微焦点X射线源是微焦CT系统（Micro Computed Tomography,Micro-CT）的核心部件。微焦点X射线源的焦点尺寸、靶功率、稳定性等参数会影响Micro-CT的空间分辨率、检测效率等主要性能指标。相对于传统热阴极微焦点X射线源,碳纳米管（Carbon Nano Tubes,CNT）场发射阴极微焦点X射线源具有电子束流强、功率大、热效应小、能耗低、易于小型化和实现高频脉冲X射线束等优点,对于提高Micro-CT系统的成像质量有显著的优势,是X射线源未来重要的发展方向之一。电源系统作为CNT场发射阴极X射线源的核心部件,其稳定性、控制精度决定了电子束的束流直径、束流强度及稳定性等电子束品质,对X射线成像质量有着重大影响。尤其当CNT作为透射靶微焦点X射线源电子枪阴极时,因其阳极靶接地,栅极悬浮于阳极高压电位上,阳极电压的轻微震荡就会严重影响栅极电源输出的稳定性。另一方面,CNT场发射电流具有指数特性,电压轻微扰动会引起场发射电流剧烈波动,从而影响微焦点X射线源剂量率的稳定性。基于上述原因,国内外现有普通商用电源,不能满足CNT场发射阴极透射靶微焦点X射线源这一应用需求。本论文在国家仪器专项——微纳结构超微分辨计算机三维成像分析仪开发应用（2013YQ030629）支持下,开展CNT场发射阴极透射靶微焦点X射线源的电源课题研究,完成悬浮栅极恒流电源系统的软硬件设计,搭建了实验平台,并完成了相关实验测试。具体研究内容如下:（1）调研了国内外X射线源栅极电源的发展现状,研究不同栅极电源模式下X射线源的结构,针对现有CNT场发射阴极透射靶X射线源栅极电源存在的问题,提出了一种高隔离、悬浮、恒流控制的方案。（2）完成了高隔离悬浮栅极恒流电源设备的方案设计。该电源由3k V高压输出模块、恒流控制模块及控制面板模块三部分组成。其中高压电源模块功能是产生0～3k V高压和实现电路隔离;恒流控制模块实现输出电流的恒定;控制面板模块为用户提供显示界面及实现远程控制。具体包括硬件和软件两个方面的设计,硬件设计包括原理图设计、器件选型;软件设计包括使用C8051F310单片机编程实现面板菜单显示、单片机之间相互通信,使用TMS320F28035型号DSP实现电路PWM调制、AD转换、恒流控制等功能。最终该电源可实现0～3k V、0～5m A恒流控制,并且具有实时调节功能。（3）完成了高隔离悬浮栅极恒流电源性能测试及成像实验。对栅极电源的电源纹波、稳定性、隔离电压及漏电流进行测试,测试结果表明电源稳定性和漏电流满足指标要求。并将本课题研制的栅极恒流电源应用到现有实验平台上,对海螺、海星样品进行成像,得到效果较好的DR图像。