DE102008019714A1 - Gelötete Röntgenröhren-Targetemissionsschicht - Google Patents

Gelötete Röntgenröhren-Targetemissionsschicht Download PDF

Info

Publication number
DE102008019714A1
DE102008019714A1 DE102008019714A DE102008019714A DE102008019714A1 DE 102008019714 A1 DE102008019714 A1 DE 102008019714A1 DE 102008019714 A DE102008019714 A DE 102008019714A DE 102008019714 A DE102008019714 A DE 102008019714A DE 102008019714 A1 DE102008019714 A1 DE 102008019714A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
target area
track
substrate
area according
solder
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.)
Withdrawn
Application number
DE102008019714A
Other languages
English (en)
Inventor
Gregory A. Hartland Steinlage
Michael Scott Muskego Hebert
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 DE102008019714A1 publication Critical patent/DE102008019714A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00X-ray tubes
    • H01J35/02Details
    • H01J35/04Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
    • H01J35/08Anodes; Anti cathodes
    • H01J35/10Rotary anodes; Arrangements for rotating anodes; Cooling rotary anodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2235/00X-ray tubes
    • H01J2235/08Targets (anodes) and X-ray converters
    • H01J2235/083Bonding or fixing with the support or substrate

Landscapes

  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Ein Targetbereich zur Generierung von Röntgenstrahlen umfasst ein Targetbereichssubstrat (84), das aus mindestens einer Schicht eines Targetbereichmaterials besteht, eine Spur, die aus mindestens einer Schicht eines Spurmaterials (86) besteht, wobei die Spur so konfiguriert ist, dass sie aus Elektronen mit hoher Energie, welche auf ihr auftreffen, Röntgenstrahlen generiert, und eine Lötverbindung (88), mittels welcher das Targetbereichssubstrat (84) mit der Spur verbunden wird.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Röntgenröhren und insbesondere auf ein Verfahren und ein Gerät zur Herstellung eines Targetbereichs für die Röntgenstrahlengenerierung.
  • Röntgensysteme weisen typischerweise eine Röntgenröhre, einen Detektor und eine Halterungsanordnung zum Tragen der Röntgenröhre und des Detektors auf. Beim Betrieb befindet sich ein Bildgebungstisch, auf dem ein Objekt positioniert ist, zwischen der Röntgenröhre und dem Detektor. Eine Röntgenröhre emittiert typischerweise eine Strahlung, wie beispielsweise eine Röntgenstrahlung, zu einem Objekt hin. Die Strahlung durchdringt typischerweise das Objekt auf dem Bildgebungstisch und trifft auf einen Detektor auf. Während die Strahlung das Objekt durchdringt, verursachen interne Strukturen des Objekts räumliche Abweichungen bei der Strahlung, welche am Detektor empfangen wird. Der Detektor sendet dann empfangene Daten aus, und das System übersetzt die Strahlungsabweichungen in ein Bild, das verwendet werden kann, um die inneren Strukturen des Objekts einzuschätzen. Eine auf diesem Gebiet fachkundige Person wird sich darüber im Klaren sein, dass das Objekt sowohl ein Patient bei einer medizinischen Bildgebungsprozedur als auch ein unbelebtes Objekt wie beispielsweise ein Paket in einem Computertomographie(CT)-Gepäckscanner sein kann, wobei es aber nicht auf diese Möglichkeiten beschränkt ist.
  • Röntgenröhren weisen eine Rotationsanodenstruktur zum Zwecke der Verteilung der Wärme auf, die an einem Brennpunkt generiert wird. Die Anode wird typischerweise von einem Induktionsmonitor gedreht, der mit einem zylindrischen Rotor, welcher in die freitragende Achse eingebaut ist, welche ein scheibenförmiges Anoden Targetbereich trägt, sowie einer Eisenstatorstruktur mit Kupferwindungen ausgestattet ist, die einen verlängerten Hals der Röntgenröhre umgeben. Der Rotor der rotierenden Anodenanordnung wird vom Stator angetrieben. Eine Röntgenröhrenkathode liefert einen fokussierten Elektronenstrahl, der über eine Vakuumlücke zwischen Kathode und Anode hinweg beschleunigt wird und beim Auftreffen auf die Anode Röntgenstrahlen erzeugt. Wegen der hohen Temperaturen, die beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf dem Targetbereich generiert werden, ist es notwendig, die Anodenanordnung mit einer hohen Rotationsgeschwindigkeit zu drehen.
  • Bei Röntgenröhren der neueren Generationen besteht ein erhöhter Bedarf an der Lieferung von Strom mit hohen Spitzenwerten. Allerdings resultiert Strom mit hohen Spitzenwerten in hohen Temperaturspitzenwerten, die in der Targetbereichsanordnung auftreten, insbesondere in der „Targetbereichsspur" oder dem Auftreffpunkt auf dem Targetbereich. Daher treten bei Stromstärken mit erhöhten Spitzenwerten im Targetbereich Probleme mit der Lebensdauer und der Verlässlichkeit auf. Solchen Effekten kann man bis zu einem gewissen Grad mit einer schnelleren Drehung des Targetbereichs entgegenwirken. Allerdings hat solch ein Vorgehen Auswirkungen auf die Verlässlichkeit und Leistung anderer Komponenten innerhalb der Röntgenröhre. Folglich wird ein stärkerer Schwerpunkt auf die Auffindung von materialbezogenen Lösungen zur Verbesserung der Leistung und der Erhöhung der Verlässlichkeit der Targetbereichsstrukturen innerhalb der Röntgenröhre gesetzt.
  • Daher wäre es wünschenswert, ein Verfahren und ein Gerät zur Verbesserung der thermischen Leistung und Verlässlichkeit eines Röntgenröhrentargetbereichs zur Verfügung zu haben, das eine verbesserte Targetbereichsspur aufweist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren und Gerät zur Lötung einer Targetbereichspur an ein Targetbereichsubstrat in einer Röntgenröhre.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Targetbereich zur Generierung von Röntgenstrahlen ein Targetbereichsubstrat, das aus mindestens einer Schicht eines Targetbereichmaterials besteht, eine Spur, die aus mindestens einer Schicht eines Spurmaterials besteht, eine Spur, die so konfiguriert ist, dass sie aus Elektronen mit hoher Energie, die auf ihr auftreffen, Röntgenstrahlen generiert, und eine Lötverbindung auf, die das Targetbereichsubstrat mit der Spur verbindet.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Röntgenstrahl-Targetbereichsanordnung die Bildung eines Substrats, das mindestens eine Schicht aus Substratmaterial aufweist, und die Positionierung einer Spur in der Nähe des Substrats, wobei die Spur mindestens eine Schicht aus Spurmaterial aufweist. Das Verfahren umfasst ferner die Positionierung eines Anfangsverbindungsmaterials zwischen das Substrat und die Spur sowie die Erhöhung der Temperatur des Substrats, der Spur und des Anfangsverbindungsmaterials, um das Anfangsverbindungsmaterial in mindestens einem aus Substrat und Spur zu verteilen, um zwischen diesen eine endgültige Verbindung zu bilden.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bildgebungssystem, das mit einem Röntgendetektor und einer Röntgenemissionsquelle ausgestattet ist. Die Röntgenemissionsquelle umfasst eine Anode und eine Kathode. Die Anode umfasst ein Targetbereichbasismaterial, ein Spurmaterial und eine Lötverbindung, die zwischen dem Targetbereichbasismaterial und dem Spurmaterial positioniert ist.
  • Verschiedene andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und der Zeichnungen verdeutlicht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Zeichnungen illustrieren eine bevorzugte Ausführungsform, die zurzeit zur Ausführung der Erfindung in Betracht gezogen wird.
  • Für die Zeichnungen gilt:
  • 1 ist eine Bildansicht eines CT-Bildgebungssystems, das vom Einbau einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung profitieren könnte.
  • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm des Systems, das in 1 illustriert wird.
  • 3 ist eine Querschnittansicht einer Röntgenröhre, die im Zusammenhang mit dem in 1 illustrierten System gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
  • 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Anode der Röntgenröhre gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 ist eine Bildansicht eines CT-Systems zur Verwendung mit einem nicht-invasiven Paketinspektionssystem.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die Betriebsumgebung der vorliegenden Erfindung wird im Zusammenhang mit der Verwendung einer Röntgenröhre beschrieben, wie sie in einem Computertomographie(CT)-System verwendet wird, wie beispielsweise einem 64-Schicht-CT-System. Die vorliegende Erfindung wird im Zusammenhang mit einem medizinischen CT-Bildgebungsscanner der „dritten Generation" beschrieben, wobei sie aber ebenso im Zusammenhang mit anderen CT-Systemen wie beispielsweise Gepäckscannern verwendet werden kann. Allerdings werden sich auf diesem Gebiet fachkundige Personen darüber im Klaren sein, dass die vorliegende Erfindung ebenso für die Benutzung innerhalb anderer Systeme verwendet werden kann, in denen die Verwendung einer Röntgenröhre erforderlich ist. Solche Verwendungen umfassen auch, jedoch nicht ausschließlich, Röntgenbildgebungssysteme (für den medizinischen und nichtmedizinischen Gebrauch), Mammographie-Bildgebungssysteme und RAD-Systeme.
  • Außerdem wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Verwendung in einer Röntgenröhre beschrieben. Allerdings wird eine auf diesem Gebiet fachkundige Person sich darüber im Klaren sein, dass die vorliegende Erfindung ebenso auch bei anderen Systemen angewendet werden kann, bei denen der Einsatz eines Targetbereichs notwendig ist, der zur Erzeugung von Röntgenstrahlen notwendig ist, wobei die Temperaturen mit hohen Spitzenwerten durch die bei hohen Stromspitzenwerten auftretenden Anforderungen verursacht werden.
  • Was 1 anbelangt, wird ein Computertomographie(CT)-Bildgebungssystem 10 mitsamt einer Gantry 12 gezeigt, welche einen CT-Scanner der „dritten Generation" darstellt. Die Gantry 12 weist eine Röntgenquelle 14 auf, die einen Röntgenstrahl 16 zu einer gegenüber der Gantry 12 liegenden Detektoranordnung oder einem Kollimator 18 hin projiziert. Was nun 2 anbelangt, so besteht die Detektoranordnung 18 aus einer Vielzahl von Detektoren 20 und Datenerfassungssystemen (DES) 32. Die Vielzahl von Detektoren 20 erkennt die projizierten Röntgenstrahlen, die einen medizinischen Patienten 22 durchdringen, und das DES 32 wandelt die Daten zur nachfolgenden Verarbeitung in digitale Signale um. Jeder Detektor 20 erzeugt ein analoges elektrisches Signal, das die Intensität eines auftreffenden Röntgenstrahls und somit den abgeschwächten Strahl darstellt, wenn dieser den Patienten 22 durchdringt. Während einer Abtastung zur Erfassung von Projektionsdaten drehen sich die Gantry 12 und die auf ihr montierten Komponenten um eine Rotationszentrum 24 herum.
  • Die Drehung der Gantry 12 und der Betrieb der Röntgenquelle 14 werden von einem Kontrollmechanismus 26 des CT-Systems gesteuert. Der Kontrollmechanismus 26 umfasst einen Röntgencontroller 28, der Strom- und Bildgebungssignale an die Röntgenquelle 14 liefert, und einen Gantrymotorcontroller 30, der die Rotationsgeschwindigkeit und Position der Gantry 12 steuert. Ein Bildrekonstruierer 34 empfängt die abgetasteten und digitalisierten Röntgendaten vom DES 32 und führt eine Hochgeschwindigkeits-Bildrekonstruktion durch. Das rekonstruierte Bild wird als Eingang in einen Computer 36 eingespeist, der das Bild in einer Massenspeichervorrichtung 38 speichert.
  • Über Konsole 40, welche eine Form von Bedienerschnittstelle wie beispielsweise eine Tastatur, Maus, einen stimmaktivierbaren Regler oder ein anderes geeignetes Eingabegerät aufweist, empfängt Computer 36 auch Befehle und Abtastparameter von einem Bediener. Ein dazugehöriges Display 42 ermöglicht es dem Bediener, das rekonstruierte Bild und andere Daten vom Computer 36 einzusehen. Die vom Bediener eingegebenen Befehle und Parameter werden vom Computer 36 verwendet, um Steuersignale und Information an das DES 32, den Röntgencontroller 28 und den Gantrymotorcontroller 30 zu liefern. Zusätzlich bedient der Computer 36 einen Tischmotorregler 44, durch den ein motorisierter Tisch 46 gesteuert wird, so dass er den Patienten 22 innerhalb der Gantry 12 in Position bringt. Insbesondere bewegt der Tisch 46 Patienten 22 vollständig oder teilweise durch die Gantryöffnung 48 aus 1.
  • 3 illustriert eine Querschnittansicht einer Röntgenröhre 14, welche vom Einbau einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung profitieren könnte. Die Röntgenröhre 14 umfasst ein Gehäuse 50, in dem ein Strahlungsemissionsdurchgang 52 geformt ist. Das Gehäuse 50 um schließt ein Vakuum 54 und enthält eine Anode 56, eine Halterungsanordnung 58, eine Kathode 60 und einen Rotor 62. Röntgenstrahlen 16 werden erzeugt, wenn Hochgeschwindigkeitselektronen plötzlich verlangsamt werden, wenn sie von der Kathode 60 zu der Anode 56 geleitet werden, was durch eine Potentialdifferenz zwischen diesen geschieht, die im Falle von CT-Anwendungen beispielsweise 60000 Volt oder mehr betragen kann. Die Elektronen treffen auf eine Materialschicht 86 am Brennpunkt 61 auf, aus dem Röntgenstrahlen 16 emittiert werden. Der Auftreffpunkt wird in der Industrie typischerweise als Spur bezeichnet, die einen kreisförmigen Bereich auf der Oberfläche der Materialschicht 86 bildet und nach dem Betrieb der Röntgenröhre 14 auf der Targetbereichsoberfläche deutlich sichtbar ist. Die Röntgenstrahlen 16 werden durch den Strahlenemissionsdurchgang 52 zu einer Detektoranordnung, wie der Detektoranordnung 18 aus 2, hin emittiert. Um eine Überhitzung der Anode 56 durch die Elektronen zu verhindern, wird die Anode 56 bei einer hohen Geschwindigkeitsfrequenz um die Zentrallinie 64 gedreht, beispielsweise bei 90–250 Hz.
  • Die Halterungsanordnung 58 umfasst eine Zentralwelle 66, die an einem ersten Endabschnitt 68 mit dem Rotor und an einem zweiten Endabschnitt 70 mit der Anode 56 verbunden ist. Ein vorderer Innenlaufring 72 und ein hinterer Innenlaufring 74 stehen jeweils eine Anzahl von vorderen Kugeln 76 bzw. hinteren Kugeln 78 in Berührung, die rollen können. Die Halterungsanordnung 58 umfasst auch einen vorderen Außenlaufring 80 und einen hinteren Außenlaufring 82, die so konfiguriert sind, dass sie jeweils mit den vorderen rollenden Kugeln 76 bzw. den hinteren rollenden Kugeln 78 in Berührung stehen und diese positionieren. Die Halterungsanordnung 58 umfasst ein Fortsatz 83, der von der Röntgenröhre 14 gestützt wird. Ein Stator (nicht gezeigt) ist bezüglich des Rotors 62 radial außen positioniert und treibt diesen an, wobei dieser die Anode 56 drehend antreibt.
  • Was 3 und 4 anbelangt, umfasst die Anode 56 ein Targetbereichssubstrat 84, mit dem eine Materialschicht 86 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verbunden ist. Die Materialschicht 86 besteht typischerweise aus Wolfram oder einer Wolframlegierung, und das Targetbereichssubstrat 84 besteht typischerweise aus Molybdän oder einer Molybdänlegierung. Außerdem können eine oder beide Legierungen in einer Ausführungsform dieser Erfindung als Knetlegierung vorliegen. Eine Lötverbindung 88 verbindet die Materialschicht 86 mit dem Targetbereichssubstrat 84. Die Lötverbindung 88 wird unter Verwendung einer Anfangslötung oder eines Verbindungsmaterials 85 wie Lötfolie, Lötpaste oder Lötbeschichtung gebildet. Das Anfangslötmaterial 85 umfasst in einer Ausführungsform Zirkonium, Titan, Vanadium, Platin o. Ä.
  • Das Anfangslötmaterial 85 wird zwischen dem Targetbereichssubstrat 84 und der Materialschicht 86 positioniert, indem es entweder separat zwischen diesen positioniert wird oder indem es vor der Erhöhung seiner Temperatur im Zuge des Lötprozesses an einem oder beiden aus Targetbereichssubstrat 84 und Materialschicht 86 befestigt wird. In einer Ausführungsform wird das Spursubstrat 84 gemäß einem gewünschten Spurwinkel abgeschrägt. Die Lötverbindung 88 wird in einer Ausführungsform in der Anode 56 gebildet, indem das Anfangslötmaterial 85 zwischen dem Spursubstrat 84 und der Materialschicht 86 platziert wird. Sobald das Anfangslötmaterial 85 positioniert wurde, wird die Materialschicht 86 zusammengedrückt oder anderweitig gegen das Targetbereichsubstrat 84 gepresst, beispielsweise bei 15 KSI, 30 KSI oder höher. Während sich die Anode 56, die das Targetbereichssubstrat 84, das Anfangslötmaterial 85 und die Materialschicht 86 umfasst, unter Druck befindet, wird ihre Temperatur bis auf bzw. über die Lötverteilungstemperatur des Anfangslötmaterials 85 erhöht, wobei diese Temperatur jedoch unterhalb einer Schmelztemperatur des Anfangslötmaterials 85 bleibt. Auf diese Weise ermöglichen es sowohl der Druck als auch die Wärme, dass sich das Anfangslötmaterial 85 zwischen Targetbereichsubstrat 84 und Materialschicht 86 verteilt und eine Verbindung zwischen ihnen schafft. Folglich wird die endgültige Lötverbindung 88 gebildet, ohne dass die Temperatur bis über die Schmelztemperatur des Anfangslötmaterials 85 erhöht wird. Beispielsweise kann die Temperatur der Anode 56 auf 1500°C erhöht und während der Erzeugung der Lötverbindung 88 bei dieser Temperatur beibehalten werden. Dadurch verteilt sich das Anfangslötmaterial 85 (z. B. in einer Ausführungsform Titan mit der Schmelztemperatur von beispielsweise 1670°C) zwischen Targetbereichsubstrat 84 und Materialschicht 86, so dass die Lötverbindung 88 gebildet wird. Die Lötverbindung 88, die derartig geformt wird, weist eine Schmelztemperatur auf, die viel höher ist als die Schmelztemperatur des Anfangslötmaterials 85. Während der Bildung der Verbindung tritt Material des Targetbereichsubstrats 84 und Material der Materialschicht 86 in einen breiten Bereich des Anfangslötmaterials 85 ein, und die Konzentration des Anfangslötmaterials 85 nimmt ab, während sich die Verbindung ausbildet und während sich das Anfangslötmaterial 85 mit dem Targetbereichsubstrat 84 und der Materialschicht 86 vermengt.
  • Was weiterhin 3 und 4 anbelangt, kann die Lötverbindung 88 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet werden, indem die Anode 56, welche das Targetbereichssubstrat 84, das Anfangslötmaterial 85 und die Materialschicht 86 umfasst, bis über die Schmelztemperatur des Anfangslötmaterials 85 erhöht wird. Beispielsweise kann für ein Anfangslötmaterial 85, das eine Schmelztemperatur von 1670°C hat, die Anode 56 über diese hinaus angehoben und während der Bildung der Lötverbindung 88 bei einer solchen Temperatur beibehalten werden. Ein Vorteil des Anhebens der Anode 56 bis über die Schmelztemperatur besteht darin, dass eventuell kein hoher Druck notwendig ist, um die Verbindung und die Lötverbindung 88 herzustellen.
  • Wie in 3 gezeigt, kann ein Wärmespeichermedium 90 wie beispielsweise Graphit verwendet werden, um Hitze, die in der Nähe der Targetbereichspur 63 aufgebaut wurde, abzusenken und/oder zu verteilen. In einer Ausführungsform wird das Wärmespeichermedium 90 gleichzeitig mit der Herstellung der Lötverbindung 88 an die Anode 56 gelötet. Das bedeutet, dass die Anordnung der Anode 56 die Lötung der Materialschicht 86 an das Targetbereichsubstrat 84 umfassen kann, während gleichzeitig eine Lötverbindung 91 zwischen dem Wärmespeichermedium 90 und dem Targetbereichsubstrat 84 gebildet wird. Das Wärmespeichermedium 90 kann auf die oben beschriebene Weise an die Anode 56 angelötet werden. Das heißt, dass die Lötverbindung 91 gebildet werden kann, indem ein Lötmaterial verwendet wird, aus dem auch die Lötverbindung 91 besteht, indem die Temperatur der Anordnung bis unterhalb der Schmelztemperatur des darin enthaltenen Anfangslötmaterials erhöht wird. Alternativ kann die Lötverbindung 91 hergestellt werden, indem ein Lötmaterial verwendet wird, das eine Schmelztemperatur hat, die unter derjenigen liegt, bis auf welche die Temperatur der Anordnung erhöht wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann das Wärmespeichermedium 90 unabhängig von der Herstellung der Lötverbindung 88 mit dem Targetbereichsubstrat 84 verbunden werden. Auf diese Weise kann die Lötverbindung 91 mittels eines Lötprozesses, wie er oben beschrieben wird, geformt werden, oder das Wärmespeichermedium 90 kann mittels eines anderen bekannten Prozesses mit dem Targetbereichsubstrat 84 verbunden werden.
  • Folglich kann die Bildung einer Lötverbindung 88, für die in einer Ausführungsform Titan verwendet wird, das eine Anfangsschmelztemperatur von 1670°C hat, zum Zwecke der Bildung einer Lötverbindung 88 zwischen dem Targetbereichsubstrat 84, wie beispielsweise Wolfram, und der Materialschicht 86, für die beispielsweise ein Material wie Molybdän verwendet wird, in einer Schmelztemperatur der Lötverbindung 88 von 2000°C resultieren. Sobald Wolfram und Molybdän vollständig in einen breiten Band des Titans verteilt sind, kann eine Lötverbindung 88 gebildet werden, welche Schmelzeigenschaften aufweist, die denen des Anfangslötmaterials 85 überlegen sind.
  • 5 ist eine Bildansicht eines CT-Systems zur Benutzung bei einem nicht-invasiven Paketinspektionssystem. Das Paket/Gepäck-Inspektionssystem 100 umfasst eine drehbare Gantry 102, welche eine Öffnung 104 aufweist, durch welche Pakete oder Gepäckstücke geschleust werden können. Die drehbare Gantry 102 enthält eine elektromagnetische Hochfrequenz-Energiequelle 106 sowie eine Detektor anordnung 108, welche Szintillatoranordnungen aufweist, die aus Szintillatorzellen bestehen. Es ist auch ein Förderbandsystem 110 vorhanden, das ein Förderband 112 umfasst, das von Struktur 114 getragen wird, so dass es automatisch und kontinuierlich Pakete und Gepäckstücke 116 durch die Öffnung befördert, damit diese durchleuchtet werden können. Objekte 116 werden vom Förderband 112 durch die Öffnung 104 eingeschleust, dann werden Bildgebungsdaten erfasst, und das Förderband 112 entfernt die Pakete 116 auf eine kontrollierte und kontinuierliche Weise aus der Öffnung 104. Folglich können Postinspektoren, Gepäckabfertiger und andere Mitglieder des Sicherheitspersonals den Inhalt der Pakete 116 auf Explosivstoffe, Messer, Waffen, Schmuggelware etc. auf nicht-invasive Weise durchsuchen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Targetbereich zur Generierung von Röntgenstrahlen ein Targetbereichssubstrat, das aus mindestens einer Schicht eines Targetbereichmaterials besteht, eine Spur, die aus mindestens einer Schicht eines Spurmaterials besteht, wobei die Spur so konfiguriert ist, dass sie aus Elektronen mit hoher Energie, die auf ihr auftreffen, Röntgenstrahlen generiert, und eine Lötverbindung, durch welche das Targetbereichssubstrat mit der Spur verbunden wird.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer Röntgenstrahlen-Targetbereichanordnung die Bildung eines Substrats, das mindestens eine Schicht aus Substratmaterial aufweist, und die Positionierung einer Spur neben dem Substrat, wobei die Spur mindestens eine Schicht aus Spurmaterial aufweist. Das Verfahren umfasst ferner die Positionie rung eines Anfangslötmaterials zwischen dem Substrat und der Spur, und die Erhöhung der Temperatur des Substrats, der Spur und des Anfangslötmaterials, um das Anfangslötmaterial in mindestens einem aus Substrat und Spur zu verteilen, so dass zwischen ihnen eine endgültige Verbindung entsteht.
  • Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bildgebungssystem, das mit einem Röntgendetektor und einer Röntgenemissionsquelle ausgestattet ist. Die Röntgenemissionsquelle umfasst eine Anode und eine Kathode. Die Anode umfasst ein Targetbereichbasismaterial, ein Spurmaterial und eine Lötverbindung, die zwischen dem Targetbereichbasismaterial und dem Spurmaterial positioniert ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden, und es sei darauf hingewiesen, dass neben den explizit genannten auch andere Äquivalente, Alternativen und Modifikationen möglich und innerhalb des Schutzumfangs der angehängten Patentansprüche vorgesehen sind.
  • Ein Targetbereich zur Generierung von Röntgenstrahlen umfasst ein Targetbereichssubstrat 84, das aus mindestens einer Schicht eines Targetbereichmaterials besteht, eine Spur, die aus mindestens einer Schicht eines Spurmaterials 86 besteht, wobei die Spur so konfiguriert ist, dass sie aus Elektronen mit hoher Energie, welche auf ihr auftreffen, Röntgenstrahlen generiert, und eine Lötverbindung 88, mittels welcher das Targetbereichssubstrat 84 mit der Spur verbunden wird.
  • 10
    Computertomographie(CT)-Bildgebungssystem
    12
    Gantry
    14
    Röntgenquelle
    16
    Röntgenstrahl
    18
    Detektoranordnung oder Kollimator
    20
    Vielzahl von Detektoren
    22
    medizinischer Patient
    24
    Rotationszentrum
    26
    Kontrollmechanismus
    28
    Röntgencontroller
    30
    Gantrymotorcontroller
    32
    Datenerfassungssystem (DES)
    34
    Bildrekonstruierer
    36
    Computer
    38
    Massenspeichervorrichtung
    40
    Bediener über Konsole
    42
    dazugehöriges Display
    44
    Tischmotorregler
    46
    motorisierter Tisch
    48
    Gantryöffnung
    50
    Gehäuse
    52
    Strahlungsemissionsdurchgang
    54
    Vakuum
    56
    Anode
    58
    Halterungsanordnung
    60
    Kathode
    61
    Brennpunkt
    62
    Rotor
    63
    Targetbereichsspur
    64
    Zentrallinie
    66
    Zentralwelle
    68
    erster Endabschnitt
    70
    zweiter Endabschnitt
    72
    vorderer Innenlaufring
    74
    hinterer Innenlaufring
    76
    vordere Kugeln
    78
    hintere Kugeln
    80
    vorderer Außenlaufring
    82
    hinterer Ausßenlaufring
    83
    Stamm
    84
    Targetbereichssubstrat
    85
    Anfangslötung oder Verbindungsmaterial
    86
    Materialschicht
    88
    Lötverbindung
    90
    Wärmespeichermedium
    91
    Lötverbindung
    100
    Paket/Gepäck-Inspektionssystem
    102
    drehbare Gantry
    104
    drehbare Gantry 102 mit einer Öffnung
    106
    elektromagnetische Hochfrequenz-Energiequelle
    108
    Detektoranordnung
    110
    Förderbandsystem
    112
    Förderband
    114
    Förderband 122, der von Struktur getragen wird
    116
    Pakete und Gepäckstücke

Claims (10)

  1. Targetbereich zur Generierung von Röntgenstrahlen, umfassend: ein Targetbereichsubstrat (84), das mindestens eine aus einem Targetbereichmaterial bestehende Schicht umfasst; eine Spur, die mindestens eine aus einem Spurmaterial (86) bestehende Schicht umfasst, wobei die Spur so konfiguriert ist, dass sie aus Elektronen mit hoher Energie, die auf ihr auftreffen; Röntgenstrahlen generiert, und eine Lötverbindung (88), die ein Targetbereichssubstrat (84) mit der Spur (86) verbindet.
  2. Targetbereich gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötverbindung (88) ein Anfangslötmaterial umfasst, wobei in der Lötverbindung (88) mindestens eines aus Targetbereichmaterial und Spurmaterial (86) verteilt wird.
  3. Targetbereich gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfangslötmaterial eine Lötfolie oder Lötpaste oder Lötbeschichtung umfasst, die auf einem aus Targetbereichsubstrat (84) und Spur (86) platziert sind.
  4. Targetbereich gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Anfangslötmaterial aus Zirkonium und/oder Titan und/oder Vanadium und/oder Platin besteht.
  5. Targetbereich gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rück-Schmelztemperatur der Lötverbindung (88) größer ist als die Schmelztemperatur des Anfangslötmaterials.
  6. Targetbereich gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rück-Schmelztemperatur der Lötverbindung ungefähr 2000°C beträgt.
  7. Targetbereich gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Targetbereichmaterial um Molybdän oder eine Molybdänlegierung handelt, und dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung aus Molybdän eine Knetlegierung ist.
  8. Targetbereich gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spurmaterial (86) aus Wolfram oder einer Wolframlegierung besteht.
  9. Targetbereich gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wolfram-Legierung eine Knetlegierung ist.
  10. Targetbereich gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spurmaterial (86) mindestens auf einer abgeschrägten Fläche des Targetbereichsubstrats (84) positioniert ist.
DE102008019714A 2007-04-20 2008-04-18 Gelötete Röntgenröhren-Targetemissionsschicht Withdrawn DE102008019714A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/737,932 US8116432B2 (en) 2007-04-20 2007-04-20 X-ray tube target brazed emission layer
US11/737,932 2007-04-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102008019714A1 true DE102008019714A1 (de) 2008-10-23

Family

ID=39768178

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008019714A Withdrawn DE102008019714A1 (de) 2007-04-20 2008-04-18 Gelötete Röntgenröhren-Targetemissionsschicht

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8116432B2 (de)
CN (2) CN101290858A (de)
AT (1) AT505196A3 (de)
DE (1) DE102008019714A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080101541A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-01 General Electric Company, A New York Corporation X-ray system, x-ray apparatus, x-ray target, and methods for manufacturing same
US8116432B2 (en) * 2007-04-20 2012-02-14 General Electric Company X-ray tube target brazed emission layer
US8923485B2 (en) * 2009-06-29 2014-12-30 Koninklijke Philips N.V. Anode disk element comprising a heat dissipating element
CN102194632A (zh) * 2010-03-03 2011-09-21 通用电气公司 用于液态金属轴承的界面及其制造方法
US8509386B2 (en) * 2010-06-15 2013-08-13 Varian Medical Systems, Inc. X-ray target and method of making same
US8744047B2 (en) 2010-10-29 2014-06-03 General Electric Company X-ray tube thermal transfer method and system
US8503615B2 (en) 2010-10-29 2013-08-06 General Electric Company Active thermal control of X-ray tubes
US8848875B2 (en) 2010-10-29 2014-09-30 General Electric Company Enhanced barrier for liquid metal bearings
US20140177794A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University System and method for focal spot deflection
TWI629474B (zh) * 2014-05-23 2018-07-11 財團法人工業技術研究院 X光光源以及x光成像的方法
CN107081517B (zh) * 2017-06-28 2019-11-29 合肥工业大学 一种TZM和WRe异种合金的低温连接方法
CN107175398A (zh) * 2017-06-28 2017-09-19 合肥工业大学 一种钼合金与钨合金的sps扩散焊接方法
CN107486619A (zh) * 2017-08-30 2017-12-19 合肥工业大学 一种TZM与WRe异种难熔合金的SPS扩散焊接方法
CN109449070A (zh) * 2018-11-30 2019-03-08 杭州凯龙医疗器械有限公司 一种x射线管及其阳极组件、阳极组件的生产方法
CN110335697B (zh) * 2019-07-11 2020-09-29 四川大学 一种高丰度98Tc的制备方法
US10978268B1 (en) * 2019-10-31 2021-04-13 GE Precision Healthcare LLC Methods and systems for an X-ray tube assembly

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2387903A (en) * 1944-03-14 1945-10-30 Mallory & Co Inc P R Contacting element
DE947998C (de) 1954-12-08 1956-08-23 Mueller C H F Ag Anode fuer Drehanoden-Roentgenroehren
US2933594A (en) * 1957-07-26 1960-04-19 Westinghouse Electric Corp Metals joining apparatus
US3903585A (en) * 1969-11-10 1975-09-09 Valentin Petrovich Kosteruk Method of brazing
DE7112589U (de) 1971-04-01 1972-08-24 Philips Gmbh Elektronenauftreffteil (Target), befestigt auf einem Träger aus Graphit für eine Drehanode einer Röntgenröhre
NL158967B (nl) * 1972-12-07 1978-12-15 Philips Nv Werkwijze voor de vervaardiging van een gelaagde roentgendraaianode, alsmede aldus verkregen gelaagde roentgendraaianode.
US3842305A (en) * 1973-01-03 1974-10-15 Machlett Lab Inc X-ray tube anode target
AT346981B (de) * 1976-03-18 1978-12-11 Plansee Metallwerk Roentgendrehanode und verfahren zu deren herstellung
US4052640A (en) * 1976-06-21 1977-10-04 General Electric Company Anodes for rotary anode x-ray tubes
US4168449A (en) * 1976-10-29 1979-09-18 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Rotary anode for X-ray tube and a method for manufacturing the same
NL7710052A (nl) * 1977-09-14 1979-03-16 Philips Nv Inrichting voor computer-tomografie.
DE2755746A1 (de) 1977-12-14 1979-06-21 Siemens Ag Roentgenroehrenanode und verfahren zu ihrer herstellung
US4597095A (en) * 1984-04-25 1986-06-24 General Electric Company Composite structure for rotating anode of an X-ray tube
US4574388A (en) * 1984-05-24 1986-03-04 General Electric Company Core for molybdenum alloy x-ray anode substrate
US4689810A (en) * 1985-02-15 1987-08-25 General Electric Company Composite rotary anode for X-ray tube and process for preparing the composite
US4645121A (en) * 1985-02-15 1987-02-24 General Electric Company Composite rotary anode for X-ray tube and process for preparing the composite
US4777643A (en) * 1985-02-15 1988-10-11 General Electric Company Composite rotary anode for x-ray tube and process for preparing the composite
FR2592987A1 (fr) 1986-01-10 1987-07-17 Thomson Cgr Anode tournante pour tube a rayons x
FR2593324B1 (fr) * 1986-01-17 1988-03-25 Thomson Cgr Anode tournante avec graphite pour tube radiogene
JPS6321040A (ja) * 1986-07-16 1988-01-28 工業技術院長 超高速x線ctスキヤナ
US4978051A (en) * 1986-12-31 1990-12-18 General Electric Co. X-ray tube target
US4802196A (en) * 1986-12-31 1989-01-31 General Electric Company X-ray tube target
FR2625035B1 (fr) * 1987-12-22 1993-02-12 Thomson Cgr Anode tournante en materiau composite pour tube a rayons x
US4982893A (en) * 1989-08-15 1991-01-08 Allied-Signal Inc. Diffusion bonding of titanium alloys with hydrogen-assisted phase transformation
US5008918A (en) * 1989-11-13 1991-04-16 General Electric Company Bonding materials and process for anode target in an x-ray tube
FR2655192A1 (fr) * 1989-11-28 1991-05-31 Gen Electric Cgr Anode pour tube a rayons x a corps de base composite.
US5159619A (en) * 1991-09-16 1992-10-27 General Electric Company High performance metal x-ray tube target having a reactive barrier layer
US5247563A (en) * 1992-02-25 1993-09-21 General Electric Company High vapor pressure metal for X-ray anode braze joint
US5414748A (en) * 1993-07-19 1995-05-09 General Electric Company X-ray tube anode target
US5498187A (en) * 1994-10-06 1996-03-12 General Electric Company Method of making an improved target/stem assembly - rotor body assembly connection for x-ray tubes
JP2948163B2 (ja) * 1996-02-29 1999-09-13 株式会社東芝 X線装置
DE10059849A1 (de) * 1999-11-30 2001-05-31 Raico Bautechnik Gmbh Vorrichtung an Isolierglasscheiben
DE20004863U1 (de) * 2000-03-16 2000-05-31 Heigl Fensterbau Gmbh Hohlprofilkörper für Fenster
US6400800B1 (en) * 2000-12-29 2002-06-04 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Two-step brazed x-ray target assembly
US6612478B2 (en) * 2001-05-14 2003-09-02 Varian Medical Systems, Inc. Method for manufacturing x-ray tubes
EP1329583B1 (de) * 2002-01-15 2006-08-02 Hubert Fosodeder Aussenverkleidung mit integrierter Wärmedämmung
DE102005032115A1 (de) * 2005-07-07 2007-01-11 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren zum Fügen von Werkstücken und mikrostrukturiertes Bauteil
US7615161B2 (en) * 2005-08-19 2009-11-10 General Electric Company Simplified way to manufacture a low cost cast type collimator assembly
EP1945397B1 (de) * 2005-11-10 2016-03-02 Lucas-Milhaupt, Inc. Ein flussmaterial enthaltendes lötmaterial mit einer durchgehenden länge einer elastomerlage
US20080101541A1 (en) 2006-11-01 2008-05-01 General Electric Company, A New York Corporation X-ray system, x-ray apparatus, x-ray target, and methods for manufacturing same
US8116432B2 (en) * 2007-04-20 2012-02-14 General Electric Company X-ray tube target brazed emission layer

Also Published As

Publication number Publication date
CN101290858A (zh) 2008-10-22
US8654928B2 (en) 2014-02-18
AT505196A3 (de) 2011-10-15
US20080260102A1 (en) 2008-10-23
AT505196A2 (de) 2008-11-15
US8116432B2 (en) 2012-02-14
CN103258696A (zh) 2013-08-21
US20120114105A1 (en) 2012-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102008019714A1 (de) Gelötete Röntgenröhren-Targetemissionsschicht
DE2902308C2 (de) Röntgenröhre
DE102010060484A1 (de) System und Verfahren zum Fokussieren und Regeln/Steuern eines Strahls in einer indirekt geheizten Kathode
DE10317612A1 (de) Röntgenstrahlquelle und -verfahren mit einer Katode mit gekrümmter Emissionsoberfläche
DE10164315A1 (de) Radiographie Einrichtung mit Flachpanel-Röntgenquelle
DE102014202330B3 (de) Single Source DualEnergy mit zwei Filtern zur Röntgenspektrumsdifferenzierung bei Strahlerblenden mit Schlitzplatte
DE102010061584A1 (de) Röntgenstrahlkathode und Verfahren zum Herstellen derselben
DE102008034584A1 (de) Röntgen-Computertomograph
AT413161B (de) Verfahren zum verbinden eines molybdänlegierungssubstrates mit einer graphitscheibe zu einer drehanoden-röntgenröhrentargetanordnung
EP3685420B1 (de) Mbfex-röhre
DE102005037807A1 (de) Ausleger- und Spreiz-Röntgenröhrenkonfigurationen für eine rotierende Anode mit Vakuumübergangskammern
EP3537978B1 (de) Computertomograph
DE102009025841B4 (de) Vorrichtung für einen kompakten Hochspannungsisolator für eine Röntgen- und Vakuumröhre und Verfahren zur Montage derselben
DE102013101904A1 (de) Dem Benetzen entgegenwirkender Überzug für Flüssigmetalllager und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008019485A1 (de) Stationäre Kathode in einer Röntgenröhre mit drehendem Rahmen
DE102013101231A1 (de) Schwingungsreibverschleiß für eine Rotorbefestigungsverbindung und Verfahren für ihre Herstellung
DE102005060242B4 (de) Verfahren und Aufbau zur Milderung der elektrischen Beanspruchung an Hochspannungsisolatoren in Röntgenröhren
DE102009043892A1 (de) Einrichtung für einen mit Oberflächenbeschichtung ausgerüsteten Röntgenröhrenisolator und Verfahren zum Zusammenbau desselben
DE10135873A1 (de) Verfahren und Vorrichtung für submillimeter-CT-Schnitte mit vergrößertem erfassten Gebiet
US20090080615A1 (en) Method and apparatus for increasing heat radiation from an x-ray tube target shaft
EP3742469A1 (de) Röntgenanode, röntgenstrahler und verfahren zur herstellung einer röntgenanode
DE102008002840A1 (de) Käfig für Röntgenröhrenlager
DE102013111262A1 (de) Vorrichtung zum Ausgleich einer Wärmeausdehnung im Ultrahochvakuum und Verfahren zum Aufbau derselben
DE19650061A1 (de) Kohlenstoff-Kohlenstoff-Verbundstruktur für eine umlaufende Röntgenanode
DE102010022595B4 (de) Röntgenröhre mit Rückstreuelektronenfänger

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20150305

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee