X射线管阴极聚焦元件制造技术

提供了X射线管阴极聚焦元件的各种方法和系统。在一个示例中，聚焦元件被配置有三个电子发射长丝、集成边缘聚焦和偏置电压。集成边缘聚焦可包括具有圆形边缘的连续单个架构，并且聚焦元件的电压可以相对于电子发射长丝的电压被负偏置。电压被负偏置。电压被负偏置。

【技术实现步骤摘要】
X射线管阴极聚焦元件


[0001]本文公开的主题的实施方案涉及用于成像系统(例如，X射线成像系统)的X射线生成。

技术介绍

[0002]在X射线管中，电离辐射通过在真空中经由电场将电子从阴极加速到阳极而产生。电子源自具有流过其中的电流的阴极组件的长丝。长丝可以由流过它的电流加热以从阴极释放电子，并使电子朝向阳极加速。由不同电压的电流加热的附加长丝可以用于将电子束朝向阳极聚焦，并且影响X射线发射点的大小和位置。阴极可以被配置有附加聚焦元件，例如聚焦架构，以进一步影响X射线发射点的大小和位置。

技术实现思路

[0003]在一个实施方案中，一种X射线管阴极包括：阴极基座；绝缘体，所述绝缘体具有与所述阴极基座相邻的第一侧和第二相对侧；聚焦元件，所述聚焦元件与所述绝缘体的所述第二侧相邻，所述聚焦元件具有其中布置有长丝的至少一个通道，以及在所述至少一个通道的任一侧上的至少一个聚焦特征。所述至少一个通道具有圆形通道边缘，并且还包括所述长丝与通道边缘之间的距离，所述距离是至少阈值距离。所述至少一个通道具有相对于施加到布置在所述至少一个通道中的所述长丝的电压而施加到所述至少一个通道的负偏置电压，并且所述长丝通过所述绝缘体与所述聚焦元件绝缘。当电子发射源(例如，长丝)通电时，电子发射可以通过聚焦元件和其偏置电压被引导成单个电子束。在一个示例中，聚焦元件被配置有三个电子发射源，其中每个电子发射源可以被独立地激活以发射电子，并且每个电子发射源的电子发射被引导成对应于每个电子发射源的单个电子束。每个单个电子束可以通过集成边缘聚焦进一步聚焦，集成边缘聚焦可包括不同宽度的多个通道、聚焦特征、横向边缘特征，以及多个通道、聚焦特征和横向边缘特征的圆形边缘。
[0004]应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
[0005]通过阅读以下非限制性实施方案的描述并参考附图，将更好地理解阴极的本专利技术方法和系统，其中如下：
[0006]图1示出了成像系统的示例的框图。
[0007]图2示出了可以被包括在图1的成像系统中的X射线管的一部分的横截面图。
[0008]图3示出了阴极组件的透视图。
[0009]图4示出了阴极组件的横截面图。
[0010]图5A示出了包括聚焦元件的阴极杯的俯视图。
[0011]图5B示出了包括聚焦元件的阴极杯的横截面图。
[0012]图6示出了聚焦元件的横截面图。
[0013]图7示出了阴极杯的安装元件的分解图。
[0014]图8示出了用于生成电子并将电子聚焦成电子束的方法。
[0015]图2至图7是大约按比例示出的，但可以使用其他相对尺寸。
具体实施方式
[0016]下面的描述涉及用于X射线管的阴极的聚焦元件。X射线管可以被包括在X射线成像系统中，该成像系统的示例性框图在图1示出。X射线成像系统可以是介入射线照相术成像系统、荧光透视成像系统、乳房X射线摄影成像系统、固定或移动射线照相术(RAD)成像系统、断层摄影成像系统、计算机断层扫描(CT)成像系统等。X射线成像系统包括X射线源或管以生成照射X射线束。X射线管的一个示例的横截面图在图2示出。X射线管包括阳极组件和阴极组件，该阴极组件在图3示出。阴极被配置有在由电流加热时发射电子的长丝。图4示出了阴极组件的横截面图，包括阴极杯和聚焦元件的细节。阴极杯和聚焦元件可以用于将发射的电子聚焦成指向阳极的单个电子束，并且影响X射线发射点的大小和位置。阴极杯和聚焦元件的俯视图和横截面图分别在图5A和图5B示出。图6示出了聚焦元件几何形状的细节以及聚焦元件可如何耦合到阴极杯和阴极组件。阴极杯的元件的分解图在图7示出。图8示出了用于从多个长丝生成电子并将发射的电子聚焦成电子束的方法。
[0017]图2至图7示出了具有各种部件的相对定位的示例性构型。至少在一个示例中，如果被示为彼此直接接触或直接耦接，则此类元件可分别被称为直接接触或直接耦接。相似地，至少在一个示例中，彼此邻接或相邻的元件可分别彼此邻接或相邻。例如，设置成彼此共面接触的部件可被称为共面接触。又如，在至少一个示例中，被定位成彼此间隔开并且其间仅具有空间而不具有其他部件的元件可被如此描述引用。又如，被示为位于彼此的上面/下面、位于彼此相对侧、或位于彼此的左侧/右侧之间的元件可相对于彼此被如此描述引用。此外，如图所示，在至少一个示例中，元件的最顶部元件或点可被称为部件的“顶部”，并且元件的最底部元件或点可被称为部件的“底部”。如本文所用，顶部/底部、上部/下部、上面/下面可为相对图的竖直轴而言的，并且可用于描述图中元件相对于彼此的定位。由此，在一个示例中，被示为位于其他元件上面的元件被竖直地定位在其他元件上面。又如，图中所示的元件的形状可被称为具有这些形状(例如，诸如为圆形的、平直的、平面的、弯曲的、倒圆的、倒角的、成角度的等等)。此外，在至少一个示例中，被示为彼此相交的元件可被称为相交元件或彼此相交。另外，在一个示例中，被示为位于另一个元件内或被示为位于另一个元件外的元件可被如此描述引用。
[0018]现在转向图1，示出了根据示例性实施方案的成像系统10的实施方案的框图，该成像系统被配置为采集原始图像数据并处理该图像数据以用于进行显示和/或分析。应当理解，各种实施方案可适用于实现X射线管的众多X射线成像系统，诸如X射线射线照相术(RAD)成像系统、X射线乳房X射线摄影成像系统、荧光透视成像系统、断层摄影成像系统或CT成像系统。以下对成像系统10的讨论仅仅是一个这种实施方式的示例，并不旨在在模态方面进行限制。
[0019]如图1所示，成像系统10包括被配置为投射穿过对象16的X射线束14的X射线管或X射线源12。对象16可包括人类受检者、行李件或希望被扫描的其他对象。X射线源12可以是产生X射线14的常规X射线管，该X射线具有范围通常为三十(30)keV至二百(200)keV的能量谱。X射线14穿过对象16，并且在被衰减之后撞击在检测器组件18上。检测器组件18中的每个检测器模块产生模拟电信号，当X射线束穿过对象16时，该模拟电信号表示撞击的X射线束的强度，因此表示被衰减的束。在一个实施方案中，检测器组件18是基于闪烁体的检测器组件，然而，也可以设想也可实现直接转换型检测器(例如，CdTe、CZT或Si检测器等)。
[0020]处理器20接收来自检测器组件18的信号，并且生成与被扫描的对象16相对应的图像。计算机22与处理器20通信，以使操作员能够使用操作员控制台24来控制扫描参数并查看所生成的图像。也就是说，操作员控制台24包括某种形式的操作员界面，诸如键盘、鼠标、语音激活控制器或允许操作员控制成像系统10并在显示单元26上查看来自计算机22的重构图像或其他数据的任何其他合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于X射线管的阴极，所述阴极包括：阴极基座；绝缘体，所述绝缘体具有与所述阴极基座相邻的第一侧和与所述第一侧相对的第二侧；聚焦元件，所述聚焦元件与所述绝缘体的所述第二侧相邻，所述聚焦元件具有其中布置有长丝的至少一个通道，以及在所述至少一个通道的任一侧上的至少一个聚焦特征。2.根据权利要求1所述的阴极，其中所述至少一个通道具有圆形通道边缘。3.根据权利要求1所述的阴极，所述阴极还包括所述长丝与所述至少一个通道的边缘之间的至少阈值距离。4.根据权利要求3所述的阴极，其中所述阈值距离是600μm。5.根据权利要求1所述的阴极，其中所述至少一个通道具有相对于施加到布置在相应通道中的所述长丝的电压而施加到所述至少一个通道的负偏置电压。6.根据权利要求5所述的阴极，其中所述长丝通过所述绝缘体与所述聚焦元件的所述电压绝缘。7.根据权利要求1所述的阴极，其中在所述至少一个通道的任一侧上的所述至少一个聚焦特征与所述至少一个通道组合形成连续单个架构碗形，其中所述聚焦元件的侧面与所述聚焦元件的中心相比具有更高的高度。8.根据权利要求1所述的阴极，其中所述聚焦元件包括具有圆形凹部边缘的横向凹部。9.根据权利要求1所述的阴极，其中所述至少一个通道包括第一通道、第二通道和第三通道，其中所述第二通道位于所述第一通道与所述第三通道之间，并且其中所述第一通道的长丝、所述第二通道的长丝和所述第三通道的长丝中的每一者具有长丝高度，其中所述长丝高度被定义为相对于竖直轴从所述长丝的圆周上的最低点到所述聚焦元件的第一面的竖直距离，所述第一面与所述绝缘体的所述第二侧相邻，并且每个通道的所述长丝高度是不同的。10.根据权利要求9所述的阴极，其中所述第一通道的所述长丝、所述第二通道的所述长丝和所述第三通道的所述长丝中的每一者具有相对于相邻长丝的不相等的横向间距，其中横向间距被定义为相对于水平轴在第一长丝直径的中心点到第二长丝直径的中心点之间的横向距离。11.根据权利要求9所述的阴极，其中所述第一通道的所述长丝与所述第二通道的所述长丝之间的横向间距不同于[大于或小于]所述第二通道的所述长丝与所述第三通道的所述长丝之间的所述横向间距。12.根据权利要求9所述的阴极，其中所述第二通道的所述长丝从所述聚焦元件的宽度的中心点横向偏移。13.一种成像系统，所述成像系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：通用电气精准医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：