一种X射线管的制作方法

本发明涉及x射线，尤其涉及一种x射线管。

背景技术：

1、微焦点x射线源在医用ct领域具有重要的应用潜力，微焦点x射线源指焦点尺寸在百微米甚至几十微米量以下的x射线源。

2、现有的x射线管主要是通过使用两个四级透镜来实现横竖双方向的同时聚焦，最终产生的光学焦点尺寸可达到37μm×21μm。此方法虽然可以产生微焦点x射线源，但两个四级透镜的设置会导致x射线管外观尺寸大幅增加，若想将其应用到医用ct领域，还需要重新设计ct机的x射线管接口，而且四级透镜的加工难度大，电流控制逻辑也较为复杂，成本高，不易得到推广。

技术实现思路

1、本发明提供了一种x射线管，以解决现有实现微焦点的x射线管的制作成本高的问题。

2、本发明实施例提供了一种x射线管，所述x射线管包括阳极组件和阴极组件；

3、所述阳极组件包括阳极靶盘；所述阴极组件包括电子枪，所述阳极靶盘接地，所述电子枪的阴极与负电压源电连接；

4、所述电子枪包括第一灯丝和第一聚焦极；

5、所述第一聚焦极包括第一栅极、第二栅极、第三栅极和第四栅极；所述第一栅极和所述第二栅极沿第一方向延伸，且沿第二方向分别位于所述第一灯丝相对设置的两侧；第三栅极和第四栅极沿所述第二方向延伸，且沿所述第一方向分别位于所述第一灯丝相对设置的两侧；所述第一方向和所述第二方向相交；

6、所述第一灯丝用于产生第一电子束，所述第一聚焦极用于在所述第一方向和所述第二方向上聚焦所述第一电子束，以在所述阳极靶盘上形成第一焦点，所述第一焦点的尺寸s1满足s1≤0.1mm×0.1mm。

7、可选的，所述阴极组件还包括第一控制电源和第二控制电源；

8、所述第一控制电源分别与所述第一栅极和所述第二栅极电连接，用于控制所述第一栅极和所述第二栅极之间的电压v1满足0kv＜v1≤12kv；

9、所述第二控制电源分别与所述第三栅极和所述第四栅极电连接，用于控制所述第三栅极和所述第四栅极之间的电压v2满足0kv＜v2≤6kv。

10、可选的，所述电子枪中所述第一灯丝的电流满足如下对应关系：

11、；

12、其中，i1表示所述第一灯丝的电流，a表示所述电子枪的阴极有效发射面积，t表示热电子绝对温度，k表示波尔兹曼常数，w表示电子逸出功。

13、可选的，所述阴极组件还包括第三控制电源；

14、所述第三控制电源与所述第一灯丝电连接，用于控制所述第一灯丝的电流i1满足0ma＜i1≤200ma。

15、可选的，所述阴极组件还包括单端绝缘管，所述单端绝缘管用于固定所述电子枪；

16、所述单端绝缘管的长度l1满足120mm≤l1≤180mm，宽度w1满足60mm≤w1≤80mm。

17、可选的，所述阴极组件还包括二次电子收集极，所述二次电子收集极包括第一开口、第二开口以及连接在所述第一开口和所述第二开口之间的二次电极收集壁；

18、所述二次电子收集极设置于所述电子枪和所述阳极靶盘之间，所述第一开口靠近所述电子枪，所述第二开口靠近所述阳极靶盘；

19、所述第一开口的面积小于所述第二开口的面积，所述二次电极收集壁包括光滑曲面。

20、可选的，所述二次电极收集壁的二次电子发射系数δ满足δ＜1。

21、可选的，所述x射线管还包括轴承组件；

22、所述阳极组件还包括阳极轴柄，所述阳极轴柄连接在所述阳极靶盘和所述轴承组件之间；

23、所述轴承组件用于驱动所述阳极靶盘旋转，所述阳极靶盘的转速n1满足6000r/min≤n1≤12000r/min。

24、可选的，所述x射线管还包括管壳和x射线窗口；

25、所述管壳分别与所述阴极组件、所述轴承组件和所述x射线窗口封接；

26、所述x射线窗口的厚度d1满足200≤d1≤1000μm。

27、可选的，所述电子枪还包括第二灯丝和第二聚焦极；

28、所述第二灯丝用产生第二电子束，所述第二聚焦极用于对所述第二电子束进行聚焦，以在所述阳极靶盘上形成第二焦点或者第三焦点；

29、所述第二焦点的尺寸s2满足0.1mm×0.1mm＜s2≤0.9mm×0.7mm；

30、所述第三焦点的尺寸s3满足0.9mm×0.7mm＜s3≤1.6mm×1.4mm。

31、本发明实施例的技术方案，通过采用上述包括第一栅极、第二栅极、第三栅极和第四栅极的第一聚焦极，可使第一电子束能够在第一方向和第二方向上均得到聚焦，有利于降低第一电子束在阳极靶盘上所形成的第一焦点的尺寸，使其尺寸s1满足s1≤0.1mm×0.1mm，通过设置电子枪阴极接负电源，阳极靶盘接地，可减少第一电子束轰击阳极靶盘所产生的散射电子的数量，降低散射电子对第一焦点的尺寸的影响，确保形成的第一焦点的尺寸s1能够一直满足s1≤0.1mm×0.1mm，本发明实施例只需对现有的x射线管的聚焦极结构进行改进，以及设置阳极靶盘接地，就可形成稳定的微焦点，无需对x射线管的外观尺寸进行太大的改进，制作成本低，方便推广。

32、应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

技术特征：

1.一种x射线管，其特征在于，所述x射线管包括阳极组件和阴极组件；

2.根据权利要求1所述的x射线管，其特征在于，所述阴极组件还包括第一控制电源和第二控制电源；

3.根据权利要求1所述的x射线管，其特征在于，所述电子枪中所述第一灯丝的电流满足如下对应关系：

4.根据权利要求3所述的x射线管，其特征在于，所述阴极组件还包括第三控制电源；

5.根据权利要求1所述的x射线管，其特征在于，所述阴极组件还包括单端绝缘管，所述单端绝缘管用于固定所述电子枪；

6.根据权利要求1所述的x射线管，其特征在于，所述阴极组件还包括二次电子收集极，所述二次电子收集极包括第一开口、第二开口以及连接在所述第一开口和所述第二开口之间的二次电极收集壁；

7.根据权利要求6所述的x射线管，其特征在于，所述二次电极收集壁的二次电子发射系数δ满足δ＜1。

8.根据权利要求1所述的x射线管，其特征在于，所述x射线管还包括轴承组件；

9.根据权利要求8所述的x射线管，其特征在于，所述x射线管还包括管壳和x射线窗口；

10.根据权利要求1所述的x射线管，其特征在于，所述电子枪还包括第二灯丝和第二聚焦极；

技术总结本发明公开了一种X射线管。该X射线管包括阳极组件和阴极组件；阳极组件中的阳极靶盘接地，电子枪的阴极与负电压源电连接；电子枪包括第一灯丝和第一聚焦极；第一聚焦极包括第一栅极、第二栅极、第三栅极和第四栅极；第一栅极和第二栅极沿第一方向延伸，且沿第二方向分别位于第一灯丝的两侧；第三栅极和第四栅极沿第二方向延伸，且沿第一方向分别位于第一灯丝的两侧；第一方向和第二方向相交；第一灯丝用于产生第一电子束，第一聚焦极用于在第一方向和第二方向上聚焦第一电子束，以在阳极组件的阳极靶盘上形成第一焦点，第一焦点的尺寸S1满足S1≤0.1mm×0.1mm。通过采用上述第一聚焦极和阳极靶盘接地技术，可使形成的第一焦点的尺寸S1满足S1≤0.1mm×0.1mm。技术研发人员：高斌,胡源,邹昀受保护的技术使用者：苏州益腾电子科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25