[发明专利]带屏蔽部件的X射线发生器

说明书

本公开涉及了一种X射线发生器，包括：用于产生并发送电子至X射线发生器的真空区域的阴极和用于接收电子并产生X射线的阳极，包括：位于阴极端的绝缘体；以及屏蔽部件，设置于阳极与绝缘体之间的真空区域，屏蔽由绝缘体、真空区域以及与绝缘体接近或接触的阴极高电压区所形成的结合区域，屏蔽部件进一步设置于由绝缘体向真空区域出射的自由电子的路径上，以吸收或遮挡自由电子。屏蔽部件遮挡或吸收了位于绝缘体、真空区域与阴极高压区之间形成的结合区域的，在电场作用下由绝缘体出射的自由电子，从而避免自由电子在真空区域内自由轰击而造成真空度的破坏，增强了X射线发生器的使用寿命和图像的稳定度。

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种X射线发生器。

背景技术

X射线发生器是一种将电源输入转换为X射线的真空管。可利用的X射线的可控源造就了放射新成像技术的诞生，即一种对部分不透明的物体通过穿透的射线进行成像。与其它离子辐射源不同，X射线只有当X射线发生器通电后产生。X射线发生器被广泛使用于计算机断层扫描(CT)设备，X射线衍射设备，X射线医学影像成像设备以及工业探伤领域。由于高性能的CT扫描设备和血管造影系统的持续增长的需求，驱动着高性能的医用X射线发生器的发展。

X射线发生器中使用的真空管包括一用于将电子发射到真空的阴极灯丝，以及一用于接收被发射电子并产生X射线的阳极，从而在X射线发生器中形成被称为线束的电子流。提供被称为管电压的高电压电源连接于阳极与阴极灯丝之间，以将电子加速。管电压或X射线发生器的阴极与阳极之间施加的电压通常在30至200千伏之间。

X射线发生器的阴极结构通常采用玻璃-金属组件或陶瓷-金属组件配合，在阴极灯丝通电后由阴极与阳极间的高压下灯丝激发电子并在强电场作用下高速轰击阳极靶区域，阳极靶区域的金属原子外层的价电子在高能电子轰击下脱离原子核而产生二次电子，随即部分二次电子反弹回阴极区域并杂散分布于真空区域。

发明内容

有鉴于此，本公开一方面提出了一种X射线发生器，包括：用于产生并发送电子至所述X射线发生器的真空区域的阴极和用于接收所述电子并产生X射线的阳极，通过遮挡阴极端的阴极绝缘体、真空区域以及在阴极端的高电压条件下由形成的局部发射场区域产生的二次电子在真空区域内扩散，从而产生二次电子发射雪崩现象。该X射线发生器包括：位于阴极端的绝缘体；以及屏蔽部件，设置于所述阳极与所述绝缘体之间的真空区域，屏蔽由所述绝缘体、所述真空区域以及与所述绝缘体接近或接触的阴极高电压区之间交界所形成的结合区域，所述屏蔽部件进一步设置于由所述绝缘体向所述真空区域出射的自由电子的路径上，以至少吸收或遮挡所述自由电子。

可选地，该X射线发生器的所述阴极端包括阴极金属部以作为所述阴极高电压区。

可选地，该X射线发生器的所述屏蔽部件包括第一屏蔽部件，所述第一屏蔽部件被构造为对所述绝缘体向所述真空区域出射的自由电子的最短路径进行遮挡的曲面。

可选地，该X射线发生器的所述绝缘体在位于所述真空区域的表面形成凸的倾斜面，所述第一屏蔽部被构造为在相对靠近所述结合区域的近端呈扩张状，且向相对远离所述结合区域的远端呈渐进收敛状以形成敞口部。

可选地，该X射线发生器的所述第一屏蔽部分别与所述绝缘体和/或所述结合区域保持不被电势差击穿的空间距离。

可选地，该X射线发生器的所述第一屏蔽部还被构造成双曲面状。

可选地，该X射线发生器的所述屏蔽部件还包括一面向并平行于阳极或阳极靶面设置的第二屏蔽部，以遮挡或吸收自所述阳极反射的自由电子，所述第二屏蔽部与所述第一屏蔽部之间连接。

可选地，该X射线发生器的所述第二屏蔽部相对设置于所述结合区域远端的位置，使所述第二屏蔽部与所述第一屏蔽部的远离所述结合区域的一端连接。