X射線管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種X射線管。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的X射線成像裝置中，X射線管通常包括陰極和與陰極相對配置的陽極。陰極包括用于產(chǎn)生電子的燈絲，陽極具有靶材。在應(yīng)用時(shí)，燈絲被加熱而產(chǎn)生電子，進(jìn)而在陰極與陽極之間由高壓發(fā)生器被施以高壓電場，電子在高壓電場的作用下以高速轟擊陽極的靶材，從而產(chǎn)生X射線。在X射線管中，利用高壓電場的施加與否能夠起到控制X射線產(chǎn)生的開關(guān)效應(yīng)。然而由于系統(tǒng)中寄生電容的影響，這種開關(guān)的速度受到限制，進(jìn)而影響到快速間隔曝光以及精確的劑量控制。
[0003]針對于此，提出了圖2所示的利用電控柵極進(jìn)行X射線的開關(guān)控制的X射線管。如圖2所示，X射線管包括作為陰極的燈絲10和與其相對配置的陽極20，以及用于在燈絲10與陽極20之間施加高壓電場的高壓發(fā)生器30。在X射線管的燈絲10附近設(shè)置柵極40，通常柵極40為帶有小孔的電極板。通常燈絲10的電位為負(fù)，柵極40的電位相對燈絲10電位可為O或正，陽極20正電壓可預(yù)先加載，X射線曝光受柵極40的電位控制。當(dāng)柵極40上沒有加載偏置電壓時(shí)，燈絲10被加熱后發(fā)射的電子可以穿過柵極40到達(dá)陽極20，從而通過轟擊陽極20而放出X射線。而當(dāng)柵極40上加載有偏置電壓時(shí)，雖然陽極20的電壓很高，但由于燈絲10和陽極20之間的柵極40對電子有吸引作用，此時(shí)燈絲10發(fā)射的電子無法穿過柵極40到達(dá)陽極20，因此X射線曝光可被快速切斷。
[0004]但是，在上述技術(shù)方案中，由于存在有時(shí)電子無法被通電柵極40吸附而漏出的現(xiàn)象，因此利用電流控制柵極40進(jìn)行X射線開關(guān)控制的球管功率通常較低且其結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提出了一種提高能夠進(jìn)行X射線開關(guān)控制且功率較高的X射線管。
[0006]本實(shí)用新型的一實(shí)施方式提供一種X射線管，其特征在于，包括:一陰極，其具備用于發(fā)出電子的燈絲；一陽極，其與所述陰極間隔設(shè)置，接受所述燈絲發(fā)射的電子；一電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運(yùn)動路徑上，利用磁場對所述燈絲發(fā)出的電子施加作用力；一柵極，其設(shè)置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運(yùn)動路徑，用以接收受在所述磁場作用下偏轉(zhuǎn)的電子。
[0007]在上述X射線管中，優(yōu)選所述電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)設(shè)置為產(chǎn)生的磁場在X射線管內(nèi)的磁場方向與電子從陰極向陽極的運(yùn)動方向垂直。
[0008]在上述X射線管中，優(yōu)選所述柵極懸臂支承于陰極燈絲附近，且所述柵極的延伸方向與X射線管內(nèi)電子從陰極向陽極的運(yùn)動方向平行。
[0009]在上述X射線管中，所述柵極設(shè)置于電子從陰極向陽極的運(yùn)動路徑的一側(cè)或多偵U。所述柵極與燈絲的公共地端電連接。
[0010]在上述X射線管中，優(yōu)選所述陽極為旋轉(zhuǎn)式陽極或固定陽極。
[0011]在上述X射線管中，優(yōu)選所述電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)為一電磁鐵。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，能夠利用磁控X射線管來代替以往的電控柵極X射線管，從而可以提尚對陰極電子的攔阻效率，進(jìn)而能夠使X射線管的功率獲得進(jìn)一步提尚。
【附圖說明】
[0013]下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本實(shí)用新型的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中:
[0014]圖1是本實(shí)用新型的一實(shí)施方式所涉及的利用磁場控制X射線產(chǎn)生的一種X射線管的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0015]圖2是現(xiàn)有的利用電控柵極進(jìn)行X射線的開關(guān)控制的X射線管。
[0016]其中，附圖標(biāo)記如下:
[0017]1、X 射線管；
[0018]10、燈絲(陰極)；
[0019]20、陽極；
[0020]30、高壓發(fā)生器；
[0021]40、外殼；
[0022]50、柵極；
[0023]60、電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0025]在本文中，“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說明”，不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。
[0026]為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，為使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標(biāo)出了其中的一個。
[0027]圖1例示了本實(shí)用新型的實(shí)施方式所涉及的利用磁場控制X射線產(chǎn)生的一種X射線管的結(jié)構(gòu)說明圖。如圖1所示，本實(shí)施例所涉及的X射線管包括燈絲10、陽極20。它們被密封在高真空的玻璃或陶瓷制的外殼40內(nèi)。在本實(shí)施例中，燈絲10例如為由鎢制成的燈絲。陽極20例如為旋轉(zhuǎn)鉬基鎢靶盤等。
[0028]此外，X射線管的供電部分至少包含有一個使燈絲10加熱的低壓電源和一個給兩極施加高電壓的高壓發(fā)生器30。當(dāng)燈絲10通過足夠的電流使其發(fā)生電子云，且由高壓發(fā)生器30施加有足夠的電壓(千伏等級)加在燈絲10和陽極20間，使得電子云被拉往陽極20。此時(shí)電子被加速并以高能高速的狀態(tài)撞擊陽極20，高速電子到達(dá)靶面，運(yùn)動突然收到阻止，其動能的一小部分便轉(zhuǎn)化為輻射能，以X射線的形式放出，以這種形式產(chǎn)出的輻射稱為軔致輻射。改變燈絲10的電流的大小可以改變燈絲10的溫度和電子的發(fā)射量，從而改變管電流和X射線強(qiáng)度的大小。改變X射線管激發(fā)電位或選用不同的靶材可以改變?nèi)肷鋁射線的能量或在不同能量處的強(qiáng)度。
[0029]在本實(shí)施例中，X射線管還包括柵極50以及電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60。在此，柵極50由金屬材料制成，且柵極50設(shè)置在燈絲10的附近。在本實(shí)施例中，柵極50僅設(shè)置于電子從陰極向陽極的運(yùn)動路徑的一側(cè)，且其一端與連接燈絲10的回路連通，另一端懸空，此外，柵極50的延伸方向與X射線管中電子從陰極向陽極的運(yùn)動方向平行。此外，柵極50與燈絲的公共地端電連接。
[0030]電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60例如為電磁鐵，既可以設(shè)置在外殼40內(nèi)，也可以設(shè)置在外殼40夕卜。在本實(shí)施例中，電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60設(shè)置為其磁場在X射線管內(nèi)的磁場方向與電子從陰極向陽極的運(yùn)動方向垂直，亦即，電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60產(chǎn)生的磁場方向在X射線管內(nèi)垂直于圖1的紙面。
[0031]此外，電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60可以由與之相連的電源(未圖示)供給電力，當(dāng)供給電力時(shí)，電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60產(chǎn)生磁場，此時(shí)，由燈絲10產(chǎn)生的電子在洛侖茲力的作用下，以螺旋狀偏向柵極50，并進(jìn)而由柵極50導(dǎo)回到燈絲10的回路。
[0032]在本實(shí)施方式中，當(dāng)燈絲10通電而產(chǎn)生電子時(shí)，電子在由高壓發(fā)生器30產(chǎn)生的高壓電場的作用下從陰極向陽極運(yùn)動(如圖1中實(shí)線箭頭A所示)，并以高速轟擊陽極20，從而產(chǎn)生X射線。但是，當(dāng)電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60通電而產(chǎn)生磁場時(shí)，由于磁場方向(如圖1中粗虛線箭頭B所示)與電子從陰極向陽極運(yùn)動的方向垂直，所以電子受到洛侖茲力的作用，以螺旋狀偏向柵極50(如圖1中細(xì)虛線箭頭所示)，從而切斷電子向陽極的轟擊，X射線管停止產(chǎn)生X射線。進(jìn)而，當(dāng)電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)60斷電而磁場消失時(shí)，電子繼續(xù)從陰極向陽極的運(yùn)動，X射線管再次產(chǎn)生X射線。
[0033]在上述實(shí)施例中例示了柵極設(shè)置于電子從陰極向陽極的運(yùn)動路徑的一側(cè)，但并不限定于此，也可在電子從陰極向陽極的運(yùn)動路徑的多側(cè)設(shè)置柵極。
[0034]在上述實(shí)施例中例示了陽極為旋轉(zhuǎn)式陽極，但并不限定于此，陽極也可為固定式陽極。
[0035]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，能夠利用磁控柵極來代替以往的電控柵極，從而可以提尚對陰極電子的攔阻效率，進(jìn)而能夠使X射線管的功率獲得進(jìn)一步提尚，此外，還能夠降低柵極形狀的復(fù)雜度。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X射線管，其特征在于，包括: 一陰極，其具備用于發(fā)出電子的燈絲； 一陽極，其與所述陰極間隔設(shè)置，接受所述燈絲發(fā)射的電子； 一電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運(yùn)動路徑上，利用磁場對所述燈絲發(fā)出的電子施加作用力； 一柵極，其設(shè)置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運(yùn)動路徑，用以接收受在所述磁場作用下偏轉(zhuǎn)的電子。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于， 所述電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)設(shè)置為產(chǎn)生的磁場在X射線管內(nèi)的磁場方向與電子從陰極向陽極的運(yùn)動方向垂直。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于， 所述柵極懸臂支承于陰極燈絲附近，且所述柵極的延伸方向與X射線管內(nèi)電子從陰極向陽極的運(yùn)動方向平行。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線管，其特征在于， 所述柵極設(shè)置于電子從陰極向陽極的運(yùn)動路徑的一側(cè)或多側(cè)，所述柵極與燈絲的公共地端電連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于， 所述陽極為旋轉(zhuǎn)式陽極或固定陽極。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線管，其特征在于， 所述電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)為一電磁鐵。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種X射線管，其特征在于，包括：一陰極，其具備用于發(fā)出電子的燈絲；一陽極，其與所述陰極間隔設(shè)置，接受所述燈絲發(fā)射的電子；一電磁發(fā)生機(jī)構(gòu)，其設(shè)置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運(yùn)動路徑上，利用磁場對所述燈絲發(fā)出的電子施加作用力；一柵極，其設(shè)置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運(yùn)動路徑，用以接收受在磁場作用下偏轉(zhuǎn)的電子。根據(jù)本實(shí)用新型，能夠利用磁控X射線管來代替以往的電控柵極X射線管，通過磁場攔阻陰極發(fā)射的電子束，從而實(shí)現(xiàn)對X光的快速開關(guān)控制。相比于傳統(tǒng)的電控柵極X射線管，本實(shí)用新型可以提高對高速陰極電子的攔阻效率，進(jìn)而能夠使X射線管的功率獲得進(jìn)一步提高。
【IPC分類】H01J35/14
【公開號】CN204834559
【申請?zhí)枴緾N201520454874
【發(fā)明人】唐奧林, 姜一華, 郭強(qiáng)
【申請人】上海西門子醫(yī)療器械有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月29日