X射线管的控制方法和X射线管的控制装置制造方法及图纸

提供X射线拍摄装置和断层合成图像的合成方法，能够提高能够采用分散X射线源的可能性。本发明专利技术的X射线管的控制方法是与向阴极部提供接地电位并且向栅电极提供栅极电压的控制装置(2)一起使用的X射线管(1)的控制方法，该X射线管(1)包含：电子发射部(10)，其具有阴极部和栅电极；阳极部(11)，其具有与阴极部对置的阳极面；以及靶，其配置于阳极面。控制装置(2)对流过阴极部与控制装置(2)之间的阴极电流(Ic)进行检测，并且对流过栅电极与控制装置(2)之间的栅极电流(Ig)进行检测，根据检测到的阴极电流(Ic)和栅极电流(Ig)，取得从高电压发生器(P)向阳极部(11)流动的阳极电流(Ia)，并根据所取得的阳极电流(Ia)而向栅电极提供栅极电压(Vg)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】X射线管的控制方法和X射线管的控制装置
本专利技术涉及X射线管的控制方法和X射线管的控制装置。
技术介绍
现有的X射线管使用灯丝作为电子发射元件，将从该灯丝发出的热电子作为电子源。与此相对，近年来，也提出了几种使用冷阴极作为电子发射元件的X射线管(冷阴极型X射线管)(例如，专利文献1～3)。现有技术文献专利文献专利文献1：美国特许第7778391号说明书专利文献2：美国特许第7809114号说明书专利文献3：美国特许第7826595号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在冷阴极型X射线管那样的阴极接地型的X射线管中，在施加于栅电极的栅极电压固定的状态下，流过阳极的电流(阳极电流)随时间发生变化。为了使阳极电流稳定，需要进行栅极电压的自适应控制，但由于难以实时且高精度地计测阳极电流，因此以往难以进行栅极电压的自适应控制，其结果为，无法使阳极电流稳定。因此，本专利技术的目的在于，提供能够使阳极电流稳定的X射线管的控制方法和X射线管的控制装置。用于解决课题的手段本专利技术的X射线管的控制方法是与控制装置和高电位发生器一起使用的X射线管的控制方法，该X射线管包含：电子发射部，其具有阴极部和栅电极；阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及靶，其配置于所述阳极面，该控制装置向所述阴极部提供接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，该高电位发生器将比所述接地电位高的电源电压提供给所述阳极部，其中，所述X射线管的控制方法具有如下的步骤：所述控制装置对流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流进行检测，并且对流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流进行检测；所述控制装置根据检测到的所述阴极电流和所述栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流；以及，所述控制装置根据所取得的所述阳极电流而向所述栅电极提供所述栅极电压。本专利技术的X射线管的控制装置是一种X射线管的控制装置，该X射线管包含：电子发射部，其具有阴极部和栅电极；阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及靶，其配置于所述阳极面，其中，所述X射线管的控制装置与将比接地电位高的电源电压提供给所述阳极部的高电位发生器一起使用，所述X射线管的控制装置构成为向所述阴极部提供所述接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，根据流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流和流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流，并根据所取得的所述阳极电流而向所述栅电极提供所述栅极电压。专利技术效果根据本专利技术，由于能够根据阴极电流和栅极电流而求出阳极电流，并且能够根据其结果而生成栅极电压，因此即使不直接计测阳极电流，也能够使阳极电流稳定。附图说明图1的(a)是示出本专利技术的实施方式的冷阴极型X射线管1的结构的图，图1的(b)是图1的(a)所示的电子发射部10的示意性的剖视图。图2是示出本专利技术的第1实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。图3是示出预先存储在图2所示的栅极电压校正量取得部37中的栅极电压校正映射图的例子的图。图4是示出本专利技术的第2实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。图5是示出预先存储在图4所示的栅极电压校正量取得部37a中的栅极电压校正映射图的例子的图。图6是示出本专利技术的第3实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。图7是示出本专利技术的第4实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。图8是示出预先存储在图7所示的聚焦电压取得部50中的焦点校正映射图的例子的图。图9是示出本专利技术的第5实施方式的控制装置2的功能块的概略框图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。图1的(a)是本专利技术的第1实施方式的冷阴极型X射线管1的示意性的剖视图。如该图所示，X射线管1具有在壳体15的内部配置有电子发射部10、阳极部11、靶12以及聚焦构造13的构造。在该图中还图示了X射线管1的控制装置2。壳体15是由玻璃、陶瓷以及不锈钢中的任意一种构成的密封部件。虽然未图示，但在壳体15上设置有阀，根据需要而通过该阀进行壳体15的内部的排气和向壳体15的内部的气体注入。例如，在通过控制装置2的控制而使X射线管3动作之前，通过使用真空泵进行排气，使壳体15内成为真空状态。图1的(b)是电子发射部10的示意性的剖视图。如该图所示，电子发射部10构成为具有：阴极部20；多个电子发射元件21，它们配置于阴极部20的上表面；以及栅电极22，其具有配置成矩阵状的多个开口部22h。多个电子发射元件21分别是尖端(Spindt)型的冷阴极，在开口部22h内各配置有一个。各电子发射元件21的上端位于开口部22h内。从控制装置2向阴极部20提供接地电位GND，从控制装置2向栅电极22提供栅极电压Vg。阳极部11是具有与电子发射部10对置地配置的阳极面11a的金属部件，具体而言，阳极部11由铜(Cu)构成。从高电压发生器P向阳极部11提供比接地电位高的电源电压Va。因此，在图1的(b)所示的栅电极22接通的情况下，从高电压发生器P通过阳极部11、电子发射部10以及阴极部20而流过电流(阳极电流)。此时，从图1的(b)所示的各电子发射元件21发射多个电子。这些电子与阳极面11a碰撞，穿过阳极部11内而被高电压发生器P吸收。如图1的(a)所示，阳极面11a形成为相对于电子的移动方向(在附图上为从左向右的方向)倾斜。靶12是由接收电子而产生X射线的材料构成的部件，被配置成覆盖阳极面11a中的与从各电子发射元件21发射的电子直接碰撞的部分。由于靶12配置在阳极面11a上，因此与阳极面11a碰撞的多个电子的一部分或全部穿过靶12，在穿过时，在靶12内产生X射线。由于阳极面11a的倾斜，以此方式产生的X射线的放射方向朝向附图下方。聚焦构造13是具有对从电子发射部10发射的电子的轨道进行修正的功能的构造物，配置于电子发射部10与配置于阳极面11a的靶12之间。聚焦构造13具有窗13h，从电子发射部10发射的电子穿过该窗13h而向靶12移动。从控制装置2向聚焦构造13提供聚焦电压Vf。该聚焦电压Vf起到对电子轨道的修正量进行控制的作用，该电子轨道的修正由聚焦构造13进行。另外，聚焦构造13也可以分为两个以上的区域，在该情况下，通过对各区域施加不同的聚焦电压Vf，能够调整电子射线在阳极面11a上的焦点位置。控制装置2是根据预先写入的程序或来自外部的指示而进行动作的处理器，具有向阴极部20提供接地电位GND的功能、向栅电极22提供栅极电压Vg的功能以及向聚焦构造13提供聚焦电压Vf的功能。控制装置2构成为针对其中的栅极电压Vg的供给进行接通和断开、并进行用于使阳极电流稳定的自适应控制。在通过控制装置2的控制而开始向栅电极22提供栅极电压Vg的情况下，X射线管1成为动作中，开始X射线的放射。关于栅极电压Vg的自适应控制，在后面进行叙述。图2是示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线管的控制方法，该X射线管包含：/n电子发射部，其具有阴极部和栅电极；/n阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及/n靶，其配置于所述阳极面，/n所述X射线管与控制装置以及高电位发生器一起使用，该控制装置向所述阴极部提供接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，该高电位发生器将比所述接地电位高的电源电压提供给所述阳极部，/n其中，/n所述X射线管的控制方法具有如下的步骤：/n所述控制装置对流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流进行检测，并且对流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流进行检测；/n所述控制装置根据检测到的所述阴极电流和所述栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流；以及/n所述控制装置根据所取得的所述阳极电流向所述栅电极提供所述栅极电压。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180131 US 62/624,4981.一种X射线管的控制方法，该X射线管包含：
电子发射部，其具有阴极部和栅电极；
阳极部，其具有与所述阴极部对置的阳极面；以及
靶，其配置于所述阳极面，
所述X射线管与控制装置以及高电位发生器一起使用，该控制装置向所述阴极部提供接地电位并且向所述栅电极提供栅极电压，该高电位发生器将比所述接地电位高的电源电压提供给所述阳极部，
其中，
所述X射线管的控制方法具有如下的步骤：
所述控制装置对流过所述阴极部与所述控制装置之间的阴极电流进行检测，并且对流过所述栅电极与所述控制装置之间的栅极电流进行检测；
所述控制装置根据检测到的所述阴极电流和所述栅极电流，取得从所述高电位发生器向所述阳极部流动的阳极电流；以及
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流向所述栅电极提供所述栅极电压。


2.根据权利要求1所述的X射线管的控制方法，其中，
所述控制装置预先存储有栅极电压校正映射图，该栅极电压校正映射图与所述阳极电流的误差和所述栅极电压的组合对应地记录有所述栅极电压的校正量，
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流与该阳极电流的目标值之间的差和所述栅极电压的当前值，从所述栅极电压校正映射图中取得所述栅极电压的校正量，并根据所取得的所述栅极电压的校正量生成所述栅极电压。


3.根据权利要求2所述的X射线管的控制方法，其中，
所述X射线管还与计测所述X射线管的温度的温度计测器一起使用，
所述栅极电压校正映射图构成为与所述栅极电压、所述阳极电流的误差以及所述X射线管的温度的组合对应地记录有所述栅极电压的校正量，
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流与该阳极电流的目标值之间的差、所述栅极电压的当前值、以及由所述温度计测器计测出的所述X射线管的温度，从所述栅极电压校正映射图中取得所述栅极电压的校正量。


4.根据权利要求1所述的X射线管的控制方法，其中，
所述X射线管还包含配置于所述电子发射部与所述靶之间的聚焦构造，
所述控制装置预先存储有焦点校正映射图，该焦点校正映射图与所述电源电压和所述阳极电流的组合对应地记录有聚焦电压的值，
所述控制装置根据所取得的所述阳极电流和所述电源电压的当前值，从所述焦点校正映射图中取得所述聚焦电压的值，并根据所取得的所述聚焦电压的值，向所述聚焦构造提供聚焦电压。


5.根据权利要求1所述的X射线管的控制方法，其中，
所述控制装置构成为依次向多个所述X射线管的各自的所述栅电极提供栅极电压，
所述控制装置针对多个所述X射线管的每一个预先存储有栅极电压校正映射图，该栅极电压校正映射图与所述阳极电流的误差和所述栅极电压的组合对应地记录有所述栅极电压的校正量，
所述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：土屋忠严，西本范人，
申请(专利权)人：纳欧克斯影像有限责任公司，纳欧克斯影像股份有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB