[发明专利]阴极细丝组装

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于X射线管的阴极、一种X射线管、一种用于X射线成像的系统以及一种用于组装X射线管的阴极的方法。

背景技术

对于X射线辐射的产生而言，例如在X射线管中，细丝被提供用于发射电子以使其撞击到表面上，从而产生X射线辐射。为了提供焦点，需要细丝及其定位的精密布置。举例来讲，在操作期间细丝的变化可导致焦点的改变，且因此导致所辐射的X射线束的变化。因此，在组装期间需要注意细丝的正确定位。例如，在阴极杯组装期间，所需的细丝形状以及细丝相对于阴极头的位置会以预定的准确度实现。例如，这是通过手动调整实现的。US 6,607,416 B2描述了一种用于使用心轴将细丝设定在电极上以便将细丝安装在阴极头上的夹具。然而，已表明细丝端部在阴极腔体中的固定可能仍需要相对于所发射电子方向的最终定位。此外，仍须小心观察安装工具相对于阴极杯的正确对准，以便将细丝恰当地定位在第一位置中。

发明内容

因此，可能需要提供一种具有改善的且方便的组装的阴极，以提高定位的精确度。

本发明的该目的是通过独立权利要求的主题解决的，其中另外的实施例包含于从属权利要求中。

应当指出的是，本发明的下述方面也适用于一种X射线管的阴极、所述X射线管、用于X射线成像的系统、以及一种用于X射线管阴极的组装的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种用于X射线管的阴极，所述阴极包括细丝、支撑结构、主体结构和细丝框架结构。所述细丝被提供用于沿电子发射方向朝向阳极发射电子，其中所述细丝至少部分地包括螺旋结构。所述细丝由支撑结构保持，所述支撑结构固定地连接到主体结构。所述细丝框架结构被提供用于所发射电子的电子光学聚焦。所述细丝框架结构是邻近细丝的外边界设置的。所述细丝框架结构还包括横向于发射方向设置的框架表面部分。所述细丝框架结构由所述支撑结构保持。

术语“电子发射方向”是指由一条线限定的电子主方向，所述线将细丝的中央部分与阳极上的焦点的中心部分连接起来。

例如，所述细丝被完全再结晶，即所述细丝处于完全再结晶的状态。对于再结晶而言，所述细丝可暴露于外部施加的热量，例如在烘箱或炉膛中。作为施加热量的例子，提供细丝的壳体，通过感应来加热所述结构。例如，所感应的结构设置于钟状盖帽或封盖下面。因此所述完全再结晶并非通过将电流施加到阴极两端以从内侧产生热量而提供，而是通过来自细丝外部的热量提供。

根据示例性实施例，所述细丝是端部笔直的螺旋细丝。线圈的连接端部与纵向方向对准，围绕所述纵向方向提供所述细丝的螺旋线圈。因此，避免了连接端部长度的任何变化。

所述细丝框架结构被提供用作电子的聚焦装置。所述框架表面部分可以被提供为垂直于发射方向或者沿稍微偏离的方向(例如垂直方向的+/-10°)布置的平坦部分。

所述细丝框架结构被划分成电分离的第一和第二部分，其中所述第一部分分配有第一电连接电势，且所述第二部分分配有第二电连接电势。

例如，所述第一部分连接到施加到细丝第一端部的电势，且所述第二部分连接到在所述细丝另一端部施加的电势。

根据示例性实施例，所述细丝框架结构包括用于所述细丝相对于主体结构的至少一个定位方向的至少一个定位装置。

因此，促进了细丝的正确定位。举例来讲，通过由支撑结构保持所述细丝结构，所述支撑结构经由细丝框架结构限定了细丝相对于电子发射方向的位置。所述细丝框架结构可包括用于限定所述细丝的线性方向的纵向凹槽。所述细丝框架结构也可以包括用于两个方向的定位装置。

根据示例性实施例，用于接收细丝支撑构造的若干部分的装配构件设置于所述支撑结构和/或细丝框架支撑件处。

所述细丝框架结构可在安装和组装过程期间提供，但至少在正常操作之前被移除，以在X射线管中产生X射线。

根据示例性实施例，所述细丝框架结构和/或支撑结构包括用于接收笔直细丝安装销的两端的接收部，所述销是在细丝的安装期间提供的，且所述销可插入到所述细丝的线圈开口内以实现细丝的正确放置。

根据另一示例性实施例，将主体结构设置为阴极杯。所述阴极杯被提供为由非导电陶瓷制成的陶瓷阴极杯。所述阴极杯的表面的一部分设置有金属化涂层。

术语“非传导性”是指电绝缘。所述金属化涂层也称为金属化表面。所述金属化涂层是出于导电目的和铜焊目的而提供的。例如，阴极杯由氧化铝(Al₂O₃)制成。阴极也可以由氮化铝制成。

根据示例性实施例，所述阴极杯设置有平坦的前侧，其中细丝布置于所述平坦的前侧上。