支持电子操控的透射传输x射线系统及使用方法

技术领域

本申请涉及辐照技术、辐射技术、x射线管技术、电子操控技术，且更明确地说，涉及支持电子操控的透射传输x射线系统及配套使用方法。

背景技术

目前，在有效辐照各种类型的样本方面，辐射的均匀性和剂量率是至关重要的。均匀性可包括辐射的最高剂量与从辐射装置(例如x射线管)发射的辐射的最低剂量的比率。另外，样本在辐射场中的位置对于特定样本从x射线管接收的照射剂量的速率和均匀性是至关重要的。现有辐照技术通常涉及利用阴极结构促进电子在高电压电势下朝向阳极靶的发射和加速。当经加速电子与x射线管的阳极靶碰撞时，产生x射线，所述x射线可沿多个方向离开x射线管以辐照定位于所产生的x射线范围内的样本。值得注意的是，辐照可用于多种目的。举例来说，辐照可用于对样本灭菌，所述样本例如但不限于血液、有机材料、医疗装置与器械、病原体、昆虫以及其它类型的样本。作为额外实例，辐照可用于促进诊断成像、各种类型的医疗疗法和输血。作为其它实例，辐照可用于改良和/或处理基于聚合物的产品以增强其特性。

尽管现有辐照技术具有各种优点，但现有技术仍具有各种缺点且具有改进的空间。值得注意的是，现有照射技术并不有效地允许针对性控制由x射线管产生的电子和/或电子束。另外，现有辐照技术并不有效地允许操控电子和/或电子束以产生不同类型的场和不同类型的x射线场形状。因而，虽然当前技术提供许多益处和效率，但这些技术可大体上得到改进和增强。特别地，可改进当前技术以便提高辐射暴露的均匀性、提高辐射剂量率且增强电子和x射线控制。对方法和技术的此类增强和改进可提高效率、提高辐照能力、提高定制能力、提高有效性、减少成本且提高易用性。

发明内容

公开了一种利用电子操控能力的透射传输x射线系统及配套使用方法。特别地，透射传输x射线系统可包含用于在高电压电势下使受影响的电子加速以达到辐照样本的目的的x射线管。系统的x射线管可包含抽空和真空密封外壳、沉积在外壳上的透射传输靶阳极、外壳内的灯丝以及例如通过利用波形发生器、静电磁极、透镜、射频信号和/或磁场促进对所发射电子的操控的阴极结构。阴极结构可朝向透射传输靶阳极发射电子，且可促进对所发射电子的静电和/或磁性影响以产生多个x射线场形状和/或图案。此外，可利用x射线管的阴极结构调整电子的电子轨迹以根据相关的用例场景优化对x射线管范围内的样本的辐照。再者，可利用x射线管的阴极结构和/或其它部件来调整与电子相关联的电子束的焦点大小。还可利用基于电子束中的电子接触透射传输靶阳极而产生的x射线以针对性方式辐照样本。

在一个实施例中，提供一种具备电子操控能力的透射传输x射线系统。所述系统可包含包括多个部件的x射线管以促进系统的操作，且所述x射线管可配置成在高电压电势下使受影响的电子加速。x射线管可具有任何所要形状和/或部件。特别地，x射线管可包含抽空和真空密封的外壳，在某些实施例中，所述抽空和真空密封外壳可具有形成半球形形状的部分。另外，x射线管可包含沉积在抽空和真空密封外壳上的透射传输靶阳极。举例来说，透射传输靶阳极可沉积在x射线管外壳的内表面上。x射线管还可包含安置于抽空和真空密封外壳内的灯丝。此外，x射线管可包含安置于抽空和真空密封外壳内的阴极结构。在某些实施例中，当x射线管被激活时，x射线管可经由阴极结构的灯丝发射电子束中的电子。值得注意的是，可利用结合波形发生器、静电极、射频信号、透镜、磁体或其组合的功能的阴极结构来操控电子和/或电子束以产生所要x射线场形状和/或图案。可利用基于电子接触透射传输靶阳极而产生的x射线来辐照在x射线管范围内的样本。x射线可符合所要图案、形状或其组合。

在另一实施例中，提供一种用于利用透射传输x射线系统的方法。方法可包含将样本定位在x射线管范围内，以用于辐照样本。另外，方法可包含激活x射线管。方法还可包含经由x射线管的阴极结构促进电子束中的电子朝向沉积在x射线管的外壳上的透射传输阳极结构的发射。值得注意的是，方法可包含通过利用波形发生器、静电极、射频信号、磁场或其组合来促进对电子束中的电子的操控。举例来说，操控可涉及基于操控产生与电子束中的电子相关联的x射线场形状、图案或其组合。此外，方法可包含通过利用基于电子束中的电子接触x射线管的透射传输阳极结构而产生的x射线辐照样本，其中x射线符合x射线场形状、图案或其组合。

根据又一实施例，提供另一种透射传输x射线管。x射线管可包含外壳和沉积在所述外壳上的透射传输靶阳极。此外，x射线管可包含安置于抽空和真空密封外壳内的阴极结构。在某些实施例中，阴极结构可配置成朝向透射传输靶阳极发射电子束中的电子。阴极结构可通过利用波形发生器、静电极、射频信号、磁场或其组合来操控电子束中的电子，以产生多个x射线场形状、图案或其组合。x射线可基于电子接触透射传输靶阳极而产生，且可用于辐照定位在x射线管范围内的样本。

用于提供支持电子操控的透射传输x射线系统的系统和方法的这些和其它特征在以下具体实施方式、图式和所附权利要求书中描述。

附图说明

图1为根据本公开的实施例的支持电子操控的透射传输x射线系统的示意图。

图2为根据本公开的实施例的示出用于与图1的系统一起使用的电子束位置的操控的x射线管的正视图，所述系统的特征在于静电极在x射线管的外壳内。

图3为根据本公开的实施例的示出用于与图1的系统一起使用的电子束位置的操控的x射线管的正视图，所述系统的特征在于静电极在x射线管的外壳外。

图4为根据本公开的实施例的图2的x射线管的俯视图，其示出电子束位置的调整。

图5为根据本公开的实施例的示出使用磁场的焦点操控的x射线管的正视图。

图6为根据本公开的实施例的示出使用不同磁场的焦点操控的x射线管的正视图。

图7为根据本公开的实施例的示出焦点大小的调整的x射线管的俯视图。

图8为根据本公开的实施例的示出利用支持电子操控的透射传输x射线系统的样本方法的流程图。

图9为呈计算机系统形式的机器的示意图，在所述机器内具有指令集，所述指令集在执行时可使机器执行具备电子操控能力的透射传输x射线系统的方法或操作中的任何一或多者。

具体实施方式

本文公开了具有电子操控能力的透射传输x射线系统100及配套使用方法。特别地，透射传输x射线系统100可包含x射线管200，其用于在高电压电势下使电子加速以达到辐照样本的目的，所述样本例如但不限于血液、昆虫、病原体、农产品等。系统100的x射线管200可包含抽空和真空密封外壳210、包含沉积在外壳210上的靶元素214的透射传输靶阳极212、外壳210内的灯丝230，以及例如通过利用波形发生器220、静电极225、透镜、射频信号和/或磁场促进对所发射电子的操控的阴极结构227。x射线管200的阴极结构227可朝向透射传输靶阳极212发射电子，且可促进对所发射电子的静电和/或磁性影响以产生多个x射线场形状和/或图案。此外，可利用x射线管200的阴极结构227调整电子的电子轨迹以优化对x射线管200范围内的样本的辐照。另外，可利用x射线管200的阴极结构227和波形发生器220、静电极225、透镜、射频信号和/或磁场来调整与电子相关联的电子束的焦点大小。基于电子束中的电子接触透射传输靶阳极而产生的x射线可用于使用图案、轨迹和/或形状以针对性方式辐照样本。至少基于前述内容，x射线管200增强对经加速电子和基于经加速电子接触透射传输靶阳极212而产生的x射线的控制，以更有效地辐照样本。

如图1中所示并且还参考图1至9，公开了透射传输x射线系统100。值得注意的是，x射线管200可为提供系统100的主要功能的主要组件，然而，在某些实施例中，x射线管200可利用系统100的其它组件中的一或多者来促进x射线管200的操作和/或为x射线管200提供附加功能。值得注意的是，系统100可配置成支持但不限于支持辐射装置、用于促进辐射装置操作的服务、用于促进x射线管200操作的服务、用于促进波形发生器220的操作的服务器、用于促进电力供应器290操作的服务、用于促进绝缘体215的操作的服务、用于调节和/或操控电子和/或电子束235的服务、用于促进阴极结构227的操作的服务、数据测量和收集服务、内容投递服务、监测服务、云计算服务、卫星服务、电话服务、互联网语音协议服务(VoIP)、软件即服务(SaaS)应用、平台即服务(PaaS)应用、游戏应用和服务、社交媒体应用和服务、操作管理应用和服务、生产力应用和服务、移动应用和服务和/或任何其它计算应用和服务。

值得注意的是，系统100可包含第一用户101，所述第一用户可利用第一用户装置102访问数据、内容和服务，或执行多种其它任务和功能。例如，第一用户101可利用第一用户装置102传输信号，以访问各种线上服务和内容，例如可在互联网、其它装置和/或各种计算系统上获得的线上服务和内容。在某些实施例中，第一用户101可为可试图辐照食物、有机材料、农产品、病毒、细菌、医疗装置、血液、大麻、植物、细胞、化妆品、农副产品、封装、任何物体、任何物质或其组合的样本的个体。在某些实施例中，第一用户101可以是机器人、计算机、程序、过程、任何类型的用户或其任何组合。第一用户装置102可包含存储器103和处理器104，所述存储器包含指令，所述处理器执行来自存储器103的指令以执行由第一用户装置102执行的各种操作。在某些实施例中，处理器104可以是硬件、软件或其组合。第一用户装置102还可包含界面105(例如，屏幕、监视器、图形用户界面等)，所述界面可使得第一用户101能够与在第一用户装置102上执行的各种应用交互且与系统100交互。在某些实施例中，第一用户装置102可以是和/或可包含计算机、任何类型的传感器、膝上型计算机、机顶盒、平板装置、平板手机、服务器、移动装置、智能手机、智能手表和/或任何其它类型的计算装置。说明性地，第一用户装置102示出为图1中的智能手机装置。在某些实施例中，第一用户装置102可由第一用户101用以控制系统100中的x射线管200、波形发生器220和/或其它装置和/或组件的操作功能。

除了使用第一用户装置102之外，第一用户101还可利用和/或访问额外用户装置。如同第一用户装置102，第一用户101可利用额外用户装置来传输信号以访问各种线上服务和内容。额外用户装置可包含存储器和处理器，所述存储器包含指令，所述处理器执行来自存储器的指令以执行由额外用户装置执行的各种操作。在某些实施例中，额外用户装置的处理器可以是硬件、软件或其组合。额外用户装置还可包含界面，所述界面可使得第一用户101能够与在额外用户装置上执行的各种应用交互且与系统100交互。在某些实施例中，额外用户装置可以是和/或可包含计算机、任何类型的传感器、膝上型计算机、机顶盒、平板装置、平板手机、服务器、移动装置、智能手机、智能手表和/或任何其它类型的计算装置和/或其任何组合。

第一用户装置102和/或额外用户装置可属于和/或形成通信网络。在某些实施例中，通信网络可以是实现和/或促进系统100的功能的各个方面的本地网络、网状网络或其它网络。在某些实施例中，通信网络可通过使用任何类型的无线或其它协议和/或技术而在第一用户装置102与额外用户装置之间形成。举例来说，用户装置可通过利用任何协议和/或无线技术、卫星、光纤或其任何组合而在通信网络中彼此通信。值得注意的是，通信网络可配置成以通信方式与系统100和/或系统100外部的任何其它网络链接和/或通信。

在某些实施例中，属于通信网络的第一用户装置102和额外用户装置可经由通信网络与彼此共享和交换数据。例如，用户装置可共享与用户装置的各种组件相关的信息、识别用户装置的位置的信息、指示包含在用户装置中和/或上的传感器的类型的信息、识别正由用户装置使用的应用的信息、识别用户使用用户装置的方式的信息、包含经由x射线管200和/或波形发生器220的传感器获得的测量数据的信息、识别用户装置的用户的用户简档的信息、识别用户装置的装置简档的信息、识别通信网络中的装置数量的信息、识别添加到通信网络或从通信网络移除的装置的信息、任何其它信息或其任何组合。

除了第一用户101之外，系统100还可包含第二用户110，所述第二用户可利用第二用户装置111执行多种功能。举例来说，第二用户装置111可由第二用户110用以传输信号以请求由通信网络135或系统100中的任何其它网络提供和/或可由其访问的各种类型的内容、服务和数据。在某些实施例中，第二用户110可为可试图辐照食物、农产品、病原体、电子件、病毒、细菌、医疗装置、血液、大麻、植物、细胞、化妆品、农副产品、封装、任何物体、任何物质或其组合的个体。在其它实施例中，第二用户110可以是机器人、计算机、程序、过程、任何类型的用户或其任何组合。第二用户装置111可包含存储器112和处理器113，所述存储器包含指令，所述处理器执行来自存储器112的指令以执行由第二用户装置111执行的各种操作。在某些实施例中，处理器113可以是硬件、软件或其组合。第二用户装置111还可包含界面114(例如，屏幕、监视器、图形用户界面等)，所述界面可使得第二用户110能够与在第二用户装置111上执行的各种应用交互且与系统100交互。在某些实施例中，第二用户装置111可以是计算机、膝上型计算机、机顶盒、平板装置、平板手机、服务器、移动装置、智能手机、智能手表和/或任何其它类型的计算装置。说明性地，第二用户装置111示出为图1中的平板计算机装置。

在某些实施例中，第一用户装置102、额外用户装置和/或第二用户装置111可在其上存储和/或访问任何数目的软件应用和/或应用服务。例如，第一用户装置102、额外用户装置和/或第二用户装置111可包含用于控制x射线管200的应用、用于控制波形发生器220的应用、用于控制系统100的任何装置的应用、用于控制静电极225、透镜、射频装置、磁体和/或x射线管220的其它组件(例如，控制位置、方向、功能等)的应用、交互式社交媒体应用、生物识别应用、基于云的应用、VoIP应用、其它类型的基于手机的应用、产品订购应用、商业应用、电子商务应用、媒体流应用、基于内容的应用、媒体编辑应用、数据库应用、游戏应用、基于互联网的应用、浏览器应用、移动应用、基于服务的应用、生产力应用、视频应用、音乐应用、社交媒体应用、任何其它类型的应用、任何类型的应用服务或其组合。在某些实施例中，软件应用可支持由本公开中描述的系统100和方法提供的功能。在某些实施例中，软件应用和服务可包含一个或多个图形用户界面，以便使得第一用户101和第二用户110能够容易地与软件应用交互。软件应用和服务还可由第一用户101和第二用户110用以与系统100中的任何装置、系统100中的任何网络或其任何组合交互。在某些实施例中，第一用户装置102、额外用户装置和/或第二用户装置111可包含相关联的电话号码、装置标识或任何其它识别符，以唯一地识别第一用户装置102、额外用户装置和/或第二用户装置111。

系统100还可包含通信网络135。通信网络135可在服务提供商、第一用户101、第二用户110、任何其它指定用户、计算机、另一网络或其组合的控制下。系统100的通信网络135可配置成将系统100中的装置中之每一者彼此链接。举例来说，通信网络135可由第一用户装置102用以与通信网络135内或外的其它装置连接，所述装置例如但不限于x射线管200、波形发生器220、系统100的任何其它装置或其组合。此外，通信网络135可配置成传输、产生和接收遍历系统100的任何信息和数据。在某些实施例中，通信网络135可包含任何数目的服务器、数据库或其它部件。通信网络135还可包含且连接到网状网络、本地网络、云计算网络、IMS网络、VoIP网络、安全网络、VoLTE网络、无线网络、以太网网络、卫星网络、宽带网、蜂窝网络、私用网络、电缆网络、互联网、互联网协议网络、MPLS网络、业务分发网络、任何网络或其任何组合。说明性地，服务器140、145和150示出为包含在通信网络135内。在某些实施例中，通信网络135可以是位于特定地理区域中的单个自治系统的部分，或跨越几个地理区域的多个自治系统的部分。

值得注意的是，可通过使用服务器140、145、150和160的任何组合来支持和执行系统100的功能。服务器140、145和150可驻存在通信网络135中，然而，在某些实施例中，服务器140、145、150可驻存在通信网络135外部。服务器140、145和150可提供并充当执行由系统100提供的各种操作和功能的服务器服务。在某些实施例中，服务器140可包含存储器141和处理器142，所述存储器包含指令，所述处理器执行来自存储器141的指令以执行由服务器140执行的各种操作。处理器142可为硬件、软件或其组合。类似地，服务器145可包含存储器146和处理器147，所述存储器包含指令，所述处理器执行来自存储器146的指令以执行由服务器145执行的各种操作。此外，服务器150可包含存储器151和处理器152，所述存储器包含指令，所述处理器执行来自存储器151的指令以执行由服务器150执行的各种操作。在某些实施例中，服务器140、145、150和160可以是网络服务器、路由器、网关、开关、媒体分发集线器、信号传送点、服务控制点、服务切换点、防火墙、路由器、边缘装置、节点、计算机、移动装置，或任何其它合适的计算装置或其任何组合。在某些实施例中，服务器140、145、150可以通信方式链接到通信网络135、任何网络、系统100中的任何装置或其任何组合。

系统100的数据库155可用于存储和中继遍历系统100的信息、缓存遍历系统100的内容、存储关于系统100中的每一个装置的数据以及执行数据库的任何其它典型功能。在某些实施例中，数据库155可连接到通信网络135、任何其它网络或其组合或驻存在其内。在某些实施例中，数据库155可充当用于与任何一个装置相关联的任何信息和与系统100相关联的信息的中心存储库。此外，数据库155可包含处理器和存储器或连接到处理器和存储器，以执行与数据库155相关联的各种操作。在某些实施例中，数据库155可连接到服务器140、145、150、160、第一用户装置102、第二用户装置111、额外用户装置、x射线管200、波形发生器220、系统100中的任何装置、系统100的任何过程、系统100的任何程序、任何其它装置、任何网络或其任何组合。

数据库155还可存储从系统100获得的信息和元数据、存储与第一用户101和第二用户110相关联的元数据和其它信息、存储由x射线管200产生的数据、存储由波形发生器220产生的数据、存储由系统100和/或x射线管200和/或波形发生器220的传感器产生的数据、存储经由x射线管200的传感器获得的温度读数、存储与用于促进对电子的操控的静电极225、透镜、射频装置、磁体和/或系统100的其它组件相关联的定向信息、存储与第一用户101和第二用户110相关联的装置简档、存储与系统100中的任何装置相关联的装置简档、存储遍历系统100的通信、存储用户偏好、存储与系统100中的任何装置或信号相关联的信息、存储与用户装置102、111相关的使用模式相关的信息、存储从系统100中的任何网络获得的任何信息、存储与第一用户101和第二用户110相关联的历史数据、存储装置特性、存储与第一用户101和第二用户110相关联的任何装置相关的信息、存储与通信网络135相关联的信息、存储由系统100产生和/或处理的任何信息、与此一道存储为系统100公开的任何操作和功能公开的任何信息、存储遍历系统100的任何信息或其任何组合。此外，数据库155可配置成处理由系统100中的任何装置向其发送的查询。

如图1、2、3、4、5、6和7中示出的图式和示意图中所展示，系统100还可包含x射线管200。x射线管200可配置成促进电子和/或电子束的发射，且在高电压电势下使此类电子和/或电子束加速朝向透射传输阳极靶212和沉积于所述透射传输阳极靶上的相关联靶元素214。基于电子与透射传输阳极靶212和相关联靶元素214的碰撞，x射线在多个方向上产生且可用于辐照在x射线范围内的样本。在某些实施例中，x射线管200可包含一起工作以提供x射线管200的操作功能的多个组件。特别地，x射线管200可包含但不限于以下组件的任何数目和/或组合：基底205、抽空和真空密封外壳210、抽空和真空密封外壳210的顶部211、透射传输靶阳极212、沉积在透射传输靶阳极212上的靶元素214、绝缘体215、一个或多个静电极225(和/或四极质谱仪/分析器/过滤器、透镜(例如，SEM聚焦透镜)、射频装置(例如，线性加速器)、磁体和/或其它装置)、阴极结构227、一个或多个灯丝230、任何数目的传感器(例如，温度、压力、湿度、运动和/或任何其它类型的传感器)、处理器、存储器、收发器、任何其它组件或其组合。在某些实施例中，用于产生波形(例如，正弦、余弦等)的波形发生器220可与x射线管200集成，或可为单独的独立装置。另外，在某些实施例中，x射线管200和/或波形发生器200可配置成由电力供应器290供电，所述电力供应器可连接到电源。

基底205可用于支撑抽空和真空密封外壳210、绝缘体215、静电极225和/或x射线管的其它部件。此外，布线和/或电力组件可驻存在基底205内和/或邻近于所述基底，且可耦合或以通信方式链接到电力供应器290和/或波形发生器220。在某些实施例中，基底205可紧固到抽空和真空密封外壳210，使得在基底205与抽空和真空密封外壳210之间产生密封。抽空和真空密封外壳210可用于容纳和保护x射线管200的各种组件，例如但不限于绝缘体215、一个或多个静电极225、灯丝230和/或x射线管200的其它组件。在某些实施例中，抽空和真空密封外壳210可由玻璃、金属、其它合适的材料或其组合制成。在某些实施例中，抽空和真空密封外壳210可具有圆柱形形状，然而，在某些实施例中，抽空和真空密封外壳210可具有圆顶形状、半球形形状、多边形形状和/或任何其它所要形状。在某些实施例中，抽空和真空密封外壳210的一端可具有某一形状或设计，而抽空和真空密封外壳210的另一端可具有不同形状或设计(例如，一端具有半球形形状，而另一端具有正方形到矩形形状)。

在某些实施例中，透射传输阳极靶212可沉积在抽空和真空密封外壳210的内表面上，并且可涵盖抽空和真空密封外壳210的整个内表面或抽空和真空密封外壳210的内表面的一部分。在某些实施例中，透射传输阳极靶212可包含但不限于大体上透x射线的材料，例如，铍、碳(例如，钻石)、铝、陶瓷、不锈钢、合金或其组合。靶元素214可集成到阳极靶212中或沉积在其上，且在某些实施例中，可由金、铅或其它元素形成，所述其它元素例如铜、银、铀或其组合。绝缘体215可为高压绝缘体，且可为x射线管200的部件提供屏蔽效应。在某些实施例中，绝缘体215可为单端高压绝缘体，然而，在某些实施例中，绝缘体215可为或包含双端高压绝缘体。

静电极225(和/或透镜(例如，SEM聚焦透镜)、磁体、射频装置(例如，线性加速器)等)可存在于抽空和真空密封外壳210(例如，图2和4)内、抽空和真空密封外壳210(例如，图3)外或抽空和真空密封外壳210内外两者。在某些实施例中，组件可定位在抽空和真空密封外壳210周围，如图3中所示。在某些实施例中，静电极225(和/或透镜(例如，SEM聚焦透镜)、磁体、射频装置(例如，线性加速器)等)可用于控制和/或影响在x射线管200内发射的电子束的电子束形状，例如结合阴极结构227和波形发生器220的操作功能，所述波形发生器产生供x射线管200使用的波形。另外，波形发生器220、阴极结构227和/或静电极225(和/或透镜(例如，SEM聚焦透镜)、磁体、射频装置(例如，线性加速器)等)可用于引导和/或影响所发射电子束到抽空和真空密封外壳210内的x射线管200内的目标位置或位点。再者，波形发生器220、阴极结构227和/或静电极225(和/或透镜(例如，SEM聚焦透镜)、磁体、射频装置(例如，线性加速器)等)可用于调整和/或影响电子束的焦点大小，例如以调整用于成像电子组件的分辨率，以便于缺陷的检测。另外，波形发生器220和/或静电极225(和/或透镜(例如，SEM聚焦透镜)、磁体、射频装置(例如，线性加速器)等)可用于操控电子束围绕x射线管200绘制圆环(或其它所要形状)，从而形成圆形场图案(或其它所要图案)而不是典型的球形图案。

x射线管200还可包含安置于抽空和真空密封外壳210内的灯丝230，且所述灯丝可形成阴极结构227的一部分。在某些实施例中，灯丝230可包含可电连接到可调整电力供应器290的灯丝导线，所述可调整电力供应器可配置成将电力输送到x射线管200部件。电力供应器290可配置成可电连接在阳极212与阴极结构227之间的可调整高压电力供应器。此外，阴极结构227可安置于抽空和真空密封外壳210内。在某些实施例中，当x射线管200被激活时，x射线管200可经由阴极结构227的灯丝230发射电子束中的电子。一旦x射线管200被激活且经由电力供应器290接收电力，则阴极结构227可配置成经由灯丝230使电子加速朝向透射传输靶阳极212和靶元素214，使得当电子与阳极212和靶元素214碰撞时，产生x射线。所产生的x射线接着可用于辐照在x射线和x射线管200范围内的样本。

波形发生器220可耦合到x射线管200、可与x射线管200集成、可与x射线管200分离或可具有关于x射线管200的任何配置。波形发生器220可从电力供应器290接收电力，且可配置成在所要频率下产生各种类型的电波形。举例来说，波形发生器220可配置成产生波形，包含但不限于正弦波、余弦波、三角波、锯齿形波、矩形波、任何类型的波或其组合。在某些实施例中，波形发生器220可配置成产生具有重复图案、脉冲图案的波形和/或任何所要图案的波形。波形发生器220连同阴极结构227和静电极225(和/或透镜(例如，SEM聚焦透镜)、磁体、射频装置(例如，线性加速器)等)可共同用于调整电子束的焦点大小、产生x射线场形状(例如，线形、正方形、球形、半球形、环形和/或其它形状)、产生任何类型的图案(即，动态图案和/或静电图案)、将电子束引导到x射线管200内的特定位置和/或以任何所要方式操控电子和/或电子束。

操作性地，系统100可操作和/或执行如在本公开的方法和以下用例场景中描述的功能。根据示例性情况场景，第一用户101可能需要辐照多个样本。为此，第一用户101可相对于x射线管200将样本定位在特定位置处，例如在x射线管200外壳210的周围、在x射线管200范围内的特定位置处，或其组合。第一用户101可例如通过激活x射线管200的开关或电源按钮而激活x射线管200。在某些实施例中，第一用户101可使用第一用户装置102或通过使用系统100的其它装置激活x射线管200。一旦激活，波形发生器220、静电极(和/或透镜、射频装置和/或磁体)连同阴极结构227便可促进电子束中的电子经由灯丝230发射且以所要方式操控电子和/或电子束。举例来说，如图2中所示，波形发生器220(和/或其它组件)可用于引起电子束/场的移动以将电子束235移动到左边的位置236且将电子束235移动到右边的位置237。静电极225可用于影响电子束的方向且影响与电子束相关联的x射线场的形状。静电极225可定位在x射线管200内部(例如，图2)和/或外部(例如，图3)和/或内部和外部。在某些实施例中，波形发生器220和/或静电极225(和/或透镜、射频装置和/或磁体)连同阴极结构227还可用于使得电子束环绕旋转以产生圆锥型形状或其它所要形状。在实例情境中，部件可用于操控电子以产生圆形撞击图案(例如，如图4中所展示的圆环或环形图案，其可基于位于位置236和/或237处的波束的3D叠加而产生)。在此类实例中，当电子与阳极靶212和沉积在外壳210上的靶元素214碰撞和撞击时，可从由x射线管200产生的环/圆环形状内的位置发射x射线。x射线可随后用于辐照接近发射x射线的区域定位的样本。图5和6示出可如何通过利用磁场250、260调整电子束的焦点大小和/或位置。图7示出在利用较强磁场时，焦点280的焦点大小如何比焦点270的原始大小更紧密。取决于在存在由x射线管200产生的电子束的情况下所使用的磁场的强度，可调整光点大小以改变直径和/或形状。值得注意的是，电子束和/或所得x射线的方向、图案和/或形状(线形、正方形、矩形、行、圆形、环形等)可用于以受控且有效的方式辐照样本。实际上，样本可由知道电子束的第一用户101相对于x射线管200定位在所要位置处，且所得x射线将具有图案、形状、焦点大小和/或方向以有效地辐照定位在此类位置处的样本。取决于正被辐照的特定样本和/或基于第一用户101的偏好，可通过x射线管200的部件调整电子束的图案、形状和/或方向。

值得注意的是，如图1中所展示，系统100可通过利用服务器160的处理能力、数据库155的存储容量或系统100的任何其它组件来执行本文所公开的操作功能中的任何一个来执行本文所公开的操作功能。服务器160可包含一个或多个处理器162，所述处理器可配置成处理系统100的各种功能中的任何一个。处理器162可以是软件、硬件或硬件与软件的组合。另外，服务器160还可包含存储器161，所述存储器存储处理器162可执行以执行系统100的各种操作的指令。例如，服务器160可帮助处理由系统100中的各种装置处理的负载，例如但不限于激活和/或撤销激活x射线管200和/或波形发生器220；将待辐照的样本定位在x射线管200的范围内；促进电子束中的电子例如朝向x射线管200的阳极结构212的发射；通过利用波形发生器200、静电极225(和/或透镜、磁体、射频装置等)或其组合来操控电子和/或电子束；基于对电子和/或电子束的操控产生与所发射电子相关联的一个或多个x射线场形状和/或图案；调整电子束的焦点大小；使用利用电子束的所发射电子产生的x射线辐照样本；以及执行在系统100中或以其它方式进行的任何其它合适的操作。在一个实施例中，多个服务器160可用于处理系统100的功能。服务器160和系统100中的其它装置可利用数据库155，以用于存储关于系统100中的装置的数据或与系统100相关联的任何其它信息。在一个实施例中，多个数据库155可用于将数据存储在系统100中。

尽管图1至9示出系统100的各种组件的特定实例配置，但系统100可包含组件的任何配置，其可包含使用更多或更少数目的组件。举例来说，系统100例示性地示出为包含第一用户装置102、第二用户装置111、x射线管200、波形发生器220、绝缘体215、静电极225(或磁体、射频装置、透镜等)、外壳210、电力供应器290、通信网络135、服务器140、服务器145、服务器150、服务器160和数据库155。然而，系统100可包含多个第一用户装置102、多个第二用户装置111、多个x射线管200、多个波形发生器220、多个绝缘体215、任何数目的静电极225(或磁体、射频装置、透镜等)、多个外壳210、多个电力供应器290、多个通信网络135、多个服务器140、多个服务器145、多个服务器150、多个服务器160、多个数据库155，或系统100内部或外部的任何数目的任何其它组件。此外，在某些实施例中，系统100的功能和操作的很大部分可由可连接到系统100的其它网络和系统执行。

值得注意的是，系统100可执行和/或进行如以下方法中所描述的功能。如图8中所示，示意性地示出利用具备电子操控能力的透射传输x射线系统的示例性方法800。方法800可包含利用产生独特x射线场形状和/或图案的独特x射线管，以便辐照定位于x射线管200范围内的样本的步骤。另外，方法800可用于通过利用x射线管200的操控能力调整电子束的焦点大小，所述x射线管还可用于以所要方式辐照样本。为此，在步骤802处，方法800可包含将样本定位在x射线管200范围内以用于辐照一个或多个样本。在某些实施例中，样本的定位可由第一用户101、第二用户110和/或通过利用第一用户装置102、第二用户装置111、服务器140、服务器145、服务器150、服务器160、通信网络135、其任何组合或通过利用任何其它适当程序、网络、系统或装置来执行和/或促进。

在步骤804处，方法800可包含激活x射线管200。可通过按压x射线管200的按钮、激活x射线管200的开关、将输入提供到耦合到x射线管200的装置、将输入提供到以通信方式链接到x射线管200的装置、提供其它激活机制或技术或其组合来激活x射线管200。在某些实施例中，激活可由第一用户101、第二用户110和/或通过利用第一用户装置102、第二用户装置111、服务器140、服务器145、服务器150、服务器160、通信网络135、波形发生器220、其任何组合或通过利用任何其它适当程序、网络、系统或装置执行和/或促进。在步骤806处，方法800可包含促进电子束中的电子朝向x射线管200的阳极的发射。举例来说，通过利用阴极结构227、灯丝230和/或x射线管200的其它组件，电子可朝向透射传输靶阳极212和沉积在x射线管200的抽空和真空密封外壳上的靶元素214传输。在某些实施例中，x射线管200可配置成在高电压电势下使受影响的电子加速。在某些实施例中，可通过利用x射线管200、波形发生器220、灯丝230、第一用户装置102、第二用户装置111、服务器140、服务器145、服务器150、服务器160、通信网络135、其任何组合或通过利用任何其它适当程序、网络、系统或装置来执行和/或促进电子束中的电子的传输。

在步骤808处，方法800可包含通过利用波形发生器220、静电极225(例如，四极质谱仪)、由射频装置(例如，线性加速器)发射的射频信号、由磁体和/或聚焦透镜(例如，SEM聚焦透镜)提供的磁场或其组合来促进对电子束中的所发射电子的操控。举例来说，x射线管200、波形发生器200、静电极225、阴极结构227、射频信号、磁场或其组合可用于将电子和/或含有电子的电子束引导到在沉积在抽空和真空密封外壳210上的透射传输阳极结构212的靶元素214上选择的位点或位置。在某些实施例中，静电极225、射频装置、磁性装置、聚焦透镜和/或其它装置用以调整电子和/或电子束的轨迹。在某些实施例中，用于操控电子的静电极225、射频装置、磁性装置、聚焦透镜和/或其它装置可定位在抽空和真空密封外壳210内、x射线管200外或x射线管200的内部和外部两者。除了将电子和/或电子束引导到特定位点或位置之外，电子和/或电子束还可由部件操控以控制x射线管200自身内部的电子束的形状和/或使用电子束产生图案。在某些实施例中，可通过利用x射线管200、波形发生器220、静电极225(和/或磁体、射频装置、透镜等)、第一用户装置102、第二用户装置111、服务器140、服务器145、服务器150、服务器160、通信网络135、其任何组合或通过利用任何其它适当程序、网络、系统或系统来执行和/或促进对所发射电子的操控。

在步骤810处，基于对电子和/或电子束的操控，方法800可包含产生用于电子和/或电子束的一个或多个x射线场形状和/或图案。举例来说，x射线场形状和/或图案可包含但不限于线形、正方形、球形、半球形、矩形、行、圆形、三角形、多边形、环形(例如，圆环形)、梯形、星形场图、符合所要形状的图案、任何类型的形状和/或图案或其组合。x射线场形状和/或图案可在x射线管200的抽空和真空密封外壳210内产生。用于辐照样本的x射线可基于电子束中的电子与包含靶元素214的透射传输阳极靶212的接触而产生。举例来说，轫致辐射x射线光谱可利用多个经加速电子接触包含靶元素214的透射传输阳极靶212而产生。在某些实施例中，可通过利用x射线管200、波形发生器220、静电极225(和/或磁体、射频装置、透镜等)、第一用户装置102、第二用户装置111、服务器140、服务器145、服务器150、服务器160、通信网络135、其任何组合或通过利用任何其它适当程序、网络、系统或装置来执行和/或促进一个或多个x射线场形状和/或图案的产生。

在可为任选的步骤812处，方法800可包含基于对电子和/或电子束的操控而调整由x射线管200产生的一个或多个电子束的焦点大小。举例来说，可通过利用x射线管200的部件，例如通过利用磁场、射频信号、透镜、静电极和/或其它部件来增大、减小或以其它方式调整与焦点大小相关联的宽度、直径或其它特性。还可取决于待用x射线管200辐照的样本调整焦点大小的此类参数。在某些实施例中，可通过利用x射线管200、波形发生器220、静电极225(和/或磁体、射频装置、透镜等)、第一用户装置102、第二用户装置111、服务器140、服务器145、服务器150、服务器160、通信网络135、其任何组合或通过利用任何其它适当程序、网络、系统或装置来执行和/或促进焦点大小的调整。在步骤814处，方法800可包含使用利用由x射线管200发射和加速的电子束中的所发射电子产生的x射线辐照一个或多个样本。举例来说，x射线可基于经加速电子与透射传输阳极靶212和沉积于其上的靶元素214接触和相互作用而产生。

在某些实施例中，方法800可用于各种类型的应用和/或目的。举例来说，方法800可用于辐照样本，包含但不限于电子件、血液、昆虫、农产品、有机产品、消耗品、病原体、生物样本、物体、液体或其组合。在某些实施例中，方法800可用于微聚焦成像用例场景。在某些实施例中，方法800可用于分批辐照应用、破坏性辐照应用、非破坏性应用、成像应用或其任何组合。值得注意的是，方法800可进一步并有针对系统100、本文中所公开或本文中以其它方式描述的任何其它方法描述的特征和功能中的任何一个。

本文中所公开的系统和方法可包含其它功能和特征。举例来说，系统100和方法的操作功能可配置成在专用处理器上执行，所述专用处理器被特定地配置成进行由系统100和方法提供的操作。值得注意的是，由系统100和方法提供的操作特征和功能可提高计算装置的效率，所述计算装置用于促进由本文中所公开的系统100和各种方法提供的功能。举例来说，通过基于系统100中提供和/或产生的数据和/或其它信息随时间推移训练系统100，相较于传统方法，减少的计算机操作量需要由系统100中的装置使用系统100的处理器和存储器来执行。在此上下文中，需要利用较少的处理功率，因为处理器和存储器不需要专门用于处理。因此，通过利用本公开中所提供的软件、技术和算法，可以显著节省计算机资源的利用率。在某些实施例中，系统100的各种操作功能可配置成在一个或多个图形处理器和/或专用集成处理器上执行。

值得注意的是，在某些实施例中，系统100和方法的各种功能和特征可在无任何人为干预的情况下操作，且可完全由计算装置进行。在某些实施例中，例如，众多计算装置可与系统100的装置交互，以提供由系统100支持的功能。另外，在某些实施例中，系统100的计算装置可连续地且在无人为干预的情况下操作，以减小误差被引入到系统100中的可能性。在某些实施例中，系统100和方法还可通过利用本公开中所描述的特征和功能来提供有效的计算资源管理。举例来说，在某些实施例中，系统100中的装置可传输指示仅特定量的计算机处理器资源(例如，处理器时钟周期、处理器速度等)可致力于促进x射线管200和/或波形发生器220的操作和/或执行系统100进行的任何其它操作或其任何组合的信号。举例来说，所述信号可指示处理器的一定数目的处理器周期可用于促进与x射线管200的操作相关联的数据的测量，和/或指定可专用于产生的选定量的处理功率或系统100所执行的操作中的任何一个。在某些实施例中，指示待用于执行系统100的操作的特定量的计算机处理器资源或计算机存储器资源的信号可从第一用户装置102和/或第二用户装置111传输到系统100的各个组件。

在某些实施例中，系统100中的任何装置可将信号传输到存储器装置以使得存储器装置仅将选定量的存储器资源用于系统100的各种操作。在某些实施例中，系统100和方法还可包含将信号传输到处理器和存储器，以仅在系统100中的处理资源和/或存储器资源的利用率处于选定值时的时间段执行系统100和方法的操作功能。在某些实施例中，系统100和方法可包含将信号传输到用于系统100中的存储器装置，所述信号指示存储器的哪些特定区段应用于存储由系统100利用或产生的任何数据。值得注意的是，传输到处理器和存储器的信号可用于在执行由系统100进行的操作时优化计算资源的利用率。因此，与现有技术相比，此类功能提供了显著的操作效率和改进。

现还参考图9，关于系统100的示例性实施例描述的方法和技术的至少一部分可并入例如但不限于计算机系统900或其它计算装置的机器中，所述机器内的指令集在执行时可使机器执行上文所论述的方法或功能中的任一个或多个。机器可配置成促进由系统100进行的各种操作。举例来说，机器可配置成但不限于通过提供处理功率以辅助处理在系统100中所经受的负载、通过提供存储容量以用于存储遍历系统100的指令或数据或通过辅助由系统100进行或在所述系统内进行的任何其它操作来辅助系统100。在某些实施例中，系统900的组件中的一些或全部可并入x射线管200和/或图1至9中所提供的任何其它装置中，以便促进此类装置的操作功能。举例来说，系统900可用于促进波形的产生和/或测量由图1至9的x射线管200和/或其它装置的操作产生的数据。

在一些实施例中，机器可作为独立装置进行操作。在一些实施例中，机器可连接(例如，使用通信网络135、另一网络或其组合)到其它机器和系统且辅助所述其它机器和系统执行的操作，所述其它机器和系统例如但不限于第一用户装置102、第二用户装置111、x射线管200、服务器140、服务器145、服务器150、数据库155、服务器160、波形发生器220、电力供应器290、图1至9的任何装置、系统或程序、任何其它系统、程序和/或装置，或其组合。机器可与系统100中的任何组件连接。在联网部署中，机器可以操作于服务器-客户端用户网络环境中的服务器或客户端用户机器的负载中，或操作为点对点(或分布式)网络环境中的对等机器。机器可包括服务器计算机、客户端用户计算机、个人计算机(PC)、平板PC、膝上型计算机、台式计算机、控制系统、网络路由器、开关或桥接器，或能够执行(依序或以其它方式)指定要由所述机器采取的动作的指令集的任何机器。此外，虽然示出了单个机器，但还应认为术语“机器”包含单独地或共同地执行(一个或多个)指令集以执行本文所论述的方法中的任何一个或多个的机器的任何集合。

计算机系统900可包含经由总线908彼此通信的处理器902(例如，中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU或这两者)、主存储器904和静态存储器906。计算机系统900可进一步包含视频显示单元910，所述视频显示单元可为但不限于液晶显示器(LCD)、平板、固态显示器或阴极射线管(CRT)。计算机系统2200可包含输入装置912，例如但不限于键盘、例如但不限于鼠标的光标控制装置914、磁盘驱动单元916、例如但不限于扬声器或远程控制器的信号产生装置918，以及网络接口装置920。

磁盘驱动单元916可包含其上存储一个或多个指令集924的机器可读媒体922，例如但不限于体现本文中所描述的方法或功能中的任何一个或多个的软件，包含上文所说明的那些方法。指令924还可在由计算机系统900执行其期间完全或至少部分地驻存在主存储器904、静态存储器906内或处理器902内或其组合内。主存储器904和处理器902还可构成机器可读媒体。

包含但不限于专用集成电路、可编程逻辑阵列和其它硬件装置的专用硬件实施方案可同样构造成实施本文中所描述的方法。可包含各种实施例的设备和系统的应用广泛地包含多种电子和计算机系统。一些实施例在两个或更多个特定互连硬件模块或具有在模块之间且通过模块传达相关控制和数据信号的装置中实施功能，或实施为专用集成电路的部分。因此，实例系统适用于软件、固件和硬件实施方案。

根据本公开的各种实施例，本文中所描述的方法预期用于作为计算机处理器上运行的软件程序进行操作。此外，软件实施方案可包含但不限于分布式处理或组件/对象分布式处理、并行处理，或虚拟机处理也可构造成实施本文中所描述的方法。

本公开涵盖含有指令924的机器可读媒体922，使得连接到通信网络135、另一网络或其组合的装置可发送或接收语音、视频或数据，且使用所述指令经由通信网络135、另一网络或其组合进行通信。指令924可进一步经由网络接口装置920经由通信网络135、另一网络或其组合传输或接收。

虽然机器可读媒体922在实例实施例中展示为单个媒体，但是术语“机器可读媒体”应被认为包含存储一个或多个指令集的单个媒体或多个媒体(例如，集中式或分布式数据库和/或相关联高速缓存器和服务器)。术语“机器可读媒体”还应被认为包含能够存储、编码或载有供机器执行的指令集且使机器执行本公开的方法中的任何一个或多个的任何媒体。

术语“机器可读媒体”、“机器可读装置”或“计算机可读装置”应相应地认为包含但不限于：存储器装置、例如容纳一个或多个只读(非易失性)存储器的存储卡或其它封装的固态存储器、随机存取存储器或其它可重写(易失性)存储器；例如磁盘或磁带的磁光或光学媒体；或其它独立信息存档或存档集应被视为等效于有形存储媒体的分布式媒体。“机器可读媒体”、“机器可读装置”或“计算机可读装置”可以是非暂时性的，且在某些实施例中，可能不包含载波或信号本身。因此，本公开被认为包含如本文中所列的机器可读媒体或分布式媒体中的任何一个或多个，且包含其中存储了本文中的软件实施方案的本领域公认的等效物和后继媒体。

本文中所描述的布置的图示意图提供对各种实施例的结构的大体理解，且其并不意图充当可能利用本文中所描述的结构的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。可利用其它布置并从本文中导出其它布置，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下作出结构和逻辑的替代和变化。图式仅是代表性的并且可能未按比例绘制。可放大其某些比例，且可使其它比例降到最低。因此，说明书和图式应被视为说明性的而非限制性的。

因此，尽管已在本文中说明且描述特定布置，但应了解，经计算以实现相同目的的任何布置可以取代展示的特定布置。本公开意图涵盖本发明的各种实施例和布置的任何和所有修改或变化。对于所属领域的技术人员来说在审阅上文描述之后，上文布置的组合以及本文中未具体描述的其它布置将是显而易见的。因此，预期本公开不限于作为进行本发明设想的最佳模式公开的特定布置，但本发明将包含属于所附权利要求书范围内的所有实施例和布置。

出于说明、解释和描述本发明的实施例的目的提供了前文。对这些实施例的修改和调适对于本领域的技术人员将是显而易见的，且可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下作出。在审阅前述实施例之后，所属领域的一般技术人员将显而易见的是，可在不脱离下文所描述的权利要求书的范围和精神的情况下修改、减少或增强所述实施例。