旋轉(zhuǎn)陽極的平衡的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)陽極的平衡。為了提供對(duì)旋轉(zhuǎn)陽極的方便的平衡，在其中將旋轉(zhuǎn)陽極盤安裝在X射線管內(nèi)部的狀態(tài)下也允許平衡，提供一種用于平衡處于操作狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)陽極盤的調(diào)整裝置(54)。所述調(diào)整裝置包括至少第一多個(gè)(72)平衡元件(74)，其中所述平衡元件附接到至少一個(gè)圓形環(huán)結(jié)構(gòu)(76)，并且其中所述平衡元件各自包括通過彎曲部分(82)安裝到所述圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的平衡部分(80)。所述彎曲部分被構(gòu)造成被加熱到彎曲溫度，以允許由旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力所致的所述平衡部分從第一狀態(tài)(86)到第二狀態(tài)(88)的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)(84)，其中在所述第一狀態(tài)下，所述平衡部分的質(zhì)心比在所述第二狀態(tài)下更接近所述圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的中心(90)。
【專利說明】旋轉(zhuǎn)陽極的平衡
發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)陽極的平衡。本發(fā)明具體地講涉及一種用于平衡處于操作狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)陽極盤的調(diào)整裝置、一種旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)、一種X射線管、一種X射線成像系統(tǒng)、一種用于平衡繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的陽極盤的方法、以及一種計(jì)算機(jī)程序單元和一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]為了允許旋轉(zhuǎn)陽極的高速旋轉(zhuǎn)，需要旋轉(zhuǎn)部分的精確平衡。例如，因此避免了由于不平衡而導(dǎo)致的不想要的振動(dòng)。例如，在陽極旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的組裝之后，出于平衡的目的而例如通過鉆孔、銑削或磨削移除材料。然而，這需要在清潔方面加以特別關(guān)注，以免任何材料粉塵進(jìn)入到隨后將平衡的陽極組件安裝其中的真空殼體內(nèi)。另外，在將旋轉(zhuǎn)陽極系統(tǒng)安裝到X射線管中之后，對(duì)平衡的需要(可以說是重新平衡)也可能出現(xiàn)。由于旋轉(zhuǎn)部件被封閉在真空密封管框架中，因此，進(jìn)一步的平衡是不可能的。W02011/039662A1描述了 X射線管的旋轉(zhuǎn)陽極的平衡，其中陽極包括一個(gè)或多個(gè)部分地填充有平衡材料的平衡腔室，所述平衡材料在X射線管的操作溫度下是固態(tài)的，而在更高的溫度下是液態(tài)的，以便即使在已經(jīng)使用并且(例如)由于該使用的結(jié)果而導(dǎo)致不平衡的管中也調(diào)整陽極的重心。然而，已經(jīng)證明，加熱平衡材料、使平衡材料改變位置以便補(bǔ)償陽極的不平衡、以及冷卻所述平衡材料的步驟都需要相對(duì)復(fù)雜的測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]可需要提供對(duì)旋轉(zhuǎn)陽極的容易平衡，以在其中將旋轉(zhuǎn)陽極盤安裝在X射線管內(nèi)部的狀態(tài)下也允許進(jìn)行平衡。
[0004]本發(fā)明的目標(biāo)由獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決，其中將進(jìn)一步的實(shí)施例結(jié)合到從屬權(quán)利要求中。
[0005]應(yīng)當(dāng)指出的是，本發(fā)明的下述各方面也適用于調(diào)整裝置、旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)、X射線管、X射線成像系統(tǒng)、用于平衡繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的陽極盤的方法、以及計(jì)算機(jī)程序單元和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于平衡處于操作狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)陽極盤的調(diào)整裝置。所述調(diào)整裝置包括至少第一多個(gè)平衡元件，所述平衡元件附接到至少一個(gè)圓形環(huán)結(jié)構(gòu)。所述平衡元件各自包括通過彎曲部分安裝到所述圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的平衡部分。所述彎曲部分被構(gòu)造成被加熱到彎曲溫度以允許由在旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力所致的所述平衡部分從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。在第一狀態(tài)下，平衡部分的質(zhì)心比在第二狀態(tài)下更接近圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的中心。
[0007]根據(jù)示例性實(shí)施例，在所述第一狀態(tài)下，將平衡元件平行于圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的軸線布置，其中在第二狀態(tài)下，所述平衡元件垂直于所述軸線布置。
[0008]根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例，所述彎曲部分被構(gòu)造成可由電子束加熱。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)，包括具有陽極主體的陽極盤和根據(jù)上述實(shí)例中的一個(gè)的用于平衡所述陽極結(jié)構(gòu)的調(diào)整裝置。所述平衡元件附接到陽極盤的外邊緣。
[0010]根據(jù)示例性實(shí)施例，提供具有第二多個(gè)平衡元件的第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)。所述第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)被布置成使得第二多個(gè)平衡元件在處于第二狀態(tài)時(shí)相對(duì)于在第二狀態(tài)下的第一多個(gè)平衡元件發(fā)生實(shí)際位移。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種X射線管，其包括陰極、旋轉(zhuǎn)陽極和電子束偏轉(zhuǎn)裝置。所述陰極被構(gòu)造成朝陽極發(fā)射電子作為電子束。所述旋轉(zhuǎn)陽極被提供為根據(jù)一個(gè)上述實(shí)例的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)。所述電子束偏轉(zhuǎn)裝置被構(gòu)造成使電子束偏轉(zhuǎn)，使得被確定的平衡元件的被確定的彎曲部分由電子束加熱到彎曲溫度，以允許所述彎曲部分朝向第二狀態(tài)的徑向彎曲。
[0012]根據(jù)示例性實(shí)施例，在用于產(chǎn)生X射線的操作狀態(tài)下，陰極和具有平衡元件的旋轉(zhuǎn)陽極被設(shè)置在密封的管殼體內(nèi)部。在所述操作狀態(tài)下提供平衡的可能性。
[0013]根據(jù)另一示例性實(shí)施例，至少暫時(shí)地提供平衡檢測裝置以檢測旋轉(zhuǎn)陽極的不平衡，并向控制單元提供信號(hào)，所述信號(hào)識(shí)別出將被彎曲用于平衡所述陽極的所述平衡元件中的至少一個(gè)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種X射線成像系統(tǒng)，其包括X射線源和X射線檢測器。所述X射線源被提供為根據(jù)上述實(shí)例的X射線管。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種用于平衡繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的陽極盤的方法，所述方法包括下列步驟:
[0016]a)檢測旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的不平衡；
[0017]b)確定至少第一多個(gè)平衡元件的至少一個(gè)平衡元件，其中所確定的平衡元件包括通過彎曲部分附接到陽極結(jié)構(gòu)的平衡部分，并且所述彎曲部分被構(gòu)造成允許由旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力所致的所述平衡部分從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)，其中在第一狀態(tài)下，所述平衡部分的質(zhì)心比在第二狀態(tài)下更接近陽極盤的旋轉(zhuǎn)軸線；
[0018]c)朝向彎曲部分發(fā)射電子束，從而將所述彎曲部分加熱到彎曲溫度以允許所述徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)；以及
[0019]d)旋轉(zhuǎn)所述陽極結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生作用在所述平衡部分上的離心力，并因此導(dǎo)致所述平衡部分的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，通過將額外結(jié)構(gòu)布置在真空的X射線管內(nèi)部來提供旋轉(zhuǎn)陽極的平衡，所述額外結(jié)構(gòu)包括可在空間上發(fā)生位移以便在旋轉(zhuǎn)期間實(shí)現(xiàn)不同的動(dòng)量效應(yīng)的多個(gè)部分。例如，因此，可以補(bǔ)償陽極盤的不平衡。由于平衡部分在附接到陽極、或者至少與其機(jī)械連接時(shí)相對(duì)于陽極盤結(jié)構(gòu)發(fā)生位移，因此材料機(jī)加工是不必要的，從而避免了在平衡程序之后留下不想要的材料的風(fēng)險(xiǎn)。另外，在陽極盤已經(jīng)安裝到真空殼體或者其它密封包圍結(jié)構(gòu)內(nèi)部時(shí)，也可提供所述平衡。為了啟動(dòng)通過使平衡部分彎曲而實(shí)現(xiàn)的所謂位移，將熱量傳送到彎曲部分以提供允許由離心力引起的彎曲所必需的材料柔軟度。所述離心力是通過將陽極結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)必要的旋轉(zhuǎn)速度而提供的。當(dāng)然，在柔軟度和旋轉(zhuǎn)速度之間存在一定的關(guān)系。換句話講，提供兩個(gè)參數(shù)以控制所述變形或位移過程。由于兩個(gè)啟動(dòng)力(即，將熱量到彎曲部分的傳送，以及以離心力的形式作用到平衡部分上的力)可從外部作用在調(diào)整裝置上以到達(dá)管殼體內(nèi)部，因此提供了針對(duì)旋轉(zhuǎn)的X射線陽極的活體內(nèi)平衡。另外，通過借助電子束來提供彎曲部分的加熱，不再需要除了檢測所述不平衡之外的其它額外設(shè)備。因此，提供了平衡旋轉(zhuǎn)陽極盤的便捷方式。
[0021]根據(jù)下文所述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方面將變得顯而易見，并且參照所述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的這些和其它方面加以闡述。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面將參照下列圖示描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例:
[0023]圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例呈CT X射線成像系統(tǒng)的形式的X射線成像系統(tǒng)。
[0024]圖2示出了經(jīng)過根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的X射線管的示意性橫截面。
[0025]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例用于平衡旋轉(zhuǎn)的陽極盤的調(diào)整裝置的示例性實(shí)施例。
[0026]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)。
[0027]圖5示出了經(jīng)過圖4的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的橫截面。
[0028]圖6A至6B示出了圖3的調(diào)整裝置在兩個(gè)不同狀態(tài)下的詳細(xì)區(qū)段。
[0029]圖7示出了經(jīng)過圖6A的調(diào)整裝置的橫截面。
[0030]圖8A至SC示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的平衡元件的三個(gè)不同狀態(tài)。
[0031]圖9示出了旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)例。
[0032]圖10示出了圖9的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的另一個(gè)視圖。
[0033]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例用于平衡繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的陽極盤的方法的基本步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0034]圖1示意性地示出了包括X射線源12和X射線檢測器14的X射線成像系統(tǒng)10。X射線源12和X射線檢測器14彼此相對(duì)地設(shè)置在門架(gantry) 16上。X射線源和X射線檢測器可在圓形門架16上旋轉(zhuǎn)，以便使用X射線束18從不同方向獲取物體20(例如，患者)的X射線圖像。例如，患者20可被布置在患者支撐件22上。另外，提供控制單元24，在圖中所述控制單元通過連接線26示意性地連接到門架16和X射線源12以及檢測器14。另夕卜，提供顯示單元28以及(例如)用于輸入命令以操作X射線成像系統(tǒng)10的界面30。
[0035]必須指出的是，雖然圖1示出了 CT型X射線成像系統(tǒng)10，但也可提供其它X射線成像系統(tǒng)，其中為X射線源12提供X射線管，所述X射線管包圍旋轉(zhuǎn)陽極盤。
[0036]根據(jù)一個(gè)下述實(shí)例，X射線源12被提供為X射線管。
[0037]圖2示出了經(jīng)過X射線管32的橫截面，所述X射線管包括陰極34和旋轉(zhuǎn)陽極36。所述陰極34被構(gòu)造成朝陽極發(fā)射電子作為電子束38。另外，提供電子束偏轉(zhuǎn)裝置40，例如用于將電子束38聚焦到陽極盤44上的焦點(diǎn)軌跡42。
[0038]另外，結(jié)合支撐陽極盤44的陽極軸件48示意性地指示驅(qū)動(dòng)致動(dòng)和承載裝置46。因此，陽極盤44可繞旋轉(zhuǎn)軸線50旋轉(zhuǎn)。
[0039]在電子撞擊焦點(diǎn)軌跡42時(shí)，產(chǎn)生X射線輻射，在X射線管殼體(也稱為真空殼體)54上留下X射線窗52，從而產(chǎn)生X射線束57。另外，提供根據(jù)本發(fā)明的調(diào)整裝置54，將結(jié)合下圖更詳細(xì)地描述所述調(diào)整裝置54。根據(jù)本發(fā)明，電子束偏轉(zhuǎn)裝置40被構(gòu)造成使電子束38偏轉(zhuǎn)，使得所述電子束將確定的平衡元件58的確定的彎曲部分56加熱到彎曲溫度，以允許平衡部分的徑向彎曲，在下圖中還將更詳細(xì)地描述這一點(diǎn)。在圖2中，用虛線指示偏轉(zhuǎn)的電子束60。
[0040]根據(jù)示例性實(shí)施例，如圖2所示，在用于產(chǎn)生X射線的操作狀態(tài)下，陰極34和具有平衡元件58的旋轉(zhuǎn)陽極36設(shè)置在密封的管殼體54內(nèi)部。例如，在所述操作狀態(tài)下提供平衡的可能性。
[0041]然而，應(yīng)指出的是，也可以在操作前的狀態(tài)下提供旋轉(zhuǎn)陽極的平衡，即在組裝期間的狀態(tài)下提供。
[0042]根據(jù)在圖2中也示出但并不意味著對(duì)上述特征的必要性的另一實(shí)例，提供被構(gòu)造成控制電子束偏轉(zhuǎn)裝置(由象征性的連接線64指示)的控制單元，以使從陰極發(fā)射的電子束朝向陽極偏轉(zhuǎn)，使得所述電子束擊中多個(gè)平衡元件中的確定平衡元件的彎曲部分，并因此將所述彎曲部分加熱到彎曲溫度。
[0043]所述控制單元還被構(gòu)造成啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置46 (由另一連通線或連接線66指示)以使陽極旋轉(zhuǎn)，從而使平衡部分由于離心力而在平衡位置的方向上發(fā)生徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0044]根據(jù)同樣相對(duì)于圖2示出但也不意味著對(duì)上述不同實(shí)施例的必要性的另一實(shí)例，至少暫時(shí)地提供平衡檢測裝置68以檢測旋轉(zhuǎn)陽極的不平衡，并將信號(hào)70提供給控制單元62，所述信號(hào)識(shí)別出將被彎曲用于平衡所述陽極的平衡元件中的至少一個(gè)。例如，如虛線框結(jié)構(gòu)68A所指示，平衡檢測裝置可被一直設(shè)置在真空殼體54內(nèi)部。如虛線框結(jié)構(gòu)68B所指示，所述平衡檢測裝置也可以被一直設(shè)置在管殼體外部。例如，可針對(duì)(例如)維護(hù)間隔期暫時(shí)地提供布置在殼體外部的平衡檢測裝置68B以檢測不平衡。位于管殼體內(nèi)部的平衡檢測裝置68A也可被提供用于對(duì)平衡的恒定控制或者僅用于維護(hù)目的。例如，可通過至少在平衡程序的持續(xù)期間將平衡檢測裝置與控制單元連接在一起而提供控制環(huán)。
[0045]在下文中，將結(jié)合圖3來描述上文提及的調(diào)整裝置54。用于在操作狀態(tài)下平衡旋轉(zhuǎn)陽極盤的調(diào)整裝置54包括第一多個(gè)72平衡元件74，所述平衡元件附接到至少一個(gè)圓形環(huán)結(jié)構(gòu)76。
[0046]所述平衡元件74中的一個(gè)顯示為處于向上彎曲的狀態(tài)，以元件符號(hào)78來表示。
[0047]所述平衡元件74各自包括通過彎曲部分82安裝到圓形環(huán)結(jié)構(gòu)76的平衡部分80。所述彎曲部分被構(gòu)造成被加熱到彎曲溫度以允許由旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力所致的所述平衡部分80從第一狀態(tài)86 (針對(duì)其它平衡元件示出)到第二狀態(tài)88 (例如，在圖8C中示出)的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)(用箭頭84指示)。在第一狀態(tài)86下，平衡部分的質(zhì)心比在第二狀態(tài)88下更接近旋轉(zhuǎn)中心(例如，圓形環(huán)結(jié)構(gòu)76的旋轉(zhuǎn)軸線90)。然而,針對(duì)示例性平衡元件78示出的狀態(tài)也可以被稱為第二狀態(tài)。在彎曲溫度下，彎曲部分可發(fā)生塑性變形。
[0048]在下文中，如圖4和圖5所示，結(jié)合旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)92描述調(diào)整裝置54的一些其它特征。
[0049]圖4示出了旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)92的側(cè)視圖，所述旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)包括具有陽極主體94的上述陽極盤44，所述陽極盤在圖5中以橫截面示出。另外，還提供了調(diào)整裝置54。所述平衡元件附接到陽極盤44的外邊緣96。例如，外邊緣96是陽極盤主體94的圓周正面。
[0050]另外，僅出于解釋的目的而指示通過上述電子束偏轉(zhuǎn)裝置40偏轉(zhuǎn)的電子束98。以虛線指示擊中陽極盤44上的焦點(diǎn)軌跡42的電子束100。另外，指示出陽極盤的旋轉(zhuǎn)軸線102。
[0051]在圖5中，橫截面示出了處于第一狀態(tài)86的平衡元件74中的一個(gè)作為圖5中的下部平衡元件。該元件以元件符號(hào)104指示。以向上彎曲狀態(tài)(例如，第二狀態(tài)88)示出的相應(yīng)上部平衡元件以元件符號(hào)106指示。
[0052]如圖所示，在第一狀態(tài)86下，所述平衡元件平行于旋轉(zhuǎn)軸線102(例如，等同于圖3示出的圓形環(huán)結(jié)構(gòu)76的軸線90)布置。在第二狀態(tài)88下，所述平衡元件垂直于或至少傾斜于軸線90布置。
[0053]然而，第一狀態(tài)可以被設(shè)置為不同的空間狀態(tài)，例如進(jìn)一步向下彎曲，即質(zhì)心位于更接近旋轉(zhuǎn)軸線處。第二狀態(tài)也可以被設(shè)置為不同的空間狀態(tài)，例如不完全向上彎曲。
[0054]具有平衡部分的彎曲部分(即，平衡元件)被設(shè)置為鄰近的線性指狀元件，如圖4中的元件符號(hào)108所指示。
[0055]圖6A示出了向上彎曲的平衡元件106的透視圖。下面，圖6B示出了處于第二狀態(tài)88的平衡元件106，其中所述平衡元件是軸向布置的。
[0056]圖7示意性地示出了平衡部分80的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)84，所述徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)由離心力導(dǎo)致的并且一旦彎曲部分82被電子束98加熱便起作用，因此使彎曲部分能夠發(fā)生塑性變形。換句話講，一旦在圓形環(huán)結(jié)構(gòu)76旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心載荷足以使彎曲部分允許較容易的彎曲，這便導(dǎo)致平衡部分80相對(duì)于其它旋轉(zhuǎn)部分的位移，因此導(dǎo)致在所述結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)動(dòng)量。
[0057]圖8A結(jié)合旋轉(zhuǎn)陽極盤44示出了在第一狀態(tài)86下的調(diào)整裝置54的透視圖，其中平衡元件均未彎曲到第二狀態(tài)的方向，如圖8B針對(duì)中間彎曲狀態(tài)110所示，以及在圖8C中針對(duì)第二狀態(tài)88所示。
[0058]圓形環(huán)結(jié)構(gòu)76可被設(shè)置為附接到陽極盤44的外邊緣，或者可以被設(shè)置為圖5的橫截面所示的單件結(jié)構(gòu)，其中陽極盤44或者陽極主體94分別提供圓形環(huán)結(jié)構(gòu)76，并且其中平衡元件74附接到陽極盤的外邊緣96。
[0059]圖9示出了另一個(gè)示例性實(shí)施例的透視圖，其中提供了具有第二多個(gè)114平衡元件116的第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)112。所述第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)被布置成使得第二多個(gè)114平衡元件116在處于第二狀態(tài)時(shí)相對(duì)于在第二狀態(tài)88下的第一多個(gè)72平衡元件74發(fā)生實(shí)際位移。例如，示出了圖9的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖的圖10示出了處于直立位置(S卩，第二狀態(tài)88)的平衡元件74，并且所述第一多個(gè)平衡元件具有處于向上彎曲狀態(tài)(也稱為第二狀態(tài))的平衡元件74。然而，位移是用箭頭118指示的。
[0060]還針對(duì)其中電子束擊中第一平衡元件的情況、以及針對(duì)其中第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)112上的第二平衡部分中的一個(gè)的彎曲部分被所述電子束加熱的狀態(tài)示出了圖4的電子束98。因此，所述電子束被顯示為具有用于加熱所述第一多個(gè)72的平衡元件的第一分支120，以及具有加熱第二多個(gè)112的平衡元件的第二分支122。另外，第三分支124指示在操作狀態(tài)下?lián)糁薪裹c(diǎn)軌跡42的電子束。
[0061]第三分支電子束124也稱為電子束的名義焦點(diǎn)。出于平衡的目的，第一分支電子束120也稱為向外偏轉(zhuǎn)的電子束，且第二分支電子束122被稱為向內(nèi)偏轉(zhuǎn)的電子束。所述三個(gè)分支是在不同的時(shí)間點(diǎn)提供的。[0062]然而，也可以將電子束偏轉(zhuǎn)成兩個(gè)分支，以同時(shí)地加熱內(nèi)部環(huán)結(jié)構(gòu)的彎曲部分和外部環(huán)結(jié)構(gòu)的彎曲部分。
[0063]根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，第二多個(gè)平衡元件至少當(dāng)處于第二狀態(tài)時(shí)被布置在第二旋轉(zhuǎn)平面中，所述第二旋轉(zhuǎn)平面相對(duì)于第一多個(gè)平衡元件的第一旋轉(zhuǎn)平面移位。這可以從圖10看出，但并未另外指出。
[0064]因此，所述位移提供了在兩個(gè)平面中的平衡。
[0065]同樣在平衡元件處于第一狀態(tài)時(shí)，第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)實(shí)際上相對(duì)于第一圓形環(huán)發(fā)生位移。
[0066]根據(jù)另一個(gè)實(shí)例(未示出)，第二多個(gè)114的平衡元件各自包括在比第一平衡元件的彎曲溫度低的溫度處操作的彎曲部分。
[0067]圖9和10所示的實(shí)例描述了指向平行于旋轉(zhuǎn)軸線的同一方向的平衡部分或平衡指狀件。然而，也可能為第二多個(gè)114平衡元件提供與第一多個(gè)平衡元件的平衡部分相比指向相反方向的平衡部分。因此，在平衡部分處于第一狀態(tài)時(shí)，可能以同中心的方式布置所述第一多個(gè)和第二多個(gè)平衡元件。在向上彎曲、或者可以說展開時(shí)，各個(gè)第一多個(gè)或第二多個(gè)平衡元件的有效旋轉(zhuǎn)中心稍微偏移，因此也允許在兩個(gè)平面中的平衡。
[0068]圖11示出了用于平衡繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的陽極盤的方法200，所述方法包括下列步驟。在第一步驟210中，檢測旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的不平衡。在第二步驟212中，確定至少第一多個(gè)平衡元件的至少一個(gè)平衡元件。所確定的平衡元件包括通過彎曲部分附接到陽極結(jié)構(gòu)的平衡部分。所述彎曲部分被構(gòu)造成允許由旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力引起的所述平衡部分從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)，其中在第一狀態(tài)下，平衡部分的質(zhì)心比在第二狀態(tài)下更接近陽極盤的旋轉(zhuǎn)軸線。在第三步驟214中，朝向彎曲部分發(fā)射電子束，從而將彎曲部分加熱到彎曲溫度以允許徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。在第四步驟216中，旋轉(zhuǎn)所述陽極結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生作用在平衡部分上的離心力，并因此導(dǎo)致平衡部分的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0069]例如，在將陽極盤安裝在密封的X射線管內(nèi)部時(shí)實(shí)現(xiàn)所述平衡。
[0070]第一步驟210也稱為步驟a)，第二步驟212也稱為步驟b)，第三步驟214也稱為步驟c)，并且第四步驟216也稱為步驟d)。
[0071]例如，步驟d)與步驟c)是同時(shí)執(zhí)行的。
[0072]根據(jù)在圖11中指示為一個(gè)選項(xiàng)的另一個(gè)實(shí)例，提供控制環(huán)218以在步驟d)中在旋轉(zhuǎn)216并因此實(shí)現(xiàn)平衡時(shí)開始進(jìn)行檢測210。然而，這只是一個(gè)選項(xiàng)而非必要的。
[0073]例如，為電子束的偏轉(zhuǎn)提供脈沖式偏轉(zhuǎn)。電子束的發(fā)射也可以通過網(wǎng)格控制來控制或切換。
[0074]根據(jù)實(shí)例，可在活體內(nèi)檢測到不平衡。換句話講，本發(fā)明允許了已經(jīng)在使用中的X射線管的檢測以及平衡。因此，真空殼體的拆卸或者甚至是打開都是不必要的。
[0075]根據(jù)另一個(gè)實(shí)例，可通過(例如)在線加速測量來執(zhí)行所述程序，并且所述程序以非常準(zhǔn)確的方式允許無級(jí)(stepless)的且連續(xù)的平衡。所述平衡可被不斷重復(fù)，直到多數(shù)平衡元件已折轉(zhuǎn)(即，處于在其最大徑向延伸處的第二狀態(tài)下)為止，因此對(duì)平衡提供最大影響。
[0076]平衡元件可以被設(shè)置為環(huán)的徑向區(qū)段，該徑向區(qū)段實(shí)際上彎曲至柱體，其中彎曲區(qū)域可被電子束加熱到發(fā)生在由陽極旋轉(zhuǎn)引起的離心載荷下導(dǎo)致的塑性彎曲的程度。因此，元件的外部部分徑向地向外移動(dòng)，導(dǎo)致質(zhì)量偏移。
[0077]所述平衡元件可以是環(huán)的一部分，或者甚至通過在陽極靶結(jié)構(gòu)中進(jìn)行銑削或電火花加工(Electrical Discharge Machining) (EDM)而機(jī)加工。
[0078]為內(nèi)部環(huán)提供在低于外部元件的溫度水平下操作的平衡元件會(huì)提供較大范圍的材料選擇，但將需要更多的徑向電子束偏轉(zhuǎn)并且具有較差的平衡效果。
[0079]例如，位于焦點(diǎn)軌跡外部的平衡元件在接近于焦點(diǎn)軌跡的溫度水平下操作，且將需要額外的徑向空間，但僅為最小量。
[0080]材料選擇是根據(jù)依賴于溫度的強(qiáng)度來確定的，電子束的加熱應(yīng)當(dāng)導(dǎo)致變形，并且在正常管操作下，元件必須是穩(wěn)定的。用于元件環(huán)的可能材料可以被提供為Mo、W、Ta、Nb或鋼。
[0081]必須指出的是，在圖4至10中，已結(jié)合旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的特征描述了與調(diào)整裝置本身有關(guān)的特征。另外，也已經(jīng)描述了與X射線管有關(guān)的一些特征。然而，應(yīng)明確地指出，也獨(dú)立于旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)或X射線管的那些特征提供了與調(diào)整裝置有關(guān)的特征。針對(duì)旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的情況是相似的，其中在適用時(shí)，也獨(dú)立于X射線管的特征來提供所描述的特征。
[0082]在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供具有如下特征的計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序單元:其適用于在適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)上執(zhí)行根據(jù)一個(gè)前述實(shí)施例的方法的方法步驟。
[0083]因此，所述計(jì)算機(jī)程序單元可以存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)單元上，計(jì)算機(jī)單元也可以是本發(fā)明的實(shí)施例的一部分。該計(jì)算單元可以適用于執(zhí)行上述方法的步驟或引起上述方法的步驟的執(zhí)行。此外，所述計(jì)算單元可以適用于操作上述設(shè)備的元件。所述計(jì)算單元可適用于自動(dòng)地操作，和/或執(zhí)行用戶的指令。計(jì)算機(jī)程序可以被加載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。因此，可以裝備所述數(shù)據(jù)處理器以進(jìn)行本發(fā)明的方法。
[0084]本發(fā)明的該示例性實(shí)施例涵蓋了從一開始就使用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序、以及通過更新而將現(xiàn)有的程序轉(zhuǎn)換成使用本發(fā)明的程序的計(jì)算機(jī)程序。
[0085]此外，所述計(jì)算機(jī)程序單元可能夠提供所有必要的步驟以實(shí)現(xiàn)如上文所述的方法的示例性實(shí)施例的程序。
[0086]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如CD-ROM，其中所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上面存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序單元，所述計(jì)算機(jī)程序單元已在前面的部分描述過。
[0087]計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)和/或分配在合適的介質(zhì)上，例如光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或者與其它硬件一起供應(yīng)或作為其它硬件的一部分而供應(yīng)的固態(tài)介質(zhì)，但也可以用其它形式分配，例如通過互聯(lián)網(wǎng)或者其它有線或無線電信系統(tǒng)。
[0088]然而，也可以在網(wǎng)絡(luò)(例如，萬維網(wǎng))上提供所述計(jì)算機(jī)程序，并且可以從此類網(wǎng)絡(luò)上將其下載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例，提供用于使計(jì)算機(jī)程序單元可被下載的介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)程序單元被布置成執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)先前所述實(shí)施例的方法。
[0089]必須指出的是，已參照不同主題描述了本發(fā)明的實(shí)施例。具體地講，參照方法類型權(quán)利要求描述了一些實(shí)施例，而參照裝置類型權(quán)利要求描述了其它實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從上面和下面的描述中推斷出，除非另外通知，否則，除了屬于一種類型的主題的特征的任何組合之外，還應(yīng)當(dāng)將與不同主題有關(guān)的特征之間的任何組合視為已在本申請(qǐng)案中公開。然而，可組合所有特征，提供比所述特征的簡單相加更多的協(xié)同效應(yīng)。
[0090]雖然已在圖示和前述說明中詳細(xì)例示和描述了本發(fā)明，但此例示和說明應(yīng)被視為例示性或示例性的而非約束性的。本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施例。根據(jù)對(duì)圖示、公開內(nèi)容和從屬權(quán)利要求的研究來實(shí)踐受權(quán)利要求書保護(hù)的本發(fā)明時(shí)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解和實(shí)現(xiàn)所公開實(shí)施例的其它變化形式。
[0091]在權(quán)利要求中，字詞“包括”并不排除其它元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”并不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其它單元可以實(shí)現(xiàn)在權(quán)利要求中陳述的數(shù)項(xiàng)的功能。在相互不同的從屬權(quán)利要求中陳述某些措施的事實(shí)并不表示這些措施的組合不能被有利地使用。在權(quán)利要求中的任何元件符號(hào)不應(yīng)被理解為限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于平衡處于操作狀態(tài)的旋轉(zhuǎn)陽極盤的調(diào)整裝置(54)，所述調(diào)整裝置包括: 至少第一多個(gè)(72)平衡元件(74)； 其中所述平衡元件附接到至少一個(gè)圓形環(huán)結(jié)構(gòu)(76)； 其中所述平衡元件各自包括通過彎曲部分(82)安裝到所述圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的平衡部分(80)； 其中所述彎曲部分被構(gòu)造成被加熱到彎曲溫度，以允許由旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力所致的所述平衡部分從第一狀態(tài)(86)到第二狀態(tài)(88)的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)(84);并且 其中在所述第一狀態(tài)下，所述平衡部分的質(zhì)心比在所述第二狀態(tài)下更接近所述圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的中心(90)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)整裝置，其特征在于，在所述第一狀態(tài)下，所述平衡元件布置成平行于所述圓形環(huán)結(jié)構(gòu)的軸線(90);并且 其中在所述第二狀態(tài)下，所述平衡元件布置成垂直于所述軸線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述彎曲部分被構(gòu)造成能夠通過電子束(98)加熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的調(diào)整裝置，其特征在于，所述平衡元件在所述第一狀態(tài)下是環(huán)的軸向地彎曲成柱體的徑向區(qū)段。
5.一種旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)(92)，包括: 具有陽極主體(94)的陽極盤(44);以及 根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)的用于平衡所述陽極結(jié)構(gòu)的調(diào)整裝置(54)； 其中所述平衡元件附接到所述陽極盤的外邊緣(96)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)，其特征在于，提供了具有第二多個(gè)(114)平衡元件(116)的第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)(112);并且 其中所述第二圓形環(huán)結(jié)構(gòu)被布置成使得所述第二多個(gè)平衡元件在處于所述第二狀態(tài)時(shí)相對(duì)于處于所述第二狀態(tài)的所述第一多個(gè)平衡元件軸向地移位(118)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述平衡元件與所述陽極盤主體一體地形成。
8.一種X射線管(32)，包括: 陰極(34)； 旋轉(zhuǎn)陽極(36);以及 電子束偏轉(zhuǎn)裝置(40)； 其中所述陰極被構(gòu)造成朝所述陽極發(fā)射電子作為電子束(38)； 其中所述旋轉(zhuǎn)陽極被設(shè)置為根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項(xiàng)所述的旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)；以及其中所述電子束偏轉(zhuǎn)裝置被構(gòu)造成使所述電子束偏轉(zhuǎn)，使得被確定的平衡元件(58)的被確定的彎曲部分被所述電子束加熱到所述彎曲溫度，以允許所述彎曲部分朝向所述第二狀態(tài)徑向彎曲。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線管，其特征在于，在用于產(chǎn)生X射線的操作狀態(tài)下，所述陰極和具有所述平衡元件的所述旋轉(zhuǎn)陽極設(shè)置在密封的管殼體(54)內(nèi)部；并且 其中在所述操作狀態(tài)下提供平衡的可能性。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的X射線管，其特征在于，提供了控制單元(62)；其中所述控制單元被構(gòu)造成控制所述電子束偏轉(zhuǎn)裝置以將從所述陰極發(fā)射的電子束朝向所述陽極偏轉(zhuǎn)，使得所述電子束擊中所述多個(gè)平衡元件的確定的平衡元件的彎曲部分，從而將所述彎曲部分加熱到彎曲溫度；并且 其中所述控制單元被構(gòu)造成啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置以使所述陽極旋轉(zhuǎn)，從而使所述平衡部分由于離心力而在所述第二狀態(tài)的方向上發(fā)生徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、9或10所述的X射線管，其特征在于，至少暫時(shí)地提供平衡檢測裝置(68)以檢測所述旋轉(zhuǎn)陽極的不平衡，并向所述控制單元提供信號(hào)，所述信號(hào)識(shí)別出將被彎曲用于平衡所述陽極的所述平衡元件中的至少一個(gè)。
12.一種X射線成像系統(tǒng)(10)，包括: X射線源(12)； X射線檢測器(14)； 其中所述X射線源被設(shè)置為根據(jù)權(quán)利要求8至11中的一項(xiàng)所述的X射線管。
13.一種用于平衡繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的陽極盤的方法(200)，所述方法包括下列步驟: a)檢測(210)旋轉(zhuǎn)陽極結(jié)構(gòu)的不平衡； b)確定(212)至少第一多個(gè)平衡元件中的至少一個(gè)平衡元件；其中所確定的平衡元件包括通過彎曲部分附接到所述陽極結(jié)構(gòu)的平衡部分，并且所述彎曲部分被構(gòu)造成允許由旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力所致的所述平衡部分從第一狀態(tài)到第二狀態(tài)的徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)，其中在所述第一狀態(tài)下，所述平衡部分的質(zhì)心比在所述第二狀態(tài)下更接近所述陽極盤的旋轉(zhuǎn)軸線； c)朝向所述彎曲部分發(fā)射(214)電子束，從而將所述彎曲部分加熱到彎曲溫度以允許所述徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)；以及 d)旋轉(zhuǎn)(216)所述陽極結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生作用在所述平衡部分上的離心力，并因此導(dǎo)致所述平衡部分的所述徑向樞轉(zhuǎn)移動(dòng)。
14.一種用于控制根據(jù)權(quán)利要求1至12中的一項(xiàng)所述的設(shè)備的計(jì)算機(jī)程序單元，所述計(jì)算機(jī)程序單元在由處理單元執(zhí)行時(shí)適用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法。
15.一種存儲(chǔ)有根據(jù)權(quán)利要求14所述的程序單元的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
【文檔編號(hào)】H01J35/10GK103959424SQ201280060156
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月6日
【發(fā)明者】M·W·弗爾默 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司