[實用新型]一種磁掃描式的X射線管

有效

• 申請號: 201821609990.9
• 申請日: 2018-09-30
• 公開（公告）號: CN208903967U
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 葉華偉;曹紅光;王嘯;方奇
• 申請（專利權）人: 麥默真空技術無錫有限公司
• 主分類號: H01J35/14
• 分類號: H01J35/14;H01J35/30
• 代理公司: 無錫派爾特知識產權代理事務所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

本實用新型公開一種磁掃描式的X射線管，屬于X射線技術領域。所述磁掃描式的X射線管包括陰極組件、磁聚焦偏轉組件和陽極組件。陰極組件產生電子束并對電子束預聚焦，電子束在磁聚焦偏轉組件的作用下，產生偏轉并聚焦，最終撞擊在陽極組件中的靶盤上。磁聚焦偏轉組件使電子束在垂直和水平方向上進行不同程度偏轉，撞擊在靶盤上的不同位置并產生X射線，實現了多焦點面陣X射線源。電子束在整個靶盤進行掃描，將熱量均勻散布到整個靶盤，避免局部溫度過高。通過掃描的方式代替了陽極軸承，提高了壽命并降低了噪音。在靶盤所在管殼外側采取冷卻液直接接觸冷卻，相比輻射傳熱效果更好，散熱效率更高。

技術領域

本實用新型涉及X射線技術領域，特別涉及一種磁掃描式的X射線管。

背景技術

X射線管用以產生X射線，在醫學診斷、安全檢查和無損探傷等領域發揮著重要的作用。X射線管的基本原理是，其陰極燈絲加熱激發出來的熱電子，在陰陽極加速電場作用下撞擊到靶盤。其中1％的能量轉化為X射線，而剩余約99％的能量轉化為熱能，導致受撞擊部位溫升很快。固定陽極X射線管中，電子持續撞擊在同一位置，局部溫升很快，可連續加載功率很低；旋轉陽極X射線管采取陽極軸承帶動陽極靶盤在真空管殼內高速旋轉的方法，將熱量分散到整個靶盤。在高真空條件下，靶盤上的熱量主要是通過熱輻射傳遞給真空管殼，再由流經管殼的冷卻液將熱量帶走。旋轉陽極X射線管，因其相對固定陽極X射線管可連續加載功率提升很多。然而旋轉陽極X射線管在工作中受限于其有限的熱輻射傳遞效率，一方面在大功率長時間加載時，易造成靶盤或陽極軸承處滾珠過熱，引發管芯打火或軸承卡死的現象，從而影響其壽命；另一方面導致兩次放線之間需要大量的等待時間，影響了其所在整機系統的工作效率。

傳統X射線管的射線源位置固定或者變化不明顯，在對物體進行輻射影像時，X射線透過待測物體后，部分射線因發生康普頓效應而產生偏轉，產生散射輻射，這部分散射輻射會疊加到X射線圖像，降低了圖像的對比度和清晰度；傳統X射線管輻射成像時，其視野角邊緣處有效光學焦點尺寸增大，易造成空間分辨率降低；另外，以CT(ComputedTomography，X 射線計算機斷層攝影)系統應用為例，隨著Z方向(即掃描床行進方向) 錐心束角增大，錐心束偽差愈加明顯。錐心束偽差的本質原因是采樣不足。 CT圖像重建是基于被測物體衰減系數的線積分。如圖1所示，假設兩個不同物體，一個是衰減系系數均勻的物體，另一個是劇烈變化但平均衰減系數與第一個物體相同。對于基于傳統單射線源X射線管的錐心束CT系統，兩者投影數據相同，從而導致了錐心束偽差。

現在采用碳納米管或熱陰極作為粒子發射源，對其做陣列排布，通過控制陰極和柵極間的電壓差，使得粒子發射源按順序發射，并撞擊到靶盤的相應位置，可以實現分布式X射線源。但是，這種分布式X射線源需要多個陰極和柵極，制造工藝復雜，生產成本高，且一般局限于線陣排布而難以實現面陣排布；另外，碳納米管存在發射不穩定和壽命短的缺陷，而儲備式陰極或者鎢絲等熱陰極存在熱管理困難的缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種磁掃描式的X射線管，以解決背景技術中出現的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種磁掃描式的X射線管，包括：

陰極組件，用于產生電子束并對電子束預聚焦；

磁聚焦偏轉組件，使電子束發生偏轉并聚焦；

陽極組件，用于接收電子束并產生X射線。

可選的，所述磁聚焦偏轉組件包括磁四極透鏡組和偏轉線圈組。

可選的，所述磁聚焦偏轉組件還包括磁屏蔽罩，設置在所述磁四極透鏡組和偏轉線圈組之間。

可選的，所述磁四極透鏡組包括兩個磁四極透鏡，每個磁四極透鏡由磁芯及四個纏繞在磁芯上的線圈組成，且其中一個磁四極透鏡相對于另一個旋轉90°。