CN102243960A - 热离子平面发射器和所属的用于运行x射线管的方法 - Google Patents

热离子平面发射器和所属的用于运行x射线管的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102243960A
CN102243960A CN2011101190550A CN201110119055A CN102243960A CN 102243960 A CN102243960 A CN 102243960A CN 2011101190550 A CN2011101190550 A CN 2011101190550A CN 201110119055 A CN201110119055 A CN 201110119055A CN 102243960 A CN102243960 A CN 102243960A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductor rail
thermion
electric current
point
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101190550A
Other languages
English (en)
Inventor
乔格.弗洛伊登伯格
冈特.罗里克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of CN102243960A publication Critical patent/CN102243960A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H01J35/02—Details
    • H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/06—Cathodes
    • H01J35/064—Details of the emitter, e.g. material or structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/06—Cathode assembly

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)

Abstract

本发明涉及一种热离子平面发射器和所属的用于运行X射线管的方法。该平面发射器在其发射平面中包括导体轨道(3)，其中该导体轨道具有至少一个电流引入点(4)以及至少一个电流引出点(6)。该热离子平面发射器的特征在于，所述导体轨道(3)的宽度是可变的。通过导体轨道的可变宽度，按照有利的方式改变了沿着加热电流路径的发射器结构的电阻，并具有以下结果，即在通过硬件几何形状确定的工作点处可以实现对称的发射结构。

Description

热离子平面发射器和所属的用于运行X射线管的方法
技术领域
本发明涉及一种热离子平面发射器，该平面发射器的发射平面具有通过该发射平面中的缝隙形成的导体轨道(Leiterbahn)，以及涉及一种所属的用于运行X射线管的方法。
背景技术
例如在DE 10 2006 018 633中描述的热离子的、可通过电流来加热的平面发射器被用在X射线管中。该发射器的形成发射平面的部分由一个或多个薄片组成，该一个或多个薄片由诸如钨的高温稳定的金属制成。为了获得在薄片平面的定义范围内的发射，该发射器必须被加热到大约2000-2500摄氏度的高温。这是借助电流和发射器材料的固有电阻来实现的。为了达到所定义的欧姆电阻，必须通过引入尽可能精确的切口或缝隙来构造薄片材料。这种热离子平面发射器的发射器薄片具有加热电流接头，通过这些加热电流接头将加热电流引导通过发射器薄片。由于该发射器薄片所加热到的高温，电子从发射器薄片中发射出并借助高压而加速地冲向阳极。在从发射器薄片到阳极的路径上，将所发射的电子通过聚焦系统聚焦。在这些电子击中同样由诸如钨的高温稳定金属制成的阳极上的焦斑处时，通过电子的制动而在阳极材料中产生X射线。该聚焦的目的在于，电子在尽可能狭窄的区域中并且以尽可能均匀的电子分布密度击中阳极。由此尤其是可以在将X射线管用于高分辨率的成像(例如在医疗诊断设备中)的情况下达到高的图像质量。在此，该电子密度分布受到被置入发射器薄片中的缝隙的布置的影响。
但是，除了通过加热电流引起的均匀的热效应之外，热效应不可避免地通过以下方式出现，即要在某个位置上发射的电流必须通过发射器结构才到达该位置。该所谓的管电流在至其目的地的路径上作用为附加的加热电流，并且放大了热效应。本申请人的测量表明，随着管电流的增加放大地形成不对称的焦斑。这导致不期望的副作用，例如会导致X射线设备的图像质量变差。
在热离子平面发射器的公知实施中，在制造热离子平面发射器时未考虑该效应，或者通过管电流在加热电流的两个接头上的对称引入而被折衷地接受了。
发明内容
本发明的技术问题是克服这些缺点并且提供一种改进的热离子平面发射器和所属的改善的方法，其中焦斑保持其对称的形状。
根据本发明该任务通过本发明的设备和方法解决。
本发明要求保护一种热离子平面发射器，该热离子平面发射器在其发射平面中具有导体轨道，其中该导体轨道具有至少一个电流引入点以及至少一个电流引出点。该热离子平面发射器的特征在于，所述导体轨道的宽度是可变的。具有较小宽度的导体轨道例如导致在该导体轨道上降落较高的加热电压，并因此达到较高的局部温度。具有较大宽度的导体轨道例如导致在该导体轨道上降落的加热电压较小，并因此达到局部较低的温度。通过导体轨道的可变宽度，按照有利的方式改变了沿着加热电流路径的发射器结构的电阻，并具有以下结果，即在通过硬件几何形状确定的工作点处可以实现对称的发射结构。在此，该对称的发射结构是指所发射的电子关于一个平面镜面对称的分布。
在本发明的构成中，所述导体轨道的宽度可以减小，使得可以在阳极上产生对称的焦斑。该对称的发射结构导致电子射线对称地扩展。由此在聚焦设备不变的情况下在阳极位置上产生对称的焦斑。因此尤其是可以在高分辨率的成像中借助X射线实现图像质量的改善。更高的图像质量尤其是在医疗领域中意味着可以更好地分辨出组织结构，并且因此可以更精确和更恰当地产生医疗诊断。
在本发明的其它构成中，所述导体轨道的宽度从电流引入点到电流引出点一直减小。宽度随着与电流引入点的距离增大而减小的导体轨道按照有利的方式考虑了以下情况，即管电流随着与电流引入点的距离增大而减小。
此外按照有利的方式，所述导体轨道可以具有曲折形的历程。导体轨道的曲折形历程的有利之处在于，该导体轨道可以比例如具有螺旋形历程的导体轨道更简单地制造。
在其它实施方式中，所述导体轨道可以通过发射器平面中的缝隙来形成。由此可以通过简单的方式产生导体轨道的曲折形的历程。
按照有利的方式，所述导体轨道的宽度可以从电流引入点处的宽度0.307mm减小到电流引出点处的宽度0.277mm。
本发明还要求保护一种用于运行具有热离子平面发射器的X射线管的方法，该热离子平面发射器在其发射平面中具有导体轨道，其中该导体轨道具有至少一个电流引入点以及至少一个电流引出点。为此改变导体轨道在该电流引入点和该电流引出点之间的宽度，使得可以在阳极上产生对称的焦斑。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节从下面描述的实施例以及借助示意性附图来给出。
图1示出热离子平面发射器的发射器薄片的局部视图。
具体实施方式
图1示出本发明的热离子平面发射器的发射器薄片1的局部视图。通过置入的缝隙2构成曲折形历程的导体轨道3。为了获得在发射器薄片1的定义范围中的发射，该发射器必须被加热到高温。这是借助通过导体轨道3的电流引入点4馈入并且在所示出的流动方向5上流向电流引出点6的加热电流来实现的。
导体轨道3的宽度随着与电流引入点4的距离增大而减小。同时，缝隙2的宽度增大。从而第一导体轨道片段7具有比第二导体轨道片段8更大的宽度。相反，缝隙2在第一导体轨道片段7中比在第二导体轨道片段8中更窄。像在第一导体轨道片段7中的宽的导体轨道3意味着在该导体轨道3上降落的加热电压更小，并且因此在局部达到更低的温度。像在第二导体轨道片段8中的窄的导体轨道3意味着在该导体轨道3上降落更高的加热电压，并且因此达到更高的局部温度。
由此发射器结构的电阻沿着导体轨道3变化，并且在通过硬件几何形状确定的工作点处可以实现对称的发射结构。该对称的发射结构导致与具有导体轨道3的不变宽度的发射器薄片相比，电子射线对称地扩展。由此在聚焦设备不变的情况下在阳极位置上产生对称的焦斑。
附图标记列表
1    发射器薄片
2    缝隙
3    导体轨道
4    电流引入点
5    加热电流的流动方向
6    电流引出点
7    第一导体轨道片段
8    第二导体轨道片段

Claims (7)

1.一种热离子平面发射器，该热离子平面发射器在其发射平面中具有导体轨道(3)，其中，该导体轨道具有至少一个电流引入点(4)以及至少一个电流引出点(6)，其特征在于，所述导体轨道(3)的宽度是可变的。
2.根据权利要求1所述的热离子平面发射器，其特征在于，所述导体轨道(3)的宽度减小，使得能够在阳极上产生对称的焦斑。
3.根据权利要求1或2所述的热离子平面发射器，其特征在于，所述导体轨道(3)的宽度从电流引入点(4)到电流引出点(6)一直减小。
4.根据上述权利要求中任一项所述的热离子平面发射器，其特征在于，所述导体轨道(3)具有曲折形的历程。
5.根据上述权利要求中任一项所述的热离子平面发射器，其特征在于，所述导体轨道(3)能够通过发射器平面中的缝隙(2)来形成。
6.根据上述权利要求中任一项所述的热离子平面发射器，其特征在于，所述导体轨道(3)的宽度从0.307mm减小到0.277mm。
7.一种用于运行具有热离子平面发射器的X射线管的方法，该热离子平面发射器在其发射平面中具有导体轨道(3)，其中该导体轨道具有至少一个电流引入点(4)以及至少一个电流引出点(6)，其特征在于，改变导体轨道(3)在该电流引入点(4)和该电流引出点(6)之间的宽度，使得能够在阳极上产生对称的焦斑。
CN2011101190550A 2010-05-11 2011-05-10 热离子平面发射器和所属的用于运行x射线管的方法 Pending CN102243960A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010020151.0 2010-05-11
DE102010020151A DE102010020151A1 (de) 2010-05-11 2010-05-11 Thermionischer Flachemitter und zugehöriges Verfahren zum Betrieb einer Röntgenröhre

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102243960A true CN102243960A (zh) 2011-11-16

Family

ID=44859533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101190550A Pending CN102243960A (zh) 2010-05-11 2011-05-10 热离子平面发射器和所属的用于运行x射线管的方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20110280377A1 (zh)
CN (1) CN102243960A (zh)
DE (1) DE102010020151A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039224A (zh) * 2016-01-20 2017-08-11 西门子医疗有限公司 阴极

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009005454B4 (de) * 2009-01-21 2011-02-17 Siemens Aktiengesellschaft Thermionische Emissionsvorrichtung
EP3872835A1 (de) 2020-02-28 2021-09-01 Siemens Healthcare GmbH Rotierbare röntgenröhre
EP4036798A1 (de) 2021-01-27 2022-08-03 Siemens Healthcare GmbH Computer-implementiertes verfahrens zur automatischen klassifikation von emitter-strukturen, vorrichtung zur durchführung des verfahrens, maschinenlesbarer programmcode und speichermedium

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2727907A1 (de) * 1977-06-21 1979-01-18 Siemens Ag Roentgenroehren-gluehkathode
US6464551B1 (en) * 1998-06-08 2002-10-15 General Electric Company Filament design, method, and support structure
CN101443876A (zh) * 2006-05-11 2009-05-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于医学x射线应用的包括发射体损坏情况下的紧急运行模式的发射体设计

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4698835A (en) * 1984-05-31 1987-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray tube apparatus
DE10016125A1 (de) * 1999-04-29 2000-11-02 Siemens Ag Lebensdaueroptimierter Emitter
DE10020266A1 (de) * 2000-04-25 2001-11-08 Siemens Ag Thermionischer Flachemitter
DE102006018633B4 (de) 2006-04-21 2011-12-29 Siemens Ag Flächenemitter und Röntgenröhre mit Flächenemitter
EP2407997B1 (en) * 2006-10-17 2014-03-05 Koninklijke Philips N.V. Emitter for X-ray tubes and heating method therefore
US7924983B2 (en) * 2008-06-30 2011-04-12 Varian Medical Systems, Inc. Thermionic emitter designed to control electron beam current profile in two dimensions
US7903788B2 (en) * 2008-09-25 2011-03-08 Varian Medical Systems, Inc. Thermionic emitter designed to provide uniform loading and thermal compensation
DE102009007217B4 (de) * 2009-02-03 2012-05-24 Siemens Aktiengesellschaft Röntgenröhre
US7983394B2 (en) * 2009-12-17 2011-07-19 Moxtek, Inc. Multiple wavelength X-ray source

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2727907A1 (de) * 1977-06-21 1979-01-18 Siemens Ag Roentgenroehren-gluehkathode
US6464551B1 (en) * 1998-06-08 2002-10-15 General Electric Company Filament design, method, and support structure
CN101443876A (zh) * 2006-05-11 2009-05-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于医学x射线应用的包括发射体损坏情况下的紧急运行模式的发射体设计

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107039224A (zh) * 2016-01-20 2017-08-11 西门子医疗有限公司 阴极
CN107039224B (zh) * 2016-01-20 2019-03-01 西门子医疗有限公司 阴极

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010020151A1 (de) 2011-11-17
US20110280377A1 (en) 2011-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9991085B2 (en) Apparatuses and methods for generating distributed x-rays in a scanning manner
US6646366B2 (en) Directly heated thermionic flat emitter
US8831178B2 (en) Apparatus and method of manufacturing a thermally stable cathode in an X-ray tube
US6438207B1 (en) X-ray tube having improved focal spot control
JP4810056B2 (ja) 高放出ｘ線管用のカソード
US20070246789A1 (en) Thermionic flat electron emitter
US20120307974A1 (en) X-ray tube and radiation imaging apparatus
KR102076380B1 (ko) 전자 방출 구조체를 갖는 장치
US20110150184A1 (en) Multiple wavelength x-ray source
US9251987B2 (en) Emission surface for an X-ray device
US10217598B2 (en) X-ray generator
US8374315B2 (en) X-ray tube
CN102243960A (zh) 热离子平面发射器和所属的用于运行x射线管的方法
US10109450B2 (en) X-ray tube with structurally supported planar emitter
US6115453A (en) Direct-Heated flats emitter for emitting an electron beam
US10636608B2 (en) Flat emitters with stress compensation features
US9711321B2 (en) Low aberration, high intensity electron beam for X-ray tubes
US10121629B2 (en) Angled flat emitter for high power cathode with electrostatic emission control
US10032595B2 (en) Robust electrode with septum rod for biased X-ray tube cathode
US9928985B2 (en) Robust emitter for minimizing damage from ion bombardment
US10043632B2 (en) Thermionic emission device, focus head, x-ray tube and x-ray radiator
EP3226277A1 (en) Angled flat emitter for high power cathode with electrostatic emission control
US10102999B2 (en) Asymmetric core quadrupole with concave pole tips
US10468222B2 (en) Angled flat emitter for high power cathode with electrostatic emission control
US11183355B2 (en) X-ray tube

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111116