CN111670611A - X射线管的控制方法和x射线管的控制装置 - Google Patents
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Abstract
提供X射线拍摄装置和断层合成图像的合成方法，能够提高能够采用分散X射线源的可能性。本发明的X射线管的控制方法是与向阴极部提供接地电位并且向栅电极提供栅极电压的控制装置(2)一起使用的X射线管(1)的控制方法，该X射线管(1)包含：电子发射部(10)，其具有阴极部和栅电极；阳极部(11)，其具有与阴极部对置的阳极面；以及靶，其配置于阳极面。控制装置(2)对流过阴极部与控制装置(2)之间的阴极电流(Ic)进行检测，并且对流过栅电极与控制装置(2)之间的栅极电流(Ig)进行检测，根据检测到的阴极电流(Ic)和栅极电流(Ig)，取得从高电压发生器(P)向阳极部(11)流动的阳极电流(Ia)，并根据所取得的阳极电流(Ia)而向栅电极提供栅极电压(Vg)。
Description
技术领域
本发明涉及X射线管的控制方法和X射线管的控制装置。
背景技术
现有的X射线管使用灯丝作为电子发射元件，将从该灯丝发出的热电子作为电子源。与此相对，近年来，也提出了几种使用冷阴极作为电子发射元件的X射线管(冷阴极型X射线管)(例如，专利文献1～3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国特许第7778391号说明书
专利文献2：美国特许第7809114号说明书
专利文献3：美国特许第7826595号说明书
发明内容
发明要解决的课题
但是，在冷阴极型X射线管那样的阴极接地型的X射线管中，在施加于栅电极的栅极电压固定的状态下，流过阳极的电流(阳极电流)随时间发生变化。为了使阳极电流稳定，需要进行栅极电压的自适应控制，但由于难以实时且高精度地计测阳极电流，因此以往难以进行栅极电压的自适应控制，其结果为，无法使阳极电流稳定。
因此，本发明的目的在于，提供能够使阳极电流稳定的X射线管的控制方法和X射线管的控制装置。
用于解决课题的手段
本发明的X射线管的控制方法是与控制装置和高电位发生器一起使用的X射线管的控制方法，该X射线管包含：电子发射部，其具有阴极部和栅电极；阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及靶，其配置于所述阳极面，该控制装置向所述阴极部提供接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，该高电位发生器将比所述接地电位高的电源电压提供给所述阳极部，其中，所述X射线管的控制方法具有如下的步骤：所述控制装置对流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流进行检测，并且对流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流进行检测；所述控制装置根据检测到的所述阴极电流和所述栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流；以及，所述控制装置根据所取得的所述阳极电流而向所述栅电极提供所述栅极电压。
本发明的X射线管的控制装置是一种X射线管的控制装置，该X射线管包含：电子发射部，其具有阴极部和栅电极；阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及靶，其配置于所述阳极面，其中，所述X射线管的控制装置与将比接地电位高的电源电压提供给所述阳极部的高电位发生器一起使用，所述X射线管的控制装置构成为向所述阴极部提供所述接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，根据流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流和流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流，并根据所取得的所述阳极电流而向所述栅电极提供所述栅极电压。
发明效果
根据本发明，由于能够根据阴极电流和栅极电流而求出阳极电流，并且能够根据其结果而生成栅极电压，因此即使不直接计测阳极电流，也能够使阳极电流稳定。
附图说明
图1的(a)是示出本发明的实施方式的冷阴极型X射线管1的结构的图，图1的(b)是图1的(a)所示的电子发射部10的示意性的剖视图。
图2是示出本发明的第1实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。
图3是示出预先存储在图2所示的栅极电压校正量取得部37中的栅极电压校正映射图的例子的图。
图4是示出本发明的第2实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。
图5是示出预先存储在图4所示的栅极电压校正量取得部37a中的栅极电压校正映射图的例子的图。
图6是示出本发明的第3实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。
图7是示出本发明的第4实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。
图8是示出预先存储在图7所示的聚焦电压取得部50中的焦点校正映射图的例子的图。
图9是示出本发明的第5实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
图1的(a)是本发明的第1实施方式的冷阴极型X射线管1的示意性的剖视图。如该图所示，X射线管1具有在壳体15的内部配置有电子发射部10、阳极部11、靶12以及聚焦构造13的构造。在该图中还图示了X射线管1的控制装置2。
壳体15是由玻璃、陶瓷以及不锈钢中的任意一种构成的密封部件。虽然未图示，但在壳体15上设置有阀，根据需要而通过该阀进行壳体15的内部的排气和向壳体15的内部的气体注入。例如，在通过控制装置2的控制而使X射线管3动作之前，通过使用真空泵进行排气，使壳体15内成为真空状态。
图1的(b)是电子发射部10的示意性的剖视图。如该图所示，电子发射部10构成为具有：阴极部20；多个电子发射元件21，它们配置于阴极部20的上表面；以及栅电极22，其具有配置成矩阵状的多个开口部22h。多个电子发射元件21分别是尖端(Spindt)型的冷阴极，在开口部22h内各配置有一个。各电子发射元件21的上端位于开口部22h内。从控制装置2向阴极部20提供接地电位GND，从控制装置2向栅电极22提供栅极电压Vg。
阳极部11是具有与电子发射部10对置地配置的阳极面11a的金属部件，具体而言，阳极部11由铜(Cu)构成。从高电压发生器P向阳极部11提供比接地电位高的电源电压Va。因此，在图1的(b)所示的栅电极22接通的情况下，从高电压发生器P通过阳极部11、电子发射部10以及阴极部20而流过电流(阳极电流)。此时，从图1的(b)所示的各电子发射元件21发射多个电子。这些电子与阳极面11a碰撞，穿过阳极部11内而被高电压发生器P吸收。如图1的(a)所示，阳极面11a形成为相对于电子的移动方向(在附图上为从左向右的方向)倾斜。
靶12是由接收电子而产生X射线的材料构成的部件，被配置成覆盖阳极面11a中的与从各电子发射元件21发射的电子直接碰撞的部分。由于靶12配置在阳极面11a上，因此与阳极面11a碰撞的多个电子的一部分或全部穿过靶12，在穿过时，在靶12内产生X射线。由于阳极面11a的倾斜，以此方式产生的X射线的放射方向朝向附图下方。
聚焦构造13是具有对从电子发射部10发射的电子的轨道进行修正的功能的构造物，配置于电子发射部10与配置于阳极面11a的靶12之间。聚焦构造13具有窗13h，从电子发射部10发射的电子穿过该窗13h而向靶12移动。从控制装置2向聚焦构造13提供聚焦电压Vf。该聚焦电压Vf起到对电子轨道的修正量进行控制的作用，该电子轨道的修正由聚焦构造13进行。另外，聚焦构造13也可以分为两个以上的区域，在该情况下，通过对各区域施加不同的聚焦电压Vf，能够调整电子射线在阳极面11a上的焦点位置。
控制装置2是根据预先写入的程序或来自外部的指示而进行动作的处理器，具有向阴极部20提供接地电位GND的功能、向栅电极22提供栅极电压Vg的功能以及向聚焦构造13提供聚焦电压Vf的功能。控制装置2构成为针对其中的栅极电压Vg的供给进行接通和断开、并进行用于使阳极电流稳定的自适应控制。在通过控制装置2的控制而开始向栅电极22提供栅极电压Vg的情况下，X射线管1成为动作中，开始X射线的放射。关于栅极电压Vg的自适应控制，在后面进行叙述。
图2是示出本实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。如该图所示，本实施方式的控制装置2功能性地构成为具有控制器30、脉冲生成器31、栅极电流检测器32、接地/偏置电源33、阴极电流检测器34、阳极电流运算器35、电流比较器36、栅极电压校正量取得部37以及栅极电压生成器38。另外，也可以通过硬件来实现这些功能部的一部分或全部，在后述的第3实施方式中，举出了这样构成的控制装置2的例子。
控制器30是进行控制装置2内的各部分的控制和向各部分供给数据的功能部。在控制器30对各部分的控制中包含有脉冲生成器31的输出的接通断开控制。另外，在控制器30向各部分的数据的提供中包含有向栅极电压校正量取得部37和栅极电压生成器38提供栅极电压Vg和向电流比较器36提供阳极电流Ia的目标值Id。另外，从栅极电流检测器32向控制器30提供栅极电压Vg的当前值。控制器30向栅极电压校正量取得部37和栅极电压生成器38提供的栅极电压Vg是该栅极电压Vg的当前值。
脉冲生成器31是生成具有任意的脉冲高度和占空比的栅极电压脉冲并提供给电子发射部10内的栅电极22(参照图1的(b))的功能部。另外，有时也将栅极电压脉冲设为单一脉冲，这种情况下的“占空比”是指“脉冲宽度”。脉冲生成器31所生成的栅极电压脉冲的脉冲高度和占空比由栅极电压生成器38控制。通过该控制，实现向栅电极22的任意栅极电压Vg的供给。另外，脉冲生成器31的输出由控制器30进行接通断开控制。在脉冲生成器31的输出成为接通的情况下，从X射线管1放射X射线。另一方面，在脉冲生成器31的输出成为断开的情况下，由X射线管1进行的X射线的放射成为停止状态。
栅极电流检测器32是对流过栅电极22与控制装置2之间的栅极电流Ig进行检测并且对施加于栅电极22的栅极电压Vg进行检测的功能部。检测到的栅极电流Ig被提供给阳极电流运算器35，检测到的栅极电压Vg被提供给控制器30。
接地/偏置电源33是生成规定的接地电位GND并提供给电子发射部10内的阴极部20(参照图1的(b))的功能部。
阴极电流检测器34是对流过阴极部20与控制装置2之间的阴极电流Ic进行检测的功能部。检测到的阴极电流Ic被提供给阳极电流运算器35。
阳极电流运算器35是通过计算从阴极电流检测器34提供的阴极电流Ic与从栅极电流检测器32提供的栅极电流Ig的差Ic-Ig、来计算从高电压发生器P向阳极部11流动的阳极电流Ia的功能部。这样，X射线管1的阳极电流Ia能够通过根据阴极电流Ic和栅极电流Ig的运算而求出。
电流比较器36是对阳极电流Ia与从控制器30提供的目标值Id之间的误差进行计算的功能部。具体而言，计算出由阳极电流运算器35计算出的阳极电流Ia和从控制器30提供的目标值Id的差Id-Ia来作为阳极电流Ia的误差。
栅极电压校正量取得部37是取得为了使阳极电流Ia接近目标值Id所需的栅极电压Vg的校正量ΔVg的功能部。为此，栅极电压校正量取得部37预先存储有栅极电压校正映射图，该栅极电压校正映射图对应着栅极电压Vg和阳极电流Ia的误差的组合而存储有栅极电压Vg的校正量ΔVg。
图3是示出预先存储在栅极电压校正量取得部37中的栅极电压校正映射图的例子的图。如该图所示，栅极电压校正映射图是在一个轴上具有阳极电流Ia的误差Id-Ia、在另一个轴上具有栅极电压Vg的二维映射图，在各交点处记录有栅极电压Vg的校正量ΔVg。栅极电压校正量取得部37构成为，根据由电流比较器36计算出的差值Id-Ia和从控制器30提供的栅极电压Vg的当前值，从栅极电压校正映射图中取得栅极电压Vg的校正量ΔVg，由此取得为了使阳极电流Ia接近目标值Id所需的校正量ΔVg。
栅极电压生成器38是根据由栅极电压校正量取得部37取得的校正量而生成栅极电压Vg的功能部。具体而言，通过将校正量ΔVg与从控制器30提供的栅极电压Vg相加而生成栅极电压Vg。然后，对脉冲生成器31所生成的栅极电压脉冲的脉冲高度和占空比进行控制，以将所生成的栅极电压Vg施加于栅电极22。
如以上说明的那样，根据本实施方式，由于能够根据阴极电流Ic和栅极电流Ig而求出阳极电流Ia，并且能够根据该结果而生成栅极电压Vg，因此即使不直接计测阳极电流Ia，也能够使阳极电流Ia稳定。
接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式与第1实施方式的不同点在于，为了确定栅极电压Vg的校正量ΔVg，还使用了X射线管1的温度。以下，对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号，着眼于不同点而进行详细说明。
图4是示出本实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。如该图所示，本实施方式的控制装置2与图2所示的第1实施方式的控制装置2的不同点在于，具有温度计测器39，并且代替栅极电压校正量取得部37而具有栅极电压校正量取得部37a。
温度计测器39是计测X射线管1的温度T的设备。温度计测器39可以是与X射线管1接触而进行计测的类型(电阻温度计等)，也可以是以非接触的方式进行计测的类型(红外辐射计等)。或者，也可以组合多个类型的温度计而构成温度计测器39。在使用以接触的方式进行计测的类型的温度计测器39的情况下，优选隔着良好地导热且电绝缘性优异的绝缘材料使温度计测器39与X射线管1接触。另外，在使用以非接触的方式进行计测的类型的温度计测器39的情况下，优选计测电子发射部10的表面从阳极面11a上的焦点接受到的热辐射的量，并根据计测结果来估计X射线管1的温度T。
栅极电压校正量取得部37a预先存储有栅极电压校正映射图，该栅极电压校正映射图对应着栅极电压Vg、阳极电流Ia的误差Id-Ia以及X射线管1的温度T的组合而存储有栅极电压Vg的校正量ΔVg。
图5是示出预先存储在栅极电压校正量取得部37a中的栅极电压校正映射图的例子的图。如该图所示，预先存储在栅极电压校正量取得部37a中的栅极电压校正映射图针对每个温度T设置了图3所示的栅极电压校正映射图。栅极电压校正量取得部37a构成为，基于由电流比较器36计算出的差值Ia-Ia、从控制器30提供的栅极电压Vg的当前值以及由温度计测器39计测出的X射线管1的温度T，从栅极电压校正映射图中取得栅极电压Vg的校正量ΔVg，由此取得栅极电压Vg的校正量ΔVg。
如以上说明的那样，根据本实施方式，还能够根据X射线管1的温度T来取得栅极电压Vg的校正量ΔVg。冷阴极形的X射线管1的发射电子量的温度依赖性较大，虽然使用环境的温度变化和由X射线管1自身的发热以及来自使用时的阳极部11的放射热造成的影响(特别是对X射线强度的影响)是不能忽视的，但根据本实施方式，由于能够与X射线管1的温度无关地将阳极电流Ia保持为恒定，因此能够减少X射线管1的温度对X射线的发射电子量的影响。
接下来，对本发明的第3实施方式进行说明。本实施方式与第1实施方式的不同点在于，由模拟电路构成控制装置2的功能的一部分。以下，对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号，着眼于不同点而进行详细说明。
图6是示出本实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。如该图所示，本实施方式的控制装置2构成为具有控制器40、栅极电压生成器41、接地/偏置电源42、双向电流检测器43、I-V转换电路44以及脉冲生成器45。
控制器40是具有对脉冲生成器45的输出的接通断开进行控制的功能和生成表示阳极电流Ia的目标值Id的电压值VId并提供给脉冲生成器45的功能的微型计算机。栅极电压生成器41是生成作为固定电压值的栅极电压Vg并提供给脉冲生成器45的电路。
接地/偏置电源42是生成规定的接地电位GND并提供给电子发射部10内的阴极部20(参照图1的(b))的电源电路。
双向电流检测器43是通过对流过阴极部20与控制装置2之间的阴极电流Ic与流过栅电极22与控制装置2之间的栅极电流Ig的差Ic-Ig进行检测，来对从高电压发生器P向阳极部11流动的阳极电流Ia进行检测的电路。检测到的阳极电流Ia被提供给I-V转换电路44。
I-V转换电路44是将输入电流值转换为电压值并输出的电路。在本实施方式中，输入电流值成为从双向电流检测器43提供的阳极电流Ia的电流值。I-V转换电路44构成为，将利用规定的转换方法对阳极电流Ia的电流值进行转换而得到的电压值VIa(反馈电压)提供给脉冲生成器45。
脉冲生成器45是如下的电路：根据从栅极电压生成器41提供的栅极电压Vg、从I-V转换电路44提供的电压值VIa以及从控制器40提供的电压值VId来修正正在产生的栅极电压脉冲的电压，并提供给电子发射部10内的栅电极22(参照图1的(b))，由此向栅电极22提供栅极电压Vg。具体地进行说明，脉冲生成器45构成为，根据栅极电压Vg而生成栅极电压脉冲，并根据电压值VIa与电压值VId的差VId-VIa来调整该栅极电压脉冲的脉冲高度和占空比。执行该调整，以使得例如差VId-VIa越大(即，阳极电流Ia越小)，则向栅电极22施加越大的栅极电压Vg。由此，实现在向栅电极22提供栅极电压Vg的同时根据阳极电流Ia的误差Id-Ia来调整其电压值。
如以上说明的那样，根据本实施方式，通过以包含模拟电路的方式而构成的控制装置2，能够对与阳极电流Ia的误差Id-Ia对应的栅极电压Vg进行调整。因此，能够在同一个脉冲输出内，比第1实施方式更快地使阳极电流Ia稳定。另外，根据本实施方式，能够避免可能在第1实施方式中发生的运算延迟的发生，并且与第1实施方式相比，能够降低用于控制装置2的成本。
接下来，对本发明的第4实施方式进行说明。本实施方式与第1实施方式的不同点在于，与阳极电流Ia的调整对应，对向图1的(a)所示的聚焦构造13提供的聚焦电压Vf进行调整。以下，对与第1实施方式相同的结构标注相同的标号，着眼于不同点而进行详细说明。
首先，说明调整聚焦电压Vf的意义。如果使(高电压发生器P的)电源电压Va和阳极电流Ia发生变化，则阳极面11a上的焦点的尺寸也发生变化。这未必是所希望的，优选即使使电源电压Va和阳极电流Ia发生变化，焦点的尺寸也保持恒定。因此，本实施方式的控制装置2将能够使焦点的尺寸为期望的值的聚焦电压Vf与电源电压Va和阳极电流Ia的组合对应地预先存储。而且，通过根据实际计测到的电源电压Va和阳极电流Ia来调节聚焦电压Vf，使焦点的尺寸稳定。
图7是示出本实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。如该图所示，本实施方式的控制装置2与第1实施方式的控制装置2的不同点在于，具有聚焦电压取得部50和聚焦电压生成器51。
本实施方式的控制器30构成为，除了具有在第1实施方式中说明的功能之外，还具有对聚焦电压生成器51的输出的接通断开进行控制的功能和向聚焦电压取得部50提供电源电压Va的当前值的功能。
聚焦电压取得部50是取得为了将焦点的尺寸保持为恒定所需的聚焦电压Vf的功能部。为此，聚焦电压取得部50预先存储有焦点校正映射图，该焦点校正映射图与电源电压Va和阳极电流Ia的组合对应地记录有聚焦电压Vf。
图8是示出预先存储在聚焦电压取得部50中的焦点校正映射图的例子的图。如该图所示，焦点校正映射图是在一个轴上具有阳极电流Ia、在另一个轴上具有电源电压Va的二维映射图，在各交点处记录有聚焦电压Vf的值。聚焦电压取得部50构成为，基于由阳极电流运算器35计算出的阳极电流Ia和从控制器30提供的电源电压Va的当前值，从焦点校正映射图中取得聚焦电压Vf的值，由此取得为了将焦点的尺寸保持为恒定所需的聚焦电压Vf。
聚焦电压生成器51是在通过控制器30使输出为接通的情况下，生成与由聚焦电压取得部50取得的值对应的聚焦电压Vf，并提供给聚焦构造13的功能部。通过以此方式提供给聚焦构造13的聚焦电压Vf，将焦点的尺寸保持为恒定。
如以上说明的那样，根据本实施方式，由于使用与电源电压Va和阳极电流Ia的组合对应地记录有聚焦电压Vf的焦点校正映射图来确定聚焦电压Vf，因此无论电源电压Va和阳极电流Ia如何，都能够实现将焦点的尺寸保持为恒定。
另外，图8所示的聚焦电压生成器51实际上还设置于第1至第3实施方式的控制装置2，但在第1至第3实施方式中省略了图示和说明。在第1至第3实施方式中，聚焦电压Vf的具体的值是从控制器30提供给聚焦电压生成器51的固定值。
接下来，对本发明的第5实施方式进行说明。本实施方式与第4实施方式的不同点在于，利用一个控制装置2对构成用于以断层合成拍摄的方式进行拍摄的分散X射线源(Distributed X-ray Source)的多个X射线管进行控制。以下，对与第4实施方式相同的结构标注相同的标号，着眼于不同点而进行详细说明。
图9是示出本实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。如该图所示，本实施方式的控制装置2与第4实施方式的控制装置2的不同点在于，具有多个脉冲生成器31，代替栅极电压校正量取得部37而具有栅极电压校正量取得部37b，代替聚焦电压取得部50而具有聚焦电压取得部50a。另外，栅极电压生成器38的输出端同时与多个脉冲生成器31连接，接地/偏置电源33的输出端同时与多个X射线管1的阴极部20连接，聚焦电压生成器51的输出端同时与多个X射线管1的聚焦构造13连接。
本实施方式的控制器30通过依次切换多个脉冲生成器31的接通断开，使多个X射线管1逐个依次成为动作中状态。由此，从构成分散X射线源的多个X射线管1依次照射X射线，能够得到来自多个角度的X射线画像。
栅极电压校正量取得部37b构成为针对多个X射线管1的每一个预先存储有上述栅极电压校正映射图。而且，控制装置2针对多个X射线管1的每一个进行如下的处理：根据由阳极电流运算器35计算出的阳极电流Ia与该阳极电流Ia的目标值Id的差Id-Ia以及由栅极电流检测器32检测到的栅极电压Vg的当前值，通过栅极电压校正量取得部37b从对应的栅极电压校正映射图中取得栅极电压Vg的校正量ΔVg，并根据所取得的校正量ΔVg，通过栅极电压生成器38而生成栅极电压Vg。由此，即使各X射线管1的性能存在偏差，也能够与第1实施方式同样地使在各X射线管1中流过的阳极电流Ia稳定。
另外，聚焦电压取得部50a构成为针对多个X射线管1的每一个预先存储有上述焦点校正映射图。而且，控制装置2针对多个X射线管1的每一个进行如下的处理：根据由阳极电流运算器35计算出的阳极电流Ia和(高电压发生器P的)电源电压Va的当前值，通过聚焦电压取得部50a而从对应的焦点校正映射图中取得聚焦电压Vf的值，并根据所取得的聚焦电压Vf的值，通过聚焦电压生成器51向聚焦构造13提供聚焦电压Vf。由此，即使各X射线管1的性能存在偏差，也能够与第4实施方式同样地实现将各X射线管1中的焦点的尺寸保持为恒定。
如以上说明的那样，根据本实施方式，能够使分别流过构成分散X射线源的多个X射线管1的阳极电流Ia稳定，并且能够将这些各X射线管1中的焦点的尺寸保持为恒定。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这样的实施方式，本发明当然能够在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。
例如，在上述各实施方式中，预先在控制装置2内存储栅极电压校正映射图和焦点校正映射图，但也可以根据由电流比较器36得到的阳极电流Ia的误差Id-Ia，实时地修正栅极电压校正映射图和焦点校正映射图中的至少一方。
标号说明
1：阴极型X射线管；2：控制装置；10：电子发射部；11：阳极部；11a：阳极面；12：靶；13：聚焦构造；13h：窗；15：壳体；20：阴极部；21：电子发射元件；22：栅电极；22h：开口部；30、40：控制器；31、45：脉冲生成器；32：栅极电流检测器；33、42：接地/偏置电源；34：阴极电流检测器；35：阳极电流运算器；36：电流比较器；37、37a、37b：栅极电压校正量取得部；38、41：栅极电压生成器；39：温度计测器；43：双向电流检测器；44：I-V转换电路；45：脉冲生成器；50、50a：聚焦电压取得部；51：聚焦电压生成器；GND：接地电位；Ia：阳极电流；Ic：阴极电流；Id：阳极电流Ia的目标值；Ig：栅极电流；P：高电压发生器；T：温度；Va：电源电压；Vf：聚焦电压；Vg：栅极电压；ΔVg：栅极电压Vg的校正量。
Claims (9)
1.一种X射线管的控制方法，该X射线管包含：
电子发射部，其具有阴极部和栅电极；
阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及
靶，其配置于所述阳极面，
所述X射线管与控制装置以及高电位发生器一起使用，该控制装置向所述阴极部提供接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，该高电位发生器将比所述接地电位高的电源电压提供给所述阳极部，
其中，
所述X射线管的控制方法具有如下的步骤：
所述控制装置对流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流进行检测，并且对流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流进行检测；
所述控制装置根据检测到的所述阴极电流和所述栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流；以及
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流向所述栅电极提供所述栅极电压。
2.根据权利要求1所述的X射线管的控制方法，其中，
所述控制装置预先存储有栅极电压校正映射图，该栅极电压校正映射图与所述阳极电流的误差和所述栅极电压的组合对应地记录有所述栅极电压的校正量，
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流与该阳极电流的目标值之间的差和所述栅极电压的当前值，从所述栅极电压校正映射图中取得所述栅极电压的校正量，并根据所取得的所述栅极电压的校正量生成所述栅极电压。
3.根据权利要求2所述的X射线管的控制方法，其中，
所述X射线管还与计测所述X射线管的温度的温度计测器一起使用，
所述栅极电压校正映射图构成为与所述栅极电压、所述阳极电流的误差以及所述X射线管的温度的组合对应地记录有所述栅极电压的校正量，
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流与该阳极电流的目标值之间的差、所述栅极电压的当前值、以及由所述温度计测器计测出的所述X射线管的温度，从所述栅极电压校正映射图中取得所述栅极电压的校正量。
4.根据权利要求1所述的X射线管的控制方法，其中，
所述X射线管还包含配置于所述电子发射部与所述靶之间的聚焦构造，
所述控制装置预先存储有焦点校正映射图，该焦点校正映射图与所述电源电压和所述阳极电流的组合对应地记录有聚焦电压的值，
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流和所述电源电压的当前值，从所述焦点校正映射图中取得所述聚焦电压的值，并根据所取得的所述聚焦电压的值，向所述聚焦构造提供聚焦电压。
5.根据权利要求1所述的X射线管的控制方法，其中，
所述控制装置构成为依次向多个所述X射线管的各自的所述栅电极提供栅极电压，
所述控制装置针对多个所述X射线管的每一个预先存储有栅极电压校正映射图，该栅极电压校正映射图与所述阳极电流的误差和所述栅极电压的组合对应地记录有所述栅极电压的校正量，
所述控制装置针对多个所述X射线管的每一个进行如下的处理：根据所取得的所述阳极电流与该阳极电流的目标值之间的差以及所述栅极电压的当前值，从对应的所述栅极电压校正映射图中取得所述栅极电压的校正量，并根据所取得的所述栅极电压的校正量而生成所述栅极电压。
6.根据权利要求5所述的X射线管的控制方法，其中，
多个所述X射线管还分别包含配置于所述电子发射部与所述靶之间的聚焦构造，
所述控制装置针对多个所述X射线管的每一个预先存储有焦点校正映射图，该焦点校正映射图与所述电源电压和所述阳极电流的组合对应地存储有聚焦电压的值，
所述控制装置针对多个所述X射线管的每一个进行如下的处理：根据所取得的所述阳极电流和所述电源电压的当前值，从对应的所述焦点校正映射图中取得所述聚焦电压的值，并根据所取得的所述聚焦电压的值向所述聚焦构造提供聚焦电压。
7.一种X射线管的控制装置，该X射线管包含：
电子发射部，其具有阴极部和栅电极；
阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及
靶，其配置于所述阳极面，
其中，
所述X射线管的控制装置与将比接地电位高的电源电压提供给所述阳极部的高电位发生器一起使用，
所述X射线管的控制装置构成为向所述阴极部提供所述接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，
所述X射线管的控制装置根据流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流和流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流，并根据所取得的所述阳极电流而向所述栅电极提供所述栅极电压。
8.根据权利要求7所述的X射线管的控制装置，其中，
所述X射线管的控制装置包含：
阴极电流检测器，其检测所述阴极电流；
栅极电流检测器，其检测所述栅极电流；
阳极电流运算器，其通过对由所述阴极电流检测器检测到的所述阴极电流和由所述栅极电流检测器检测到的所述栅极电流的差进行计算，来计算所述阳极电流；
栅极电压校正量取得部，其预先存储有与所述阳极电流的误差和所述栅极电压的组合对应地记录有所述栅极电压的校正量的栅极电压校正映射图，根据所取得的所述阳极电流与该阳极电流的目标值之间的差和所述栅极电压的当前值，从所述栅极电压校正映射图中取得所述栅极电压的校正量；以及
栅极电压生成器，其根据由所述栅极电压校正量取得部所取得的所述校正量而生成所述栅极电压。
9.根据权利要求7所述的X射线管的控制装置，其中，
所述X射线管的控制装置包含：
双向电流检测器，其检测所述阴极电流与所述栅极电流的差；
I-V转换电路，其通过将所述差转换为电压值，取得用于校正所述栅极电压的反馈电压；以及
脉冲生成器，其根据固定电压值、通过所述I-V转换电路取得的所述反馈电压以及所述阳极电流的目标值，向所述栅电极提供所述栅极电压。
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