Рентгеновский излучатель Советский патент 1981 года по МПК H01J35/16 

(54) РЕНТГЕНОВСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентгеновским излучателям, содержащим рентгеновскую трубку с вращающимся анодом Известны рентгеновские излучатели, содержащие рентгеновскую трубку, с вращающимся анодом, в которых фокус имеет линейную, форму ГП Однако в этих аппаратах наблюдаются нерезкости получаемого изображения, связанные с конечными размерами фокуса. Наилучшее изображение можно получить с помощью микрофокусных рентгеновских источников 2. Недостатком этих аппаратов является их относительно невысокая допустимая мощность. Наиболее близким к изобретению тех ническим решением является рентгеновский аппарат, содержащий излучатель, включающий рентгеновскую трубку в защитном кожухе, которая содержит вращающийся анод, накальный катод и оболочку, привод вращения анода, источник питания накального катода и связанное с кожухом диафрагмирующее устройство, и экрано-съемочное устройство с рентгеновским растром З. Однако в известном устройстве растр представляет собой набор наклон- ных пластин из материала, непроницаемого для излучения, ориентированных на одну линию, проходящую черезфокус. Учитывал относительно малые размеры фокуса по одному из измерений (вдоль фокусной дорожки) получают достаточно резкое изображение. При этом растр не является элементом собственно рентгеновского излучателя. Вместе с тем, расположение растра за исследуемым объектом, некоторая неравномерность распределения излучения в облучающем поле все равно приводят к нерезкости изображения, причем настройка растра правильным образом сама по себе является достаточно трудоемкой задачей, требующей необходимых навыков и проведения специальны наладочных операций. Цель изобретения - повышение рез кости получаемого с помощью излуча теля рентгеновского изобра жения. Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском излучателе содержащем рентгеновскую трубку с вр щающимся анодом и накапьньш катодом защитный кожух, в котором размещена рентгеновская трубка, связанное с кожухом диафрагмирующее устройство, привод вращения анода трубки и источник питания накального катода, фокусная дорожка анода вьшолнена в виде тороидального конуса, в трубку введены подключенный к общему источнику питания второй накальный катод и средства управления размерами элек тронного пучка вдоль фокусной дорожки анода, причем оба катода установлены по разные стороны от конусообразной фокусной дорожки, в излучател введен рентгеновский растр, вьтолненный в виде сетки наклонных пластин, ориентированных на одну точку или линию, лежащую в средней плоскости анода, и установленный в рентгеновской трубке и/или в защитном кожухе, При зтом средства управления размерами электронного пучка связаны с диафрагмирующим устройством и источником питания иакальных катодов. На фиг. 1 показана общая схема рентгеновского излучателя; на фиг. схема фокусировки рентгеновского пучка в средней плоскости анодного диска; на фиг. 3 - схема управления размерами электронного пучка, падающего на анод. Рентгеновский излучатель содержит рентгеновскую трубку 1 с вращающимся анодом 2. Мишень 3 анода 2 выполнена в виде конического тора, охваты вающего тело анода с обеих сторон. Трубка i содержит два накальных катода 4, расположенных по разные стороны от анода 2, и две системы управления 5 размерами электронного пучка в виде магнитных катушек. Труб ка 1 расположена в защитном кожухе (не показан),. с которым связано диафрагмирующее устройство 6. .В оболоч трубки ИЛИ в кожухе установлен рентгеновский растр 7 представляющий собой двумерную сетку наклонных пла тин из непрозрачного для излучения материала, ориеитированных на одну 054 точку 8, находящуюся в средней плоскости анода 2. Накалом катодов 4 управляет блок 9. Системы .управления 5 размерами электронных пучков работают от блока 10, подающего требуемый ток в магнитные катушки систем 5. Раскрытием диафрагмы 6 управляет блок 11, функционально связанный с блоком 10 управления системами 5. Также выбор необходимых параметров съемки может производиться с общего пульта управления 12, связанного с блоками,9-11 и средствами подачи высокого напряжения для создания ускоряющего поля между анодом и катодами трубки (не показаны) Рентгеновский излучатель работает следующим образом. Прл Подаче на трубку 1 высокого напряжения электроны, эмиттируемьге накальнымн катодами 4, падают на мишень 3 анода 2 по всей ее высоте, в результате чего генерируется расходящийся рентгеновский пучок, угол раствора которого на выходе из генератора регулируется диафрагмой 6, управляемой блоком 11. Расположенный в оболочке трубки I или/и в кожухе растр 7 пропускает только те пучки, которые условно выходят из мндаюго фокуса 8, находящегося в средней плоскости анода 2. При этом для получения точечного фокуса 8 необходимо, чтобы размеры электронных пучков вдоль фокусной дорожки мишени 3 были не меньше определенной величины, как это показано на фиг. 2. Эта величина определяется положением мнимого фокуса 8 и УГЛОМ раскрытия диафрагмы 6 в . соответствующем направлении. При увег. личении раскрытия диафрагмы размеры пучка должны быть увеличены. Для управления размерами пучков служат системы магнитных катушек 5. В принципе может быть установлен максимально возможный размер пучка при любом раскрытии диафрагмы 6, но при этом возникает лишняя область, где имеет место генерирование рентгеновского излучения, .которое не используется .При уменьшении зоны облучения плотность электронного потока увеличива- , ется, В случае необходимости сохранет ния заданной плотности электронного пучка по поверхности мишени 3 с помощью блоков 12 и 9 изменяют ток накала, подаваемый в катоды 4. Таким образом, в излучателе осуществляется предварительная селекция

первичного рентгеновского пучка, кот.рый становится более направленным и как -бы выходящим из точечного мнимого фокуса 8. Это)-позволяет повы сить резкость получаемого изображени при диагностических исследованиях. Размеры растра 7 (или растров, поско ку второй растр может быть установле в защитном кожухе) выбраны таким образом, чтобы за ним не образовывалос сетчатой структуры в распределении плoтнoctи рентгеновского излучения в облучаемой плоскости. Это легко осуществить соответствующим выбором высоты пластин растра и расстояний между ними. Некоторая расфокусировка получаемого пучка существенной роли с точки зрения достигаемого результата не играет, поскольку несфокусирванные компоненты пучка существенно слабее сфокусированных. Данный излучатель может использоваться вместе с обычным растром, располагаемым за пациентом.

Растр может быть также выполнен в виде двумерной сетки пластин, которые наклонны только по одной координате, тогда как сетки другой координаты параллельны друг другу. При этом наклонные пластины ориентированы на линию, лежащую в средней плоскости анода. Параллельные пластины, перпендикулярные этой плоскости обеспечивают возможность получения плоского, пучка, что в целом дает возможность формирования плоского веерного пучка, требуемого при томографичес ких исследованиях с помощью ЭВМ-томографов 3-го поколения. При этом достоинством данного излучателя для использования в ЭВМ-томографах является также возможность получения пучка с равномерным распределением интенсивности по его сечению.

Формула изобретения

с целью повышения резкости получаемого с помощью излучателя изображения, фокусная дорожка анода выполнена в виде тороидального конуса, в трубку введены подключенный к общему источнику питания второй накапьны . катод и средства управления размерами электронного пучка вдоль фокусной дорожки анода, причем оба катода установлены по разные стороны фокусной дорожки анода, в излучатель введен рентгеновский растр, вьтолненный в виде сетки наклонных пластин, ориентированных на одну точку или линию лежащую в средней плоскости анода и установленный в рентгеновской трубке или/и в защитном кожухе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Лмелев В.К. Рентгеновские аппараты. М., Энергия, 1973, с. 353354 (прототип)