[发明专利]环形阴极段、由其构成的X射线管以及制造其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环形阴极段，其包括多个位于X射线管的环形阴极上的发射极位置(Emitterposition)。此外，本发明还涉及一种由环形阴极段构成的X射线管，以及一种制造这样的环形阴极段的方法。

背景技术

原则上，构成为纳米结构的、与X射线管相关的电子发射极或场发射极是一般公知的。这样的纳米结构具有朝向表面的尖峰结构，在其上通过施加加速电压而形成很高的场强，由此非常有利于电子的发出。对此请参考HaeyoungChou和Jong UK Kim的文章Mater.Res.Soc.Symp.Proc.Vol 963，2007，“Improvement of Emission Current by Using CNT Based X-Ray Tube”。在该出版物中，例如在图2中示出了X射线管的基本结构，其中，设置有CNT(＝Carbon NanoTubes＝Kohlenstoff-碳纳米管)、即纳米结构的金属薄片作用为电子发射极，并借助电子聚焦透镜在阳极上产生点状焦点，其可以用于印刷电路板的成像。

用于在金属表面上制备碳纳米管的工具也是一般公知的。仅示例性地指出Beom-Jin Yoon等人的文章J.AM.CHEM.SOC 2005，127，8234-8235，“ Fabricationof Flexible Carbon Nanotube Field Emitter Arrays by Direct Mircrowave Irradiationon Organ

同样，在计算机断层造影(Computertomographie，CT)领域内公知有所谓的环形管，其通过激光触发地或通过电路控制地在X射线管圆周上的特定位置上发射X射线，并由此替代了旋转的支架上的、机械地旋转的X射线管。该X射线管的主要部分是电子发射极，其在相应施加的加速电压下向阳极发射电子。在此，迄今公知的是，在制造这样的环形管时，可以如下地来制造阴极段：首先分别在基底(通常为金属薄片)上制造各个场发射极，然后将多个这样的场发射极安装到一个电绝缘的阴极段上并装进X射线管内。

在此的问题是，每个CT系统需要约1000个发射极，从而顺序地制造完这么多个要单独安装的发射极的成本太高，特别是因为每个单个的发射极基底都要高度准确地关于其取向来安装。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于，提供一种更易制造的、用于环形阴极的环形阴极段以及由此构造的环形X射线管。此外，本发明要解决的技术问题还在于提出一种制造这样的环形阴极段的简单的方法。

本发明的技术问题通过一种环形阴极段、一种制造这种环形阴极段的方法以及一种CT系统的环形X射线管来解决。

本发明人认识到，如果在非导电的作为支撑体的环形段上，借助相应的分配装置(Dispensiervorrichtung)直接在过后要发射电子的位置上涂覆朝向环形阴极段的中心对准的、具有平坦表面的导电胶粘剂层，并在其上产生具有碳纳米管的层，就能够明显更加有利并且在制造技术上更加有效地来进行。

相应于本发明人的该思想，可以通过压力/体积分配中度粘性到高度粘性的贵金属导电胶粘剂(优选为银导电胶粘剂)将该金属基底层直接设置在非导电的支撑体上。在此，该金属基底就宽度、高度、形状以及截面大小的维度通过涂布参数来控制，这些参数包括写速度(Schreibgeschwindigkeit)、给料压力(Dosierdruck)、工作间隔(Arbeitsabstand)以及可能的给料针的调节角度和导电胶粘剂的工作粘度及触变性。截面形状可以附加地通过针开口的形状来控制。由此例如使用椭圆形针可使截面扁平。如果这不足以产生与支撑体共面的基底表面，则可以通过用笔刷或橡胶刮片进行处理来使表面光滑。这些后处理工具可以集成在所使用的分配装置的分配头中并由此能够以与实际的写过程相同的精度移动。原则上这样的分配装置是一般公知的。在此其是机器人控制的分配针，其具有设置用于胶粘材料的同样电控的分配装置。在写过程以及可能实施的平滑过程之后，可以通过附加的热处理对表面再次进行平滑并通过另外的热固化步骤来固定。在此，胶粘剂层的第一次升温会使胶粘剂的粘度下降，由此会经历很小的不平整并因此而达到均衡。然后，通过再次升温来使胶粘材料硬化。