模块化阴极装置，模块化双阴极装置和X射线管制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种模块化阴极装置、一种模块化双阴极装置和一种X射线管。根据本实用新型专利技术的用于X射线管的模块化阴极装置具有：

【技术实现步骤摘要】
模块化阴极装置，模块化双阴极装置和X射线管


[0001]本技术涉及一种模块化阴极装置、一种模块化双阴极装置和一种X射线管。

技术介绍

[0002]X射线辐射通常在X射线管中生成。在所述X射线管内存在真空，使得由电子发射器发射的电子朝向阳极的方向加速并在相互作用的情况下在阳极上的焦斑中生成X射线辐射。焦斑的几何扩展(或者还有焦点大小)例如预设能够借助生成的X射线辐射例如在成像时实现的最大地点分辨率。此外，X射线辐射的最大剂量尤其取决于几何扩展。因为电子的直至99％的动能转化为热量，阳极的物理和材料特性，尤其是技术上可实现的散热限制了任意的剂量增大，以便阳极能够无损坏地运行。
[0003]焦斑、尤其是其几何扩展通常与例如医学成像的应用和例如材料检查的应用不同。由于多种多样的应用，通常应维持不同的X射线管，所述X射线管仅部分地包含相同的构件。
[0004]例如，使用电磁或静电偏转单元来影响焦斑是已知的。其它可行性包括在阳极和电子发射器或分区段的场效应发射器之间使用截止栅。从EP 3358 596 A1中已知借助于特定的聚焦头几何形状来影响焦斑。在此，在聚焦头中的阱的深度或阱的截锥的高度能够改变。

技术实现思路

[0005]本技术所基于的目的是，提出一种模块化阴极装置、一种模块化双阴极装置和一种X射线管，其中可以在结构上更简单地影响焦斑。
[0006]所述目的通过一种模块化阴极装置、一种模块化双阴极装置和一种X射线管来实现。在下面的说明书中描述了有利的设计方案。
[0007]根据本技术的用于X射线管的模块化阴极装置具有：
[0008]‑
带有用于聚焦所发射的电子的阱的聚焦头，和
[0009]‑
至少部分地设置在阱中的电子发射器，
[0010]其特征在于，模块化阴极装置具有
[0011]‑
用于影响聚焦的阱板，所述阱板与聚焦头连接以及部分地覆盖所述阱，进而对所发射的电子穿透的发射窗口限界。
[0012]根据一个实施方式，阱板具有中央留空部作为发射窗口。
[0013]根据一个实施方式，阱板不完全沿着阱的环周伸展。
[0014]根据一个实施方式，阱板的外部形状为矩形。
[0015]根据一个实施方式，阱板的朝向发射窗口的边缘至少局部地斜切。
[0016]根据一个实施方式，阱板在四周设置为，使得发射窗口沿发射方向渐缩。
[0017]根据一个实施方式，阱板的朝向发射窗口的边缘至少局部地倒圆。
[0018]根据一个实施方式，阱板借助于点焊、激光焊接、WIG焊接、旋拧连接和/或压接与
聚焦头连接。
[0019]根据一个实施方式，电子发射器是场效应发射器或热离子发射器。
[0020]根据一个实施方式，电子发射器和阱板由相同的半成品制成。
[0021]根据一个实施方式，阱板由与聚焦头相同的材料构成，或者由以下材料构成，所述材料的热膨胀系数关于聚焦头的材料具有直至
±
15％的偏差。
[0022]根据本技术的模块化双阴极装置具有模块化阴极装置，其中聚焦头具有用于聚焦所发射的电子的另外的阱，并且其中模块化双阴极装置还具有至少部分地设置在另外的阱中的另外的电子发射器和用于影响聚焦的另外的阱板，所述另外的阱板与聚焦头连接以及部分地覆盖另外的阱，进而对所发射的电子透射的另外的发射窗口限界。
[0023]根据一个实施方式，阱板和另外的阱板的板厚度不同。
[0024]根据一个实施方式，电子发射器和另外的电子发射器的不同之处在于它们的相对的发射器位置(Emittersitz)不同。
[0025]根据一个实施方式，阱和另外的阱相对于彼此以小于180
°
的角度设置，使得电子发射器的发射方向与另外的电子发射器的发射方向相交。
[0026]根据本技术的X射线管具有抽真空的X射线管壳体、用于生成X射线辐射的阳极和设置在X射线管壳体中的阴极装置。
[0027]模块化阴极装置、模块化双阴极装置和X射线管尤其具有以下优点：
[0028]阱板的使用能够实现对发射窗口的结构上易于实现的限界。根据应用情况，发射窗口能够有利地仅通过设定阱板相对于聚焦头中的阱的相对位置来确定。发射窗口的设计方案对于影响焦斑是重要的，因为电场能够通过确定发射窗口的阱板改变，所述电场引起所发射的电子的聚焦及其朝向焦斑的方向的定向。
[0029]另一优点能够是，具有用于不同的焦斑的不同的发射窗口的多个阴极装置能够由基本上相同的部件构造。因此，模块化阴极装置有利地提高在生产阴极装置时通用件的份额。有利地，由此也能够提高自动化的程度。因此，使用通用件通常会带来成本优势。
[0030]此外有利的是，在阴极装置的研发阶段中能够相对简单地优化阱板相对于聚焦头中的阱的相对位置，因为该相对位置由于模块化构造可改变。替选地或附加地能够有利的是，阴极装置的生产时间由于容错的构造和/或设计减少。
附图说明
[0031]下面根据在附图中示出的实施例详细描述和阐述本技术。原则上，在以下的附图说明中基本上相同的结构和单元用与在首次出现相应的结构或单元时相同的附图标记来命名。
[0032]附图示出：
[0033]图1示出模块化阴极装置；
[0034]图2示出模块化阴极装置的另一视图；
[0035]图3示出阱板的一个实施方式的细节图；
[0036]图4示出阱板的另一实施方式；
[0037]图5示出阱板的一个替选的实施方式；
[0038]图6示出模块化阴极装置的一个有利的改进方案；
[0039]图7示出模块化双阴极装置；
[0040]图8示出模块化双阴极装置的另一视图；和
[0041]图9示出X射线管。
具体实施方式
[0042]图1示出模块化阴极装置10的侧视图。模块化阴极装置10具有聚焦头11、电子发射器13和阱板14。
[0043]在聚焦头11中设置有阱12。阱12因此尤其用于聚焦所发射的电子。为此，阱12形成在运行中在聚焦头11处产生的电场。阱12能够具有基本上长方体或立方体状的形状。替选地，阱12能够是柱形的或球形的。在图1中示出的阱12仅在发射方向上是敞开的。也就是说，阱12没有完全穿透聚焦头，进而聚焦头具有U形的横截面。原则上可设想的是，在一个替选的实施方式中，阱12完全穿透聚焦头11。
[0044]电子发射器13构成为用于发射电子，其中在阴极装置10的运行中，发射方向基本上垂直于聚焦头11，并且在图1中用箭头表示。实际的发射方向尤其取决于聚焦头11的电势、在聚焦头11和未示出的阳极之间所施加的加速电压和/或在阴极装置10运行时电子发射器13的设计方案。
[0045]电子发射器13尤其是场效应发射器或热离子发射器。场效应发射器通常具有碳纳米小管或硅纳米小管。在场效应发射器中的电子发射通常通过施加栅极电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于X射线管的模块化阴极装置(10)，所述模块化阴极装置(10)具有：
‑
聚焦头(11)，所述聚焦头(11)具有用于聚焦所发射的电子的阱(12)，和
‑
至少部分地设置在所述阱(12)中的电子发射器(13)，其特征在于，所述模块化阴极装置具有
‑
用于影响聚焦的阱板(14)，所述阱板与所述聚焦头(11)连接以及部分地覆盖所述阱(12)，进而对用于所发射的电子的穿透的发射窗口限界。2.根据权利要求1所述的模块化阴极装置(10)，其中所述阱板(14)具有中央留空部作为发射窗口。3.根据权利要求1所述的模块化阴极装置(10)，其中所述阱板(14)不完全沿着所述阱(12)的环周伸展。4.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化阴极装置(10)，其中所述阱板(14)的外部形状为矩形。5.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化阴极装置(10)，其中所述阱板(14)的朝向所述发射窗口的边缘至少局部地斜切。6.根据权利要求5所述的模块化阴极装置(10)，其中所述阱板(14)在四周设置为，使得所述发射窗口沿发射方向渐缩。7.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化阴极装置(10)，其中所述阱板(14)的朝向所述发射窗口的边缘至少局部地倒圆。8.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化阴极装置(10)，其中所述阱板(14)借助于点焊、激光焊接、WIG焊接、旋拧连接和/或压接与所述聚焦头(11)连接。9.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化阴极装置(10)，其中所述电子发射器(13)是场效应发射器或热离子发射器。10.根据权利要求1至3中任一项所述的模块化阴极装置(10)，其中所述电子发射器(13)和所述阱板(14)由相同的半成品制成。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗洛里安，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：新型
国别省市：