器内的控制模块； 所述电子束设备还包括相对于所述真空外壳的壁而安装的远程模块； 所述控制模块包括光电探测器和光电发射器中的一个； 所述远程模块包括所述光电探测器和所述光电发射器中的另一个； 所述光电探测器被放置为接收由所述光电发射器发射的光； 所述电子束设备还包括被布置在所述光电探测器与所述光电发射器之间的光学路径中、用于覆盖所述光电探测器和所述光电发射器中的一个的透明传导屏蔽体。17.根据权利要求16所述的电子束设备，其中，所述透明屏蔽体被布置在所述高电压电极处并且电连接到所述高电压电极，并且所述控制模块被安装在所述高电压电极内。18.根据权利要求16所述的电子束设备，其中，所述透明屏蔽体被布置在所述真空外壳的壁处，并且电连接到所述真空外壳的所述壁。19.根据权利要求16至18中的任一项所述的电子束设备，其中，传导反射镜被放置于所述透明屏蔽体与所述光电探测器和所述光电发射器中未被所述透明传导屏蔽体覆盖的另一个之间的光学路径中。20.根据权利要求19所述的电子束设备，其中，所述传导反射镜被放置于所述高电压电极处或所述高电压电极内，并且电连接到所述高电压电极。21.根据权利要求19所述的电子束设备，其中，所述传导反射镜被放置于所述真空外壳的所述壁处或所述真空外壳的所述壁外，并且电连接到所述真空外壳的所述壁。22.根据权利要求16至21中的任一项所述的电子束设备，其中，所述透明传导屏蔽体形成在所述真空外壳的壁或者所述高电压电极的壁处的真空屏障的部分。23.根据权利要求16至22中的任一项所述的电子束设备，其中，提供了从所述透明传导屏蔽体的一侧至所述透明传导屏蔽体的另一侧的流动路径，以均衡所述一侧与所述另一侧之间的压强。24.根据权利要求16至23中的任一项所述的电子束设备，其中，所述透明传导屏蔽体包括透明基板，所述透明基板具有在所述透明基板上提供的透明传导层。25.根据权利要求24所述的电子束设备，其中，所述透明传导层是图案化的传导层。26.根据权利要求24所述的电子束设备，其中，所述透明传导层是传导膜。27.根据权利要求25或26所述的电子束设备，其中，所述透明传导层由氧化铟锡构成。28.根据权利要求24至27中的任一项所述的电子束设备，其中，所述透明基板是玻璃。29.根据权利要求16至28中的任一项所述的电子束设备，其中，所述远程模块以可移除的方式安装至所述真空外壳的所述壁。30.一种X射线枪，包括: 根据权利要求16至29中的任一项所述的电子束设备； 以及靶组件，所述靶组件被布置为使得来自所述电子束发生器的所述电子束照射所述靶组件的X射线发射靶部分。31.一种用于旋转轴的旋转真空密封件，所述密封件包括: 孔，所述孔用于容纳所述轴并且在高压强端部和低压强端部中的每一个端部处具有端子孔口 ； 腔室，所述腔室在介于所述高压强端部与所述低压强端部之间的位置处围绕所述孔并且周向地邻接所述孔；以及 流动路径，所述流动路径从所述腔室延伸至适合于连接至真空栗的端口。32.根据权利要求31所述的旋转真空密封件，其中，所述孔在所述高压强端部与所述腔室以及所述低压强端部与所述腔室中的每一个之间实质上是圆柱形的。33.根据权利要求31或32所述的旋转真空密封件，其中，所述腔室实质上是圆柱形的。34.根据权利要求31、32或33所述的旋转真空密封件，其中，所述腔室具有跨所述孔的纵轴的最小内部尺寸，所述最小内部尺寸为所述孔的所述纵轴的至少120 %。35.根据权利要求31至34中的任一项所述的旋转真空密封件，其中，所述密封件包括用于可旋转地支撑所述孔中的所述轴的旋转轴承，所述轴承可选地被提供为在所述孔的高压强端部和低压强端部中的每一个端部处的一对旋转轴承，优选地为一对滚珠轴承。36.根据权利要求31至35中的任一项所述的旋转真空密封件，还包括被容纳在所述孔中的所述轴。37.根据权利要求36所述的旋转真空密封件，其中，所述轴实质上是圆柱形的。38.根据权利要求36或37所述的旋转真空密封件，其中，所述孔和所述轴的尺寸被设定为:使得在所述高压强端部处维持的1巴的压强以及在所述腔室中维持的1毫巴的压强导致在标准温度下所述高压强端部与所述腔室之间的氮的质量流率小于1毫巴1/S。39.根据权利要求36、37或38所述的旋转真空密封件，其中，所述孔和所述轴的尺寸被设定为:使得在所述腔室中维持的1毫巴的压强以及在所述低压强端部处维持的105毫巴的压强导致所述腔室与所述低压强端部之间的氮的质量流率小于10 3毫巴1/s。40.一种用于X射线源的靶组件，包括: 真空壳体； X射线发射靶；以及 根据权利要求36、37或38的所述旋转真空密封件，所述旋转真空密封件被提供至所述外壳的壁， 其中，所述X射线发射靶被安装在所述轴上。41.一种用于X射线源的旋转靶组件，所述组件包括: X射线发射靶； 真空壳体； 轴，所述轴安装所述靶并且穿过所述真空壳体的壁； 轴承，所述轴承可旋转地支撑主轴；以及 轴承壳体，所述轴承壳体支撑所述轴承，并且被安装在所述真空壳体的所述壁上， 其中，通过扭矩限制器来安装所述轴承壳体，以使得当所述轴承壳体与所述真空壳体之间的扭矩超过预定的扭矩时，所述轴承壳体相对于所述真空壳体旋转。42.根据权利要求41所述的旋转靶组件，其中，所述扭矩限制器包括被布置为抑制所述真空壳体与所述轴承壳体之间的旋转并且被布置为在所述预定的扭矩下发生剪切的一部分。43.根据权利要求41所述的旋转靶组件，其中，所述扭矩限制器包括在所述真空壳体与所述轴承壳体之间施加摩擦力并且被设置为容许所述真空壳体和所述轴承壳体在所述预定的扭矩下相对于彼此进行滑动的一部分。44.根据权利要求43所述的旋转靶组件，其中， 所述轴承壳体和所述真空壳体中的一个具有法兰，而所述轴承壳体和所述真空壳体中的另一个具有夹钳组件；并且 所述夹钳组件被布置为将所述摩擦力施加于所述法兰。45.根据权利要求44所述的旋转靶组件，其中，所述夹钳组件包括被布置为接触所述法兰的一侧的能量吸收板、以及被布置为抵靠着所述能量吸收板推动所述法兰的夹钳。46.根据权利要求45所述的旋转靶组件，其中，所述能量吸收板是环形的。47.根据权利要求45或46所述的旋转靶组件，其中，所述夹钳包括作为夹钳部分的滚动轴承或滑动轴承，所述滚动轴承或所述滑动轴承用于允许所述法兰自由地抵靠着所述夹钳部分而滑动。48.根据权利要求45至47中的任一项所述的旋转靶组件，其中，所述夹钳设置有偏置弹簧，以便调整夹钳力，其中借助所述夹钳力，夹钳装置抵靠着能量吸收盘而被推动。49.根据权利要求45至48中的任一项所述的旋转靶组件，其中，所述法兰和所述板中的至少一个沿着所述法兰和所述板中的至少一个与所述法兰和所述板中的另一个相接触的路径是周向连续的。50.根据权利要求45至49中的任一项所述的旋转靶组件，其中，所述夹钳被安装至所述能量吸收板。51.根据权利要求45至50中的任一项所述的旋转靶组件，其中，将所述法兰和所述能量吸收板被选择为在低于100°C的温度下是相互无磨损的。52.根据权利要求45至51中的任一项所述的旋转靶组件，其中，所述夹钳组件被布置为在所述法兰与所述能量吸收板之间提供超过50kg的力，可选地提供超过80kg的力。53.根据权利要求45至52中的任一项所述的旋转靶组件，其中，所述夹钳组件被布置为在所述轴承壳体与所述真空壳体之间传递的扭矩已经超过所述预定的扭矩之后，将在所述轴承壳体与所述真空壳体之间传递的所述扭矩限制为低于lONm。54.根据权利要求41至53中的任一项所述的旋转靶组件，其中，所述预定的扭矩小于10Nmo55.—种X射线枪，包括: 电子束发生器、以及根据权利要求41至54中的任一项所述的旋转靶组件，所述旋转靶组件被布置为使得来自所述电子束发生器的所述电子束照射所述X射线发射靶的靶部分。56.—种用于在电子束照射下生成X射线福射的旋转X射线发射革E，包括: 支撑毂，所述支撑毂限定所述靶的预定的旋转轴，以及 多个靶板，所述多个靶板各自由靶材料构成并且被支撑在所述毂上，其中，所述板被布置在所述毂上，以提供绕旋转轴的环形靶区域。57.根据权利要求56所述的靶，其中，所述靶板被布置为在所述靶区域的周向方向上彼此间隔开，以使得所述靶区域的所述靶材料在所述靶板之间被中断。58.根据权利要求57所述的靶，其中，所述靶材料中的所述靶材料的所述中断表示不超过所述靶区域内的总周向路径的10%，优选地不超过所述靶区域内的所述总周向路径的1 %，更优选地不超过所述靶区域内的所述总周向路径的0.1 %。59.根据权利要求56所述的靶，其中，所述靶板重叠或者彼此邻接，以提供靶材料的实质上连续的靶区域。60.根据权利要求56至59中的任一项所述的靶，其中，所述靶板中的每一个靶板在所述板的相对径向向内位置处被锚定至所述毂，并且以所述毂相对径向向外伸出。61.根据权利要求56至60中的任一项所述的靶，其中，所述靶板中的每一个靶板是以环形扇形部的形式。62.根据权利要求56至61中的任一项所述的靶，还包括被支撑在所述毂上并且被布置为覆在所述靶区域的部分之上的多个屏蔽元件，靶板在所述靶区域的所述部分处邻接或重叠，或者在所述靶区域的所述部分处没有靶材料。63.根据权利要求62所述的靶，其中，所述屏蔽元件被布置为覆在所述靶板的周向方向边缘部分之上。64.根据权利要求63所述的靶，其中，所述屏蔽元件在所述靶区域内的位置处与所述靶板轴向地间隔开。65.根据权利要求62至64中的任一项所述的靶，其中，所述屏蔽元件由与所述靶材料相比具有显著更低的原子序数的原子或离子的材料而构成。66.根据权利要求65所述的靶，其中，所述屏蔽元件由铍合金或铝合金构成。67.根据权利要求56至66中的任一项所述的靶，其中，所述靶材料是钨或钨合金。68.根据权利要求56至67中的任一项所述的靶，其中，所述靶区域中的所述靶板具有小于在750keV下所述靶材料中的电子穿透深度的200%的厚度，优选地小于所述电子穿透深度的150%的厚度，更优选地小于所述电子穿透深度的125%的厚度。69.根据权利要求56至68中的任一项所述的靶，其中，所述毂具有用于将所述毂安装至轴承以便绕所述旋转轴旋转的安装装置。70.根据权利要求56至69中的任一项所述的靶，其中，所述毂具有厚度相对减小的第一径向内区域和厚度相对增加的第二径向向外区域。71.根据权利要求70所述的靶，其中， 所述第二区域设置有用于冷却流体的多个径向延伸的通道； 所述第一区域的相对减小的厚度限定了所述毂的轴向面中的凹槽；并且 所述多个通道终止于所述凹槽的周向壁中提供的相应的端口。72.根据权利要求71所述的靶，其中，所述多个通道被连接为以限定从所述凹槽的壁延伸并返回至所述凹槽的所述壁的至少一个连续流动路径。73.根据权利要求72所述的靶，其中，所述毂包括位于所述凹槽中的冷却剂分配器，并且所述冷却剂分配器提供: 冷却剂入口端口和冷却剂出口端口； 供给路径，所述供给路径用于使供给至所述入口端口的冷却剂去往所述至少一个连续流动路径；以及 返回路径，所述返回路径用于使从所述至少一个连续流动路径返回的冷却剂去往所述至少一个出口端口。74.根据权利要求73所述的靶，其中，所述冷却剂分配器包括在所述凹槽中提供的中央凸台，所述凹槽具有所述至少一个入口端口和所述至少一个出口端口以及可选地从所述凸台延伸至在所述凹槽的所述周向壁中提供的所述端口的多个管道，所述中央凸台具有被布置为可选地经由所述多个管道将冷却剂从所述入口端口分配到所述至少一个连续流动路径以及从所述至少一个连续流动路径分配到所述出口端口的内部通道。75.—种X射线枪，包括: 电子束发生器、以及根据权利要求56至74中的任一项所述的X射线发射靶，所述X射线发射靶被可旋转地放置为使得来自所述电子束发生器的电子在所述靶旋转的同时照射所述环形靶区域的一部分。76.—种X射线枪，包括: 阴极，所述阴极电连接到高电压发生器，所述阴极用于将电子束发射至靶；以及 屏蔽电极，所述屏蔽电极被布置为围绕所述阴极，所述屏蔽电极在将所述阴极连接到所述靶的虚线的方向上具有孔口， 其中，所述屏蔽电极维持在相对于所述靶的与相对于所述阴极不同的电位差。77.根据权利要求76所述的X射线源，还包括用于容纳所述阴极和所述屏蔽电极的外壳， 其中，所述屏蔽电极在所述阴极与所述外壳之间移动。78.根据权利要求77所述的X射线源，其中，所述屏蔽电极具有多个电极元件，电极元件具有孔口并且被设置为围绕所述阴极。79.根据权利要求78所述的X射线源，其中，所述多个电极元件中的每一个电极元件维持在不同的电压，以使得所述电极元件中的每一个电极元件与所述靶之间的相对电位随着相应的电极元件与所述外壳的接近度而变低。80.根据权利要求76所述的X射线源，还包括被设置在所述阴极周围的Wehnelt， 其中，所述Wehnelt与所述靶之间的电位差大于所述阴极与所述靶之间的电位差。81.根据权利要求76至80所述的X射线源，包括根据权利要求1至14中的任一项所述的被布置为提供所述阴极与所述靶之间的所述电位差的高电压发生器。82.根据权利要求76至81中的任一项所述的X射线源，其中，所述屏蔽电极在与所述孔口不同的位置处具有第二孔口。
【专利摘要】本文公开了一种用于x射线源的高电压发生器(120)、x射线枪、电子束设备、旋转真空密封件、用于x射线源的靶组件、旋转x射线发射靶(500)以及x射线源。这些各个方面可以单独和/或共同地实现可以在高达500kV以及更高的能量下工作的x射线源的构造，该x射线源适合于诸如计算机断层扫描之类的商业x射线应用和研究x射线应用。特别地，高电压发生器包括电连接第一电压倍增器(122a、122b)和第二电压倍增器(122b、122c)的中间的屏蔽电极(123a、123b)。电子束设备包括控制光电探测器(202a、202b-未示出)以及具有布置于其间的透明传导屏蔽体(203a和203b、203c-未示出)的光电发射器(201a、202b)。旋转真空密封件在介于用于旋转轴(401)的孔(301)的高压强端部与低压强端部之间的位置处包括可泵送腔室(302)。旋转靶组件被配置为使得当轴承壳体(403)与真空壳体之间的扭矩超过预定的扭矩时，轴承壳体相对于真空壳体而旋转。旋转x射线发射靶(500)具有被支撑在毂上的多个靶板(560)，该板被布置在毂上以提供绕毂的旋转轴的环形靶区域。x射线枪设置有屏蔽电极(123a)，屏蔽电极(123a)维持在相对于x射线靶的与相对于电子束发射阴极不同的电位差。
【IPC分类】H01J35/02, H02M7/10, H05G1/12, H01J35/04, H01J35/10
【公开号】CN105393330
【申请号】CN201480026566
【发明人】R·哈德兰德
【申请人】尼康计量公众有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年3月12日
【公告号】EP2973640A2, US20160020058, WO2014140099A2, WO2014140099A3