[发明专利]X射线管电子源

说明书

本申请是申请号为200480014206.4、申请日为2004年4月23日、 发明名称为“X射线管电子源”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及X射线管，涉及用于X射线源的电子源，以及X射 线成像系统。

背景技术

X射线管包括：电子源，该电子源可以是热离子发射器或者是低 温阴极源、一些诸如栅格的提取装置，其可以在提取电势和封锁电势 之间切换以控制从发射器提取电子；和阳极，该阳极当被电子撞击时 产生X射线。这样的系统的示例被公开在US 4,274,005和US 5,259,014 中。

随着X射线扫描器越来越多的使用，例如用于医疗和安全目的， 越来越期望生产相对便宜并具有较长寿命的X射线管。

发明内容

因此，本发明提供一种用于X射线扫描器的电子源，包括：电子 发射装置，限定多个电子源区域；提取栅格，限定多个栅格区域，每 个栅格区域与至少各自的一个源区域相关联；和控制装置，被安排控 制每个栅格区域和各自的源区域之间的相对电势，以使从发射装置提 取电子的位置可在所述源区域之间移动。

提取栅格可包括沿着发射装置被隔开的多个栅格部件。在此情况 下，每个栅格区域可包括一个或更多的栅格部件。

发射装置可包括延长发射器构件，并且栅格部件可沿着该发射器 构件被隔开，从而每个源区域位于沿着发射器构件的各自的位置上。

最好控制装置被安排将每个栅格部件连接到相对于发射装置为 正的提取电势或者相对于发射装置为负的抑制电势。更好的是控制装 置被安排将栅格部件连续地以相邻对连接到提取电势以引导每对栅格 部件之间的电子束。更好的是每个栅格部件可被连接到与同其相邻的 任一栅格部件的电势相同的电势，从而它可以是两个不同的所述对的 一部分。

当所述相邻对的每一个被连接到提取电势时，控制装置可被安排 将该对的任一侧的栅格部件或者甚至所有不在该对中的栅格部件连接 到抑制电势。

栅格部件最好包括平行的延长构件，以及发射构件，在这里该发 射构件也是延长构件，最好基本上垂直于栅格部件延伸。

栅格部件可包括金属线(wire)，并且最好是平面的并在大体垂 直于发射器构件的平面内延伸以保护发射器构件免受来自阳极的反向 离子轰击。栅格部件最好与发射装置隔开一个与相邻栅格部件之间的 距离近似相等的距离。

电子源最好还包括多个聚焦部件，其也可被延长并最好平行于栅 格部件，该多个聚焦部件被安排在电子通过栅格部件之后聚焦电子束。 更好的是聚焦部件与栅格部件被对齐从而在任何一对栅格部件之间通 过的电子将在对应的一对聚焦部件之间通过。

最好聚焦部件被安排连接到相对于发射器为负的电势。最好聚焦 部件被安排连接到相对于栅格部件为正的电势。

最好控制装置被安排控制施加到聚焦部件的电势，从而控制电子 束的聚焦。

聚焦部件可包括金属线(wire)，并且可以是平面的，在基本上 垂直于发射器构件的平面内延伸以保护发射器构件免受来自阳极的反 向离子轰击。

栅格部件最好与发射器隔开，从而如果一个或更多的一组相邻栅 格部件被切换到提取电势，则电子将从发射器构件的长度上被提取， 该长度比所述栅格部件组的宽度更长。例如栅格部件可与发射器构件 隔开一个至少与相邻栅格部件之间的距离基本上相等的距离，该距离 可以为5mm的数量级。

最好栅格部件被安排至少部分地将提取的电子聚焦成束。

本发明还提供一种X射线管系统，包括根据本发明的电子源和至 少一个阳极。最好该至少一个阳极包括一个延长阳极，其被这样安排 从而由不同栅格部件产生的电子束将碰撞阳极的不同部分。

本发明还提供一种X射线扫描器，包括根据本发明的X射线管 和X射线检测装置，其中，控制装置被安排从所述至少一个阳极上的 各个X射线源点产生X射线，并且从检测装置收集各个数据集。最好 检测装置包括多个检测器。更好的是控制装置被安排控制源区域或栅 格区域的电势，以从所述源区域的多种连续的分组提取电子，每种分 组产生具有不同波长的方波模式的照射，并且控制装置被安排为每次 照射记录检测装置的读数。更好的是控制装置还被安排将数学变换应 用到记录的读数，以重建放置在X射线管和检测器之间的目标的特征。