[发明专利]用于增加X射线管中的辐射传热的装置及其制造方法

说明书

技术领域

一般来说，本发明涉及x射线管，更具体来说，涉及x射线管的靶面和/或靶轴上的高辐射涂层(emissive coating)。

背景技术

X射线系统通常包括x射线管、检测器以及支承x射线管和检测器的轴承组件。在操作中，其上放置对象的成像台位于x射线管与检测器之间。x射线管通常向对象放射射线、如x射线。该射线通常穿过成像台上的对象并照射到检测器上。当射线穿过对象时，对象的内部结构引起在检测器所接收的射线的空间变化。然后，检测器传送所接收的数据，以及系统将射线变化转换成图像，它可用于评估对象的内部结构。本领域的技术人员知道，对象可包括但不限于医疗成像过程中的患者以及例如计算机层析X射线照相(CT)包裹扫描仪的包裹中的无生物。

X射线管包括包含靶的阳极结构，电子束照到靶上以及从靶上生成x射线。x射线管阴极提供聚焦电子束，它在穿过阴极-阳极真空间隙被加速，并且在与阳极靶碰撞时产生x射线。由于当电子束撞击靶时所产生的高温，所以阳极组件通常以高转速旋转，以便散发在焦点所产生的热量。阳极通常由感应电动机来转动，其中感应电动机具有内置于支承盘形阳极靶的悬轴的鼓形转子以及带有围绕x射线管的延长颈的铜绕组的铁定子结构。旋转阳极组件的转子由定子来驱动。

新一代x射线管增加了对于提供更高峰值功率的需求。但是，更高峰值功率引起在靶组件中出现更高峰值温度，特别是在靶“轨道(track)”或者电子束碰撞靶的点处。因此，由于所施加的增加的峰值功率，关于靶存在使用寿命和可靠性问题。

辐射涂层可施加到x射线管靶，以便增强辐射传热，并且降低其中的部件、如靶和轴承组件的工作温度。但是，这类涂层通常基于氧化物、如ZrO₂-TiO₂-Al₂O₃的混合物，它们趋向于不稳定并且在例如1200℃或以上时脱气。脱气通常包括一氧化碳(CO)，它产生于氧化物成分(例如TiO₂)在其工作温度下与靶基体的还原组分(例如TZM-Mo中的Mo₂C相)的不良化学稳定性。CO和其它脱气产物损害x射线管的高真空环境，从而使这类反应产物不合需要。

因此，希望具有一种在减少脱气放出的同时改进x射线靶和轴承的热性能和稳定性的方法及装置。

发明内容

本发明提供一种用于改进x射线管靶的热性能的装置，它克服了上述缺点。

根据本发明的一个方面，用于生成x射线的靶组件包括靶基体以及施加到靶基体的一部分的辐射涂层，辐射涂层包含碳化物和碳氮化物中之一或多种。

根据本发明的另一个方面，制造x射线管靶组件的方法包括形成包含Mo及其合金的靶基体以及在该基体上形成辐射涂层，其中辐射涂层包含碳化物和碳氮化物中之一或多种。

本发明的又一个方面包括具有x射线检测器和x射线放射源的成像系统。X射线源包括阴极和阳极。阳极包括靶基底材料(basematerial)以及加在靶基底材料、具有包含碳化物和碳氮化物中之一或多种的分子化合物的辐射涂层。

通过以下详细描述和附图，本发明的其它各种特征和优点将会非常明显。

附图说明

附图示出当前考虑用于实现本发明的一个优选实施例。

附图包括：

图1是可获益于结合本发明的一个实施例的成像系统的框图。

图2是根据本发明的实施例并且与图1所示系统可配合使用的x射线管的截面图。

图3是可获益于结合本发明的一个实施例、与非侵犯式包裹检查系统配合使用的CT系统的图示。

具体实施方式

图1是根据本发明、设计成获取原始图像数据以及处理该图像数据供显示和/或分析的成像系统10的一个实施例的框图。本领域的技术人员会理解，本发明可适用于实现x射线管的许多工业和医疗成像系统，例如x射线或乳房x射线照相系统。获取体积的三维数据的其它成像系统、如计算机层析X射线照相(computed tomography)系统和数字x射线照相系统也获益于本发明。X射线系统10的以下论述只是一种这样的实现的示例，而不是要在形态方面进行限制。