CN117690769A - 具有至少一个导电壳体部段的x射线管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种X射线管、一种X射线源和一种X射线装置。根据本发明的X射线管具有：‑带有至少一个侧面的真空壳体，其中真空壳体包括阴极和阳极，以用于生成X射线，其中在阴极与阳极之间借助于可施加的高压设有用于发射的电子的加速段，其中至少一个侧面中的第一侧面具有带有与温度相关的电导率的第一导电壳体部段，借此沿着加速段出现基本上线性的电势变化。

Description

具有至少一个导电壳体部段的X射线管

技术领域

本发明涉及一种X射线管、一种X射线源和一种X射线装置。

背景技术

在X射线管中，典型地使用用于在阳极与阴极之间绝缘的真空。X射线管的真空壳体为此包括阴极和阳极，在所述真空壳体中典型地存在高真空。在具有多个X射线管的X射线源中，多个X射线管之间的间距有利地小，以便减小主焦斑之间的间距从而减小X射线之间的间距。通常，多个X射线管彼此的绝缘妨碍这种具有小的间距的设计方案。

传统的真空壳体通常包括(高)绝缘的部件作为传统的绝缘体，以便隔绝可在阳极与阴极之间施加的用于加速发射的电子的高压。发射的电子尤其是主电子。这种绝缘体通常包括玻璃或陶瓷，或由玻璃或陶瓷构成。在X射线管的运行中，在传统的绝缘体的表面处典型地发生充电和/或泄漏电流用于泄漏电流的爬电距离典型地具有高压的至少1mm/kV的长度，由此传统的绝缘体比较大地确定尺寸。替选地或附加地，传统上使用屏蔽元件。屏蔽元件例如可以在与绝缘体相互作用之前拦截散射的电子和/或避免充电对发射的电子的影响。即充电尤其产生可以偏转发射的电子的电场。

用于X射线管的质量的重要标准是尽可能少的焦点外辐射。后者尤其通过如下方式产生：发射的电子在阳极处从主焦斑向回散射，并且在主焦斑外重新射在阳极上，以用于生成焦点外辐射。在如下X射线管中焦点外辐射的份额尤其增加：其中阳极处于高压电势上从而向回散射的电子中的大部分直至基本上所有向回散射的电子可以重新射在阳极上和/或其中阴极具有在空间上分布的多个电子发射器从而可能发生发射的电子的多次散射。

WO 2018/092 939 A1公开了一种场发射X射线源设备，所述场发射X射线源设备包括：管状的真空容器；具有靶的阳极和具有电子发射器的阴极，所述阳极和阴极分别设置在管状的真空容器的端部处；以及设置在阳极与阴极之间的栅极电极，其中包含从阴极突出并且穿透栅极电极的至少一个电弧保护销，其中在栅极电极中构成有至少一个通孔，以用于实现电弧保护销的进入。

在DE 69 519 536 T2中描述了一种用于阴极射线管的内壁的覆层组成，所述覆层组成基本上由含水的分散体构成，所述含水的分散体由以下物质构成：硅酸钾、分散剂、和(a)石墨颗粒或(b)由石墨颗粒和金属氧化物颗粒或金属碳化物颗粒构成的组合，其保持在含水的分散体中，其中二氧化硅与氧化钾在硅酸钾中的摩尔比在4至4.5的范围内。

从DE 2020/21 106 047 U1中已知一种X射线管，所述X射线管包括：彼此电绝缘的阴极和阳极；紧固在阴极和阳极上的壳体，其中壳体使阴极与阳极电绝缘；在壳体的内面处的覆层环，其中覆层环邻接于阴极，其中覆层环包围壳体的纵向轴线，其中纵向轴线在阴极与阳极之间延伸；中断环，所述中断环处于壳体的内面处，其中中断环包围纵向轴线，其中中断环与覆层环不同；通过覆层环和中断环串联引起的电流路径；其中RI＞RC，其中RI是由中断环产生的每单位长度的电阻，以及RC是由覆层环产生的每单位长度的电阻，这两个电阻平行于纵向轴线测量；以及ρC<ρE，其中ρC是覆层环的比体积电阻，以及ρE是壳体的比体积电阻。

在DE 69 200 536 T2中公开了一种用于X射线成像系统的装置，所述装置包含：具有阴极和阳极的真空管，在激励真空管时，所述真空管发射X射线辐射；以及壳体，所述壳体包围真空管并且具有延伸穿过壳体的第一电端子和第二电端子，其中端子分别与阳极和阴极中的另一者连接，其特征在于，壳体是导电的并且在其内面上设有电阻涂层，以便降低通过壳体和真空管形成的谐振腔的品质因子Q，其中第一电端子和第二电端子与壳体绝缘。

US11 257 652 B2描述了一种用于制造X射线管的方法，其中X射线管包括框架、阳极、阴极和包围阴极的至少一个绝缘体，其中所述方法包括如下步骤：通过硬焊利用填充材料将至少一个绝缘体紧固到至少一个承载件上，然后利用气相沉积工艺在绝缘体的表面上施加导电耗散覆层的第一层，其中气相沉积工艺使用比填充材料的熔点温度更低的温度，其中导电耗散覆层配置成，使得所述导电耗散覆层减少至少一个绝缘体上的起电。

DE 10 2017/214 196 A1涉及一种用于运行X射线系统的方法以及具有X射线源的适合于所述方法的X射线系统，所述X射线源在运行中在多个X射线焦斑处产生X射线辐射，其中准直器分别与每个X射线焦斑相关联，所述准直器选择由相应的X射线焦斑产生并且指向共同的探测器的X射线辐射，并且其中准直器关于其分别相关联的X射线焦斑优选地固定地设置。

从US2011/0 075 802 A1中已知一种X射线成像系统，所述X射线成像系统具有带有电子场发射源的X射线源，所述X射线源发射X射线，所述X射线射到抽真空的壳体中的长形的静态阳极上。磁偏转系统在电子场发射源与阳极之间偏转电子束，使得电子束可以在不同的部位处撞击阳极，由此引起从所述不同的部位发射X射线，其方式为控制磁偏转的程度。

发明内容

本发明所基于的目的是，提出一种X射线管、一种X射线源和一种X射线源装置，其中X射线管更紧凑。

所述目的通过本发明来实现。有利的设计方案在下文中描述。

根据本发明的X射线管具有：

-带有至少一个侧面的真空壳体，

其中真空壳体包括阴极和阳极，以用于生成X射线，

其中在阴极与阳极之间借助于可施加的高压设有用于发射的电子的加速段，

其中至少一个侧面中的第一侧面具有带有与温度相关的电导率的第一导电壳体部段，借此沿着加速段出现基本上线性的电势变化。

第一导电壳体部段引起，在施加高压时，电流典型地流经所述壳体部段。由此，沿着第一导电壳体部段和/或沿着加速段有利地出现基本上线性的电势变化。优选地，在整个电子束轨迹体积内出现基本上线性的电势变化。尤其地，散射的电子可以优选地经由第一导电壳体部段导出，从而可以减少或防止充电。据此，另一优点涉及爬电距离的减小和/或用于第一导电壳体部段中的充电的屏蔽装置的减少。

X射线管的优点是，与传统的真空壳体相比，至少一个侧面不必由(高)绝缘的构件构成，以便隔绝高压接触部中的一个高压接触部与壳体之间的高压。优选地，通过至少一个侧面具有第一导电壳体部段的方式，可以至少部分地减弱或完全替代传统的绝缘措施、例如对应的绝缘间距。具有第一导电壳体部段的X射线管还可以有利地实现：阳极和/或阴极总体上可以靠近真空壳体设置。

X射线管的运行典型地与X射线管的监管标准的遵循和/或立法者的预设和/或制造商相关。这种标准和/或预设尤其涉及X射线管的安全运行，以便使对于X射线管的用户和/或对于患者的危害最小化。关于这方面，通常尤其应用用于隔绝引导高压的构件的已知标准。因此，所述方面尤其涉及根据本发明的特征，据此，第一壳体部段导电地构成。如上文所介绍的那样，所述第一壳体部段的电导率尤其与其温度相关，所述温度在运行中可以根据运行参数升高。

X射线管典型地构成用于患者的成像检查。替选地，X射线管可以设置用于材料检查。成像检查尤其可以是血管造影、计算机断层扫描、乳腺X射线摄影或X射线照相。

阴极尤其设置在真空壳体内和/或可以处于高压电势上。阴极典型地包括电子发射器。电子发射器构成用于借助于电子在阳极上生成(主)焦斑。电子发射器可以具有场效应发射器或热离子发射器。热离子发射器可以是螺旋发射器或平面发射器。

在场效应发射器中的电子发射典型地通过施加栅极电压来获得，所述栅极电压通过在纳米小管的尖部中出现的电场从所述纳米小管中提取电子，由此形成电子流。除了借助于栅极电压进行开关之外，可以借助于截止栅格来截止所生成的电子流。场效应发射器典型地具有多个纳米小管、例如由碳或硅或钼构成的多个纳米小管。

发射的电子从电子发射器朝向阳极沿着加速段被加速并且在相互作用的情况下在焦斑中生成X射线辐射。所生成的X射线辐射根据施加在电子发射器与阳极之间的加速电压通常具有直至150keV的最大能量。在单极X射线管中，加速电压典型地对应于高压，以及在双极X射线管中，加速电压通常对应于高压的两倍量值。发射的X射线典型地定向到例如具有患者或材料的检查区域上。

阳极尤其设置在真空壳体内和/或可以处于与阴极的电势不同的高压电势上。阳极可以构成为旋转阳极或固定阳极。阳极通常具有导电材料，例如钼、石墨和/或钨。因此，阳极典型地具有均匀地分布到阳极上的唯一电势。原则上可设想，阳极由导电材料构成。生成X射线的材料例如钨和/或铼优选地仅在阳极中使用，以便减少焦点外X射线辐射的份额。

加速段尤其在阴极与阳极之间的真空中伸展。发射的电子的中央射束尤其沿着加速段传播。加速段尤其是直线，替选地可以借助于偏转单元弯曲。

高压尤其是直流电压和/或例如在20kV和200kV之间，尤其大于40kV和/或小于150kV。高压尤其用于使电子在X射线管内沿着加速段加速。

高压供给装置尤其具有高压发生器，所述高压发生器尤其设置在真空壳体外。高压发生器尤其根据施加在输入端上的低压或电网电压在输出端处提供高压。高压发生器为此可以包括变压器和/或整流器。

高压供给装置典型地分接在输出端处提供的高压并且在高压输送装置中引导所分接的高压。高压输送装置可以包括高压线缆和/或电路板。高压输送装置可以电绝缘地构成，例如通过引导高压的部分的对应的屏蔽装置电绝缘地构成。

在加速段与第一导电壳体部段之间的抽真空的区域尤其部分地通常小于100％地具有绝缘段，尤其当绝缘段与第一导电壳体部段的设计方案无关地评估时。抽真空的区域尤其具有足够的击穿强度，因为沿着加速段出现基本上线性的电势变化。

在第一导电壳体部段与加速段或阳极或阴极之间的间距典型地小于监管预设的绝缘段，尤其当绝缘段与第一导电壳体部段的设计方案无关地评估时。这尤其意味着，第一导电壳体部段与加速段或阴极或阳极之间的真空的绝缘性能过低，使得当不考虑第一导电壳体部段的技术效果时，以至于在监管上来看无法确保在X射线管的运行中的绝缘。相对于高压的绝缘有利地至少部分地通过沿着第一导电壳体部段或沿着加速段的线性电势变化承担，使得X射线管的运行是监管允许的。

真空壳体具有至少一个侧面。真空壳体尤其形成容器，在所述容器中可以包含阴极和阳极。至少一个侧面在空间上尤其包围真空和/或加速段。真空壳体可以至少部分地由冷却介质包围。

真空壳体可以典型地具有多个侧面。侧面的一部分可以彼此固定地连接和/或一件式地构成。此外，在所述情况下，术语“侧面”尤其明确地包括真空壳体的上侧和/或下侧。换言之，与真空壳体的定向无关，侧面指的是真空壳体的每个侧。

可设想，侧面具有多个壳体部段，所述多个壳体部段在其材料组成和/或表面性质方面可以相同地或不同地构成。原则上，侧面可以由导电的壳体部段构成或围住这种导电的壳体部段。框架例如可以由电绝缘的材料构成。

真空壳体的第二侧面可以具有第二导电壳体部段。第二导电壳体部段可以构成为，使得所述壳体部段具有与第一导电壳体部段相同的电导率。第一导电壳体部段和第二导电壳体部段典型地设置在真空壳体的相对置的侧上。真空壳体的其余侧面尤其可以电绝缘地构成。X射线出射窗通常集成到真空壳体的侧面中。

第一导电壳体部段具有与温度相关的电导率，所述电导率尤其与壳体部段的材料或材料组成相关，并且通常与温度相关。通常，材料可以根据其相应的电导率进行区分，并且粗略地划分成如下类别：绝缘体(非导体)、半导体、导体或超导体。类别之间的过渡典型地是流畅的。尤其地，第一导电壳体部段的材料和/或材料组成可以在第一温度下是绝缘的，在更高的温度下是“轻微”导电的，以及在再次更高的温度下是“正常”导电的。第一导电壳体部段优选地具有平行于加速段的扩展，所述扩展至少对应于加速段的长度。

第一导电壳体部段尤其电无源地构成。换言之，第一导电壳体部段可以不电连接到电流源和/或电压源上。尤其地，在运行中经由第一导电壳体部段的电压降例如可以通过高压的变化而改变。

第一导电壳体部段在运行温度下尤其不完美绝缘地或弱导电地构成。壳体部段的材料或材料组成可以根据https://de.wikipedia.org/wiki/Elektrische_ 中的定义与类别绝缘体或非导体相关联，然而优选地尤其属于类别半导体、导体或超导体之一。第一导电壳体部段典型地可以设计成，使得在下温度阈值的情况下，电导率为至少10^-8S/m，和/或在上温度阈值的情况下，电导率为至多10^-4S/m。根据维基百科(Wikipedia)，第一导电壳体部段不是所谓的好的绝缘体。尤其应有意地允许沿着第一导电壳体部段的电流流动，优选地期望从最小幅值开始和/或直至最大幅值的电流流动。经由第一导电壳体部段导出的电荷量尤其导出给接地端子和/或保护导体。第一导电壳体部段典型地作用为电容器和/或穿过第一导电壳体部段或在其表面处运走电荷量，例如朝向阴极或朝向处于距所述壳体部段短的间距中的阴极部分运走电荷量。电流、即电荷量例如通过电绝缘的冷却介质和/或朝向第二导电壳体部段流动。第一导电壳体部段典型地不用作为栅极电极或聚焦电极，借助所述栅极电极或聚焦电极可以截止或偏转或聚焦发射的电子。

下温度阈值例如至少为-50℃、优选地大于0℃。上温度阈值尤其为至多500℃、优选小于100℃。运行温度尤其处于下温度阈值和上温度阈值之间。根据维基百科中的说明，运行温度尤其可以对应于室温或从作为下温度阈值的5℃至作为上温度阈值的25℃、优选地20℃至25℃的温度窗。材料或材料组成尤其具有比高压更高的击穿电压。

一个实施方式提出，第一导电壳体部段环形地构成并且在四周包围加速段。第一导电壳体部段尤其可以是对称的。在所述实施例中，在第一导电壳体部段与加速段之间的间距可以有利地小于监管预设的绝缘段。

一个实施方式提出，第一导电壳体部段的形状在加速段的高度具有至少一个角部。所述实施方式意味着，在根据本发明的X射线管中可以有利地设有在监管上和/或在设计方面应避免的角部，所述角部可以作为尖部从其环境突出从而对于高压击穿是特别吸引的，因为沿着加速段出现基本上线性的电势变化。

一个实施方式提出，所述形状是矩形的或梯形的。这种形状是尤其有利的，因为与传统的圆形形状相比，可以实现新的构造形状，而不损害X射线管的电绝缘性能。

一个实施方式提出，第一导电壳体部段导电地连接阴极和阳极。第一导电壳体部段尤其与阴极的电接触部和阳极的电接触部导电连接。导电连接基本上通过第一导电壳体部段和/或在边缘侧借助于在导电壳体部段与阳极的电接触部之间的阳极侧的线缆连接和/或在边缘侧借助于在导电壳体部段与阳极的电接触部之间的阴极侧的线缆连接来实现。阴极的电接触部可以是阴极侧的高压输送装置，尤其阴极侧的通过真空壳体的贯穿引导装置。阳极的电接触部可以是阳极侧的高压输送装置，尤其阳极侧的通过真空壳体的贯穿引导装置。可沿着加速段施加的高压尤其落到第一导电壳体部段上。经由第一导电壳体部段流动的电流尤其通过高压的量值确定。所述实施方式尤其可以实现沿着加速段的均匀的线性的电势变化。

一个实施方式提出，真空壳体由第一导电壳体部段构成。所述实施方式尤其与上述实施方式兼容或是上述实施方式的改进方案。因此，第一导电壳体部段优选地沿着真空壳体的整个侧表面设置。换言之，真空壳体不具有带有如下壳体部段的侧面：所述壳体部段没有与温度相关的电导率。真空壳体的外壳尤其对应于真空壳体的壁。基本上尤其意味着，具有与所述电导率不同的电导率的X射线出射窗可以设为真空壳体的一部分和/或阴极侧的贯穿引导装置和/或阳极侧的贯穿引导装置可以真空密封地穿通真空壳体。所述实施方式的一个优点是，改进沿着加速段的电势变化的线性。

一个实施方式提出，第一导电壳体部段具有燧石玻璃、耐高温陶瓷(Proceram)、氮化硅、碳化硅、氧化锆、硅和/或掺杂的材料。原则上可设想，第一导电壳体部段在材料组成中仅具有上述导电材料中的一种导电材料或具有上述导电材料的组合。所述材料组成可以包括具有上述导电材料中的一种或多种导电材料的不同层。可设想，所述层中的一个层构成为承载层，和/或另一层构成为覆层。覆层尤其可以包括上述导电材料中的一种导电材料。材料组成原则上可以包括其他材料，典型地包括例如用作承载层的绝缘材料如玻璃、塑料等。替选于层构造，材料组成可以以混合形式存在，例如以由固化粉末构成的混合形式存在。

一个实施方式提出，第一导电壳体部段多层地构成，其中朝向真空定向的层导电地构成，其中向外定向的层导电地构成，并且其中处于其之间的层电绝缘地构成。朝向真空定向的层可以命名为第一层，处于其之间的层可以命名为第二层以及向外定向的层可以命名为第三层。在第一层与第三层之间原则上可以设有另一层。第一层和第三层优选地具有结合上述实施方式描述的相同的材料组成或相同的材料。第二层可以由电绝缘的玻璃或电绝缘的陶瓷构成。第一层和/或第三层尤其可以实施为覆层。

一个实施方式提出，X射线管还具有调节单元和开关装置，其中调节单元具有用于接收反映第一导电壳体部段的电导率的测量值的接口并且构成用于将测量值与阈值进行比较，其中开关装置构成用于根据比较结果关断高压。

调节单元可以接收并且尤其处理测量值。处理例如包括将测量值与阈值进行比较。测量值的处理、尤其比较可以根据程序模式机构来实现。调节单元可以具有用于执行程序代码机构的计算模块或逻辑模块，和/或用于存储阈值和/或用于提供阈值的存储单元。在将测量值与阈值进行比较时，尤其计算或求取比较结果。调节单元可以周期地和/或重复地接收通常时间分辨的测量值和/或将测量值与阈值进行比较。阈值通常是恒定的。原则上可设想，阈值不是恒定的，而是可以改变的，尤其可以根据X射线管的未来计划的运行时间和/或运行参数改变。

比较结果尤其表明：X射线管的运行可以在多大程度上继续进行，或是否应关断。可设想，比较结果表明维持关断。附加地，比较结果可以典型地表明：接通高压。在所述情况下，开关装置构成用于根据比较结果接通高压。比较结果尤其是二进制的和/或通常是时间上可变的。

开关装置可以与高压供给装置连接，以用于关断和/或接通高压。接通高压尤其包括施加高压。如果关断高压，则尤其不施加高压。替选地或附加地，开关装置可以包括一个或多个开关，所述开关在关断高压之后中断在单个高压输送装置中引导高压，和/或所述开关在接通高压之后可以实现在单个高压输送装置中引导高压。另一替选方案涉及在关断时关断高压发生器和/或在接通时接通高压发生器的可行性。

一个实施方式提出，X射线管还具有用于测量反映第一导电壳体部段的电导率的温度值作为测量值的温度传感器。冷却设备尤其构成用于根据温度值对X射线管进行调温。所述实施方式尤其可以实现对温度的直接调节。

一个实施方式提出，X射线管还具有用于测量流经第一导电壳体部段的电流值作为测量值的电流传感器。所述测量尤其可以通过如下方式来进行：测量阴极与阳极之间的电流和/或阳极与地之间的电流和/或阴极与地之间的电流，所述电流通常描绘经由所有电流路径的总和。优选地，可以从中推导出或求取电流值。冷却设备尤其构成用于根据电流值对冷却介质进行调温。电流值尤其表示流经第一导电壳体部段的电流。在所述实施方式中，上温度阈值和/或下温度阈值可以与上电流阈值或下电流阈值相关联或基本上对应。阈值的关联可以在相关性表中进行，所述相关性表例如存储在存储单元中。

一个实施方式提出，X射线管可以借助于冷却设备调温，其中冷却设备构成用于将第一导电壳体部段调温到高于下温度阈值和/或低于上温度阈值。通过对X射线管、尤其对第一导电壳体部段进行调温，尤其调节与温度相关的电导率。冷却设备尤其具有尤其可以是电绝缘的冷却介质。冷却介质尤其是流体、尤其是液态的和/或气态的。冷却介质优选地设置在真空壳体外，原则上冷却介质可以附加地环流真空壳体。真空壳体尤其可以流体密封地构成。

调节与温度相关的电导率尤其包括稳定和/或限制和/或设立落在第一导电壳体部段上的电流。对第一导电壳体部段进行调温有利地可以实现，在多管式X射线辐射器壳体的运行中维持沿着第一导电壳体部段基本上线性的电势变化。

冷却设备可以主动地或被动地设计。被动的设计方案的一个示例例如是真空壳体的表面、尤其侧面的对应的尺寸或形状。表面的形状可以包括增大表面的结构。主动的设计方案的一个示例是，冷却设备具有流体-冷却介质热交换器和/或可以引起强制对流。对X射线管进行调温尤其包括设定、优选增加和/或降低冷却介质的温度。主动的冷却设备尤其将冷却介质的温度设定成，使得在第一导电壳体部段处的温度高于下温度阈值和/或低于上温度阈值。下温度阈值和上温度阈值尤其形成温度区间，第一导电壳体部段的运行温度优选地处于所述温度区间中。上温度阈值和/或下温度阈值尤其可以存储在存储单元中。冷却设备优选地可以借助于接口访问所存储的上温度阈值和/或下温度阈值。

一个实施方式提出，冷却设备构成用于对处于真空壳体外的并与第一壳体部段直接相互作用的冷却介质进行调温。所述实施方式是尤其有利的，因为在此，靠近第一导电壳体部段或直接在第一导电壳体部段处实现调温，从而优选地更快地和/或更精确地实现调温。

根据本发明的X射线源具有：

-X射线辐射器壳体，

-设置在X射线辐射器壳体内的根据上述权利要求中任一项所述的X射线管，

-用于提供高压的高压供给装置，以及

-冷却设备。

根据本发明的X射线源具有X射线管，从而共享所述X射线管的上述优点和设计方案。

原则上，X射线辐射器壳体可以完全填充有冷却介质。在所述情况下，X射线辐射器壳体典型地具有膨胀补偿容器和/或压力阀。X射线辐射器壳体典型地具有X射线出射窗。

一个实施方式提出，X射线源具有另一X射线管，并且其中X射线管与另一X射线管之间的间距小于两个X射线管之间的绝缘段(Isolationsstrecke)。

这两个X射线管典型地可以操控成，使得所述两个X射线管可以同时或相继地发射X射线。X射线发射的次序可以包括：两个X射线管在比每个X射线管的X射线发射的时间更短的过渡时间期间同时发射X射线。两个X射线管的操控方法尤其可以实现成像检查，例如包括二维透视重建、断层合成重建或基于投影的三维体积重建的成像检查。

这两个X射线管有利地结构相同。由于较高的件数，典型地能够存在价格优势。附加地，结构相同性可以实现在多管式X射线辐射器壳体中安装更少的不同部件，这尤其可以简化维护。替选地，X射线管原则上可以与另一X射线管尤其在阳极和/或阴极的设计方案方面不同。

根据本发明的X射线装置具有：

-X射线源，以及

-X射线探测器。

根据本发明的X射线装置具有X射线管，从而共享所述X射线管的上述优点和设计方案。

X射线探测器构成用于探测穿过检查区域传播的X射线辐射。在探测时，尤其检测衰减轮廓。例如可以在重建计算机中根据成像检查使用探测到的X射线辐射，以便重建2D图像或3D图像。原则上，也可以关于时间重建图像序列。

在描述设备时提及的特征、优点或替选的实施方式同样可转用于方法，并且反之亦然。换言之，针对方法的权利要求可以借助设备的特征来改进。根据本发明的设备尤其可以在所述方法中使用。

附图说明

下面根据在附图中示出的实施例详细描述和阐述本发明。原则上，在下面的附图描述中，基本上保持相同的结构和单元以与在相应的结构或单元首次出现时相同的附图标记命名。

附图示出：

图1示出X射线管，

图2示出第一实施例中的X射线管，

图3示出第二实施例中的X射线管，

图4示出第三实施例中的X射线管，

图5示出第四实施例中的X射线管，

图6示出第五实施例中的X射线管，

图7示出第六实施例中的X射线管，

图8示出第七实施例中的X射线管，

图9示出第八实施例中的X射线管，

图10示出X射线源，以及

图11示出X射线装置。

具体实施方式

图1示出X射线管10的侧视图。

X射线管10具有真空壳体11。真空壳体11包括至少一个侧面F1…FN。真空壳体11还包括阴极12和阳极13，以用于生成X射线。

在阴极12与阳极13之间借助于可施加的高压设有用于已发射的电子的加速段14。用于发射的电子的加速段14在图1中作为虚线箭头示出。电子束轨迹体积由阴极12和阳极13向上或向下限界。

至少一个侧面中的第一侧面F1具有带有与温度相关的电导率的第一导电壳体部段G1，借此沿着加速段14存在基本上线性的电势变化。在下温度阈值的情况下，电导率优选地为至少10^-8S/m，和/或在上温度阈值的情况下，电导率优选地为至多10^-4S/m。第一导电壳体部段G1优选地具有燧石玻璃、耐高温陶瓷、氮化硅、碳化硅、氧化锆、硅和/或掺杂的材料。

图2示出X射线管10的第一实施例的侧视图。

第一导电壳体部段G1环形地构成并且在四周包围加速段14。

图3在垂直于加速段14的横截面中示出X射线管10的第二实施例。

与图2的实施例中的圆形形状相比，第一导电壳体部段G1的形状在加速段14的高度上具有至少一个角部。在图3中，所述形状是矩形的。

图4在垂直于加速段14的横截面中示出X射线管10的第三实施例。

与图2的实施例中的圆形形状相比，第一导电壳体部段G1的形状在加速段14的高度上具有至少一个角部。在图4中，所述形状是梯形的。

图5示出X射线管10的第四实施例的侧视图。

X射线管10具有调节单元15和开关装置16。调节单元15具有用于接收反映第一导电壳体部段G1的电导率的测量值的接口，并且构成用于将测量值与阈值进行比较。开关装置16构成用于根据比较结果关断高压。

X射线管10可以具有用于测量反映第一导电壳体部段G1的电导率的温度值作为测量值的温度传感器，和/或具有用于测量流经第一导电壳体部段G1的电流值作为测量值的电流传感器。

图6示出X射线管10的第五实施例的侧视图。

X射线管10可以借助于冷却设备17调温。冷却设备17构成用于将第一导电壳体部段G1调温到高于下温度阈值和/或低于上温度阈值。冷却设备17尤其构成用于对处于真空壳体11外的并与第一导电壳体部段G1直接相互作用的冷却介质进行调温。冷却介质尤其是流体。

在图6中，冷却设备17示例性作为风扇示出。然而，冷却设备17可以附加地如在图6中示出的那样或替选地以第一导电壳体部段G1的表面增大部的形式和/或以冷却通道的形式和/或以冲击冷却装置的形式进行冷却。替选地，冷却设备17可以纯被动地构成。

图7示出X射线管10的第六实施例的细节视图。真空壳体11在加速段14的高度上具有圆形形状。第一导电壳体部段G1具有圆弧形状。

第一导电壳体部段G1多层地构成。朝向真空定向的层导电地构成。向外定向的层导电地构成。在其之间电绝缘地构成有层。处于其之间的层尤其可以由真空壳体11的其余侧面的材料构成。导电层实施为覆层。

真空壳体11具有另一侧面FN。另一侧面FN具有带有与温度相关的电导率的第二导电壳体部段G2。

图8示出X射线管10的第七实施例的侧视图。第一导电壳体部段G1导电地连接阴极12和阳极13。因此，第一导电壳体部段G1从阴极12的电接触部伸展至阳极13的电接触部。

图9示出X射线管10的第八实施例的侧视图。真空壳体11基本上由第一导电壳体部段G1构成。因此，第一导电壳体部段G1形成真空壳体11的整个侧表面。

图10示出X射线源20的示意性视图。

X射线源20具有X射线辐射器壳体21、设置在X射线辐射器壳体21内的X射线管10、高压供给装置22和冷却设备17。X射线出射窗23引入到X射线辐射器壳体21中。

在图10中借助虚线表明，X射线源20具有另一X射线管24，其中X射线管10与另一X射线管24之间的间距小于两个X射线管10、24之间的绝缘段。

图11示出X射线装置30的示意性视图。

X射线装置30具有X射线源20和X射线探测器31。在X射线源20与X射线探测器31之间设置有检查对象。在所述情况下，检查对象是患者P。检查对象在X射线装置30的运行中借助所生成的X射线透视，并且在X射线探测器31处可以检测至少部分地表示检查对象的衰减轮廓。

尽管已经通过优选的实施例详细说明和描述了本发明的细节，但是本发明并不受所公开的示例限制，并且能够由本领域技术人员从中推导出其他变型方案，而不脱离本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种X射线管(10)，所述X射线管(10)具有：

-带有至少一个侧面(F1…FN)的真空壳体(11)，

其中所述真空壳体(11)包括阴极(12)和阳极(13)，以用于生成X射线，

其中在所述阴极(12)与所述阳极(13)之间借助于可施加的高压设有用于发射的电子的加速段(14)，

其中所述至少一个侧面中的第一侧面(F1)具有第一导电壳体部段(G1)，所述第一导电壳体部段(G1)具有与温度相关的电导率，借此沿着所述加速段(14)出现基本上线性的电势变化。

2.根据权利要求1所述的X射线管(10)，

其中所述第一导电壳体部段(G1)环形地构成并且在四周包围所述加速段(14)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述第一导电壳体部段(G1)导电地连接所述阴极(12)和所述阳极(13)。

4.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述真空壳体(11)基本上由所述第一导电壳体部段(G1)构成。

5.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述电导率在下温度阈值处为至少10^-8S/m和/或在上温度阈值处为至多10^-4S/m。

6.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述第一导电壳体部段(G1)具有燧石玻璃、耐高温陶瓷、氮化硅、碳化硅、氧化锆、硅和/或掺杂的材料。

7.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述X射线管(10)还具有调节单元(15)和开关装置(16)，其中所述调节单元(15)具有用于接收反映所述第一导电壳体部段(G1)的电导率的测量值的接口，并且构成用于将所述测量值与阈值进行比较，其中所述开关装置(16)构成用于根据比较结果关断所述高压。

8.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述X射线管(10)还具有用于测量反映所述第一导电壳体部段(G1)的电导率的温度值作为测量值的温度传感器和/或用于测量流经所述第一导电壳体部段(G1)的电流值作为测量值的电流传感器。

9.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述X射线管(10)能够借助于冷却设备(17)调温，其中所述冷却设备(17)构成用于将所述第一导电壳体部段(G1)调温到高于下温度阈值和/或低于上温度阈值，其中所述冷却设备(17)构成用于对处于所述真空壳体外的并与所述第一导电壳体部段直接相互作用的冷却介质进行调温。

10.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述第一导电壳体部段(G1)的形状在所述加速段(14)的高度具有至少一个角部(E1…E4)。

11.根据权利要求10所述的X射线管(10)，

其中所述形状是矩形的或梯形的。

12.根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

其中所述第一导电壳体部段(G1)多层地构成，其中朝向真空定向的层导电地构成，其中向外定向的层导电地构成，并且其中在所述朝向真空定向的层和所述向外定向的层之间的层电绝缘地构成。

13.一种X射线源(20)，所述X射线源(20)具有：

-X射线辐射器壳体(21)，

-设置在所述X射线辐射器壳体(21)内的根据上述权利要求中任一项所述的X射线管(10)，

-用于提供所述高压的高压供给装置(22)，以及

-冷却设备(17)。

14.根据权利要求13所述的X射线源(20)，

其中所述X射线源(20)具有另一X射线管(24)，并且其中所述X射线管(10)与所述另一X射线管(24)之间的间距小于这两个X射线管(10，24)之间的绝缘段。

15.一种X射线装置，所述X射线装置具有：

-根据权利要求13或14所述的X射线源，以及

-X射线探测器。