用于医学x射线应用的包括发射体损坏情况下的紧急运行模式的发射体设计的制作方法

专利名称：用于医学x射线应用的包括发射体损坏情况下的紧急运行模式的发射体设计的制作方法
用于医学X射线应用的包括发射体损坏情况下的紧急运行模式的发射体设
计
本发明涉及x射线管电子发射体领域。更具体而言，本发明涉及用于 具有可变焦斑大小和形状的x射线系统的平面热离子发射体。
用于心血管应用的传统X射线管包括至少两个分离的电子发射体。由
于在这些管中阴极和阳极之间的距离小，无法实现光束整形透镜。只有阴
极杯(cathode cup)能影响焦斑大小和形状。在阴极杯内，发射体在几何学 上分离，从而与光轴不在同一线内。因此，每个发射体只能产生一个焦斑。 如果一个发射体因通过蒸发到达寿命终点或由热机械应力引起开裂而失 效，向其他发射体中的一个的转换(例如用于放射线透视)将有可能在例 如心脏导管检査期间安全去除该导管。
US 6,464，551B1描述了具有三个终端或附着柱的发射丝。将两个发射 灯丝安装在一个由该终端支撑并与该终端电连接的纵向结构中。发射丝的 每端由一个终端支撑。另外的终端在中部支撑该发射丝。所产生的发射面 在电子光学方面是不同的。因此，这种结构的发射丝不能成功地用于需要 发射体有接近相同的电子发射特性的X射线系统。
现代医学治疗需要高度完善的X射线系统以便支持例如用于心血管应 用的有效诊断。传统定焦X射线系统在过去起了主要作用，但其性能和特 征不再支持现代医疗应用的需求。下一代X射线管需要提供可变焦斑大小 和形状的可能性。这些管阴极和阳极之间的距离大，且在阴极和阳极之间 有不同光束整形透镜。为达到X射线系统的最佳聚焦性质，有必要在透镜 系统的光轴上放置电子发射体。因此，两个发射体的设计不适用于具有可 变焦点大小和形状、阴极/发射体和阳极之间的距离大且其间有不同光束整 形透镜的现代X射线系统，。
用于具有可变焦斑大小和形状的X射线系统的传统热离子发射体包括 线圈或具有相对高电阻的精细结构平面部分，当对该线圈或平面部分施加电流时，其通过焦耳热发热并发射电子。这种现有技术结构由两个更大的
导电终端固定(图la、 lb)。如果该精细结构的小部分由任意影响导致损坏 时，电路被切断，系统失效，且不存在多余的电子源，并且医疗检查变得 危急。
对于X射线管有可能需要如下发射体即使在发射体部分损坏的情况 下，仍可以在现代多焦点X射线系统中结合连续运行选项使用。
为满足上述需要，提供了如根据独立权利要求1的主题所描述的新型 热离子发射体设计。
根据本发明的另一方面，提供了包括所发明的发射体的X射线管。并
且，根椐本发明的又一方面，提供了x射线系统，尤其是包括所发明的x
射线管的计算机断层摄影系统。
本发明的有利实施方式由从属权利要求进行描述。
根据本发明的第一方面，提供了用于x射线系统的具有两个主要终端
的发射体，该终端形成电流导体并支撑至少两个发射部分。由热离子平面
发射体直接加热的发射部分以如下方式进行构造使得发射部分在电子光 学方面相同或接近相同。
通过这种发射体设计，该新型发射体可以替代X射线管中的传统发射
体。这些X射线管在单个部分发射体失效(例如当传统发射体烧穿时)的
条件下也可以运行。因此，具有了这种在光轴上具有多于一个发射体部分
并且使焦斑大小和形状可变的新型x射线管，心血管应用中的最新需求得
以满足。传统发射体即使发射体的一部分损坏也将不能满足这些继续运行 的需求。
新发明的x射线系统，特别是计算机断层摄影系统，具有即使在检查 期间发射体的一部分失效也能够完成肿瘤检査的优势。这是对x射线系统
的安全性和可靠性的主要贡献。
通过发射体或发射体部分处于同一几何平面内的设计，如果运行期间
发射体部分中的一个损坏时，不需要对x射线系统进行机械调整。
通过将发射体部分建造成曲回形状，由此在有两个发射体部分的情况 下，每个发射体部分与另外一个发射体部分以梳状方式相缠结，所述两个发射体部分被看作在电子光学方面相同或接近相同。这样，将具有两个发 射部分的整个发射体放置到X射线系统的光轴上变得容易。
在电设置中，每个发射体部分在主终端之间形成电通路。在这种设置 中， 一个支路中电通路的断开将导致所有其他电部分或支路中电流的增加， 并因此引起温度升高。其结果是，这些支路将烧穿并且导致发射体完全失 效。通过控制每个支路中的电流的选项，在一个发射部分损坏的情况下， 有可能通过将施加的总电流降低至对所有其他支路供给其正常施加电流的 水平而避免这种连锁反应。这种设置和运行模式导致电子发射减少和X射 线图像强度/质量下降，但例如在心血管应用中可以安全去除导管。
已知直接加热的电子发射设备可能因如蒸发、离子轰击、形成电弧或 热-机械应力等不同效应而失效。电线的小损坏通常导致因该部分中的电能 释放增加而引起的局部高温，这将通过蒸发或熔化增加而加速损坏过程， 直至切断电路。如果只有单个电通路可用，损坏会影响整个电子源。有可
能确定该结构的电阻以检测出这种损坏，但为了避免热点(hot spot)并因
此避免整个系统的失效，有必要以如下方式降低所施加的电流使得损坏 区具有低于临界值的温度。从而，其余的发射部分具有更低的温度并因此 急剧减少发射。在医学检查中，这种运行条件不满足紧急模式。
将单个电通路分成并联的至少两个电流通路， 一根电线中的故障将导 致那条通路中的电流下降，而其他通路中的电流增加(自我调节)。对于将 两个发射体部分以并联方式电连接到主终端的设计，通过以下方程式1-9 描述了该效果
/ _ ,
/ _ ^ /
通过增加电阻所描述的故障
0 W《1
《=《 (1+3)
7 ， == 7
(方程式i)
(方程式2)
(方程式3) (方程式4) (方程式5)<formula>formula see original document page 8</formula>
(方程式6) (方程式7)
(方程式8) (方程式9)
由此，使用了以下符号
I,是通过一个发射体部分的一个通路的电流；
12是通过其他发射体部分的其他通路的电流；
&是一个发射体部分中的一个通路的电阻值；
R2是其他发射体部分中的其他通路的电阻值；
3代表电阻值中的小变化因子；
R」是变化后的R,的值；
ir是^发生变化后的ii的新值；
12*是R,发生变化后的12的新值；
通过监测发射体上的电压降，有可能检测出结构的所有变化并控制加 热电流。如果电压变化快于只针对蒸发效果的估计，可能会产生小的危急 故障，并且可以启动具有降低的电流的紧急模式。因为上述自我调节行为， 必须将总电流降低到小于在单个通路发射体情况下的电流。例如， 一个支 路中电阻增加10%将使通过该支路的电流减少近5%。这将不足以避免熔化 和断开电路。因此，必须降低总电流，使其与紧急模式管电流相符合。即 使故障使那个电流支路断开，仍对余下功能完整的平行发射体部分施加受 控的正常支路电流，并且因此该发射体部分发射电子。对于具有两个平行 发射体部分的设置，所产生的管电流将是必需的施加电流的一半，并且对 于安全紧急模式是足够的。
在一个支路中出现短路的情况下，总电阻减少，并且因此功率降低。 必须有更高的施加电流以达到足够的管电流，由于电流供应有限而只对于 小的短路才有可能达到该足够的管电流。
对于高质量的X射线图像，需要有良好定义的小的焦点，其通过复合 电子光学器件而在高端X射线系统中实现。那些光学器件对于发射体在光轴上的精确位置有高的要求。不可能使用几何学上分离的发射体建立以上 所解释的冗余发射体系统。通过使用以上所解释的设计克服了这个问题。 两个支路在光学方面接近相同，并且每个支路可以独自地在不降低光学质 量的情况下用作电子源。
根椐本发明的另一实施方式，所述至少两个发射部分在主终端之间以 串联方式电连接，这在发射部分之间建立了电中点，并且具有电连接至该 电中点的第三终端，由此，第三终端形成中点电流导体。
在本发明的另一实施方式中，发射部分具有位于彼此之中的两个螺旋 的结构，这建立起双螺旋，其电连接的中点位于双螺旋的中部，而其另外 的端点在双螺旋的外部端点处连接至主终端。
在该设计中，每个发射部分在电子光学方面相同的特性是相同的，这 使得将双螺旋的中部定位到X射线系统的光轴上成为可能。
可以将具有三个终端的发射体设计更加灵敏地进行控制。在该设置中， 有可能分别测量发射体部分的每个电支路的电流。如果一个支路中发生故 障，另一个支路中的电流增加，并且可能超出安全运行的电流极限。通过 降低所施加的总电流来将两个支路电流降至临界极限以下，发射体将回到 非临界状态。这导致管电流下降，不过对于紧急运行模式是足够的。另外， 可以在全桥电路中建立起在两个支路中的测量，以显著性地增加监测的灵 敏性。可以比在只具有两个终端的设置中更早地检测出故障。
与两终端设置相比，三终端设置的又一优势在短路的情况下予以给出。 通过监测发射体的总电阻和所有支路电流，有可能检测出 一个支路中的短 路。在这种情况下，根据上述过程，有可能通过打开开关并结合降低所施 加的总电流而断开相关支路中的电流通路。
在该设计的另一方面，两个发射体部分如两个螺旋位于彼此之中导致 由加热电流所产生的相对强的磁场。发射体像线圈一样工作，并因此产生 相对高的磁场。遗憾的是，这以负作用的方式影响电子光学器件。
该相对强的磁场可以通过本发明的又一实施方式得以克服，其中提供 了第四终端。如上所述的螺旋状发射体部分没有在双螺旋中间的其中点处 电连接。而是提供两个分幵的内部终端，使得螺旋状发射体部分彼此电绝 缘，从而在两个支路之间切断电流通路。这样，可以在支路中以相反的方式施加电流，并且所产生的磁场的振幅更好地分布在发射部分上。通过附 加的终端实现了振幅的显著降低。
与两个终端方案相比，三个终端或四个终端方案更稳定并且能适应振动。
在本发明的又一实施方式中，发射部分每个均具有曲回结构，并且以 梳状方式相缠结或并排平放。在曲回结构的一端上提供中点电流导体，并 且将两个主终端每个均提供在曲回结构的另一端处。这样，与双螺旋设计 相比，发射体上的温度分布更佳。在双螺旋设计中，除了中点之外，螺旋 结构上的温度分布非常均等。原因在于四终端设计中的第三或第四终端， 热量在该处传导入终端。因此在曲回结构的情况下，因为避免了对焦斑强 度分布可能有负面影响的中央相对低温的中心区，发射电子的分布更佳。
在发射部分具有并排平放的曲回结构、建立起两个在电学上并联并在 几何学上平行的曲回支路的情况下，可以降低由熔化引起的支路间电连接 的危险。通过在长度方向上使两个支路之间的分离狭缝的宽度具有足够的 尺寸，可以急剧降低这种风险。
所有上述设计对于DC和AC发射体电流供应均可行。
在具有电中部终端的三终端方案的情况下，如果只供给AC发射体电
流，也有可能快速处理电流通路中如断裂和短路的损坏。通过在流向/流出 主终端的电流通路中以相反的方式插入二极管，每个发射体部分仅由电流 供应的一个半波进行加热。
优势在于， 一个通路中的断裂不影响另一支路中的电流，因此另一支 路以其正常模式运行。 一个发射体部分中的对于短路的电流分布与无损坏 设置的相等。由于短路部分中电阻降低，释放较少能量，并且因此在该部 分中引起温度和发射降低。未受影响的发射体部分仍以正常运行模式工作， 并且在有两个发射体部分并联的情况下，施加所需的电子发射的一半，其 对于紧急模式仍然是足够的。通过实现与霍尔传感器相结合的电流传感器
(例如得自于瑞士 P伤ffikon的LEM-ELMS)，有可能通过测量AC和DC 电流分量而容易地检测出两种损坏。
所以，基本思想是提供具有多于只有一个发射体部分的发射体，这些 发射体部分在电子光学上相同或接近相同。发射体部分可以在电学上以并联模式运行，并具有电压和电流测量及控制。在并联模式下，发射体部分 可以每个均具有曲回结构，并且所述部分可以以梳状方式相缠结。替代地， 发射体部分可以在电学上以串联模式运行，并具有具有多种几何设计的中 部终端，所有这些几何设计都在电子光学方面相同或接近相同。可以使用 双螺旋或双曲回结构。曲回结构可以是相缠结的或并排的。并且，在流向 主终端的电流通路中使用二极管，允许没有复杂的电源控制系统的电设置。 这种复杂性的降低提高了性价比以及例如X射线管或X射线系统的最终产 品的寿命。
在下文中将通过参考实施方式的实例更详细地描述本发明，但本发明 并不局限于此。
附图中的说明是示意性的。要注意的是，在不同的图表中，对相似的 或相同的元件提供相同的附图标记。附图显示了
图la 传统热离子线圈发射体；
图lb 传统热离子平面曲回发射体；
图2a 具有并联电路中的两个曲回结构的平面发射体，这两个曲回
结构在光学方面接近相同；
图2b 具有通过发射体的这两个并联电流支路的平面发射体；
图3 具有两个螺旋结构的发射体设计，在并联电路中结合成双螺
旋结构；
图4 包括具有在光学上相同的电流通路(线圈性能)的三个终端 的双螺旋发射体中的电流方向；
图5 双螺旋发射体，其具有四个终端以降低由加热电流产生的磁
场；
图6 具有四个终端的双螺旋发射体中的电流流向；
图7 在并联电路中分别具有三个和四个终端的发射体磁场的振
幅；
图8 双螺旋发射体的温度分布；
图9 所提出的具有三个终端的双曲回发射体，没有低温中心区域;
图9a 双曲回发射体的温度分布；

图10 具有三个终端的双曲回发射体的两个不同的电通路；
图11 三终端发射体，其具有两个非交错曲回结构以避免损坏情况
下的支路间短路；
图12 用于电学上并联设置中的两终端设置的故障控制；
图13 设计为在几何学上平行设置的发射体的电设置和运行模式，
由此，将光学上相同的发射体区域分离以更好地显示原理设置；
图14a具有二极管的设置，以避免由于发射体结构内的快速局部损
坏而引起整个发射体失效；
图14b —个发射部分中的发射体断开情况下的电流流向；
图14c 一个发射部分中的电流通路中出现短路的情况下的电流流
向；
附图标记列表
1发射体
3终端
5终端
7第一发射部分
9第二发射部分
11终端和发射部分之间的触点
13终端和发射部分之间的触点
15曲回结构
17曲回结构
19螺旋形状发射部分
21螺旋形状发射部分
23中点终端
25中点终端和发^f部分之间的触点
27终端
29终端
31电压测量工具
33电流控制工具
35控制器37 用于电流测量的工具
39 二极管 41 二极管
图2a显示了施加电流的优选实施方式，其使用两个主终端3、 5连接 至具有两个发射部分7、 9的发射体1。将发射体1的两个发射部分7、 9在 触点ll、 13处与终端3、 5相连接。从图2a中可以看出，发射体l的两个 发射部分7、 9位于彼此之中，两者都具有曲回结构。从图2a中还可以看 出，两个发射部分7、 9位于同一几何平面内。典型地，这种形状的发射体 由在其中切割出狭缝以便构建出双曲回结构的金属板制成。在该发射体设 计中，两个发射部分7、 9以梳状方式相缠结。
如果对两个主终端3、 5供给电流，存在两个电支路或通路，因此来自 主终端3的电流能通过在终端3和发射部分9之间的触点13流过两个发射 部分7、 9，通过两个曲回结构15、 17流至终端5和发射部分7之间的触点 11，至主终端5。由于流过两个曲回结构15、 17的电流所产生的焦耳热， 建立起两个电子光学方面相同的发射体部分7、 9。图2b举例说明了通过发 射体的电流通路。可将这种类型的发射体放置为其发射表面的中心与X射 线系统的光轴垂直。
如果运行期间两个发射体部分7、 9中的一个损坏，另一个发射体部分 继续正常工作。这样，在需要具有可变焦斑大小和形状的X射线管的情况 下，也可以支持心血管应用。这些X射线管通常在阴极和阳极之间有大的 距离，并且需要放置在X射线系统的光轴上的发射体。
图2b举例说明了源自终端5与发射部分7之间的一个接触点11和终 端3与发射部分9之间的另一个接触点13的两个不同的电流通路。
图3显示了具有两个发射部分7、 9的发射体的不同设计。这种情况下， 两个发射部分7、 9以串联方式电连接。电中点在中点终端23和发射部分7、 9之间的触点25处与终端23相连接。从图3中可以看出，发射部分具有位 于彼此之中的螺旋形状19、 21。整个发射体由在其中切割出狭缝以便设计 成双螺旋结构的金属板形成。在电子光学方面，根椐图3的设计的两个发 射部分是相同的。可以容易地将两个发射部分7、 9的整个发射表面与X射线系统的光轴 垂直放置。因为中央的中点终端23在位于中点终端23和发射部分7、 9之 间的触点25处与发射部分7、9相连接，电流可以同时流过两个发射部分7、 9的两个不同螺旋形状部分19、 21。这导致由加热电流所产生的相对强的 磁场。发射部分7、 9像线圈一样运转，并因此产生相对高的磁场。在X射 线系统中并不希望有这种效果，因为它以负作用的方式影响电子光学器件。
这种负面影响可以通过施加电流的另一实施方式得以克服。图5显示 了另一种发射体设计。在这种情况下，发射体的两个部分7、 9没有共同的 中点。而是在两个发射部分7、 9的每个螺旋19、 21的中部提供两个附加 终端27、 29。于是可以提供两个电通路。 一个通路由终端5、终端5和发 射部分7之间的触点11、在螺旋结构21的中部与终端29相连接的发射部 分7的螺旋结构21构成。另一电部分对称地由终端3、终端3和发射部分 9之间的触点13、在发射部分9的螺旋结构19的中部与终端27相连接的 发射部分9的螺旋结构19构成。
从图6中可以看出，现在可以将沿不同方向的两个电流送至通过双螺 旋结构。如图7所图示，所产生的磁场低得多。如图3所描述的三终端方 案在双螺旋结构的中部具有相对高的磁活动。通过在两个发射部分7、 9的 双螺旋结构19、 21的中部具有两个终端27、 29的四终端方案可以基本上 消除这个不良影响。
图8给出了在位于彼此之中的双螺旋结构19、 21中构建两个发射部分 7、 9的情况下的温度分布的印象。应当领会的是，在双螺旋结构内部达到 最高温度。发射部分7、 9的外在部分，以及在中点终端23与发射部分7、 9之间的触点25处与中点终端相连接的双螺旋结构的中点具有低得多的温 度。终端不仅用作与发射部分的电连接，而且用作散热器。
典型地放置在X射线系统的光轴上的发射体的相对低温的中心可能会 对X射线系统的焦斑的强度分布有负面影响。然而，从机械观点出发，所 有终端在几何行上的这些设计更稳定并且能适应振动。
在发射体的中部具有低温中心但仍提供了三个或更多终端的优势的微 小缺点可以由施加电流的另一实施方式所克服。在图9中显示了这一替代 实施方式。图9的实施方式合并了贯穿己讨论过的其他实施方式的许多可用优势。
在该实施方式中，发射体包括与中点终端23以串联方式电连接的两个发射 部分7、 9。在每个主终端3、 5之间，每个发射部分7、 9具有曲回结构15、 17。发射体1的共同的中点部分与位于中点终端23和发射部分7、 9之间 的触点25相连接。如在其他实施方式中那样，主终端3、 5和发射部分7、 9之间的触点11、 13作为发射体1的电接触和机械支撑。中点终端23在另 一几何末端处支撑发射体l。
图10以爆炸式图示显示了图9中所示的实施方式。两个曲回状结构15、 17清晰可辨，并且每个可看作是发射器1的发射部分7、 9的一部分。两个 不同的电流支路清晰可见。
在图9a中，示出了图9的实施方式中的发射体1上的温度分布。发射 体1的两个发射部分7、 9的两个曲回结构15、 17显示出均匀温度分布， 而与终端3、 5、 23相连接的发射部分7、 9的外在部分具有约为60(TC的低 得多温度。该实施方式中的曲回结构具有约为2，40(TC的均匀温度。可以明 显避免发射部分7、 9的双螺旋结构中部的低温点。
如图9和图10中所示的曲回状结构具有通过发射部分7、 9的两个电 支路因熔化而相互影响的某种危险。有可能产生支路间连接。这种支路间 连接将危及整个发射体1的功能。该问题可以通过图11中所示的施加电流 的另一实施方式得以克服。在这种情况下，显示了两个发射部分7、 9的相 缠结的曲回结构19、 21的机械分离。在电学方面不存在差异。但在机械方 面，两个曲回结构19、 21在几何上彼此相对地平行布置。这样，可以大大 降低支路间电连接的危险。通过在长度方向上使两个发射部分7、 9的两个 曲回结构19、 21之间的分离狭缝的宽度具有足够的尺寸，可以彻底降低这 种危险。
接下来，描述了对于将发射部分7、 9并联到主终端3、 5的实施方式 的电设置。在该设置中，由通过发射部分7或发射部分9引起的一个支路 中的电通路的断开将导致另一电通路中电流的增加。因此，这将导致仍工 作着的发射部分温度升高。作为该温度升高的结果，该支路也会烧穿，并 且结果会是发射体1的完全失效。通过由每个支路中的电流控制工具33—— 例如可变电流供应一一控制电流的选项，在一个发射部分损坏的情况下，有可能通过降低总施加电流"而避免这种连锁反应。为此目的，有必要以 损坏区域具有低于临界值的温度的方式来降低施加电流1.&。因此，另一发 射部分具有低得多的温度，并且因此发射降低。然而，通过采用电压测量 工具31——例如电压计——对发射体1上的电压降进行监测，有可能检测
出结构的所有变化并控制加热电流1,&。在两个发射部分7、 9以并联方式电 连接的情况下，可以通过方程1至9确定由两个发射部分7、 9中的一个的 电阻变化所引起的电流上的变化。
接下来，将讨论三终端方案中的电设置。在图13中显示了该方案的一 般设置。
所述两个发射部分7、 9在这里显示为曲回结构，但也可以很好地为如 图3所示的位于彼此之中的两个螺旋结构的形式。可以更灵敏地控制这种 具有三个终端3、 5、 23的发射体设计。在该设置中，有可能通立独立的控 制器35分别测量发射部分的每个电支路中的电流。如果一个支路中出现故 障，另一支路中的电流将增加，并且可能超过电流的安全运行极限。通过 降低所施加的总电流I .e以将两个支路电流都降至临界极限以下，整个发射 体l将回到非临界状态。这将导致X射线管电流下降，不过该电流对于紧 急运行模式是足够的。
另外，可在全桥电路中建立起由两个发射部分7、 9所建立的两个支路 内的测量，以显著增强监测的灵敏性。可以比在仅具有两个终端3、 5的设 置中更早地检测出故障。
在由发射部分7、 9所建立的两个支路中的一个中有短路的情况下，并 且通过监测发射体l的总电阻和通过发射部分7、 9的所有支路电路，有可 能检测一个支路中的短路。在这种情况下，有可能断开相关支路中的电流 通路~~"在这种情况下，通过发射部分7或发射部分9——通过根椐上述过 程打开开关(未显示)并结合降低所施加的总电流I ,&。数字37代表这种情 况下用于电流测量的工具。
三终端方案的另一优势在于较简单的电设置，该电设置可以在没有控 制器35的情况下运行以控制总电流I总，但是如图14a所示如果只施加AC 发射体电流，该电设置也使得有可能处理电流通路中如断裂或短路的快速 损坏。通过在流向/流出主终端3、 5的电流通路中以相反方式插入二极管39、 41，每个发射部分7、 9仅由电流供应的一个半波进行加热。如图14b 中所示， 一个通路中的断裂不影响另一支路中的电流，因此另一支路以其 正常模式运行。如图14c中所示， 一个发射部分7、 9中的对于短路的电流 分布也与无损坏设置的相等。
由于短路部分中电阻降低，释放较少能量，并且因此在发射体1的该 部分中引起温度和发射的降低。未受影响的发射部分仍以正常运行模式工 作。在这种情况下，将仅可利用对于功能完整的X射线系统所需的电子发 射的一半。然而，该电子发射对于紧急模式仍然是足够的。通过另外地实 现与霍尔传感器(未显示)相结合的电流传感器，有可能通过测量电流中 的AC和DC分量而容易地检测出两种损坏。
应当注意的是，"包括"一词不排除其他元件或步骤，并且"一"或"一 个"不排除多个。而且可以将结合不同实施方式描述的元件进行组合。还 应当注意的是，权利要求书中的附图标记不应被解释为对权利要求的范围 的限制。
权利要求
1、用于X射线系统的发射体(1)，包括两个主终端(3、5)，所述两个主终端形成电流导体并且支撑至少两个发射部分(7、9)，由此，所述发射部分(7、9)以如下方式进行构造使得所述发射部分(7、9)在电子光学方面接近相同。
2、 根据权利要求1所述的发射体(1)，由此，所述发射体(1)是被 直接加热的热离子平面发射体。
3、 根据权利要求2所述的发射体(1)，由此，所述发射部分(7、 9) 的发射表面在同一平面内。
4、 根据权利要求3所述的发射体(1)，由此，所述至少两个发射部分 (7、 9)以并联方式电连接至所述两个主终端(3、 5)。
5、 根据权利要求4所述的发射体(1)，由此，所述两个发射部分(7、 9)具有曲回结构(15、 17)。
6、 根据权利要求5所述的发射体(1)，由此，所述发射部分的所述两 个曲回结构以梳状方式相缠结。
7、 根据权利要求3所述的发射体(1)，由此，两个发射部分(7、 9) 在所述主终端(3、 5)之间以串联方式电连接，在所述发射部分(7、 9) 之间建立起电中点，并且具有电连接至所述电中点的第三终端(23)，由此， 所述第三终端(23)形成中点电流导体。
8、 根据权利要求7所述的发射体(1)，由此，所述发射部分(7、 9) 每个均具有位于彼此之中的螺旋形状(19、 21)，这建立起双螺旋，其电连 接的中点位于所述双螺旋的中部，而其另外的端点在所述双螺旋的外部端点处连接至所述主终端(3、 5)。
9、 根据权利要求3所述的发射体(1)，由此，至少两个发射部分(7、 9)每个均具有位于彼此之中的螺旋形状(19、 21)，这建立起双螺旋，由 此，所述螺旋的外部端点连接至所述两个主终端(3、 5)，并且内部端点独 立地连接至形成内部螺旋电流导体的两个内部终端(27、 29)。
10、 根据权利要求7所述的发射体(1)，由此，所述发射部分(7、 9) 具有曲回结构(15、 17)。
11、 根据权利要求10所述的发射体(1)，由此，所述发射部分(7、 9) 的所述曲回结构(15、 17)以梳状方式相缠结或并排平放，并且形成中点 电流导体的所述第三终端(23)在几何学上处于所述发射部分(7、 9)的 一个共同端点处，而将所述发射部分(7、 9)的其他端点中的每个均在几 何相对侧连接至并排平放的所述两个主终端(3、 5)中的一个。
12、 根据权利要求4至6中任一项所述的发射体(1)，由此，将用于 电压测量(31)的工具和用于电流控制(33)的工具连接至所述两个主终 端(3、 5)。
13、 根据权利要求7至11中任一项所述的发射体(1)，由此，所述第 三中点终端(23)对从所述第三中点终端(23)到每个主终端(3、 5)的 电支路形成中央电流供应。由此，每个支路具有用于连接至所述主终端(3、 5)的电流的测量(37)和/或全桥电路中的电流差测量的工具。
14、 根据权利要求7至11中任一项所述的发射体(1)，由此，在每个 电支路中以相反方式包括二极管(39、 41)，使得所述二极管(39、 41)连 接至所述主终端(3、 5)。
15、 一种X射线管，包括如权利要求1所述的发射体。
16、 一种X射线系统，尤其是计算机断层摄影系统，包括如权利要求15所述的X射线管。
全文摘要
本发明涉及X射线管的电子发射体领域。更具体而言，本发明涉及用于具有可变焦斑大小和形状的X射线系统的平面热离子发射体。所述发射体提供两个主终端(3、5)，所述两个主终端形成电流导体并且支撑至少两个发射部分(7、9)。所述发射部分以如下方式进行构造使得它们在电子光学方面相同或接近相同，这增加了发射体损坏情况下的紧急运行选项。
文档编号H01J35/06GK101443876SQ200780016748
公开日2009年5月27日 申请日期2007年5月2日 优先权日2006年5月11日
发明者J·P·克斯特, S·胡特曼 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司