[發(fā)明專利]X射線管的低偏置mA調(diào)制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110042140.1
• 申請日: 2011-02-14
• 公開（公告）號: CN102222593A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發(fā)明（設計）人: S·萊邁特雷
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01J35/06
• 分類號: H01J35/06;H01J35/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 朱海煜;王忠忠

技術領域

本技術大體上涉及X射線源。特別地，本公開涉及X射線管陰極，例如醫(yī)療X射線成像中使用的X射線管中包含的那些陰極等。

背景技術

在非侵入成像系統(tǒng)中，X射線管作為X射線輻射源在X射線系統(tǒng)和計算機斷層攝影(CT)系統(tǒng)兩者中使用。在檢驗、檢查或成像序列期間響應于控制信號發(fā)射輻射。典型地，X射線管包括陰極和陽極。在該陰極內(nèi)的發(fā)射體可通過熱離子效應響應于由施加的電流引起的加熱而發(fā)射電子流。該陽極可包括由該電子流撞擊的靶。因此，該靶可產(chǎn)生X射線輻射和熱。

輻射范圍跨越感興趣受檢者，例如病人，并且輻射的一部分撞擊檢測器或照相底片，圖像數(shù)據(jù)收集在其中。在一些X射線系統(tǒng)中，照相底片然后被顯影以產(chǎn)生可由放射學家或主治醫(yī)師使用用于診斷目的的圖像。在數(shù)字X射線系統(tǒng)中光檢測器產(chǎn)生代表撞擊檢測器表面的離散像素區(qū)域的輻射量或強度的信號。該信號然后可被處理以產(chǎn)生可顯示用于回顧的圖像。在CT系統(tǒng)中，當掃描架圍繞患者移動時包括一系列檢測器元件的檢測器陣列通過各種位置產(chǎn)生相似的信號。

在X射線管的操作期間，由X射線管發(fā)射的X射線的數(shù)量和能量可受施加在X射線管內(nèi)的陽極和陰極之間的電壓影響。另外，流過陰極內(nèi)的熱離子發(fā)射體的電流可影響由X射線管產(chǎn)生的X射線輻射量。在一般意義上，施加的電壓可影響X射線穿透受檢者同時電流和照射時間(exposure?time)可影響所得的X射線圖像的對比度。

發(fā)明內(nèi)容

本技術一般針對具有熱離子發(fā)射體的X射線管。更具體地，根據(jù)本實施例，熱離子發(fā)射體的分段(segmentation)可允許在相對低電壓下進行毫安調(diào)制以與快速切換X射線技術一起使用。

根據(jù)本技術的一個方面，提供成像系統(tǒng)。該成像系統(tǒng)除其他特征外還包括配置成在一個或多個能量生成X射線束的X射線管，該X射線管包括具有分段式熱離子發(fā)射體的陰極組件。該分段式熱離子發(fā)射體具有大致上跨越熱離子發(fā)射體的長度的多個片段，其中該分段式熱離子發(fā)射體配置成在朝陽極的方向上發(fā)射一個或多個電子束以生成X射線束。該成像系統(tǒng)還包括X射線檢測器，其配置成檢測由該X射線管生成的X射線并且基于檢測的X射線生成信號。另外，該成像系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集電路，其配置成將由檢測器生成的信號轉(zhuǎn)換成感興趣受檢者的一個或多個圖像。

根據(jù)本技術的另一個方面，提供分段式熱離子發(fā)射體。該分段式熱離子發(fā)射體除其他特征外還具有大致上跨越熱離子發(fā)射體的整個長度并且大致上互相平行排列的多個片段。

根據(jù)本技術的另外方面，提供X射線管。該X射線管具有包括分段式熱離子發(fā)射體的陰極組件。該分段式熱離子發(fā)射體具有大致上跨越熱離子發(fā)射體的整個長度并且大致上互相平行排列的二到四個之間的片段。該X射線管還包括陽極，其中該陰極組件和該陽極處于各自電勢以形成電壓以從該分段式熱離子發(fā)射體表面提取電子。該二到四個之間的片段配置成在從該陰極組件朝該陽極的焦斑處的方向上發(fā)射多個電子束。

附圖說明

當下列詳細說明參照附圖(其中相似的符號在整個附圖中代表相似的部件)閱讀時，本方式的這些和其他的特征、方面和優(yōu)勢將變得更好理解，其中：

圖1描繪根據(jù)本公開的方面的包含X射線管的數(shù)字X射線成像系統(tǒng)的圖解表示；

圖2是根據(jù)本公開的一個方面的具有分段式熱離子發(fā)射體的X射線管的分解透視圖；

圖3是根據(jù)本公開的一個方面的具有分段式熱離子發(fā)射體的X射線陰極的實施例的分解透視圖；

圖4是包含圖2和3的陰極組件的圖2的X射線管的一部分的實施例的橫截面視圖；

圖5是根據(jù)本公開的一個方面的具有設置在頂面上的分段電極的大致上平整的絲極(filament)的實施例的透視圖；

圖6是根據(jù)本公開的一個方面的與分段電極交叉以形成分段式熱離子發(fā)射體的一系列大致上平整的絲極的實施例的透視圖；

圖7是根據(jù)本公開的一個方面的與分段電極交叉以形成分段式熱離子發(fā)射體的一系列繞圈絲極(coiled?filament)的實施例的透視圖。

具體實施方式

本方式針對在X射線管陰極內(nèi)的分段式熱離子發(fā)射體。熱離子發(fā)射體可分割成允許在操作期間的電子發(fā)射的毫安(mA)調(diào)制。即，采用本方式的X射線管可以在適合(mA)調(diào)制的電壓、在之前不可獲得的時幀中被操作和/或調(diào)制(切換)。例如，在一些成像序列中，將X射線管的陽極和陰極之間電壓偏置并且改變流過熱離子發(fā)射體的電流可調(diào)制從熱離子發(fā)射體表面的電子的發(fā)射。由熱離子發(fā)射體發(fā)射的電子的范圍(extent)可對應于由X射線管發(fā)射的X射線輻射的數(shù)量。