文摘介绍了碳纳米管(Carbon Nano Tube, CNT)冷阴极X射线源及分布式X射线源的概念、构成和发展历史,总结了CNT冷阴极的3个特点:(1)结构简单、体积小,易于高密度集成;(2)常温工作、控制简单且无热管理问题;(3)阴极电流和工作寿命达到应用需求。详细介绍了国内外冷阴极分布式X射线源的研究进展情况。国外多个单位的CNT冷阴极分布式X射线源、医疗静态三维成像系统及静态安检CT;国内的研究和应用已处于领先地位,实现了焦点数量从7个增加到256个,阳极工作电流从7 mA提高到50 mA,阳极电压最高200 kV。工作寿命达数万小时的CNT冷阴极分布式X射线源已产品化,且已在安检、工业和医疗领域取得了积极的应用:安检静态CT检测通道尺寸超过1 m,检测速度已经达到1.5 m/s,通过中国民航和欧洲民航会议(European Civil Aviation Conference, ECAC)最高等级3.1的认证,已投入运行近百套;高速工业CT可实现10 f/s的高速成像,在高速流场分析、烧蚀过程分析及运动疲劳分析等过程分析中发挥重要作用;牙科3D成像设备获得美国食品药物管理局(Food and Drug Administration, FDA)认证并销售近百套;移动式胸部层析成像在北美放射学年会(Radiological Society of North America, RSNA)获得较高关注度。随着CNT冷阴极分布式X射线源的技术特性日益清晰,静态三维成像系统技术的优势得到验证,国际知名企业纷纷加入研究队伍,标志着该项技术及应用即将步入快速发展阶段。
