阴极细丝组装的制作方法

阴极细丝组装的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于X射线管的阴极、一种X射线管、一种用于X射线成像的系统以及一种用于组装X射线管的阴极的方法。为了提供具有改善且方便的组装的阴极，提供一种用于X射线管的阴极(10)，所述阴极包括细丝(12)、支撑结构(14)、主体结构(16)和细丝框架结构(18)。所述细丝被提供用于沿电子发射方向(24)朝向阳极发射电子，且所述细丝至少部分地包括螺旋结构(26)。此外，所述细丝由所述支撑结构保持，所述支撑结构固定地连接到所述主体结构。所述细丝框架结构被设置用于所述所发射电子的电子光学聚焦，且所述细丝框架结构是邻近所述细丝的所述外边界设置的。所述细丝框架结构包括横向于所述发射方向布置的框架表面部分(28)，且所述细丝框架结构由所述支撑结构保持。
【专利说明】阴极细丝组装发明领域
[0001]本发明涉及一种用于X射线管的阴极、一种X射线管、一种用于X射线成像的系统以及一种用于组装X射线管的阴极的方法。

【背景技术】
[0002]对于X射线辐射的产生而言，例如在X射线管中，细丝被提供用于发射电子以使其撞击到表面上，从而产生X射线辐射。为了提供焦点，需要细丝及其定位的精密布置。举例来讲，在操作期间细丝的变化可导致焦点的改变，且因此导致所辐射的X射线束的变化。因此，在组装期间需要注意细丝的正确定位。例如，在阴极杯组装期间，所需的细丝形状以及细丝相对于阴极头的位置会以预定的准确度实现。例如，这是通过手动调整实现的。US6，607，416 B2描述了一种用于使用心轴将细丝设定在电极上以便将细丝安装在阴极头上的夹具。然而，已表明细丝端部在阴极腔体中的固定可能仍需要相对于所发射电子方向的最终定位。此外，仍须小心观察安装工具相对于阴极杯的正确对准，以便将细丝恰当地定位在第一位置中。


【发明内容】

[0003]因此，可能需要提供一种具有改善的且方便的组装的阴极，以提高定位的精确度。
[0004]本发明的该目的是通过独立权利要求的主题解决的，其中另外的实施例包含于从属权利要求中。
[0005]应当指出的是，本发明的下述方面也适用于一种X射线管的阴极、所述X射线管、用于X射线成像的系统、以及一种用于X射线管阴极的组装的方法。
[0006]根据本发明的第一方面，提供一种用于X射线管的阴极，所述阴极包括细丝、支撑结构、主体结构和细丝框架结构。所述细丝被提供用于沿电子发射方向朝向阳极发射电子，其中所述细丝至少部分地包括螺旋结构。所述细丝由支撑结构保持，所述支撑结构固定地连接到主体结构。所述细丝框架结构被提供用于所发射电子的电子光学聚焦。所述细丝框架结构是邻近细丝的外边界设置的。所述细丝框架结构还包括横向于发射方向设置的框架表面部分。所述细丝框架结构由所述支撑结构保持。
[0007]术语“电子发射方向”是指由一条线限定的电子主方向，所述线将细丝的中央部分与阳极上的焦点的中心部分连接起来。
[0008]例如，所述细丝被完全再结晶，即所述细丝处于完全再结晶的状态。对于再结晶而言，所述细丝可暴露于外部施加的热量，例如在烘箱或炉膛中。作为施加热量的例子，提供细丝的壳体，通过感应来加热所述结构。例如，所感应的结构设置于钟状盖帽或封盖下面。因此所述完全再结晶并非通过将电流施加到阴极两端以从内侧产生热量而提供，而是通过来自细丝外部的热量提供。
[0009]根据示例性实施例，所述细丝是端部笔直的螺旋细丝。线圈的连接端部与纵向方向对准，围绕所述纵向方向提供所述细丝的螺旋线圈。因此，避免了连接端部长度的任何变化。
[0010]所述细丝框架结构被提供用作电子的聚焦装置。所述框架表面部分可以被提供为垂直于发射方向或者沿稍微偏离的方向(例如垂直方向的+/-10° )布置的平坦部分。
[0011]所述细丝框架结构被划分成电分离的第一和第二部分，其中所述第一部分分配有第一电连接电势，且所述第二部分分配有第二电连接电势。
[0012]例如，所述第一部分连接到施加到细丝第一端部的电势，且所述第二部分连接到在所述细丝另一端部施加的电势。
[0013]根据示例性实施例，所述细丝框架结构包括用于所述细丝相对于主体结构的至少一个定位方向的至少一个定位装置。
[0014]因此，促进了细丝的正确定位。举例来讲，通过由支撑结构保持所述细丝结构，所述支撑结构经由细丝框架结构限定了细丝相对于电子发射方向的位置。所述细丝框架结构可包括用于限定所述细丝的线性方向的纵向凹槽。所述细丝框架结构也可以包括用于两个方向的定位装置。
[0015]根据示例性实施例，用于接收细丝支撑构造的若干部分的装配构件设置于所述支撑结构和/或细丝框架支撑件处。
[0016]所述细丝框架结构可在安装和组装过程期间提供，但至少在正常操作之前被移除，以在X射线管中产生X射线。
[0017]根据示例性实施例，所述细丝框架结构和/或支撑结构包括用于接收笔直细丝安装销的两端的接收部，所述销是在细丝的安装期间提供的，且所述销可插入到所述细丝的线圈开口内以实现细丝的正确放置。
[0018]根据另一示例性实施例，将主体结构设置为阴极杯。所述阴极杯被提供为由非导电陶瓷制成的陶瓷阴极杯。所述阴极杯的表面的一部分设置有金属化涂层。
[0019]术语“非传导性”是指电绝缘。所述金属化涂层也称为金属化表面。所述金属化涂层是出于导电目的和铜焊目的而提供的。例如，阴极杯由氧化铝(Al2O3)制成。阴极也可以由氮化铝制成。
[0020]根据示例性实施例，所述阴极杯设置有平坦的前侧，其中细丝布置于所述平坦的前侧上。
[0021]根据本发明的第二方面，提供一种X射线管，其包括阴极和阳极。所述阴极被设置为根据上述实例中的一个的阴极。
[0022]根据本发明的第三方面，提供一种用于X射线成像的系统，其包括X射线源、X射线检测器和处理单元。所述处理单元被配置成控制所述X射线源和所述X射线检测器，所述X射线检测器用于提供所关注对象的X射线图像数据。所述X射线源设置有如上文所描述和讨论的X射线管。
[0023]所述X射线系统可以是医学成像系统。
[0024]根据另一实例，检测设备被设置为所述X射线系统，例如用于行李或运输件的扫描和筛查，或者用于物料和构造检测目的。
[0025]根据本发明的第四方面，提供一种用于X射线管阴极的组装的方法，所述方法包括以下步骤:
[0026]a)提供细丝，其中所述细丝被配置成沿电子发射方向朝向阳极发射电子，且其中所述细丝至少部分地包括螺旋结构；
[0027]b)将所述细丝相对于细丝框架结构对准，其中所述细丝框架结构被配置用于所发射电子的电子光学聚焦，其中所述细丝框架结构是邻近细丝外边界设置的，且其中所述细丝框架结构包括横向于发射方向布置的框架表面部分；
[0028]c)将所述细丝连接到细丝框架结构；
[0029]d)将支撑结构连接到主体结构；
[0030]e)将所述细丝框架结构放置于所述支撑结构上；并且
[0031]f)将所述细丝框架结构和细丝连接到所述支撑结构。
[0032]作为连接到支撑结构的补充或替代，所述细丝框架结构可以连接到主体结构，例如在陶瓷阴极头的情况下。
[0033]支撑结构到主体结构的连接可以是在上述步骤a)到c)中的一个之后、但在步骤e)之前提供的。
[0034]根据示例性实施例，为所述组装提供一个支撑导引件，且步骤提供如下:
[0035]al)将所述细丝设置于支撑导引件上；
[0036]bl)将支撑导引件相对于细丝框架结构对准，其中所述支撑导引件是在下述阶段移除的:i)在细丝连接到细丝框架结构之后；或^)在细丝框架结构连接到支撑结构之后。
[0037]根据另一示例性实施例，在步骤a)之后，但在步骤e)的放置之前，通过施加外部热量来提供细丝的完全再结晶。例如，所述热量并非通过将电流施加到细丝两端而产生，而是从外部(例如在烘箱或炉膛中)产生。
[0038]根据本发明的一方面，通过将细丝和细丝框架结构两个都固定到支撑结构，促进了相应部分相对于期望的电子发射方向的正确对准。此外，由于提供然后安装或固定连接到主体结构的支撑结构，提供了相应部分(即细丝与细丝框架结构)的方便的固定程序的连接可能性。因此，可单独地提供支撑结构到主体结构的固定连接，其中必须指出的是，尤其是至主体结构的固定可以导致对准的偏离。然而，由于根据一个实例，细丝与支撑结构相连接，而非直接连接到主体结构，因此细丝本身的对准可实现对支撑结构“未对准”的补偿。例如，在高度偏离的情况下(即支撑结构未被足够远地插入到主体结构中)，支撑结构可以以相当简单的方式加工，以实现支撑结构的高度的正确对准。在出于将细丝连接到支撑结构的目的而将细丝放置到支撑结构上时，促进了相对于主体结构的相应对准。
[0039]根据另一方面，所述细丝框架结构(被提供用于电子光学转向)也适用于提供细丝的正确定位。例如，细丝暂时由细丝框架结构保持，因此细丝框架结构用作所谓的保持装置，促进了组装期间对细丝的处理。根据另一实例，细丝本身在组装期间被稳定下来，这降低了在安装步骤期间对细丝的处理的需求。此外，用于细丝的安装支撑构造也可以用于细丝相对于阴极的主体结构的正确对准和恰当定位。
[0040]根据本发明的另一方面，提供一种呈细丝框架结构形式的部分集成工具，从而导致更少的中间阶段，这促进了安装过程，且借此也可以实现更高的准确度，例如也由于在被完全再结晶的细丝的情况下变形要少得多的原因。因此，提供了组装程序期间的较少工作量。例如，无需手动调整。在被完全再结晶的细丝的情况下，无需进一步的闪光(flashing)。术语“闪光”是指施加高电流以便在预定的短时间段内使细丝发热。因此闪光提供了热处理，且还具有使细丝稳定的目的。被完全再结晶的细丝将减少随着使用周期导致的塑性变形，且由于减少了失效模式(failure mold)而改善了使用寿命分布。
[0041]根据另一方面，细丝框架结构还借助更少量的部分和组装步骤而实现了简化的陶瓷结构。举例来讲，简化的陶瓷结构具有增强阴极的热性能的可能性。
[0042]根据另一方面，在组装期间无须调整塑性。因此，细丝的支撑件可被直接铜焊到阴极，并且由于更短的元件和更直接的连接，导致增加了稳定性并减少了热漂移，从而可能具有更尚的热承载能力和机械承载能力。
[0043]根据另一方面，由于细丝框架结构由支撑结构保持，且细丝本身连接到支撑结构，因此细丝框架结构与细丝一起移动，显著减少了热漂移效应。
[0044]根据下文所述的实施例将显而易见本发明的这些和其它方面，并将结合所述实施例来说明这些和其它方面。

【专利附图】

【附图说明】
[0045]下面将参照以下附图来描述本发明的示例性实施例。
[0046]图1示意性地示出了根据本发明的用于X射线管的阴极的实例，在图1A中以侧视图且在图1B中以俯视图示出了纵向伸出部；
[0047]图2示出了根据本发明的阴极的另一实例的一部分，在图2A中以透视图且在图2B中以俯视图示出；
[0048]图3示出了根据本发明的用于X射线管的阴极的另一实例的一部分；
[0049]图4在透视图中示出了根据本发明的阴极的另一实例；
[0050]图5示出了根据本发明的阴极的另一实例，其中图5A示出了支撑结构和细丝的侧视图，图5B示出了支撑结构的另一侧视图，且其中图5C示出了沿细丝框架结构的纵向方向的另一侧视图；以及图以透视图示出了框架结构；
[0051]图6示出了根据本发明的细丝相对于细丝框架结构的实例；
[0052]图7示出了根据本发明的细丝框架结构的另一实例，在图7A中以透视图且在图7B中以俯视图示出；
[0053]图8在透视图中示出了根据本发明的用于X射线管的阴极的实例；
[0054]图9示出了在安装程序之后的另一状态下的图8的阴极；
[0055]图10在透视剖面图中示出了用于X射线管的阴极的另一实例；
[0056]图11在剖视图中示出了根据本发明的X射线管的实例；
[0057]图12示出了根据本发明的用于X射线成像的系统的实例，其中图12A示出了医学成像系统且图12B示出了(例如)用于扫描和筛查行李件的检测设备；
[0058]图13示出了根据本发明的方法的基本步骤；并且
[0059]图14示出了根据本发明的方法的另一实例。

【具体实施方式】
[0060]图1A示出了用于X射线管的阴极10的侧视图或正视图。阴极10包括细丝12、支撑结构14、主体结构16以及细丝框架结构18。例如，支撑结构14包括第一安装螺栓20和第二螺栓22。
[0061]细丝12被设置成沿电子发射方向24朝向阳极(未示出)发射电子。细丝12至少部分地包括螺旋结构26。细丝12由支撑结构14保持，所述支撑结构固定地连接到主体结构16。细丝框架结构18被提供用于所发射电子的电子光学聚焦。所述细丝框架结构是邻近细丝12的外边界提供的，这也在图1B中示出，图1B在俯视图中示出了图1A的阴极10。细丝框架结构18包括横向于发射方向24布置的框架表面部分28和30。细丝框架结构18由支撑结构14保持。
[0062]在图1A中，示意性地示出了支撑结构14到电源34的连接32。例如，延伸穿过主体结构16的安装螺栓可以在一侧具有相应的连接，所述侧与布置有细丝12的侧相反。所述电源将电势提供给细丝12 (未另外示出)。
[0063]根据另一实例，细丝12是端部笔直的螺旋细丝32，其中线圈的连接端部34与纵向方向对准，围绕所述纵向方向提供所述细丝12的螺旋线圈。
[0064]必须指出的是，尽管图1A和IB将细丝示出为端部笔直的螺旋细丝，但图1A和IB的细丝也可以设置有不同布置方式的端部，即呈不同于所示端部笔直的螺旋细丝的另一形式。这对于其它附图也是这样。
[0065]如图2A的透视图和图2B的俯视图所示，细丝框架结构18可以包括用于细丝12相对于主体结构16的至少一个定位方向38的至少一个定位装置36，所述定位方向在图2B中以双向箭头示出。作为实例，在表面部分中的一个部分(例如部分28)内侧提供小的束缚结构(leash)，因此提供框架部分的邻接件或止动件，以便恰当地定位细丝12。例如，一旦已将细丝12固定连接到支撑结构14，便可移除或弯曲所述突起的束缚结构。
[0066]如图3在俯视图中示出，可提供细丝12相对于主体结构16的第二定位方向42 (在图3中用双向箭头示出)的至少第二定位装置40。例如，区段设置于表面部分中的一个部分(例如部分28)内侧，从而为细丝12的恰当对准提供了纵向邻接表面。如两个小杆44所示出，在将细丝12固定到支撑结构14之后，可以移除(即切掉或弯曲)所述第二定位装置。
[0067]当然，也可以提供其它定位装置，即沿所述方向中的一个的其它形式的邻接表面，或者也可以沿例如垂直于第二方向42且垂直于细丝12的纵向方向的另一方向，用于为细丝12的对准提供相应的邻接的或安放的表面。换句话说，定位装置提供用于邻接细丝的线圈的机械止动件，所述线圈沿至少一个方向缠绕，例如沿细丝的线性方向。
[0068]如图4所示，根据另一实例，在支撑结构14处提供用于接收细丝支撑构造的若干部分的装配构件46，所述细丝支撑构造在图4中以两条虚线48指示。例如，装配构件46被设置为穿过安装螺栓20或22的通孔，使得可为组装提供笔直的细丝安装销50 (在图6及后续附图中示出)并稍后将其移除。
[0069]根据另一实例(未另外示出)，作为支撑结构处的用于接收细丝支撑构造的若干部分的装配构件的替代或补充，还在细丝框架支撑件处提供用于接收细丝支撑构造的若干部分的相应装配构件。
[0070]例如，如结合图4所示，支撑结构14包括用于接收笔直细丝安装销50的两端的接收部52 (也如图5A和5B所示)，所述销是在细丝的安装期间提供的，且所述销可插入到细丝的线圈开口内以实现细丝的正确放置，且还用于保持和支撑细丝12。
[0071]图5A示出了具有接收部52的通孔的安装螺栓20以及细丝12。此外，虚线54示出了细丝12的纵向方向。此外，仅指示了细丝框架结构18。
[0072]此外，在安装螺栓20的内侧上，提供第一安放突起部56，该第一安放突起部56也在图5B中示出，图5B还示出了垂直于图5A的视图的朝向安装螺栓20观看的视图。突起部56设置有适配的内部修圆表面，使得其符合接收部52的通孔。因此，在安装细丝12时，可将呈笔直细丝安装销50的形式的支撑件从上方插入以安放到突起部56上。一旦将细丝端部34固定到安装螺栓20，笔直细丝安装销50(图5A未示出)就可被拉出到左侧，(例如)穿过接收部52用于细丝的最终组装和固定。
[0073]如图5C所示，细丝框架结构18也可以设置有用于接收安装销50的接收部60。因此，能够提供用于支撑细丝12的安装销50并将安装销50安放到框架结构上。因此对于组装而言，细丝框架结构18起到了安装工具的作用。因此，安装销50连同细丝12和细丝框架结构18可一起定位，使得细丝12被恰当地对准。
[0074]例如，细丝框架结构18的接收部60可由弯曲部分62提供，如图所示。此外，也能够一旦框架结构18连接到支撑结构14就移除框架结构的相应部分并移除安装销50。例如，可切除将弯曲部分62连接到细丝框架结构的其它部分的小束缚结构，如虚线64所示。
[0075]根据另一实例(未示出)，销也可以设置有不同的形状，导致(例如)形成弯曲细丝，而非笔直且线性的销元素。
[0076]根据另一实例(同样未示出)，也可以提供其它措施来替代销，例如包括多个部分的支撑构造。
[0077]框架表面部分和细丝中心线可以布置到共同的层中。
[0078]支撑结构14包括被铜焊到主体结构的支撑销，例如安装螺栓。所述支撑销(例如安装螺栓)可通过在铜焊之后进行放电加工(EDM)来准确地加工。
[0079]根据另一实例，支撑结构可与主体结构一体制成，其中细丝框架结构被铜焊到代表支撑结构的主体结构。
[0080]图6示出了细丝框架结构18连同安装销50和细丝12。可以看出，细丝框架结构18包括在细丝12两个侧上的两个纵向框架表面部分66和68。在每一侧上提供一个小间隙70，因此将相应的框架表面部分分离成两个子部分，从而形成侧部66的第一子部分72和第二子部分74，以及相反的侧部68的第三子部分76和第四子部分78。
[0081]一侧上的相应子部分因此仅通过一个小杆84连接。因此，能够提供促进安装和处理的程序的一体式细丝框架结构18。然而，在安装和连接相应部分之后，即，将细丝12和框架结构连接到支撑结构14(图6未示出)之后，可移除杆80。
[0082]尽管图6将所述杆示出为位于中间部分，但杆80也可以被设置在侧部分上，如图7A的透视图(仅示出了框架)和图7B的相应俯视图中所示。
[0083]必须指出的是，图6以及图7都示出了具有向外弯曲的端部部分(例如用以安放在安装螺栓20、22的外侧上)的细丝框架结构18，而图示出了用于为安装销50提供相应支撑接收部的向内弯曲部分。然而，间隙70和杆80的设置也可以适用于图的向内弯曲版本。
[0084]还应指出的是，图6示出了保持细丝12供用于处理程序的安装销50。
[0085]图8示出了与支撑结构14对准的细丝的透视图。例如，安装螺栓设置有用于促进细丝12的恰当定位的纵向凹槽。在将细丝框架结构18连接到支撑结构14之后，移除图8中所示的杆80，在图9中示出这一情形。
[0086]还应指出的是，图8将主体结构16显示为具有表面轮廓的阴极，而图9将主体结构16显示为在细丝12和细丝框架结构18的区域中的平坦表面。
[0087]图10示出了本发明的另一实例的剖视图。可以看出，细丝12连接到支撑结构14的安装螺栓20、22，且细丝框架结构18也连接到支撑结构14并因此被其保持。此外，支撑结构14的安装螺栓穿过主体结构16延伸。因此，提供了阶梯状的通孔82，其中上部84具有大于下部的直径。因此，可在下部提供至主体结构16的铜焊(例如，高温钎焊)，而在上部，螺栓并未联接到主体结构16，从而导致独立的热膨胀，因此支持了细丝12的恰当对准。
[0088]可以看出，细丝12到同一支撑结构14的连接和细丝框架结构18到同一支撑结构14的连接允许在操作期间的独立移动，例如由于热膨胀。因此，贯穿整个操作提供了关于电子光学聚焦的恰当对准。
[0089]上文还指出，根据另一实例，阴极10设置有包括平坦前侧88的阴极杯86，其中细丝12被布置在平坦前侧88上，如图10作为一个实例所示。
[0090]必须指出的是，具有平坦前侧的阴极杯的特征具体地可以与图1至9所示的特征相结合。根据本发明的实例，细丝12在内部完全再结晶，以实现所需的笔直特性。例如，细丝12由W或高温陶瓷(如BN)等制成。销可被设置成在再结晶期间插入到螺旋结构中。
[0091]此外，引导销80也可以具有凹槽，以便在进行所述再结晶过程的同时将细丝的笔直端部固定在一个平面中。
[0092]通过将细丝框架结构附接到支撑结构，以及将细丝附接到支撑结构，提供了组装期间高准确度的稳定性。因此，不再需要手动的或其它的调整及调整工具。此外，在整个使用寿命期间提供了高焦点稳定性，并且由于两个部分(即，细丝和细丝框架结构)所谓的彼此一起移动而形成较小的由热膨胀所致的漂移效应。
[0093]此外，通过细丝框架结构的平坦表面部分提供在具有高红外辐射的温度处的辐射降温，但低于热离子发射水平。
[0094]所述细丝框架结构可被一体地附接，并在组装后被(例如)激光切割，以便分隔电势。因此，一体式或多件式框架都是可能的。此外，也可以促进框架或对应部分(counterparts)的隔离。
[0095]根据另一实例(未另外示出)，细丝框架结构可提供在框架结构部分的安装支撑件上，因此在组装后不必再实施激光切割过程。然而，对于框架部分的安装，额外的工具将是必要的。
[0096]根据另一实例，细丝在非操作状态下以例如由支撑结构14提供的预张紧设置。例如，在安装期间，所述预张紧可通过细丝框架结构为一体式部件来提供。提供在安装时的所述预张紧以(例如)补偿由于操作期间的加热所致的细丝(例如，线圈)的热膨胀。所述预张紧被调整以最小化操作中的机械应力，从而减少细丝12的塑性变形和扭曲。因此，改善了热机械稳定性和电子光学稳定性。如上文提及，所述预张紧可通过细丝框架结构或额外的工具施加。
[0097]参照图7A和7B，所述预张紧也可以通过支撑杆80的受控变形施加，在细丝焊接之后，所述弯曲杆将被工具压缩，从而导致框架的纵向伸展。然后，如上文所述，在组装后激光切割所述杆以分隔电势。
[0098]参照图8、9和10，根据一个实例，主体结构16被设置为阴极杯，例如阴极杯86。所述阴极杯被提供为陶瓷阴极杯，由非导电陶瓷制成。所述阴极杯表面的一部分设置有金属化涂层。
[0099]例如，所述金属化是出于铜焊和电的目的而设置于表面上的，例如以便避免表面电荷。
[0100]图11不出了包括阴极110和阳极112的X射线管100。所述阴极被设置为根据上文提及且描述的实例中的一个的阴极。
[0101]例如，X射线管设置有旋转阳极，用旋转轴线114指示。出于此目的，示出了驱动装置116，而仅示出了管壳体118内侧的部分，省略了外侧的任何部分，例如驱动装置的散布。此外，示出了转向或偏转装置120，用于将电子束122从阴极110朝向阳极112上的焦点部分124偏转。示出了 X射线透射窗口 126，使得X射线束128被朝向未另外示出的对象辐射。必须指出的是，图12A是X射线管的示意图。
[0102]此外，根据本发明，还提供了用于X射线成像的系统200，包括X射线源210以及X射线检测器212和处理单元214。处理单元214被配置成控制X射线源210和X射线检测器212，所述X射线检测器用于提供所关注对象216的X射线图像数据。X射线源210被设置为根据上述实例的X射线管100。
[0103]例如，所述X射线系统可以是如图12A所示的医学成像系统。可以看出，X射线源210和X射线检测器212被设置为所谓的C臂构造218，其中C臂结构可移动地安装到支撑构造，以便提供X射线源和检测器围绕所关注对象的自由布置。例如，示出了患者平台以及监控装置222和照明装置224，从而例如示出了医院中的手术室。
[0104]然而，根据本发明，还提供了检测设备226，例如用于行李件228的扫描和筛查，或者用于物料和构造检测。这在图12B中示出为用于X射线成像的X射线系统200的另一实例，包括被设置为根据上述实例的X射线管的X射线源。应指出的是，X射线源在图12B中不再示出。
[0105]图13示出了用于X射线管的阴极的组装的方法300，包括以下步骤。在第一步骤310中，提供细丝，其中所述细丝被配置成沿电子发射方向朝向阳极发射电子，且其中所述细丝至少部分地包括螺旋结构。在第二步骤312中，细丝相对于细丝框架结构对准，其中所述细丝框架结构被配置用于所发射电子的电子光学聚焦，其中所述细丝框架结构是邻近细丝的外边界设置的，且其中所述细丝框架结构包括横向于发射方向布置的框架表面部分。在第三步骤314中，细丝连接到细丝框架结构。在第四步骤316中，支撑结构连接到主体结构。在第五步骤318中，将细丝框架结构放置于支撑结构上。在第六步骤320中，将细丝框架结构和细丝连接到所述支撑结构。
[0106]也可以将第一步骤310称为步骤a)，将第二步骤312称为步骤b)，将第三步骤314称为步骤c)，将第四步骤316称为步骤d)，将第五步骤318称为步骤e)，以及将第六步骤320称为步骤f).
[0107]作为连接到支撑结构的补充或替代，所述细丝框架结构可以连接到主体结构，例如在陶瓷阴极头的情况下。
[0108]然而，如果细丝框架结构被设置成使得在热膨胀的情况下提供与细丝相结合的移动，则这是有利的。
[0109]根据另一实例，如图14所示，在第一准备步骤322中为组装提供支撑导引件。因此，将所属步骤提供为步骤al)，其中将细丝设置324于支撑导引件上。在另一步骤bl)中，使支撑导引件相对于细丝框架结构对准326。然后在另一步骤328中移除支撑导引件，例如作为在将细丝连接到细丝框架结构之后的步骤i)，或者作为在将细丝框架结构连接到支撑结构之后的步骤ii)。这由图14的虚线330指示，表示可供选择的两个可能选项。
[0110]根据另一实例(未另外示出)，在步骤a)之后，但在步骤e)的放置之前，通过施加外部热量来提供细丝的完全再结晶。所述再结晶可例如在步骤c)之前提供。
[0111]应指出的是，本发明的实施例是参照不同主题描述的。具体地，一些实施例是参照方法类权利要求来描述的，而其它实施例是参照装置类权利要求来描述的。然而，本领域的技术人员将从上面和下面的描述中得出以下结论:除非另外指出，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，还可以认为关于不同主题的特征之间的任何组合都在本申请案的公开范围内。然而，可组合所有特征，从而提供超出所述特征的简单总和的协同效应。
[0112]尽管已在附图和前述说明中详细示出和描述了本发明，但此类图示和说明应当视为例示性或示例性而非约束性的。本发明并不限于所公开的实施例。根据对附图、公开内容和从属权利要求的研宄，本领域的技术人员可在实践所主张的本发明时理解和实施所公开实施例的其它变化形式。
[0113]在权利要求书中，词语“包括”并不排除其它元件或步骤，而不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。一个处理器或其它单元可满足权利要求书中陈述的若干物项的功能。在相互不同的从属权利要求中描述某些措施并不表明这些措施不能够有利地结合起来使用。在权利要求书中的任何元件符号不应视为限制其范围。
【权利要求】
1.一种用于X射线管的阴极(10)，包括: -细丝(12)； -支撑结构(14)； -主体结构(16);以及 -细丝框架结构(18)； 其中所述细丝被设置成沿电子发射方向(24)朝向阳极发射电子；且其中所述细丝至少部分地包括螺旋结构(26)； 其中所述细丝由所述支撑结构保持，所述支撑结构固定地连接到所述主体结构；其中所述细丝框架结构被设置用于所发射电子的电子光学聚焦；其中所述细丝框架结构邻近所述细丝的外边界设置；其中所述细丝框架结构包括横向于所述发射方向布置的框架表面部分(28);并且 其中所述细丝框架结构由所述支撑结构保持。
2.根据权利要求1所述的阴极，其特征在于，所述细丝是端部笔直的螺旋细丝(32); 其中线圈的连接端部与纵向方向对准，所述细丝的螺旋线圈围绕所述纵向方向设置。
3.根据权利要求1或2所述的阴极，其特征在于，所述细丝框架结构包括用于所述细丝相对于所述主体结构的至少一个定位方向(38)的至少一个定位装置(36)。
4.根据权利要求3所述的阴极，其特征在于，所述细丝框架结构包括用于所述细丝相对于所述主体结构的第二定位方向(42)的至少第二定位装置(40)。
5.根据前述权利要求中的一项所述的阴极，其特征在于，用于接收细丝支撑构造(48)的若干部分的装配构件(46)设置于所述支撑结构和/或细丝框架支撑件处。
6.根据权利要求5所述的阴极，其特征在于，所述支撑结构包括用于接收笔直细丝安装销(50)的两端的接收部(52)，所述销是在所述细丝的安装期间提供的，且所述销能够插入到所述细丝的线圈开口内以正确放置所述细丝。
7.根据权利要求5或6所述的阴极，其特征在于，所述细丝框架结构包括用于接收所述笔直细丝安装销的所述两端的接收部(60)，所述销是在所述细丝的安装期间提供的，且所述销能够插入到所述细丝的线圈开口内以正确放置所述细丝。
8.根据前述权利要求中的一项所述的阴极，其特征在于，在非操作状态下，所述细丝以由所述支撑结构提供的预张紧布置。
9.根据前述权利要求中的一项所述的阴极，其特征在于，所述主体结构被设置为阴极杯(48)； 其中所述阴极杯被设置为由非导电陶瓷制成的陶瓷阴极杯；并且 其中所述阴极杯的表面的一部分设置有金属化涂层。
10.根据权利要求9所述的阴极，其特征在于，所述阴极杯设置有平坦的前侧(88);并且其中所述细丝布置于所述平坦的前侧上。
11.一种X射线管(100)，包括: -阴极(110)； -阳极(112)； 其中所述阴极被设置为根据前述权利要求中的一项所述的阴极。
12.一种用于X射线成像的系统(200)，包括: -x射线源(210)； -X射线检测器(212);以及 -处理单元(214)； 其中所述处理单元被配置成控制所述X射线源和所述X射线检测器，所述X射线检测器用于提供所关注对象的X射线图像数据；并且 其中所述X射线源被设置为根据权利要求11所述的X射线管。
13.一种用于X射线管的阴极的组装的方法(300)，所述方法包括以下步骤: a)提供(310)细丝; 其中所述细丝被配置成沿电子发射方向朝向阳极发射电子，且其中所述细丝至少部分地包括螺旋结构； b)将所述细丝相对于细丝框架结构对准(312); 其中所述细丝框架结构被配置用于所发射电子的电子光学聚焦；其中所述细丝框架结构邻近所述细丝的外边界设置；其中所述细丝框架结构包括横向于所述发射方向布置的框架表面部分； c)将所述细丝连接(314)到细丝框架结构； d)将支撑结构(316)连接到主体结构； e)将所述细丝框架结构放置(318)于所述支撑结构上；以及 f)将所述细丝框架结构和所述细丝连接(320)到所述支撑结构。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，设置(322)支撑导引件以用于所述组装，且提供如下步骤: al)将所述细丝设置(324)于所述支撑导引件上； bl)将所述支撑导引件相对于所述细丝框架结构对准(326)， 其中所述支撑导引件在下述阶段被移除(328): i)在所述细丝连接到所述细丝框架结构之后，或 ?)在所述细丝框架结构连接到所述支撑结构之后。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，在步骤a)之后，但在步骤e)的所述布置之前，通过施加外部热量来提供所述细丝的完全再结晶。
【文档编号】H01J35/06GK104488063SQ201380026685
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2012年5月22日
【发明者】M·W·弗尔梅尔, Z·泰尔莱茨卡, S·胡特曼 申请人:皇家飞利浦有限公司