CN209071269U - 一种多功能ct球管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多功能CT球管，包括并排设置的多个阴极发射主体以及多个高压发生器，其中，一个或多个高压发生器连接一个或多个阴极发射主体以使得所述多个阴极发射主体配置相同或者不同的高压，发生能量转换，产生X射线对物体进行扫描。本实用新型能够达到简单的结构设计以及多能及依次投射的结合，实用新型结构简单、热容量高、功能强大、操作方便，价格便宜，具有极高的商业价值。

Description

一种多功能CT球管

技术领域

本实用新型涉及医学CT或安检CT领域，尤其涉及一种多功能CT球管。

背景技术

CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束，与灵敏度极高的探测器一同围绕目标的某一部位作连续断面扫描。其具有扫描时间快，图像清晰等特点，既可以用于多种疾病的检查，又可以用于安检领域。

CT主要的构成部件为，探测器（占总成本的33%），球管及配套高压（占总成本的33%），滑环（占总成本的14%），扫描床（传送带），计算机及其他电气装置。CT球管作为CT机中的核心零件，用于产生X射线，在其工作过程中会发生能量转换，约1%的电子能量形成了X射线，由窗口发射，约99%则转换为热能，由散热系统排出。

现有技术的CT球管通常只设有一个阳极靶盘和一个阴极发射主体，其热容量受限于阳极靶盘的大小；并且只具备一个X射线源，采用锥心束形式进行扫描，因而在Z方向（即扫描床行进方向）上存在锥心束伪影的缺点。另外，单球管无法实现多能探测，对病灶的功能性，或目标物体的性质不方便判断。

因此，目前市场上并没有一种能够解决上述技术问题的，一种设计简单，具有多个阴极发射主体和阳极靶盘的高热容量CT球管，具体地，并没有一种多功能CT球管。

实用新型内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本实用新型的目的是提供一种多功能CT球管，根据本实用新型的一个方面，提供了一种多功能CT球管，包括并排设置的多个阴极发射主体以及多个高压发生器；其中，一个或多个高压发生器连接一个或多个阴极发射主体以使得所述多个阴极发射主体配置相同或者不同的电压。

优选地，所述多个阴极发射主体配置相同或者不同的电压，包括如下几种方式：

奇数列配置高压，偶数列配置低压；

奇数列配置低压，偶数列配置高压；

每两个配置低压的阴极发射主体间隔配置一个高压的阴极发射主体；以及

每两个配置高压的阴极发射主体间隔配置一个低压的阴极发射主体；其中，上述高压和低压只是两者相对而言。

优选地，还包括中心转轴、套在所述中心转轴中部的多个阳极靶盘以及贴合所述中心转轴两个端部外壁设置的两个滚珠轴承，其中，

所述中心转轴与所述阳极靶盘固定连接，所述滚珠轴承与所述中心转轴通过滚珠接触，在工作状态下，所述中心转轴带动所述阳极靶盘转动。

优选地，每个所述阴极发射主体对应一个阳极靶盘，每个所述阴极发射主体的位置与其相对应的阳极靶盘的位置相适应。

优选地，所述阳极靶盘的靶面与所述中心转轴倾角为1~20°。

优选地，还包括一真空密封体，所述多个阴极发射主体以及多个阳极靶盘设置在所述真空密封体的内部；所述真空密封体的底部设有窗口。

优选地，所述阳极靶盘按照距离X射线窗口远近而由大到小排列。

优选地，所述窗口上设有准直狭缝或者准直孔与各个阳极靶盘相对应。

优选地，所述窗口对每个阳极靶盘发射的不同能量X射线采用滤过能力不同的滤过。

优选地，多个阴极发射主体的间距为2cm～12cm。

本实用新型提供了一种多功能CT球管，其通过一个或多个高压发生器和多个阴极发射主体配置高压或低压，实施发射X光扫描物体，本实用新型结构简单、功能强大、操作方便，具有极高的商业价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了根据本实用新型的具体实施方式的，一种多功能CT球管的结构示意图；

图2示出了本实用新型的第一实施例的，所述阴极发射主体发出电子冲击阳极靶盘产生X射线的示意图；

图3示出了本实用新型的第二实施例的，所述多个阴极发射主体1间隔的间隔配置低压和高压的示意图；以及

图4示出了本实用新型的第三实施例的，所述多个阴极发射主体1间隔的间隔配置高压和低压的示意图。

具体实施方式

为了更好的使本实用新型的技术方案清晰地表示出来，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1示出了根据本实用新型的具体实施方式的，一种多功能CT球管的结构示意图，具体地，本实用新型的目的是提供一种多功能CT球管，包括并排间隔设置的多个阴极发射主体1以及多个高压发生器2，如图1所示，所述多个阴极发射主体1和所述多个高压发生器2并行排列，优选地，一个或多个高压发生器2连接一个或多个阴极发射主体1以使得所述多个阴极发射主体1配置相同或者不同的电压，本领域技术人员理解，所述阴极发射主体1连接高压发生器2，所述阴极发射主体1通过高压发生器2配置低压或者高压，所述一个高压发生器能够连接两个阴极发射主体，并配置相同电压，CT球管内设置多个阴极发射主体1和多个高压发生器2。传统CT球管中仅设置了单球管，而单球管无法实现多能探测，对病灶的功能性或目标物体的性质不方便判断。本实用新型通过多个阴极发射主体1和多个高压发生器2实现了多焦点X射线源，方便进行多能探测，且发射X射线的效率明显提高。

在一个优选地实施例中，所述阴极发射主体可以为四个，所述高压发生器可以为2个，所述四个阴极发射主体1分别连接两个高压发生器2，所述一个高压发生器分别连接两个阴极发射主体，如图1所示。图2示出了本实用新型的第一实施例的，所述阴极发射主体1发出电子轰击阳极靶盘4产生X射线的示意图。在进入工作状态后，阴极发射主体1开始加热产生电子云，在高压发生器2的加压作用下，产生由图2中从左至右方向的电子束，并轰击阳极靶盘4，产生X射线。

本领域技术人员理解，在本实用新型中，优选地使用了多个灯丝以及多个阳极靶盘的组合，并间隔设置了高压以及低压，使得产生X射线的范围变大，从而在运用CT球管时，检测的范围变大。图3示出了本实用新型的第二实施例的，所述多个阴极发射主体1间隔的间隔配置低压和高压的示意图。所述多个阴极发射主体1间隔的配置高压以及低压，包括如下几种方式：奇数列配置高压，偶数列配置低压；奇数列配置低压，偶数列配置高压。本领域技术人员理解，所述高压发生器连接所述阴极发射主体，通过高压发生器能够配置低压或者高压。优选地，奇数列配置高压，偶数列配置低压，通过结合特定的滤过，CT球管能够实现多能以及依次照射；奇数列阳极靶盘产生的X射线覆盖范围相接且不重叠，偶数列阳极靶盘也相接且不重叠，而相邻阳极产生的X射线覆盖范围有一半面积的交错。在产生高压和低压的高压发生器快速切换时，可以保证同一对象几乎是同时成像，可以进行高低压减影工作。具体的，所述一个高压发生器连接两个阴极发射主体，并对连接的两个所述阴极发射主体配置相同高压或者低压。奇数列所述阳极靶盘配置相同高压，偶数列阳极靶盘配置相同低压。从上到下四个阳极靶盘依次为a、b、c、d，当阳极靶盘a、c工作时，在第一个高压发生器所出的高压电场作用下，CT球管发射出X射线进行高能照射，同时在对应窗口位置采用对低能X射线具有较强滤过作用的材料。而当阳极靶盘b、d工作时，在第二个高压发生器所出的低压的电场力作用下，CT球管进行低能照射，同时在对应窗口位置采用对高能X射线具有较强滤过作用的材料。其中，上述的“高压”和“低压”只是两者比较而产生的高压和低压。

图4示出了本实用新型的第三实施例的，所述阳极靶盘产生的X射线覆盖范围相接且不重叠的示意图。根据放线方式的不同，可以每个阴极发射主体连接一个高压发生器，也可以多个阴极发射主体连接一个高压发生器。在一个优选地实施例中，在进入工作状态后，所述一个高压发生器连接所述四个阴极发射主体，在高压发生器的高压电场作用下，四个阴极发射主体产生的电子束同时轰击四个阳极靶盘，同时发射出四束X射线，进入同能快速扫描模式。此过程中保证所有发射源的能量一致，能够防范锥心束伪影。

进一步地，所述CT球管还能够实现依次照射，即对阳极靶盘a，b，c，d依次照射，此时为定位像模式，在定位像模式下，X射线的剂量为传统DR的50%，对病人伤害小。具体的，所述多个高压发生器连接所述多个阴极发射主体配置相同电压，所述阴极发射主体产生的的电子在对阳极靶盘a进行轰击后，产生X射线，对目标物体进行照射，而其他阳极靶盘不进行照射。随后，阳极靶盘b在受到阴极发射主体发射的电子的轰击后产生X射线，对目标物体进行照射，以此类推，阳极靶盘c、阳极靶盘d依次产生X射线，对目标物体进行照射。

进一步地，所述CT球管还能够使用分组照射，例如，所述第一个高压发生器连接所述第一个和第二个阴极发射主体，阳极靶盘a、b进行照射，而第二个高压发生器不工作，阳极靶盘c、d不照射，第一个高压工作完毕后，闪切至第二个高压，阳极靶盘a、阳极靶盘b不进行照射，而所述阳极靶盘c、阳极靶盘d进行照射。所述两个光源照射面积是等能量单光源的2倍。

本实用新型的CT球管还包括中心转轴3、设置在所述中心转轴3中部的多个阳极靶盘4以及贴合所述中心转轴3两个端部外壁设置的两个滚珠轴承5。本领域技术人员理解，所述中心转轴3连接所述多个阳极靶盘4和两个滚珠轴承5，其中所述阳极靶盘4紧密贴合在中心转轴3外壁上，而所述滚动轴承5配置在所述中心转轴3的两个端部外壁上。

进一步地，所述中心转轴3与所述阳极靶盘4固定连接，所述滚珠轴承5与所述中心转轴3通过滚珠接触，在工作状态下，所述中心转轴3在驱动线圈的作用下带动所述阳极靶盘4转动。

进一步地，所述多个阴极发射主体1以及多个阳极靶盘4设置在所述真空密封体6的内部，每个所述阴极发射主体1对应一个阳极靶盘4，每个所述阴极发射主体1的位置与与其相匹配的阳极靶盘4的位置相适应，所述真空密封体6的底部设有窗口7，所述阳极靶盘4按照距离窗口7由远及近而由大到小，从而保证在每个靶盘上产生的X射线都可以从窗口7处发射出去。优选地，如图1所示放置的CT球管，发射的电子从水平方向入射阳极靶盘4，四个阳极靶盘的靶面与中心转轴倾角为1~20°。由于倾角较小，为保证每个阳极靶盘发射的X射线不被遮拦，四个阳极靶盘只需较小的直径差即可实现。这样确保了四个阳极靶盘能够承受近似的最大功率，同时，相对于普通单靶盘CT球管显著提高了热容量；另外，窗口7处设有准直狭缝或准直孔，与各个阳极靶盘4相对应，确保每个阳极靶盘产生的X射线只能从相应的准直狭缝或者准直孔通过。

进一步地，多个阴极发射主体1的间距为2cm～12cm，本领域技术人员理解，所述多个阴极发射主体与所述多个阳极靶盘一一对应，所述多个阴极发射主体之间的距离为2cm～12cm，因此阳极靶盘之间的距离应为2cm～12cm。

本领域技术人员理解，所述CT球管外部有一真空密封体，所述真空密封体6近似呈圆柱体，且在中心转轴一端收窄，收窄位置外部放置驱动线圈，从而驱动内部中心转轴进行旋转。该圆柱体将中心转轴与所述阴极发射主体包含在内。

本领域技术人员理解，所述CT球管的阴极发射主体与阳极靶盘处于真空密封体6内，而真空密封体6置于绝缘油密封中。高压发生器则与球管的真空密封体分开，处于另一个绝缘油密封中。所述CT球管被设置在绝缘油密封中，绝缘油避免阴极和阳极打火，同时连接油泵和散热片形成冷却回路从而对CT球管进行冷却。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述，需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，但这不影响本实用新型的实质内容，在此不予赘述。

Claims (10)

1.一种多功能CT球管，其特征在于，包括并排设置的多个阴极发射主体（1）以及多个高压发生器（2）；其中，一个或多个高压发生器（2）连接一个或多个阴极发射主体（1）以使得所述多个阴极发射主体（1）配置相同或者不同的电压。

2.根据权利要求1所述的CT球管，其特征在于，所述多个阴极发射主体（1）配置相同或者不同的电压，包括如下几种方式：

奇数列配置高压，偶数列配置低压；

奇数列配置低压，偶数列配置高压；

每两个配置低压的阴极发射主体（1）间隔配置一个高压的阴极发射主体（1）；以及

每两个配置高压的阴极发射主体（1）间隔配置一个低压的阴极发射主体（1）；其中，上述高压和低压只是两者相对而言。

3.根据权利要求1所述的CT球管，其特征在于，还包括中心转轴（3）、套在所述中心转轴（3）中部的多个阳极靶盘（4）以及贴合所述中心转轴（3）两个端部外壁设置的两个滚珠轴承（5），其中，

所述中心转轴（3）与所述阳极靶盘（4）固定连接，所述滚珠轴承（5）与所述中心转轴（3）通过滚珠接触，在工作状态下，所述中心转轴（3）带动所述阳极靶盘（4）转动。

4.根据权利要求3所述的CT球管，其特征在于，每个所述阴极发射主体（1）对应一个阳极靶盘（4），每个所述阴极发射主体（1）的位置与其相对应的阳极靶盘（4）的位置相适应。

5.根据权利要求4所述的CT球管，其特征在于，所述阳极靶盘（4）的靶面与所述中心转轴（3）倾角为1~20°。

6.根据权利要求3所述的CT球管，其特征在于，还包括一真空密封体（6），所述多个阴极发射主体（1）以及多个阳极靶盘（4）设置在所述真空密封体（6）的内部；所述真空密封体（6）的底部设有窗口（7）。

7.根据权利要求6所述的CT球管，其特征在于，所述阳极靶盘（4）按照距离X射线窗口（7）远近而由大到小排列。

8.根据权利要求7所述的CT球管，其特征在于，所述窗口（7）上设有准直狭缝或者准直孔与各个阳极靶盘（4）相对应。

9.根据权利要求7所述的CT球管，其特征在于，所述窗口（7）对每个阳极靶盘（4）发射的不同能量X射线采用滤过能力不同的滤过。

10.根据权利要求1所述的CT球管，其特征在于，多个阴极发射主体（1）的间距为2cm～12cm。