[發(fā)明專(zhuān)利]用于產(chǎn)生X射線的陰極組件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780040650.0
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109417008B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·S·普賴斯;張曦
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01J35/06
• 分類(lèi)號(hào): H01J35/06;H01J1/15
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 侯穎媖;錢(qián)慰民

提供一種陰極組件設(shè)計(jì)，其包括兩個(gè)扁平發(fā)射器，一個(gè)較長(zhǎng)發(fā)射器燈絲和一個(gè)較短發(fā)射器燈絲。在一種實(shí)施方式中，由長(zhǎng)發(fā)射器和短發(fā)射器產(chǎn)生的焦斑尺寸在一定范圍內(nèi)重疊。因此，一個(gè)發(fā)射器燈絲可以適合于產(chǎn)生小的和集中的焦斑尺寸，而另一個(gè)發(fā)射器燈絲適合于產(chǎn)生小的和大的焦斑尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本文公開(kāi)的主題涉及X射線管，特別涉及用于產(chǎn)生X射線的X射線陰極系統(tǒng)。

背景技術(shù)

各種類(lèi)型的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)和治療系統(tǒng)(例如，放射治療系統(tǒng))產(chǎn)生X射線作為其工作的一部分。例如，基于X射線的差分透射的成像技術(shù)包括但不限于熒光透視、乳房攝影、計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)、C形臂血管造影、斷層合成、常規(guī)X射線照相，等等。在這種情況下X射線的產(chǎn)生通常使用X射線管。X射線管通常包括電子發(fā)射器，例如陰極，其以高加速度釋放電子。一些釋放的電子撞擊目標(biāo)陽(yáng)極。電子與目標(biāo)陽(yáng)極的碰撞產(chǎn)生X射線，其可以用在合適的成像或治療裝置中。

在熱離子陰極系統(tǒng)中，存在一種通過(guò)熱離子效應(yīng)(即響應(yīng)于被加熱)釋放電子的燈絲。這種系統(tǒng)的一個(gè)挑戰(zhàn)是提供長(zhǎng)電子發(fā)射器壽命以及高射束電流。特別地，通過(guò)將發(fā)射器加熱到高溫(接近2600℃)來(lái)產(chǎn)生高束電流。在這些溫度下，發(fā)射器材料(通常是金屬，例如鎢)蒸發(fā)。隨著溫度升高，蒸發(fā)速率增加。因此，X射線管的電子發(fā)射器的使用壽命可能會(huì)受到限制，尤其是在高射束電流使用中。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種陰極組件。根據(jù)該實(shí)施例，陰極組件包括：至少兩個(gè)扁平燈絲，每個(gè)扁平燈絲在被加熱時(shí)包括電子發(fā)射表面，其中第一扁平燈絲的電子發(fā)射面積小于第二扁平燈絲的電子發(fā)射面積；沿扁平燈絲的第一維度定位的一組寬度偏壓電極，其中所述一組寬度偏壓電極在工作期間控制由所述扁平燈絲產(chǎn)生的焦斑的寬度；以及沿所述扁平燈絲的第二維度定位的一組長(zhǎng)度偏壓電極，其中所述一組長(zhǎng)度偏壓電極在工作期間控制焦斑的長(zhǎng)度。

在又一實(shí)施例中，提供了一種X射線管。根據(jù)該實(shí)施例，X射線管包括：陽(yáng)極；和陰極。陰極包括：一對(duì)在被加熱時(shí)發(fā)射電子的扁平燈絲，其中該對(duì)扁平燈絲中的第一扁平燈絲比第二扁平燈絲長(zhǎng)；一對(duì)寬度偏壓電極，沿第一維度定位于所述一對(duì)扁平燈絲的相對(duì)側(cè)上；以及一對(duì)長(zhǎng)度偏壓電極，沿垂直于第一維度的第二維度定位于所述一對(duì)扁平燈絲的相對(duì)側(cè)上。

在另一實(shí)施例中，提供了一種用于在目標(biāo)上產(chǎn)生電子束焦斑的方法。根據(jù)該方法，接收一指定所述目標(biāo)上的所述電子束焦斑尺寸的輸入。基于所述輸入，在陰極組件的第一發(fā)射器燈絲和第二發(fā)射器燈絲之間進(jìn)行選擇。如果所述輸入指定第一焦斑尺寸，則選擇所述第一發(fā)射器燈絲；如果所述輸入指定第二焦斑尺寸，則選擇所述第一發(fā)射器燈絲或所述第二發(fā)射器燈絲；如果所述輸入指定第三個(gè)焦斑尺寸，則選擇所述第二發(fā)射器燈絲。操作所選擇的發(fā)射器燈絲以在所述目標(biāo)上產(chǎn)生由所述輸入指定的尺寸的電子束焦斑。

附圖說(shuō)明

參考附圖閱讀以下詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，附圖中相同的符號(hào)在整個(gè)附圖中表示相同的部分，其中：

圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的示例性CT成像系統(tǒng)的示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的X射線管組件的實(shí)施例，包括陽(yáng)極和陰極組件；

圖3描繪了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的不對(duì)稱(chēng)陰極組件；

圖4描繪了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的短發(fā)射器燈絲的實(shí)施方式；

圖5描繪了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的長(zhǎng)發(fā)射器燈絲的實(shí)施方式；

圖6描繪了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于陰極組件的寬度偏壓電極層；

圖7描繪了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的用于陰極組件的長(zhǎng)度偏壓電極層；

圖8描繪了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的固定在兩端的隔膜的實(shí)施方式；

圖9描繪了根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的固定在一端的隔膜的實(shí)施方式；