[发明专利]带有沉积屏蔽件的X射线管和阴极杯

说明书

本发明公开了一种x射线管，该x射线管包括电子发射器和阴极杯，该阴极杯具有保持电子发射器的凹陷部。该凹陷部具有底部表面，并且屏蔽件在电子发射器和底部表面之间定位在凹陷部中。屏蔽件被配置为接收沉积的升华发射器材料并且将升华的发射器材料保持远离电子发射器。

背景技术

本公开整体涉及x射线系统，并且更具体地讲，涉及具有沉积屏蔽件的阴极杯。

电子源用于x射线系统，诸如断层摄影术(CT)和心血管(CV)系统。电子源通常包括在达到一定温度时发射电子的热离子发射器。形成这些热离子发射器的长丝由具有高熔点的金属(比如钨、镧)或它们的合金制成。

目前可用的医用x射线管通常包括具有固定在杯中的发射器的阴极组件。该阴极组件取向成面向阳极或靶，该靶通常是金属或复合结构。在阴极和阳极之间的空间被排空。阴极杯被设计成在真空中产生定制的电势分布，使得所有电子轨迹都从其初始发散运动朝向阳极表面上的焦点重定向。

发明内容

提供本发明内容是为了介绍将在下面的具体实施方式中进一步描述的一系列概念。本发明内容不旨在识别要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制要求保护的主题的范围。

在一个实施方案中，x射线管包括具有保持电子发射器的凹陷部的阴极杯。所述凹陷部具有底部表面，并且屏蔽件在所述电子发射器和所述底部表面之间定位在所述凹陷部中。所述屏蔽件被配置为接收沉积的升华发射器材料并且将所述升华的发射器材料保持远离所述电子发射器。

用于x射线系统的阴极杯的一个实施方案包括用于保持电子发射器的凹陷部，该凹陷部具有底部表面，该底部表面在电子发射器保持在凹陷部中时面向电子发射器。屏蔽件定位在电子发射器与凹陷部的底部表面之间，其中屏蔽件被配置为接收沉积的升华发射器材料并且将升华的发射材料保持远离电子发射器。

从以下结合附图的描述中，本发明的各种其他特征、目的和优点将变得显而易见。

附图说明

参考以下附图描述本公开。

图1是根据本公开的一个实施方案的x射线管的剖视图。

图2-图5提供了根据本公开的阴极杯的各种实施方案的剖视图。

具体实施方式

本发明人已认识到需要改进的阴极杯，该阴极杯更好地将升华的发射器材料保持远离电子发射器，以便降低由于松散或剥落升华的发射器材料引起的短路而造成的发射器故障的风险。同样，本发明人认识到需要阴极杯，该阴极杯通过降低发射器和阴极杯之间的高电压间隙中的松散升华的发射器材料的风险来提供改进的高电压稳定性。

与阴极杯内的发射器升华和沉积的发射器材料相关的问题在相关领域中是熟知的，并且是长期存在的。升华或蒸发的发射器材料沉积到阴极杯的底部上。例如，沉积的发射器材料通常由钨构成。阴极杯由与沉积的发射器材料不同的合金制成，因此存在热膨胀失配。例如，阴极杯通常由镍、钼、Fe-41.5Ni(Ni42)、Fe-29Ni-17Co(可伐合金)或铌制成。

阴极杯和沉积的发射器材料的热膨胀系数(CTE)的差异是有问题的，这是由于在x射线暴露时间期间发生的高温波动，该高温波动在阴极杯的表面处可为400℃或更高。由于不同的热膨胀系数而引起的热机械应力通常导致沉积的发射器材料从阴极杯的底部切掉，并且在发射器的底侧和阴极杯的底部表面之间在发射器下方的区域内变得松散。这种分离通常在沉积的发射器材料的边界处或者在不均匀沉积的区域处开始。