[发明专利]X射线管阳极

说明书

技术领域

本发明涉及X射线管，特别地，涉及X射线管的阳极的冷却。

背景技术

人们熟知提供一种X射线管，其包括电子源和金属阳极，其中阳极相对于电子源为正电势的。电场加速向着阳极发出的电子。当它们撞击到阳极时，它们损失它们的动能的一些或者全部，损失的动能的大部分释放为热。该热会降低靶极寿命，因此，通常冷却阳极。传统的方法包括：空气冷却，其中阳极典型地在地电位操作，热通过空气冷却的散热片传导到周围，并且旋转阳极，其中照射点能够在被再一次照射之前随着它的转动而冷却。

在一些情形中，需要移动的X射线源，其通过沿着拱式的或者直线的阳极扫描电子束而产生。这些阳极可延伸到数米长度并且制造单独一片的阳极通常是复杂且昂贵的。

发明内容

相应地，本发明的第一方面提供用于X射线管的阳极，其包括与刚性支承构件接触的至少一个导热的阳极区段以及安置来冷却阳极的冷却装置。

优选地，冷却装置包括布置成传送冷却剂通过阳极的冷却导管。该导管可包括容纳在冷却通道内的冷却剂管，该冷却剂管可以由阳极区段和支承构件限定。

优选地，阳极包括末端与末端对齐的多个阳极区段。这使得阳极能够构建成比通过利用单独一件的阳极容易地实现的长度更长的长度。每个阳极区段可涂有薄膜。薄膜可以覆盖阳极区段的至少一个暴露表面并可以包括靶金属。例如，膜可以是钨、钼、铀和银的任何一种的膜。施加金属薄膜到阳极的表面上可以通过溅射涂覆、电镀沉积和化学沉积的任何一种。或者，薄的金属箔可铜焊到阳极区段上。薄膜可以具有30微米和1000微米之间，优选50微米和500微米之间的厚度。

优选地，阳极区段由具有高导热率的材料如铜形成。刚性的支柱可优选地由不锈钢制成。铜和不锈钢的优秀的热匹配意味着可以制造大的阳极区段，其在热循环下具有小的变形并具有良好的机械稳定性。

多个阳极区段可螺钉连接到刚性的支柱上。或者，刚性的支柱可利用机械压力机卷边(crimp)到阳极区段中。卷边，特别地，如果用作将阳极区段附着到支柱上的唯一手段，减少需要的机械工序的数量并消除对螺钉的需要，而螺钉会引起气体被存(trap)在螺钉的底部处的风险。

一体的冷却通道可沿着支柱的长度延伸并可以要么切入到(cut into)阳极区段中，要么切入到支柱中。或者，通道可由切入到阳极区段和支柱二者中的对齐的凹槽形成。冷却管可沿着冷却通道延伸并可以包含冷却液。优选地，管是退火铜管。冷却通道可以具有正方形或者矩形横断面，或者，替代地，可以具有半圆形或者大致圆形的横截面。圆整的(rounded)冷却通道允许冷却管和阳极之间的更好的接触，因此提供更有效的冷却。

冷却液可通过绝缘管部分穿入到阳极中。绝缘管部分可以包括两个具有铜焊的端盖的陶瓷管，所述两个陶瓷管在一端连接到不锈钢板。该不锈钢板可以具有通过它形成的两个端口，每个绝缘管部分可以与其中一个端口对齐。板可以安装到X射线管真空壳体中。陶瓷管可通过两直角管接头连接到冷却通道并可以嵌入在阳极中。

附图说明

现将参照附图仅通过例子的形式描述本发明的实施例，其中：

图1a是根据本发明的实施例的阳极的部分透视图；

图1b是根据本发明的进一步的实施例的阳极的部分透视图；

图2是通过根据本发明的进一步的实施例的卷边到支柱的阳极区段的剖面。

图3是通过根据本发明的进一步实施例的阳极的剖面，具有圆整末端的冷却通道；

图4示出用于将阳极区段卷边到支柱的卷边工具；

图5示出用于图1的阳极的冷却剂管的连接结构；以及

图6是通过用于根据本发明的进一步的实施例的冷却剂管的连接结构的剖面。

具体实施方式

参照图1a，根据本发明的一个实施例的阳极1包括多个导热的阳极区段2，该阳极区段2通过螺钉6螺钉连接到支柱4形式的刚性的单一件的支承构件。冷却通道8、10沿着阳极的长度在阳极区段和支柱之间延伸并包括布置成传送冷却液的管12形式的冷却剂导管。

阳极区段22由金属如铜形成并相对于电子源保持在高压正电势。每个阳极区段2具有带角度的前表面14，该前面涂有适当的靶金属例如钼、钨、银或者铀，该靶金属选取来在当电子入射到其上时产生需要的X射线。这层靶金属利用包括溅射涂覆、电镀沉积、化学汽相淀积和燃烧喷雾涂覆的多种方法中的一种施加到前表面14上。或者，具有50-500微米厚度的薄的金属箔铜焊到铜阳极表面14上。