CN202502979U - X射线球管 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了X射线球管，其包括若干个灯丝、与灯丝对应的栅极、真空玻璃管和阳极；阳极的两端固定在真空玻璃管上，阳极的中间部分为靶面；灯丝按阵列排列，灯丝具有电子发射部和连接电子发射部的两个接线引脚，接线引脚固定在真空玻璃管上；栅极具有弯折部和与弯折部连接的固定引脚，固定引脚固定在真空玻璃管上，弯折部位于灯丝的电子发射部和靶面之间；在弯折部上设置有用于通过灯丝发射电子的通孔。本实用新型将栅极的弯折部设置在灯丝的电子发射部和靶面之间，通过切换栅极的电压，使X射线球管不同焦点位置的X射线曝光，使X射线管能够用于普通放射影像、断层、数字层析成像、三维立体成像。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于X射线影像成像的X射线管，特别涉及一种X射线球管。
背景技术
市场上的X射线球管（X-ray Tube）分为两种，一种是普通球管（即点光源）；另一种是碳纳米管的线阵球管（即线阵光源）。普通球管的结构如图1所示，其包括真空玻璃管11、灯丝12和阳极13；所述阳极13为固定阳极，固定在真空玻璃管11中，灯丝12的两个引脚121固定在真空玻璃管11上，灯丝12发射的电子撞击到阳极13上后，使X射线曝光。
普通球管从出现到现在已经有上百年的历史，其产品应用非常广泛，而碳纳米管的线阵球管目前还处于研发阶段，市场还没有成熟产品出现，所以在X射线影像成像时，一般使用普通球管。
在实际的产品应用中，为了得到断层、数字层析、立体三维等X射线图像，需要短时间内在多个点可以发射X射线，目前的解决方法是使点光源的球管在规定的直线或曲线上运动，在运动过程中同时进行X射线曝光，这种方案在理论上可行，但在实际应用过程中，存在很大的麻烦。如：点光源球管运动中曝光会导致图像产生移动伪影、其电气控制复杂，并且曝光点位置不准确、序列曝光速度不够快等问题。
虽然碳纳米管的线阵球管可以解决这样的问题，但目前该技术还不能够市场化应用。有鉴于此，本实用新型提供一种X射线球管。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种X射线球管，能使不同焦点位置的X射线曝光。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种X射线球管，其包括若干个灯丝、与所述灯丝对应的栅极、真空玻璃管和阳极；
所述阳极的两端固定在真空玻璃管上，阳极的中间部分为靶面；
所述灯丝按阵列排列，所述灯丝具有电子发射部和连接电子发射部的两个接线引脚，所述接线引脚固定在真空玻璃管上；
所述栅极具有弯折部和与所述弯折部连接的固定引脚，所述固定引脚固定在真空玻璃管上，所述弯折部位于灯丝的电子发射部和靶面之间；在所述弯折部上设置有用于通过灯丝发射电子的通孔。
上述的X射线球管中，还包括用于切换栅极的电压使X射线球管发射X射线的切换装置，所述切换装置与栅极的固定引脚连接。
上述的X射线球管中，所述真空玻璃管为圆柱形管，所述靶面为矩形靶面。
上述的X射线球管中，所述灯丝呈矩形阵列排列。
上述的X射线球管中，所述真空玻璃管为圆弧管，所述靶面为与所述圆弧管相应的弧形靶面。
上述的X射线球管中，所述灯丝呈弧形阵列排列。
上述的X射线球管中，所述真空玻璃管为圆环形管，所述靶面相应为圆环形靶面。
上述的X射线球管中，所述灯丝呈环形阵列排列。
上述的X射线球管中，所述X射线球管装设在金属管套中，在所述金属管套和X射线球管之间填充有变压器油。
相较于现有技术，本实用新型提供的X射线球管，包括若干个灯丝、与所述灯丝对应的栅极、真空玻璃管和阳极，由于将栅极的弯折部设置在灯丝的电子发射部和靶面之间，通过切换栅极的电压，使X射线球管不同焦点位置的X射线曝光，使X射线管能够用于普通放射影像、断层、数字层析成像、三维立体成像。
附图说明
图1为普通球管的结构示意图。
图2为本实用新型X射线球管第一较佳实施例的侧面结构示意图。
图3为本实用新型X射线球管第一较佳实施例的正面结构示意图。
图4为本实用新型X射线球管第一较佳实施例发射X射线的示意图。
图5为本实用新型X射线球管第二较佳实施例的侧面结构示意图。
图6为本实用新型X射线球管第二较佳实施例的正面结构示意图。
图7为本实用新型X射线球管第二较佳实施例发射X射线的示意图。
图8为本实用新型X射线球管第三较佳实施例的侧面结构示意图。
图9为本实用新型X射线球管第三较佳实施例的正面结构示意图。
图10为本实用新型X射线球管第三较佳实施例发射X射线的示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种X射线球管，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图2和图3，其分别为本实用新型X射线球管第一较佳实施例的侧面结构示意图和正面结构示意图。如图所示，本实用新型提供的X射线球管包括若干个灯丝10、与所述灯丝10对应的栅极20、真空玻璃管30和阳极40。所述真空玻璃管30为圆柱形管，所述靶面为矩形靶面，并且该靶面略倾斜，以便于X射线的发射。
所述灯丝10具有电子发射部（图中未标出）和连接电子发射部的两个接线引脚（图中未标出），所述接线引脚固定在真空玻璃管30上，所述电子发射部由钨丝制成螺旋管状，且位于真空玻璃管30中。所述阳极40的两端固定在真空玻璃管30上，阳极40的中间部分为靶面，阳极40加载电压后，当灯丝10发射的电子撞击到靶面上时，使X射线曝光。
本实用新型实施例中，所述灯丝10按矩形阵列排列，所述栅极20与灯丝10的位置相对应，也呈矩形阵列排列。所述栅极20具有弯折部201和与所述弯折部201连接的固定引脚202，所述固定引脚202固定在真空玻璃管30上，通过该固定引脚202施加电压。所述弯折部201位于灯丝10的电子发射部和靶面之间，在所述弯折部201上设置有通孔203（如图2所示），用于通过灯丝10发射的电子，其具体原理将在后文进行详细描述。
在进一步的实施例中，所述X射线球管还包括一切换装置（图中未示出），所述切换装置与栅极20的固定引脚202连接，用于切换栅极20的电压，使X射线球管发射X射线。
本实用新型实施例中，真空玻璃管30中的灯丝10的数量以及两相邻灯丝10之间的距离可按照应用不同而不同，不同的灯丝10对应靶面上不同的焦点位置（如图4所示），所述阳极40采用固定阳极。
球管在应用时，所有灯丝10同步加热，此时灯丝10的电位为0或负，栅极20的电位相对灯丝10电位为负，阳极40正电压可预先加载，X射线曝光受栅极20控制。当栅极20电压加载时，X射线球管的电流截止；当栅极20电压取消时，X射线球管电流加载。灯丝10被加热后发射电子，虽然阳极40的电压很高，但灯丝10和阳极40之间的栅极20电压很低，此时灯丝10发射的电子无法穿过栅极20；当栅极20电压取消时，灯丝10发射的电子穿过栅极20到达阳极40从而产生X射线。本实用新型可通过切换不同栅极20的电压，就可以使不同位置的焦点发射X射线。因所有焦点处于同一直线上，从而形成线性X光源，其发射的X射线如图4所示。在图4中，黑色圆点表示焦点，虚线表示X射线。
请参阅图5和图6，其分别为本实用新型X射线球管第二较佳实施例的侧面结构示意图和正面结构示意图。本实施例提供的X射线球管结构和工作原理与上述实施例基本相同，其不同之处仅在于所述真空玻璃管30为圆弧管，所述靶面为与所述圆弧管相应的弧形靶面，因此灯丝10和栅极20对应也呈弧形阵列排列。其发射的X射线如图7所示。
请参阅图8和图9，其分别为本实用新型X射线球管第三较佳实施例的侧面结构示意图和正面结构示意图。本实施例提供的X射线球管结构和工作原理与上述第一较佳实施例基本相同，其不同之处仅在于，所述真空玻璃管30为圆环形管，所述靶面相应为圆环形靶面，因此灯丝10和栅极20也呈圆形阵列排列。其发射的X射线如图8所示。
为了保证本实用新型的X射线球管绝缘及防止X射线辐射，在具体实施时，所述X射线球管装设在金属管套中，在所述金属管套和X射线球管之间填充有变压器油，进行绝缘和冷却。
综上所述，本实用新型提供的X射线球管，包括若干个灯丝、与所述灯丝对应的栅极、真空玻璃管和阳极，由于将栅极的弯折部设置在灯丝的电子发射部和靶面之间，通过切换栅极的电压，使X射线球管不同焦点位置的X射线曝光，使X射线管能够用于普通放射影像、断层、数字层析成像、三维立体成像。
同时，本实用新型提供的X射线球管，省去了控制球管运动的复杂电气控制，并且曝光点位置更精确；而且X射线球管在曝光时为静止状态曝光，大大提高了影像质量。另外，在现有技术的X射线球管由于受到球管运动速度的极限，序列曝光的速度也不可能太快，会对运动物体成像会产生影响，而本实用新型的X射线球管的曝光通过切换栅极的电压，实现不同焦点位置的X射线曝光，而且不同焦点位置的曝光间隔可控制在低于毫秒级，可显著提高成像速度。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种X射线球管，其特征在于，包括若干个灯丝、与所述灯丝对应的栅极、真空玻璃管和阳极；
所述阳极的两端固定在真空玻璃管上，阳极的中间部分为靶面；
所述灯丝按阵列排列，所述灯丝具有电子发射部和连接电子发射部的两个接线引脚，所述接线引脚固定在真空玻璃管上；
所述栅极具有弯折部和与所述弯折部连接的固定引脚，所述固定引脚固定在真空玻璃管上，所述弯折部位于灯丝的电子发射部和靶面之间；在所述弯折部上设置有用于通过灯丝发射电子的通孔。
2.根据权利要求1所述的X射线球管，其特征在于，还包括用于切换栅极的电压使X射线球管发射X射线的切换装置，所述切换装置与栅极的固定引脚连接。
3.根据权利要求1所述的X射线球管，其特征在于，所述真空玻璃管为圆柱形管，所述靶面为矩形靶面。
4.根据权利要求3所述的X射线球管，其特征在于，所述灯丝呈矩形阵列排列。
5.根据权利要求1所述的X射线球管，其特征在于，所述真空玻璃管为圆弧管，所述靶面为与所述圆弧管相应的弧形靶面。
6.根据权利要求5所述的X射线球管，其特征在于，所述灯丝呈弧形阵列排列。
7.根据权利要求1所述的X射线球管，其特征在于，所述真空玻璃管为圆环形管，所述靶面相应为圆环形靶面。
8.根据权利要求7所述的X射线球管，其特征在于，所述灯丝呈环形阵列排列。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的X射线球管，其特征在于，所述X射线球管装设在金属管套中，在所述金属管套和X射线球管之间填充有变压器油。
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