[发明专利]X射线管和使用这种X射线管的计算机层析X射线摄影仪

说明书

本发明涉及一种X射线管，它带有一个环形真空壳体。一个用于产生射入真空壳体中的电子射线的电子射线源，并带有使电子射线加速的部件，第一偏转器，其用于使电子射线偏转，使之在环形轨道上通过真空壳体。一个靶，如果电子射线射到该靶上，那么在X射线管工作的情况下，X射线将从该靶上射出，另外还设置了第二偏转器，以用于对电子射线进行偏转，使之在一个所希望的位置处最好是近似垂直地射到靶面上。此外，本发明还涉及一种计算机层析X射线摄影仪，它带有上述这种X射线管，一个探测器和准直光管，这些准直光管，使得在X射线管工作时从各入射点射出的X射线受到阻挡构成扇形的X射线束并投射到探测器上。

上述类型的X射线管特别适用于计算机层析X射线摄影仪，由于计算机层析X射线摄影仪对常规X射线管的要求很高，其寿命与其它放射性应用情况相比是很短的。此外，在越来越经常使用的螺旋扫描工作方式中，对于具有常规X射线管的计算机层析X射线摄影仪而言，必须向其提供电滑环，这除了技术费用很高外，由于X射线管的高加速电压而引起滑环接触问题，而可能对计算机层析X射线摄影仪的电子部件形成极大的干扰。此外，由于来自常规X射线管的焦外射线，使图片的质量受到不良影响。

上述类型的X射线管是有优点的，因为，

-不要求任何转动阳极，从而避免了转动阳极所带来的问题(支承的耐久性，运行噪声)，

-当工作中靶子材料受到蒸发时，不会出现任何绝缘问题，因为靶子位于电子射线源之外，

-对于螺旋扫描工作方式不要求任何滑环，从而避免了其相应带来的干扰，

-不会出现由于焦外射线而产生的图像质量变坏问题。

在EP0455 177 A2中描述了一种本文开头所述类型的X射线管，其中按照第一个实施例，一个用于进行第二次偏转的偏转器，即一个电磁铁，其相对于许多沿真空壳体圆周面等距离设置的偏转元件来说是激活的。通过相继激活这些电磁铁，就可以使电子射线这样偏转，即使得电子射线的入射点按照计算机层析X射线摄影所要求的方式沿靶的圆周面进行扫描式移动。这种技术方案由于要求的电磁铁和相配控制件的数目多而很复杂和昂贵。按照在EP0455 177A2中所描述的另一个实施例中，一个相应的X射线管也在DE4103588 C1中被描述，第二偏转器具有唯一一个设置在真空壳体圆周面上的偏转元件，即一个电磁铁，其中借助电磁铁产生的磁场的场强可进行如此调节，即使入射点按照要求的方式沿着靶的圆周面移动。在这种情况下很难对场强进行调节，使计算机层析X射线摄影所要求的入射点的移动能与探测器的运动同步进行。

在GB2044 985 A中描述了一种带有环形靶的X射线管，其中作为第二偏转器的是一个静电偏转元件，即一个电极，它相对于其它多个沿真空壳体圆周面等距设置的静电偏转元件而言是激活的。通过相继激活这些电极，就可以使电子射线产生这样的偏转，使得电子射线的入射点沿着靶子的圆周进行扫描式移动。

此外在DE2620 237 A1中描述了一种带有环形靶的X射线管，它具有一些沿靶子的圆周面等距离设置的阴极。通过相继激活这些阴极，则存在这样的可能性，即用来自不同方向的X射线束以一种扫描过程对被检查的对象进行透射。

因此本发明的目的是，提供一种本文开头所述类型的X射线管，其第二偏转器结构简单，成本低，并且满足了使入射点与计算机层析X射线摄影仪的探测器间能良好同步运动的先决条件。本发明另外的目的是，提供一种上述类型的计算机层析X射线摄影仪，它以结构简单，成本低的方式保证了入射点的运动与控测器的运动具有良好的同步性。

本发明X射线管的目的是通过一种X射线管来达到的，该X射线管具有：一个环形真空壳体；一个用于产生进入到真空壳体中的电子射线的电子射线源，并且有用于使电子射线加速和聚焦的部件；第一偏转器，用于使电子射线偏转，使之在一个环形轨道上通过真空壳体；一个环形靶，如果电子射线射到该靶上一点时，那么在X射线管工作时，X射线将从环形靶射出；第二偏转器，其用于在X射线管工作时对电子射线进行偏转，使得电子射线击中靶上一点，其中真空壳体和第二偏转器可以沿真空壳体的圆周面相互相对调节，而入射点的位置则取决于第二偏转器沿着真空壳体圆周面的位置。

在本发明的X射线管情况下，真空壳体和第二偏转器不是固定的，而是可以沿真空壳体的圆周面进行相互相对的机械的，亦即改变位置的调节。因此第二偏转器不必配置许多的偏转器，最好该第二偏转器只有一个唯一的偏转器，从而使结构简化。同时避免了在应用单个固定的偏转器时所出现的不精确性，因为可以将第二偏转器与探测器相互刚性连接。