[发明专利]热电子发射装置、聚焦头、X射线管以及X射线辐射器

说明书

本发明涉及一种热电子发射装置，该热电子发射装置包括：可间接加热的主发射器(1)和至少一个可连接的热发射器(2)，该主发射器(1)被设计为具有主发射面(11)的平面发射器，该热发射器(2)具有热发射面(21)。热发射面(21)相对于主发射面(11)具有可预设距离(4)，主发射面(11)能够被热发射面(21)非对称地加热。在工作状态下，主发射器(1)处于主电势(U₁)，并且热发射器(2)处于与主电势(U₁)不同的加热电势(U₂)。包括这种热电子发射装置的X射线管在相同图像质量的情况下具有更长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种热电子发射装置。

背景技术

此类热电子发射装置例如从DE 10 2009 005 454 B4中是已知的，并且在X射线管中充当阴极。已知的热电子发射装置包括被间接加热的主发射器，该主发射器被实施为具有非结构化主发射面的平面发射器，已知热电子发射装置还具有热发射器，该热发射器被实施为具有结构化热发射面的平面发射器。

非结构化发射面可被理解为表示平坦的、基本均匀的、没有槽或类似凹部的发射面。当发射面被例如槽中断或者具有曲折形导体路径时，将其称为是结构化的。

在从DE 10 2009 005 454 B4已知的热电子发射装置中，主发射器和热发射器各自具有至少两个连接凸耳，其中热发射器在一定程度上被嵌套在主发射器中。主发射面和热发射面基本上彼此平行且居中对准。主发射器的连接凸耳基本上成直角对准到主发射面，并且在横向方向上不会突出到超过主发射面。在该已知热电子发射装置中，通过使用设计简单的装置实现了所能达到的最高焦斑质量，并且还避免了在高热负荷下不期望的电子束扩大或散焦。

在热电子发射装置中所生成的电子束在焦斑处撞击旋转阳极。取决于电子束的焦斑轮廓，在聚焦路径上可产生高达2400℃的表面温度。聚焦路径的这种表面温度增长总是伴随着不期望的旋转阳极使用寿命缩短，因而在极短的时段和随后的冷却阶段内最多只能实现极少的功率增加。

发明内容

本发明的一个目的是提出一种用于X射线管的热电子发射装置，该热电子发射装置确保/保证X射线管在相同图像质量的情况下具有更长的使用寿命。

根据本发明，上述目的通过本公开所述的热电子发射装置来实现。还进一步描述了本发明的有利实施例。

一种热电子发射装置包括：可间接加热的主发射器和至少一个可连接的热发射器，主发射器被设计为具有主发射面的平面发射器，该热发射器具有热发射面，其中热发射面相对于主发射面具有可预设距离，并且主发射面能够被热发射面非对称地加热，并且其中在工作状态下，主发射器处于主电势，热发射器处于与主电势不同的加热电势。

根据本发明的热电子发射装置包括热发射器，该热发射器的热发射面发射电子，并且因而加热被放置在该热发射面上方的主发射器。由此，热发射器充当主发射器的热源。主发射器继而在其主发射面上发射电子，这些电子相当于实际的管电流，并且导致了阳极上的焦斑形状并因此导致成像。

在根据本发明的热电子发射装置中，主发射器的主发射面被热发射器的热发射面非对称地加热。由此，在主发射面中实现了对应的非对称电子发射，这种非对称电子发射聚焦到具有对应形状的电子束上，并且在撞击阳极时形成非对称焦斑。这样，在相同图像质量的情况下，电子束在阳极上可能的最低表面温度方面被优化。由于主发射器所发射的电子的焦斑轮廓得到优化，所以由撞击电子引入到阳极中的热量显著减少。由此，在不降低图像质量的情况下，阳极的使用寿命以及因此X射线管的使用寿命得以相应地增加。

根据热电子发射装置的应用场景或应用领域，在本发明的范围内，以下有利实施例可以单独或组合地实现。