X射线发生管、x射线发生装置和放射线照相系统的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及生成能应用于例如医疗装备和非破坏性检查装置的X射线的X射线发生管和使用X射线发生管的X射线发生装置和放射线照相系统。
【背景技术】
[0002]X射线发生管通过在真空容器中施加高压生成X射线，从而使得电子源发射电子束并且在电子和由具有高的原子序数的金属材料(诸如钨)制成的靶之间产生碰撞。
[0003]尽管依赖于生成的X射线的用途而变化，但是在包括电子源的阴极和包括靶的阳极之间施加的电压通常大约是1kV到150kV。真空容器的主干用绝缘管构建，所述绝缘管由诸如玻璃或陶瓷材料的绝缘材料制成，从而保持内部处于真空并且使得阴极和阳极彼此电绝缘。
[0004]当X射线发生管被驱动以使得电子源发射电子时，在X射线发生管中生成散射电子和二次电子，并且在一些情况下，散射电子和二次电子在绝缘管的内表面上被捕获，从而使该内表面带电。随着绝缘管的内表面带电，其电场扰乱电子束的轨道，从而改变电子束的照射点和焦点尺寸，并因此改变所发射的X射线的焦点位置和剂量。此外，绝缘管的内表面上带电的位置和量依赖于散射电子和二次电子所照射的点的分布而变化，并且所得绝缘管的内表面上电势的不同可以导致放电，该放电损伤绝缘管。
[0005]在日本专利申请特开N0.S58-44662中公开有通过沿着绝缘管的内周(innercircumference)形成由微细金属粒子群和釉制成的导电膜来防止电荷累积的技术。
[0006]但是，在日本专利申请特开N0.S58-44662中，没有对低导电膜和电极之间的连接给予特别考虑。从而，低导电膜和电极之间不好的连接妨碍了散射电子和二次电子释放，从而使得导电膜自身进入带电状态。带电的导电膜可以扰乱电子束轨道并且改变X射线输出。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目的是通过使用导电膜来成功地防止绝缘管的内表面的带电。
[0008]为了实现上述目的，根据本发明的第一实施例，提供了一种X射线发生管，包括:阳极，其包括:靶，在用电子束照射时生成X射线；以及阳极构件，电气连接到靶并且保持靶；阴极，其包括:电子发射源，具有配置成将电子束照射到靶的电子发射部；以及阴极构件，电气连接到电子发射源；以及绝缘管，具有在管轴方向上的一对端部，所述一对端部中的一个端部连接到阳极构件所述一对端部中的另一个端部连接到阴极构件以使得靶和电子发射部彼此相对，其中，阳极还包括内周导电膜和端面导电膜，所述内周导电膜位于距离阴极一定距离处的绝缘管的内表面上，所述端面导电膜形成在绝缘管的所述一个端部上，并且其中，内周导电膜经由端面导电膜电气连接到阳极构件。
[0009]根据本发明的第二实施例，提供了 X射线发生装置，包括:本发明第一实施例的X摄像发生管；以及驱动电路，配置成在阳极和阴极之间施加管电压。
[0010]根据本发明的第三实施例，提供了放射线照相系统，包括:本发明第二实施例的X射线发生装置；χ射线检测器，配置成检测已经从X射线发生装置生成并透过被检体的X射线；以及系统控制单元，被配置成总体控制X射线发生装置和X射线检测器。
[0011]本发明的其他特征从参考所附附图对示例性实施例的以下描述中将变得清楚。
【附图说明】
[0012]图1A、图1B和图1C是根据本发明的X射线发生管的示例的说明性示图，图1A是示意性结构不图，图1B是绝缘管和外周管状部(outer circumferential tubular port1n)周围的阳极构件的一部分的放大剖面图，图1C是绝缘管的端面的平面视图。
[0013]图2A和图2B中的每个是用于示出绝缘管结构和外周管状部周围的阳极构件的一部分的另一示例的放大剖面图。
[0014]图3是用于示出根据本发明的X射线发生装置的示例的示意性结构示图。
[0015]图4是用于示出根据本发明的放射线照相系统的示例的示意性结构示图。
【具体实施方式】
[0016]以下参考附图详细描述本发明的示例性实施例。但是，在该实施例中描述的部件的尺寸、材料、形状、相对布置等不是要限制本发明的范围。在下述附图中，相同的参考标记被用来表不相同的部件。
[0017]〈X射线发生管〉
[0018]图1A是包括电子发射源3和靶9的透射型X射线发生管102的示意结构的图示。
[0019]具有用于维持真空的气密性并且足够坚固以耐受大气压的构件优选地用作X射线发生管102的外封壳111。该实施例的外封壳111包括绝缘管110、阴极51和阳极52，阴极51包括诸如电子枪之类的电子发射源3，阳极52包括由靶保持部43a保持的靶9和阳极构件43。通过将阳极构件43在一端处接合到绝缘管110而将阴极构件41在另一端处接合到绝缘管110，阴极51和阳极52形成外封壳111的一部分。靶9具有用作透射窗的透射基板21的部件，通过该透射窗，通过用电子束照射靶层22生成的X射线束11被从X射线发生管102中取出，并且透射基板21还形成外封壳111的一部分。接合到绝缘管110的阴极构件41和阳极构件43优选地由具有与绝缘管110的线性膨胀系数接近的线性膨胀系数的金属材料制成。例如，可伐(Kovar) (CRS Holdings, Inc的美国注册商标)或蒙乃尔(Monel)(Specail Metals Corporat1n的美国注册商标)被用作该材料。之后将详细描述绝缘管110和阳极构件43到绝缘管110的接合。
[0020]X射线发生管102通过用电子束5照射靶9的靶层22来生成X射线束11，所述电子束5发射自包括在电子发射源3中的电子发射部2。其中生成X射线的靶层22的区域Ila叫做X射线束11的焦点。靶层22形成在通过其透射X射线的透射基板21的电子发射源3侧。电子发射源3的电子发射部2与靶层22相对。例如，钨、钽或钼被用作靶层22。
[0021]该实施例的阳极52包括靶9、靶保持部43a和阳极构件43，所述靶9在用电子束照射时生成X射线，所述阳极构件43限定靶9的阳极电势。阳极构件43包括配置成保持靶9的靶保持部43a和外周管状部43b，所述外周管状部43b被提供以确保用于将阳极构件43接合到绝缘管110的面积尺寸。诸如可伐、钨、钼或不锈钢的金属被选择用于包括在阳极52中的阳极构件43、外周管状部43b和靶保持部43a。可伐、蒙乃尔等被选择为给予这些部件与绝缘管110的线性膨胀系数匹配的线性膨胀系数。
[0022]外周管状部43b形成像从靶保持部43a向阴极51延伸的套筒的形状。外周管状部43b限定阳极52的阴极侧部分的阳极电势。从阳极侧电势分布面内对称的观点出发，从靶保持部43a到外周管状部43b的阴极51侧的端部的距离优选在周向上恒定。电势分布面内对称意味着在与阳极构件42平行的面内的电势分布在管周方向上连续，而不会找到在管周方向上电场局部高的区域。
[0023]靶保持部43a被接合到靶9以保持靶9。靶保持部43a具有通孔42，并且通孔42的开口被关闭以在沿着通孔42的长度的点处保持靶9。从靶9向外延伸到外封壳111的外侧的靶保持部43a的至少一部分由诸如钨或钽的重金属或包含重金属的材料制成，从而使得靶保持部43a能够用作用于控制X射线束11的发射角的准直器。靶保持部43a和外周管状部43b可以形成为无缝整体构件，或者可以单独地形成并且随后接合在一起以形成整体构件。
[0024]电子发射源3被配置成用发射自电子束发射部2的电子束照射靶9。例如，诸如钨丝或浸渍阴极之类的热阴极或者诸如碳纳米管之类的冷阴极可以被用作电子发射源3。出于控制电子束5的束直径、电子电流密度、开/关定时等的目的，电子发射源3可以包括栅网电极(未不出)和静电透镜(未不出)。包含在电子束5中的电子通过加速电场被加速到在靶层22中生成X射线所必需的能级，所述加速电场形成在X射线发生管102的被夹在阴极51和阳极52之间的内部空间13中。
[0025]X射线发生管102的内部空间13为真空，以为电子束5确保平均自由程。内部空间13的真空度优选为10 8Pa以上且10 4Pa以下，从电子发射源3的使用寿命的观点出发，更优选地，内部空间13的真空度为10 8Pa以上且10 6Pa以下。X射线发生管102的内部空间13通过使用排气管(未示出)和真空栗(未示出)为内部空间13排气而置于真空下，并且然后密封该排气管。出于维持真空的目的，可以在X射线发生管102的内部空间13中形成吸气剂(未示出)。
[0026]X射线发生管102具有作为其主干的绝缘管110，以使得被设定到阴极电势的电子发射源3和被设定到阳极电势的靶层22彼此电绝缘。绝缘管110由诸如玻璃材料或陶瓷材料之类的绝缘材料制成。绝缘管110可以具有限定电子束发射部2和靶层22之间的间隔的功能。
[0027]以下描述绝缘管110的结构、用于将阳极52接合到绝缘管110的接合结构和形成这些结构的方法。
[0028]如在图1B和图1C中所示出的，内周导电膜112在距离阴极51 —定距离处的绝缘管110的内周表面上形成。内周导电膜112经由端面导电膜113连接到阳极构