例中，可以使用流体电介质诸如变压器油或氟化烃。可以使用全氟化的流体。使用流体在一些实施例中可能是有利的，例如其中可能希望接近包含在X射线源100内的电子器件的实施例。因此，在一些实施例中，例如其中使用流体绝缘材料，可能的是移除组件如高电压倍增器104和灯丝变压器108。移除部件对于维护和其他类似目的可能是有利的或希望的。可以使用合适的高电压绝缘气体如六氟化硫，具有液体介电材料的相同优点。屏蔽材料可被加入到灌封材料中以帮助屏蔽杂散X辐射穿透该管。例如，铅、钨、和铋中的至少一种的非导电氧化物可以被加入到聚合物灌封材料中以帮助减少来自X射线源100的杂散辐射。
[0041]管状绝缘结构102可以由多种材料制成。用于管状绝缘结构102的合适材料总体上包括表现出高介电强度(例如2000伏/密耳至7000伏/密耳的量级)的材料。可以使用超高分子量或交联聚乙烯(PEX)材料(呈现约2300伏/密耳的介电)。其他合适的材料包括KAPTON和MYLAR、以及熔融硅石和石英。
[0042]虽然该壳体已被披露为包括管状绝缘结构102的金属壳体101，该管状绝缘结构可被认为是大体上圆形的，但这不是必要条件。可以使用其他截面几何结构的挤出件(例如，六边形、矩形、等…)。
[0043]X射线管106的示例性实施例提供于美国专利号7，657，003中，该专利于2010年2月2日授权给William Adams，并且标题为“具有增强的小斑点阴极的X射线管及其制造方法(χ-ray tube with enhanced small spot cathode and methods for manufacturethereof)”。该专利披露了 X射线源，该X射线源产生明确定义的电子束，而没有不希望的光晕。该X射线源包括:壳体、布置在该壳体内的阴极、与该阴极间隔开的用于加速从该阴极发射的电子的阳极、以及布置在该壳体内并与该阴极间隔开的用于这些加速电子的撞击的X射线发射靶。该阴极包括仅在阴极的面积的一部分上的钝化层，留下未被钝化的阴极的发射部分。该钝化层减少或防止从该阴极的钝化部分的发射，由此防止光晕，否则光晕将通过围绕该阴极的发射部分的阴极部分的较低水平的发射来产生。该专利通过引用以其全文结合在此，除了如果其中的任何主题与本披露相冲突，那么本披露的主题应该优先。
其结果是，此处的传授内容提供一种具有大幅度减小的尺寸的X射线源。虽然该X射线源具有实质性地减小的体积，它还具有实质性地降低的成本、改善的组装过程、减轻的重量和合理的输出(例如，0-60kV、0-lmA、10瓦特的最大输出)。图7_8是描绘与表I中提供的实施例相关联的X射线源的性能的曲线图。
[0044]将认识到，本发明的任何实施例可以具有所引用的那些特征之外的特征。有时术语“至少”是用于关于一种特征进行强调。然而，应理解，即使当不使用“至少”时，附加的数目或类型的所引用的特征仍然可以存在。在本申请中引用的所有参考文献都通过引用全部结合在此。然而，在任何已结合的参考文献中的任何事物与在本申请中所规定的任何事物矛盾的情况下，以本申请为准。在本申请中所叙述的任何方法中事件的任何序列的顺序不限于所叙述的顺序。替代地，这些事件可以按任何顺序发生，包括逻辑上可行的同时发生。
[0045]各种其他组分可以被包括并且要求以提供在此的传授内容的多个方面。例如，附加的材料、材料的组合和/或材料的省略可以用来提供在此处的传授内容的范围内的增加的实施例。
[0046]当引入本发明的元素或其一个或多个实施例时，冠词“一个/种(a/an) ”和“该”旨在表示存在这些元素中的一个或多个。类似地，形容词“另一个”，当用于引入一个元素时，旨在是指一个或多个元素。术语“包括”和“具有”旨在是包括性的，这样使得可能存在不同于所列出的元素的附加元素。
[0047]虽然已经参考多个示例性实施例描述了本发明，本领域的普通技术人员应当理解的是，在不脱离本发明范围的情况下可以作出不同的改变并且可以用等效物来替代其元素。此外，本领域技术人员将认识到在不脱离本发明的基本范围的情况下，可以对本发明的传授内容进行许多修改以适应特定的仪器、情况或材料。因此，所预期的是，本发明不受限于作为执行本发明而设想的最佳模式而披露的特定实施例，而是本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施方案。
【主权项】
1.一种用于产生X射线的装置，该装置包括: 耦合到灯丝变压器的折叠的高电压倍增器，该变压器耦合到用于产生该X射线的X射线管。2.如权利要求1所述的装置，其中该装置布置在金属壳体内，该金属壳体包括布置在其中的管状绝缘结构。3.如权利要求2所述的装置，其中该灯丝变压器包括布置在该管状绝缘结构的外表面上的外部线圈、和围绕该管状绝缘结构的内表面布置的内部线圈。4.如权利要求3所述的装置，其中该灯丝变压器包括至少一个磁性材料层。5.如权利要求4所述的装置，其中该磁性材料包括柔性和刚性的磁性材料中的至少一种。6.如权利要求1所述的装置，进一步包括耦合到该高电压倍增器、该灯丝变压器、和该X射线管的控制电路。7.如权利要求6所述的装置，其中该控制电路被包含在容器内。8.如权利要求7所述的装置，其中该容器包括对于电磁干扰(EMI)、和辐射中的至少一种的屏蔽。9.如权利要求1所述的装置，其中该折叠的高电压倍增器包括柔性印刷电路板。10.如权利要求1所述的装置，其中该折叠的高电压倍增器包括多个电连接的刚性印刷电路板。11.如权利要求1所述的装置，其中该高电压倍增器包括分阶段安排的多个电容器和多个二极管。12.如权利要求1所述的装置，进一步包括至少一种布置在该壳体的空隙空间内的绝缘材料。13.如权利要求所述的装置12，其中该绝缘材料包括以下各项中的至少一项:灌封混合物、橡胶、合成橡胶、聚合物材料、弹性材料、油、全氟化流体、和气态的绝缘材料。14.一种用于制造X射线源的方法，该方法包括: 为该源选择壳体； 将折叠的高电压倍增器、灯丝变压器的一部分和X射线管布置在该壳体内；以及 将该灯丝变压器的剩余部分布置在该壳体的外部上。15.如权利要求14所述的方法，其中该选择进一步包括选择金属壳体和选择被配置为用于装配在该壳体内的绝缘结构。16.如权利要求15所述的方法，其中该管状绝缘结构选自具有高介电强度和高电压耐受性的材料。17.如权利要求所述14的方法，进一步包括将该高电压倍增器、该灯丝变压器、以及控制电路进行电耦合。18.如权利要求14所述的方法，进一步包括将该高电压倍增器和该灯丝变压器电耦合到该X射线管。19.如权利要求14所述的方法，进一步包括用绝缘材料填充该壳体的空隙空间。20.一种X射线源，包括: 金属壳体，该金属壳体包括布置在其中的管形绝缘结构，该管状绝缘结构包括耦合到灯丝变压器的折叠的高电压倍增器，该变压器耦合到用于产生X射线的X射线管，其中该变压器包括布置在该管状绝缘结构的外表面上的外部线圈、和围绕该管状绝缘结构的内表面布置的内部线圈；和 电耦合到该高电压倍增器和该灯丝变压器的控制电路，以独立地控制该X射线管的高电压和束电流。21.如权利要求20所述的X射线源，被配置为用于安装到仪器中。22.如权利要求20所述的X射线源，被配置为用于提供在0-60kV和O-1mA输出下的最高达1W输出。23.一种用于产生X射线的装置，该装置包括: 狭长的绝缘结构； 布置在该绝缘结构内朝向其前端的X射线管，该管具有灯丝； 布置在该壳体内在X射线管后方的高电压电源，该高电压电源包括至少一个折叠区段; 变压器，该变压器包括布置在该绝缘结构的外表面上的外部线圈、和围绕该绝缘结构的内表面布置的内部线圈。24.根据权利要求23所述的装置，其中该高电压电源是科克罗夫特?瓦尔顿电源，该电源包括纵向地布置在该折叠区段之间的反馈电阻器。25.根据权利要求23所述的装置，其中该X射线管和该电源中的至少一者是从该绝缘结构可移除的。
【专利摘要】一种用于产生X射线的装置包括：壳体(101)，该壳体(101)包括耦合到灯丝变压器(108)的折叠的高电压倍增器(104)，该变压器耦合到用于产生该X射线的X射线管(106)。披露了一种制造方法和一种X射线源。
【IPC分类】H01J35/02, H02M7/10, H05G1/12, H05G1/06
【公开号】CN105144335
【申请号】CN201480014961
【发明人】M·T·丁斯莫尔
【申请人】赛默科技便携式分析仪器有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年3月10日
【公告号】CA2902829A1, US20140270083, WO2014197023A2, WO2014197023A3