本发明专利技术涉及一种环形阴极段，包括多个位于X射线管的环形阴极上的发射极位置(E1，E2)，其中，该环形阴极段在非导电的、构成为环形段的支撑体(T)上在多个发射极位置(E1，E2)处具有带有平坦表面的导电胶粘剂层(K)，以及在多个发射极位置(E1，E2)处在导电胶粘剂层(K)上分别形成具有导电纳米结构(NT)的层。本发明专利技术还涉及一种CT系统的环形X射线管，具有多个位于固定的环形阴极上的发射极位置(E1，E2)，该环形阴极包括由多个环形阴极段构成的阴极环，其中每个环形阴极段由弯曲的环形段形状的支撑体(T)构成，在每个环形阴极段上在发射极位置(E1，E2)上彼此绝缘地涂覆导电胶粘剂层(K)，以及在每个发射极位置上在导电胶粘剂层(K)上直接涂覆具有导电纳米结构(NT)的层。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种环形阴极段，其包括多个位于X射线管的环形阴极上的发射极位置(Emitterposition)。此外，本专利技术还涉及一种由环形阴极段构成的X射线管，以及一种制造这样的环形阴极段的方法。
技术介绍
原则上，构成为纳米结构的、与X射线管相关的电子发射极或场发射极是一般公知的。这样的纳米结构具有朝向表面的尖峰结构，在其上通过施加加速电压而形成很高的场强，由此非常有利于电子的发出。对此请参考HaeyoungChou和Jong UK Kim的文章 Mater. Res. Soc. Symp. Proc. Vol 963,2007,“Improvement of Emission Current by Using CNT Based X-Ray Tube”。在该出版物中，例如在图2中示出了 X射线管的基本结构，其中， 设置有 CNT ( = Carbon NanoTubes = Kohlenstoff-Nanorohrchen,碳纳米管)、即纳米结构的金属薄片作用为电子发射极，并借助电子聚焦透镜在阳极上产生点状焦点，其可以用于印刷电路板的成像。用于在金属表面上制备碳纳米管的工具也是一般公知的。仅示例性地指出 Beom-Jin Yoon 等人的文章 J. AM. CHEM. SOC 2005,127,8234-8235, "Fabricationof Flexible Carbon Nanotube Field Emitter Arrays by Direct Mircrowave Irradiationon Organic Polymer Substrate，，。同样，在计算机断层造影(Computertomographie，CT)领域内公知有所谓的环形管，其通过激光触发地或通过电路控制地在X射线管圆周上的特定位置上发射X射线，并由此替代了旋转的支架上的、机械地旋转的X射线管。该X射线管的主要部分是电子发射极， 其在相应施加的加速电压下向阳极发射电子。在此，迄今公知的是，在制造这样的环形管时，可以如下地来制造阴极段首先分别在基底(通常为金属薄片)上制造各个场发射极， 然后将多个这样的场发射极安装到一个电绝缘的阴极段上并装进X射线管内。在此的问题是，每个CT系统需要约1000个发射极，从而顺序地制造完这么多个要单独安装的发射极的成本太高，特别是因为每个单个的发射极基底都要高度准确地关于其取向来安装。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种更易制造的、用于环形阴极的环形阴极段以及由此构造的环形X射线管。此外，本专利技术要解决的技术问题还在于提出一种制造这样的环形阴极段的简单的方法。本专利技术的技术问题通过一种环形阴极段、一种制造这种环形阴极段的方法以及一种CT系统的环形X射线管来解决。本专利技术人认识到，如果在非导电的作为支撑体的环形段上，借助相应的分配装置 (Dispensiervorrichtung)直接在过后要发射电子的位置上涂覆朝向环形阴极段的中心对4准的、具有平坦表面的导电胶粘剂层，并在其上产生具有碳纳米管的层，就能够明显更加有利并且在制造技术上更加有效地来进行。相应于本专利技术人的该思想，可以通过压力/体积分配中度粘性到高度粘性的贵金属导电胶粘剂(优选为银导电胶粘剂)将该金属基底层直接设置在非导电的支撑体上。在此，该金属基底就宽度、高度、形状以及截面大小的维度通过涂布参数来控制， 这些参数包括写速度(Schreibgeschwindigkeit)、给料压力(Dosierdruck)、工作间隔 (Arbeitsabstand)以及可能的给料针的调节角度和导电胶粘剂的工作粘度及触变性。截面形状可以附加地通过针开口的形状来控制。由此例如使用椭圆形针可使截面扁平。如果这不足以产生与支撑体共面的基底表面，则可以通过用笔刷或橡胶刮片(Rakelplattchen)进行处理来使表面光滑。这些后处理工具可以集成在所使用的分配装置的分配头中并由此能够以与实际的写过程相同的精度移动。原则上这样的分配装置是一般公知的。在此其是机器人控制的分配针，其具有设置用于胶粘材料的同样电控的分配装置。在写过程以及可能实施的平滑过程之后，可以通过附加的热处理对表面再次进行平滑并通过另外的热固化步骤来固定。在此，胶粘剂层的第一次升温会使胶粘剂的粘度下降，由此会经历很小的不平整并因此而达到均衡。然后，通过再次升温来使胶粘材料硬化。 除了制造为过后涂覆纳米结构、特别是CNT层的平的金属基底层之外，还可以使用相同的涂覆方法以相同的涂覆的材料来制造金属基底层与运行X射线阴极所需的电路连接的接触。在此，需要时可以相对于基底的维度最小化到线性维度。这例如可以通过替换给料针或通过改变针的给料速度或前移速度来实现。在此优选在一个单独的工作过程中制造金属基底层和接触，在此现在还可以写三维的接触线。也就是说，还可以将接触线写到支撑体的侧面和背面，从而能够相应地优化空间。为了保护接触线还可以附加地对接触线的区域设置绝缘覆层。为此例如同样可以使用这样的分配装置，其中，利用起绝缘器作用的胶粘材料或漆(Lack)对接触线进行过后涂写并由此利用这些材料将其覆盖。然后可以通过一般公知的方法来涂覆纳米结构，如CNT层。在此可以参见所引述的文献。作为补充，还可以借助以上所述的导电胶粘材料的涂覆方法将提取光栅 (Extraktionsgitter)固定在金属基底上方，并实现其上的纳米结构。在此需要在多个涂覆步骤中分别以短的涂覆间隔来涂覆连接点或连接线。在此，例如可以出于在材料消耗方面节约成本的原因，主要采用电绝缘的胶粘材料来固定光栅并且在支撑体上在光栅和光栅所拥有的接触线之间仅设置较少的导电的固定点。在固定光栅时优选可以设置一个或多个可去除的垫片(Abstandshalter)，以使得在CNT层和提取光栅之间总是保持相同的距离。在此替代地还可以将提取光栅压制到提高的接触点上，直至达到事先定义的距离。为此优选采用与导电的基底层共面的压模(Druckstempel)，其在必要时可以集成在分配装置的机器臂中。优选在持续的光学在线控制(In-Line-Kontrolle)下来实施以上所述的制造过程，以确保持续的过程控制和质量保证。在制造方法中所需要的支撑体的确切定向例如可以借助集成的图像识别系统来实现。分配装置工作状态的正确设置可以通过集成的激光三角测量系统来实现。因 此，在以上所述的制造方法以及如此制造的环形阴极段中尤其具有优点的是， 仅在两个生产步骤中来构造环形阴极段。在第一生产步骤中，将金属基底连同印制导线 (Leiterbahn)共同设置到支撑体上，然后，在另一制造步骤中，将导电的纳米结构如CNT共同且同时涂覆在金属基底的表面上。相对于迄今的将CNT表面置于各金属片上然后将各金属片以多个彼此相邻设置的位置涂覆于支撑体上的制造方式而言，本专利技术的方法在制造范围内蕴含着极大的节约潜力。值得注意的是，在本专利技术范围内，在此所描述的纳米结构还可以由半导体、导体、石墨烯 (Graphene)等制造。因此，相应于以上所述的本专利技术的思想，本专利技术提出一种环形阴极段，其包括多个位于X射线管的环形阴极上的发射极位置，其中，该环形阴极段在非导电的、构成为环形段的支撑体上在多个发射极本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种环形阴极段，包括多个位于Ｘ射线管的环形阴极上的发射极位置（Ｅ１，Ｅ２），其特征在于，－所述环形阴极段在非导电的、构成为环形段的支撑体（Ｔ）上在多个发射极位置（Ｅ１，Ｅ２）处具有带有平坦表面的导电胶粘剂层（Ｋ），以及－在所述多个发射极位置（Ｅ１，Ｅ２）处在所述导电胶粘剂层（Ｋ）上分别形成具有导电纳米结构（ＮＴ）的层。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯迪特尔福伊希特，詹斯富尔斯特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE
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