用于Ｘ射线管的阳极板及其制造方法技术

用于Ｘ射线管的阳极板包括外部边缘、中心区域，以及沿外部边缘设置并朝向中心区域（２１０ｂ）延伸的多个狭缝，所述多个狭缝中的每一个包括狭缝末端。阳极板还包括围绕一个或多个狭缝末端的外围的至少一部分设置的狭缝终止材料，所述狭缝终止材料可以降低狭缝末端处的张应力或压应力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于X射线管的阳极板及其制造方法
本专利技术涉及X射线管，并且涉及X射线管中所用的阳极板及其相应的制造方法。在用于诸如计算机断层摄影(CT)系统的诊断医学设备的X射线管中 实现了阳极板(典型地以旋转圆盘的形式)。在正常操作状况下，阳极板承 受由阳极的高旋转速度所导致的大机械压应力和张应力，并且承受由入射 电子束撞击阳极表面产生的热量所导致的极高热负荷。这些机械应力和热 应力使阳极表面退化，致使例如阳极板随时间流逝而开裂或翘曲。这些效 应降低了阳极以及相应的X射线管的可用寿命。附图说明图1A举例说明了一种传统旋转阳极板100的俯视图，其显示了热梯度 和切向应力分布。外直径110代表电子束于其中冲击阳极板100的目标区 域。入射电子束的大约99%的动能转化成热量，形成外直径110和内直径 130之间的热梯度。由于热膨胀系数，在外直径处产生沿切线方向的机械压 应力，而在内直径处产生沿切线方向的张应力。图1B和1C举例说明了传统的阳极板设计，其中使用放射状狭缝140 来降低前述张应力和压应力。特别地，放射状狭缝140从阳极的外部边缘 朝向内部区域130延伸，放射状狭缝140具有圆形狭缝末端142以进一步 降低阳极IOO上的机械应力。图1B进一步举例说明了在旋转和加载热负荷 的过程中整个阳极板上的切向应力分布。由此可以看出，放射状狭缝140 起到降低阳极板外部边缘处的应力的作用，但是在狭缝末端142处呈现出 很大的压应力。图1C举例说明了在阳极旋转而不加载热负荷的过程中整个 阳极板上的切向应力分布，其显示出狭缝末端142受到很高程度的张应力。可能需要提供一种具有降低的张应力和压应力的阳极板，以便延长使 用该阳极板的X射线管的可用寿命。根据独立权利要求的用于X射线管的阳极板可以满足这一需求。在本专利技术的一种实施方式中，提供了一种用于X射线管的阳极板，该 阳极板包括沿外部边缘设置并朝向中心区域延伸的狭缝，狭缝中的每一个 终止于狭缝末端。该阳极板还包括围绕一个或多个狭缝末端的外围的至少 一部分设置的狭缝终止材料。该狭缝终止材料可以降低张应力或压应力， 该张应力或压应力可能由于如上所述的阳极的旋转和/或加热而在狭缝末端 处产生。在本专利技术的另一实施方式中，制造用于X射线管的阳极板的方法包括 形成具有外部边缘和中心区域的阳极板的操作，该阳极板包括沿外部边缘 设置并朝向中心区域延伸的多个狭缝，多个狭缝中的每一个包括狭缝末端， 该制造方法还包括围绕一个或多个狭缝末端的外围的至少一部分沉积狭缝 终止材料，该狭缝终止材料可以降低狭缝末端处的张应力或压应力。在本专利技术的又一实施方式中，提出了一种X射线管，其具有可以提供 用于轰击阳极的电子流的阴极，以及根据本专利技术的阳极板。可以看作本专利技术的示例性实施方式的要点的是，在狭缝末端处沉积狭 缝终止材料以降低操作过程中在狭缝末端处产生的压应力和张应力，由此延长阳极板以及相应的该阳极板用于其中的x射线管的可用寿命。下面描述根据本专利技术的x射线管的阳极的示例性特征和细化，尽管这些特征和细化也将应用于制造系统。在任选实施方式中，阳极板和狭缝末端一般可以是圆形形状。进一步示例性地，将狭缝终止材料(230)设置为围绕狭缝末端的外围的至少二分 之一，并进一步任选地围绕狭缝末端的基本整个外围。作为进一步的示例 性实施方式，可以在阳极板的内环中形成狭缝终止材料，由此一个或多个 狭缝的狭缝末端与狭缝终止材料的内环相互交叉。狭缝终止材料的示例性 实施方式可以从包括Ti、 V.Ta、 Nb、 Re及其合金的易延展难熔金属的群组 中进行选择。进一步任选地，狭缝终止材料可以由Ni基高温合金、纤维增 强材料或具有高断裂韧性的材料形成。下面描述根据本专利技术的X射线管阳极的制造方法的示例性特征和细 化，尽管这些特征和细化也可以应用于前述制造方法。在制造方法的一种实施方式中，阳极板和狭缝末端一般可以形成为圆 形形状。进一步示例性地，任选地围绕一个或多个狭缝末端的外围的至少二分之一沉积狭缝终止材料。在又一任选实施方式中，将狭缝终止材料以 内环的形式沉积在阳极板上，由此一个或多个狭缝的狭缝末端与狭缝终止 材料的内环相互交叉。在另一任选实施方式中，在阳极板中意欲设置狭缝 末端的位置处提供第一孔洞。接下来，在第一孔洞内沉积狭缝终止材料。 接下来，在所沉积的狭缝终止材料内提供第二孔洞，该第二孔洞形成狭缝 末端。接下来，将狭缝从狭缝末端延伸到阳极板的外部边缘。狭缝终止材料可以由包括Ti、 V. Ta、 Nb、 Re及其合金的易延展难熔金属或者Ni基高 温合金组成。前述方法的操作可以通过计算机程序来实现，即通过软件或通过使用 一个或多个专用电子最优化电路，即以硬件或以混合/固件形式，即由软件 组件和硬件组件构成。该计算机程序可以实现为诸如JAVA、 0++的任何适 当编程语言中的计算机可读指令代码，并可以存储在计算机可读介质(可 移动磁盘、易失性或非易失性存储器、嵌入式存储器/处理器等)中，指令 代码可以对其他此类可编程设备的计算机进行编程以执行预想的功能。该 计算机程序可以从诸如万维网的网络获得，即其可以从该网络上下载。根据以下描述的实施方式，本专利技术的这些和其他方面将变得明显，并 且通过参考该实施方式进行阐述。通过参考下列附图，以下将描述本专利技术的示例性实施方式。图1A-图1C举例说明了用于X射线管的传统阳极板的俯视图，并相应地显示了其上的热梯度和切向应力分布；图2A举例说明了根据本专利技术用于X射线管的阳极板的第一示例性实施方式；图2B举例说明了根据本专利技术用于X射线管的阳极板的第二示例性实施 方式；图3举例说明了根据本专利技术制造用于X射线管的阳极板的示例性实施 方式；图4A-图4B举例说明了根据本专利技术在用于X射线管的阳极板上形成狭 缝终止材料的内环的示例性过程；图5举例说明了根据本专利技术具有使用阳极板的X射线管的计算机断层摄影系统。为清楚起见，在先确认的特征在后续附图中保留其参考数字。图2A举例说明了根据本专利技术用于X射线管的阳极板的第一示例性实 施方式。阳极板210包括沿外部边缘210a设置并朝向中心区域210b延伸 的狭缝220，狭缝220中的每一个终止于狭缝末端222。阳极板210还包括 围绕一个或多个狭缝末端222的外围的至少一部分设置的狭缝终止材料 230。狭缝终止材料230可以降低张应力或压应力，该张应力或压应力可能 由于如上所述的阳极的旋转和/或加热而在狭缝末端222处产生。在本专利技术的特定实施方式中，阳极板210 —般是圆形形状，尽管作为 替代可以采用其他形状。进一步示例性地，狭缝末端222 —般可以是圆形 形状，尽管在本专利技术的其他实施方式中也可以实现不同的几何形状。将狭缝终止材料230至少部分地围绕一个或多个狭缝末端222的外围 设置。在一种实施方式中，狭缝终止材料230围绕一个或多个狭缝末端220 的外围的至少一半延伸，而在另一实施方式中，如图2A所示，狭缝终止材 料基本围绕整个狭缝末端外围延伸。术语狭缝末端外围指的是除狭缝 220本身之外的、 一部分阳极板位于其周围的狭缝末端222的外围。阳极板 210可以由诸如Mo合金的传统材料构成。狭缝终止材料230可以是诸如 Ti、 V、 Ta、 Nb、 Re或其合金等易延展难熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于Ｘ射线管的阳极板（２１０），所述阳极板（２１０）包括外部边缘（２１０ａ）、中心区域（２１０ｂ），以及沿所述外部边缘（２１０ａ）设置并朝向所述中心区域（２１０ｂ）延伸的多个狭缝（２２０），所述多个狭缝（２２０）中的每一个包括狭缝末端（２２２），所述阳极板还包括：　狭缝终止材料（２３０），围绕一个或多个所述狭缝末端（２２２）的外围的至少一部分设置所述狭缝终止材料，所述狭缝终止材料（２３０）可以降低所述狭缝末端（２２２）处的拉应力或压应力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-5-5 06113548.91、一种用于X射线管的阳极板(210)，所述阳极板(210)包括外部边缘(210a)、中心区域(210b)，以及沿所述外部边缘(210a)设置并朝向所述中心区域(210b)延伸的多个狭缝(220)，所述多个狭缝(220)中的每一个包括狭缝末端(222)，所述阳极板还包括狭缝终止材料(230)，围绕一个或多个所述狭缝末端(222)的外围的至少一部分设置所述狭缝终止材料，所述狭缝终止材料(230)可以降低所述狭缝末端(222)处的拉应力或压应力。2、 如权利要求1所述的阳极板，其中，围绕一个或多个所述狭缝末端 (222)的外围的至少二分之一设置所述狭缝终止材料(230)。3、 如权利要求1所述的阳极板，其中，基本围绕一个或多个所述狭缝 末端(222)的整个外围设置所述狭缝终止材料(230)。4、 如权利要求l-3所述的阳极板，其中，在所述阳极板的内环(350) 中形成所述狭缝终止材料，其中， 一个或多个所述狭缝的所述狭缝末端(222)与狭缝终止材料的所述内环(350)相互交叉。5、 如权利要求1-4中任一项所述的阳极板，其中，从包括Ti、 V.Ta、 Nb、 Re及其合金的易延展难熔金属的群组中选择所述狭缝终止材料(230)。6、 如权利要求1-4中任一项所述的阳极板，其中，所述狭缝终止材料 (230)包括Ni基高温合金。7、 一种用于CT系统的X射线管(500)，包括 阴极(530);禾口如权利要求l所述的阳极(210)。8、 如权利要求7所述的X射线管，其中，围绕一个或多个所述狭缝末 端(222)的外围的至少二分之一设置所述狭缝终止材料(230)。9、 如权利要求7所述的X射线管，其中，基本围绕一个或多个所述狭 缝末端(222)的整个外围设置所述狭缝终止材料(230)。10、 如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：C巴特，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]