A mobile, miniature x-ray source includes a low-power consumption cathode element for mobility, and an anode optic creating a field free region to prolong the life of the cathode element. An electric field is applied to an anode and a cathode that are disposed on opposite sides of an evacuated tube. The anode includes a target material to produce x-rays in response to impact of electrons. The cathode includes a cathode element to produce electrons that are accelerated towards the anode in response to the electric field between the anode and the cathode. The tube can have a length less than approximately 3 inches, and a diameter or width less than approximately 1 inch. The cathode element can include a low-power consumption cathode element with a low power consumption less than approximately 1 watt. The power source can include a battery power source. A field-free region can be positioned at the anode to resist positive ion acceleration back towards the cathode element. An anode tube can be disposed at the anode between the anode and the cathode, and electrically coupled to the anode so that the anode and the anode tube have the same electrical potential, to form the field-free region.

Μια κινητή, μικροσκοπική των ακτίνων X πηγή περιλαμβάνει ένα χαμηλής ισχύος στοιχείο καθόδων κατανάλωσης για την κινητικότητα, και μια άνοδο οπτική δημιουργώντας μια ελεύθερη περιοχή τομέων για να παρατείνει τη ζωή του στοιχείου καθόδων. Ένα ηλεκτρικό πεδίο εφαρμόζεται σε μια άνοδο και μια κάθοδο που διατίθενται στις αντίθετες πλευρές ενός εκκενωθέντος σωλήνα. Η άνοδος περιλαμβάνει ένα υλικό στόχων για να παραγάγει τις ακτίνες X σε απάντηση στον αντίκτυπο των ηλεκτρονίων. Η κάθοδος περιλαμβάνει ένα στοιχείο καθόδων για να παραγάγει τα ηλεκτρόνια που επιταχύνονται προς την άνοδο σε απάντηση στο ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ της ανόδου και της καθόδου. Ο σωλήνας μπορεί να έχει ένα μήκος λιγότερο από περίπου 3 ίντσες, και μια διάμετρο ή ένα πλάτος λιγότερο από περίπου 1 ίντσα. Το στοιχείο καθόδων μπορεί να περιλάβει ένα χαμηλής ισχύος στοιχείο καθόδων κατανάλωσης με μια μικρή κατανάλωση ισχύος λιγότερο από περίπου 1 Watt. Η πηγή ενέργειας μπορεί να περιλάβει μια πηγή ενέργειας μπαταριών. Μια τομέας-ελεύθερη περιοχή μπορεί να τοποθετηθεί στην άνοδο για να αντισταθεί στη θετική ιονική επιτάχυνση πίσω προς το στοιχείο καθόδων. Ένας σωλήνας ανόδων μπορεί να διατεθεί στην άνοδο μεταξύ της ανόδου και της καθόδου, και να συνδεθεί ηλεκτρικά με την άνοδο έτσι ώστε η άνοδος και ο σωλήνας ανόδων έχουν την ίδια ηλεκτρική δυνατότητα, να διαμορφώσουν την τομέας-ελεύθερη περιοχή.