[发明专利]X射线阳极

说明书

本发明涉及一种用于产生X射线的X射线阳极，其具有承载基体(13)和一个第一放射层(14)和至少一个第二放射层(15)，其在电子碰撞时产生X射线，其中这些放射层在承载基体的一个面上通过中间层(16)分开并在X射线阳极的中央方向(17)上间隔安置。

技术领域

本发明涉及根据权利要求1前序部分的X射线阳极。

背景技术

在X射线装置，如医学诊断学中的电脑断层X光摄影装置或者行李X射线机中需要X射线阳极。在X射线装置运行时，将由阴极发出的电子通过高压朝X射线阳极加速并进入阳极材料中，X射线由此产生。电子束能量的大部分在此散失转化为热量，由此在X射线阳极区域出现很高的热负荷。

X射线阳极通常实施为具有焦斑的固定阳极形式的固定构件或者具有环状焦斑的旋转阳极形式的旋转构件。此外还已知具有长形焦带的X射线阳极延伸，也称作线性阳极。线性阳极实施为不可旋转的并且主要以静态阳极的形式实施，但其能够为了比如在电脑断层X光摄影时连续进行的X射线摄影而移动。

通常X射线阳极构造为复合结构，该复合结构包括至少一个提供机械稳定性和优选以具有高导热性的高熔点材料制成的承载基体和至少一个放射层，其也叫做焦层或者焦带层，在该层中当与高能电子发生碰撞时产生X射线。

在固定阳极中，承载基体通常具有倾斜的，类似于圆柱的基本形状，在其通常倾斜的正面上设置有相对薄，圆盘状的由X射线发生材料制成的焦层，比如由钨或者钨合金制成。

旋转阳极通常在圆盘状的承载基体的表面具有由X射线发生材料制成的环状焦层作为放射层。由于X射线旋转阳极的旋转运动将该焦层在使用中沿环状的带通过电子束逐点扫描，由此能够将热负荷更好地在旋转阳极中分配。

线型阳极具有长形的取向，比如条状的基本形状，对此的一个实例在WO 2013/020151中有说明。在线型阳极中实施为长形的焦层通常安置在长形承载基体的侧面而不是正面上。

X射线阳极的使用寿命由于与高能电子束的相互作用和尤其在旋转阳极中周期性出现的高热机械负荷而受到极大限制。随着X射线阳极的持续使用会出现焦层的疲劳，其可能会导致在焦层中形成微裂缝，该裂缝可能在后续的负荷中以网状扩张至X射线阳极的基体中。焦层处的损伤对X射线剂量产率有不利影响并且对X光影像的图像质量产生负面影响。当达不到对于X射线剂量产率的决定性阈值时，就需要更换整个X射线阳极或者至少修复或者更新受损的焦层。为了改善用过的焦层，已知的方法是将用过的焦层剥蚀至表面不再有裂缝，这由于焦带层有限的厚度并不是无限可能的。X射线阳极的寿命能够通过在必要时预先剥蚀过的用过的焦层上涂覆新的焦层得以延长。然而这种焦层的处理方法非常复杂并且成本较高。因此在行业中存在着对于具有长使用寿命的X射线阳极的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有延长的使用寿命的X射线阳极。该目的通过根据权利要求1的X射线阳极解决。本发明有利的扩展在从属权利要求中给出。

根据本发明，建议一种用于产生X射线的X射线阳极，其具有承载基体和一个第一放射层和至少一个第二放射层，其由X射线发射材料制成，其中这些放射层在承载基体的一个面上通过中间层分开并在X射线阳极的中央方向上间隔安置。这里，该第一和至少第二放射层安置在X射线阳极在使用中朝向产生X射线的电子束的面上，接下来也称作焦带面。中央方向总体指的是垂直于基本通过第一放射层的扩展而延伸的面来定位的方向。在旋转阳极中，中央方向总是对应该旋转阳极的旋转轴。在放射层通常形成为紧实圆盘的固定阳极中，中央方向指的是该固定阳极的轴向。在线型阳极中，定义中央方向的面对应于该线型阳极的焦带面，也就是通常为平面的具有长形放射层的侧面，其在X射线阳极的安装状态下朝向产生X射线的电子束。