[发明专利]单极X射线发射器

说明书

技术领域

本发明涉及一种单极X射线发射器，包括发射器壳体，在所述发射器壳体中设置具有真空壳体和驱动马达的X射线管，其中在所述真空壳体中设置产生电子射束的阴极和旋转阳极，电子射束在聚焦轨迹上撞击旋转阳极，并且其中，所述真空壳体具有驱动侧的壳体壁和阳极侧的壳体壁，并且所述旋转阳极抗扭地保持在阳极管上，该阳极管能转动地支承在与驱动马达耦连的转子轴的静止部件上。

背景技术

这种X射线发射器例如由专利申请US2012/0114104A1已知。已知的X射线发射器包括发射器壳体，其中设置具有真空壳体和驱动马达的X射线管。在真空壳体中设置用于产生电子射束的阴极和旋转阳极，电子射束在聚焦轨迹上撞击旋转阳极。真空壳体具有驱动侧的壳体壁和阳极侧的壳体壁。旋转阳极抗扭地保持在阳极管上，该阳极管可转动地支承在与驱动马达耦连的转子轴的静止部件上。

在已知的情况中，轴承装置、转子轴和旋转阳极径向上下相叠地布置并且几何上没有相互分离。转子轴设计为空心圆柱并且包围轴的固定的部件。阴极控制装置(高电压和电流)轴线平行地布置。旋转阳极在此离真空壳体的阳极侧的壳体壁相对更远，由此X射线管和X射线发射器具有相应较大的结构空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种具有改进的成像属性的紧凑的X射线发射器。

所述技术问题按照本发明通过一种X射线发射器解决，其包括发射器壳体，其中设置具有真空壳体和驱动马达的X射线管，其中在真空壳体中设置产生电子射束的阴极和旋转阳极，电子射束在聚焦轨迹上撞击旋转阳极，并且其中，真空壳体具有驱动侧的壳体壁和阳极侧的壳体壁，并且旋转阳极抗扭地保持在阳极管上，该阳极管可转动地支承在与驱动马达耦连的转子轴的静止部件上。按照本发明转子轴的静止部件通过环形的固定装置与真空壳体的阳极侧的壳体壁相连，其中阳极管包含温度补偿元件并且转子轴的旋转部件的轴承装置设置在阳极管的内部，并且其中真空壳体相对发射器壳体电绝缘地布置，并且聚焦轨迹设置在旋转阳极的背对真空壳体的阳极侧的壳体壁的侧面上。

按照本发明的X射线发射器涉及的是一种单极X射线发射器，也就是X射线管的真空壳体和阳极位于相同的电势上。与此相对地，在两极结构中X射线管的真空壳体相对阳极和阴极是绝缘的(阳极例如处于比处于地电势的真空壳体更高的电势上)。

在按照本发明的解决方案中，通过转子轴的静止部件通过环形固定装置与真空壳体的阳极侧的壳体壁相连，则将抗扭地保持在可旋转支承的阳极管上的旋转阳极可以靠近真空壳体地设置。因此在聚焦点停留区域(其在旋转阳极上构成聚焦轨迹)和真空壳体的外侧之间形成更小的间距。此外通过转子轴的静止部件与真空壳体的阳极侧的壳体壁的环形固定，用于单极性所需的在旋转阳极和真空壳体之间的电势连接被保证。

在按照本发明的X射线发射器中，通过阳极管包含温度补偿元件并且转子轴与阳极侧的壳体壁相连，转子轴的热条件下的长度膨胀通过阳极管的温度补偿元件被补偿。因此，旋转阳极在运行中具有几乎恒定的轴向位置，并且因此具有相对阴极的几乎恒定的间距。电子射束的不可避免的热漂移相应地被减小，因此可以保证聚焦点几乎恒定的位置。基于几乎恒定的聚焦点位置，则在X射线发射器的整个运行时长中得到保持相同高效的X射线拍摄。

真空壳体相对发射器壳体的电绝缘布置通过在发射器壳体中循环的冷却绝缘介质(绝缘油)得到保证。

按照本发明的X射线发射器基于其紧凑的构造方式理想地适用于胸透设备。这种胸透设备例如在公开文献“High-resolution spiral CT of the breast at very low dose:concept and feasibility considerations”[W.Kalender et al.,in Eur Radiol(2012)22:1至8页]中被描述。

按照本发明的X射线发射器的特别紧凑的实施形式在一种结构造型中给出。通过在阳极侧的壳体壁的外侧设置冷却结构，可以减小在真空壳体的阳极侧的壳体壁和发射器壳体的相邻的壁之间的间距，由此实现X射线发射器被进一步减小的结构大小。

在X射线发射器一种优选的结构造型中，阴极包括定义了电子的发射方向的第一轴线，和定义了高压输入装置的第二轴线，其中，第一轴线和第二轴线相互垂直地布置。由此获得了紧凑的阴极组件，其相应地要求较少的结构空间，因此X射线发射器的结构大小被进一步降低。