CN1244722A

CN1244722A - 阴极移位式x光管

Info

Publication number: CN1244722A
Application number: CN 98114222
Authority: CN
Inventors: 徐怀宇; 徐凌宇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-08-10
Filing date: 1998-08-10
Publication date: 2000-02-16
Anticipated expiration: 2018-08-10
Also published as: CN1104737C

Abstract

一种X光管,由封装在真空玻壳内的阳极、电子集束屏和阴极移位盘等构成,阴极固定在阴极移位盘上与阳极靶面相对并可随阴极移位盘旋动,玻壳外面装有电机定子,阴极移位盘本身为转子或附着在转子上,阳极靶面形状随要求X光的辐射方向不同而不同,当要求X光向心内辐射时,阳极靶面呈弧形或全周环形,当要求X光向外周辐射时,阳极靶面呈锥形,此种X光管可使光源移动,提供宽区X射线光源,可随阴极的移位区间来获得不同范围的各类径向平面为主的向心内或向心外辐射的X光束。此种X光管应用于CT机中可大大提高扫描速度。

Description

阴极移位式X光管

本发明属于一种X光管。

现有的X光管无论是应用在医疗设备上或是应用在工业探测设备上的，其结构都是由固定的或旋转的阳极靶和装有灯丝的阴极相对，封装在一个真空的玻璃壳内，给阴极灯丝加电压后发出电子束，轰击在阳极靶面上，形成X射线，从阳极侧面射出，照射在被测人体或物体上，此种结构的X光管其阴极都是固定不动的，因此其照射的面是有限的，光源只能是单点固定式辐射源。由于X光光源点的固定，使X光的应用受到严重局限。在医学领域除X射线治疗和一般透视外的更多应用，是包括电子计算机断层扫描装置(CT机)在内的人体摄像。在普通的X光断层摄像中，为了排除不必要部位的固定重叠，采用X光光源与照像底片或探测器做反向同步移位或同向同步旋转。这样的操作要求X光管要有一定角度的弧形或园周运动，伴随而来的是要求随X光光源同时旋动的还有供阴极加热的灯丝电源线和几万至几十万伏的高压电源线。带来的问题是，因其不灵活而造成的摄像周期长，整机笨重，体积大，成本高，耗能多；且使被照射的患者接受的X射线累计照射量大。在CT机的摄像中，除精度高，旋角大之外，因运作相同，故存在的问题也是同样的；并且还有一个突出的问题是，由于CT摄像往往多层才可获宏观印象，故照射时间长。为此需以缩短周期来实现，但其扫描速度却一直上不去，因此使得发展至今的前四代CT机，一直诊断不了应在毫秒时间内摄像的心血管系统的疾病。在工业上X光的应用也因X光管的这种结构受到局限。

本发明的目的在于提供一种能利于X光应用，使X光光源在X光管内能够移动的阴极移位式的X光管。

本发明的阴极移位式的X光管其结构是在真空腔内装有阳极组合和阴极组合两大部分：阳极组合主要有阳极靶，包括靶面、靶体、靶腔、靶桩以及装在靶桩上的冷却水管；阴极组合有阴极移位盘、阴极灯丝、电子集束屏、弹簧刷片、电源滑环、阴极移位盘轴杆、阴极电源、电源引线和真空腔外的电机定子，阴极移位盘通过内外滑环安装在轴杆上可作为任何形式的普通电机的转子或附着在转子上真空腔外的定子其位置与作为电机转子的阴极移位盘相对。一个或多个阴极灯丝装在阴极移位盘上，电子集束屏位于阴极灯丝的两侧，阴极灯丝的供电线通过滑环并经引线与电源相接，阴极移位盘可以转动，当阴极移位盘转动时装于其上的阴极灯丝随其转动，在真空腔内阴极移位盘与阳极靶面相对。其距离与普通X光管相同。

下面结合附图详细叙述本发明的内容。

图1为本发明向外围辐射X光的阴极移位式X光管结构示意图；

图2为本发明的阴极及集束屏局部结构示意图；

图3为本发明向外周辐射全周X光的原理示意图；

图4为本发明向心内辐射X光的阴极移位式X光管的结构示意图；

图5为本发明向心内辐射X光的原理示意图。

图中：[1]靶面，[2]靶体，[3]靶腔，[4]靶桩，[5]冷却水管，[6]阴极(灯丝)，[7]电子集束屏，[8]弹簧刷片，[9]阴极移位盘(转子)，[10]滑环，[11]轴杆底桩，[12]灯丝引线，[13]电机定子，[14]玻璃壳，[15]冷却水出入口。[16]阳极基板，[17]支撑轮轴承，[18]驱动槽轮，[19]电动机转子，[20]转子轴承，[21]转子轴杆，[22]转子玻璃罩，[23]支撑轮，[24]支撑轮轴杆。

下面以实施例进一步叙述本发明的内容。

实施例1、向外周辐射X光的阴极移位式X光管。

如图1所示，在真空玻璃壳[14]内装有阳极组合和阴极组合两部分。阳极组合有：靶面[1]是外向形锥面，锥角0～45°。靶体[2]，靶腔[3]，靶桩[4]，以及装在靶桩[4]上的冷却水管[5]；阴极组合有：可以转动的阴极移位盘[9]，装在阴极移位盘[9]上的阴极灯丝[6]，电子集束屏[7]，如图2所示，置于阴极灯丝[6]的两侧。阴极移位盘[9]，通过内外滑环[10]安装在轴杆底桩[11]上，阴极灯丝[6]的供电线通过滑环[10]并经引线[12]与电源相接，在真空玻壳[14]外装有定子[13]，定子[13]的位置与阴极移位盘[9]相对。如图3所示，当阴极移位盘[9]转动时，装于其上的阴极灯丝[6]随其转动，由于阳极靶面[1]是外向形锥面，所以电子轰击发生的X光都是向外周辐射的。

实施例2、向心内辐射X光的阴极移位式X光管。

如图4所示，由一个弧形或全周环形的金属阳极板[16]和玻璃壳[14]组成一个真空腔，其内在阳极板[16]上附有一个由高温金属材料(如钨)制成的阳极靶体[2]，其靶面[1]与底板有一个特定角度，(如0°-40°)，与靶面[1]相对有一个阴极移位盘[9]，阴极移位盘[9]上装有一个或多个阴极(灯丝)[6]，阴极移位盘[9]是通过转子的玻璃罩[22]内侧的电动机转子[19]和外侧电动机定子[13]组成的普通的电动机，经由转子轴杆[21]和驱动槽轮[18]来驱动而旋转的，所以阴极[6]随阴极移位盘的旋动而改变位置，并总是保持在与园环阳极靶面相对的园的位置。电子集束屏[7]置于阴极[6]两侧，用以约束电子，提高射线效率。当阴极灯丝通电加热后放射电子，若同时在阳极靶[2]与阴极[6]之间加有相应的高电压，产生电流，则在电子集束屏[7]的狭缝口相对的阳极靶面产生X光。因其靶面为内向形锥面，所以产生的X光是向内辐射的。当阴极移位盘[9]旋动而改变位置时，则将使X光点移位。当阴极移位盘带动阴极(灯丝)连续旋动，则在靶面上产生出任何角度的X光光束。阴极移位盘[9]依靠支撑轮[23]、支撑轮轴杆[24]和支撑轮轴承[17]的支撑。对阴极移位盘的支撑可有多种形式，可为机械式直接接触支撑，也可是由支撑轮与移位盘外沿间磁作用，即通常的磁悬浮方式支撑。产生使阴极移位盘移位的动力也可有多种形式，如电动机全部在真空腔内，或阴极移位盘本身附有电动机的转子部分等。阴极灯丝的加热电源和X光管阴极的负高压电源是通过装在阴极移位盘[9]上的滑环[10]，固定在玻璃壳的弹性刷片[8]，灯丝电源引线[12]由外电源供给的。

本发明的阴极移位式X光管可使光源移动，提供宽区X射线光源，可随要求或用途不同而成弧形或环形，从而能随阴极的移位区间大小来获得不同范围的各类径向平面为主的向心内或向心外辐射的X光束。此种X光管应用于CT机中可大大提高扫描速度，使CT机能用于心血管疾病的成像，且由于本发明阴极移位盘的旋动可由外电路调控，所以速度可控，取角定位可控，甚为方便。同时，本发明还具有高效节能、降低整机造价、提高可靠性、冷却条件好，寿命长，被测体受X光射线的照射量小等多种优点。

Claims

1、一种包含有真空玻壳、阳极、阴极、电子集束屏在内的X光管，其特征在于该X光管内还装有可以旋动的阴极移位盘，阴极固定在阴极移位盘上，与阳极靶面相对，玻壳外面装有电机定子，阴极移位盘本身为转子或附着在转子上；阳极靶面形状随要求X光的辐射方向不同而不同，当要求X光向心内辐射时，阳极靶面呈弧形或全周环形，当要求X光向外周辐射时阳极靶面呈锥形。

2、如权利要求1所述的X光管，其特征在于所说的阴极固定在阴极移位盘上是指在阴极移位盘上装有一个或多个阴极。

3、如权利要求1、2所述的X光管，其特征在于所说的阴极移位盘的旋动是由阴极移位盘本身为转子和玻璃壳外面的电动机定子所组成的普通电动机经由转子轴杆和驱动槽轮的驱动而旋转的。

4、如权利要求1所述的X光管，其特征在于所说的阴极移位盘的支撑方式可有多种形式：a.机械式：依靠支撑轮，支撑轮轴杆和支撑轮轴承支撑；b.磁式：磁悬浮支撑。

5、如权利要求3所述的X光管，其特征在于所说的产生使阴极移位盘移位的动力可有多种方式：a.电动机全部设在真空腔内；b.阴极移位盘本身附有电动机转子，真空玻璃壳外装有电动机定子。

6、如权利要求2所述的X光管，其特征在于所说的阴极(灯丝)的加热电源和X光管阴极的负高压电源是通过装在阴极移位盘上的滑环、固定在玻璃壳的刷片和灯丝电源引线由外电源供给的。