DE102014017505A1 - Radiation generating device - Google Patents
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Abstract
Eine Strahlungserzeugungsvorrichtung weist eine Target-Basis, ein Target, eine Halteanordnung und eine Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung auf. Das Target ist auf der Target-Basis angeordnet. Die Halteanordnung hält die Target-Basis. Die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung ist geeignet, um einen Elektronenstrahl zu erzeugen, wobei der Elektronenstrahl zum Target emittiert wird, um eine Strahlung zu erzeugen. Das Target, die Halteanordnung und die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung sind auf der gleichen Seite der Target-Basis angeordnet.A radiation generating device has a target base, a target, a holding device, and an electron gun. The target is located on the target base. The holding arrangement holds the target base. The electron gun is adapted to generate an electron beam, wherein the electron beam is emitted to the target to generate radiation. The target, the holder assembly and the electron gun are disposed on the same side of the target base.
Description
HINTERGRUNDBACKGROUND
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung bezieht sich auf eine Strahlungserzeugungsvorrichtung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Strahlungserzeugungsvorrichtung, die einen Elektronenstrahl zur Bestrahlung eines Ziels bzw. Targets zur Erzeugung von Strahlung erzeugen kann.The invention relates to a radiation generating device. More particularly, the invention relates to a radiation generating device capable of generating an electron beam for irradiating a target for generating radiation.
Verwandte TechnikRelated Technology
Eine Röntgenstrahlröhre ist eine Abbildungsvorrichtung, die Röntgenstrahlen erzeugen kann, welche in Bereichen, wie industriellen Tests, medizinischer Diagnose oder medizinischer Behandlung, angewendet werden können. Im Allgemeinen weist die Röntgenstrahlröhre eine Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung und ein Ziel bzw. Target auf, wobei die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung aus einer Hochspannungsleistungsversorgung und einem Wolframfilament bestehen kann. Wenn die Hochspannungsleistungsversorgung genügend Strom an das Wolframfilament liefert, erzeugt das Wolframfilament einen Elektronenstrahl und der Elektronenstrahl wird zum Ziel bzw. Target emittiert, um den Röntgenstrahl zu erzeugen.An x-ray tube is an imaging device that can generate x-rays that can be used in areas such as industrial testing, medical diagnosis or medical treatment. In general, the X-ray tube has an electron gun and a target, and the gun may consist of a high voltage power supply and a tungsten filament. When the high voltage power supply supplies sufficient current to the tungsten filament, the tungsten filament generates an electron beam and the electron beam is emitted to the target to produce the x-ray beam.
Bei dem zuvor erwähnten Betriebsvorgang wird der größte Teil der Energie des Elektronenstrahls, der zum Target emittiert wird, in Wärme umgewandelt, um die Temperatur des Targets zu erhöhen. Auf diese Weise können bei einem Hochleistungsbetrieb die hochenergetischen Elektronenstrahlen, die kontinuierlich das Röntgenstrahl-Target treffen, eine Überhitzung und Abnutzung des Röntgenstrahl-Targets bewirken, was eine Einsatzlebensdauer des Röntgenstrahl-Targets verringert. Darüber hinaus sind in einigen Konstruktionen von Röntgenstrahlröhren, außer dass die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung und das Target vorgesehen sind, ebenfalls Komponenten, wie ein Kühlsystem vorgesehen, welches zum Kühlen des Targets verwendet wird, so dass die Röntgenstrahlröhre ein größeres Volumen hat und nicht mit den Anforderungen eines Anwenders übereinstimmt.In the aforementioned operation, most of the energy of the electron beam emitted to the target is converted into heat to raise the temperature of the target. In this way, in a high power operation, the high energy electron beams continuously striking the X-ray target may cause overheating and wear of the X-ray target, which reduces service life of the X-ray target. Moreover, in some constructions of X-ray tubes, except that the electron gun and the target are provided, there are also provided components such as a cooling system used for cooling the target, so that the X-ray tube has a larger volume and not the needs of a user matches.
ZusammenfassungSummary
Die Erfindung ist auf eine Strahlungserzeugungsvorrichtung gerichtet, die ein kleineres Volumen hat, wobei eine Überhitzung ihres Targets vermieden wird.The invention is directed to a radiation generating device having a smaller volume, wherein overheating of its target is avoided.
Die Erfindung sieht eine Strahlungserzeugungsvorrichtung vor, welche eine Target-Basis, ein Target bzw. Ziel, eine Halteanordnung und eine Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung aufweist. Das Target ist auf der Target-Basis angeordnet. Die Halteanordnung hält die Target-Basis. Die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung ist geeignet, um einen Elektronenstrahl zu erzeugen, wobei der Elektronenstrahl zum Target emittiert wird, um eine Strahlung zu erzeugen. Das Target, die Halteanordnung und die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung sind auf der gleichen Seite der Target-Basis angeordnet.The invention provides a radiation generating device having a target base, a target, a holding device, and an electron gun. The target is located on the target base. The holding arrangement holds the target base. The electron gun is adapted to generate an electron beam, wherein the electron beam is emitted to the target to generate radiation. The target, the holder assembly and the electron gun are disposed on the same side of the target base.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Strahlungserzeugungsvorrichtung weiter eine erste Antriebseinheit auf, wobei die Halteanordnung eine Axialrichtung und eine Radialrichtung hat, wobei der Elektronenstrahl zum Target entlang der Axialrichtung emittiert wird, um die Strahlung zu erzeugen, und wobei die erste Antriebseinheit geeignet ist, um die Target-Basis anzutreiben, so dass sie sich entlang der radialen Richtung bewegt.In one embodiment of the invention, the radiation generating device further includes a first drive unit, the holding arrangement having an axial direction and a radial direction, the electron beam being emitted to the target along the axial direction to generate the radiation, and the first drive unit being adapted to to drive the target base to move along the radial direction.
Die Erfindung sieht eine Strahlungserzeugungsvorrichtung vor, welche eine Target-Basis, ein Target bzw. Ziel, eine Halteanordnung, eine Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung und eine erste Antriebseinheit aufweist. Das Target ist auf der Target-Basis angeordnet. Die Halteanordnung hält die Target-Basis und hat eine Axialrichtung und eine Radialrichtung. Die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung ist geeignet, um einen Elektronenstrahl zu erzeugen, wobei der Elektronenstrahl zum Target entlang der Axialrichtung emittiert wird, um eine Strahlung zu erzeugen. Die erste Antriebseinheit ist geeignet, um die Target-Basis so anzutreiben, dass sie sich entlang der Radialrichtung bewegt.The invention provides a radiation generating device having a target base, a target, a support structure, an electron gun, and a first drive unit. The target is located on the target base. The holding assembly holds the target base and has an axial direction and a radial direction. The electron gun is adapted to generate an electron beam, wherein the electron beam is emitted to the target along the axial direction to generate radiation. The first drive unit is adapted to drive the target base to move along the radial direction.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das Target, die Halteanordnung und die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung auf einer gleichen Seite der Target-Basis angeordnet.In one embodiment of the invention, the target, the holder assembly, and the electron gun are disposed on a same side of the target base.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Antriebseinheit an der Halteanordnung angeordnet und ist geeignet, um die Halteanordnung so anzutreiben, dass sie sich entlang der radialen Richtung bewegt.In one embodiment of the invention, the first drive unit is disposed on the support assembly and is adapted to drive the support assembly to move along the radial direction.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Halteanordnung eine zweite Antriebseinheit und ein Drehglied auf. Das Drehglied ist zwischen der zweiten Antriebseinheit und der Target-Basis angeschlossen, und die zweite Antriebseinheit ist geeignet, um das Drehglied und die Target-Basis zur Drehung entlang der axialen Richtung anzutreiben.In one embodiment of the invention, the holding arrangement comprises a second drive unit and a rotary member. The rotary member is connected between the second drive unit and the target base, and the second drive unit is adapted to drive the rotary member and the target base for rotation along the axial direction.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Drehglied eine Drehwelle und ein hohles Gehäuse auf. Die Drehwelle ist zwischen dem hohlen Gehäuse und der zweiten Antriebseinheit angeschlossen, und das hohle Gehäuse ist mit der Target-Basis verbunden, und das Target und die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung sind in dem hohlen Gehäuse angeordnet.In one embodiment of the invention, the rotary member has a rotary shaft and a hollow housing. The rotary shaft is connected between the hollow housing and the second drive unit, and the hollow housing is connected to the target base, and the target and the Electron guns are disposed in the hollow housing.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Strahlungserzeugungsvorrichtung weiter eine Leistungsversorgungseinheit und ein Verbindungselement auf, wobei die Leistungsversorgungseinheit außerhalb des hohlen Gehäuses angeordnet ist, wobei die Drehwelle eine hohle Welle ist, wobei die erste Antriebseinheit in der hohlen Welle angeordnet ist, und wobei das Verbindungselement durch die hohle Welle verläuft, so dass es zwischen der Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung und der Leistungsversorgungseinheit angeschlossen ist.In one embodiment of the invention, the radiation generating device further comprises a power supply unit and a connecting member, wherein the power supply unit is disposed outside the hollow housing, wherein the rotary shaft is a hollow shaft, wherein the first drive unit is disposed in the hollow shaft, and wherein the connecting element the hollow shaft extends so as to be connected between the electron gun and the power supply unit.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Drehglied eine Drehwelle, das Target bzw. Ziel ist ringförmig und umgibt die Drehwelle, und die zweite Antriebseinheit ist geeignet, um die Drehwelle und die Target-Basis zur Drehung entlang der axialen Richtung anzutreiben.In one embodiment of the invention, the rotary member is a rotary shaft, the target is annular and surrounds the rotary shaft, and the second drive unit is adapted to drive the rotary shaft and the target base for rotation along the axial direction.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die erste Antriebseinheit geeignet, um die Target-Basis anzutreiben, so dass sie entlang der radialen Richtung vibriert.In one embodiment of the invention, the first drive unit is adapted to drive the target base to vibrate along the radial direction.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Target bzw. Ziel ein Röntgenstrahl-Target und die Strahlung ist ein Röntgenstrahl.In one embodiment of the invention, the target is an X-ray target and the radiation is an X-ray.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verläuft die Strahlung durch die Target-Basis, um nach außen emittiert zu werden.In one embodiment of the invention, the radiation passes through the target base to be emitted to the outside.
Gemäß den obigen Beschreibungen sind in der Strahlungserzeugungsvorrichtung der Erfindung das Target, die Halteanordnung und die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung alle auf der gleichen Seite der Target-Basis angeordnet, und nicht jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Target-Basis angeordnet, wodurch ein Volumen der Strahlungserzeugungsvorrichtung effektiv verringert wird, so dass die Strahlungserzeugungsvorrichtung weniger Raum einnimmt, um die Anforderungen eines Anwenders zu erfüllen. Wenn darüber hinaus der von der Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung erzeugte Elektronenstrahl zum Target entlang der Axialrichtung der Halteanordnung emittiert wird, kann außerdem dieses Target durch die zweite Antriebseinheit zur Drehung entlang der Axialrichtung angetrieben werden, und das Target kann auch durch die erste Antriebseinheit angetrieben werden, so dass es sich kontinuierlich entlang der Radialrichtung bewegt, um kontinuierlich eine Region des Targets zu verändern, die von dem Elektronenstrahl getroffen wird. Auf diese Weise wird eine Zeitperiode, während der jede Region des Targets nicht von dem Elektronenstrahl getroffen wird, vergrößert, um eine Kühleffizienz davon zu verbessern, um eine Überhitzung des Targets auf Grund des Auftreffens des Elektronenstrahls zu vermeiden und die Betriebslebensdauer des Targets zu verlängern.According to the above descriptions, in the radiation generating device of the invention, the target, the holding device and the electron gun are all disposed on the same side of the target base, not disposed on two opposite sides of the target base, thereby effectively reducing a volume of the radiation generating device so that the radiation generating device occupies less space to meet the needs of a user. Moreover, when the electron beam generated by the electron gun is emitted to the target along the axial direction of the support structure, this target can be driven by the second drive unit to rotate along the axial direction, and the target can also be driven by the first drive unit, so that it moving continuously along the radial direction to continuously change a region of the target hit by the electron beam. In this way, a period of time during which each region of the target is not hit by the electron beam is increased to improve a cooling efficiency thereof so as to avoid overheating of the target due to the electron beam impingement and to extend the service life of the target.
Um die zuvor erwähnten und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung verständlich zu machen, werden verschiedene beispielhafte Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Figuren im Detail unten beschrieben.In order to understand the aforementioned and other features and advantages of the invention, various exemplary embodiments in conjunction with the figures will be described in detail below.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die beigefügen Zeichnungen sind vorgesehen, um ein weiteres Verständnis der Erfindung zu bieten und sind in dieser Beschreibung mit eingeschlossen und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erklärung der Prinzipien der Erfindung.The accompanying drawings are provided to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification. The drawings illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
Detaillierte Beschreibung der offenbarten AusführungsbeispieleDetailed description of the disclosed embodiments
Wie in
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Strahlungserzeugungsvorrichtung
Bei dem zuvor erwähnten Betätigungsverfahren kann, wenn der von der Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung
Im Detail weist das Drehglied
Die Strahlungserzeugungsvorrichtung
Zusammengefasst sind bei der Strahlungserzeugungsvorrichtung der Erfindung das Target, die Halteanordnung und die Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung alle auf der gleichen Seite der Target-Basis angeordnet, und nicht jeweils auf zwei gegenüberliegenden Seiten der Target-Basis angeordnet, wodurch ein Volumen der Strahlungserzeugungsvorrichtung effektiv verringert wird, so dass die Strahlungserzeugungsvorrichtung weniger Raum einnimmt, um die Anforderungen des Nutzers zu erfüllen. Wenn darüber hinaus der Elektronenstrahl, der von der Elektronenstrahlerzeugungsvorrichtung erzeugt wird, entlang der Axialrichtung der Halteanordnung zum Target emittiert wird, kann das Target außerdem durch die zweite Antriebseinheit zur Drehung entlang der Axialrichtung angetrieben werden, und das Target kann auch durch die erste Antriebseinheit angetrieben werden, so dass es sich kontinuierlich entlang der Radialrichtung bewegt, um kontinuierlich eine Region des Targets zu verändern, die von dem Elektronenstrahl getroffen wird.In summary, in the radiation generating apparatus of the invention, the target, the holding structure and the electron gun are all disposed on the same side of the target base and are not disposed respectively on two opposite sides of the target base, thereby effectively reducing a volume of the radiation generating device, so that the radiation generating device occupies less space to meet the requirements of the user. In addition, when the electron beam generated by the electron gun is emitted along the axial direction of the support assembly to the target, the target may be driven by the second drive unit to rotate along the axial direction, and the target may also be driven by the first drive unit such that it moves continuously along the radial direction to continuously change a region of the target hit by the electron beam.
Auf diese Weise wird eine Zeitperiode, während der jede Region des Targets durch den Elektronenstrahl nicht getroffen wird, vergrößert, um eine Kühleffizienz davon zu verbessern, um eine Überhitzung des Targets auf Grund des Auftreffens des Elektronenstrahls zu vermeiden und eine Betriebslebensdauer des Targets zu verlängern.In this way, a period of time during which each region of the target is not hit by the electron beam is increased to improve a cooling efficiency thereof so as to avoid overheating of the target due to the impact of the electron beam and to prolong an operating life of the target.
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