【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及x射线管，尤其是一种用于x射线管的阴极组件、阴极、x射线管和控制方法。
技术介绍
1、x射线管分为工业x射线管和医用x射线管，医用x射线管针对某些部位和扫描功能而需要特殊的应对方法，包括对x射线管管电流进行快速开关的方法，该方法常应用于ct(computed tomography电子计算机断层扫描)摄影中。
2、x射线管管电流快速开断功能的实现结构多种多样。其中，x射线管的阴极结构大致可以分为两类：无独立栅控型和有独立栅控型。
3、独立栅控技术可以控制焦点大小和飞焦，独立栅控结构最大的优势在于能够对x射线管管电流进行开关，在少数应用场景和球管中独立栅控仍占有一席之地。在现有的独立栅控技术中，主要是对螺旋灯丝进行管电流的切断，而对平板灯丝的管电流切断却非常少。
4、切断管电流主要通过在栅极上施加负电压，使灯丝上表面的场强接近0或直接形成抑制场。在灯丝具有较大的宽度时，难以在保证灯丝焦点的同时以较低的电压进行管电流的切断。在部分特殊阴极结构中，通过将额外的电极加入到灯丝中间以解决灯丝宽度较大的问题，该结构虽降低了切断电压，但是对于灯丝的安装要求和零件的尺寸精度较高，成本较大，且失去了对焦点的调整。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中栅极切断电压大、对焦点控制性差的缺陷，提供一种用于x射线管的阴极组件、阴极、x射线管和控制方法。
2、本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
3
4、较佳地，栅极为整体式栅极，控制极在围绕灯丝的四个方向均有布置；
5、较佳地，阴极组件还包括聚焦极，聚焦极部分布置于控制极上方，用于聚焦灯丝的发射电子。
6、较佳地，灯丝为矩形平面灯丝，矩形平面灯丝的短边对应的控制极的倾斜角大于其长边对应的控制极的倾斜角。
7、较佳地，阴极组件还包括底座，栅极和灯丝分别绝缘连接底座。
8、较佳地，底座上布置有连接件，连接件穿过底座，连接件的两端伸出底座并分别设有第一绝缘件，栅极通过连接件与底座固定；
9、底座上设有连接孔，连接孔内设有第二绝缘件，灯丝通过支撑杆与底座固定，支撑杆一端与灯丝连接，另一端与第二绝缘件连接。
10、较佳地，聚焦极对称布置于底座上，聚焦极的一端作为支撑部与底座连接，另一端作为聚焦部布置于控制极上方。
11、较佳地，灯丝采用曲面灯丝或螺旋灯丝。
12、较佳地，控制极所处平面与灯丝所处平面的倾斜角为30至60度。
13、第二方面提供一种用于x射线管的阴极组件，包括栅极和灯丝，栅极用于独立控制灯丝的电子发射量，栅极围绕灯丝布置，且与灯丝相互绝缘，栅极包括灯丝的控制极，控制极被配置为平滑灯丝与栅极间的电场。
14、第三方面提供一种用于x射线管的阴极，阴极包括基座，基座的表面包括呈v形布置的第一表面和第二表面，第一表面上布置有第一阴极组件，第二表面上布置有第二阴极组件，第一阴极组件和/或第二阴极组件为上述的用于x射线管的阴极组件。
15、较佳地，阴极还包括均压环，均压环环绕基座外周布置，均压环的顶面高于第一阴极组件和第二阴极组件。
16、第四方面提供一种x射线管，x射线管包括上述的用于x射线管的阴极。
17、较佳地，x射线管还包括阳极，阳极包括金属靶盘和轴承，金属靶盘以轴承为转轴进行旋转，轴承为液态金属润滑的轴承。
18、第五方面提供一种用于x射线管的阴极组件的控制方法，用于上述的用于x射线管的阴极组件，控制方法包括：
19、将灯丝的一端与栅极的一端接入同一初始电位；
20、将灯丝的另一端接入可变化电位，以控制灯丝发射电子束；
21、调节栅极的另一端的控制电位，以控制灯丝发射的电子束的焦点或切断电子束。
22、第六方面提供一种用于x射线管的阴极的控制方法，应用于上述的用于x射线管的阴极，控制方法包括：
23、将第一阴极组件的灯丝的一端、栅极的一端和第二阴极组件的灯丝的一端分别接入同一初始电位；
24、将第一阴极组件的灯丝的另一端和第二阴极组件的灯丝的另一端分别接入可变化电位，用于控制第一阴极组件的灯丝和第二阴极组件的灯丝分别发射电子束；
25、调节第一阴极组件的栅极的另一端和第二阴极组件的栅极的另一端的控制电位，以控制第一阴极组件的灯丝和第二阴极组件的灯丝发射的电子束的焦点或切断电子束。
26、较佳地，控制方法还包括：
27、调节基座的第一表面和第二表面的夹角和/或第一阴极组件和第二阴极组件的距离，控制第一阴极组件的灯丝和第二阴极组件的灯丝发射的电子束的焦点位置。
28、本专利技术的积极进步效果在于：能通过改变栅极电压即可调变焦点大小同时，可对电子束的发射进行关断，且相对分段式栅极能有效降低切断电子束所需的栅极电压；发射电子束的可控性更高，电子束在阳极靶盘上形成的焦点上电子均匀性更好，焦点的边界清晰，图像质量更高，且不损失发射面积，相同功率、相同焦点下的阴极温度更低，灯丝寿命更高。
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1.一种用于X射线管的阴极组件，其特征在于，包括栅极(1)和灯丝(2)，所述栅极(1)用于独立控制所述灯丝(2)的电子发射量，所述栅极(1)围绕所述灯丝(2)布置，且与所述灯丝(2)相互绝缘，所述栅极(1)包括所述灯丝(2)的控制极(11)，所述控制极(11)用于控制所述灯丝(2)与所述栅极(1)间的电场强度，所述控制极(11)背向所述灯丝(2)倾斜。
2.根据权利要求1所述的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述栅极(1)为整体式栅极，所述控制极(11)在围绕所述灯丝(2)的四个方向均有布置。
3.根据权利要求2所述的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述阴极组件还包括聚焦极(4)，所述聚焦极(4)部分布置于所述控制极(11)上方，用于聚焦所述灯丝(2)的发射电子。
4.根据权利要求1所述的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述灯丝(2)为矩形平面灯丝，所述矩形平面灯丝的短边对应的控制极(11)的倾斜角大于其长边对应的控制极(11)的倾斜角。
5.根据权利要求1所述的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述阴极组件还包括底座
6.根据权利要求5所述的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述底座(3)上布置有连接件(33)，所述连接件(33)穿过所述底座(3)，所述连接件(33)的两端伸出底座(3)并分别设有第一绝缘件(61)，所述栅极(11)通过连接件(33)与所述底座(3)固定；
7.根据权利要求3述的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述聚焦极(4)对侧布置于底座(3)上，所述聚焦极(4)的一端作为支撑部(42)与底座(3)连接，另一端作为聚焦部(42)布置于所述控制极(11)上方。
8.根据权利要求1的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述灯丝(2)采用矩形平面灯丝、曲面灯丝或螺旋灯丝。
9.根据权利要求1的用于X射线管的阴极组件，其特征在于，所述控制极(11)所处平面与所述灯丝(2)所处平面的倾斜角为30至60度。
10.一种用于X射线管的阴极组件，其特征在于，包括栅极(1)和灯丝(2)，所述栅极(1)用于独立控制所述灯丝(2)的电子发射量，所述栅极(1)围绕所述灯丝(2)布置，且与所述灯丝(2)相互绝缘，所述栅极(1)包括所述灯丝(2)的控制极(11)，所述控制极(11)被配置为平滑所述灯丝(2)与所述栅极(1)间的电场。
11.一种用于X射线管的阴极，其特征在于，所述阴极包括基座(7)，所述基座(7)的表面包括呈V形布置的第一表面(71)和第二表面(72)，所述第一表面(71)上布置有第一阴极组件，所述第二表面(72)上布置有第二阴极组件，所述第一阴极组件和/或所述第二阴极组件为权利要求1至10任一所述的用于X射线管的阴极组件。
12.根据权利要求11所述的用于X射线管的阴极，其特征在于，所述阴极还包括均压环(5)，所述均压环(5)环绕所述基座(7)外周布置，所述均压环(5)的顶面高于所述第一阴极组件和所述第二阴极组件。
13.一种X射线管，其特征在于，所述X射线管包括权利要求11至12任一所述的用于X射线管的阴极。
14.根据权利要求13所述的X射线管，其特征在于，所述X射线管还包括阳极(8)，所述阳极(8)包括金属靶盘和轴承(81)，所述金属靶盘以所述轴承(81)为转轴进行旋转，所述轴承(81)为液态金属润滑的轴承。
15.一种用于X射线管的阴极组件的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至10任一所述的用于X射线管的阴极组件，所述控制方法包括：
16.一种用于X射线管的阴极的控制方法，其特征在于，应用于权利要求11至12任一所述的用于X射线管的阴极，所述控制方法包括：
17.根据权利要求16所述的用于X射线管的阴极的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于x射线管的阴极组件，其特征在于，包括栅极(1)和灯丝(2)，所述栅极(1)用于独立控制所述灯丝(2)的电子发射量，所述栅极(1)围绕所述灯丝(2)布置，且与所述灯丝(2)相互绝缘，所述栅极(1)包括所述灯丝(2)的控制极(11)，所述控制极(11)用于控制所述灯丝(2)与所述栅极(1)间的电场强度，所述控制极(11)背向所述灯丝(2)倾斜。
2.根据权利要求1所述的用于x射线管的阴极组件，其特征在于，所述栅极(1)为整体式栅极，所述控制极(11)在围绕所述灯丝(2)的四个方向均有布置。
3.根据权利要求2所述的用于x射线管的阴极组件，其特征在于，所述阴极组件还包括聚焦极(4)，所述聚焦极(4)部分布置于所述控制极(11)上方，用于聚焦所述灯丝(2)的发射电子。
4.根据权利要求1所述的用于x射线管的阴极组件，其特征在于，所述灯丝(2)为矩形平面灯丝，所述矩形平面灯丝的短边对应的控制极(11)的倾斜角大于其长边对应的控制极(11)的倾斜角。
5.根据权利要求1所述的用于x射线管的阴极组件，其特征在于，所述阴极组件还包括底座(3)，所述栅极(11)和所述灯丝(2)分别绝缘连接所述底座(3)。
6.根据权利要求5所述的用于x射线管的阴极组件，其特征在于，所述底座(3)上布置有连接件(33)，所述连接件(33)穿过所述底座(3)，所述连接件(33)的两端伸出底座(3)并分别设有第一绝缘件(61)，所述栅极(11)通过连接件(33)与所述底座(3)固定；
7.根据权利要求3述的用于x射线管的阴极组件，其特征在于，所述聚焦极(4)对侧布置于底座(3)上，所述聚焦极(4)的一端作为支撑部(42)与底座(3)连接，另一端作为聚焦部(42)布置于所述控制极(11)上方。
8.根据权利要求1的用于x射线管的阴极组件，其特征在于，所述灯丝(2)采用矩形平面灯丝、曲面灯丝或螺旋灯丝。
9.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张棋，潘奥，杨光，柳欢，
申请(专利权)人：武汉联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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