X射線管的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種X射線管。
【背景技術】
[0002]在現有的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。陰極包括用于產生電子的燈絲，陽極具有靶材。在應用時，燈絲被加熱而產生電子，進而在陰極與陽極之間由高壓發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射線產生的開關效應。然而由于系統中寄生電容的影響，這種開關的速度受到限制，進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行X射線的開關控制的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生器30。在X射線管的燈絲10附近設置柵極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，柵極40的電位相對燈絲10電位可為O或正，陽極20正電壓可預先加載，X射線曝光受柵極40的電位控制。當柵極40上沒有加載偏置電壓時，燈絲10被加熱后發射的電子可以穿過柵極40到達陽極20，從而通過轟擊陽極20而放出X射線。而當柵極40上加載有偏置電壓時，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，此時燈絲10發射的電子無法穿過柵極40到達陽極20，因此X射線曝光可被快速切斷。
[0004]但是，在上述技術方案中，由于存在有時電子無法被通電柵極40吸附而漏出的現象，因此利用電流控制柵極40進行X射線開關控制的球管功率通常較低且其結構復雜。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提出了一種提高能夠進行X射線開關控制且功率較高的X射線管。
[0006]本實用新型的一實施方式提供一種X射線管，其特征在于，包括:一陰極，其具備用于發出電子的燈絲；一陽極，其與所述陰極間隔設置，接受所述燈絲發射的電子；一電磁發生機構，其設置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運動路徑上，利用磁場對所述燈絲發出的電子施加作用力；一柵極，其設置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運動路徑，用以接收受在所述磁場作用下偏轉的電子。
[0007]在上述X射線管中，優選所述電磁發生機構設置為產生的磁場在X射線管內的磁場方向與電子從陰極向陽極的運動方向垂直。
[0008]在上述X射線管中，優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射線管內電子從陰極向陽極的運動方向平行。
[0009]在上述X射線管中，所述柵極設置于電子從陰極向陽極的運動路徑的一側或多偵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，優選所述陽極為旋轉式陽極或固定陽極。
[0011]在上述X射線管中，優選所述電磁發生機構為一電磁鐵。
[0012]根據本實用新型的實施例，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，進而能夠使X射線管的功率獲得進一步提尚。
【附圖說明】
[0013]下面將通過參照附圖詳細描述本實用新型的優選實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本實用新型的上述及其它特征和優點，附圖中:
[0014]圖1是本實用新型的一實施方式所涉及的利用磁場控制X射線產生的一種X射線管的結構說明圖。
[0015]圖2是現有的利用電控柵極進行X射線的開關控制的X射線管。
[0016]其中，附圖標記如下:
[0017]1、X 射線管；
[0018]10、燈絲(陰極)；
[0019]20、陽極；
[0020]30、高壓發生器；
[0021]40、外殼；
[0022]50、柵極；
[0023]60、電磁發生機構。
【具體實施方式】
[0024]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，以下舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。
[0025]在本文中，“示意性”表示“充當實例、例子或說明”，不應將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實施方式解釋為一種更優選的或更具優點的技術方案。
[0026]為使圖面簡潔，各圖中只示意性地表示出了與本實用新型相關的部分，它們并不代表其作為產品的實際結構。另外，為使圖面簡潔便于理解，在有些圖中具有相同結構或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個，或僅標出了其中的一個。
[0027]圖1例示了本實用新型的實施方式所涉及的利用磁場控制X射線產生的一種X射線管的結構說明圖。如圖1所示，本實施例所涉及的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。在本實施例中，燈絲10例如為由鎢制成的燈絲。陽極20例如為旋轉鉬基鎢靶盤等。
[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生器30。當燈絲10通過足夠的電流使其發生電子云，且由高壓發生器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。此時電子被加速并以高能高速的狀態撞擊陽極20，高速電子到達靶面，運動突然收到阻止，其動能的一小部分便轉化為輻射能，以X射線的形式放出，以這種形式產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的溫度和電子的發射量，從而改變管電流和X射線強度的大小。改變X射線管激發電位或選用不同的靶材可以改變入射X射線的能量或在不同能量處的強度。
[0029]在本實施例中，X射線管還包括柵極50以及電磁發生機構60。在此，柵極50由金屬材料制成，且柵極50設置在燈絲10的附近。在本實施例中，柵極50僅設置于電子從陰極向陽極的運動路徑的一側，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]電磁發生機構60例如為電磁鐵，既可以設置在外殼40內，也可以設置在外殼40夕卜。在本實施例中，電磁發生機構60設置為其磁場在X射線管內的磁場方向與電子從陰極向陽極的運動方向垂直，亦即，電磁發生機構60產生的磁場方向在X射線管內垂直于圖1的紙面。
[0031]此外，電磁發生機構60可以由與之相連的電源(未圖示)供給電力，當供給電力時，電磁發生機構60產生磁場，此時，由燈絲10產生的電子在洛侖茲力的作用下，以螺旋狀偏向柵極50，并進而由柵極50導回到燈絲10的回路。
[0032]在本實施方式中，當燈絲10通電而產生電子時，電子在由高壓發生器30產生的高壓電場的作用下從陰極向陽極運動(如圖1中實線箭頭A所示)，并以高速轟擊陽極20，從而產生X射線。但是，當電磁發生機構60通電而產生磁場時，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射線管停止產生X射線。進而，當電磁發生機構60斷電而磁場消失時，電子繼續從陰極向陽極的運動，X射線管再次產生X射線。
[0033]在上述實施例中例示了柵極設置于電子從陰極向陽極的運動路徑的一側，但并不限定于此，也可在電子從陰極向陽極的運動路徑的多側設置柵極。
[0034]在上述實施例中例示了陽極為旋轉式陽極，但并不限定于此，陽極也可為固定式陽極。
[0035]根據本實用新型的實施例，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，進而能夠使X射線管的功率獲得進一步提尚，此外，還能夠降低柵極形狀的復雜度。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種X射線管，其特征在于，包括: 一陰極，其具備用于發出電子的燈絲； 一陽極，其與所述陰極間隔設置，接受所述燈絲發射的電子； 一電磁發生機構，其設置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運動路徑上，利用磁場對所述燈絲發出的電子施加作用力； 一柵極，其設置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運動路徑，用以接收受在所述磁場作用下偏轉的電子。2.根據權利要求1所述的X射線管，其特征在于， 所述電磁發生機構設置為產生的磁場在X射線管內的磁場方向與電子從陰極向陽極的運動方向垂直。3.根據權利要求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射線管內電子從陰極向陽極的運動方向平行。4.根據權利要求3所述的X射線管，其特征在于， 所述柵極設置于電子從陰極向陽極的運動路徑的一側或多側，所述柵極與燈絲的公共地端電連接。5.根據權利要求1所述的X射線管，其特征在于， 所述陽極為旋轉式陽極或固定陽極。6.根據權利要求1所述的X射線管，其特征在于， 所述電磁發生機構為一電磁鐵。
【專利摘要】本實用新型涉及一種X射線管，其特征在于，包括：一陰極，其具備用于發出電子的燈絲；一陽極，其與所述陰極間隔設置，接受所述燈絲發射的電子；一電磁發生機構，其設置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運動路徑上，利用磁場對所述燈絲發出的電子施加作用力；一柵極，其設置于所述電子從所述陰極向所述陽極的運動路徑，用以接收受在磁場作用下偏轉的電子。根據本實用新型，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射的電子束，從而實現對X光的快速開關控制。相比于傳統的電控柵極X射線管，本實用新型可以提高對高速陰極電子的攔阻效率，進而能夠使X射線管的功率獲得進一步提高。
【IPC分類】H01J35/14
【公開號】CN204834559
【申請號】CN201520454874
【發明人】唐奧林, 姜一華, 郭強
【申請人】上海西門子醫療器械有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月29日