[发明专利]用于产生X射线的阴极组件

说明书

提供一种阴极组件设计，其包括两个扁平发射器，一个较长发射器灯丝和一个较短发射器灯丝。在一种实施方式中，由长发射器和短发射器产生的焦斑尺寸在一定范围内重叠。因此，一个发射器灯丝可以适合于产生小的和集中的焦斑尺寸，而另一个发射器灯丝适合于产生小的和大的焦斑尺寸。

技术领域

本文公开的主题涉及X射线管，特别涉及用于产生X射线的X射线阴极系统。

背景技术

各种类型的医学成像系统和治疗系统(例如，放射治疗系统)产生X射线作为其工作的一部分。例如，基于X射线的差分透射的成像技术包括但不限于荧光透视、乳房摄影、计算机断层扫描(CT)、C形臂血管造影、断层合成、常规X射线照相，等等。在这种情况下X射线的产生通常使用X射线管。X射线管通常包括电子发射器，例如阴极，其以高加速度释放电子。一些释放的电子撞击目标阳极。电子与目标阳极的碰撞产生X射线，其可以用在合适的成像或治疗装置中。

在热离子阴极系统中，存在一种通过热离子效应(即响应于被加热)释放电子的灯丝。这种系统的一个挑战是提供长电子发射器寿命以及高射束电流。特别地，通过将发射器加热到高温(接近2600℃)来产生高束电流。在这些温度下，发射器材料(通常是金属，例如钨)蒸发。随着温度升高，蒸发速率增加。因此，X射线管的电子发射器的使用寿命可能会受到限制，尤其是在高射束电流使用中。

发明内容

在一个实施例中，提供一种阴极组件。根据该实施例，阴极组件包括：至少两个扁平灯丝，每个扁平灯丝在被加热时包括电子发射表面，其中第一扁平灯丝的电子发射面积小于第二扁平灯丝的电子发射面积；沿扁平灯丝的第一维度定位的一组宽度偏压电极，其中所述一组宽度偏压电极在工作期间控制由所述扁平灯丝产生的焦斑的宽度；以及沿所述扁平灯丝的第二维度定位的一组长度偏压电极，其中所述一组长度偏压电极在工作期间控制焦斑的长度。

在又一实施例中，提供了一种X射线管。根据该实施例，X射线管包括：阳极；和阴极。阴极包括：一对在被加热时发射电子的扁平灯丝，其中该对扁平灯丝中的第一扁平灯丝比第二扁平灯丝长；一对宽度偏压电极，沿第一维度定位于所述一对扁平灯丝的相对侧上；以及一对长度偏压电极，沿垂直于第一维度的第二维度定位于所述一对扁平灯丝的相对侧上。

在另一实施例中，提供了一种用于在目标上产生电子束焦斑的方法。根据该方法，接收一指定所述目标上的所述电子束焦斑尺寸的输入。基于所述输入，在阴极组件的第一发射器灯丝和第二发射器灯丝之间进行选择。如果所述输入指定第一焦斑尺寸，则选择所述第一发射器灯丝；如果所述输入指定第二焦斑尺寸，则选择所述第一发射器灯丝或所述第二发射器灯丝；如果所述输入指定第三个焦斑尺寸，则选择所述第二发射器灯丝。操作所选择的发射器灯丝以在所述目标上产生由所述输入指定的尺寸的电子束焦斑。

附图说明

参考附图阅读以下详细描述将更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点，附图中相同的符号在整个附图中表示相同的部分，其中：

图1是根据本公开的实施例的示例性CT成像系统的示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的X射线管组件的实施例，包括阳极和阴极组件；

图3描绘了根据本公开的实施例的不对称阴极组件；

图4描绘了根据本公开的实施例的短发射器灯丝的实施方式；

图5描绘了根据本公开的实施例的长发射器灯丝的实施方式；

图6描绘了根据本公开的实施例的用于阴极组件的宽度偏压电极层；

图7描绘了根据本公开的实施例的用于阴极组件的长度偏压电极层；

图8描绘了根据本公开的实施例的固定在两端的隔膜的实施方式；

图9描绘了根据本公开的实施例的固定在一端的隔膜的实施方式；