[發明專利]用于供應X?射線管的高壓發生器和方法

在審

• 申請號: 201580047170.8
• 申請日: 2015-08-19
• 公開（公告）號: CN106664787A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: A·加西亞托爾莫;P·呂爾肯斯
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H05G1/12
• 分類號: H05G1/12;H05G1/56;H05G1/58
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 李光穎,王英

技術領域

本發明涉及快速動態的高壓生成的領域。具體地，本發明涉及用于供應X-射線管的高壓發生器和方法。

背景技術

醫學應用中的X-射線由高壓發生器來供應。為了最小化X-射線劑量并且為了增加患者的安全性，X-射線應當僅在暴露期間被供應。只要當X-射線管在陰極被加熱的情況下被供應高壓，它們就生成輻射。

在某些應用中，柵電極用于陰極的前面，當合適的控制電壓被施加時，柵極電極切斷陰極電流。這種控制電壓的生成需要大量努力。另一選擇是關閉和打開管供應電壓。

所生成的輻射的波長取決于供應電壓。當管在60kV與140kV之間被供應時，X-射線通常被生成。然而，向管供應更低的電壓也得到輻射。這種輻射可能不是醫學過程的部分或者不是醫學成像所需要的，但是也會貢獻于患者被暴露于其的X-射線劑量。

US2002/003408A1描述了一種用于在放射線攝影系統中使用的脈沖高壓功率源，其包括高壓步進變壓器，該高壓步進變壓器具有帶有第一端和第二端的初級繞組和被連接到輻射源的次級繞組。功率源還包括被耦合到初級繞組的第一端的低電壓功率源和被耦合到初級繞組的第二端的切換電路。

US2011/0235382A1描述了一種接收DC電壓作為輸入電壓的高壓逆變器設備，其中，輸入電壓由切換元件切換以將激勵電流傳遞到多個單獨變壓器的初級側上的具有相同特性的激勵繞組從而同時激勵這些激勵繞組。

US6,900,557B1描述了一種緊湊變壓器耦合的調制器。該調制器包括變壓器，該變壓器包括初級繞組和多個次級繞組，其中，每個次級繞組具有輸出端子。

US20010008552A1描述了一種X-射線計算機斷層掃描裝置中的高壓變壓器，其同時執行功率的增加和非接觸傳輸并輸出用于使X射線在可轉動機架區段處被生成期望的高壓。

WO2006/079985A2描述了一種包括DC電壓源、控制單元和多個高壓信道的功率源。每個高壓信道包括逆變器、諧振電路、變壓器單元和整流器。

US20080187104A1描述了一種x-射線成像裝置，該x-射線成像裝置在構造上具有以下特征：被密封地接納在充滿油的外殼零件內的DC-AC轉換零件、高壓變壓器、AC-DC轉換零件和X-射線管。

US20130163726A1描述了一種X-射線設備，其被配置為由多個壓力提升單元、切換單元和切換控制單元形成。多個壓力提升單元被連接到電池單元并生成直流電壓。

EP0946082A1描述了一種便攜式x-射線系統，其包括：x-射線源；用于供應輸入電壓的內部功率源；以及處于功率源與x-射線源之間的電氣連接中的電壓轉換器。

發明內容

可能存在對改善用于X-射線管的高壓生成的需要。這些需要由本發明的獨立權利要求的主題來滿足。本發明的進一步示例性實施例從從屬權利要求和以下描述中顯而易見。

本發明的一方面涉及一種用于供應X-射線管的高壓發生器，所述高壓發生器包括：電壓調節器設備，其被配置為提供DC電壓；多數N個發生器設備，其被耦合到所述調節器設備，并且所述多數N個發生器設備均包括開關模式的功率電路(例如全橋)，并且所述多數N個發生器設備均被配置為利用所提供的DC電壓來提供波形樣式；以及多數N個變壓器設備，其被耦合到所述發生器設備，所述多數N個變壓器設備中的每個由所述N個發生器設備中的一個來供應，并且所述多數N個變壓器設備被配置為借助于所提供的波形樣式來提供高壓輸出樣式并且還被配置為所述N個變壓器設備的串聯連接，藉此所有提供的高壓HVOP都被相加，由此在所述X-射線管中產生更高的電壓(THV)，并且其中，所述多數N個發生器設備中的每個被配置為提供所述波形樣式(WP)，所述波形樣式(WP)被調整以產生實質上平坦脈沖形狀的脈沖作為所述高壓輸出樣式(HVOP)、作為所述N個變壓器設備中的每個的輸出，其中，所述平坦脈沖形狀的脈沖借助于雙脈沖/最小時間控制來實現。

本發明的另外的第二方面涉及一種醫學成像系統，其包括根據第一方面或根據第一方面的任何實施方式的高壓發生器、以及X-射線管。

本發明的另外的第三方面涉及一種用于供應X-射線管的方法，所述方法包括以下步驟：借助于電壓調節器設備提供DC電壓；借助于發生器設備利用所提供的DC電壓來提供波形樣式；以及借助于變壓器設備使用所提供的波形樣式來提供高壓輸出樣式。

本發明提供了用于快速動態的高壓生成的手段。