[发明专利]X光管

说明书

技术领域

本发明涉及一种X光管。

背景技术

这种X光管在DE102012211287B3中记载。已知的X光管包括真空壳体，在真空壳体中设有阴极和阳极。在工作时，布置在阴极中的发射器发射电子，电子通过布置在发射器上的电极静电聚焦并且朝阳极方向加速。电子击中阳极上的焦斑。在此形成的X光射线用于医学和非医学成像。

此外，从US2013/0182825A1中已知一种X辐射器，该X辐射器包括辐射器壳体和具有真空壳体的X光管。在真空壳体中设有阴极和阳极。在工作时从阴极中发射的电子向阳极加速并且在击中阳极上的焦斑时产生X光射线，X光射线又可以用于医学和非医学成像。X光管在工作中通过在辐射器壳体中循环的冷却介质冷却。从阴极中射出的电子垂直于X辐射器的轴线磁性偏转。磁性偏转通过在真空壳体外部但在辐射器壳体内部的线圈实现。通过至少一个磁轭，磁场耦合到真空壳体的内部，由此相应地减少出现的涡流。

对于X辐射器，其中，磁场不通过至少一个磁轭耦合到真空壳体的内部，磁场必须穿透真空壳体。磁场快速的变换导致真空壳体内的涡流。此处出现的涡流损失和在此必须磁化的大体积导致，在磁场变化时必须耗费较大的能量，其中，变化速度比较小。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是，提供一种构造简单的X光管，其中，在工作时可实现焦斑大小和焦点位置的快速变化。

该技术问题根据本发明通过一种X光管解决，该X光管具有真空壳体，在真空壳体中设有阴极和阳极以及装入阴极和阳极之间的线圈装置，其中，线圈装置包括至少一个聚焦线圈。

通过将根据本发明的线圈装置装入阴极和阳极之间，磁聚焦在真空壳体的内部进行。因此，磁场由真空壳体内部的至少一个聚焦线圈产生并因此真空壳体不必被磁场从外部穿透或借助至少一个磁轭从外部耦合到真空壳体的内部。因为按本发明的X光管因此不需要磁轭，所以为此也不需要在真空壳体中的穿壁引线或绝缘套管。由于由此获得的X光管更简单的结构，包括按本发明的X光管的X辐射器的构造也相应地更简单。

在电子磁偏转时在真空壳体中出现的涡流在线圈装置外部流动并因此不影响电子的磁聚焦，从而可以快速且精确地改变焦斑大小和改变焦点位置(焦斑分布的重心)。

根据一种优选的实施例，至少一个聚焦线圈布置在线圈架中。根据另一种结构方案，至少一个聚焦线圈布置在线圈架上。两种措施可以择一或同时实现。因此，聚焦线圈的第一部分例如可以分别布置在一线圈架中；然后聚焦线圈的第二部分例如分别布置在一线圈架上，而聚焦线圈的第三部分设计成自承载式线圈。由此获得多种可以与确定的应用情况最佳适配的结构可能。

在X光管的一种优选的实施形式中，线圈装置包括至少一个聚焦线圈，该聚焦线圈设计成无芯线圈。因此，这种X光管的线圈装置由于聚焦线圈简单的结构可很容易制造。

在X光管的另一个有利的实施例中，线圈装置包括具有磁芯的至少一个聚焦线圈。通过使用具有磁芯的聚焦线圈，磁场被限定在线圈装置内部并因此特别均匀。因此，相比无芯聚焦线圈再次改善了磁聚焦。

X光管的特别优选的结构方案的特征在于，线圈装置包括至少一个具有四个极靴(多部分)的四极-装置。在这种构造的X光管中，电子除了磁聚焦外还静电聚焦。因此，可以实现焦斑大小和焦点位置特别快速的变化。通过电位也可以通过减小来调制管电流。由此出现的聚焦改变可以通过磁场修正。

在本发明的范围内，装入阴极和阳极之间的线圈装置也包括多于一个的四极-装置。通过这种结构方案，可以以简单的方式为发射的电子构造复杂的聚焦系统。

在此，以有利的方式，四极-装置的各单独的极靴(多部分)通过电绝缘体相互分离。因此，单独的极靴彼此无关地可切换到不同的电位。

通过聚焦线圈是螺线管，获得一种在结构上构造特别简单的X光管。为此，聚焦线圈优选设计成自承载式线圈或布置在设计成陶瓷管的线圈架上。因为电子在其路径上在螺线管内部从阴极旋转到阳极，所以X光管的该结构方案优选适合用于产生圆形的焦斑(圆焦点)。

在X光管的优选结构方案中，用于聚焦线圈的线圈架由积层陶瓷制成。这种积层陶瓷也称作多片陶瓷或多层陶瓷。

按一种有利的实施形式，积层陶瓷在此是烧结多层。根据X光管中出现的工作温度可以使用HTCC和LTCC材料。在工作温度超过约600℃时，需要HTCC(高温共烧陶瓷；高温-渗透陶瓷)，而在工作温度更低时，LTCC(低温共烧陶瓷；低温渗透陶瓷)足以。