[發(fā)明專利]一種獲得應用于柵控X射線球管的直流脈沖高壓的方法

有效

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• 申請日: 2014-10-30
• 公開（公告）號: CN104411080B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 李躍
• 申請（專利權）人: 北京艾立科技有限公司
• 主分類號: H05G1/12
• 分類號: H05G1/12;H05G1/22
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識產(chǎn)權代理有限公司11212
• 代理人: 楊立

技術領域

本發(fā)明具體涉及一種獲得應用于柵控X射線球管的直流脈沖高壓的方法，屬于X射線成像方法領域。

背景技術

X射線產(chǎn)品在市場上有廣泛應用，用于醫(yī)療的產(chǎn)品包括數(shù)字拍片機、胃腸機、血管造影機，CT等。能夠產(chǎn)生診斷用X射線是這些產(chǎn)品的共同特點。

獲得X射線需要有高壓發(fā)生器和球管。高壓發(fā)生器可以產(chǎn)生十幾千伏以上的直流高壓，此直流高壓加載到X射線球管的陰極和陽極之間，此時在球管陰極端被加熱的燈絲產(chǎn)生的大量電子在電場的作用下高速轟擊陽極靶面，陽極靶面就會產(chǎn)生X射線。在實際應用中，需要控制產(chǎn)生的X射線的“質(zhì)”和“量”。直流電壓越高，產(chǎn)生的X射線穿透性(”質(zhì)”)越強。燈絲加熱的溫度越高，產(chǎn)生的陰極電子越多，對應產(chǎn)生的X射線的束流密度(“量”)越大。直流高壓加載的時間越長，產(chǎn)生的X射線的總量(“量”)越大。

在X射線產(chǎn)品中，控制高壓加載的時間長短通常有兩種方法。

如圖6所示，目前常用的是采用脈沖型高壓發(fā)生器，自身控制其輸出高壓的時間長短，脈沖的寬度即對應高壓加載的時間，成本低，使用方便，但是由于在脈沖高壓停止時，導致負載端的電容積攢了大量的電荷不能瞬間消失而是逐漸消失，需要一定的時間，這樣會導致產(chǎn)生大量的軟射線(低壓射線)。而軟射線對人體是非常有害的。

目前另一種高壓發(fā)生器是持續(xù)高壓的發(fā)生器，采用柵控電源控制產(chǎn)生脈沖型高壓，但是由于持續(xù)高壓的發(fā)生器價格昂貴，此方法目前只用于非常高端的設備，因此國內(nèi)還沒有該類產(chǎn)品生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供種一種獲得應用于柵控X射線球管的直流脈沖高壓的方法，克服現(xiàn)有技術中由于在脈沖高壓停止時，導致負載端的電容積攢了大量的電荷不能瞬間消失而產(chǎn)生大量的軟射線對人體造成傷害的缺陷。

本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下：一種獲得應用于柵控X射線球管的直流脈沖高壓的方法,包括以下步驟：

步驟(1)：將脈沖高壓發(fā)生器的正極高壓端與X射線球管內(nèi)的陽極靶盤連接；X射線球管內(nèi)的陰極燈絲與陽極靶盤之間設有柵極；燈絲兩端加載燈絲電壓；柵控電源陰極端與柵極連接，其陽極端與所述脈沖高壓發(fā)生器的負極高壓端及燈絲連接；柵控電源輸出負電壓；

步驟(2)：高壓發(fā)生器及球管曝光準備就緒，柵控電源負電壓取消，同時或延后啟動脈沖型高壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓，高壓直接到達球管內(nèi)的陰極燈絲和陽極靶盤，此時柵極電壓變?yōu)榱闾幱趯顟B(tài)，陰極燈絲產(chǎn)生的電子快速穿過柵極轟擊陽極靶盤，在焦點處產(chǎn)生X射線；

步驟(3)：預先設定的高壓時間到達后，脈沖型高壓發(fā)生器停止輸出高壓的同時柵控電源輸出負電壓加載到柵極上，使電子束立即截止，從而X射線立即截止，高壓發(fā)生器高壓輸出負載端的殘留電荷緩慢釋放，球管內(nèi)的陰極燈絲與陽極靶盤間的電壓緩慢下降，電壓下降過程中無電子束到達陽極靶盤；按照高壓脈沖頻率依次重復步驟(2)和步驟(3)獲得序列脈沖直流高壓，產(chǎn)生序列的X射線。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用了脈沖型高壓發(fā)生器控制高壓加載的時間長短，降低產(chǎn)品成本，且由于采用了在脈沖型高壓發(fā)生器停止輸出高壓的同時柵控電源輸出負電壓加載到柵極上，使X射線立即截止的步驟，柵控電源產(chǎn)生的關斷作用是瞬間生效，電子束瞬間被截止，因此有效避免了軟射線的產(chǎn)生，減少對人體造成傷害，對患者有積極效果。

在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。

本發(fā)明還提供一種獲得應用于柵控X射線球管的直流脈沖高壓的方法,包括以下步驟：

步驟(1)：將脈沖高壓發(fā)生器的正極高壓端與X射線球管內(nèi)的兩個以上的陽極靶盤連接；X射線球管內(nèi)的陰極燈絲與陽極靶盤之間設有柵極；陰極燈絲兩端加載燈絲電壓；柵控電源為兩個以上，其陰極端分別與一組柵極連接，其陽極端與所述脈沖高壓發(fā)生器的負極高壓端及燈絲連接；柵控電源產(chǎn)生的負電壓預先加載到柵極上；

步驟(2)：高壓發(fā)生器及球管曝光準備就緒，第一個柵控電源負電壓取消，同時或延后啟動脈沖型高壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓，高壓直接到達球管內(nèi)與第一個柵控電源相對應的陰極燈絲和陽極靶盤，此時第一個柵極電壓為零處于導通狀態(tài)，陰極燈絲產(chǎn)生的電子快速穿過柵極轟擊陽極靶盤，在對應焦點處產(chǎn)生X射線；此過程中其它柵極上的負電壓保持不變，且與其對應的焦點不產(chǎn)生X射線；