DE202022107101U1

DE202022107101U1 - Hochspannungsanschluss der Röntgenquelle

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Publication number: DE202022107101U1
Application number: DE202022107101.2U
Authority: DE
Original assignee: Moxtek Inc
Current assignee: Moxtek Inc
Priority date: 2022-01-05
Filing date: 2022-12-20
Publication date: 2023-04-17
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: CN219644172U

Abstract

Eine Röntgenquelle, die eine Röntgenröhre und eine elektrische Verbindung umfasst, welcher die Röntgenröhre mit einer Stromversorgung verbindet, wobei die elektrische Verbindung umfasst:
eine leitende Schicht, die an eine Innenfläche einer röhrenförmigen Isolierung angrenzt, wobei die leitende Schicht und die röhrenförmige Isolierung ein proximales Ende nahe der Röntgenröhre haben;
zwei Drähte innerhalb der leitenden Schicht und der röhrenförmigen Isolierung, wobei sich die zwei Drähte über das proximale Ende hinaus erstrecken;
die zwei Drähte sind elektrisch voneinander isoliert und über einen Elektronenemitter der Röntgenröhre elektrisch gekoppelt;
ein Metallrohr umschließt die zwei Drähte, wobei das Metallrohr ein fernes Ende hat, das weiter von der Röntgenröhre entfernt ist, und ein nahes Ende, das näher an der Röntgenröhre ist;
das ferne Ende des Metallrohrs befindet sich zwischen der leitenden Schicht und den zwei Drähten, das ferne Ende ist von der leitenden Schicht umgeben;
mindestens 5 mm des Metallrohrs befinden sich zwischen der leitenden Schicht und den zwei Drähten, gemessen parallel zu einer Längsachse des Metallrohrs; und
das nahe Ende des Metallrohrs ist näher an der Röntgenröhre angeordnet als das proximale Ende der leitenden Schicht und der röhrenförmigen Isolierung, wobei das nahe Ende die leitende Schicht nicht berührt und nicht von ihr umgeben ist;
mindestens 5 mm des Metallrohrs sind nicht von der leitenden Schicht umgeben, gemessen parallel zu einer Längsachse des Metallrohrs;
ein den Elektronenemitter umgebendes festes Vergussmaterial, wobei das feste Vergussmaterial eine elektrisch isolierende Struktur umgibt, die den Elektronenemitter von einem Target der Röntgenröhre isoliert, und das feste Vergussmaterial das Metallrohr vollständig entlang seiner Längsachse umgibt;
ein Metallgehäuse umschließt das feste Vergussmaterial;
das feste Vergussmaterial grenzt an das Metallgehäuse und das Metallrohr; und
das feste Vergussmaterial ist ein einziges, homogenes Material vom Metallgehäuse bis zum Metallrohr.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Anmeldung betrifft Röntgenquellen.
Hintergrund
Röntgenstrahlen haben viele Verwendungen, einschließlich Bildgebung, Röntgenfluoreszenzanalyse, Röntgenbeugungsanalyse und elektrostatische Ableitung.
Hochspannungsversorgungen können eine große Spannung bereitstellen, wie zum Beispiel mehrere zehn Kilovolt. Röntgenquellen können Hochspannungsstromversorgungen verwenden.
In der Röntgenröhre kann ein erhitzter Faden Elektronen über eine große Spannung zu einem Target an einer Anode emittieren. Das Target kann als Reaktion auf auftreffende Elektronen von der Kathode Röntgenstrahlen erzeugen.
Figurenliste

1 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Röntgenquelle 10 mit einer Röntgenröhre 29 und einem Elektroanschluss 31, der die Röntgenröhre 29 mit einer Stromversorgung 61 verbindet (siehe 2 und 6). Der Elektroanschluss 31 kann zwei Drähte 18 innerhalb einer leitenden Schicht 24 und einer rohrförmigen Isolierung 23 beinhalten. Ein Metallrohr 21 kann sich teilweise zwischen den zwei Drähten 18 und der leitenden Schicht 24 befinden.
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Röntgenquelle 20, ähnlich der Röntgenquelle 10. Das Metallrohr 21 kann an eine Kathode 11 der Röntgenröhre 29 angrenzen.
3 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Röntgenquelle 30, ähnlich den Röntgenquellen 10 und 20. In der Röntgenquelle 30 kann ein nahes Ende 21N des Metallrohrs 21 (a) eine Kathode 11 der Röntgenröhre 29 umgeben, und (b) eine konkave Innenseite 21C (siehe 4) haben, die einer konvexen Außenseite 11C (siehe 4) der Kathode 11 zugewandt ist und mit dieser zusammenpasst.
4 ist eine seitliche Querschnittsansicht der Röntgenquelle 30, wobei die Röntgenröhre 29 vom Elektroanschluss 31 entfernt ist. Mehrere Schlitze 41 in dem nahen Ende 21N des Metallrohrs 21 können eine Ausdehnung und Kontraktion ermöglichen zum Entnehmen und Einsetzen der Röntgenröhre 29.
5 ist eine seitliche Querschnittsansicht einer Röntgenquelle 50 mit einer Röntgenröhre 29 und einem Elektroanschluss 31, der die Röntgenröhre 29 mit einer Stromversorgung 61 koppeln kann (siehe 2 und 6). Der Elektroanschluss 31 kann zwei Drähte 18 innerhalb eines Metallrohrs 21 umfassen. Ein nahes Ende 21N des Metallrohrs 21 kann (a) eine Kathode der Röntgenröhre umgeben, (b) eine konkave Innenseite 21C (siehe 4) aufweisen, die einer konvexen Außenseite 11C (siehe 4) der Kathode 11 zugewandt ist und mit dieser zusammenpasst, und (c) mehrere Schlitze 41 (siehe 4) aufweisen, die eine Ausdehnung und Kontraktion des nahen Endes 21N des Metallrohrs 21 zum Entfernen und Einsetzen der Röntgenröhre 29 ermöglichen.
6 ist eine Querschnittsseitenansicht, die einen Schritt 60 in einem Verfahren zum Bilden eines Elektroanschlusses 31 zwischen einer Röntgenröhre 29 und einer Stromversorgung 61 veranschaulicht. Schritt 60 kann das Bereitstellen von zwei Drähten 18 innerhalb einer leitenden Schicht 24 umfassen. Die leitende Schicht 24 kann sich innerhalb einer röhrenförmigen Isolierung 23 befinden.
7 ist eine Querschnittsseitenansicht, die einen Schritt 70 in einem Verfahren zum Bilden eines Elektroanschlusses 31 zwischen einer Röntgenröhre 29 und einer Stromversorgung 61 (siehe 6) darstellt. Schritt 70 kann Schritt 60 folgen. Schritt 70 kann Folgendes umfassen: (a) Platzieren eines Metallrohrs 21 um die zwei Drähte 18; und (b) Einführen eines fernen Endes 21F des Metallrohrs 21 zwischen die zwei Drähte 18 und die leitende Schicht 24.
8 ist eine Querschnittsseitenansicht, die einen Schritt 80 in einem Verfahren zum Bilden eines Elektroanschlusses 31 zwischen einer Röntgenröhre 29 und einer Stromversorgung 61 (siehe 6) darstellt. Schritt 80 kann Schritt 60 folgen. Schritt 80 ist wie Schritt 70, aber mit einem Metallrohr 21 für eine entfernbare Röntgenröhre, wie das Metallrohr 21 der 3 bis 5.
9 ist eine Querschnittsseitenansicht, die einen Schritt 90 in einem Verfahren zum Bilden eines Elektroanschlusses 31 zwischen einer Röntgenröhre 29 und einer Stromversorgung 61 (siehe 6) darstellt. Schritt 90 kann Schritt 70 oder Schritt 80 folgen. Schritt 90 kann elektrisches Koppeln der zwei Drähte 18 mit der Röntgenröhre 29 beinhalten.

Bezugszeichenliste

10, 20, 30, 50: Röntgenquelle
11: Kathode
11C: konvexe Außenseite der Kathode 11
11E: Elektronenemitter
12: Anode
13: Target
15: elektrisch isolierende Struktur
16: Pfosten
17: Verbinder
18: Draht
19: elektrisch isolierende Beschichtung
21: Metallrohr
21A: Längsachse des Metallrohrs 21
21C: konkave Innenseite des nahen Endes 21N des Metallrohrs 21
21F: fernes Ende des Metallrohrs 21
21N: nahes Ende des Metallrohrs 21
22: löten
23: Röhrenförmige Isolierung
23P: proximales Ende der röhrenförmigen Isolierung 23
24: leitende Schicht
24P: proximales Ende der leitenden Schicht 24
25: festes Vergussmaterial
26: Klemme
27: Isolator
28: Öffnung
29: Röntgenröhre
31: Elektroanschluss
32: Metallgehäuse
41: Schlitz
60, 70, 90: Verfahrensschritt
61: Stromversorgung

Definitionen. Die folgenden Definitionen, die mehrere desselben enthalten, gelten durchgehend für diese Patentanmeldung.
Die Begriffe „leitfähig“ und „Leiter“, wie sie hier verwendet werden, umfassen sowohl elektrische Leiter als auch Halbleiter, sofern nicht ausdrücklich anders angegeben.
Wie hier verwendet bedeuten die Begriffe „auf“ „sich befinden auf‟, „sich befinden an“ und „sich befinden über“ das Befinden direkt auf oder das Befinden darüber mit einem anderen festen Material dazwischen. Die Begriffe „sich direkt befinden auf“, „angrenzen“, „grenzt an“ und „angrenzend“ bedeuten einen direkten Kontakt.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „parallel“ genau parallel; parallel innerhalb normaler Fertigungstoleranzen; oder fast genau parallel, so dass jede Abweichung von genau parallel eine vernachlässigbare Auswirkung auf die normale Verwendung des Geräts hätte.
Wie hier verwendet ist der Begriff „Röntgenröhre“ nicht auf röhrenförmige/zylinderförmige Vorrichtungen beschränkt. Der Begriff „Röhre“ wird verwendet, weil das der Standardbegriff ist, der für Vorrichtungen, die Röntgenstrahlen emittieren, verwendet wird.
Wie hierin verwendet, bedeutet der Begriff „cm“ Zentimeter und „mm“ bedeutet Millimeter.
Ausführliche Beschreibung
Röntgenröhren 29 können arbeiten, indem sie Elektronen über eine große Differenz zu einem Target 13 emittieren, wo Röntgenstrahlen erzeugt werden. Eine große Spannungsdifferenz zwischen einer Kathode 11 und einer Anode 12 der Röntgenröhre 29 und manchmal ein erhitzter Elektronenemitter 11E, wie etwa ein Glühfaden, können bewirken, dass Elektronen von der Kathode 11 zu dem Target 13 an der Anode 12 emittiert werden. Das Target 13 kann Röntgenstrahlen in Reaktion auf auftreffende Elektronen von dem Elektronenemitter 11E erzeugen. Eine elektrisch isolierende Struktur 15, wie etwa ein Glas- oder Keramikzylinder, kann die Kathode von der Anode 12 isolieren. Die Erfindungen hierin sind auf Transmissionszielanoden und auf Seitenfenster-Reflexionsziel-Röntgenröhren 29 anwendbar.
Ein üblicher Ausfall der Röntgenröhre 29 ist Lichtbogenbildung von Hochspannungsversorgungskabeln. Luft an einer Verbindung zwischen den Versorgungskabeln und der Röntgenröhre kann ionisieren. Ionisierte Luft kann die elektrische Isolierung beeinträchtigen. Die ionisierte Luft und die verschlechterte Isolierung können zu einem Lichtbogenausfall führen.
Ein Metallrohr 21, wie hierin beschrieben, kann die Drahtisolierung aufweiten, um ein leichteres Einführen eines festen Vergussmaterials um die Verbindung herum zu ermöglichen. Das Metallrohr 21 kann elektrische Feldlinien glätten. Das Metallrohr 21 kann einen Bereich ohne elektrische Feldgradienten bilden, in dem Luft nicht ionisiert wird. Die Verwendung des Metallrohrs 21 kann Lichtbogenausfälle der Röntgenröhre 29 reduzieren. Das Metallrohr 21 kann aus Metall oder einem anderen elektrisch leitenden Material bestehen. Das Metallrohr 21 kann starr sein.
Beispielhafte Längen des Metallrohrs 21 umfassen mindestens 0,5 cm, 1 cm oder 2 cm; und kleiner oder gleich 3 cm, 6 cm oder 20 cm. Beispielhafte Wanddicken des Metallrohrs 21 umfassen mindestens 0,1 mm, 0,5 mm oder 1 mm; und kleiner oder gleich 1 mm, 3 mm oder 6 mm. Beispielhafte Materialien für das Metallrohr 21 umfassen Kupfer oder Messing.
In den 1 bis 5 sind Röntgenquellen 10, 20, 30 und 50 dargestellt, jede mit einer Röntgenröhre 29 und einem Elektroanschluss 31. Der Elektroanschluss 31 kann die Röntgenröhre 29 mit einer Stromversorgung 61 koppeln (siehe 2 und 6). Der Elektroanschluss 31 kann ein Metallrohr 21 umfassen, das die zwei Drähte 18 umgibt. Das Metallrohr 21 kann ein fernes Ende 21F haben, das weiter von der Röntgenröhre 29 entfernt ist, und ein nahes Ende 21N haben, das näher an der Röntgenröhre 29 ist.
Das Metallrohr 21 kann die beiden Drähte an seinem fernen Ende 21F umgeben. In 1 umgibt das Metallrohr 21 auch die zwei Drähte an seinem nahen Ende 21N. In 1 umgibt das Metallrohr 21 die beiden Drähte 18 entlang ihrer gesamten Länge vom nahen Ende 21N bis zum fernen Ende 21F. In den 2 bis 5 umgibt das Metallrohr 21 eine Kathode 11 der Röntgenröhre 29 an seinem nahen Ende 21N.
Die zwei Drähte 18 können elektrisch voneinander isoliert sein (z. B. durch eine elektrisch isolierende Beschichtung 19). Die zwei Drähte 18 können über einen Elektronenemitter 11E (z. B. Faden) elektrisch gekoppelt sein. Der Elektronenemitter 11E kann Teil der Kathode 11 sein und kann die gleiche Vorspannung wie die Kathode 11 haben.
Die zwei Drähte 18 können mit dem Elektronenemitter 11E durch Pfosten 16 verbunden sein, die sich von dem Elektronenemitter 11E innerhalb der Röntgenröhre 29 zu einem Äußeren der Röntgenröhre 29 erstrecken. Einer der Drähte 18 kann isoliert sein von der Kathode 11 durch einen Isolator 27. Jeder der zwei Drähte 18 kann mit einem der Pfosten 16 durch einen Verbinder 17, beispielsweise einen Presssitzverbinder, verbunden werden. In 1 umgibt das Metallrohr 21 die Verbinder 17 nicht, und das Metallrohr 21 berührt die Kathode 11 nicht direkt. In den 2 bis 5 umgibt das Metallrohr 21 die Verbinder 17 und grenzt an die Kathode 11 an.
Wie in den 1 bis 4 veranschaulicht, können sich die zwei Drähte 18 innerhalb einer leitenden Schicht 24 befinden, die sich innerhalb einer röhrenförmigen Isolierung 23 befinden kann. Die leitende Schicht 24 kann an eine Innenfläche der röhrenförmigen Isolierung 23 angrenzen.
Die leitende Schicht 24 kann eine röhrenförmige Form haben. Die leitende Schicht 24 kann ein Metall oder ein Halbleiter sein. Die leitende Schicht 24 kann eine elektrische Leitfähigkeit eines Metalls oder Halbleiters aufweisen. Die leitende Schicht 24 kann einen Bereich mit gleichem elektrischem Potential innerhalb der röhrenförmigen Isolierung 23 bereitstellen, wodurch eine Ionisierung jeglicher eingeschlossenen Luft innerhalb der röhrenförmigen Isolierung 23 vermieden wird.
Die leitende Schicht 24 kann ein proximales Ende 24P nahe der Röntgenröhre 29 haben. Die röhrenförmige Isolierung 23 kann ein proximales Ende 23P nahe der Röntgenröhre 29 haben. Die zwei Drähte 18 können sich über die proximalen Enden 23P und 24P hinaus erstrecken. Luft kann leicht in der Nähe der proximalen Enden 23P und 24P eingeschlossen werden, wenn festes Vergussmaterial 25 hinzugefügt wird. Diese Luft kann ionisieren, wodurch ein Versagen der Röntgenröhre 29 verursacht wird. Das Metallrohr 21 kann dieses Problem lösen.
Das Metallrohr 21 kann sich teilweise zwischen den beiden Drähten 18 und der leitenden Schicht 24 befinden. Beispielsweise kann das Metallrohr 21 zwischen den beiden Drähten 18 und der leitenden Schicht 24 über einen Abstand von mindestens 3 mm, 5 mm, oder 10 mm gepresst werden. Mindestens 3 mm, 5 mm oder 10 mm des Metallrohrs 21 können außerhalb (nicht von ihr umgeben sein) der leitende Schicht 24 liegen. Beide Abstände werden parallel zu einer Längsachse 21A des Metallrohrs 21 gemessen.
Das Metallrohr 21 kann elektrisch mit der leitenden Schicht 24 und mit einem der Drähte 18 gekoppelt sein. Einer der Drähte kann frei von einer elektrisch isolierenden Beschichtung 19 sein und kann das Metallrohr 21, die leitende Schicht 24 oder beide berühren. Dieser Draht 18 oder sein Verbinder 17 kann erforderlichenfalls durch Lot 22 mit dem Metallrohr 21 verbunden werden. Das Metallrohr 21 und die leitende Schicht 24 können aneinander angrenzen. Somit kann es einen kontinuierlichen Bereich mit gleichem elektrischem Potential von der Stromversorgung 61 durch eine Innenseite der leitenden Schicht 24 und dann zu und durch das Metallrohr 21 zu dem nahen Ende 21N des Metallrohrs 21 geben. Dadurch kann verhindert werden, dass die Luft in diesem Bereich ionisiert.
Es ist relativ einfach, dass das feste Vergussmaterial 25 in und um das nahe Ende 21N des Metallrohrs 21 herum haftet, da das Rohr metallisch und starr ist und eine relativ weite Öffnung haben kann. Das feste Vergussmaterial 25 kann sich teilweise innerhalb des Metallrohrs 21 erstrecken, wie in 1 gezeigt. Obwohl sich Luft tiefer im Inneren des Metallrohrs 21 befinden kann, wird diese Luft nicht ionisieren, weil das Innere des Metallrohrs 21 auf demselben elektrischen Potential gehalten wird.
Wie in den 1 bis 5 dargestellt, kann das feste Vergussmaterial 25 den Elektroanschluss 31 und die Röntgenröhre 29 zumindest teilweise umgeben. Das feste Vergussmaterial 25 kann elektrisch isolierend sein. Das feste Vergussmaterial 25 kann den Elektronenemitter 11E, die elektrisch isolierende Struktur 15 und das Metallrohr 21 umgeben. Das feste Vergussmaterial 25 kann das Metallrohr 21 vollständig entlang seiner Längsachse 21A umgeben. Das feste Vergussmaterial 25 kann in das Metallrohr 21 durch eine Öffnung an seinem nahen Ende 21N (1) oder durch eine zusätzliche Öffnung 28 in seiner Seitenwand (2-5) eintreten.
Ebenfalls in 1 dargestellt, kann ein Metallgehäuse 32 das feste Vergussmaterial 25 umkreisen oder umgeben. Das Metallgehäuse 32 kann auf Erdpotential liegen. Das feste Vergussmaterial 25 kann an das Metallgehäuse 32 und das Metallrohr 21 angrenzen. Das feste Vergussmaterial 25 kann ein einzelnes, homogenes Material vom Metallgehäuse 32 bis zum Metallrohr 21 sein.
Das feste Vergussmaterial 25 kann an die Verbinder 17 angrenzen (um die Drähte 18 mit den Pfosten 16 zu koppeln). Das feste Vergussmaterial 25 kann die Verbinder 17 umgeben. Das feste Vergussmaterial 25 kann an eine gesamte Außenfläche der Verbinder 17 angrenzen.
Wie an der Röntgenquelle 20 in 2 dargestellt, kann das Metallrohr 21 an die Kathode 11 angrenzen. Das Metallrohr 21 kann einen Ringabschnitt der Kathode 11 umgeben und an diesen angrenzen. Einer der zwei Drähte 18 kann elektrisch mit der leitenden Schicht 24, mit der Metallröhre 21 oder mit beiden gekoppelt sein. Elektrischer Strom kann von einem der zwei Drähte 18 zu und durch das Metallrohr 21 zu der Kathode 11 fließen, von der Kathode 11 zu und durch den Elektronenemitter 11E, dann zu dem anderen der zwei Drähte 18.
Die Röntgenquelle 30 mit einer entfernbaren Röntgenröhre 29 ist in den 3 und 4 dargestellt. Das nahe Ende 21N des Metallrohrs 21 kann die Kathode 11 umgeben. Das nahe Ende 21N des Metallrohrs 21 kann eine konkave Innenseite 21C aufweisen, die einer konvexen Außenseite 11C der Kathode 11 zugewandt ist und mit dieser zusammenpasst. Mehrere Schlitze 41 an dem nahen Ende 21N des Metallrohrs 21 können eine Ausdehnung und Kontraktion des nahen Endes 21N des Metallrohrs 21 zum Entfernen und Einsetzen der Röntgenröhre 29 ermöglichen. Diese Konstruktion, kombiniert mit einem flexiblen Vergussmaterial (z. B. Dow Sylgard 170), kann ein Entfernen und Einsetzen der Röntgenröhre 29 ermöglichen. Somit kann die Röntgenröhre 29 von den beiden Drähten 18 getrennt und wieder mit ihnen verbunden werden, ohne dass die Röntgenröhre 29 oder das feste Vergussmaterial beschädigt werden. Vakuumfett an den Hohlraumwänden kann das Entnehmen und Einsetzen der Röntgenröhre 29 erleichtern.
Eine Klemme 26 kann eine festere Verbindung zwischen dem Vergussmaterial 25 und dem Metallrohr 21 bereitstellen. Die Klemme 26 kann das feste Vergussmaterial 25, den Elektronenemitter 11E und das Metallrohr 21 umgeben. Die Klemme 26 kann vor dem Ausbau der Röntgenröhre 29 entfernt werden. Nachdem eine neue Röntgenröhre 29 eingesetzt ist, kann eine neue Klemme 26 angebracht werden. Es kann eine Wärmeschrumpfklemme 26 verwendet werden. Eine beispielhafte Klemme 26 ist McMaster Carr 5470K21. Dies kann mit dem McMaster Carr-Entfernungswerkzeug 5470K42 entfernt werden.
Eine weitere Röntgenquelle 50 mit einer entfernbaren Röntgenröhre 29 ist in 5 dargestellt. Die Röntgenquelle 50 ist der Röntgenquelle 30 ähnlich, außer dass der Röntgenquelle 50 die röhrenförmige Isolierung 23 und die leitende Schicht 24 fehlt.
Die beiden Drähte 18 können durch eine elektrisch isolierende Beschichtung 19, die jeden Draht 18 einzeln umhüllt, elektrisch voneinander isoliert werden. Das Vergussmaterial 25 und die isolierende Beschichtung 19 können die Drähte 18 von Massespannung isolieren.
Methode
Ein Verfahren zum Bilden eines Elektroanschlusses 31 zwischen einer Röntgenröhre 29 und einer Stromversorgung 61 kann einige oder alle der folgenden Schritte umfassen. Diese Schritte können in der folgenden Reihenfolge, oder einer anderen Reihenfolge durchgeführt werden, falls dies so angegeben ist. Der Elektroanschluss 31 und die Röntgenröhre 29 können Eigenschaften wie oben beschrieben aufweisen. Jede zusätzliche Beschreibung von Eigenschaften des Elektroanschlusses 31 in dem nachstehenden Verfahren, die oben nicht beschrieben wurde, ist auf den oben beschriebenen Elektroanschluss 31 anwendbar.
Schritt 60 (6) kann das Bereitstellen von zwei Drähten 18 innerhalb einer leitenden Schicht 24 beinhalten, wobei die leitende Schicht 24 innerhalb einer röhrenförmigen Isolierung 23 liegt.
Schritt 70 (7 und 8) kann Folgendes umfassen: (a) das Anordnen eines Metallrohrs 21 um die zwei Drähte 18, dann (b) das Einfügen eines fernen Endes 21F des Metallrohrs 21 zwischen die zwei Drähte 18 und die leitende Schicht 24. Das Metallrohr 21 kann die zwei Drähte 18 entlang einer Länge des Metallrohrs 21 von einem nahen Ende 21N zu dem fernen Ende 21F des Metallrohrs 21 umgeben. Das nahe Ende 21N des Metallrohrs 21 kann sich über ein proximales Ende der leitenden Schicht 24 hinaus erstrecken. Das nahe Ende 21N des Metallrohrs 21 kann vermeiden, dass es die leitende Schicht 24 berührt und/oder von dieser umgeben wird.
Schritt 70 kann das Erweichen der röhrenförmigen Isolierung 23 mit einem Lösungsmittel umfassen, bevor das ferne Ende 21F des Metallrohrs 21 zwischen die zwei Drähte 18 und die leitende Schicht 24 eingeführt wird. Das Lösungsmittel kann Heptan umfassen. Eine beispielhafte Dauer des Erweichungsprozesses beträgt mindestens 20 Minuten und nicht mehr als vier Stunden.
Schritt 70 kann dann das Backen des Elektroanschlusses 31 und der Röntgenröhre 29 umfassen, um das Lösungsmittel von der röhrenförmigen Isolierung 23 zu entfernen. Beispielsweise kann das Backen eine Dauer von mindestens zwei Stunden und nicht länger als dreißig Stunden haben. Beispielhafte Backtemperaturen umfassen mindestens 50°C und nicht mehr als 150°C.
Schritt 90 (9) kann das elektrische Koppeln der zwei Drähte 18 mit der Röntgenröhre 29 beinhalten.
Ein weiterer Schritt des Verfahrens, der auf Schritt 90 folgen kann, kann das Bilden eines flüssigen Vergussmaterials um den Elektroanschluss 31 umfassen. Das flüssige Vergussmaterial kann (a) den Elektronenemitter 11E, (b) die elektrisch isolierende Struktur 15 und (c) das Metallrohr 21 vollständig entlang seiner Längsachse 21A umgeben. Dieser Schritt kann auch das Aushärten des flüssigen Vergussmaterials 25 zu einem festen Vergussmaterial 25 umfassen. Siehe 1-5.
Nach dem Aushärten kann ein weiterer Verfahrensschritt darin bestehen, eine Klemme 26 anzubringen, die das feste Vergussmaterial 25 und das Metallrohr 21 innerhalb des festen Vergussmaterials 25 umgibt. Es kann eine Wärmeschrumpfklemme 26 verwendet werden. Eine beispielhafte Klemme 26 ist McMaster Carr 5470K21. Siehe 3 und 5.
Das Verfahren kann ferner eines oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: (a) Schneiden und Entfernen der Klemme 26, (b) Entfernen der Röntgenröhre 29, (c) Einsetzen einer anderen Röntgenröhre 29, dann (d) Anbringen einer anderen Klemme 26. Das Verfahren kann ferner einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen: (a) Schneiden und Entfernen der Klemme 26, (b) Entfernen der Röntgenröhre 29, (c) elektrisches Verbinden der Röntgenröhre 29 mit einer anderen Stromversorgung 61 durch einen Elektroanschluss 31, wie hierin beschrieben, dann (d) Anbringen einer weiteren Klemme 26. Siehe 3 bis 5.
Die Klemme 26 kann mit dem Entfernungswerkzeug 5470K42 von McMaster Carr entfernt werden. Das Entfernen der Röntgenröhre 29 kann das Entfernen derselben von den zwei Drähten 18, dem Metallrohr 21, der leitenden Schicht 24, der röhrenförmigen Isolierung 23 und dem festen Vergussmaterial 25 umfassen, ohne Beschädigung des festen Vergussmaterials 25.

Claims

Eine Röntgenquelle, die eine Röntgenröhre und eine elektrische Verbindung umfasst, welcher die Röntgenröhre mit einer Stromversorgung verbindet, wobei die elektrische Verbindung umfasst: eine leitende Schicht, die an eine Innenfläche einer röhrenförmigen Isolierung angrenzt, wobei die leitende Schicht und die röhrenförmige Isolierung ein proximales Ende nahe der Röntgenröhre haben; zwei Drähte innerhalb der leitenden Schicht und der röhrenförmigen Isolierung, wobei sich die zwei Drähte über das proximale Ende hinaus erstrecken; die zwei Drähte sind elektrisch voneinander isoliert und über einen Elektronenemitter der Röntgenröhre elektrisch gekoppelt; ein Metallrohr umschließt die zwei Drähte, wobei das Metallrohr ein fernes Ende hat, das weiter von der Röntgenröhre entfernt ist, und ein nahes Ende, das näher an der Röntgenröhre ist; das ferne Ende des Metallrohrs befindet sich zwischen der leitenden Schicht und den zwei Drähten, das ferne Ende ist von der leitenden Schicht umgeben; mindestens 5 mm des Metallrohrs befinden sich zwischen der leitenden Schicht und den zwei Drähten, gemessen parallel zu einer Längsachse des Metallrohrs; und das nahe Ende des Metallrohrs ist näher an der Röntgenröhre angeordnet als das proximale Ende der leitenden Schicht und der röhrenförmigen Isolierung, wobei das nahe Ende die leitende Schicht nicht berührt und nicht von ihr umgeben ist; mindestens 5 mm des Metallrohrs sind nicht von der leitenden Schicht umgeben, gemessen parallel zu einer Längsachse des Metallrohrs; ein den Elektronenemitter umgebendes festes Vergussmaterial, wobei das feste Vergussmaterial eine elektrisch isolierende Struktur umgibt, die den Elektronenemitter von einem Target der Röntgenröhre isoliert, und das feste Vergussmaterial das Metallrohr vollständig entlang seiner Längsachse umgibt; ein Metallgehäuse umschließt das feste Vergussmaterial; das feste Vergussmaterial grenzt an das Metallgehäuse und das Metallrohr; und das feste Vergussmaterial ist ein einziges, homogenes Material vom Metallgehäuse bis zum Metallrohr.
Eine Röntgenquelle, die eine Röntgenröhre und eine elektrische Verbindung umfasst, welche die Röntgenröhre mit einer Stromversorgung verbindet, wobei die elektrische Verbindung umfasst: eine leitende Schicht, die an eine Innenfläche einer röhrenförmigen Isolierung angrenzt; zwei Drähte innerhalb der leitenden Schicht und der röhrenförmigen Isolierung; die zwei Drähte sind elektrisch voneinander isoliert und über einen Elektronenemitter der Röntgenröhre elektrisch gekoppelt; wobei die leitende Schicht und die röhrenförmige Isolierung ein proximales Ende in der Nähe der Röntgenröhre aufweisen, wobei sich die beiden Drähte über das proximale Ende hinaus erstrecken; ein Metallrohr, das die zwei Drähte umgibt, wobei das Metallrohr ein fernes Ende hat, das weiter von der Röntgenröhre entfernt ist, und ein nahes Ende, das näher an der Röntgenröhre ist; das fernen Ende des Metallrohrs befindet sich zwischen der leitenden Schicht und den zwei Drähten, das ferne Ende ist von der leitenden Schicht umgeben; und das nahe Ende des Metallrohrs ist näher an der Röntgenröhre angeordnet als das proximale Ende der leitenden Schicht und der röhrenförmigen Isolierung, wobei das nahe Ende die leitende Schicht nicht berührt und nicht von ihr umgeben ist.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei das ferne Ende die leitende Schicht berührt.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, ferner umfassend einen Verbinder zwischen jedem Draht und einem Pfosten an der Röntgenröhre, wobei das Metallrohr die Verbinder nicht umgibt.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei die leitende Schicht eine Röhrenform hat.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei die leitende Schicht ein Halbleiter ist.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei das Metallrohr die zwei Drähte entlang ihrer gesamten Länge vom nahen Ende bis zum fernen Ende umgibt.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei einer der zwei Drähte elektrisch mit der leitenden Schicht und mit dem Metallrohr gekoppelt ist.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei mindestens 5 mm des Metallrohrs zwischen der leitenden Schicht und den zwei Drähten liegen und mindestens 5 mm des Metallrohrs nicht von der leitenden Schicht umgeben sind, wobei beide Abstände parallel gemessen werden zu einer Längsachse des Metallrohrs.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, ferner umfassend ein festes Vergussmaterial, wobei das feste Vergussmaterial den Elektronenemitter umgibt, das feste Vergussmaterial eine elektrisch isolierende Struktur umgibt, die den Elektronenemitter von einem Target der Röntgenröhre isoliert, und ein festes Vergussmaterial das Metallrohr vollständig entlang seiner Längsachse umschließt.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, ferner umfassend: ein Metallgehäuse umschließt das feste Vergussmaterial; das feste Vergussmaterial grenzt an das Metallgehäuse und das Metallrohr; und das feste Vergussmaterial ist ein einziges, homogenes Material vom Metallgehäuse bis zum Metallrohr.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei das Metallrohr an eine Kathode der Röntgenröhre angrenzt.
Röntgenquelle nach Anspruch 12, wobei elektrischer Strom von einem der zwei Drähte zum Metallrohr, zu der Kathode, zu und durch den Elektronenemitter und dann zu dem anderen der zwei Drähte fließen kann.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei das nahe Ende des Metallrohrs (a) eine Kathode der Röntgenröhre umgibt, (b) eine konkave Innenseite aufweist, die einer konvexen Außenseite der Kathode zugewandt ist und mit dieser zusammenpasst, und (c) mehrere Schlitze aufweist, die eine Ausdehnung und Kontraktion des nahen Endes des Metallrohrs zum Entfernen und Einsetzen der Röntgenröhre ermöglichen.
Röntgenquelle nach Anspruch 14, wobei sich die Schlitze parallel zu einer Längsachse des Metallrohrs erstrecken.
Röntgenquelle nach Anspruch 15, ferner umfassend: ein festes Vergussmaterial, das (a) den Elektronenemitter und eine elektrisch isolierende Struktur, die den Elektronenemitter von einem Target der Röntgenröhre isoliert, und (b) das Metallrohr vollständig entlang seiner Längsachse umgibt; und die Röntgenröhre kann ohne Beschädigung der Röntgenröhre oder des festen Vergussmaterials von den zwei Drähten getrennt und wieder mit diesen verbunden werden.
Röntgenquelle nach Anspruch 16, ferner umfassend eine Klemme, die das feste Vergussmaterial und den Elektronenemitter und das Metallrohr innerhalb des festen Vergussmaterials umgibt.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei das Metallrohr starr ist.
Röntgenquelle nach Anspruch 2, wobei eine Länge des Metallrohrs mindestens 0,5 cm und weniger als oder gleich 20 cm beträgt.
Eine Röntgenquelle, die eine Röntgenröhre und eine elektrische Verbindung umfasst, welche die Röntgenröhre mit einer Stromversorgung verbindet, wobei die elektrische Verbindung umfasst: zwei Drähte, die elektrisch voneinander isoliert und elektrisch über einen Elektronenemitter der Röntgenröhre gekoppelt sind; ein Metallrohr, das die zwei Drähte umgibt, wobei das Metallrohr ein fernes Ende hat, das weiter von der Röntgenröhre entfernt ist, und ein nahes Ende, das näher an der Röntgenröhre ist, und das Metallrohr die zwei Drähte an ihrem fernen Ende umgibt; und das nahe Ende des Metallrohrs (a) umgibt eine Kathode der Röntgenröhre, (b) hat eine konkave Innenseite, die einer konvexen Außenseite der Kathode zugewandt ist und zu dieser korrespondiert, und (c) hat mehrere Schlitze, die eine Ausdehnung und Zusammenziehen des nahen Endes des Metallrohrs zum Entfernen und Einsetzen der Röntgenröhre ermöglichen.
Röntgenquelle nach Anspruch 20, wobei sich die Schlitze parallel zu einer Längsachse des Metallrohrs erstrecken.
Röntgenquelle nach Anspruch 20, ferner umfassend: ein festes Vergussmaterial, das (a) den Elektronenemitter und eine elektrisch isolierende Struktur, die den Elektronenemitter von einem Target der Röntgenröhre isoliert, und (b) das Metallrohr vollständig entlang seiner Längsachse umgibt; und die Röntgenröhre kann ohne Beschädigung der Röntgenröhre oder des festen Vergussmaterials von den zwei Drähten getrennt und wieder mit diesen verbunden werden.
Röntgenquelle nach Anspruch 22, ferner umfassend eine Klemme, die das feste Vergussmaterial und den Elektronenemitter und das Metallrohr innerhalb des festen Vergussmaterials umgibt.