CN1788682A - 电子发射器组件及用于产生电子束的方法 - Google Patents

电子发射器组件及用于产生电子束的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1788682A
CN1788682A CNA2005101201066A CN200510120106A CN1788682A CN 1788682 A CN1788682 A CN 1788682A CN A2005101201066 A CNA2005101201066 A CN A2005101201066A CN 200510120106 A CN200510120106 A CN 200510120106A CN 1788682 A CN1788682 A CN 1788682A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photocathode
light beam
anode
electron
ray
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.)
Granted
Application number
CNA2005101201066A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1788682B (zh
Inventor
B·M·敦哈姆
J·S·普赖斯
C·R·威尔逊
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN1788682A publication Critical patent/CN1788682A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1788682B publication Critical patent/CN1788682B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H01J35/065—Field emission, photo emission or secondary emission cathodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
    • A61B6/4028—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot resulting in acquisition of views from substantially different positions, e.g. EBCT
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00—X-ray tubes
    • H01J2235/06—Cathode assembly
    • H01J2235/064—Movement of cathode

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Common Detailed Techniques For Electron Tubes Or Discharge Tubes (AREA)

Abstract

提供了用于产生电子束的电子发射器组件和方法。该电子发射器组件包含被设置成发射第一光束(96)和第二光束(98)的激光器(80)。该电子发射器组件还包含被设置成移动到第一工作位置以将第一光束(96)反射到光电阴极(116)第一区域(122)的反射镜(92)。反射镜(92)还被设置成移动到第二工作位置以将第二光束(98)反射到光电阴极(116)的第二区域(140)。光电阴极(116)被设置成当第一光束(96)接触第一区域(122)时发射第一电子束(126)，当第二光束(98)接触第二区域(140)时发射第二电子束(144)。该电子发射器组件还包含被设置成从光电阴极(116)接收该第一和第二电子束(126、144)的阳极(118)。

Description

电子发射器组件及用于产生电子束的方法
技术领域
本发明涉及电子发射器组件以及用于产生电子束的方法。
背景技术
在计算机断层摄影(CT)成像系统中，置于台架上的X射线源装置及探测器阵列被用于产生对象的图像。该X射线源装置包含向靶发射电子束的电子发射器装置。当电子束接触基底时，基底发射X射线。台架使X射线源组件和探测器在成像平面内绕对象旋转，从而不断改变X射线束和对象交叉的角度。
该CT成像系统的相关问题在于台架对内部电子发射器装置施加相对较大的重力，这会使该装置劣化。此外，该台架具有相对复杂的结构，且其制造相对昂贵。
因此，需要可在X射线源中使用的电子发射器装置，其改变电子束的位置并因此改变X射线束的位置，而无需使电子发射器装置绕轴旋转。
发明内容
提供了根据一示例性实施例的电子发射器组件。该电子发射器组件包含被设置成发射第一光束和第二光束的激光器。该电子发射器组件还包含被设置成移动到第一工作位置以将第一光束反射到光电阴极第一区域的反射镜。该反射镜还被设置成移动到第二工作位置以将第二光束反射到该光电阴极的第二区域。该光电阴极被设置成当第一光束接触第一区域时发射第一电子束，当第二光束接触第二区域时发射第二电子束。该电子发射器组件还包含被设置成从该光电阴极接收该第一和第二电子束的阳极。
提供了根据另一个示例性实施例的电子发射器组件。该电子发射器组件包含被设置成分别向光电阴极的第一区域和第二区域发射第一光束和第二光束的第一激光二极管和第二激光二极管。该光电阴极被设置成当第一光束接触第一区域时发射第一电子束，当第二光束接触第二区域时发射第二电子束。该电子发射器组件还包含被设置成从该光电阴极接收该第一和第二电子束的阳极。
提供了根据另一个示例性实施例的用于产生电子束的方法。该方法包含向光电阴极的第一区域发射第一光束。该方法还包含响应于光电阴极接收该第一光束而从该光电阴极向阳极发射第一电子束。该方法还包含向该光电阴极的第二区域发射第二光束。该方法还包含响应于光电阴极接收该第二光束而从该光电阴极向阳极发射第二电子束。
附图说明
图1为根据一示例性实施例的CT成像系统的示意图；
图2为图1的CT成像系统的方框图；
图3为根据一示例性实施例，图1的CT成像系统中使用的发光组件和X射线源组件的示意图；
图4为图3的发光组件中使用的光衰减装置的数字输入信号的信号示意图；
图5为图3的发光组件中使用的光衰减装置的模拟输入信号的信号示意图；
图6为图3的发光组件中使用的从光衰减装置发射的光束的示意图；
图7为根据另一个示例性实施例，可用于CT成像系统中的发光组件和X射线源组件的示意图；
图8为图7的X射线源组件中使用的光电阴极的一部分的截面视图；
图9为图7的光电阴极的该部分的俯视图；
图10至12为根据另一个示例性实施例，使用图1的CT成像系统产生X射线束并改变X射线束的功率、尺寸、和位置的方法的流程图；
图13为根据另一个示例性实施例，可用于CT成像系统中的发光组件和X射线源组件的示意图；
图14为根据另一个示例性实施例，可用于CT成像系统中的发光组件和X射线源组件的示意图；
图15至16为根据另一个示例性实施例，使用图13的发光组件及X射线源组件产生X射线束并改变X射线束的功率和位置的方法的流程图；
图17至18为根据另一个示例性实施例，使用图13的发光组件及X射线源组件产生X射线束并改变X射线束尺寸的方法的流程图。
具体实施方式
参考图1和2，示出了根据一示例性实施例，用于产生目标对象的数字图像的CT成像系统10。CT成像系统10包含CT扫描装置12及平台14。
CT扫描装置12被设成产生目标对象的多个数字图像。CT扫描装置12包含发光组件20、22、24，X射线源组件26、28、30，X射线探测器阵列40、42、44，X射线控制器50，数据采集系统52，图像重建装置54，平台移动控制器56，外部存储器58，键盘60，显示器62，以及计算机64。应注意，在备选实施例中，CT扫描装置12可具有多于或少于三个X射线源组件。此外，CT扫描装置12可具有多于或少于三个X射线探测器阵列。
发光组件20、22、24被设成发射光束，这些光束分别引起X射线源组件26、28、30发射X射线束。来自X射线源组件26的X射线束传播通过对象27，并被X射线探测器阵列40接收。类似地，来自X射线源组件28的X射线束传播通过对象27，并被X射线探测器阵列42接收。类似地，来自X射线源组件30的X射线束传播通过对象27，并被X射线探测器阵列44接收。由于发光组件20的结构基本上和发光组件22、24的结构相似，因此将只提供对发光组件20的详细解释。
参考图3，阐述了发光组件20的更详细的图示。发光组件20包含激光器80、光衰减装置82、透镜组件84、线性致动器90、反射镜92、以及电机94。
激光器80被设成产生用于引起X射线源组件发射X射线的光束。激光器80包含Nd∶YAG激光器，被靠近光衰减装置82放置。激光器80响应从X射线控制器50接收的控制信号L1而发射光束。
光衰减装置82被设成衰减从激光器80接收的光束的强度。应注意，通过改变该光束的强度，可以改变随后产生的电子束的功率水平以及X射线束的功率水平。光衰减装置82被置于激光器80和透镜组件84之间。工作期间，光衰减装置82接收来自激光器80的光束，并在该光束传播到透镜组件84之前衰减或调整该光束的强度。光衰减装置82包含可基于一个或多个输入信号而调整该光束的衰减的声光调制器。当然，在备选实施例中，光衰减装置82可包含能够衰减来自激光器的光束的任何装置。特别地，参考图4，光衰减装置82可基于从X射线控制器50接收到的数字信号LAD1的频率而调整该光束的衰减量。或者，参考图5，光衰减装置82可基于来自X射线控制器50的模拟信号P1的幅度而调整光束的衰减量。参考图6，在工作期间，当信号LAD1具有高的逻辑电平或模拟信号P1的幅度大于预定值时，光衰减装置82允许接收到的光束由此穿过。或者，当信号LAD1具有低的逻辑电平或模拟信号P1的幅度小于预定值时，光衰减装置82不允许接收到的光束由此穿过。因此，光衰减装置82通过以预定的时间间隔间歇地允许该光束的一部分由此穿过，衰减该光束的强度。
参考图3，透镜组件84被设成调整传播通过透镜组件84的光束的尺寸。应注意，通过改变该光束的尺寸，可以改变随后产生的电子束的尺寸以及X射线束的尺寸。透镜组件84包含发散透镜86和会聚透镜88。线性致动器90可操作地耦合到会聚透镜88，用于使透镜88沿该光束的轴向发散透镜86移动或远离透镜86。当透镜88向发散透镜86移动时，从透镜88出射的光束的尺寸减小。或者，当透镜88远离发散透镜86时，从透镜88出射的光束的尺寸增大。线性致动器90可操作地与X射线控制器50通信，并响应于从X射线控制器50接收到的控制信号LP1而移动透镜88。应该理解，可以在发光组件20中使用可替代的透镜组件，而不使用透镜组件84。例如，在备选实施例中，该透镜组件可包含可操作地耦合到线性致动器的一个或多个会聚透镜。
反射镜92被设成将来自激光器80的光束反射穿过X射线源组件26的窗口114而到达置于组件26内的光电阴极116上。响应在光电阴极116的区域122内接收到光束96，光电阴极116发射出被阳极118接收的电子束。响应接收到所发射的电子束，阳极118产生传播穿过窗口120的X射线束。响应从X射线控制器50接收到的控制信号RP1，由电机94使反射镜92绕支点93旋转。特别地，反射镜92可绕支点93旋转至少120°，使得来自激光器80的光线可以响应于信号RP1而被引导到光电阴极116的预定区域。
X射线源组件26、28、30设成发射X射线束，这些射线束穿过目标对象并分别向X射线探测器阵列40、42、44传播。由于X射线源组件26的结构基本上和X射线源组件28及30的结构相似，因此将只提供X射线源组件26的详细解释。
X射线源组件26包含外壁110、112，窗口114，光电阴极116，绝缘支架105、106，阳极118，窗口120，以及高压源121。X射线源组件26还包含耦合到壁110、112以在其间形成真空腔的前壁和后壁(未示出)。窗口114被设置成接收来自发光组件20的光束，并被放置在组件26的端部113的外壁110和112之间。绝缘支架105、106分别被耦合到外壁110、112。绝缘支架105、106将光电阴极116与外壁110、112隔离，并将光电阴极116保持在其间。光电阴极116包含金属层，该金属层被设置成响应于接收光束而发射电子束。特别地，可由下述材料中的一种或多种构造光电阴极116：金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镁(Mg)、钇(Y)、钙(Ca)、砷化铟镓(InGaAs)、砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、砷化镓铝(GaAlAs)、碲化镉(CdTe2)、碲化铯(Cs2Te)、或锑化钠钾(Na2KSb)。或者，可由含有金、银、或铜的合金构造光电阴极116。此外，光电阴极116的厚度可以为50至500微米。当然，根据预期的工作特性，光电阴极116的厚度可小于50微米或大于500微米。阳极118被置于位于组件26的端部123的壁110、112之间。窗口120靠近壁110、112之间的阳极118放置，并允许从阳极118发射的X射线束由此从组件26出射。高压源121被电耦合于阳极118和光电阴极116之间，并将从光电阴极116发射的电子束向阳极118加速。在备选实施例中，壁110、112可由基本上透明的材料例如玻璃构造成，从而允许光束由此穿过以接触面向阳极118的光电阴极116的一侧。
参考图2，数据采集系统52可操作地耦合到X射线探测器阵列40、42、44，计算机64，以及图像重建器54。数据采集系统52对分别来自X射线探测器阵列40、42、44的信号D1、D2、D3进行采样，并将表示这些信号的采样值传送至图像重建器54。
图像重建器54被设成基于信号D1、D2、D3产生数字图像。图像重建器54可操作地耦合在数据采集系统52和计算机64之间。图像重建器54将所产生的数字图像发送到计算机64。
参考图2，X射线控制器50被设成响应于从计算机64接收到的控制信号而控制CT扫描器12。X射线控制器50可操作地耦合至发光组件20、22、24和计算机64。X射线控制器50产生控制信号L1、LAD1、LP1、RP1，这些信号被发光组件20接收以分别控制激光器80的工作、从光衰减装置82出射的光束的功率水平、从透镜组件84出射的光束的尺寸、以及反射镜92的工作位置。或者，X射线控制器50可产生模拟控制信号P1来代替信号LAD1，以控制从光衰减装置82出射的光束的功率水平。X射线控制器50产生控制信号L2、LAD2、P2、LP2、RP2，这些信号被发光组件22接收，以用于基本上分别和信号L1、LAD1、P1、LP1、RP1相似的工作目的。此外，X射线控制器50产生控制信号L3、LAD3、P3、LP3、RP3，这些信号被发光组件24接收，以用于基本上分别和信号L1、LAD1、P1、LP1、RP1相似的工作目的。
计算机64可操作地耦合到X射线控制器50、数据采集系统52、图像重建器54、外部存储器58、键盘60、计算机显示器62、以及平台移动控制器56。计算机64被设成产生引起平台移动控制器56移动平台14的第一控制信号。此外，计算机64产生引起X射线控制器50开始产生X射线束的第二控制信号。此外，计算机56从图像重建器54接收所产生的数字图像，并在显示器62上显示该图像或将该数字图像存储于外部存储器58或同时进行该显示和存储操作。键盘60可操作地耦合到计算机64以允许用户请求观看特定的数字图像。
参考图7，将解释CT扫描装置12的一备选实施例。在该实施例中，用X射线源组件180替代图1所示的X射线源组件26、28、30中的每一个。X射线源组件180从发光组件20接收一个或多个光束，并随后响应于所述光束发射一个或多个X射线束。
参考图7至9，示出了X射线源组件180的截面视图。X射线源组件180包含外壁182、184，窗口186，光电阴极188，绝缘支架170、172，阳极190，窗口192，以及高压源193。X射线源组件180还包含耦合至壁182、184以在其间形成真空腔的前壁和后壁(未示出)。窗口186置于组件180端部185处的外壁182、184之间。绝缘支架170、172分别被耦合至外壁182、184。绝缘支架170、172将光电阴极188分别与外壁182、184隔离。光电阴极188包含基底194，并包含扩展延伸穿过基底194的金属区的二维阵列，其中该金属区的一行包含金属区196、198、200、202、204、206、208、210、212、214。基底194可由诸如例如玻璃的非金属材料构成。在备选实施例中，基底194可由诸如例如不锈钢的金属材料构成。可由下述材料中的一种或多种构造这些金属区：金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镁(Mg)、钇(Y)、钙(Ca)、砷化铟镓(InGaAs)、砷化镓(GaAs)、磷砷化镓(GaAsP)、砷化镓铝(GaAlAs)、碲化镉(CdTe2)、碲化铯(Cs2Te)、或锑化钠钾(Na2KSb)。或者，可由含有金、银、或铜的合金构造这些金属区。此外，这些金属区的厚度可以为50至500微米。当然，根据预期的工作特性，该金属区域的厚度可小于50微米或大于500微米。由于这些金属区的结构基本上彼此相似，因此将只提供金属区206的结构的详细解释。金属区206包含金属构件220和金属构件222。金属构件220置于延伸穿过基底194的开孔内。金属构件220包含由此延伸穿过的锥形开孔224。金属构件222具有圆形的截面形状，并被置于开孔226的一部分上。构件222的面积为1至2平方厘米。锥形开孔226引起金属构件222响应于接收到光束而发射基本上为圆柱形的电子束。锥形开孔226聚焦电子束以防止电子束发散。阳极190被置于组件180端部187处的壁182、184之间。窗口192被置于靠近阳极190的壁182、184之间并允许从阳极190发射的X射线束由此穿过而从组件180出射。高压源193电耦合于阳极190和光电阴极188之间，并将从光电阴极188发射的电子束向阳极190加速。
在备选实施例中，X射线源组件180的壁182、184可由基本上透明的材料(例如玻璃)构造成，从而允许光束由此穿过以接触靠近阳极190的光电阴极188的一侧。
在X射线源组件180工作期间，当金属区206接收光束230时，金属区域206响应于光束230向阳极190发射电子束251。之后，阳极190响应于接收电子束251从阳极190上的区域238发射X射线束236。类似地，当金属区域204接收光束250时，金属区204响应于光束250而向阳极190发射电子束252。之后，阳极190响应于接收电子束252而从阳极190上的区域258发射X射线束256。
参考图10至12，现在将解释用于改变电子束和X射线束的功率及位置的方法。特别地，将利用具有光源组件20、X射线源组件26、和X射线探测器阵列40的CT扫描装置12解释该方法。应该理解，也可以对其它光源组件、X射线源组件、和X射线探测器阵列执行该方法。此外，也可以采用具有X射线源组件180而非X射线源组件26的光源组件20实施该方法。
在步骤270，X射线控制器50引起激光器80持续预定量的时间发射光束96。
在步骤272，X射线控制器50引起光衰减装置82衰减来自激光器80的光束96，使得光束96具有第一光强。
在步骤274，X射线控制器50引起透镜组件84从光衰减装置82接收光束96，以将光束96的尺寸调整成第一预定尺寸。
在步骤276，X射线控制器50引起电机94将反射镜92旋转到第一预定位置，以便将光束96反射向光电阴极116的区域122。
在步骤278，光电阴极116在区域122接收光束96，并将具有第一功率水平和第二预定尺寸的电子束126从光电阴极116的区域124发射向阳极118，其中区域124靠近区域122。
在步骤280，阳极118在阳极118的区域128中接收电子束126，并从阳极118的区域130发射具有第二功率水平和第三预定尺寸的X射线束132，其中区域130靠近区域128。
在步骤282，和阳极118相对的X射线探测器阵列40接收已经被目标对象27衰减的X射线束132，并将表示X射线束132的电信号发送到图像重建器54，其中该图像重建器基于这些信号产生目标对象27的数字图像。
在步骤284，X射线控制器50引起激光器80持续预定的时间量发射光束98。
在步骤286，X射线控制器50引起光衰减装置82衰减来自激光器80的光束98，使得光束98具有第二光强，其中光束98的第二光强大于光束96的第一光强。
在步骤288，X射线控制器50引起透镜组件84从光衰减装置82接收光束98，以将光束98的尺寸调整成第四预定尺寸，其中该第四预定尺寸大于光束96的第一预定尺寸。
在步骤290，X射线控制器50引起电机94将反射镜92旋转到第二预定位置，以便将光束98反射向光电阴极116的区域140。
在步骤292，光电阴极116在区域140接收光束98，并将具有第三功率水平和第五预定尺寸的电子束144从光电阴极116的区域142发射向阳极118，其中电子束144的第三功率水平大于电子束126的第一功率水平，电子束144的第五预定尺寸大于电子束126的第二预定尺寸，区域142靠近区域140。
在步骤294，阳极118在阳极118的区域146中接收电子束144，并从阳极118的区域148发射具有第四功率水平和第六预定尺寸的X射线束150，其中X射线束150的第四功率水平大于X射线束132的第二功率水平，X射线束150的第六预定尺寸大于X射线束132的第三预定尺寸，区域148靠近区域146。
在步骤296，和阳极118相对的X射线探测器阵列40接收已经被目标对象27衰减的X射线束150，并将表示X射线束150的电信号发送到图像重建器54，其中该图像重建器基于这些信号产生目标对象27的数字图像。
应该注意，在X射线源组件26的备选实施例中，发光组件20发射的光束通过外壁110内的一个窗口(未示出)到达光电阴极116上，而不是发射穿过窗口114的光线。特别地，发光组件20将光束152发射至光电阴极116上。之后，光电阴极116向阳极118上的区域158发射电子束156。相应于接收电子束156，阳极118向X射线探测器40发射X射线束161。
参考图13，将解释CT扫描装置12的备选实施例。在该实施例中，可以用X射线控制器310替代X射线控制器50，可用激光二极管312、314、316、318、320、322、324、326、328、329替代发光组件20。类似地，可用靠近X射线源组件28、30放置的激光二极管替代发光组件22、24。
X射线控制器310电耦合至这些激光二极管，并产生控制信号LD1、LD2、LD3、LD4、LD5、LD6、LD7、LD8、LD9、LD10以控制激光二极管312、314、316、318、320、322、324、326、328、329分别何时向X射线源组件26的光电阴极116发射光束。X射线控制器310也产生用于引起激光二极管(未示出)向X射线源28发射光束的控制信号LD11至LD20以及用于引起激光二极管(未示出)向X射线源组件30发射光束的控制信号LD21-30。X射线控制器310确定开启哪个激光二极管以及维持对这些激光二极管通电的预定时间间隔。
参考图14，将解释CT扫描装置12的另一个备选实施例。在该实施例中，可以用X射线控制器360替代X射线控制器50，可用激光二极管362、364、366、368、370、372、374、376、378、380替代发光组件20，并用X射线源组件180替代X射线源组件。此外，可用激光二极管替代发光组件22、24，且可用X射线源组件180替代X射线源组件28、30。
X射线控制器360电耦合至这些激光二极管，并产生控制信号LD31、LD32、LD33、LD34、LD35、LD36、LD37、LD38、LD39、LD40以控制激光二极管362、364、366、368、370、372、374、376、378、380分别何时向X射线源组件180的光电阴极188发射光束。X射线控制器360也产生用于引起激光二极管(未示出)向另一个X射线源组件28发射光束的控制信号LD41至LD50，以及用于引起激光二极管(未示出)向又一个X射线源组件发射光束的控制信号LD51至LD60。X射线控制器360确定开启哪个激光二极管以及维持对这些激光二极管通电的预定时间间隔。每个激光二极管362至380被靠近光电阴极188的相应金属区放置，从而向该金属区发射光束。
例如在工作期间，X射线控制器360引起激光二极管370向光电阴极188的金属区204产生光束390。相应地，光电阴极188向阳极190发射电子束392，该电子束引起阳极190发射X射线束394。类似地，X射线控制器360引起激光二极管366向光电阴极188的一个金属区产生光束396。相应地，光电阴极188向阳极190发射电子束398，该电子束引起阳极190发射X射线束400。
参考图15至16，现在将解释使用图13所示CT扫描装置，改变电子束和X射线束的功率及位置的方法。应该注意，也可以使用图14所示的CT扫描装置执行该方法。
在步骤420，X射线控制器310引起激光二极管322持续预定的时间量向光电阴极116的区域331发射具有第一强度水平的光束330。
在步骤422，光电阴极116在光电阴极116的区域331接收光束330，并从光电阴极116的区域332向阳极118发射具有第一功率水平的电子束334，其中区域332靠近区域331。
在步骤424，阳极118在阳极118的区域336接收电子束334，并从阳极118的区域337发射具有第二功率水平的X射线束339，其中区域337靠近区域336。
在步骤426，和阳极118相对的X射线探测器阵列40接收已经被目标对象27衰减的X射线束339，并将表示X射线束339的电信号发送到图像重建器54，其中该图像重建器基于这些信号产生目标对象27的数字图像。
在步骤428，X射线控制器310引起激光器320持续预定的时间量向光电阴极116的区域341发射具有第二强度水平的光束340，其中光束340的第二强度水平大于光束330的第一强度水平。
在步骤430，光电阴极116在光电阴极116的区域341接收光束340，并从光电阴极116的区域342向阳极118发射具有第三功率水平的电子束343，其中电子束343的第三功率水平大于电子束334的第一功率水平，区域342靠近区域341。
在步骤432，阳极118在阳极118的区域345接收电子束343，并从阳极118的区域346发射具有第四功率水平的X射线束348，其中电子束343的第四功率水平大于电子束334的第二功率水平，区域346靠近区域345。
在步骤434，和阳极118相对的X射线探测器阵列40接收已经被目标对象27衰减的X射线束348，并将表示X射线束348的电信号发送到图像重建器54，其中该图像重建器基于这些信号产生目标对象27的数字图像。
参考图17至18，现在将解释使用图13所示CT扫描装置，改变X射线束尺寸的方法。应该注意，也可以使用图14所示的CT扫描装置执行该方法。
在步骤450，X射线控制器310引起激光二极管322持续预定的时间量向光电阴极116的区域331发射光束330。
在步骤452，光电阴极116在光电阴极116的区域331接收光束330，并从光电阴极116的区域332向阳极118发射具有第一预定尺寸的电子束334，其中区域332靠近区域331。
在步骤454，阳极118在阳极118的区域336接收电子束334，并从阳极118的区域337发射具有第二预定尺寸的X射线束339，其中区域337靠近区域336。
在步骤456，和阳极118相对的X射线探测器阵列40接收已经被目标对象27衰减的X射线束339，并将表示X射线束339的电信号发送到图像重建器54，该图像重建器基于这些信号产生目标对象27的数字图像。
在步骤458，X射线控制器310引起激光器322、320持续预定的时间量分别向光电阴极116的区域331、341发射光束330、340。
在步骤460，光电阴极116分别在光电阴极116的区域331、341接收光束330、340，并从包含光电阴极116的区域332、342的区域向阳极118发射具有第三预定尺寸，包含电子束334、343的第二电子束，其中电子束334、343的第三预定尺寸大于电子束334的第一预定尺寸，包含区域332、342的区域靠近区域331、341。
在步骤462，阳极118在阳极118的第六区域接收第二电子束，并从阳极118的第七区域发射具有第四预定尺寸的、包括X射线束339、348的第二X射线束，该第二X射线束的第四预定尺寸大于X射线束339的第二预定尺寸，该第七区域靠近该第六区域。
在步骤464，和阳极118相对的X射线探测器阵列40接收已经被目标对象27衰减的第二X射线束，并将表示该第二X射线束的电信号发送到图像重建器54，该图像重建器基于这些信号产生目标对象27的数字图像。
用于产生电子束和X射线束的该系统和方法和其它系统和方法相比有重大的优势。特别地，该系统提供了改变电子束以及因此改变X射线束的位置的技术效果，而无需使电子发射器装置绕轴旋转。
尽管参考示例性实施例描述了本发明的实施例，本领域技术人员将理解，在不离开本发明范围的情况下，可进行各种改变并对其元件进行等效替换。此外，可在不离开本发明范围的情况对其示范进行许多调整，使适用于特殊情况。因此，本发明不应受限于所公开的用于实施本发明的实施例，本发明包含落在预期权利要求范围内的所有实施例。此外，使用术语第一、第二等并不表示其重要性的顺序，相反，术语第一、第二等用于区别各个元件。此外，使用术语一、一个等并不表示对数量的限制，而是表示存在至少一个所提及的项目。
附图标记
CT成像系统10
CT扫描装置12
平台14
发光组件20、22、24
X射线源组件26、28、30
对象27
X射线探测器阵列40、42、44
X射线控制器50
数据采集系统52
图像重建装置54
平台移动控制器56
外部存储器58
键盘60
显示器62
计算机64
激光器80
光衰减装置82
透镜组件84
发散透镜86
会聚透镜88
线性致动器90
反射镜92
支点93
电机94
光束96
绝缘支架105、106
外壁110、112
端部113
窗114
光电阴极116
阳极118
窗120
高压源121
区域122
端部123
区域124
电子束126
区域128
区域130
X射线束132
区域140
区域142
电子束144
区域146
区域148
X射线束150
光束152
电子束156
区域158
X射线束161
绝缘支架170、172
X射线源组件180
外壁182、184
端部185
窗186
端部187
光电阴极188
阳极190
窗192
高压源193
基底194
金属区196、198、200、202、204、206、208、210、212、214
金属构件220
金属构件222
开孔224
锥形开孔226
光束230
X射线束236
区域238
光束250
电子束251
电子束252
X射线束256
区域258
X射线控制器310
激光二极管312、314、316、318、320、322、324、326、328、329
控制信号LD1、LD2、LD3、LD4、LD5、LD6、LD7、LD8、LD9、LD10
光束330
区域331
区域332
电子束334
区域336
区域337
X射线束339
光束340
区域341
区域342
电子束343
区域345
区域346
X射线束348
X射线控制器360
激光二极管362、364、366、368、370、372、374、376、378、380
控制信号LD31、LD32、LD33、LD 34、LD 35、LD36、LD37、LD38、LD39、LD40
光束390
电子束392
X射线束394
光束396
X射线束400
控制信号L1
数字信号LAD1
模拟信号P1
控制信号RP1。

Claims (10)

1.一种电子发射器组件，包含：
激光器(80)，被设置成发射第一光束(96)和第二光束(98)；
反射镜(92)，被设置成移动到第一工作位置以将第一光束(96)反射到光电阴极(116)的第一区域(122)，反射镜(92)还被设置成移动到第二工作位置以将第二光束(98)反射到光电阴极(116)的第二区域(140)；
光电阴极(116)，被设置成当第一光束(96)接触第一区域(122)时发射第一电子束(126)，且当第二光束(98)接触第二区域(140)时发射第二电子束(144)；以及
阳极(118)，被设置成从光电阴极(116)接收第一和第二电子束(126、144)。
2.权利要求1的电子发射器组件，其中阳极(118)被设置成响应于接收第一电子束(126)从阳极(118)上的第三区域(130)发射第一X射线束(132)，阳极(118)还被设置成响应于接收第二电子束(144)从阳极(118)上的第四区域(148)发射第二X射线束(150)。
3.权利要求1的电子发射器组件，其中激光器(80)在发射第一光束(96)之后发射第二光束(98)。
4.权利要求1的电子发射器组件，其中光电阴极(116)是由铜、银、金、镁、钇、钙、砷化铟镓、砷化镓、磷砷化镓、砷化镓铝、碲化镉、碲化铯、或锑化钠钾中的一种或多种构成的层。
5.权利要求1的电子发射器组件，其中光电阴极(116)包含基底和第一、第二、第三和第四金属构件，该基底具有延伸穿过该基底的第一和第二开孔，第一和第二金属构件分别被置于该第一和第二开孔内，该第一和第二金属构件具有分别延伸穿过它们的第三和第四开孔，该第三和第四金属构件分别被置于该第三和第四开孔内，该第三和第四金属构件分别被置于光电阴极(116)的第一和第二区域内，当第一光束接触该第三金属构件时该第三金属构件发射第一电子束，当第二光束接触该第四金属构件时该第四金属构件发射第二电子束。
6.权利要求5的电子发射器组件，其中该第三和第四金属构件由铜、银、或金，或者含有铜、银、或金的合金构成。
7.权利要求5的电子发射器组件，其中该第三和第四金属构件通常都是圆形。
8.一种电子发射器组件，包含：
第一和第二激光二极管(322、320)，被设置成分别向光电阴极(116)的第一和第二区域(331、341)发射第一和第二光束(330、340)；
光电阴极(116)，被设置成当第一光束(330)接触第一区域(331)时发射第一电子束(334)，且当第二光束(340)接触第二区域(341)时发射第二电子束(343)；以及
阳极(118)，被设置成从光电阴极(116)接收第一和第二电子束(334、343)。
9.一种用于产生电子束的方法，包含：
向光电阴极(116)的第一区域(331)发射第一光束(330)；
响应于光电阴极(116)接收该第一光束(330)而从光电阴极(116)向阳极(118)发射第一电子束(334)；
向光电阴极(116)的第二区域(341)发射第二光束(340)；以及
响应于光电阴极(116)接收该第二光束(340)而从光电阴极(116)向阳极(118)发射第二电子束(343)。
10.权利要求9的方法，进一步包含：
响应于阳极(118)接收该第一电子束(334)而从阳极(118)的第三区域(337)发射第一X射线束(339)；以及
响应于阳极(118)接收该第二电子束(343)而从阳极(118)的第四区域(346)发射第二X射线束(348)。
CN2005101201066A 2004-11-02 2005-11-02 电子发射器组件及用于产生电子束的方法 Active CN1788682B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/904280 2004-11-02
US10/904,280 US7187755B2 (en) 2004-11-02 2004-11-02 Electron emitter assembly and method for generating electron beams

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1788682A true CN1788682A (zh) 2006-06-21
CN1788682B CN1788682B (zh) 2010-09-01

Family

ID=36202089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005101201066A Active CN1788682B (zh) 2004-11-02 2005-11-02 电子发射器组件及用于产生电子束的方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7187755B2 (zh)
JP (1) JP5133513B2 (zh)
CN (1) CN1788682B (zh)
DE (1) DE102005052616A1 (zh)
NL (1) NL1030301C2 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103219211A (zh) * 2012-12-22 2013-07-24 深圳先进技术研究院 X射线源及x射线产生方法
CN103227082A (zh) * 2012-12-22 2013-07-31 深圳先进技术研究院 X射线发射装置及x射线产生方法
CN103426704A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 上海联影医疗科技有限公司 X射线产生装置、静态ct成像装置及x射线产生方法
CN106409639A (zh) * 2016-12-15 2017-02-15 清华大学 薄膜光阴极分布式x射线发生装置及具有该装置的ct设备
CN106493476A (zh) * 2015-09-03 2017-03-15 维亚机械株式会社 激光加工装置及激光加工方法
CN106783484A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 清华大学 光阴极分布式x射线发生装置及具有该装置的ct设备

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2926924B1 (fr) * 2008-01-25 2012-10-12 Thales Sa Source radiogene comprenant au moins une source d'electrons associee a un dispositif photoelectrique de commande
JP5340635B2 (ja) * 2008-05-14 2013-11-13 ブルカー・エイエックスエス株式会社 Ｘ線発生装置
US8917814B2 (en) * 2009-04-07 2014-12-23 Mikio Takai X-ray generator and composite device using the same and X-ray generating method
US9520260B2 (en) * 2012-09-14 2016-12-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Photo emitter X-ray source array (PeXSA)
JP6417418B2 (ja) 2013-12-05 2018-11-07 エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． 電子入射器、自由電子レーザ、リソグラフィシステム、電子ビーム生成方法、及び放射生成方法
WO2019064530A1 (ja) * 2017-09-29 2019-04-04 株式会社ニコン 電子ビーム装置、デバイス製造方法、露光方法及び光電素子
US10943760B2 (en) 2018-10-12 2021-03-09 Kla Corporation Electron gun and electron microscope
EP3933881A1 (en) 2020-06-30 2022-01-05 VEC Imaging GmbH & Co. KG X-ray source with multiple grids

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2820901A (en) * 1954-12-08 1958-01-21 Hughes Aircraft Co Frequency sweep circuit for microwave oscillators
GB2111299B (en) * 1981-11-30 1986-07-09 Thermo Electron Corp High current density photoelectron generators
US4606061A (en) * 1983-12-28 1986-08-12 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Light controlled x-ray scanner
US5930331A (en) * 1989-03-22 1999-07-27 Rentzepis; Peter M. Compact high-intensity pulsed x-ray source, particularly for lithography
US5042058A (en) * 1989-03-22 1991-08-20 University Of California Ultrashort time-resolved x-ray source
JPH03285239A (ja) * 1990-03-30 1991-12-16 Shimadzu Corp Ｘ線管装置
JP2770549B2 (ja) * 1990-04-27 1998-07-02 株式会社島津製作所 Ｘ線発生装置
JP3243342B2 (ja) * 1993-08-03 2002-01-07 日本板硝子株式会社 光電子放出物質、光電子放出体及び光電子放出装置
US5680431A (en) 1996-04-10 1997-10-21 Schlumberger Technology Corporation X-ray generator
US6181765B1 (en) 1998-12-10 2001-01-30 General Electric Company X-ray tube assembly
US6385292B1 (en) 2000-12-29 2002-05-07 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Solid-state CT system and method
JP4584470B2 (ja) * 2001-02-01 2010-11-24 浜松ホトニクス株式会社 Ｘ線発生装置
US20030002628A1 (en) * 2001-06-27 2003-01-02 Wilson Colin R. Method and system for generating an electron beam in x-ray generating devices
US6556651B1 (en) * 2002-01-25 2003-04-29 Photoelectron Corporation Array of miniature radiation sources
US6882703B2 (en) * 2002-07-31 2005-04-19 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Electron source and cable for x-ray tubes

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103426704A (zh) * 2012-05-25 2013-12-04 上海联影医疗科技有限公司 X射线产生装置、静态ct成像装置及x射线产生方法
CN103426704B (zh) * 2012-05-25 2016-08-03 上海联影医疗科技有限公司 X射线产生装置、静态ct成像装置及x射线产生方法
CN103219211A (zh) * 2012-12-22 2013-07-24 深圳先进技术研究院 X射线源及x射线产生方法
CN103227082A (zh) * 2012-12-22 2013-07-31 深圳先进技术研究院 X射线发射装置及x射线产生方法
CN103227082B (zh) * 2012-12-22 2015-07-29 深圳先进技术研究院 X射线发射装置及x射线产生方法
CN103219211B (zh) * 2012-12-22 2016-01-06 深圳先进技术研究院 X射线源及x射线产生方法
CN106493476A (zh) * 2015-09-03 2017-03-15 维亚机械株式会社 激光加工装置及激光加工方法
CN106493476B (zh) * 2015-09-03 2019-12-13 维亚机械株式会社 激光加工装置及激光加工方法
CN106409639A (zh) * 2016-12-15 2017-02-15 清华大学 薄膜光阴极分布式x射线发生装置及具有该装置的ct设备
CN106783484A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 清华大学 光阴极分布式x射线发生装置及具有该装置的ct设备
CN106783484B (zh) * 2016-12-15 2018-10-16 清华大学 光阴极分布式x射线发生装置及具有该装置的ct设备
CN106409639B (zh) * 2016-12-15 2019-03-01 清华大学 薄膜光阴极分布式x射线发生装置及具有该装置的ct设备

Also Published As

Publication number Publication date
US20060098782A1 (en) 2006-05-11
NL1030301C2 (nl) 2007-07-27
JP5133513B2 (ja) 2013-01-30
US7187755B2 (en) 2007-03-06
JP2006134876A (ja) 2006-05-25
NL1030301A1 (nl) 2006-05-08
CN1788682B (zh) 2010-09-01
DE102005052616A1 (de) 2006-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1788682A (zh) 电子发射器组件及用于产生电子束的方法
CN1258205C (zh) 图像显示装置、其制造方法以及密封材料填充装置
CN1229766C (zh) 图像显示装置及制造图像显示装置的方法
CN1078010C (zh) 电子源和电子束设备
CN1188894C (zh) 图象形成设备和激活吸气剂的方法
CN100338719C (zh) 偏转器及其制造方法和应用偏转器的带电粒子束曝光装置
CN1258806C (zh) 半导体器件的制造方法
CN1656620A (zh) 发光器件、使用该器件的照明装置及表面发光照明系统
CN1054233C (zh) 电子源和成像装置
CN1598396A (zh) 车辆前照灯用光源装置和车辆前照灯
CN1279563C (zh) 图像显示装置及其制造方法
CN1943086A (zh) 半导体发光元件及其制造方法
CN1666248A (zh) 多功能集成图像传感器以及在虚拟接口技术上的应用
CN1165262C (zh) 超声显示设备
CN1677780A (zh) 半导体激光器装置和它的制造方法
CN1770355A (zh) 电子射线装置的制造方法
CN1099125C (zh) 浸渍型阴极组件及所用的阴极基体、采用这种组件的电子枪组件和电子管
CN1578596A (zh) 图像形成装置
CN101059587A (zh) 光学设备
CN1237813C (zh) 移动终端的图象显示方法、图象变换装置和移动终端
CN1862251A (zh) X－射线ct设备
CN1759489A (zh) 双向光学模块及光传输装置
CN1108621C (zh) 电子源和包括该电子源的成像设备
CN1815342A (zh) 照明设备和图像拍摄设备
CN1367521A (zh) 电子管及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant