X射線三維顯微鏡的X射線源一般采用何種類型？功率大小如何？

　　X 射線三維顯微鏡中(zhong)常(chang)用(yong)的 X 射線源有(you)以(yi)下幾種類型，其功率(lv)大小也(ye)各有(you)不同(tong)：

　　熱陰(yin)極 X 射(she)線管

　　工作(zuo)(zuo)原理：通過加(jia)熱陰極燈絲，使(shi)燈絲中的電(dian)子獲(huo)得足夠能量(liang)逸出，在高壓電(dian)場作(zuo)(zuo)用下加(jia)速撞擊陽極靶材，產生(sheng) X 射(she)線。

　　功(gong)率范圍(wei)：功(gong)率通(tong)常(chang)在幾(ji)十瓦(wa)到數千瓦(wa)之間。對于(yu)一些常(chang)規的用于(yu)材料微(wei)觀(guan)結構分析或(huo)生(sheng)物(wu)樣本(ben)初(chu)步觀(guan)察的 X 射(she)線(xian)三維顯微(wei)鏡，采用幾(ji)百瓦(wa)功(gong)率的熱(re)陰極(ji) X 射(she)線(xian)管即可(ke)滿足(zu)需(xu)求。而在需(xu)要(yao)更高分辨率和更強穿(chuan)透能(neng)力的應用中，可(ke)能(neng)會使用千瓦(wa)級功(gong)率的熱(re)陰極(ji) X 射(she)線(xian)管。

　　微焦點 X 射線管

　　工作原理：同樣基(ji)于熱電(dian)子(zi)發(fa)射原理，但通過特殊的(de)設計和(he)工藝，能(neng)夠將電(dian)子(zi)束聚(ju)焦到非常小(xiao)的(de)焦點上，從而產生高亮(liang)度的(de) X 射線。

　　功率范圍：一(yi)般在(zai)幾(ji)十瓦(wa)到(dao)幾(ji)百瓦(wa)。雖(sui)然(ran)功率相對不是(shi)特別高(gao)(gao)，但由于其焦(jiao)點(dian)很小(xiao)，能在(zai)較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)區域內產生較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)的(de)(de) X 射(she)線(xian)強度，適用于對微小(xiao)樣(yang)本(ben)進行高(gao)(gao)分辨率成像的(de)(de) X 射(she)線(xian)三(san)維顯微鏡，如集成電路檢(jian)測、微小(xiao)生物樣(yang)本(ben)的(de)(de)精細結構觀察等。

　　同步輻(fu)射(she) X 射(she)線源

　　工作(zuo)原(yuan)理：利用(yong)電子在(zai)同步(bu)加(jia)速(su)器中做圓周運(yun)動時產(chan)生的(de)同步(bu)輻(fu)射光，通過(guo)特殊的(de)光束線和實驗站將(jiang)其引導和處理后作(zuo)為 X 射線源(yuan)。

　　功率特性：其(qi)功率很(hen)高(gao)，且具(ju)有高(gao)亮度(du)、高(gao)準直性、寬(kuan)能譜等(deng)優點。它的亮度(du)比普通(tong) X 射(she)線源(yuan)高(gao)幾個數量級甚至(zhi)更多。在一些大型科學研究機構中，利用(yong)同步輻(fu)射(she) X 射(she)線源(yuan)的 X 射(she)線三維顯(xian)微(wei)鏡，可用(yong)于研究極 其(qi)微(wei)小尺(chi)度(du)的結構和動態過程，如(ru)材(cai)料的原子尺(chi)度(du)結構變(bian)化、生物分(fen)子的構象變(bian)化等(deng)。

　　新型 X 射線源(yuan)（如自由電(dian)子(zi)激光 X 射線源(yuan)）

　　工(gong)作原理(li)：通過讓相對論(lun)電子束在周期性變(bian)化的磁場中運動，產(chan)生相干的 X 射線輻射。

　　功率前(qian)景：具有很(hen)高的峰值功率和(he)很(hen)強的相干性。雖然目前(qian)還(huan)處(chu)于發(fa)展(zhan)和(he)應用拓展(zhan)階段(duan)，但(dan)在未來的 X 射線三(san)維顯微鏡中具有巨大潛力(li)，可能為材料科學、生命科學等(deng)領域(yu)帶來更(geng)具突破性的研究(jiu)成果(guo)，例如實(shi)現對(dui)單個生物分(fen)子在飛秒時間尺度上(shang)的動態成像。