X射線管的制作方法
【專利摘要】一種X射線管，包括：陰極，包括發(fā)射電子束的發(fā)射極；陽極，在該陽極處布置目標(biāo)材料，該目標(biāo)材料通過與該電子束碰撞而發(fā)射X射線；和隔離墊片，隔離該陽極，其中該陰極和該陽極被布置在該發(fā)射極和該隔離墊片之間。
【專利說明】X射線管
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2015年4月17日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0_2015_0054595和2016年2月2日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2016-0012962的優(yōu)先權(quán)，通過引用在這里合并其全部公開。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開的一方面涉及X射線管的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0004]圖1圖示了需要高加速電壓的X射線管的一般結(jié)構(gòu)可被配置為包括用于發(fā)射電子束的陰極10、發(fā)射極11、柵極20、聚焦電極30和陽極40。電極可通過隔離墊片50而彼此電氣隔離。隔離墊片50可具有管狀形狀。當(dāng)發(fā)射極11是熱電子源時(shí)，可省略柵極20、聚焦電極30等。當(dāng)發(fā)射極11是場(chǎng)發(fā)射電子時(shí)，聚焦電極30可與柵極20集成以具有相同電勢(shì)。從發(fā)射極11發(fā)射的電子束形式的電子(e—)通過陽極40和陰極10之間的電壓差加速并然后被朝向陽極40吸引。盡管該圖中沒有示出，但是當(dāng)電子與在陽極40處布置的目標(biāo)材料(未示出)碰撞時(shí)，發(fā)射X射線。陽極40可以是傾斜陽極或透射陽極。由于隔離墊片50位于沿著其朝向陽極40吸引利用高電壓加速的電子的路徑周圍，所以電荷積累在隔離墊片50中，并所以可引起異常操作。積累在隔離墊片50中的電荷可在高壓大氣下轉(zhuǎn)移到另一電極。在該情況下，由于電弧形式的電荷的流動(dòng)，可損壞X射線管。
[0005]當(dāng)使用場(chǎng)發(fā)射電子源時(shí)，可使用通過如圖1所示將高壓場(chǎng)效應(yīng)管等與陰極10串聯(lián)連接而配置的活動(dòng)電流控制單元60，來控制發(fā)射的電子的數(shù)量。在該情況下，活動(dòng)電流控制單元60的參考電壓Vref可以是地電壓(OV)?？筛鶕?jù)場(chǎng)發(fā)射發(fā)射極的特性、柵極電壓、和向場(chǎng)效應(yīng)晶體管施加的柵-源電壓，來確定電流限制條件。這里，陰極10的電壓與參考電壓Vrrf相比可增加。陰極10的電壓可通過在電流限制條件下將場(chǎng)發(fā)射電流控制為恒定的活動(dòng)電流控制單元60、取決于發(fā)射極11的特性的改變而波動(dòng)。如果柵極電SVg、聚焦電壓Vf、和陽極電壓VJI持恒定，則當(dāng)陰極10的電壓在電流限制條件下改變時(shí)，可改變電子束的聚焦特性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]實(shí)施例提供了X射線管的結(jié)構(gòu)，其能在高壓條件下被穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)，并在電流限制條件下恒定維持電子束的聚焦特性。
[0007]根據(jù)本公開的一方面，提供了一種X射線管，包括:陰極，包括發(fā)射電子束的發(fā)射極；陽極，在該陽極處布置目標(biāo)材料，該目標(biāo)材料通過與該電子束碰撞而發(fā)射X射線;和隔離墊片，隔離該陽極，其中該陰極或該陽極被布置在該發(fā)射極和該隔離墊片之間。
[0008]該X射線管可進(jìn)一步包括:外殼，環(huán)繞該陰極和該陽極，該外殼阻擋該陰極和該陽極與外部空氣。該隔尚墊片可將該陽極與該外殼彼此電氣隔尚。該陽極可被布置在該發(fā)射極與該隔離墊片之間。該陽極可阻止該電子束對(duì)該隔離墊片的影響。
[0009]該外殼可包括導(dǎo)體，并且可接地。
[0010]該隔離墊片可將該陽極與該陰極彼此電氣隔離。該陰極可被布置在該發(fā)射極與該隔離墊片之間。該陰極可阻止該電子束對(duì)該隔離墊片的影響。
[0011]該陰極和該陽極的至少一個(gè)可包括導(dǎo)體。
[0012]該X射線管可進(jìn)一步包括聚焦電極。該聚焦電極可連接到該陰極，并且可向該聚焦電極和該陰極供應(yīng)相同電平電壓。
【附圖說明】
[0013]現(xiàn)在將參考附圖其后更全面地描述示例實(shí)施例；然而，它們可按照不同形式實(shí)施并且不應(yīng)被解釋為限于這里闡明的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例使得該公開將是徹底和完整的，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面?zhèn)鬟f示例實(shí)施例的范圍。
[0014]在圖中，為了說明的簡(jiǎn)要可夸大維度。將理解的是，當(dāng)元件被稱為在兩個(gè)元件“之間”時(shí)，其能夠是這兩個(gè)元件之間的僅一個(gè)元件，或者還可以存在一個(gè)或多個(gè)居間元件。相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的元件。
[0015]圖1是圖示了需要高加速電壓的X射線管的一般結(jié)構(gòu)的圖。
[0016]圖2是圖示了根據(jù)本公開實(shí)施例的X射線管的結(jié)構(gòu)的圖。
[0017]圖3是圖示了根據(jù)本公開另一實(shí)施例的X射線管的結(jié)構(gòu)的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]其后，將參考附圖來詳細(xì)描述本公開的示范實(shí)施例。貫穿說明書和圖，相同的附圖標(biāo)記指示相同的元件。在以下描述中，可省略已知相關(guān)功能和構(gòu)成的詳細(xì)解釋，以避免使得本公開的主題方式不必要的模糊。考慮到說明書準(zhǔn)備的便利，選擇在以下描述中使用的元件的名稱。由此，這些元件的名稱可與在真實(shí)產(chǎn)品中使用的元件的名稱不同。
[0019]在整個(gè)說明書中，當(dāng)元件被稱為“連接”或“親接”到另一元件時(shí)，其能直接連接或耦接到另一元件，或者其能間接連接或耦接到另一元件，其間插入有一個(gè)或多個(gè)居間元件。另外，當(dāng)元件被稱為“包括”組件時(shí)，這指示該元件可進(jìn)一步包括另一組件，而不是排除另一組件，除非存在不同公開。
[0020]圖2是圖示了根據(jù)本公開實(shí)施例的X射線管的結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本公開實(shí)施例的X射線管200包括陰極110、柵極120、聚焦電極130、陽極140、隔離墊片150、活動(dòng)電流控制單元60、和外殼160。
[0021 ]陰極110、柵極120、聚焦電極130和陽極140的基本功能分別與陰極10、柵極20、聚焦電極30和陽極40的功能相同，并所以可省略它們的詳細(xì)描述。可向陽極140供應(yīng)高電平正電壓。
[0022 ]聚焦電極130包括導(dǎo)體，并連接到陰極110，使得能向其供應(yīng)相同電平電壓。與圖1不同，聚焦電極130不被提供有用于獨(dú)立電勢(shì)控制的功率源。如圖2中所示，聚焦電極130是與陰極110相同的電極。在該情況下，當(dāng)活動(dòng)電流控制單元60在電流限制模式中操作時(shí)，陰極110的電壓可以是可改變的，使得取決于發(fā)射極111的特性的改變來提取相同場(chǎng)發(fā)射電流。在該情況下，聚焦電極130的電勢(shì)也連同陰極110的電勢(shì)一起改變。即，當(dāng)在發(fā)射極111的特性惡化時(shí)提取小的場(chǎng)發(fā)射電流時(shí)，陰極110的電壓電平降低到參考電壓V’ref，并所以陰極110的電壓電平和柵極120的電壓電平V’g之間的差增加。這時(shí)，由于柵極120和陰極110之間的增加的電壓差，所以發(fā)射的電子束可進(jìn)一步擴(kuò)散。在該情況下，由于聚焦電極130的電壓電平也隨著陰極110的電壓電平降低，所以聚焦電極130通過聚焦更大量電子束而具有相同聚焦特性。然而，聚焦電極130的結(jié)構(gòu)形式(S卩，柵極電極之間的距離、聚焦電極130的開口尺寸等)應(yīng)通過考慮當(dāng)陰極110的電勢(shì)為參考電壓V’ref時(shí)向柵極120供應(yīng)的柵極電壓V’g、向陽極140供應(yīng)的陽極電壓V ’ a等來確定。
[0023]盡管圖1中示出的隔離墊片50在陰極10和陽極40之間電氣隔離，但是圖2中示出的隔離墊片150在外殼160和陽極140之間電氣隔離。
[0024]外殼160包括導(dǎo)電層，并且可被接地(OV)到地電極(未示出)。在該情況下，電子束不對(duì)包括導(dǎo)電層并接地的外殼160具有影響。
[0025]在圖1中，由于按照電子束的形式從陰極10中的發(fā)射極11發(fā)射的電子(e_)和隔離墊片50之間不存在導(dǎo)體，所以電子(e_)可對(duì)隔離墊片50具有影響。另一方面，在圖2中，陽極140被布置在發(fā)射極111和隔離墊片150之間。而且，陽極140存在于按照電子束的形式從陰極110中的發(fā)射極111發(fā)射的電子(e_)和隔離墊片150之間，并且包括導(dǎo)電層的外殼160接地。當(dāng)陽極140包括導(dǎo)體時(shí)，布置在電子(e_)和隔離墊片150之間的陽極140阻止電子(e_)對(duì)隔離墊片150的影響。另外，電子束對(duì)包括導(dǎo)電層并接地的外殼160不具有影響。由此，可能防止電荷的積累和電弧的生成。
[0026]圖3是圖示了根據(jù)本公開另一實(shí)施例的X射線管的結(jié)構(gòu)的圖。根據(jù)本公開實(shí)施例的X射線管300包括陰極210、柵極220、聚焦電極230、陽極240、隔離墊片250、和活動(dòng)電流控制單元60。
[0027]陰極210、柵極220、聚焦電極230、陽極240和隔離墊片250的基本功能分別與陰極
10、柵極20、聚焦電極30、陽極40和隔離墊片50的功能相同，并所以可省略它們的詳細(xì)描述。
[0028]圖3中示出的X射線管300的基本操作與圖2中示出的X射線管200的基本操作類似。然而，X射線管300可以是其中陽極240接地(OV)并且向陰極210供應(yīng)高電平負(fù)電壓的負(fù)加速驅(qū)動(dòng)X射線管。
[0029]在圖1中，由于按照電子束的形式從陰極10中的發(fā)射極11發(fā)射的電子(e_)和隔離墊片50之間不存在導(dǎo)體，所以電子(e_)可對(duì)隔離墊片50具有影響。另一方面，在圖3中，陰極210被布置在發(fā)射極211和隔離墊片250之間。而且，陰極210存在于按照電子束的形式從陰極210中的發(fā)射極211發(fā)射的電子(e_)和隔離墊片250之間，并且陽極240接地。當(dāng)陰極210包括導(dǎo)體時(shí)，布置在電子(e-)和隔離墊片250之間的陰極210阻止電子(e_)對(duì)隔離墊片250的影響。另外，隔離墊片250被布置在與其中電子(e_)基于發(fā)射極211前進(jìn)的方向相對(duì)的方向中，并且電子束對(duì)包括導(dǎo)電層并接地的陽極240不具有影響。由此，可能防止電荷的積累和電弧的生成。
[0030]根據(jù)本公開，可能提供在高電壓條件下穩(wěn)定的X射線管的結(jié)構(gòu)。而且，可能提供X射線管的結(jié)構(gòu)，其中當(dāng)控制電流時(shí)，電子束的聚焦特性不改變。
[0031]這里已公開了示例實(shí)施例，并且盡管采用特定術(shù)語，但是它們僅按照通用和描述含義而不是為了限制目的來使用和解釋。在一些實(shí)例中，如提交本申請(qǐng)的領(lǐng)域的技術(shù)人員所明白的，結(jié)合特定實(shí)施例描述的特征、特性和/或元素可單獨(dú)使用或與結(jié)合其他實(shí)施例描述的特征、特性和/或元素組合使用，除非按照別的方式特別指明。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，可進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種改變，而不脫離以下權(quán)利要求所闡明的本公開的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X射線管，包括: 陰極，包括發(fā)射電子束的發(fā)射極； 陽極，在該陽極處布置目標(biāo)材料，該目標(biāo)材料通過與該電子束碰撞而發(fā)射X射線;和 隔離墊片，隔離該陽極， 其中該陰極或該陽極被布置在該發(fā)射極和該隔離墊片之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1的X射線管，進(jìn)一步包括:外殼，環(huán)繞該陽極和該陰極，該外殼阻擋該陰極和該陽極與外部空氣， 其中該隔尚墊片將該陽極與該外殼彼此電氣隔尚， 該陽極被布置在該發(fā)射極與該隔尚墊片之間，和 該陽極阻止該電子束對(duì)該隔離墊片的影響。3.根據(jù)權(quán)利要求2的X射線管，其中該外殼包括導(dǎo)體并且接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1的X射線管，其中該隔離墊片將該陽極與該陰極彼此電氣隔離， 該陰極被布置在該發(fā)射極與該隔離墊片之間，和 該陰極阻止該電子束對(duì)該隔離墊片的影響。5.根據(jù)權(quán)利要求1的X射線管，其中該陰極和該陽極的至少一個(gè)包括導(dǎo)體。6.根據(jù)權(quán)利要求1的X射線管，進(jìn)一步包括聚焦電極， 其中該聚焦電極連接到該陰極，并且向該聚焦電極和該陰極供應(yīng)相同電平電壓。
【文檔編號(hào)】H01J35/08GK106057615SQ201610236480
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】鄭珍宇, 宋潤(rùn)鎬
【申請(qǐng)人】韓國(guó)電子通信研究院