[发明专利]X射线管

说明书

本发明涉及一种X射线管，它有一个阳极和一个与阳极相隔一定距离设置并带一个电子发射极的阴极装置，该阴极装置具有用于电子束的聚焦器，该电子束在X射线管工作时从电子发射极发出并入射到阳极上的聚光区上。

这类X射线管(见例如EP0210076A2)用于X射线成象系统。对于传统的X射线管，X射线在聚光区中的强度分布具有两个峰值。这种强度分布给对图象质量起决定性作用的调制传递函数造成不利影响(见A.Gebauer等人所著“Das Roentgenfernsehen”第26至33页，1974年斯图加特Georg Thieme出版社)。此外，在聚光区中两个峰值附近，功率密度很大因而阳极的温度也非常高。而采用接近高斯曲线的强度分布，既可获得调制传递函数的一种有利的变化曲线，又可在理论上做到使阳极的最高温度降低约10％(或在最高温度相同时相应地提高功率)。

这类X射线管在EP0115731A2，FR2650703A1，US4689809，DE4304142C2和DE3001141A1中均作了介绍。其中，作为聚焦器各采用了一个设有电子发射极安装槽的阴极头，在上述前三种文献中，阴极头彼此对置的壁可加上不同的电位，以便能使聚光区在阳极的入射面上移动。相比之下，在上述后两种文献的情况下，聚光区可调整为不同的大小。在DE3001141A1中，这一点是通过沿槽的纵向将阴极头分为若干段来达到的，这些段可加上不同的电位。在DE4304142C2中，将电子发射极分成奇数段，其中或只有中央段，或除此之外还有互相对应的成对外段是被激活的。

不同尺寸的聚光区用DE-PS151237中所介绍的如开头所述类型的X射线管也是可以实现的，确切地说通过两个彼此可沿轴向相对移动的电子发射极-段实现，其中根据移动位置，或仅内部的圆形段，或附加地还有在外面的环形段是被激活的。在这种情况下，电子束的聚焦通过使电子发射极-段凹镜状地弯曲来达到。

本发明的目的是，改进开头所述类型的X射线管，使聚光区形成高斯曲线状的强度分布。

本发明的目的是这样实现的，即提供一种X射线管，它有一个阳极和一个与阳极相隔一定距离设置并具有一个电子发射极的阴极装置，该阴极装置具有用于电子束的聚焦器，该电子束在X射线管工作时从电子发射极发出并入射到阳极上的聚光区中，该电子束的焦点在电子发射极与聚光区之间。

可以肯定，对于这样设计的聚焦器，在聚光区会形成一种高斯曲线状的强度分布。在这里，所谓“焦点(Fokus)”理解为主焦点，也就是对聚光区内强度起决定性作用的电子束部分的焦点，电子束的这些部分通常从电子发射极上直接与阳极相邻的区域发出。至于电子束的对聚光区的强度不起决定作用的部分，它们从电子发射极上或多或少偏离开阳极的区域，例如从电子发射极背面发出，并可能会存在一些强度低得多的偏离于主焦点的副焦点。根据电子发射极的形状和聚焦器的影响，对焦点而言可以是一种至少近似点状的或至少近似于线状的焦点，其中，在线状焦点的情况下，高斯曲线状的强度分布只能垂直于此线状焦点而存在。

一种特别有利的实施形式规定，电子发射极是平面发射极。这样就能做到在聚光区上的X射线有更加接近于高斯曲线状的强度分布，因为由平面发射极产生的聚光区，与例如借助于一种螺旋形的电子发射极产生的聚光区相比，离高斯曲线状的标准更近。平面发射极通常应理解为是这样一种电子发射极，即，它的规定用于发射电子的区域表现为一个至少基本上是平的表面。当然，实际上不可避免地，在规定进行电子发射的平面之外也发射电子，不过这一部分电子发射实际上是次要的。但是它仍然会导致聚光区所谋求的强度分布发生不希望的偏离。因此特别有利的是将平面发射极加上涂层，从而使电子的发射至少基本上仅在平面发射极的正对阳极的平面范围内进行。要做到这一点，或将此规定用于发射电子的表面涂覆一种材料，这种材料与此平面发射极上其余表面的材料相比，具有更强的电子发射能力；和/或将此平面发射极的不用于电子发射的表面涂覆一种材料，这种材料与规定用于电子发射的区域的材料相比，具有弱的电子发射能力。