[发明专利]用于发射器附接系统和方法的阴极发射器

说明书

本公开提供由电子发射材料形成的直的或成角度取向的平坦发射器对，所述平坦发射器对定位在发射器支撑结构上并且彼此电连接，而不管上面安装有所述发射器的安装结构如何。所述发射器之间的所述电连接使用导电材料构件直接形成在所述发射器之间，所述导电材料构件放置在所述发射器之间并附连到所述发射器以在形成所述发射器之后在所述发射器之间提供电通路或电连接。这些电连接构件独立于阴极上的发射器支撑结构而在所述成角度的发射器对之间形成电连接，使得所述电连接构件和包括所述连接构件的成角度的发射器可以将阴极组件的机械架构与电气架构分开，从而为所述阴极组件和相关联的x射线管创建简化的结构。

背景技术

本发明整体涉及x射线管，并且更具体地讲，涉及x射线管中用来将发射器适当地定位在x射线管内的发射器结构。

X射线系统可包括x射线管、检测器以及用于x射线管和检测器的支撑结构。在操作中，对象所在的成像台可位于x射线管和检测器之间。X射线管通常朝对象发射辐射，诸如x射线。辐射穿过成像台上的对象并撞击在检测器上。当辐射穿过对象时，对象的内部结构导致在检测器处接收的辐射的空间差异。然后检测器发射所接收的数据，并且系统将辐射差异转换成图像，可使用该图像来评估对象的内部结构。对象可包括但不限于医学成像规程中的患者和无生命对象，例如x射线扫描仪或计算机断层摄影(CT)包裹扫描仪中的包裹。

目前可用的医用X射线管通常包括其上具有一个或多个发射器的阴极组件。阴极组件取向成面向X射线管阳极或靶，该靶通常是平面金属或复合结构。在X射线管内在阴极和阳极之间的空间被排空。

发射器用作以高加速度释放电子的电子源。一些释放的电子可能会冲击靶阳极。电子与靶阳极的碰撞产生X射线，该X射线可以用于各种医疗装置，诸如计算机断层摄影(CT)成像系统、X射线扫描仪等。在热离子阴极系统中，发射器被包括在内，其可以被诱导通过热离子效应即响应于被加热而释放电子。该发射器通常是平坦表面发射器(或“平坦发射器”)，其定位在阴极上，其中平坦表面与阳极正交地定位，诸如美国专利号8,831,178中所公开的，该专利全文出于所有目的而以引用方式并入本文。在‘178专利中，具有矩形发射区域的平坦发射器由附接有电极的非常薄的材料形成，与由缠绕(圆柱形或非圆柱形)细丝形成的发射器相比，其制造成本可以显著较低，并且与缠绕细丝发射器相比，可以具有宽松的放置公差。

典型的平坦发射器由具有平坦电子发射表面的电子发射材料(诸如钨)形成，该平坦电子发射表面由槽利用多个互连件分开，以形成包括多个间隔开但互连的带状物的单个曲折载流路径、或者当加热到某个温度以上时会生成电子的多个并联载流路径。从阴极通过平坦发射器直接施加电流以在发射器中生成热量并导致发射器表面达到高到足以产生电子发射的温度，通常高于2000℃。

在许多x射线管中，多个平坦发射器(即，平坦发射器对)用于生成用来形成从管发射的x射线的电子束。在采用了多个发射器的一些x射线管中，发射器对在阴极组件内相对于彼此平坦或平面地取向并且彼此电连接以提供通过这两个发射器对的电流流动以使得能够并行操作发射器。在发射器的构造期间可以很容易形成所需的电连接，因为发射器设置被在平面配置中，并且可以在发射器之间直接形成平面电连接。在这种配置中，虽然多个发射器的使用使得光束强度和/或尺寸增加，但有必要因此增加管的聚焦能力，以便适当地引导由平面平坦发射器对产生的电子束。

在采用了平坦发射器对的其他x射线管中，发射器在阴极组件内相对于彼此成角度地定位。发射器的成角度位置使得由发射器产生的光束能够基于从成角度的发射器发射的电子束的方向而更容易朝期望的焦点聚焦。在某些现有技术的x射线管中，成角度的发射器对彼此独立地操作以便发射电子束，该电子束可以很容易由x射线管的聚焦部件聚焦在期望的焦点上。在这种配置中，发射器由于其独立操作而不需要彼此电连接。