Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhre mit einer Anode, deren Auftrefffläche in aus unterschiedlichen Materialien gebildete Bereiche unterteilt ist, und mit einer Elektronenemittereinrichtung, mittels derer in jedem der Bereiche wenigstens ein Brennfleck erzeugbar ist, wobei in wenigstens einem Bereich mehrere Brennflecke erzeugbar sind, und in wenigstens einem Bereich, in dem mehrere Brennflecke erzeugbar sind, Brennflecke unterschiedlicher Grösse erzeugbar sind.
Derartige Röntgenröhren werden beispielsweise in der Mammographie verwendet. Die unterschiedlichen Materialien sind dann derart gewählt, dass Röntgenstrahlung unterschiedlicher Härte erzeugt werden kann, wobei für Brüste geringer oder mittlerer Dichte weichere und für Brüste hoher Dichte härtere Strahlung verwendet wird. Hinsichtlich der unterschiedlichen Brennfleckgrössen ist zu sagen, dass für normale Anforderungen und Vergrösserungsfaktoren ein grösserer Brennfleck verwendet wird, da dieser höher belastbar ist und somit geringere Belichtungszeiten ermöglicht. Im Falle besonderer Anforderungen an das Auflösungsvermögen der Aufnahmen und/oder bei hohen Vergrösserungsfaktoren wird ein kleinerer Brennfleck verwendet.
Eine Röntgenröhre der eingangs genannten Art ist in einer Firmendruckschrift der Firma Machlett aus dem Jahre 1986 beschrieben. Die bekannte Röntgenröhre weist eine in zwei aus unterschiedlichen Materialien gebildete Bereiche unterteilte Auftrefffläche auf, wobei in jedem der Bereiche ein grösserer und ein kleinerer Brennfleck erzeugbar ist. Die bekannte Röntgenröhre weist zwei diametral gegenüberliegend angeordnete Strahlenaustrittsfenster auf, von denen eines dem einen und eines dem anderen Bereich der Anode zugeordnet ist.
Dies hat den Nachteil, dass die bekannte Röntgenröhre derart um 180 DEG drehbar in ein Röntgendiagnostikgerät eingebaut werden muss, dass wahlweise das eine oder das andere Strahlenaustrittsfenster in die zur Anfertigung einer Röntgenaufnahme geeignete Position gebracht werden kann, je nachdem, welcher der beiden Bereiche der Auftrefffläche verwendet werden soll. Es versteht sich, dass dies einen hohen konstruktiven und damit finanziellen Aufwand erfordert.
Ausserdem ist aus der EP 0 322 260 A1 eine Röntgenröhre bekannt, deren Auftrefffläche in zwei aus unterschiedlichen Materialien gebildete Bereiche unterteilt ist, wobei in jedem der Bereiche ein Brennfleck erzeugbar ist. Die Fokuslage ist für beide Brennflecke im Wesentlichen gleich, so dass es ohne Verstellung der Röntgenröhre möglich ist, beide Bereiche zu nutzen. Da in jedem der beiden Bereiche nur ein Brennfleck erzeugbar ist, steht pro Bereich nur eine Brennfleckgrösse zur Verfügung.
Aus der DE-OS 2 231 970 ist eine Röntgenröhre bekannt, deren Auftrefffläche in ihrer Gesamtheit aus dem gleichen Material besteht. Bei dieser Röntgenröhre ist an der gleichen Stelle wahlweise ein kleinerer oder ein grösserer Brennfleck erzeugbar. Beide Brennflecke liegen an der gleichen Stelle.
Aus der DE 2 943 700 C2 ist eine Röntgenröhre für Stereo-Aufnahmen bekannt, deren Auftrefffläche ebenfalls in ihrer Gesamtheit aus dem gleichen Material besteht. Bei dieser Röntgenröhre sind zwei Brennfleckpaare unterschiedlichen Brennfleckabstandes vorgesehen, wobei die Brennfleckpaare unterschiedliche Brennfleckgrössen aufweisen. Für Normal-Aufnahmen ist ein bezüglich der beiden Brennfleckpaare mittig angeordneter fünfter Brennfleck vorgesehen. Es versteht sich, dass es für die ordnungsgemässe Funktion dieser Röntgenröhre unerlässlich ist, dass die Fokuslage sämtlicher Brennflecke verschieden ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Röntgenröhre der eingangs genannten Art so auszubilden, dass es möglich ist, ohne Verstellung der Röntgenröhre aus unterschiedlichen Materialien bestehende Bereiche der Auftrefffläche zu nutzen, und dass sie unterschiedliche Brennfleckgrössen aufweist. Für Normal-Aufnahmen ist ein bezüglich der beiden Brennfleckpaare mittig angeordneter fünfter Brennfleck vorgesehen. Es versteht sich, dass es für die ordnungsgemässe Funktion dieser Röntgenröhre dennoch in wenigstens einem der Bereiche Brennflecke unterschiedlicher Grösse zur Verfügung stehen.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Röntgenröhre mit einer Anode, deren Auftrefffläche in aus unterschiedlichen Materialien gebildete Bereiche unterteilt ist, und mit einer Elektronenemittereinrichtung, mittels derer in jedem der Bereiche wenigstens ein Brennfleck erzeugbar ist, wobei in wenigstens einem Bereich mehrere Brennflecke erzeugbar sind, und in wenigstens einem Bereich, in dem mehrere Brennflecke erzeugbar sind, Brennflecke unterschiedlicher Grösse erzeugbar sind, wobei sowohl die zu unterschiedlichen Bereichen gehörigen Brennflecke als auch die zu einem Bereich gehörigen Brennflecke unterschiedlicher Grösse an unterschiedlichen Stellen und dennoch so dicht beisammen liegen, dass die Fokuslage für alle Brennflecke im Wesentlichen gleich ist.
Dadurch ist gewährleistet, dass für alle Bereiche der Auftrefffläche und sämtliche Brennflecke das gleiche Strahlenaustrittsfenster verwendet werden kann. Zugleich können infolge der Massnahme, dass die zu einem Bereich der Auftrefffläche gehörigen Brennflecke unterschiedlicher Grösse jeweils an unterschiedlichen Stellen liegen, die grösseren Brennflecke nicht durch die kleineren "verdorben" werden. Infolge der in der Regel höheren thermischen Belastung der kleineren Brennflecke treten hier nämlich leicht Schädigungen der Auftrefffläche auf, die aber im Falle der erfindungsgemässen Röntgenröhre ohne Auswirkung auf die grösseren Brennflecke bleiben.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Anode als Drehanode ausgebildet ist und die Brennflecke auf jeweils unterschiedlichen Radien der Drehanode liegen. Besonders vorteilhaft ist es im Falle einer Drehanode, wenn die Brennflecke zumindest annähernd auf einer die Umfangsrichtung der Drehanode schneidenden Geraden liegen, da dies für den Fall einer wenigstens im Wesentlichen radial verlaufenden Geraden eine maximal dicht beieinander liegende Anordnung der Brennflecke ermöglicht.
Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass in zweien der Bereiche jeweils wenigstens ein grosser und wenigstens ein kleiner Brennfleck erzeugbar ist, wobei zwei in unterschiedlichen Bereichen liegende grosse Brennflecke einander direkt benachbart sind. Hierdurch wird der Vorteil erzielt, dass die Fokuslage für die normalerweise verwendeten grossen Brennflecke praktisch identisch ist.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung sehen vor, dass die Anode in zwei aus unterschiedlichen Materialien gebildete Bereiche unterteilt ist bzw. für alle Brennflecke ein gemeinsames Strahlenaustrittsfenster vorgesehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemässe Röntgenröhre,
Fig. 2 eine Stirnansicht der Kathodenanordnung der Röntgenröhre gemäss Fig. 1, und
Fig. 3 eine Stirnansicht des der Kathodenanordnung gegenüberliegenden Bereiches der Auftrefffläche der Drehanode der Röntgenröhre gemäss den Fig. 1 und 2.
In der Fig. 1 ist mit 1 der Kolben der Röntgenröhre bezeichnet, der im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles in bekannter Weise unter Verwendung von Metall und Keramik - andere Materialien sind möglich - hergestellt ist.
Innerhalb des Kolbens 1 ist an einem Trägerteil 2 eine Kathodenanordnung 3 angebracht, die insgesamt vier in einem gemeinsamen Kathodenbecher 4 aufgenommene Glühkathoden 5a, 5b sowie 6a, 6b aufweist. Den Glühkathoden 5a, 5b, 6a, 6b gegenüberliegend ist eine insgesamt mit 7 bezeichnete Drehanodenanordnung vorgesehen, die einen über eine Achse 8 mit einem Rotor 9 verbundenen Anodenteller 10 aufweist. Der Rotor 9 ist in in der Fig. 1 nicht dargestellten Weise auf einer mit dem Kolben 1 verbundenen Achse 11 drehbar gelagert. Im Bereich des Rotors 9 ist auf die Aussenwand des Kolbens 1 ein Stator 12 aufgesetzt, der mit dem Rotor 9 zur Bildung eines zum Antrieb der Drehanode dienenden Elektromotors zusammenwirkt.
Beim Betrieb der Röntgenröhre wird dem Stator 12 über Leitungen 13 und 14 ein Wechselstrom zugeführt, so dass der über die Achse 11 mit dem Rotor 9 verbundene Anodenteller 10 rotiert. Die Röhrenspannung wird über Leitungen 15 und 16a bzw. 16b angelegt, wobei die Leitung 16a mit jeweils einem Anschluss der Glühkathoden 5a und 5b und die Leitung 16b mit je einem der Anschlüsse der Glühkathoden 6a und 6b verbunden ist. Die jeweils anderen Anschlüsse der Glühkathoden 5b und 6b sind mit einer Leitung 17 verbunden. Die jeweils anderen Anschlüsse der Glühkathoden 5a und 6a sind mit Leitungen 18a bzw. 18b verbunden. Je nachdem, ob über die Leitungen 16a und 18a bzw. 17 der Glühkathode 5a oder 5b oder über die Leitungen 16b und 18b bzw. 17 der Glühkathode 6a oder 6b ein Heizstrom zugeführt wird, geht von der Glühkathode 5a, 5b, 6a oder 6b ein Elektronenstrahl aus.
Der von der jeweils aktivierten Glühkathode 5a, 5b, 6a bzw. 6b ausgehende Elektronenstrahl trifft wie in Fig. 1 strichliert angedeutet auf eine Auftrefffläche 19 des Anodentellers 10 auf, wobei der von der Glühkathode 5a ausgehende Elektronenstrahl in einem ersten Brennfleck BF1a, der von der Glühkathode 5b ausgehende Elektronenstrahl in einem zweiten Brennfleck BF1b, der von der Glühkathode 6a ausgehende Elektronenstrahl in einem dritten Brennfleck BF2a und der von der Glühkathode 6b ausgehende Elektronenstrahl in einem vierten Brennfleck BF2b auf die Auftrefffläche 19 auftrifft. Dabei bilden sich im Betrieb der Röntgenröhre infolge der Rotation des Anodentellers ringförmige Brennfleckbahnen BFB1a, BFB1b, BFB2a und BFB2b auf der Auftrefffläche 19 aus, die unterschiedliche Radien aufweisen und einander nicht überlappen.
Der Anodenteller 10 besteht zumindest im Bereich seiner Auftrefffläche 19 aus unterschiedlichen Materialien. Die Auftrefffläche ist in zwei ringförmige Bereiche 20 und 21 unterteilt und besteht in dem Bereich 20, auf dem sich die zu den Glühkathoden 5a und 5b gehörigen Brennfleckbahnen BFB1a und BFB1b befinden, aus Ruthenium oder Wolfram. In demjenigen Bereich 21, in dem sich die zu den Glühkathoden 6a und 6b gehörigen Brennfleckbahnen BFB2a und BFB2b befinden, besteht die Auftrefffläche 19 aus Molybdän. Dabei genügt es, wenn das jeweilige Material in einer Schichtdicke vorliegt, die wenigstens gleich der Eindringtiefe der von der jeweiligen Glühkathode 5a, 5b, 6a, 6b ausgehenden Elektronen ist.
Es wird also deutlich, dass bei Aktivierung einer der Glühkathoden 5a oder 5b Röntgenstrahlung einer ersten Härte erzeugt wird, die der charakteristischen Strahlung von Ruthenium oder Wolfram entspricht. Wird eine der Glühkathoden 6a oder 6b aktiviert, wird Röntgenstrahlung einer zweiten Härte erzeugt, die der charakteristischen Strahlung von Molybdän entspricht.
Für die von den Brennflecken BF1a, BF1b, BF2a oder BF2b ausgehende Röntgenstrahlung ist ein einziges Strahlenaustrittsfenster 24 vorgesehen, das beispielsweise aus Beryllium gebildet sein kann.
Die Verwendung eines einzigen Strahlenaustrittsfensters 24 wird dadurch möglich, dass die Brennflecke BF1a, BF1b, BF2a, BF2b zumindest annähernd auf einer die Umfangsrichtung des Anodentellers 10 schneidenden, in Fig. 3 strichpunktiert eingetragenen Gerade liegen, die wenigstens im Wesentlichen radial verläuft. Durch diese Massnahme ergibt sich in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise eine sehr dicht beisammen liegende Anordnung der Brennflecke BF1a, BF1b, BF2a und BF2b. Das Zentrum des Anodentellers 10 ist in Fig. 3 mit Z bezeichnet.
Die Glühkathoden 5a und 5b sowie 6a und 6b sind in einer gemeinsamen geradlinigen Fokussierungsnut 25 des Kathodenbechers 4 aufgenommen, wobei die Glühkathoden 5a und 6a kleiner als die Glühkathoden 5b und 6b sind und an den äusseren Enden der Fokussierungsnut 25 angeordnet sind. Demnach sind in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise auch die Brennflecke BF1a und BF2a kleiner als die Brennflecke BF1b und BF2b.
Infolge der beschriebenen Anordnung der Glühkathoden 5a, 5b, 6a und 6b in der Fokussierungsnut 25 sind die beiden grösseren Brennflecke BF1b und BF2b einander direkt benachbart.
Der Röntgenröhre ist eine Steuereinheit 22 zugeordnet, die alle zum Betrieb der Röntgenröhre erforderlichen Spannungen und Ströme erzeugt und ausserdem die Umschaltung der Brennflecke übernimmt. Die Umschaltung der Brennflecke kann von einer Bedienperson mittels eines mit der Steuereinheit 22 verbundenen Schalters 23 bewerkstellig werden, der für jeden der Brennflecke eine entsprechend bezeichnete Schaltstellung aufweist. Die Umschaltung kann auch automatisch erfolgen, z.B. in Abhängigkeit von Bedienelementen, mittels derer die physische Konstitution (dick/dünn) des Untersuchungsobjektes eingegeben wird, bzw. in Abhängigkeit von dem jeweils eingestellten Abstand zwischen Brennfleck und Film bzw. Film und Objekt, die für den jeweiligen Vergrösserungsfaktor massgeblich sind.
Das Ausführungsbeispiel bezieht sich auf eine Röntgenröhre, deren Auftrefffläche in zwei aus unterschiedlichen Materialien gebildete Bereiche unterteilt ist. Im Rahmen der Erfindung können auch mehr als zwei Bereiche unterschiedlichen Materials vorgesehen sein.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden in jedem der Bereiche der Auftrefffläche 19 zwei Brennflecke erzeugt. Es besteht im Rahmen der Erfindung auch die Möglichkeit, in einem, mehreren oder jedem der Bereiche mehrere Brennflecke bzw. in einzelnen Bereichen nur einen Brennfleck zu erzeugen, die wahlweise, unter Umständen aber auch gleichzeitig, aktiviert werden können. Dabei können die Brennflecke eines Bereiches von unterschiedlicher Grösse und/oder Lage sein.
Bei der vorstehend beschriebenen Röntgenröhre handelt es sich um eine Drehanoden-Röntgenröhre. Die Erfindung kann aber auch bei Röntgenröhren mit Festanode Anwendung finden.
Im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles ist die Elektronenemittereinrichtung durch direkt beheizte Glühkathoden gebildet, die in dem jeweiligen Brennfleck auf die Auftrefffläche auftreffende Elektronenstrahlen erzeugen. Anstelle von Glühkathoden können aber auch andere Elektronenemitter, z.B. indirekt beheizte Kathoden oder Elektronenstrahlkanonen, verwendet werden. Falls als Elektronenemitter direkt beheizte Glühkathoden verwendet werden, müssen diese nicht notwendigerweise im Falle des beschriebenen Ausführungsbeispieles als Drahtwendeln ausgebildet sein. Vielmehr können auch insbesondere mäanderförmige Bandemitter verwendet werden, wie sie beispielsweise in der DE-OS 2 727 907 beschrieben sind.
The invention relates to an X-ray tube with an anode, the impact surface of which is subdivided into regions formed from different materials, and with an electron emitter device, by means of which at least one focal spot can be generated in each of the regions, several focal spots being able to be generated in at least one region, and in at least one an area in which several focal spots can be generated, focal spots of different sizes can be generated.
X-ray tubes of this type are used, for example, in mammography. The different materials are then selected in such a way that X-rays of different hardness can be generated, softer radiation being used for breasts of low or medium density and harder for breasts of high density. With regard to the different focal spot sizes, it should be said that a larger focal spot is used for normal requirements and enlargement factors, since this is more resilient and thus enables shorter exposure times. In the case of special requirements for the resolution of the images and / or with high magnification factors, a smaller focal spot is used.
An X-ray tube of the type mentioned at the beginning is described in a Machlett company brochure from 1986. The known X-ray tube has an impact surface divided into two areas formed from different materials, wherein a larger and a smaller focal spot can be generated in each of the areas. The known X-ray tube has two diametrically opposed radiation exit windows, one of which is assigned to one and the other area of the anode.
This has the disadvantage that the known X-ray tube must be installed in an X-ray diagnostic device so that it can be rotated by 180 ° in such a way that one or the other radiation exit window can be brought into the position suitable for taking an X-ray image, depending on which of the two areas of the impact surface should be used. It goes without saying that this requires a high level of constructive and therefore financial expenditure.
In addition, an X-ray tube is known from EP 0 322 260 A1, the impact surface of which is divided into two areas formed from different materials, a focal spot being able to be generated in each of the areas. The focus position is essentially the same for both focal spots, so that it is possible to use both areas without adjusting the X-ray tube. Since only one focal spot can be generated in each of the two areas, only one focal spot size is available for each area.
An X-ray tube is known from DE-OS 2 231 970, the entire surface of which is made of the same material. With this X-ray tube, a smaller or a larger focal spot can be generated at the same location. Both focal spots are in the same place.
From DE 2 943 700 C2 an X-ray tube for stereo recordings is known, the impact surface of which, in its entirety, also consists of the same material. In this X-ray tube, two pairs of focal spots of different focal spot spacing are provided, the focal spot pairs having different focal spot sizes. For normal exposures, a fifth focal spot is provided in the center of the two focal spot pairs. It goes without saying that it is essential for the proper functioning of this X-ray tube that the focus position of all focal spots is different.
The invention is therefore based on the object of designing an X-ray tube of the type mentioned at the outset in such a way that it is possible to use regions of the impact surface made of different materials without adjusting the X-ray tube and that it has different focal spot sizes. For normal exposures, a fifth focal spot is provided in the center of the two focal spot pairs. It goes without saying that focal spots of different sizes are nevertheless available for the proper functioning of this X-ray tube in at least one of the areas.
According to the invention, this object is achieved by an X-ray tube with an anode, the impact surface of which is subdivided into regions formed from different materials, and with an electron emitter device, by means of which at least one focal spot can be generated in each of the regions, wherein several focal spots can be generated in at least one region are, and in at least one area in which a plurality of focal spots can be generated, focal spots of different sizes can be generated, both the focal spots belonging to different areas and the focal spots belonging to one area of different sizes being located at different locations and yet so close together that the focus position is essentially the same for all focal spots.
This ensures that the same radiation exit window can be used for all areas of the impact surface and all focal spots. At the same time, as a result of the measure that the focal spots of different sizes belonging to an area of the impact surface are each at different locations, the larger focal spots cannot be "spoiled" by the smaller ones. As a result of the generally higher thermal load on the smaller focal spots, damage to the impact surface easily occurs here, but in the case of the X-ray tube according to the invention this has no effect on the larger focal spots.
According to a preferred embodiment of the invention, it is provided that the anode is designed as a rotating anode and the focal spots lie on different radii of the rotating anode. In the case of a rotating anode, it is particularly advantageous if the focal spots lie at least approximately on a straight line intersecting the circumferential direction of the rotating anode, since in the case of an at least substantially radially extending straight line, this allows the focal spots to be arranged as closely as possible.
A variant of the invention provides that at least one large and at least one small focal spot can be generated in two of the areas, two large focal spots lying in different areas being directly adjacent to one another. This has the advantage that the focus position for the large focal spots normally used is practically identical.
Further embodiments of the invention provide that the anode is divided into two areas formed from different materials or that a common radiation exit window is provided for all focal spots.
An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings. Show it:
1 is a schematic representation of a longitudinal section through an X-ray tube according to the invention,
FIG. 2 shows an end view of the cathode arrangement of the X-ray tube according to FIG. 1, and
3 shows an end view of the area of the impingement surface of the rotating anode of the X-ray tube according to FIGS. 1 and 2 opposite the cathode arrangement.
In Fig. 1, 1 denotes the piston of the X-ray tube, which in the case of the exemplary embodiment described is produced in a known manner using metal and ceramic - other materials are possible.
A cathode arrangement 3, which has a total of four hot cathodes 5a, 5b and 6a, 6b accommodated in a common cathode cup 4, is attached to the carrier part 2 within the piston 1. Opposite the hot cathodes 5a, 5b, 6a, 6b there is provided a rotating anode arrangement, generally designated 7, which has an anode plate 10 connected to a rotor 9 via an axis 8. The rotor 9 is rotatably mounted in a manner not shown in FIG. 1 on an axis 11 connected to the piston 1. In the area of the rotor 9, a stator 12 is placed on the outer wall of the piston 1 and cooperates with the rotor 9 to form an electric motor which drives the rotating anode.
When the X-ray tube is in operation, an alternating current is supplied to the stator 12 via lines 13 and 14, so that the anode plate 10 connected to the rotor 9 via the axis 11 rotates. The tube voltage is applied via lines 15 and 16a or 16b, line 16a being connected to a connection of hot cathodes 5a and 5b and line 16b being connected to one of the connections of hot cathodes 6a and 6b. The respective other connections of the hot cathodes 5b and 6b are connected to a line 17. The respective other connections of the hot cathodes 5a and 6a are connected to lines 18a and 18b. Depending on whether a heating current is supplied via lines 16a and 18a or 17 to hot cathode 5a or 5b or via lines 16b and 18b or 17 to hot cathode 6a or 6b, hot cathode 5a, 5b, 6a or 6b is used Electron beam.
The electron beam emanating from the activated hot cathode 5a, 5b, 6a or 6b, as indicated by dashed lines in FIG. 1, strikes an impact surface 19 of the anode plate 10, the electron beam emanating from the hot cathode 5a being in a first focal spot BF1a, that from the Glow cathode 5b outgoing electron beam in a second focal spot BF1b, the electron beam outgoing from the glow cathode 6a in a third focal spot BF2a and the electron beam outgoing from the hot cathode 6b in a fourth focal spot BF2b strikes the impact surface 19. During operation of the x-ray tube, annular focal spot tracks BFB1a, BFB1b, BFB2a and BFB2b form on the impact surface 19 due to the rotation of the anode plate, which have different radii and do not overlap one another.
The anode plate 10 consists of different materials, at least in the area of its impact surface 19. The impact surface is divided into two ring-shaped areas 20 and 21 and consists of area 20 on which the focal spot tracks BFB1a and BFB1b belonging to the hot cathodes 5a and 5b are made of ruthenium or tungsten. In the area 21 in which the focal spot tracks BFB2a and BFB2b belonging to the hot cathodes 6a and 6b are located, the contact surface 19 consists of molybdenum. It is sufficient if the respective material is present in a layer thickness that is at least equal to the penetration depth of the electrons emanating from the respective hot cathode 5a, 5b, 6a, 6b.
It is therefore clear that when one of the hot cathodes 5a or 5b is activated, X-rays of a first hardness are generated which correspond to the characteristic radiation of ruthenium or tungsten. If one of the hot cathodes 6a or 6b is activated, X-radiation of a second hardness is generated, which corresponds to the characteristic radiation of molybdenum.
For the X-rays emanating from the focal spots BF1a, BF1b, BF2a or BF2b, a single radiation exit window 24 is provided, which can be formed, for example, from beryllium.
The use of a single beam exit window 24 is made possible by the fact that the focal spots BF1a, BF1b, BF2a, BF2b lie at least approximately on a straight line which in FIG. 3 crosses the circumferential direction and is at least substantially radial. This measure results in the arrangement of the focal spots BF1a, BF1b, BF2a and BF2b lying very close together in the manner shown in FIG. 3. The center of the anode plate 10 is designated by Z in FIG. 3.
The hot cathodes 5a and 5b and 6a and 6b are received in a common rectilinear focusing groove 25 of the cathode cup 4, the hot cathodes 5a and 6a being smaller than the hot cathodes 5b and 6b and being arranged on the outer ends of the focusing groove 25. Accordingly, in the manner shown in FIG. 3, the focal spots BF1a and BF2a are also smaller than the focal spots BF1b and BF2b.
As a result of the arrangement of the hot cathodes 5a, 5b, 6a and 6b described in the focusing groove 25, the two larger focal spots BF1b and BF2b are directly adjacent to one another.
A control unit 22 is assigned to the x-ray tube, which generates all the voltages and currents required to operate the x-ray tube and also takes over the switching of the focal spots. The switching of the focal spots can be accomplished by an operator by means of a switch 23 connected to the control unit 22, which has a correspondingly designated switching position for each of the focal spots. The switchover can also take place automatically, e.g. as a function of control elements by means of which the physical constitution (thick / thin) of the examination object is entered, or as a function of the respectively set distance between focal spot and film or film and object, which are decisive for the respective magnification factor.
The exemplary embodiment relates to an X-ray tube, the impact surface of which is divided into two areas formed from different materials. Within the scope of the invention, more than two areas of different material can also be provided.
In the exemplary embodiment described, two focal spots are generated in each of the areas of the impingement surface 19. Within the scope of the invention, there is also the possibility of generating several focal spots in one, several or each of the areas or only one focal spot in individual areas, which can be activated optionally, but under certain circumstances also simultaneously. The focal spots of an area can be of different sizes and / or locations.
The X-ray tube described above is a rotating anode X-ray tube. However, the invention can also be used in X-ray tubes with a fixed anode.
In the case of the exemplary embodiment described, the electron emitter device is formed by directly heated hot cathodes which generate electron beams impinging on the impact surface in the respective focal spot. Instead of hot cathodes, other electron emitters, e.g. indirectly heated cathodes or electron beam guns can be used. If directly heated hot cathodes are used as the electron emitter, they do not necessarily have to be designed as wire coils in the case of the exemplary embodiment described. Rather, meandering band emitters, such as are described, for example, in DE-OS 2 727 907 can also be used.