[发明专利]热电子发射装置

说明书

本发明涉及一种热电子发射装置，包括以下特征：可间接加热的主发射器(1)，其具有主发射面(11)；以及可连接的热发射器(2)，其具有热发射面(21)，该热发射面(21)相对于主发射面(11)具有可预设的距离(4)，在工作状态下，主发射器(1)处于恒定的主电势(U₁)，并且热发射器(2)能够在至少两个加热电势(U₂₁，U₂₂)之间切换，这至少两个加热电势(U₂₁，U₂₂)彼此不同且与主电势(U₁)不同。利用这种类型的热电子发射装置，在剂量调制X射线记录的情况下，对患者的辐射负荷得以进一步降低。

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的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的热发射面的平面发射器。主发射器和热发射器各自具有至少两个连接凸耳，其中主发射面和热发射面基本上彼此平行地对准。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DE 10 2009 005454 B4中描述的热电子发射装置使用设计简单的手段实现了所能达到的最高焦斑质量，并且还可避免在高热负荷下所不期望的电子束扩大或散焦。

非结构化的发射面应当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。当发射面例如被槽中断或者具有曲折形导体路径时，该发射面称为是结构化的。

随着在计算机断层摄影中的应用，X射线辐射的剂量调制通常会被执行，也即，根据X射线源相对于患者的位置来改变所施加的辐射剂量。由于人体具有近似椭圆形的横截面，所以对于平躺的患者而言，X射线水平照射下的辐射剂量比X射线竖直照射下的辐射剂量要高。为了X射线剂量的调制，在已知情形中，加热电流被暂时性地切断，该加热电流也称为管电流并且加热X射线源的发射器。通过切断管电流，终止了发射器的电子发射，由此终止了X射线辐射的产生。然而，无论何种发射器类型，这种效应都会存在时间延迟。

对于常规发射器尤其是平面发射器，加热电流被中断，并且热能通过辐射冷却和热传导而经由发射器自身的连接凸耳被排出。仅当发射器的温度低于特定(取决于材料的)阈值(阈值温度)时，从发射器的热电子发射才会停止。从患者暴露在辐射中这个角度看，并不希望在发射器的冷却期间仍然存在电子发射。

发明内容

本发明的目的是实现一种热电子发射装置，该热电子发射装置利用剂量调制的X射线记录来进一步降低患者所受的辐射。

该目的通过根据本发明的热电子发射装置而实现。在所有情况下，本发明的有利实施例均是进一步的发明主题。

根据本发明的热电子发射装置包括：具有主发射面的可间接加热的主发射器以及具有热发射面的可连接的热发射器，其中热发射面相对于主发射面具有可预设的距离，在工作状态下，主发射器处于恒定的主电势，并且热发射器能够在至少两个加热电势之间切换，该至少两个加热电势彼此不同且与主电势不同。

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，并由此加热布置在该热发射面上方的主发射器。因此，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。

在已知情况下，在剂量调制的X射线记录中，与热发射器有关的加热电流被中断，从而使热发射面相应地冷却。一旦低于与材料相关的阈值温度，来自热发射器的电子发射将会以延时方式停止。由于不存在来自热发射器的电子发射，所以主发射器(图像发射器)也以延时方式冷却。于是，当未达到与材料相关的阈值温度时，对于主发射器而言，电子发射同样以延时方式停止。