[发明专利]热离子平面发射器和所属的用于运行X射线管的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热离子平面发射器，该平面发射器的发射平面具有通过该发射平面中的缝隙形成的导体轨道(Leiterbahn)，以及涉及一种所属的用于运行X射线管的方法。

背景技术

例如在DE 10 2006 018 633中描述的热离子的、可通过电流来加热的平面发射器被用在X射线管中。该发射器的形成发射平面的部分由一个或多个薄片组成，该一个或多个薄片由诸如钨的高温稳定的金属制成。为了获得在薄片平面的定义范围内的发射，该发射器必须被加热到大约2000-2500摄氏度的高温。这是借助电流和发射器材料的固有电阻来实现的。为了达到所定义的欧姆电阻，必须通过引入尽可能精确的切口或缝隙来构造薄片材料。这种热离子平面发射器的发射器薄片具有加热电流接头，通过这些加热电流接头将加热电流引导通过发射器薄片。由于该发射器薄片所加热到的高温，电子从发射器薄片中发射出并借助高压而加速地冲向阳极。在从发射器薄片到阳极的路径上，将所发射的电子通过聚焦系统聚焦。在这些电子击中同样由诸如钨的高温稳定金属制成的阳极上的焦斑处时，通过电子的制动而在阳极材料中产生X射线。该聚焦的目的在于，电子在尽可能狭窄的区域中并且以尽可能均匀的电子分布密度击中阳极。由此尤其是可以在将X射线管用于高分辨率的成像(例如在医疗诊断设备中)的情况下达到高的图像质量。在此，该电子密度分布受到被置入发射器薄片中的缝隙的布置的影响。

但是，除了通过加热电流引起的均匀的热效应之外，热效应不可避免地通过以下方式出现，即要在某个位置上发射的电流必须通过发射器结构才到达该位置。该所谓的管电流在至其目的地的路径上作用为附加的加热电流，并且放大了热效应。本申请人的测量表明，随着管电流的增加放大地形成不对称的焦斑。这导致不期望的副作用，例如会导致X射线设备的图像质量变差。

在热离子平面发射器的公知实施中，在制造热离子平面发射器时未考虑该效应，或者通过管电流在加热电流的两个接头上的对称引入而被折衷地接受了。

发明内容

本发明的技术问题是克服这些缺点并且提供一种改进的热离子平面发射器和所属的改善的方法，其中焦斑保持其对称的形状。

根据本发明该任务通过本发明的设备和方法解决。

本发明要求保护一种热离子平面发射器，该热离子平面发射器在其发射平面中具有导体轨道，其中该导体轨道具有至少一个电流引入点以及至少一个电流引出点。该热离子平面发射器的特征在于，所述导体轨道的宽度是可变的。具有较小宽度的导体轨道例如导致在该导体轨道上降落较高的加热电压，并因此达到较高的局部温度。具有较大宽度的导体轨道例如导致在该导体轨道上降落的加热电压较小，并因此达到局部较低的温度。通过导体轨道的可变宽度，按照有利的方式改变了沿着加热电流路径的发射器结构的电阻，并具有以下结果，即在通过硬件几何形状确定的工作点处可以实现对称的发射结构。在此，该对称的发射结构是指所发射的电子关于一个平面镜面对称的分布。

在本发明的构成中，所述导体轨道的宽度可以减小，使得可以在阳极上产生对称的焦斑。该对称的发射结构导致电子射线对称地扩展。由此在聚焦设备不变的情况下在阳极位置上产生对称的焦斑。因此尤其是可以在高分辨率的成像中借助X射线实现图像质量的改善。更高的图像质量尤其是在医疗领域中意味着可以更好地分辨出组织结构，并且因此可以更精确和更恰当地产生医疗诊断。

在本发明的其它构成中，所述导体轨道的宽度从电流引入点到电流引出点一直减小。宽度随着与电流引入点的距离增大而减小的导体轨道按照有利的方式考虑了以下情况，即管电流随着与电流引入点的距离增大而减小。

此外按照有利的方式，所述导体轨道可以具有曲折形的历程。导体轨道的曲折形历程的有利之处在于，该导体轨道可以比例如具有螺旋形历程的导体轨道更简单地制造。

在其它实施方式中，所述导体轨道可以通过发射器平面中的缝隙来形成。由此可以通过简单的方式产生导体轨道的曲折形的历程。

按照有利的方式，所述导体轨道的宽度可以从电流引入点处的宽度0.307mm减小到电流引出点处的宽度0.277mm。

本发明还要求保护一种用于运行具有热离子平面发射器的X射线管的方法，该热离子平面发射器在其发射平面中具有导体轨道，其中该导体轨道具有至少一个电流引入点以及至少一个电流引出点。为此改变导体轨道在该电流引入点和该电流引出点之间的宽度，使得可以在阳极上产生对称的焦斑。

附图说明

本发明的其它优点、特征和细节从下面描述的实施例以及借助示意性附图来给出。