NL8304028A - X-RAY TUBE WITH ADJUSTABLE FIREPLACE. - Google Patents
X-RAY TUBE WITH ADJUSTABLE FIREPLACE. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8304028A NL8304028A NL8304028A NL8304028A NL8304028A NL 8304028 A NL8304028 A NL 8304028A NL 8304028 A NL8304028 A NL 8304028A NL 8304028 A NL8304028 A NL 8304028A NL 8304028 A NL8304028 A NL 8304028A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- filament
- cup
- voltage
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
- H01J35/153—Spot position control
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/04—Electrodes ; Mutual position thereof; Constructional adaptations therefor
- H01J35/06—Cathodes
- H01J35/066—Details of electron optical components, e.g. cathode cups
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J35/00—X-ray tubes
- H01J35/02—Details
- H01J35/14—Arrangements for concentrating, focusing, or directing the cathode ray
- H01J35/147—Spot size control
Description
1 i ,-j*i * Ν.0. 32.177 Röntgenstralenbuis met een instelbare brandvlek.1 i, -j * i * Ν.0. 32,177 X-ray tube with an adjustable burn spot.
De uitvinding betreft een röntgenstralenbuis met een brandvlek, die wat betreft positie en afmeting instelbaar is.The invention relates to an X-ray tube with a burn spot, which is adjustable in position and size.
5 Gebruikelijke röntgenstralenbuizen bevatten een bron voor een bun del elektronen, die onder de invloed van een hoogspanning botsen tegen een anodekonstruktie. De anode zendt in responsie op de botsende elektronen röntgenstralen uit.Conventional X-ray tubes contain a source of beam electrons which collide with an anode construction under the influence of a high voltage. The anode emits X-rays in response to the colliding electrons.
Het is bekend in röntgenbuizen meerdere brandvlekken te verschaf-10 fen, teneinde röntgenbundels in meerdere trajekten op te wekken.It is known to provide multiple burn spots in X-ray tubes in order to generate X-ray beams in multiple ranges.
Bij een soort röntgenstralenbuis met meervoudige brandvlek worden meerdere onafhankelijk te sturen verwarm!ngskathoden toegepast. Een voorbeeld van een dergelijk stelsel is te vinden in het Duitse octrooi* schrift 406.067, waarin de gloeidraden die de kathode verhitten kunnen 15 worden gevoed door afzonderlijke verwarmingsstroombronnen, of in serie kunnen worden geschakeld en selektief vanuit een gemeenschappelijke bron via een schakelaar met verwarmingsstroom kunnen worden gevoed. Een ander voorbeeld is te vinden in het Amerikaanse octrooischrift 3.452.232, die het gebruik toont van meervoudige kathoden, elk voorzien van een gloei-20 draadelement voor het opwekken van meerdere brandvlekken.In one type of multi-spot X-ray tube, multiple independently controllable heating cathodes are used. An example of such a system can be found in German Patent 406,067, in which the filaments heating the cathode can be powered by separate heating current sources, or can be connected in series and selectively from a common source via a switch with heating current. be fed. Another example is found in U.S. Pat. No. 3,452,232, which discloses the use of multiple cathodes, each comprising an incandescent wire element for generating multiple burn spots.
Een ander gebruikelijk type van een stelsel met meervoudige brandvlek maakt gebruik van meerdere gloeidraadelementen met ofwel een enkele kathodekonstruktie of meerdere kathodekonstrukties. Voorbeelden van deze stelsels zijn te vinden in de Amerikaanse octrooischriften 4.315.154, 25 4.109.151 en 3.649.861.Another common type of a multiple focal spot system utilizes multiple filament elements with either a single cathode construction or multiple cathode structures. Examples of these systems are found in U.S. Patents 4,315,154, 4,109,151, and 3,649,861.
Weer een andere techniek voor het verschaffen van een verplaatsbare brandvlek wordt geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift 4.128.781, dat een röntgenstralenbuis toont, waarin de verplaatsing van het brandpunt in de afstand wordt uitgevoerd zonder de röntgenstralenbuis zelf te 30 verplaatsen, door de kathode langs een gebogen baan te bewegen ten op*· zichte van de anode. Een soortgelijk stelsel is weergegeven in het Amerikaanse octrooischrift 4.072.875, waarin middelen worden toegepast voor het veranderen van het punt waar de elektronenbundel de anode treft door verplaatsing van de anode ten opzichte van de andere onderdelen van 35 de buis.Yet another technique for providing a movable burn spot is disclosed in U.S. Patent 4,128,781, which shows an X-ray tube in which the displacement of the focal spot in the distance is performed without moving the X-ray tube itself, through the cathode along a curved trajectory with respect to the anode. A similar system is shown in U.S. Pat. No. 4,072,875, in which means are employed to change the point where the electron beam hits the anode by displacing the anode relative to the other parts of the tube.
Ook kan een enkele elektronenbundel worden afgebogen naar gekozen brandpuntgebieden teneinde een meervoudig brandvlekstelsel te verkrijgen. Een voorbeeld hiervan is te vinden in het Amerikaanse octrooischrift 4.048.496, dat een röntgenstralenbuis openbaart met een elek-40 tronenbundel die gericht kan worden naar gekozen doelen van een stel 3 ö 0 > 0 2 8Also, a single electron beam can be deflected to selected focal areas to obtain a multiple focal spot system. An example of this is found in U.S. Pat. No. 4,048,496, which discloses an X-ray tube with an electron-40 beam that can be directed to selected targets of a set of 3 0> 0 2 8
_._._J_._._ J
' 2 doelen teneinde röntgenstralen te verkrijgen met gekozen golflengtespek-tra. De bundel wordt In dit Amerikaanse octrooi gericht onder toepassing van afbuigplaten 26. Nog een voorbeeld wordt gegeven in het Amerikaanse octrooischrift 4.229.657, waarin een elektronenbundel wordt afgebogen 5 teneinde een verplaatsbare botsingszone op de doelanode te verkrijgen. De afbuiginrichting maakt gebruik van een magnetisch stelsel, dat een roterend magnetisch veld toepast teneinde de emissie van fotonen in verschillende richtingen teweeg te brengen, ofwel na elkaar ofwel gelijktijdig. Tenslotte toont het Amerikaanse octrooischrift 3.250.916 een 10 stelsel waarin een enkele kathodekonstruktie een enkele bundel elektronen opwekt vanuit een enkele gloeidraad, waarin een paar afbuigplaten aan weerszijden van de kathode is opgesteld en door middel van geleidende dragers met externe geleiders zijn verbonden voor het aan de afbuigplaten toevoeren van variabele elektrische spanningen. De spanningen op 15 de afbuigplaten worden zodanig gevarieerd, dat een kontinue of een intermitterende bundel elektronen vanuit de gloeidraad afwisselend kan worden geschakeld tussen twee brandvlekken die op afstand van elkaar op het doel van de anode zijn gelegen.2 targets to obtain X-rays with selected wavelength spectra. The beam is directed in this US patent using deflection plates 26. Another example is given in US Patent 4,229,657, in which an electron beam is deflected to obtain a displaceable impact zone on the target anode. The deflector uses a magnetic system, which applies a rotating magnetic field to effect the emission of photons in different directions, either sequentially or simultaneously. Finally, US patent 3,250,916 shows a system in which a single cathode construction generates a single beam of electrons from a single filament, in which a pair of deflection plates are disposed on either side of the cathode and are connected to external conductors by conductive carriers. supplying the deflection plates with variable electrical voltages. The voltages on the deflection plates are varied such that a continuous or intermittent beam of electrons from the filament can be alternately switched between two burn spots spaced apart on the target of the anode.
De bovenbeschreven stelsels zijn in zoverre nadelig, dat zij meer-20 dere kathoden vereisen, meerdere gloeidraden, of het gebruik van afbuigplaten voor het afbuigen van de elektronenbundel, waardoor een relatief groot aantal konstruktiekomponenten wordt vereist.The systems described above are disadvantageous in that they require multiple cathodes, multiple filaments, or the use of deflection plates to deflect the electron beam, requiring a relatively large number of construction components.
Bovendien zullen in de stelsels die afbuigplaten gebruiken, zoals bijvoorbeeld in de Amerikaanse octrooischriften 4.048.496 en 3.250.916, 25 de elektronenbundel een aanmerkelijke hoeveelheid energie hebben gekregen als de elektronen het afbuiggebied binnentreden, omdat de afbuigplaten op een relatief grote afstand van de kathode zijn gelegen, waardoor een aanmerkelijke spanning nodig is om de bundel af te buigen. Omdat de afbuigplaten moeten worden geplaatst tussen de kathode en de anode wordt 30 een relatief grote afstand tussen de kathode en de anode vereist, wat bij bepaalde toepassingen leidt tot dimensioneringsproblemen. Verder leidt de grote kathode-anode-afstand tot een grotere dan normale brand-vlekafmeting, wat op zijn beurt een komplex en kostbaar optisch stelsel voor de elektronenbundel noodzakelijk maakt ter kompensatie van deze 35 relatief grote brandvlek. Bij bepaalde toepassingen met hoog vermogen, waarbij roterende anodedoelen worden gebruikt, kan roosterbesturing noodzakelijk worden om oververhitting van de anode te voorkomen. De bovenbeschreven stelsels, die van afzonderlijke afbuigelektroden gebruik maken, bezitten het extra nadeel dat roosterbesturing een totaal van 40 vijf draden zou vereisen - twee voor de gloeidraad, een voor de anode 8304028 3 <i beker, en twee voor de afbuigelektroden - terwijl de gebruikelijke rönt-genbuizen en hoogspanningskomponenten slechts vier draden gebruiken. Een vijfdradenstelsel zou derhalve leiden tot een grotere komplexiteit en tot hogere kosten wat betreft de hoogspanningskabel en de konnektor die 5 het vermogen van de hoogspanningsbron aan de röntgenstralenbuis moet leveren. Ook in bijvoorbeeld het Amerikaanse octrooischrift 3.250.916, waarvan de uitvinding betrekking heeft op stereoscopische radiografie waarin de afstand tussen de brandvlekken overeenkomt met de afstand tussen de ogen, dat wil zeggen de interpupillaire afstand, waarbij de grote 10 kathode-anode-afstand geschikt is voor deze toepassing, is een dergelijke grote afstand ongeschikt voor andere toepassingen waarin de afstand tussen de brandvlekken betrekkelijk klein moet zijn, bijvoorbeeld van de orde van 1-2 mm.In addition, in the systems using deflection plates, such as, for example, in US patents 4,048,496 and 3,250,916.25, the electron beam will have received a significant amount of energy as the electrons enter the deflection region because the deflection plates are relatively far away from the cathode located, requiring significant tension to deflect the beam. Because the deflection plates must be placed between the cathode and the anode, a relatively large distance between the cathode and the anode is required, which leads to sizing problems in certain applications. Furthermore, the large cathode anode spacing leads to a larger than normal burn spot size, which in turn necessitates a complex and expensive electron beam optical system to compensate for this relatively large burn spot. In certain high power applications, where rotating anode targets are used, grid control may become necessary to prevent overheating of the anode. The systems described above, which use separate deflecting electrodes, have the additional drawback that grid control would require a total of 40 five wires - two for the filament, one for the anode cup, and two for the deflection electrodes - while the usual X-ray tubes and high-voltage components use only four wires. A five-wire system would therefore lead to greater complexity and higher costs in terms of the high voltage cable and the connector which must supply the power from the high voltage source to the X-ray tube. Also, for example, in U.S. Patent 3,250,916, the invention of which relates to stereoscopic radiography in which the distance between the flecks corresponds to the distance between the eyes, ie the interpupillary distance, the large cathode anode distance being suitable for this application, such a large distance is unsuitable for other applications in which the distance between the burn spots must be relatively small, for example of the order of 1-2 mm.
Een van de doeleinden van de onderhavige uitvinding is daarom het 15 opheffen van de bovenbeschreven nadelen van de gebruikelijke röntgenstralenstelsels met meerdere brandvlekken.Therefore, one of the objects of the present invention is to overcome the above-described drawbacks of the conventional multi-spot X-ray systems.
De uitvinding beoogt derhalve een röntgenstraleninrichting met meerdere brandvlekken te verschaffen, welke inrichting minder onderdelen bevat en eenvoudig van konstruktie is.The object of the invention is therefore to provide an X-ray device with multiple burn spots, which device contains fewer parts and is of simple construction.
20 Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een rönt genstraleninrichting met meerdere brandvlekken, voorzien van een enkele kathode, een enkele gloeidraad en afbuigmiddelen die een geheel vormen met de kathodekonstruktie.Another object of the invention is to provide a multi-spot X-ray device comprising a single cathode, a single filament and deflectors integral with the cathode construction.
Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen 25 van een röntgenstraleninrichting met meerdere brandvlekken, waarin de afbuiging van de elektronenbundel kan worden verkregen in een stelsel met een relatief kleine kathode-anode-afstand.Yet another object of the present invention is to provide a multi-spot X-ray device in which the deflection of the electron beam can be obtained in a system with a relatively small cathode-anode spacing.
Nog een doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een röntgenstraleninrichting met meervoudige brandvlek, waarin de afbui-30 ging van de elektronenbundel kan worden verkregen door toepassing van een relatief lage voorspanning.Another object of the present invention is to provide a multi-spot spot X-ray device in which the deflection of the electron beam can be obtained by using a relatively low bias voltage.
Nog een ander doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een röntgenstraleninrichting met meervoudige brandvlek, waarin de elektronenbundel wordt afgebogen naar meerdere brandvlekken en waarin 35 een roosterbesturing kan worden verkregen onder toepassing van slechts vier geleiders.Yet another object of the present invention is to provide a multi-spot spot X-ray device in which the electron beam is deflected into multiple spot spots and in which a grid control can be obtained using only four conductors.
Nog een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een röntgenstraleninrichting met meervoudige brandvlek waarin de afmeting van de brandvlek kan worden gevarieerd met behulp van een lage voor-40 spanning.Yet another object of the invention is to provide a multi-spot spot X-ray device in which the size of the spot can be varied using a low pre-40 voltage.
$ ” -· > \ Λ 0 Q$ ”- ·> \ Λ 0 Q
44
Een verdere bestudering van de beschrijving en de bijgevoegde conclusies, zullen verdere doelen, bijzonderheden en voordelen duidelijk maken aan de deskundige op het gebied van de onderhavige uitvinding.A further study of the description and the appended claims will reveal further objects, details and advantages to the person skilled in the art of the present invention.
Bovengenoemde en andere doeleinden, bijzonderheden en voordelen van 5 de onderhavige uitvinding worden volgens één aspekt daarvan bereikt door het verschaffen van een rbntgenstralenbuis met een geëvakueerde kamer, waarin een anode is geplaatst voor het opwekken van röntgenstralen in responsie op elektronen die tegen de anode botsen en waarin eveneens een kathode is geplaatst, die voorzien is van elektronenemissiemiddelen voor 10 het emitteren van elektronen die tegen de anode botsen. De elektronenemissiemiddelen bestaan bij voorkeur uit een enkele gloeidraad. De kathodebeker is voorzien van eerste en tweede delen, die elektrisch van elkaar zijn geïsoleerd, terwijl de elektronenemissiemiddelen of gloeidraad elektrisch geïsoleerd zijn van tenminste een van de delen van de 15 anodebeker. De elektrische isolatie tussen de eerste en tweede delen van de anodebeker kan bestaan uit een spleet tussen deze delen. De elektronenemissiemiddelen of gloeidraad kan ook van beide delen van de anodebeker elektrisch zijn geïsoleerd. Voor het toevoeren van een spanning aan de gloeidraad en de anodebeker en het veranderen van de afmeting en 20 de positie van het gebied waar de elektronenbundel tegen de anode botst worden voorspanningsmiddelen toegepast. De voorspanningsmiddelen kunnen bestaan uit eerste voorspanningsmiddelen voor het toevoeren van een spanning tussen de gloeidraad en het eerste deel van de anodebeker en tweede voorspanningsmiddelen voor het toevoeren van een spanning tussen 25 de gloeidraad en het tweede deel van de anodebeker. Ook kunnen de voorspanningsmiddelen afwisselend werken voor het onderbreken van de stroom tussen de gloeidraad en de anode. De anode kan ofwel stationair zijn ofwel draaibaar ten opzichte van de kathode.The above and other objects, details and advantages of the present invention are achieved according to one aspect thereof by providing an X-ray tube with an evacuated chamber in which an anode is placed to generate X-rays in response to electrons impacting the anode and in which a cathode is also provided, which is provided with electron emission means for emitting electrons which collide with the anode. The electron emission means preferably consists of a single filament. The cathode cup is provided with first and second parts which are electrically insulated from each other, while the electron emission means or filament are electrically insulated from at least one of the parts of the anode cup. The electrical insulation between the first and second parts of the anode cup can consist of a gap between these parts. The electron emission means or filament may also be electrically insulated from both parts of the anode cup. To apply a voltage to the filament and the anode cup and to change the size and position of the area where the electron beam collides with the anode, biasing means are used. The biasing means may consist of first biasing means for applying a voltage between the filament and the first part of the anode cup and second biasing means for applying a voltage between the filament and the second part of the anode cup. Also, the biasing means may operate alternately to interrupt the current between the filament and the anode. The anode can be either stationary or rotatable relative to the cathode.
De tekeningen tonen als voorbeeld uitvoeringsvormen van de onder4 30 havige uitvinding.The drawings show exemplary embodiments of the present invention.
Fig. 1 toont een voorbeeld van een bekende röntgenstralenbuis met een meervoudige brandvlek, waarin afbuigplaten tussen de kathode en de anode zijn geplaatst; fig. 2 toont een dwarsdoorsnede van de inrichting volgens de onder-35 havige uitvinding; fig. 3 toont een schakeling voor het sturen van de inrichting volgens fig. 2.Fig. 1 shows an example of a prior art multi-spot X-ray tube in which deflection plates are placed between the cathode and the anode; Fig. 2 shows a cross section of the device according to the present invention; Fig. 3 shows a circuit for controlling the device according to Fig. 2.
In fig. 1 is een bekende röntgenstralenbuis 19 weergegeven met meervoudige brandvlek, waarin een enkele kathodekonstruktie 1 een enkele 40 elektronenbundel produceert vanuit een enkele gloeidraad 3. Aan weers- 8304328 5 zijden van de kathode 3 is een paar afbuigplaten 11 en 13 geplaatst, die door middel van geleidende dragers 15 respektievelijk 17 zijn verbonden met uitwendige geleiders voor het toevoeren van variabele elektrische potentialen aan de afbuigplaten 11 en 13. De potentialen op de platen 11 5 en 13 worden zodanig gevarieerd, dat een kontinue of intermitterende elektronenbundel van de gloeidraad 3 afwisselend kan worden geschakeld tussen de brandvlekken 7 en 9, die op afstand van elkaar op de anode 5 zijn gelegen. Opmerking verdient, dat indien roosterbesturing in het stelsel volgens fig. 1 noodzakelijk zou zijn, de weergegeven elektrische 10 verbinding tussen een zijde van de gloeidraad 3 en de kathodebeker 1 onderbroken zou moeten worden, terwijl een vijfde draad op de anodebeker zou moeten worden aangesloten.In Fig. 1, a known multi-spot X-ray tube 19 is shown, in which a single cathode construction 1 produces a single 40 electron beam from a single filament 3. A pair of deflection plates 11 and 13 are placed on either side of the cathode 3, which are connected by means of conductive carriers 15 and 17, respectively, to external conductors for supplying variable electrical potentials to the deflection plates 11 and 13. The potentials on the plates 11, 5 and 13 are varied such that a continuous or intermittent electron beam of the filament 3 it is possible to switch alternately between the burn spots 7 and 9, which are spaced apart on the anode 5. It is to be noted that if grid control would be necessary in the system of Figure 1, the electrical connection shown would have to be interrupted between one side of the filament 3 and the cathode cup 1, while connecting a fifth wire to the anode cup.
Fig. 2 toont de konstruktie van een r'dntgenstralenbuis volgens de onderhavige uitvinding, waarin de positie van de brandvlek over de anode 15 kan worden verplaatst door het toevoeren van een lage spanning aan de kathode-voorspanningsbeker. Fig. 2 toont de voorkeursuitvoeringsvorm, waarin de kathodevoorspanningsbeker 33 een eerste deel 27 bezit en een tweede deel 29, die elektrisch van elkaar en van de gloeidraad 31 zijn geïsoleerd. Als de gloeidraad 31 wordt verhit worden elektronen volgens 20 een bundel 25 uitgezonden, die de anode 21 treffen in een gebied dat de brandvlek 23 vormt. De anode 21 bestaat in het algemeen uit wolfraam of een wolfraamlegering en kan stationair zijn, maar ook roterend.Fig. 2 shows the construction of an X-ray tube according to the present invention, wherein the position of the burn spot can be moved across the anode 15 by applying a low voltage to the cathode biasing cup. Fig. 2 shows the preferred embodiment in which the cathode biasing cup 33 has a first portion 27 and a second portion 29 electrically insulated from each other and from the filament 31. When the filament 31 is heated, electrons 20 are emitted along a beam 25 which strikes the anode 21 in an area forming the burn spot 23. The anode 21 generally consists of tungsten or a tungsten alloy and can be stationary or rotating.
De gloeidraad 31 moet elektrisch van tenminste een van de twee ' delen 27, 29 van de anodebeker 33 zijn geïsoleerd. Ook kan de gloeidraad 25 31 elektrisch van beide anodebekerdelen zijn geïsoleerd.The filament 31 must be electrically insulated from at least one of the two parts 27, 29 of the anode cup 33. The filament 25 31 can also be electrically insulated from both anode cup parts.
Fig. 3 toont een elektrische schakeling 35 voor het sturen van de baan van de elektronenbundel 25 als deze naar de anode 21 wordt ver1* sneld. De elektrische schakeling omvat voorspanningstoevoermiddelen 37 en 39 voor het ten opzichte van de gloeidraad 31 sturen van de kathode-30 bekerdelen 27 respektievelijk 29. De hoogspanningstoevoermiddelen 43 sturen de anode 21 positief ten opzichte van de gloeidraad 31. De roosters tuurmiddelen 41 werken zodanig pulserend, dat de elektronenbundel 25 kan worden ingeschakeld en uitgeschakeld door de gloeidraad 31 positief ten opzichte van de anodebekerdelen 27 en 29 voor te spannen. Een posi-35 tieve voorspanning van ongeveer 4 kilovolt zal de elektronenstroom onderbreken als de anodespanning wordt ingesteld op 150 kilovolt. De bekerelektroden 27 en 29 voor de kathodevoorspanning worden gelijk aan of negatief ten opzichte van de gloeidraad 31 voorgespannen. Als bijvoorbeeld de kathodevoorspanningsbeker 27 zich op gloeidraadpotentiaal 40 bevindt en de kathodevoorspanningsbeker 29 negatief is zal de positieFig. 3 shows an electrical circuit 35 for controlling the path of the electron beam 25 as it is accelerated to the anode 21. The electrical circuit comprises bias supply means 37 and 39 for controlling the cathode-30 cup parts 27 and 29 respectively with respect to the filament. that the electron beam 25 can be turned on and off by biasing the filament 31 positively with respect to the anode cup portions 27 and 29. A positive bias voltage of about 4 kilovolts will interrupt the flow of electrons if the anode voltage is set to 150 kilovolts. The cathode bias cup electrodes 27 and 29 are biased equal to or negative from the filament 31. For example, if the cathode biasing cup 27 is on filament potential 40 and the cathode biasing cup 29 is negative, the position
Q 'J j i» OQ 'J j i »O
6 * van de brandvlek op de kathode naar rechts in fig. 2 verschuiven en naar boven in fig. 3. Als de potentialen van de kathodevoorspanningsbeker 27 en 29 worden omgekeerd zal de afbuigrichting van de brandvlek eveneens omkeren. Vanwege de onmiddellijke nabijheid van de kathodebekers en de 5 gloeidraad zal een voorspanning van slechts ongeveer 100 volt de bundel over ongeveer 1 mm afbuigen. Ter vergelijking wordt verwezen naar de spanning die noodzakelijk is om de bundel af te buigen in een stelsel dat in fig. 1 is weergegeven, waarin de vereiste spanning is gelegen in het gebied van meerdere kilovolt.6 * of the burn spot on the cathode shift to the right in Fig. 2 and up in Fig. 3. When the potentials of the cathode biasing cup 27 and 29 are inverted, the deflection direction of the burn spot will also reverse. Due to the immediate proximity of the cathode cups and the filament, a bias voltage of only about 100 volts will deflect the beam by about 1 mm. For comparison, reference is made to the voltage necessary to deflect the beam in a system shown in Fig. 1, in which the required voltage is in the range of several kilovolts.
10 Volgens de onderhavige uitvinding kan de afmeting en de positie van de brandvlek bijvoorbeeld worden gestuurd door de kathodevoorspanningsbeker 27 weergegeven in fig. 2 op een lage negatieve spanning in te stellen (bijvoorbeeld ongeveer 30-50 volt) in plaats van hieraan de gloeidraadspanning toe te voeren, zoals hierboven is beschreven, terwijl 15 tegelijkertijd de tegenover gelegen kathodevoorspanningsbeker 29 wordt ingesteld op enkele honderd volt negatief. Als de kathodevoorspannings-bekers op deze potentialen zijn ingesteld kan de brandvlekpositie voor de verschuiving worden bestuurd, zoals hierboven is beschreven, en kan verder zijn afmeting worden gereduceerd in de richting parallel aan de 20 richting van zijn verschuiving door het fokusseringseffekt van de twee negatieve voorgespannen kathodevoorspanningsbekers 27 en 29.According to the present invention, the size and position of the burn spot can be controlled, for example, by setting the cathode biasing cup 27 shown in Figure 2 to a low negative voltage (for example, about 30-50 volts) instead of adding the filament voltage thereto. as described above, while simultaneously setting the opposite cathode biasing cup 29 to a few hundred volts negative. If the cathode biasing beakers are set to these potentials, the focal spot position for the shift can be controlled as described above, and further its size can be reduced in the direction parallel to the direction of its shift by the focusing effect of the two negative biased cathode biasing cups 27 and 29.
De voorspanningstoevoermiddelen 37 en 39 kunnen computergestuurd zijn waardoor een automatische besturing mogelijk is van de breedte van en de positie van de brandvlek 23 naar een groot aantal plaatsen.The bias supply means 37 and 39 may be computer controlled allowing automatic control of the width and position of the burn spot 23 to a variety of locations.
25 In de voorkeursuitvoeringsvorm wordt de kathodekonstruktie volgens de uitvinding ondergebracht binnen het kader van een gebruikelijke röntgenstralenbuis van het type met roterende anode, waarin de azimuthale positie en de breedte van de brandvlek stuurbaar kunnen worden gevarieerd. Een dergelijke röntgenstralenbuis vindt nuttige toepassingen bij 30 CT-scanners, waarin de ruimtelijke resolutie van de CT- beelden worden verbeterd door toepassing van een röntgenstralenbuis met het dubbele aantal of meervoudige brandvlekken.In the preferred embodiment, the cathode construction according to the invention is accommodated within the framework of a conventional rotating anode X-ray tube, in which the azimuthal position and the width of the focal spot can be variably controlled. Such an X-ray tube finds useful applications in CT scanners, in which the spatial resolution of the CT images is improved by using an X-ray tube with double number or multiple burn spots.
Opmerking verdient, dat indien roosterwerking bij bepaalde toepas1-singen van de röntgenstralenbuis volgens de uitvinding wenselijk is, dit 35 het gebruik van slechts vier draden in de buis vereist. Dit staat in tegenstelling tot het in fig. 1 weergegeven bekende stelsel, waarin een totaal van vijf draden noodzakelijk is voor het verkrijgen van rooster-besturing, omdat de elektrische aansluiting tussen een zijde van gloeidraad 3 en anodebeker 1 moet worden onderbroken en een vijfde draad met 40 de kathodebeker moet worden verbonden. Er is dus een draad nodig voor 83 0 40.28 t 7 - .....It should be noted that if grating operation is desirable in certain applications of the X-ray tube of the invention, this requires the use of only four wires in the tube. This is in contrast to the known system shown in Fig. 1, in which a total of five wires is necessary to obtain grid control, because the electrical connection between one side of filament 3 and anode cup 1 must be interrupted and a fifth wire with 40 the cathode cup must be connected. So a wire is needed for 83 0 40.28 t 7 - .....
elk van de afbuigelektroden, terwijl verder drie draden noodzakelijk zijn voor de gloeidraad en de anodebeker.each of the deflection electrodes, while further three wires are necessary for the filament and the anode cup.
Uit de bovenstaande beschrijving kan een deskundige gemakkelijk de 5 essentiële kenmerken van de onderhavige uitvinding afleiden terwijl hij zonder buiten het kader van de uitvinding te treden, verschillende wij^* zigingen en aanvullingen van de uitvinding kan aanbrengen om deze aan bepaalde toepassingen en omstandigheden aan te passen.From the above description, one skilled in the art can readily infer the essential features of the present invention while, without departing from the scope of the invention, make various modifications and additions to the invention to suit particular applications and conditions. to suit.
83 ~ ' 0 2 883 ~ '0 2 8
Claims (10)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US44396382A | 1982-11-23 | 1982-11-23 | |
| US44396382 | 1982-11-23 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8304028A true NL8304028A (en) | 1984-06-18 |
| NL192549B NL192549B (en) | 1997-05-01 |
| NL192549C NL192549C (en) | 1997-09-02 |
Family
ID=23762917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8304028A NL192549C (en) | 1982-11-23 | 1983-11-23 | X-ray tube with adjustable burn spot. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149642A (en) |
| DE (1) | DE3342127A1 (en) |
| FR (1) | FR2536583B1 (en) |
| IL (1) | IL70210A (en) |
| IT (1) | IT1178354B (en) |
| NL (1) | NL192549C (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2538948B3 (en) * | 1982-12-30 | 1985-10-18 | Thomson Csf | SCANNING X-RAY TUBE |
| US4698835A (en) * | 1984-05-31 | 1987-10-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray tube apparatus |
| FR2572215A1 (en) * | 1984-10-19 | 1986-04-25 | Thomson Cgr | Radiological device with focus positional control along a given control axis |
| US4764947A (en) * | 1985-12-04 | 1988-08-16 | The Machlett Laboratories, Incorporated | Cathode focusing arrangement |
| FR2644931A1 (en) * | 1989-03-24 | 1990-09-28 | Gen Electric Cgr | SCANNING X-RAY TUBE WITH DEFLECTION PLATES |
| FR2671229B1 (en) * | 1990-12-28 | 1993-03-19 | Gen Electric Cgr | METHOD, TUBE AND SYSTEM FOR ELIMINATING AN ANTI-DIFFUSING GRID FIXED IN A RADIOLOGICAL IMAGE. |
| WO2003044823A1 (en) * | 2001-11-20 | 2003-05-30 | Koninklijke Philips Electronics Nv | X-ray tube cathode cup structure for focal spot deflection |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3250916A (en) * | 1963-06-14 | 1966-05-10 | Machlett Lab Inc | Stereo x-ray device |
| US4048496A (en) * | 1972-05-08 | 1977-09-13 | Albert Richard D | Selectable wavelength X-ray source, spectrometer and assay method |
| US3783323A (en) * | 1972-08-30 | 1974-01-01 | Picker Corp | X-ray tube having focusing cup with non-emitting coating |
| DE2437119A1 (en) * | 1974-08-01 | 1976-02-12 | Siemens Ag | Power X-ray tube with focussing Wehnelt cylinder - has electrostatic lens between Wehnelt cylinder and anode |
| US3962583A (en) * | 1974-12-30 | 1976-06-08 | The Machlett Laboratories, Incorporated | X-ray tube focusing means |
| CA1108062A (en) * | 1977-07-18 | 1981-09-01 | Rudolph A. Morgenfruh | Automatically colour printing control device |
| DE2821597A1 (en) * | 1978-05-17 | 1979-11-22 | Siemens Ag | USE OF A SYSTEM FOR GENERATING A FLAT ELECTRON BEAM WITH PURELY ELECTROSTATIC FOCUSING IN AN X-RAY TUBE |
| JPS5568056A (en) * | 1978-11-17 | 1980-05-22 | Hitachi Ltd | X-ray tube |
| DE3001141A1 (en) * | 1980-01-14 | 1981-07-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | CATHODE ARRANGEMENT FOR AN X-RAY TUBE |
| US4334153A (en) * | 1980-09-29 | 1982-06-08 | General Electric Company | X-Ray tube grid bias supply |
-
1983
- 1983-11-13 IL IL70210A patent/IL70210A/en unknown
- 1983-11-17 IT IT49351/83A patent/IT1178354B/en active
- 1983-11-21 FR FR838318478A patent/FR2536583B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-11-22 DE DE19833342127 patent/DE3342127A1/en not_active Ceased
- 1983-11-23 NL NL8304028A patent/NL192549C/en not_active IP Right Cessation
- 1983-11-24 JP JP58221929A patent/JPS59149642A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NL192549C (en) | 1997-09-02 |
| NL192549B (en) | 1997-05-01 |
| DE3342127A1 (en) | 1984-06-07 |
| IL70210A (en) | 1987-10-20 |
| JPS59149642A (en) | 1984-08-27 |
| IL70210A0 (en) | 1984-02-29 |
| IT8349351A0 (en) | 1983-11-17 |
| JPH0415982B2 (en) | 1992-03-19 |
| FR2536583B1 (en) | 1990-05-11 |
| IT1178354B (en) | 1987-09-09 |
| FR2536583A1 (en) | 1984-05-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4689809A (en) | X-ray tube having an adjustable focal spot | |
| US6438207B1 (en) | X-ray tube having improved focal spot control | |
| NL1019652C2 (en) | Solid state CT system and method. | |
| US5259014A (en) | X-ray tube | |
| US6181771B1 (en) | X-ray source with selectable focal spot size | |
| JP5236393B2 (en) | Reduction of focal spot temperature using three-point deflection | |
| US3962583A (en) | X-ray tube focusing means | |
| US4823371A (en) | X-ray tube system | |
| JP6259524B2 (en) | X-ray apparatus and CT device having the X-ray apparatus | |
| JPH09167586A (en) | X-ray tube | |
| JPH11176592A (en) | Controlling method for electron flow inside x-ray tube, and x-ray device | |
| US3751701A (en) | Convergent flow hollow beam x-ray gun with high average power | |
| US20070246789A1 (en) | Thermionic flat electron emitter | |
| US8374315B2 (en) | X-ray tube | |
| EP0283039B1 (en) | X-ray tube | |
| NL8304028A (en) | X-RAY TUBE WITH ADJUSTABLE FIREPLACE. | |
| US20180005796A1 (en) | X-ray tube and a controller thereof | |
| SU705699A2 (en) | Apparatus for electron beam heating of materials | |
| WO2010058330A1 (en) | X-ray tube with switchable grid for gating of electron beam current during voltage breakdown | |
| NL8600098A (en) | CATHODE JET TUBE WITH ION TRAP. | |
| CN217405363U (en) | X-ray tube and medical equipment | |
| EP3226277A1 (en) | Angled flat emitter for high power cathode with electrostatic emission control | |
| EP4024436A1 (en) | Hybrid multi-source x-ray source and imaging system | |
| US2767341A (en) | Anode structure for double filament x-ray tube | |
| US20170287671A1 (en) | Angled Flat Emitter For High Power Cathode With Electrostatic Emission Control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BA | A request for search or an international-type search has been filed | ||
| BB | A search report has been drawn up | ||
| BC | A request for examination has been filed | ||
| SNR | Assignments of patents or rights arising from examined patent applications |
Owner name: PICKER INTERNATIONAL, INC. |
|
| V4 | Discontinued because of reaching the maximum lifetime of a patent |
Effective date: 20031123 |