【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微型的、小功率的、可编程的X射线源，用于向特定区域产生基本上恒定的或断续的低能X射线。常规的医用X射线源是大型的、位置固定的设备。一般来说，把X射线管的探头放在一个工作间，把控制台放在邻近区域，用设有观察窗口的防护墙将两者分开。X射线管的典型长度约为20～35厘米(cm)，其典型直径约为15cm。在位于包含X射线管的工作间的角落一个容器内装有一个高压电源。让病人靠近该设备，以进行诊断、治疗、或缓解处理。诊断用X射线机典型的操作电压低于150千伏(kV)，电流约为25～1200毫安(mA)。与其相对比，治疗设备在大于150kv电压范围内的电流一般不超过20mA。当在标称电压为10至140kV的情况下操作X射线机时，发出的X射线可提供有限的组织穿透能力，因此可用于治疗皮肤损伤。在较高的电压下(约250kV)，可实现深的X射线穿透能力，可用于治疗大块的肿瘤。在4至8兆伏(MV)区操作的超高电压设备除了可治疗表皮损伤外，还可用于切除或破坏所有类型的肿瘤。常规的X射线管包括阳极、栅极、和阴极组件。阴极组件通过由阳极和栅极建立的电场产生一个电子束，该电子束指向靶。该靶响应于入射的电子束再辐射X射线。病人吸收的辐射一般来讲是从X射线管中的靶发出的并穿过X射线管中的一个窗口的辐射，其中要考虑发射损失。这个窗口一般说来是铍或其它的适宜材料的一个很薄的部分。在一个典型的X射线机中，队极组件由一个镀钍的钨线圈组成，线圈的直径约为2mm，长度为1至2cm；当用4安培(A)或更高些的电流对该线圈进行电阻方式加热时，该线圈按热离子方式发射出电子。该线圈用一金属...
【技术保护点】
一种Ｘ射线源，包括：Ａ．一个外壳，封闭一个电子束产生装置，电子束产生装置用于沿电子束路径产生电子束，所说电子束产生装置包括一个电子源；Ｂ．一个细长管状探头，从所说外壳开始并围绕所说电子束路径沿一中心轴线延伸；Ｃ．一个靶组件，包括一个靶元件，其中所说靶元件响应于入射在该靶元件上的电子发射Ｘ射线，所说靶组件包括把所说组件从所说外壳耦合到所说探头远端端部的装置，借此可沿所说电子束路径定位所说靶组件；以及Ｄ．一个电子束控制装置，其中所说电子束控制装置包括：ｉ．偏转装置，响应于偏转控制信号把所说的电子束从一个标称轴线偏转到和所说靶元件上和一个选择的表面区交叉的轴线；ｉｉ．反馈网络，包括用于检测所说束的电子束的偏转检测装置，以及产生代表所说偏转的反馈信号的装置，以及ｉｉｉ．偏转控制器，耦合到所说偏转装置和所说反馈网络，并且包括根据所说反馈信号产生所说偏转控制信号的装置。２．如权利要求１的Ｘ射线源，其中所说偏转检测装置包括检测所说靶元件的Ｘ射线发射的Ｘ射线检测装置。
【技术特征摘要】
US 1994-1-21 08/184,021;US 1994-1-21 08/184,271;US1.一种X射线源，包括A.一个外壳，封闭一个电子束产生装置，电子束产生装置用于沿电子束路径产生电子束，所说电子束产生装置包括一个电子源；B.一个细长管状探头，从所说外壳开始并围绕所说电子束路径沿一中心轴线延伸；C.一个靶组件，包括一个靶元件，其中所说靶元件响应于入射在该靶元件上的电子发射X射线，所说靶组件包括把所说组件从所说外壳耦合到所说探头远端端部的装置，借此可沿所说电子束路径定位所说靶组件；以及D.一个电子束控制装置，其中所说电子束控制装置包括i.偏转装置，响应于偏转控制信号把所说的电子束从一个标称轴线偏转到和所说靶元件上和一个选择的表面区交叉的轴线；ii.反馈网络，包括用于检测所说束的电子束的偏转检测装置，以及产生代表所说偏转的反馈信号的装置，以及iii.偏转控制器，耦合到所说偏转装置和所说反馈网络，并且包括根据所说反馈信号产生所说偏转控制信号的装置。2.如权利要求1的X射线源，其中所说偏转检测装置包括检测所说靶元件的X射线发射的X射线检测装置。3.如权利要求2的X射线源，其中所说X射线检测装置设在所说电子束源的附近。4.如权利要求3的X射线源，其中据说发射的X射线源至少有一部分从所说靶组件传播到所说X射线检测装置。5.如权利要求3的X射线源，其中所说电子束源定位在所说靶元件和所说X射线检测装置之间，所说发射的X射线至少有一部分通过所说电子束源传播到所说X射线检测装置。6.如权利要求2的X射线源，其中所说X射线检测装置设在所说外壳的外部。7.如权利要求2的X射线源，其中据说反馈控制器包括控制所说电子束的所说偏转的装置，借此所说X射线检测装置可检测到来自所说靶元件的最大X射线发射。8.如权利要求1的X射线源，其中所说电子束控制组件包括校准装置，用于周期性地沿至少一个预定方向的轴线偏转所说的电子束，以校准所说偏转检测装置。9.如权利要求8的X射线源，其中形成所说边界之一。10.如权利要求1的X射线源，其中的电子束控制组件包括沿至少一个预定方向的轴线偏转所说电子束的装置，其中所说靶组件包括托架装置，用于支承所说靶元件，并且其中的一个或多个边界在所说托架装置和所说靶元件之间形成，该每个所说边界都确定横断相关的一个所说方向的轴线的相应的基准边缘。11.如权利要求10的X射线源，其中形成两个所说边界，所说相关的预定方向相互垂直。12.如权利要求11的X射线源，其中所说偏转装置包括定位装置，用于控制入射到所说靶的中心的所说电子束，并且包括i.沿垂直于所说电子束路径的第一方向(X方向)使所说电子束扫描所说靶的装置，该装置在所说扫描中检测基准边缘，并且借此在所说检测的基准边缘之间的所说靶上确定X方向参考点，ii.使所说电子束沿第二方向(Y方向)扫描所说靶的装置，其中所说Y方向垂直于所说X方向和所说电子束路径，该装置在所说扫描中检测基准边缘并借此在所说检测的基准凸缘之间的所说靶上确定Y方向参考点，iii.产生代表所说X方向中点和所说Y方向参考点的所说控制信号的装置，以及iv.把所说控制信号加到所说偏转装置的装置，借此使所说电子束入射到所说靶上的一个期望点上(从所说源观察)。13.如权利要求12的X射线源，其中所说X方向参考点是沿所说X方向扫描连接所说检测的基准凸缘的线的中点，而Y方向参考点是沿所说Y方向扫描连接所说检测的基准凸缘的线的中点。14.如权利要求11的X射线源，其中所说偏转装置包括靶探测装置，它包括i.控制所说的电子束使其在所说外壳的远端的所说探头的所说端部以屏面扫描图案进行扫描的装置；ii.识别其中所说电子束横过所说靶元件的扫描、沿所说扫描检测基准边缘、并借此沿所说经识别的扫描确定第一参考点的装置。15.如权利要求14的X射线源，其中所说第一参考点是沿所说确认的扫描检测的两个基准凸缘之间的中点。16.如权利要求15的X射线源，进一步还包括i.产生代表所说第一参考点的所说控制信号的装置，ii.把所说控制信号加到所说偏转装置的装置，借此沿连接所说经识别的扫描的所说基准边缘的一条直线的垂直平分线定位所说电子束，iii.沿垂直于所说线的一个方向轴线扫描所说电子束的装置，该装置沿所说方向轴线检测所说基准边缘，并借此确定沿所说检测的基准边缘之间的所说方向轴线的第二参考点，所述第二参考是沿在所说检测的基准凸缘之间的所述方向的轴线的中点。iv.产生代表所说第一和第二参考点的所说控制信号的装置，以及v.把所说控制信号加到所说偏转装置的装置，借此使所说电子束入射到所说靶的中心(从所说源观察)。17.如权利要求1的X射线源，其中所说偏转控制器设于所说外壳中。18.如权利要求1的X射线源，其中所说偏转控制器设在所说外壳的外部。19.如权利要求1的X射线源，其中所说的电子束的特征是电子束电流，所说电子束源进一步包括控制器装置，它响应于所说X射线检测装置，根据来自于所说靶元件的检测到的X射线发射调节所说电子束电流。20.一种X射线源，包括A.一个外壳，封闭一个电子束产生装置，电子束产生装置用于沿电子束路径产生电子束，所说电子束路径沿一电子束轴线布置，所说电子束产生装置包括一个电子源；B.一个细长管状探头，从所说外壳开始并围绕所说电子束路径沿一中心轴线延伸；以及C.一个靶组件，沿所说中心轴线延伸，并且包括把所说靶组件耦合到所说外壳远端的所说探头的端部的装置，所说靶组件包括(i).一个靶元件，它具有一个第一表面并定位在所说电子束路径中，其中所说靶元件响应于入射在所说第一表面上来自所说电子束的电子发射X射线；(ii)一个探头尖端组件，包括维持所说靶元件的所说第一表面位于所说电子束路径中的装置，所说探头尖端组件基本上对X射线是可透射的，并且在所说探头的一个远端确定一个外表面；以及(iii)一个屏蔽件，其特征是有一个选择的透射断面，该屏蔽件定位在所说探头尖端组件的所说凸出的外表面上，用于控制从所说源发出的并且穿过所说探头尖端组件的所说X射线的等剂量线的空间分布。21.如权利要求20的X射线源，其中所说靶组件可从所说细长管状探头上拆下来。22.如权利要求21的X射线源，其中所说管状探头和所说靶组件包括一个内装的对准装置，用于围绕相应的中心轴线相对于所说管状探头对准所说靶组件。23.如权利要求20的X射线源，其中所说探头尖端组件包括A.一个靶托架元件，它的第一侧适于支撑所说靶元件，它的第二侧与所说第一侧相对，所说第二侧是所说外表面；B.一个探头尖端元件，它与所说靶托架元件同轴定位，并且耦合到所说靶托架元件。24.如权利要求23的X射线源，其中所说靶托架元件基本上是半球形，所说靶托架元件适于和所说靶元件同轴定位。25.如权利要求23的X射线源，其中所说的靶托架元件由铍制成。26.如权利要求23的X射线源，其中所说靶托架和所说探头尖端元件压配合在一起。27.如权利要求23的X射线源，其中在所说探头尖端元件同心地耦合在所说靶托架元件之前，使所说靶托架相对于所说探头尖端元件变冷却，并且当所说靶托架元件和所说探头尖端元件达到热平衡时，所说探头尖端元件和所说靶托架元件由于所说靶托架元件的热膨胀而变为夹紧在一起。28.如权利要求23的X射线源，其中所说靶托架元件和所说探头尖端元件整体式构成在一起。29.如权利要求20的X射线源，其中所说的靶组件包括一个夹在所说探头尖端组件的所说外表面和所说屏蔽件之间的一个屏蔽件托架元件。30.如权利要求20的X射线源，其中所说屏蔽件具有预定厚度的断面。31.如权利要求20的X射线源，其中所说靶元件的所说第一表面是凹形的。32.如权利要求20的X射线源，其中所说靶元件的所说第一表面是凸状的。33.如权利要求32的X射线源，其中所说靶元件大致为半球形。34.如权利要求20的X射线源，其中所说靶组件的所说第一表面基本上是平直的，并且确定所说靶元件的位置以使所说第一表面垂直于所说中心轴线。35.如权利要求20的X射线源，其中所说的靶元件是由高原子序数的金属构成的。36.如权利要求20的X射线源，其中所说电子束具有大致圆形的横断面，它在所说靶元件处的直径为d1，所说靶元件具有横断所说电子束轴线的最大尺寸d2，该尺寸是在所说靶元件处穿过所说束轴线测得的；其中d2小于或等于d1。37.如权利要求20的X射线源，其中所说电子束具有大致圆形的横断面，它在所说靶元件处的直径为d1，所说靶元件具有横断所说电子束轴线的最小尺寸d2，该尺寸是在所说靶元件处穿过所说束轴线测得的；其中，d2大于或等于d1。38.如权利要求20的X射线源，其中所说屏蔽具有一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：MT丁斯莫尔，KJ哈特，AP施里斯基，DO史密夫，PE厄丁格，
申请(专利权)人：光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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