[发明专利]一种获得应用于栅控X射线球管的直流脉冲高压的方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种获得应用于栅控X射线球管的直流脉冲高压的方法，属于X射线成像方法领域。

背景技术

X射线产品在市场上有广泛应用，用于医疗的产品包括数字拍片机、胃肠机、血管造影机，CT等。能够产生诊断用X射线是这些产品的共同特点。

获得X射线需要有高压发生器和球管。高压发生器可以产生十几千伏以上的直流高压，此直流高压加载到X射线球管的阴极和阳极之间，此时在球管阴极端被加热的灯丝产生的大量电子在电场的作用下高速轰击阳极靶面，阳极靶面就会产生X射线。在实际应用中，需要控制产生的X射线的“质”和“量”。直流电压越高，产生的X射线穿透性(”质”)越强。灯丝加热的温度越高，产生的阴极电子越多，对应产生的X射线的束流密度(“量”)越大。直流高压加载的时间越长，产生的X射线的总量(“量”)越大。

在X射线产品中，控制高压加载的时间长短通常有两种方法。

如图6所示，目前常用的是采用脉冲型高压发生器，自身控制其输出高压的时间长短，脉冲的宽度即对应高压加载的时间，成本低，使用方便，但是由于在脉冲高压停止时，导致负载端的电容积攒了大量的电荷不能瞬间消失而是逐渐消失，需要一定的时间，这样会导致产生大量的软射线(低压射线)。而软射线对人体是非常有害的。

目前另一种高压发生器是持续高压的发生器，采用栅控电源控制产生脉冲型高压，但是由于持续高压的发生器价格昂贵，此方法目前只用于非常高端的设备，因此国内还没有该类产品生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供种一种获得应用于栅控X射线球管的直流脉冲高压的方法，克服现有技术中由于在脉冲高压停止时，导致负载端的电容积攒了大量的电荷不能瞬间消失而产生大量的软射线对人体造成伤害的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种获得应用于栅控X射线球管的直流脉冲高压的方法,包括以下步骤：

步骤(1)：将脉冲高压发生器的正极高压端与X射线球管内的阳极靶盘连接；X射线球管内的阴极灯丝与阳极靶盘之间设有栅极；灯丝两端加载灯丝电压；栅控电源阴极端与栅极连接，其阳极端与所述脉冲高压发生器的负极高压端及灯丝连接；栅控电源输出负电压；

步骤(2)：高压发生器及球管曝光准备就绪，栅控电源负电压取消，同时或延后启动脉冲型高压发生器产生高压，高压直接到达球管内的阴极灯丝和阳极靶盘，此时栅极电压变为零处于导通状态，阴极灯丝产生的电子快速穿过栅极轰击阳极靶盘，在焦点处产生X射线；

步骤(3)：预先设定的高压时间到达后，脉冲型高压发生器停止输出高压的同时栅控电源输出负电压加载到栅极上，使电子束立即截止，从而X射线立即截止，高压发生器高压输出负载端的残留电荷缓慢释放，球管内的阴极灯丝与阳极靶盘间的电压缓慢下降，电压下降过程中无电子束到达阳极靶盘；按照高压脉冲频率依次重复步骤(2)和步骤(3)获得序列脉冲直流高压，产生序列的X射线。

本发明的有益效果是：本发明采用了脉冲型高压发生器控制高压加载的时间长短，降低产品成本，且由于采用了在脉冲型高压发生器停止输出高压的同时栅控电源输出负电压加载到栅极上，使X射线立即截止的步骤，栅控电源产生的关断作用是瞬间生效，电子束瞬间被截止，因此有效避免了软射线的产生，减少对人体造成伤害，对患者有积极效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

本发明还提供一种获得应用于栅控X射线球管的直流脉冲高压的方法,包括以下步骤：

步骤(1)：将脉冲高压发生器的正极高压端与X射线球管内的两个以上的阳极靶盘连接；X射线球管内的阴极灯丝与阳极靶盘之间设有栅极；阴极灯丝两端加载灯丝电压；栅控电源为两个以上，其阴极端分别与一组栅极连接，其阳极端与所述脉冲高压发生器的负极高压端及灯丝连接；栅控电源产生的负电压预先加载到栅极上；

步骤(2)：高压发生器及球管曝光准备就绪，第一个栅控电源负电压取消，同时或延后启动脉冲型高压发生器产生高压，高压直接到达球管内与第一个栅控电源相对应的阴极灯丝和阳极靶盘，此时第一个栅极电压为零处于导通状态，阴极灯丝产生的电子快速穿过栅极轰击阳极靶盘，在对应焦点处产生X射线；此过程中其它栅极上的负电压保持不变，且与其对应的焦点不产生X射线；