有助于保持成像质量的一致性，适用于长时间高负荷工作的情况、/p>
4. 适用于医学影像：由于提供相对稳定和高质量 X 射线源，闭管反射式非常适用于医学影像领域、/p>
闭管反射 X 射线源的缺点９/strong>
1. 热量产生９/strong>闭管反射式在 X 射线产生过程中可能产生较多的热量，因此可能需要额外的散热系统来保持设备的稳定性、/p>
2. 复杂性：封闭的设计和反射技术增加了 X 射线源的复杂性，可能需要更复杂的维护和调整过程、/p>
3. 设备成本较高９/strong>由于采用了封闭设计和反射技术，闭管反射 X 射线源的制造和维护成本可能相对较高、/p>
4. 分辨率受限：由于靶材无法旋转或更换，时间一长，电子束轰击位置靶材质量变差，导致成像质量不断下降。同时， X 射线焦斑大，限制了分辨率的提高。且由于辐射角小，不适合扫描大样?/p>
总体而言，闭管反射式 X 射线源通过提高安全性、减小散射、保持稳定性等方面的优势，较适用于医学影像等领域，但也存在一些需要考虑的缺点、/p>
02开管透射弎/strong>
开管透射 X 射线源可 X 射线直接透射到物体上而无需封闭的金属管。这种开放式设计简化了 X 射线的路径，可能提供更直接的透射方式。然而，由于直接透射，可能需要考虑安全性和热量散发方面的问题，并可能需要额外的安全措施和散热系统。该设计可能更加灵活，适用于特定的成像需求和设备设计、/p>
开管透射 X 射线源的优点９/strong>
1. 直接透射９/strong>开管透射 X 射线源通过开放式设计，使 X 射线直接透射到物体，简化了 X 射线的路径，可能提供更直接的成像方式、/p>
2. 灵活性：由于采用了开放式设计，开管透射式可能更加灵活，适用于不同的成像需求和设备设计、/p>
3. 成像质量高：直接透射可能有助于获得清晰的影像，提高成像的质量和准确性、/p>
开管透射 X 射线源的缺点９/strong>
1. 热量散发９/strong>由于直接透射，开管透射式在 X 射线产生过程中可能产生较多的热量，可能需要额外的散热系统来保持设备的稳定性、/p>
2. 需要抽真空９/strong>使用时需要抽真空，等待时间长，工序繁琐，且真空系统占设备体积多，增加了整体重量、/p>
3. 维护成本高：灯丝寿命短，一般在使用300~500 小时后就需要维护，且球管的价格比较昂贵、/p>
总体而言，开管透射 X 射线源通过直接透射提供了一些优点，但也伴随着热量散发和安全性考虑等一些缺点，这需要在实际应用中进行权衡和考虑、/p>
03闭管透射弎/strong>
闭管透射 X 射线源通过结合闭管的真空系统和直接透射的特点，是近几年兴起的一 X 射线源设计方式，旨在提供更稳定、安全、清晰的 X 射线源、/p>
闭管透射 X 射线源的优点９/strong>
01. 真空系统优势９/strong>闭管透射式结合了闭管的真空系统，有效防止了气体的干扰，有助于稳定和控 X 射线的产生。无需抽真空，使用前无需长时间等待，且设备无需安装真空系统，设备重量轻、/p>
02. 直接透射９/strong>采用了直接透射的设计， X 射线直接传播到物体，可能简化了 X 射线的路径，提高成像的清晰度、/p>
03. 安全性提高：封闭的设计有助于减少 X 射线泄漏，提高设备的安全性，有利于保护操作人员、/p>
04. 灵活性和透明度：直接透射可能使得成像更为灵活，并有助于获得清晰的影像，提高成像的质量和准确性、/p>
05. 分辨率高９/strong>靶材可移动，电子束不会持续轰击一个地方，成像质量高。靶材贴在窗口上，辐射角大，能看大样品，且由于焦斑小，分辨率高、/p>
闭管透射 X 射线源的缺点９/strong>
01. 热量散发９/strong>闭管透射式在 X 射线产生过程中可能产生较多的热量，可能需要额外的散热系统来维持设备的稳定性、/p>
02. 复杂性和成本９/strong>结合了真空系统和直接透射的设计增加了系统的复杂性，可能需要更复杂的维护和调整过程、/p>
总体而言，闭管透射 X 射线源通过结合闭管的真空系统和直接透射的特点，旨在提供更稳定、安全、清晰的 X 射线源。使用过程尽可能精心调整，以最大程度地发挥其优势、/p>
通过上述的对比，我们通过表格直观了解 3 种不 X 射线源的特点９/p>
通过上面的内容介绍和表格对比，我们很直观地发?span style="color: rgb(0, 112, 192);">闭管透射弎/span>集传统开管透射式和闭管反射式的优势于一身，具有分辨率高、能看样品体积大、误差校正容易、灯丝使用寿命长、使用成本低、无需抽真空减少等待时间以及设备重量轻等优点、/strong>
闭管透射 X 射线管设计作为一项前沿的科技，当前也逐渐在越来越多品牌厂商的设备中应用起来。其中，创立于比利时 NEOSCAN 台式高分辨显 CT 采用的正是闭管透射 X 射线管，具有高分辨成像、设备免维护、设备重量轻安装场地要求少、一体化软件等特点、/span>
Part 3: 关于 NEOSCAN 台式显微 CT
NEOSCAN 高分辨台式显 CT 是首家采用闭管透射 X 射线管的设备, Alexander Sasov 创立于比利时。目 NEOSCAN 推出三款显微 CT 产品：N80 高分辨台式显 CT、N70 通用型台式显 CT、N60 紧凑型台式显 CT，可在不破坏样品的同时，得到样品的结构信息（空腔孔隙）、密度信息（组分差异），同时可以输出三维模型，进行仿真分析、/p>
N80
N70
N60
