[發(fā)明專利]用于確定X 射線陽極的磨損的方法和裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210363881.4
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN103037607A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.格拉斯拉克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): H05G1/26
• 分類號(hào): H05G1/26;H01J35/10
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 謝強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于確定以陽極盤構(gòu)成的X射線陽極的磨損的一種方法和一種裝置。?

背景技術(shù)

X射線輻射具有從材料測(cè)試直至診斷和治療的醫(yī)療使用的廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。為產(chǎn)生X射線輻射，典型地使用稱為X射線管的裝置。X射線管通過陽極和陰極構(gòu)成。通過將陰極加熱產(chǎn)生自由電子，所述自由電子通過在陽極方向上的加速電壓被加速。在到達(dá)陽極時(shí)，自由電子的能量部分地被轉(zhuǎn)化為X射線輻射。X射線輻射然后通過為其設(shè)置的窗射出并且在此對(duì)準(zhǔn)待檢查或待處理的對(duì)象。?

將通常所謂的旋轉(zhuǎn)陽極用作陽極，所述旋轉(zhuǎn)陽極在產(chǎn)生射線期間旋轉(zhuǎn)，以便由此反作用于發(fā)熱或者實(shí)現(xiàn)更好的導(dǎo)熱。旋轉(zhuǎn)陽極X射線管由于高功率要求（特別是在醫(yī)療應(yīng)用中的高功率要求）是磨損部件。在替換部件方面，具有重要意義的是，在部件的故障前已經(jīng)確定其狀態(tài)，以便及時(shí)進(jìn)行更換。除了真空密封和電子發(fā)射器以及陰極之外，在X射線管中，陽極盤是主要磨損部件。由于交變熱負(fù)荷導(dǎo)致陽極表面的粗糙，這導(dǎo)致輻射功率的損失。負(fù)荷也可表現(xiàn)為陽極的熔融和裂紋形成。通過該缺陷使X射線劑量率降低。管最后不可使用。?

X射線管磨損進(jìn)展的速度取決于X射線拍攝的類型或在此出現(xiàn)的負(fù)荷。因此，例如高功率拍攝比透射運(yùn)行中的X射線拍攝導(dǎo)致明顯更快的損傷。所使用的旋轉(zhuǎn)陽極的狀態(tài)因此是為保證及時(shí)替換而必須確定的重要信息。陽極狀態(tài)或磨損現(xiàn)象在已安裝的陽極盤中在自身測(cè)量技術(shù)上不可達(dá)到，因?yàn)橹苯訙y(cè)量必須在輻射器的真空殼體內(nèi)執(zhí)行。?

檢驗(yàn)?zāi)p過程的可能性在于使旋轉(zhuǎn)陽極X射線管經(jīng)受標(biāo)準(zhǔn)化的負(fù)荷程序，并且在此持續(xù)測(cè)量在使用壽命期間的劑量率。但劑量降低測(cè)量非常強(qiáng)烈地由檢查結(jié)構(gòu)確定。此外，作為所使用的旋轉(zhuǎn)陽極X射線管的老化值的劑?量率的事后確定不可能進(jìn)行或僅可不精確地進(jìn)行。因此，存在對(duì)于用于檢驗(yàn)X射線陽極的狀態(tài)的附加的方法的需求。?

在DD?268892A1中因此建議，通過磨蝕方法（例如，磨削）來確定作為老化的度量的焦軌的區(qū)域內(nèi)的裂紋深度，并且從定標(biāo)曲線（Eichkurven）計(jì)算劑量下降。在該方法中將焦軌面的裂紋圖像通過入射光顯微鏡視覺地跟蹤。該方法是昂貴的并且要求附加的設(shè)備。值得希望的是，提供基本上僅使用對(duì)于X射線檢查總之已存在的儀器設(shè)備的更低開銷的方法。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，實(shí)現(xiàn)X射線陽極的磨損的低開銷的確定。?

上述技術(shù)通過根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置來解決。?

本發(fā)明利用的是，由X射線管所產(chǎn)生的輻射的角度相關(guān)性隨著管的老化的增加而改變。因此，從受到借助X射線陽極產(chǎn)生的輻射的角度相關(guān)性所影響的特征出發(fā)確定老化。角度相關(guān)性在此涉及在陽極盤和所產(chǎn)生的射線之間的角度。該角度相關(guān)性也稱為側(cè)傾效應(yīng)（Heel-Effekt）。因此，例如輻射的強(qiáng)度和能量譜取決于該角度。典型地，陽極側(cè)的強(qiáng)度下降并且規(guī)定向更高的能量的移動(dòng)（輻射硬化）。該不均勻性或角度相關(guān)性取決于陽極盤的狀態(tài)。隨著磨損的增加而發(fā)生粗糙，這降低了角度相關(guān)性。?

根據(jù)本發(fā)明使用至少一個(gè)參數(shù)，所述參數(shù)表征了受角度相關(guān)性影響的特征。該參數(shù)例如可以是在那里發(fā)生了明顯的削弱的角度區(qū)域內(nèi)的絕對(duì)強(qiáng)度或相對(duì)強(qiáng)度。在使用相對(duì)強(qiáng)度時(shí)，該相對(duì)強(qiáng)度涉及相對(duì)均勻的輻射區(qū)域或涉及平均強(qiáng)度。替代地，所考慮的特征是射線在陽極側(cè)的硬化。例如通過確定能量譜的部分的相對(duì)強(qiáng)度來獲得度量或定量的參數(shù)值。為此目的可使用濾波器，所述濾波器例如濾除低能射線。將所透過的輻射的強(qiáng)度與總強(qiáng)度相比較。該比例作為陽極盤老化的結(jié)果而改變。在后者情況中，即，使用能量譜的區(qū)域的相對(duì)強(qiáng)度，可通過擋板將測(cè)量限制在陽極側(cè)的區(qū)域上，在那里在磨損過程中輻射硬化的改變是最明顯的。?

上述至少一個(gè)角度相關(guān)的參數(shù)被考慮為用于確定老化或磨損。例如，在管啟動(dòng)的時(shí)該確定參考值，并且隨后將其與為檢驗(yàn)而記錄的值相比較。該參數(shù)的改變?nèi)缓罂梢酝ㄟ^陽極的磨損狀態(tài)來校正或表現(xiàn)為對(duì)于其磨損狀態(tài)的度量。?

陽極的老化狀態(tài)的檢驗(yàn)可以以確定的維護(hù)間隔進(jìn)行，所述維護(hù)間隔例如依據(jù)運(yùn)行持續(xù)時(shí)間。在此可靈活地定義運(yùn)行持續(xù)時(shí)間，并且例如一般地涉及陽極的老化（制造之后所經(jīng)歷的時(shí)間）或表現(xiàn)為用于產(chǎn)生X射線的使用的時(shí)間段，其中在第二種情況下也可以考慮根據(jù)使用類型的使用時(shí)間的權(quán)重。?

附圖說明

下面在實(shí)施例的范圍內(nèi)詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖中：?

圖1示出了X射線管，?

圖2示出了旋轉(zhuǎn)陽極，?

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置，和?

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。?

具體實(shí)施方式