一种弧形多焦点旋转阳极栅控射线源及相应的静态CT设备制造技术

技术编号:42456802 阅读:9 留言:0更新日期:2024-08-21 12:47
本技术公开了一种弧形多焦点旋转阳极栅控射线源及相应的静态CT设备。该射线源包括外壳,呈弧形形状,并预设有多个安装位;多个旋转阳极射线管,分别设置于多个安装位上,并且多个旋转阳极射线管的焦点分别在同一分布圆上;其中,旋转阳极射线管的阴极端与外部电源连接,旋转阳极射线管的阳极端采用反射式旋转阳极靶生成X射线束;多个栅控开关,分别与多个旋转阳极射线管对应连接,以分别控制多个旋转阳极射线管的通断。该射线源的阳极端采用旋转式阳极靶材,使得电子轰击区域为一个圆环,可避免某一点温度过高,防止阳极靶材被击穿,从而可适当增大电流,提高阳极靶材的瞬时负载功率,以提高成像质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,同时也涉及采用该弧形多焦点旋转阳极栅控射线源的静态ct设备,属于辐射成像。


技术介绍

1、静态ct设备的整体结构是采用一整圈探测器和一整圈射线源,通过圆周上各射线源焦点时序放线,从而达到和螺旋ct设备一样的圆周扫描的目的。静态ct设备理论上不需要转动部件,也就不需要轴承和滑环,结构简单、理论圆周扫描速度快、数据传输速度快。

2、目前在静态ct领域,其射线源的技术思路有如下两种:1.采用反射式放线,整环的固定阳极配合圆周均布的多个阴极,组成圆周多焦点的环形射线源。这种结构的整环阳极因为直径很大,制作困难;2.采用透射式放线,射线源结构模组化,一个模组里同样有多个焦点,圆周方向布有多个射线源模组实现整环结构。这种结构的射线强度偏低,不太适合用于实际检测。

3、在专利号为zl 201711418215.5的中国专利技术专利中,公开了一种弧形多焦点固定阳极栅控射线源,包括弧形射线源外壳、射线管支架、多个固定阳极反射射线管和多个栅控开关。然而,在该技术方案中,用于发射x射线的射线管为固定式结构,即:射线管的阴极与阳极固定不动,阴极发射的电子持续轰击靶材的同一位置产生x射线。因此,该技术方案要求阴极的瞬时功率不能过高,否则会影响射线管的使用寿命。


技术实现思路

1、本技术所要解决的首要技术问题在于提供一种弧形多焦点旋转阳极栅控射线源。

2、本技术所要解决的另一技术问题在于提供一种采用该弧形多焦点旋转阳极栅控射线源的静态ct设备。

3、为实现上述技术目的,本技术采用以下的技术方案:

4、根据本技术实施例的第一方面,提供一种弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,包括:

5、外壳,呈弧形形状,并预设有多个安装位;

6、多个旋转阳极射线管,分别设置于多个所述安装位上,并且多个所述旋转阳极射线管的焦点分别在同一分布圆上;其中,所述旋转阳极射线管的阴极端与外部电源连接,所述旋转阳极射线管的阳极端采用反射式旋转阳极靶生成x射线束;

7、多个栅控开关,分别与多个所述旋转阳极射线管对应连接,以分别控制多个所述旋转阳极射线管的通断。

8、其中较优地,所述旋转阳极射线管包括:

9、管芯,形成有中空内腔;

10、阴极,固定于所述管芯的中空内腔内并位于所述管芯的一端,用于与外部电源连接;

11、旋转件,绕所述管芯的中心轴线可转动地设置于所述中空内腔内,并位于所述管芯的另一端;

12、阳极靶材,固定于所述旋转件上靠近所述阴极的一端,以随所述旋转件的转动而转动;

13、驱动件,设置于所述管芯上,以用于对所述旋转件施加驱动力,从而带动所述旋转件转动。

14、其中较优地,所述旋转件包括转轴、轴承和电磁感应部;所述转轴固定于所述管芯内,并且所述转轴的轴线与所述管芯的中心轴线重合;所述轴承套设于所述转轴上,并且所述轴承的中心轴线与所述管芯的中心轴线重合;所述电磁感应部设置于所述轴承上;

15、所述驱动件为定子线包,所述定子线包套设于所述管芯的外侧,以用于在磁场力的作用下驱动所述电磁感应部旋转,从而通过所述轴承带动所述阳极靶材旋转。

16、其中较优地,所述外壳的内弧壁板和外弧壁板分别同多个所述旋转阳极射线管的焦点所在的分布圆同心设置;

17、所述外壳的左侧板和右侧板的延长线均经过多个所述旋转阳极射线管的焦点所在的分布圆的圆心。

18、其中较优地,所述外壳的左侧板的外边缘和右侧板的外边缘之间的夹角θ=360°/n,n是正整数。

19、其中较优地,多个所述旋转阳极射线管的焦点相对于同一分布圆在角度范围α内均布,360°≥α>0°,α小于或等于θ。

20、其中较优地,当α=θ时,在同一所述外壳内设置的n个所述旋转阳极射线管中,相邻两个所述旋转阳极射线管之间的角度为θ/n,n为同一外壳内设置的旋转阳极射线管的数量,n≥2,最左侧和最右侧的所述旋转阳极射线管与相邻侧板的外边缘之间的角度为θ/2n。

21、其中较优地,当α<θ时,在同一所述外壳内设置的n个所述旋转阳极射线管中,相邻两个所述旋转阳极射线管之间的角度为α/n,n为同一外壳内设置的旋转阳极射线管的数量,n≥2。

22、其中较优地,所述外壳与所述管芯之间充满制冷介质,所述外壳上还安装有散热部;其中,所述管芯通过对流及辐射作用将热量传给所述制冷介质,再由所述外壳的散热部将热量传递至外界,以对所述阳极靶材进行冷却。

23、根据本技术实施例的第二方面,提供一种静态ct设备,包括多个上述弧形多焦点旋转阳极栅控射线源;其中,多个所述弧形多焦点旋转阳极栅控射线源拼成整环结构,多个所述弧形多焦点旋转阳极栅控射线源内的所有旋转阳极射线管的焦点圆周分布在同一个分布圆上。

24、与现有技术相比较,本技术具有以下的技术特点:

25、1.结构简单、成本较低、能产生足够强度的射线,同时在圆周方向上分布有足够数量的焦点。该射线源特别适合在静态ct设备中应用。

26、2.旋转式阳极靶材使得电子轰击区域为一个圆环,可避免某一点温度过高,防止阳极靶材被击穿,从而可适当增大电流,提高阳极靶材的瞬时负载功率,以提高成像质量。

27、3.旋转件通过电磁感应的方式驱动阳极靶材旋转,可避免刚性的连接结构,有利于减小旋转件整体的尺寸,提高旋转阳极射线管安装的便利性和安装精度。

28、4.多个外壳可以拼成一个整环结构,从而使多个弧形多焦点旋转阳极栅控射线源中的所有旋转阳极射线管的焦点分布在同一分布圆上。

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【技术保护点】

1.一种弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于包括:

2.如权利要求1所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于所述旋转阳极射线管包括:

3.如权利要求2所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

4.如权利要求1所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

5.如权利要求1所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

6.如权利要求5所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

7.如权利要求6所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

8.如权利要求6所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

9.如权利要求2所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

10.一种静态CT设备,其特征在于包括多个如权利要求1~9任意一项所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其中,多个所述弧形多焦点旋转阳极栅控射线源拼成整环结构,多个所述弧形多焦点旋转阳极栅控射线源内的所有旋转阳极射线管的焦点圆周分布在同一个分布圆上。

【技术特征摘要】

1.一种弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于包括:

2.如权利要求1所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于所述旋转阳极射线管包括:

3.如权利要求2所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

4.如权利要求1所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

5.如权利要求1所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

6.如权利要求5所述的弧形多焦点旋转阳极栅控射线源,其特征在于:

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【专利技术属性】
技术研发人员:徐世强薛志超崔建国崔志立曹红光
申请(专利权)人:北京纳米维景科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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