专利名称：X 射线管的旋转阳极的平衡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有用于产生X射线的可旋转阳极的X射线管和具有这种X射线管的X射线设备及用于平衡X射线管的旋转阳极的方法。
背景技术：
具有旋转阳极的X射线管使用在不同的X射线系统中，比如在CT系统中。为了产生X射线，阳极在管道内旋转。在组装管道之前，比如，通过从可旋转组件中切去材料，达到一种静态平衡。虽然是静态平衡的，在操作中热机械和材料老化的影响将造成X射线管阳极及如X射线管转子等的平衡状态的扭曲。在某些情况下这可能超出可接受的程度以致于不得不更换管道。此外，例如，在CT系统中，X射线管会绕患者旋转并产生扇形X射线束。在其对面并与其在同一个台架上旋转检测系统，检测系统将衰减的X射线转换成电信号。然后，计算机系统会重建患者身体在感兴趣区域内的图像。阳极的失衡将造成管道外壳组件的剧烈振动及检测器的失灵从而导致图像数据质量低。失衡会进一步造成轴承寿命的缩短以及噪声的增加。通常地，在将它们安装进X射线管之前，组装阳极转子，然后测试振动并通过在适当的位置钻除或切去材料来进行平衡。在此之后，进一步的平衡是不可能的，因为转子被装入真空密闭的管道框架内。
发明内容
因此，存在适用于安装在X射线管内部的阳极的、为旋转阳极提供平衡的需要。根据本发明的一个示例性实施例，提供了一种具有用于产生X射线的可旋转阳极的X射线管，其中，该阳极包括了固定安装到可旋转地驱动的支撑体的阳极盘(anodedisc)，所述支撑体由轴承装置可旋转地支撑。该阳极包括至少一个平衡腔来调节阳极的重心，所述平衡腔被部分填充以在X射线管运行温度下为固体且在更高的温度下为液体的平衡材料。优势之一是可以通过能改变平衡材料状态的温度的影响来平衡阳极，从而，例如，在已组装管道的情况下，阳极能够停留在管道内部。这进一步为已经使用的且因这种使用导致失衡的管道中的阳极提供了平衡。因此，鉴于充分平衡的旋转，管道的实际使用寿命增加了。根据一个示例性实施例，X射线管包括阴极和包围阴极及阳极的容器。而且，可以提供冷却装置以在运行期间冷却阳极盘。根据一个示例性实施例，平衡材料在管道烘烤温度下或减少冷却时是液体并且在充分冷却的运行期间被冻结了，换句话说是固体的。根据一个示例性实施例，这种材料在低于150°C的温度下处在固态且在高于150°C的温度下处在液态。这提供了这样的可能性，S卩，在能够容易处理并且考虑了 X射线管的正常运行条件(比如在CT系统中)的温度下，来执行旋转阳极的平衡和重调平衡。
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根据一个示例性实施例，平衡材料是金属。除了其他优点之外，金属的优点是，由于可能的高相对密度，仅需要相对小的平衡腔，还仍然提供有效的平衡效果。根据一个示例性实施例，提供了平衡腔的各种形状，特别是为了取得良好的细微调节，比如，在微小的初始失衡情况下，可调节的流体分布是可能的。例如，可能的形状可以通过三角形的、长方形的或圆形的横截面来描述，和/或通过子腔或其他方式描述，以便在优化配平时使制造开销最小化。这在管道组件不能被定位成向上的情况下是特别有好处的，比如在CT系统中对管道重调平衡。根据一个示例性实施例，平衡腔可以是有纹理的，以便对于因加热而处在液态的平衡材料而言，增加流体粘附力。根据一个示例性实施例，提供了用于平衡液体的材料和用其制成平衡腔的材料的各种各样的材料组合，比如镓铟锡和钢、铟锡和钢、碳、钼、钨、铜。根据一个示例性实施例，在提高的温度下(如大约300°C的温度下)优选低的蒸汽压力，如10_4帕。根据对于开放平衡腔的一个示例性实施例，提供排气通道。根据一个示例性实施例，提供真空密闭的腔体，则不限制蒸汽压力。根据一个示例性实施例，提供包括至少一个平衡腔的平衡元件。分离的平衡元件具有的优点是不会影响阳极盘或组装阳极的其他元件的生产，因为能够调整分立的元件使得其能被添加到现有的管道构造中。作为进一步的优点，可以设计平衡元件以便只考虑它的功能和生产成本而没有必要去考虑其他方面，就如同整体形成的腔体的情况一样。例如，平衡元件也可以称为平衡单元。根据一个示例性实施例，平衡元件是粘附或固定到阳极的。根据另一示例性实施例，平衡元件包括两个或更多平衡腔。额外地或作为备选，可以提供两个或更多平衡元件。根据一个示例性实施例，至少一个平衡腔是和阳极的可旋转部分整体形成的。这带来了优点，例如，形成平衡腔可以在阳极或其他旋转部件的生产过程中进行。进一步地，例如，为了烧结阳极，腔体可以暂时用可去除的材料填充。根据一个示例性实施例，对于至少两个平面，为对其检测失衡的每个平面提供至少一个平衡腔以调节分布的失衡。这提供了对于管道的更精细调整或平衡进而提供了对于管道的更好重新平衡。进一步的，例如，在不同的轴承或支撑区域的情况下，可以针对不同轴承情况的要求来调节平根据一个示例性实施例，为对其检测失衡的多个平面提供至少一个平衡腔，以调节多个重心。根据一个示例性实施例，支撑体包括转子体并且给转子的平面和阳极盘的平面中的每个提供至少一个平衡腔来调节转子相关的重心和阳极盘相关的重心。这提供了对阳极盘的配平，例如，由于管道使用造成的影响，并且考虑由于同样可能由管道使用造成的其他影响而产生在转子体中的失衡，而这导致了在转子体部分内重心的不同的错位。换句话说，能够提供甚至更加细微的阳极平衡的调节。根据一个示例性实施例，至少一个平衡腔是环形的(toroidal)。环形的或圆形的或圆环状的腔体允许提供在不同方向上调节的可能性的细微调节，这在管道的寿命方面可能是必须的。根据一个示例性实施例，至少一个平衡腔包括若干独立的子空间。通过，比方说，把一个平衡腔分成若干独立的或分离的子空间，能够实现对构造刚度或稳定度的影响的降低，比如对阳极盘的构造刚度或稳定度的影响的降低，于是带来旋转部件的更加耐久的构造。根据一个示例性实施例，提供了具有用于振动测量中相位定义的标记的阳极。振动测量的相位定义例如可能通过，诸如X射线、磁性的、光学的、机械的，或其他手段的各种手段和标记进行。根据一个示例性实施例，监测滑行测试曲线(coast-down curve)以便在为平衡目的而破坏(breaking of)阳极的过程中参照阳极位置来定位失衡。例如，标记是开槽的阳极的X射线输出。根据一个示例性实施例，包围真空和转子体的容器是由安装在容器外面的定子驱动的。因为平衡被温度对腔体内平衡材料的影响所改变，尽管是真空，阳极平衡也是可能的。因此，平衡不需要破坏真空，不需要在通过切去阳极盘的部分来平衡阳极盘的情况下，在平衡步骤之后的密封和抽空。根据本发明的一个示例性实施例，根据前述实施例中的一项的X射线设备带有X
射线管。进一步地，根据本发明的一个示例性实施例，提供了平衡X射线管的旋转阳极的方法，包括以下步骤a)确定阳极的失衡；b)加热布置在至少一个平衡腔内部的平衡材料使得平衡材料变为液体，该平衡材料在X射线管运行温度下为固体且在更高的温度下为液体；c)对在平衡腔内的至少一部分平衡材料进行移位，使得管道的失衡被至少部分地补偿；以及d)冷却平衡材料，使得平衡材料变为固体。例如，补偿失衡也能够被称为调平。根据本发明的方法提供了这样的优点，即从拆卸管道的意义来说，为了进行平衡，介入是不必要的，因为平衡是基于使用温度对在平衡腔内部的平衡材料的影响。根据一个示例性实施例，失衡是由重心从管道的转动轴线偏移而造成的，而且在失衡补偿后，最终的重心是位于旋转轴线之上的。例如，根据要求的精确度能够重复加热-冷却循环，以便在若干步骤中进行配平的精细调节。根据一个示例性实施例，使液体平衡材料移位的步骤C)是通过使管道相对于重力成角度使得通过因重力移位的材料的量解决(account for)确定的失衡量来实现的。这提供了简单和可靠并且也容易应用的使平衡材料移位或再定位的步骤以便实现正确量的配平效果。根据一个示例性实施例，通过在冷冻的过程中使管道相对于水平面(相对于重力)成角度来解决初始失衡的量。然后流体将大体集中在底部。配平的水平可在零或最大之间调节，在零处管道将是垂直的，在最大处管道将是水平的。根据一个示例性实施例，平衡材料至少部分是磁性的并且移位是通过对平衡材料施加磁场来实现的。这提供了设置重新平衡效果的正确量而无需移动管道本身的可能性。根据一个示例性实施例，除管道的成角之外，利用磁力，使用在液体状态对磁场有反应的材料。根据一个示例性实施例，通过让管道在正常情况或室温下降温进行被动冷却。根据一个示例性实施例，通过冷却管道来主动实现冷却。例如，提供冷却装置来在运行期间冷却阳极盘且冷却装置被用来主动冷却平衡材料。根据一个示例性实施例，阳极包括固定安装于可旋转地驱动的支撑体的阳极盘，该支撑体是由轴承装置可旋转地支撑的，且该支撑体包括转子体；其中，确定阳极失衡的步骤a)包括确定转子相关的重心和确定阳极盘相关的重心；并且其中，将加热的步骤b)、移位的步骤c)和冷却平衡材料的步骤d)相继地施加于分配给转子的平衡腔内部的平衡材料和分配给阳极盘的平衡腔内部的平衡材料。这提供了这样的优点，即能够解决不同的失衡量，因为相对于失衡和重心的位置，使用不同的可用的重新平衡步骤。根据一个示例性实施例，阳极盘相关的平衡材料的加热是由来自阴极的电子束实现的。根据另一示例性实施例，转子带有在阳极盘被加热时冷却转子相关腔体的冷却装置。根据一个示例性实施例，在分配给转子的平衡腔内部的平衡材料的加热、移位和冷却期间，整个管道受到影响以致分配给阳极盘的平衡腔内部的平衡材料也被加热、移位和冷却。例如，管道被烘烤或管道在冷却被降低或没有冷却的情况下运行。根据一个示例性实施例，当材料是流体或液体时，在两个权利要求里，阳极中的失衡是通过测量失衡的位置和大小来确定的。例如，这是在管道组件作为整体的情况下在排空的管道处执行的。根据一个示例性实施例，转子相位信号是从标记得到的，比如从开槽阳极的X射线输出。根据另一示例性实施例，平衡的第一个步骤是通过在转子的失衡指向上方的位置处烘烤管道或以降低的冷却来运行管道。为此，例如，整个管道绕着其中心轴转动。至于转子相关的腔体和盘相关的腔体，在两个平衡腔里的材料将熔化且各自聚集在底部。紧接着进行冷却，平衡材料都冻结在两个腔体里。对于平衡的第二个步骤，管道转动，使阳极盘相关的失衡指向上方。阳极保持静止且被加热，例如用电子束。在阳极内建立适当的温度梯度，使得阳极盘相关的平衡腔变得比平衡流体的熔化温度更热，同时转子相关的腔体仍然保持较冷。所以，仅在阳极盘相关的腔体中的液体材料将重新聚集在底部。紧接着冷却，液体材料再次冻结并且变为固体。在另一示例性实施例中，管道在旋转中被加热并且之后仍然在旋转中被冷却下来。在另一步骤中，测量不平衡的阳极的振动及其相位。然后停止旋转，同时仍然开启冷却，并且旋转或转动以使重心(COG)指向上方。根据测量的失衡量，使管道倾斜成角。因此，管道的旋转轴翘起或倾斜以致轴线相对于水平面倾斜。换句话说，旋转轴绕一条水平线轴枢旋转。接下来，加热包括平衡腔的可旋转体，同时冷却是关闭的，使得平衡材料熔化并且由于重力在腔体内部流动。这引起了平衡及重新平衡阳极使得重心位于旋转轴上。在冷却平衡材料至低于其熔点之后，即，一旦平衡材料变为固体而且在原地就位(in place)，管道就准备好运行。因为在正常运行期间，温度保持在平衡材料会变为液体的临界值或阙值以下，在进一步运行中管道保持平衡，当然，直到下一次需要重新平衡并且如上文描述那样执行重新平衡。根据一个示例性实施例，例如，只在一个平面中配平的情况下(在这种情况下仅单一平衡腔需要以正确的方式填充)，管道或者甚至整个管道组件绕其主轴的转动可能被自动的反复试验程序替代。启动轴承的多次着陆(landing)，即，起动-刹车程序，直到阳极停留的位置刚好是失衡指向上方。尽管有更多的时间消耗，这个简化的程序在现场是特别有用的。在本发明的另一个示例性实施例中，提供一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，其适于在适当的系统上执行根据前述实施例中的任一项的方法的方法步骤。计算机程序单元可能因此被存储在计算机单元上，该计算机单元可能也是本发明的实施例的一部分。该计算单元可以适于执行以上描述的方法的步骤或引起以上描述的方法的步骤的执行。此外，其可以适于操作以上所描述的设备的部件。该计算单元能够适于自动操作和/或来执行用户的指令。可以将计算机程序载入数据处理器的工作内存中。从而，该数据处理器可以被配置为执行本发明的方法。本发明的这个示例性实施例同时覆盖了这样的计算机程序，从一开始就使用本发明的计算机程序，以及以升级的方式将现有程序转换为使用本发明的程序。进一步地，计算机程序单元也许能够提供所有必须的步骤来完成如前文所述方法的一个示例性实施例的程序。根据本发明的另一示例性实施例，提出了计算机可读介质，如CD-ROM，其中，该计算机可读介质具有储存在其上的计算机程序单元，该计算机程序单元是如前面的章节描述的。然而，该计算机程序也可能通过类似于万维网的网络来呈现而且能够从这样的网络被下载到数据处理器的工作内存之中。根据本发明的另一示例性实施例，提供了使计算机程序单元可用来下载的介质，该计算机程序单元被布置成执行根据如本发明前述实施例中的一项所述的方法。需要注意的是，本发明的实施例是参考不同的主题来描述的。尤其，某些实施例是参考方法类型的权利要求来描述的，而其他的实施例是参考装置类型的权利要求来描述的。然而，本领域内的技术人员将从以上和之后的说明书中了解，除非特别声明，除了属于一种类型的主题的特征的任意组合，在涉及不同主题的特征之间的任意组合也可以被认为通过本申请所公开。然而，能够组合所有特征以提供协调效应，其不仅仅是特征的简单相加。
本发明的如之前限定的方面和其他方面、特征和优点也能够从在此后描述的实施例的示例中获得并且将参照实施例的示例而得到解释，但是本发明不限于此。在下文中将参照附图更详细地描述本发明。图1示意性的示出了具有根据本发明的X射线管的CT系统形式的X射线设备；图2示意性的示出了具有旋转阳极的X射线管；图3示意性的示出了用于平衡X射线管的旋转阳极的方法的步骤；图4示意性的示出了用于测量阳极失衡的设置；图5示意性的示出了根据本发明的重新平衡程序；图6示意性的示出了阳极盘和接附到其上的平衡元件；图7示出了在至少一部分平衡材料的移位期间的如图6所示的阳极盘；图8示出了如图3所示方法的实施例的方法步骤；图9示意性的示出了在不平衡状态下的阳极；图10示意性的示出了在平衡状态下的图9中的阳极；图11示意性的示出了具有分离的平衡元件的阳极的另一实施例；图12示意性的示出了在阳极中集成的平衡腔的实施例；图13示出了在不平衡状态下包括独立子体积的平衡腔的实施例；以及图14示出了在平衡状态下图13中的平衡腔。
具体实施例方式图1示意性的示出了利用X射线管12作为X射线放射源的X射线设备10。该X射线设备还包括检测模块14和用于接收感兴趣对象的装置16，感兴趣对象例如患者18。检查台16被布置在具有X射线管12的X射线放射源和检测模块14之间。仅作为一个示例，所示X射线管12用于CT系统中，CT系统包括用于绕感兴趣对象旋转X射线放射源和检测器14的扫描架20。更进一步的，提供了连接到检测器模块和X射线放射源的处理器单元22。处理器单元22还带有接口 M以允许，例如，用户的命令或其他数据的输入。更进一步的，提供了连接到处理器单元22的显示单元沈以显示诸如X射线图像的信息给用户。X射线放射源产生扇形X射线束，如线观所示的，因此提供关于在感兴趣的区域中的患者身体的信息。X射线管12包括可旋转的阳极30，将参照图2对其进行更详细描述。阳极30包括固定安装于可旋转地驱动的支撑体34的阳极盘32，该支撑体是由没有被进一步示出的轴承装置可旋转支撑的。进一步的，提供了阴极36，对其供应大电流以便产生撞击在阳极盘的表面上的电子束，如箭头38所示。阴极36和阳极30被布置在包围真空42的容器40内部。支撑体34包括转子体44，该转子体44带有支撑阳极盘32的杆46。转子体是由安装于壳体40的定子48驱动的。定子48施加电磁力给转子体44以便可旋转地驱动阳极30。进一步地，提供了阳极支撑轴50来使冷却流体能够进入壳体40的内部，如条纹线52所示的，冷却流体分别地流动在提供于转子体44和杆46内部的冷却通道中。无论如何，冷却流体52在壳体40内部提供了阳极组件的冷却。进一步的，提供了包围壳体40的管道外壳M，其中，管道外壳包括围绕在壳体40周围的绝缘油。因为阳极30的旋转，平衡对于X射线管12的运行是重要的方面。静态平衡在管12的组装之前完成，例如通过，从可旋转部件上切去材料。然而，因为操作过程，平衡状态经常因为热-机械的和材料老化的原因而扭曲。可能使得这样的失衡超出可接受的程度。然后，阳极的失衡可能造成管道外壳M的严重振动，即，管道组件12作为整体的的严重振动，以及转而因为振动造成的检测器14的失灵。进一步的，阳极的失衡通过减少轴承组件34的轴承寿命以及增加噪声带来严重的影响，因此同时影响用户和患者。无论如何，结果，这样的管将必须被替换。根据本发明，阳极30包括至少一个平衡腔以调节阳极的重心，该平衡腔被部分填充以在X射线管的运行温度下为固体且在更高的温度下为液体的材料。需要指出的是该平衡腔和平衡材料没有在图2中被进一步示出，但是将在下文更详细地描述。首先，用于平衡X射线管12的旋转阳极的方法步骤是参照图3来描述的。在第一步骤112中，确定阳极30的失衡。接下来，加热114布置在至少一个平衡腔内部的平衡材料。平衡材料在X射线管的运行温度下是固体并且在更高的温度下是液体。因此，执行加热使得平衡材料变为液体。在加热材料之后，移位116至少一部分在平衡腔内部的平衡材料使得阳极30的失衡被至少部分地补偿。然后，冷却118平衡材料使得平衡材料变为固体。在图4中，示出管12的示例，其中，定子相关的第一重心56被示出相对于阳极30的旋转轴58偏移。阳极的旋转也由箭头60所示出。进一步的，阳极盘32相关的第二重心62被示出为相对于旋转轴58偏移。但是必须被指出的是两个重心56和62相对于旋转轴58是在不同的方向上偏移的。能够通过使用振动探头66来测量所得的失衡，如箭头64所示出的，其没有被详细的进一步示出或描述。图5示出了重新平衡过程的方法步骤的一个示例性实施例。需要指出的是任何平衡腔或者其他细节因简洁的原因没有描绘。在第一步骤120中，在旋转中加热失衡的阳极，例如，这能够通过在关掉如图2中所示的冷却时加热阳极来实现。在第二步骤122中，测量不平衡的阳极的振动及其相位。接下来，在步骤124中，停止旋转并且打开冷却，以便冷却阳极。转动管道以使重心指向上方，如黑点125所示。根据测得的失衡，在另一步骤126中，使管道成角或者倾斜，使得旋转轴轴枢地绕着水平线旋转，通过图5中的象形图，能够容易地理解这一点。在下一个步骤128中，加热可旋转体或阳极230，当然同时关掉冷却。这使平衡材料变为液体而且，因为重力，平衡材料在没有被进一步示出的平衡腔内部移位，使得重心125被重新定位而且现在被置于旋转轴上。接下来，通过开启冷却来冷却阳极，例如，使得平衡材料变为液体并停留在原地，而且在最终的步骤130中能够移动管道至其原来的位置来提供准备好运行但是平衡的管道。作为一个示例性实施例，图6示意性地示出了管道12的阳极盘32和附到或以其它方式固定于阳极32上的平衡元件68。该平衡元件包括至少一个平衡腔70。该平衡腔70是环形的或者，换句话说，圆环状的。因为图6示出了穿过圆的或者圆形的阳极盘32的截面，由在平衡元件68内部的两处凹陷示出了腔体70，如圆形开口 70a和70b所示。平衡腔70部分地填充以平衡材料72。该平衡材料在X射线管12的运行温度下是
10固体并且在更高的温度下是液体。例如，材料72在低于150°C的温度下处于固体状态并且在150°C以上的温度下处于液体状态，例如在200°C。进一步的，在图2中阳极盘32被示出为从旋转轴58的初始重心74偏移。为了重新平衡或者重新移动重心来使重心位于旋转轴58上，通过施加热量给平衡材料72使在平衡腔内部的平衡材料72进入液体状态。为了重新平衡，根据此前测量的失衡量使阳极盘32与附着的平衡元件68 —起进入有角度的状态。这在图7中示出，该图中第二条虚线76表示水平面。一旦平衡材料72达到液体状态，它将根据由于重力的力在环形的平衡腔70内部流动。一旦平衡材料72为液体，它将流动使得它的表面将大致与水平面一致，如能够通过比较在图7中的截面所示出的腔体70的两个部分看到的。通过使平衡材料移位，最初的重心74被移动或转移，使得最终的重心78大体位于旋转轴58上。虽然在前述说明中通过仅结合一个腔体来描述平衡过程，根据本发明可以针对转子相关的重心和阳极盘相关的重心来确定失衡，如已经结合图4所示的。根据一个示例性实施例，将参照图8描述考虑两个不同的重心及其失衡的这种方法。在第一步骤212中，阳极30的失衡的确定包括确定转子相关的重心和确定阳极盘相关的重心。在另一步骤214中，加热216、移位218并且冷却在分配给转子的平衡腔内部的平衡材料，如参照图3已经基本描述的。在另一组步骤中，加热步骤220、移位步骤2 和冷却步骤2M被施加给在分配给阳极盘的平衡腔内部的平衡材料。因此，考虑到在阳极构造内两个不同重心的偏移提供了阳极的平衡或重新平衡。在图9中，示出了具有附到阳极232的第一平衡元件231的阳极230。第二平衡元件234被示出为位于转子244上。分别为第一和第二平衡材料231和234 二者中的每个提供环形的平衡腔270。平衡腔270用各自的平衡材料272填充。进一步的，识别转子相关的第一重心256和阳极盘相关的第二重心沈2。两个重心256和262从旋转轴258偏移，因此导致了阳极的失衡。为了使重心复位，通过加热在平衡腔270内部的材料272以使该材料进入它的液体状态，来使材料移位。然后能够在腔体270内移位该材料。该材料的移位的结果在图10中示出，在图中仅作为示例，以环状形式示出了盘相关的平衡元件231的腔体270。如在图10中能够看到的，在腔体270内部的材料272被布置成一填充图案，使得平衡材料的移位导致重心262定位在旋转轴258上。同样的方式应用于转子相关的重心156的重新定位。需要指出的是，这两个重心256和沈2的之前位置分别由虚线表示，为了更好的理解。平衡元件的另一实施例在图11中示出，其中示出了不同的横截面和平衡腔形状。以一种开口的方式在附着于阳极盘332的平衡元件331中提供平衡腔370。通过将平衡元件331安装于阳极盘332上而使平衡腔370封闭。当然，通过将该元件安装于转子体或轴承杆等来进行封闭也是可能的。给平衡腔370提供由参考数字371表示的减少的半径R以减少流体压力来防止在腔体内部的流体泄露。更进一步的，提供排气通道373以允许在提升的温度下，蒸汽压力不同的情况下进行排气。图12示出了集成的平衡腔的一个实施例，或者换句话说，具有提供在可旋转体430内部的整体形成的平衡腔470的实施例，可旋转体430比如阳极盘或者轴承阀杆或者转子体。平衡腔470的横截面为方形的或者长方形的形式，但是也能够具有圆形的横截面。平衡腔470由平衡材料472部分填充。平衡腔470在阳极或者其他部件的制造期间(例如)形成。为了使其位于中心，腔体470可以暂时填充以可去除的材料。为了允许蒸汽压力排出，提供了排气通道271。根据一个示例性实施例，如在图13和14中所示，提供平衡腔570，其包括若干独立的子体积570a，570b，570c和570d。每个子体积由平衡材料572部分填充。在图13中，将重心562示出为从旋转轴558偏移。为了平衡，在平衡腔的子体积内部的材料572被移位，如在图14中所示，因此导致重心562被定位在旋转轴558上。重心的移位也通过用虚线圆示出重心之前的位置来表明。除了所示出的腔体外，腔体的形状用三角形的，长方形的或者圆形的横截面来描述是可能的。当然，其他形式的子腔体是可能的，例如，以便在优化配平时最小化制造的工作量。进一步的，可以对平衡腔形成纹理来增加流体的粘附力。虽然没有在附图中进一步示出，提供了平衡液体材料和从其形成平衡腔的材料的多种材料组合，比如镓铟锡和钢、铟锡和钢、碳、钼、钨、铜。根据本发明，平衡元件可以包括两个或者更多平衡腔。进一步的，在没有被更进一步的详细示出的阳极上应用两个或者更多平衡元件是可能的。为阳极提供用于振动测量中的相位定义的标记。虽然在附图和前述说明中详细说明和描述了本发明，这样的说明和描述应被视为说明性的或者示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域的技术人员在实施所要求的发明时可以通过对附图、公开和所附权利要求的研究而理解和实现对所公开实施例的改变。在权利要求中，单词“包括”不排除其它元件或者步骤，并且不定冠词“一”或者“一个”不排除多个。单一处理器或者其它单元可以完成在权利要求中叙述的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中叙述某些措施的仅有事实不表明不可以使用这些措施的组合进行改进。可以将计算机程序存储/分布在诸如与其它硬件一起提供或者作为其它硬件一部分提供的光存储介质或者固态介质的合适介质上，但是也可以以其它方式分布，例如，经因特网或者其它有线或无线电信系统。不应该将权利要求中的任何参考标记解释对范围的限制。
权利要求
1.一种具有用于产生X射线的可旋转阳极(30)的X射线管(12)，其中，所述阳极包括固定安装于可旋转地驱动的支撑体G4、46)的阳极盘，所述支撑体是由轴承装置(34)可旋转地支撑的；其中，所述阳极包括至少一个平衡腔(70)以调节所述阳极的重心，所述平衡腔被部分填充以在所述X射线管的运行温度下为固体且在更高的温度下为液体的平衡材料(72)。
2.根据权利要求1所述的X射线管，其中，提供了包括所述平衡腔的平衡元件(68)。
3.根据权利要求1所述的X射线管，其中，所述至少一个平衡腔是与所述阳极(30)的可旋转部分整体形成的。
4.根据前述权利要求中的一项所述的X射线管，其中，对于至少两个平面，为对其检测失衡的每个平面提供至少一个平衡腔，以调节分布的失衡。
5.根据权利要求4所述的X射线管，其中，为对其检测失衡的多个平面提供至少一个平衡腔，以调节多个重心。
6.根据权利要求4或5所述的X射线管，其中，所述支撑体包括转子体(44)，并且其中，为所述转子的平面和所述阳极盘的平面中的每个提供至少一个平衡腔，以调节转子相关的重心(56)和阳极盘相关的重心(62)。
7.根据前述权利要求中的一项所述的X射线管，其中，所述至少一个平衡腔是环形的。
8.根据前述权利要求中的一项所述的X射线管，其中，所述至少一个平衡腔包括若干独立/分离的子体积。
9.根据前述权利要求中的一项所述的X射线管，其中，为所述阳极提供用于振动测量中的相位定义的标记。
10.一种具有根据前述权利要求中的一项所述的X射线管(12)的X射线设备(10)。
11.一种用于平衡X射线管的旋转阳极的方法，包括以下步骤a)确定(112)所述阳极的失衡；b)加热(114)布置在至少一个平衡腔内部的平衡材料，使得所述平衡材料变为液体，所述平衡材料在所述X射线管的运行温度下为固体且在更高的温度下为液体，；c)使在所述平衡腔内部的所述平衡材料的至少一部分移位(116)，使得所述阳极的失衡至少部分地被补偿；以及d)冷却(11 所述平衡材料，使得所述平衡材料变为固体。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，使液体的所述平衡材料移位(116)的所述步骤c)是通过使所述管关于重力成角度从而使得通过因重力而移位的材料的量解决确定的失衡量来实现的。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中，所述阳极包括固定安装于可旋转地驱动的支撑体的阳极盘，所述支撑体是由轴承装置可旋转地支撑的，并且所述支撑体包括转子体；其中，确定(11 所述阳极的失衡的所述步骤a)包括确定转子相关的重心(56)和确定阳极盘相关的重心(62)；并且其中，将加热(114)的所述步骤b)、移位(116)的所述步骤c)和冷却(118)所述平衡材料的所述步骤d)相继地施加到分配给所述转子的平衡腔内部的平衡材料和分配给所述阳极盘的平衡腔内部的平衡材料。
14.一种用于控制根据权利要求1至10中的一项所述的设备的计算机程序单元，所述计算机程序单元当被处理单元执行时，适于执行根据权利要求10至12中的一项所述的方法步骤。
15.一种储存有根据权利要求14所述的程序单元的计算机可读介质。
全文摘要
本发明涉及一种具有用于产生X射线的可旋转阳极(30)的X射线管(12)和具有这种X射线管的X射线设备(10)以及用于平衡X射线管的旋转阳极的方法。为了给可应用于安装在X射线管内部的阳极的旋转阳极提供平衡，提供了具有用于产生X射线的可旋转阳极(30)的X射线管，其中，所述阳极包括固定安装于可旋转地驱动的支撑体(44、46)的阳极盘(32)，所述支撑体是由轴承装置(34)可旋转地支撑的。所述阳极包括至少一个平衡腔(70)来调节阳极的重心，所述平衡腔(70)被部分填充以在X射线管运行温度下是固体且在更高的温度下是液体的平衡材料(72)。进一步的，提供了平衡X射线管的旋转阳极的方法，包括以下步骤a)确定阳极的失衡；b)加热布置在至少一个平衡腔内的平衡材料使得平衡材料变为液体，所述平衡材料在X射线管运行温度下是固体且在更高的温度下是液体；c)使至少一部分在所述平衡腔内的平衡材料移位从而使得阳极的失衡至少被部分地补偿；d)冷却所述平衡材料，使得所述平衡材料变为固体。
文档编号G01M1/36GK102576638SQ201080043542
公开日2012年7月11日 申请日期2010年9月8日 优先权日2009年9月30日
发明者C·巴特, R·K·O·贝林 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司