專利名稱：X射線球管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種用于X射線影像成像的X射線管，特別涉及ー種X射線球管。
背景技術(shù)：
市場(chǎng)上的X射線球管(x-ray Tube)分為兩種，一種是普通球管(即點(diǎn)光源)；另一種是碳納米管的線陣球管(即線陣光源)。普通球管的結(jié)構(gòu)如圖I所示，其包括真空玻璃管
11、燈絲12和陽(yáng)極13 ;所述陽(yáng)極13為固定陽(yáng)極，固定在真空玻璃管11中，燈絲12的兩個(gè)引腳121固定在真空玻璃管11上，燈絲12發(fā)射的電子撞擊到陽(yáng)極13上后，使X射線曝光。普通球管從出現(xiàn)到現(xiàn)在已經(jīng)有上百年的歷史，其產(chǎn)品應(yīng)用非常廣泛，而碳納米管的線陣球管目前還處于研發(fā)階段，市場(chǎng)還沒(méi)有成熟產(chǎn)品出現(xiàn)，所以在X射線影像成像時(shí)，一 般使用普通球管。在實(shí)際的產(chǎn)品應(yīng)用中，為了得到斷層、數(shù)字層析、立體三維等X射線圖像，需要短時(shí)間內(nèi)在多個(gè)點(diǎn)可以發(fā)射X射線，目前的解決方法是使點(diǎn)光源的球管在規(guī)定的直線或曲線上運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行X射線曝光，這種方案在理論上可行，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，存在很大的麻煩。如點(diǎn)光源球管運(yùn)動(dòng)中曝光會(huì)導(dǎo)致圖像產(chǎn)生移動(dòng)偽影、其電氣控制復(fù)雜，并且曝光點(diǎn)位置不準(zhǔn)確、序列曝光速度不夠快等問(wèn)題。雖然碳納米管的線陣球管可以解決這樣的問(wèn)題，但目前該技術(shù)還不能夠市場(chǎng)化應(yīng)用。有鑒于此，本實(shí)用新型提供ー種X射線球管。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型的目的在于提供ー種X射線球管，能使不同焦點(diǎn)位置的X射線曝光。為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取了以下技術(shù)方案ー種X射線球管，其包括若干個(gè)燈絲、與所述燈絲對(duì)應(yīng)的柵極、真空玻璃管和陽(yáng)極；所述陽(yáng)極的兩端固定在真空玻璃管上，陽(yáng)極的中間部分為靶面；所述燈絲按陣列排列，所述燈絲具有電子發(fā)射部和連接電子發(fā)射部的兩個(gè)接線引腳，所述接線引腳固定在真空玻璃管上；所述柵極具有彎折部和與所述彎折部連接的固定引腳，所述固定引腳固定在真空玻璃管上，所述彎折部位于燈絲的電子發(fā)射部和靶面之間；在所述彎折部上設(shè)置有用于通過(guò)燈絲發(fā)射電子的通孔。上述的X射線球管中，還包括用于切換柵極的電壓使X射線球管發(fā)射X射線的切換裝置，所述切換裝置與柵極的固定引腳連接。上述的X射線球管中，所述真空玻璃管為圓柱形管，所述靶面為矩形靶面。上述的X射線球管中，所述燈絲呈矩形陣列排列。上述的X射線球管中，所述真空玻璃管為圓弧管，所述靶面為與所述圓弧管相應(yīng)的弧形靶面。上述的X射線球管中，所述燈絲呈弧形陣列排列。上述的X射線球管中，所述真空玻璃管為圓環(huán)形管，所述靶面相應(yīng)為圓環(huán)形靶面。上述的X射線球管中，所述燈絲呈環(huán)形陣列排列。上述的X射線球管中，所述X射線球管裝設(shè)在金屬管套中，在所述金屬管套和X射線球管之間填充有變壓器油。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的X射線球管，包括若干個(gè)燈絲、與所述燈絲對(duì)應(yīng)的柵極、真空玻璃管和陽(yáng)極，由于將柵極的彎折部設(shè)置在燈絲的電子發(fā)射部和靶面之間，通過(guò)切換柵極的電壓，使X射線球管不同焦點(diǎn)位置的X射線曝光，使X射線管能夠用于普通放射影像、斷層、數(shù)字層析成像、三維立體成像。

圖I為普通球管的結(jié)構(gòu) 示意圖。圖2為本實(shí)用新型X射線球管第一較佳實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型X射線球管第一較佳實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型X射線球管第一較佳實(shí)施例發(fā)射X射線的示意圖。圖5為本實(shí)用新型X射線球管第二較佳實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本實(shí)用新型X射線球管第二較佳實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本實(shí)用新型X射線球管第二較佳實(shí)施例發(fā)射X射線的示意圖。圖8為本實(shí)用新型X射線球管第三較佳實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實(shí)用新型X射線球管第三較佳實(shí)施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖10為本實(shí)用新型X射線球管第三較佳實(shí)施例發(fā)射X射線的示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供ー種X射線球管，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)ー步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。請(qǐng)參閱圖2和圖3，其分別為本實(shí)用新型X射線球管第一較佳實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖和正面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實(shí)用新型提供的X射線球管包括若干個(gè)燈絲10、與所述燈絲10對(duì)應(yīng)的柵極20、真空玻璃管30和陽(yáng)極40。所述真空玻璃管30為圓柱形管，所述靶面為矩形靶面，并且該靶面略傾斜，以便于X射線的發(fā)射。所述燈絲10具有電子發(fā)射部(圖中未標(biāo)出)和連接電子發(fā)射部的兩個(gè)接線引腳(圖中未標(biāo)出)，所述接線引腳固定在真空玻璃管30上，所述電子發(fā)射部由鎢絲制成螺旋管狀，且位于真空玻璃管30中。所述陽(yáng)極40的兩端固定在真空玻璃管30上，陽(yáng)極40的中間部分為靶面，陽(yáng)極40加載電壓后，當(dāng)燈絲10發(fā)射的電子撞擊到靶面上吋，使X射線曝光。本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述燈絲10按矩形陣列排列，所述柵極20與燈絲10的位置相對(duì)應(yīng)，也呈矩形陣列排列。所述柵極20具有彎折部201和與所述彎折部201連接的固定引腳202，所述固定引腳202固定在真空玻璃管30上，通過(guò)該固定引腳202施加電壓。所述彎折部201位于燈絲10的電子發(fā)射部和靶面之間，在所述彎折部201上設(shè)置有通孔203(如圖2所示)，用于通過(guò)燈絲10發(fā)射的電子，其具體原理將在后文進(jìn)行詳細(xì)描述。在進(jìn)ー步的實(shí)施例中，所述X射線球管還包括一切換裝置(圖中未示出),所述切換裝置與柵極20的固定引腳202連接，用于切換柵極20的電壓，使X射線球管發(fā)射X射線。本實(shí)用新型實(shí)施例中，真空玻璃管30中的燈絲10的數(shù)量以及兩相鄰燈絲10之間的距離可按照應(yīng)用不同而不同，不同的燈絲10對(duì)應(yīng)靶面上不同的焦點(diǎn)位置(如圖4所示)，所述陽(yáng)極40采用固定陽(yáng)極。球管在應(yīng)用時(shí)，所有燈絲10同步加熱，此時(shí)燈絲10的電位為0或負(fù)，柵極20的電位相對(duì)燈絲10電位為負(fù)，陽(yáng)極40正電壓可預(yù)先加載，X射線曝光受柵極20控制。當(dāng)柵極20電壓加載時(shí)，X射線球管的電流截止；當(dāng)柵極20電壓取消吋，X射線球管電流加載。燈絲10被加熱后發(fā)射電子，雖然陽(yáng)極40的電壓很高，但燈絲10和陽(yáng)極40之間的柵極20電壓很低，此時(shí)燈絲10發(fā)射的電子無(wú)法穿過(guò)柵極20 ;當(dāng)柵極20電壓取消時(shí)，燈絲10發(fā)射的電子穿過(guò)柵極20到達(dá)陽(yáng)極40從而產(chǎn)生X射線。本實(shí)用新型可通過(guò)切換不同柵極20的電壓，就 可以使不同位置的焦點(diǎn)發(fā)射X射線。因所有焦點(diǎn)處于同一直線上，從而形成線性X光源，其發(fā)射的X射線如圖4所示。在圖4中，黑色圓點(diǎn)表示焦點(diǎn)，虛線表示X射線。請(qǐng)參閱圖5和圖6，其分別為本實(shí)用新型X射線球管第二較佳實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖和正面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供的X射線球管結(jié)構(gòu)和工作原理與上述實(shí)施例基本相同，其不同之處僅在于所述真空玻璃管30為圓弧管，所述靶面為與所述圓弧管相應(yīng)的弧形靶面，因此燈絲10和柵極20對(duì)應(yīng)也呈弧形陣列排列。其發(fā)射的X射線如圖7所示。請(qǐng)參閱圖8和圖9，其分別為本實(shí)用新型X射線球管第三較佳實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖和正面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例提供的X射線球管結(jié)構(gòu)和工作原理與上述第一較佳實(shí)施例基本相同，其不同之處僅在于，所述真空玻璃管30為圓環(huán)形管，所述靶面相應(yīng)為圓環(huán)形靶面，因此燈絲10和柵極20也呈圓形陣列排列。其發(fā)射的X射線如圖8所示。為了保證本實(shí)用新型的X射線球管絕緣及防止X射線輻射，在具體實(shí)施時(shí)，所述X射線球管裝設(shè)在金屬管套中，在所述金屬管套和X射線球管之間填充有變壓器油，進(jìn)行絕緣和冷卻。綜上所述，本實(shí)用新型提供的X射線球管，包括若干個(gè)燈絲、與所述燈絲對(duì)應(yīng)的柵極、真空玻璃管和陽(yáng)極，由于將柵極的彎折部設(shè)置在燈絲的電子發(fā)射部和靶面之間，通過(guò)切換柵極的電壓，使X射線球管不同焦點(diǎn)位置的X射線曝光，使X射線管能夠用于普通放射影像、斷層、數(shù)字層析成像、三維立體成像。同時(shí)，本實(shí)用新型提供的X射線球管，省去了控制球管運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜電氣控制，并且曝光點(diǎn)位置更精確；而且X射線球管在曝光時(shí)為靜止?fàn)顟B(tài)曝光，大大提高了影像質(zhì)量。另夕卜，在現(xiàn)有技術(shù)的X射線球管由于受到球管運(yùn)動(dòng)速度的極限，序列曝光的速度也不可能太快，會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體成像會(huì)產(chǎn)生影響，而本實(shí)用新型的X射線球管的曝光通過(guò)切換柵極的電壓，實(shí)現(xiàn)不同焦點(diǎn)位置的X射線曝光，而且不同焦點(diǎn)位置的曝光間隔可控制在低于毫秒級(jí)，可顯著提高成像速度?？梢岳斫獾氖?，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.ー種X射線球管，其特征在于，包括若干個(gè)燈絲、與所述燈絲對(duì)應(yīng)的柵極、真空玻璃管和陽(yáng)極； 所述陽(yáng)極的兩端固定在真空玻璃管上，陽(yáng)極的中間部分為靶面； 所述燈絲按陣列排列，所述燈絲具有電子發(fā)射部和連接電子發(fā)射部的兩個(gè)接線引腳，所述接線引腳固定在真空玻璃管上； 所述柵極具有彎折部和與所述彎折部連接的 固定引腳，所述固定引腳固定在真空玻璃管上，所述彎折部位于燈絲的電子發(fā)射部和靶面之間；在所述彎折部上設(shè)置有用于通過(guò)燈絲發(fā)射電子的通孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線球管，其特征在于，還包括用于切換柵極的電壓使X射線球管發(fā)射X射線的切換裝置，所述切換裝置與柵極的固定引腳連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線球管，其特征在于，所述真空玻璃管為圓柱形管，所述靶面為矩形靶面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線球管，其特征在于，所述燈絲呈矩形陣列排列。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線球管，其特征在于，所述真空玻璃管為圓弧管，所述靶面為與所述圓弧管相應(yīng)的弧形靶面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的X射線球管，其特征在于，所述燈絲呈弧形陣列排列。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的X射線球管，其特征在于，所述真空玻璃管為圓環(huán)形管，所述靶面相應(yīng)為圓環(huán)形靶面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線球管，其特征在于，所述燈絲呈環(huán)形陣列排列。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8任意一項(xiàng)所述的X射線球管，其特征在于，所述X射線球管裝設(shè)在金屬管套中，在所述金屬管套和X射線球管之間填充有變壓器油。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了X射線球管，其包括若干個(gè)燈絲、與燈絲對(duì)應(yīng)的柵極、真空玻璃管和陽(yáng)極；陽(yáng)極的兩端固定在真空玻璃管上，陽(yáng)極的中間部分為靶面；燈絲按陣列排列，燈絲具有電子發(fā)射部和連接電子發(fā)射部的兩個(gè)接線引腳，接線引腳固定在真空玻璃管上；柵極具有彎折部和與彎折部連接的固定引腳，固定引腳固定在真空玻璃管上，彎折部位于燈絲的電子發(fā)射部和靶面之間；在彎折部上設(shè)置有用于通過(guò)燈絲發(fā)射電子的通孔。本實(shí)用新型將柵極的彎折部設(shè)置在燈絲的電子發(fā)射部和靶面之間，通過(guò)切換柵極的電壓，使X射線球管不同焦點(diǎn)位置的X射線曝光，使X射線管能夠用于普通放射影像、斷層、數(shù)字層析成像、三維立體成像。
文檔編號(hào)H01J35/02GK202502979SQ20122007090
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
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