[發明專利]X射線陽極

無效

• 申請號: 200980147255.8
• 申請日: 2009-11-19
• 公開（公告）號: CN102224559A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: R·K·O·貝林
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦電子股份有限公司
• 主分類號: H01J35/10
• 分類號: H01J35/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

技術領域

本發明涉及用于X射線管裝置的可轉動陽極和主陰極，其中所述主陰極適于與陽極相互作用。此外，本發明還涉及適于與陽極相互作用的輔助陰極、X射線系統、用于確定電位的裝置、用于調整輔助陰極發熱的裝置、用于轉換電位的裝置以及用于偏轉X射線系統的電子束的裝置。

背景技術

利用多重X射線光子能量(“X射線色”)提高X射線圖像的診斷價值。通常使用常規的X射線管并且高電壓被改變。

發明內容

理想地，高能與低能周期的脈沖時間應在檢測器的整體周期范圍之內，例如在CT掃描器情況下為200μs。過渡時間須為其一小部分，以獲得足夠高的占空比和光子通量。但實踐中高電壓線纜的電容使放電成為緩慢過程。以合理手段很難實現短時脈沖。此外，X射線過濾器應同步轉換。

根據本發明的陽極包括大塊陽極材料，該材料具有例如用碳化硅陶瓷制成的徑向開槽絕緣體。碳化硅在T＜1000C時具有高電阻率，其重量輕并具有高屈服強度。因此，碳化硅適合作為陽極材料。其替代物是例如SiN。每一節段的焦點軌跡均涂覆例如鎢或錸，以在主電子束的電子撞擊下產生X射線并承載其自身高電壓電位。狹縫和大塊材料被布置成用于絕緣。某些節段產生高能光子并通過陽極軸承與高電壓發生器的正極相連。其他節段也互相連接(“印制電路”)。它們的電位浮動并更加接近陰極電位。所述電位由主電子束和可控導體中例如利用熱離子發射器對正極自充電而賦予，所述熱離子發射器由電子束加熱，所述電子束在節段過渡期間暫時被偏轉朝向所述熱離子發射器。

根據本發明第一方面提供一種用于X射線管的可轉動陽極，其中，所述陽極包括：適于被第一電子束擊中的第一單元；適于被至少第二電子束擊中的至少第二單元，其中所述第一單元和所述至少第二單元相互電絕緣。

根據本發明，所述陽極被電隔離成不同部分，這些部分具有不同的電位，以產生具有不同能量的X射線輻射。由于本發明布置，可以提供具有不同能量的X射線輻射，而無需在不同電位之間轉換陽極。這種可能性產生的效果是不同X射線輻射可非常迅速改變。因此可在一個確定時段內產生更多圖像，這將提高接受檢查的患者的診斷的可能性。

根據本發明，陽極節段的產生X射線的頂層由材料A和B或其混合物組成。這些材料具有不同原子序數Z，并在帶電粒子(如電子)的撞擊下產生不同特性的X射線光譜。

根據本發明第二方面提供一種主陰極，其中所述主陰極適于與如權利要求1至6任一所述的陽極相互作用，其中所述主陰極適于產生所述第一電子束和所述第二電子束，所述主陰極包括用于偏轉所述第一電子束以產生所述第二電子束的裝置。

本發明X射線管的主陰極具有將始自主陰極的電子束偏轉的裝置。這提供引導電子束朝向陽極的不同部分的可能性。因此，陽極的相分隔的不同部分可以被擊中以發射不同的X射線輻射。

根據本發明第三方面提供一種輔助陰極，其中所述輔助陰極適于與如權利要求1至6任一所述的陽極相互作用，所述輔助陰極適于影響第二電位，所述輔助陰極適于由所述第二電子束加熱，所述輔助陰極適于與如權利要求7所述的主陰極相互作用，所述第二電子束由所述主陰極通過偏轉所述第一電子束而產生。

本發明概念包括覆蓋在導熱環上并由部分偏轉的主電子束加熱的輔助陰極，所述主電子束由主陰極發射。(偏轉量控制輔助陰極的溫度和發射)。

根據本發明第四方面提供X射線系統，其中

如權利要求1至6任一所述的陽極；用于產生電子束的主陰極，其中所述主陰極適于產生第一電位；用于影響第二電位的輔助陰極，其中所述主陰極適于偏轉所述電子束以加熱所述輔助陰極。

根據本發明第五方面提供一種用于確定電位的裝置，所述電位通過檢測電子束對如權利要求1至6任一所述的陽極上的撞擊點和/或通過檢測始自如權利要求1至6任一所述陽極的輻射的X射線光譜而確定，其中所述電子束由陰極產生，所述電子束在所述撞擊點擊中所述陽極的第一單元，所述電子束可被偏轉，其中所述偏轉電子束在所述撞擊點擊中所述陽極的第二單元，其中所述第一單元和/或所述第二單元發出輻射。

當從一個節段跳變到下一節段時，所述焦點暫時方位角地偏轉(節段之間的電場)。偏轉量是對電場的量度，因此也是對低能量節段電位的量度。該信息可用于控制輔助陰極的發射，并由此控制其電位。另一種可能量度是低能量節段所發射的主X射線的光譜(強過濾與弱過濾的X射線強度的比率)。