DE4023490C2 - Röntgenröhreneinrichtung - Google Patents
RöntgenröhreneinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Röntgenröhreneinrichtung und insbesondere eine
Einrichtung zur Steuerung der Lage des Brennpunktes des Elektronenstrahles auf einer
Anode.
Aus US 48 27 494 ist bekannt, Änderungen in der Position des Brennpunktes dadurch
festzustellen, dass die Wärme aus dem Brennpunkt festgestellt wird, die auf eine
Fotodiode fokussiert wird. Der elektrische Ausgang der Fotodiode ändert sich mit den
Änderungen der Position des Brennpunktes. Damit wird die Position des Brennpunktes
selbsttätig gesteuert. Die Steuerung hängt jedoch grundsätzlich von der Wärmeabgabe
des Brennpunktes ab.
Des weiteren ist aus der US 46 89 809 bekannt, die Lage des Brennpunktes auf der
Anode zu steuern. Hierbei wird der Brennpunkt nacheinander an zwei
unterschiedliche Stellen gesteuert und lokalisiert. Eine derartige Röntgenröhre mit
Doppel-Brennpunktstelle ist insbesondere zweckmäßig für Computer-Tomographie-
Abstasteinrichtungen, da sie effektiv die Anzahl von Röntgenstrahlen verdoppelt, die
während des Abtastens verwendet werden, wodurch das Auflösungsvermögen erhöht
wird.
Aus der DE 30 01 141 A1 ist ferner die Anwendung unterschiedlicher Gitterpotentiale
bekannt, die an verschiedene Teile des Kathodenbechers angelegt werden, wobei die
Dimensionen des rechteckförmigen Brennpunktes in der Länge wie auch in der Breite
beeinflußt werden können. Hierbei wird nicht die Position des Brennpunktes
selbsttätig gesteuert, sondern die Größe des Brennpunktes, und zwar dadurch, dass ein
Kathodenbecher verwendet wird, der in drei Teile unterteilt ist. An diese drei Teile des
Kathodenbechers werden getrennte Steuerpotentiale angelegt, damit die Dimensionen
des Brennpunktes in der Längsrichtung wie auch in der Querrichtung gesteuert
werden.
Ferner ist bekannt, mit einer Anordnung nach der US 48 19 260 die Position des
Brennpunktes an der Anode unter Verwendung eines Magnetfeldes zu steuern, das
durch eine getrennte Spule erzeugt wird, welche auf den Elektronenstrom einwirkt.
Die Position des emittierten Röntgenstrahles wird durch einen Detektor überwacht.
Jede Änderung der Position des Röntgenstrahles, die durch Wanderung des
Brennpunktes verursacht wird, wird durch den Detektor festgestellt. Der Detektor
speist dann ein Signal in eine Steuereinheit ein, die das Magnetfeld einstellt, um den
Elektronenstrahl auf dem gewünschten Brennpunkt zu halten. Bei einer derartigen
Anordnung erfolgt die Steuerung des Röntgenstrahles auf magnetischem Wege.
Schließlich ist aus EP 0 030 453 A1 ein Aufheizen der gesamten Anodenfläche statt
einer Steuerung der Position des Brennpunktes bekannt. Der Brennpunkt wird dabei so
verschoben, dass er unterschiedliche Bahnen auf der Anode überträgt und damit die
Wärme einfacher ableitet. Röntgendetektoren sind bei einer derartigen Anordnung nicht
vorhanden.
Eines der Probleme bei Röntgenröhren, insbes. solchen, die in Computer-Tomographie-
Abtasteinrichtungen verwendet werden, besteht darin, dass äußere Kräfte auf den
Elektronenstrahl einwirken, der aus der Kathode der Röntgenröhre stammt, und der am
Brennpunkt auf der Anode des Röntgenstrahles endet. Der Strom von Elektronen selbst
erzeugt somit beispielsweise ein Magnetfeld. Das Magnetfeld des Elektronenstromes
wird durch das erdmagnetische Feld beeinflußt, wenn die Röntgenröhre auf dem Rotor
der CT-Tomographie-Abtasteinrichtung um den Patienten gedreht wird. Das
erdmagnetische Feld bewirkt eine merkliche Auslenkung der Position des
Brennpunktes auf der Anode während der Drehung der Röntgenröhre.
Alle ungesteuerten Änderungen in der Position des Brennpunktes auf der Anode sind
in der Computer-Tomographie sehr unerwünscht, weil die Position der
Strahlungsquelle Teil des Grundalgorithmus zur Verarbeitung der Daten ist, um die
Bilddarstellung zu erhalen. Vielfach sind CT-Systeme sehr ähnlich einem
Magnetresosonanz-Bilddarstellungsgerät (MRS). Magnetische Streufelder aus dem MRI-
Gerät können ebenfalls Änderungen in der Lage des Brennpunktes bewirken.
Zusätzlich zu der Wanderung des Brennpunktes aufgrund äußerer magnetischer Felder
tritt die Wanderung des Brennpunktes bei herkömmlichen Röntgenröhren aus anderen
Gründen auf, z. B. aufgrund von thermischen Ausdehnungen von Bestandteilen der
Röhre während des Betriebes und/oder aufgrund von Vibrationen der
Röhrenbestandteile, die durch die mechanische Drehung der Anode der Röntgenröhre
induziert werden. Während der Lebensdauer der Röntgenröhre, die über 100000
Abtastungen (Belichtungen) betragen kann, kann der Kathodenaufbau sich geringfügig
aus seiner ursprünglichen Position herausbewegen, oder die Elemente des
Kathodenaufbaues können sich geringfügig relativ zueinander bewegen. Die Lage des
Brennpunktes wird ferner nachteilig durch dünne Filme beeinflußt, die sich häufig auf
der Oberfläche der Röhre ausbilden, wodurch eine Abweichung der
Brennpunktposition auftritt.
Die vorerwähnte US 46 89 809 gibt keine Lösung für diese Probleme, die durch die
Bewegung des Brennpunktes verursacht werden, an. Stattdessen ergibt sie
Doppelbrennpunkte, von denen jeder wandern oder aus den unmittelbar
vorausgehend erwähnten Gründen abgelenkt werden kann.
Ein weiteres Problem der Magnetfeldsteuerung der Lage des Brennpunktes ist darin zu
sehen, dass eine verhältnismäßig große Spule außerhalb der Röhre vorgesehen werden
muß. Dies erhöht die Größenabmessungen und die Kosten eines bereits ohnehin
teuren und verhältnismäßig großen Bestandteils innerhalb der CT-Abtasteinrichtung.
Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine leistungsfähige Einrichtung zur Steuerung der
Lage des Brennpunktes zu schaffen, um den Brennpunkt auf einer festen Position in
Röntgenröhren zu halten, insbesondere auch in solchen Röntgenröhren, die bei der
Computer-Tomographie verwendet werden.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Röntgenröhreneinrichtung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2 gelöst. Weitere Ausgestaltungen
der Erfindung sind Gegenstand des Unteranspruchs.
Die Lage des Brennpunktes wird unter Verwendung einer elektro-optischen
Vorrichtung bestimmt, die aus einem Detektorpaar besteht. Der erste Detektor ist dabei
am Rand des Röntgenstrahles angeordnet, oder befindet sich innerhalb des
Röntgenstrahles und wird durch eine Abschirmung teilweise gegen die
Röntgenstrahlen abgeschirmt, der zweite befindet sich stets vollständig innerhalb des
Strahles, so dass nur der erste Detektor eine Veränderung registriert, wenn sich die
vom Röntgenstrahl beleuchtete Fläche ändert. Demnach kann das Verhältnis der
Ausgangssignale der beiden Detektoren als Fehlersignal gewertet werden, das nach
entsprechender Verstärkung den Ablenkelektroden zugeführt wird, um den Brennpunkt
in seine ursprüngliche Lage zurückzuführen.
Die Einrichtung nach der Erfindung ist insbesondere geeignet für Röntgenröhren, deren
Fokussierung elektrostatisch anstatt elektromagnetisch vorgenommen wird.
Die Detektorvorrichtung ist vorzugsweise eine elektro-optische Vorrichtung, die ihre
Stromleitfähigkeit als Funktion der Fläche des Detektors ändert, der durch den
Röntgenstahl beleuchtet wird. Die geänderten Charakteristiken werden dann
verwendet, um Steuersignale zu erzeugen, die zur Steuerung der
Hochspannungseinrichtung der Röntgenquelle dienen, damit die Spannung am Gitter
oder an der Kathode so verändert wird, dass der Brennpunkt in seine ursprüngliche
gewünschte Lage zurückgeführt wird.
Vorzugsweise ist ein Detektor des Detektorpaares ein Bezugsdetektor, der durch den
Röntgenstrahl voll beleuchtet wird, während der zweite Detektor ein Röntgen-
Positionsdetektor ist, der entweder am Rand des Strahles angeordnet oder so
abgeschirmt ist, dass eine Bewegung der Brennpunktstelle den Bereich des Detektors,
der durch den Röntgenstrahl beleuchtet wird, ändert. Ein das Beleuchtungsverhältnis
vergleichender Stromkreis bestimmt, ob der Brennpunkt sich bewegt hat. Hat sich der
Brennpunkt verschoben, wird ein Fehlersignal durch die Verhältnisvergleichsschaltung
erzeugt. Das Fehlersignal wird in die Hochspannungssteuereinrichtung rückgekoppelt,
damit der Brennpunkt sich in seine ursprüngliche Lage zurückbewegt.
Beispielsweise ist die Anode als Drehanode ausgebildet.
Des weiteren wird ein unabhängiges Lagesteuersignal in die Hochspannungssteuer
einheit eingeführt, die den Brennpunkt so steuert, dass ein Doppelbrennpunkt entsteht.
Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand eines
Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Röntgenstrahlröhren
einrichtung mit einer Einrichtung zur Steuerung der Lage des Brennpunktes,
Fig. 2 eine Aufsicht auf die Anode der Röntgenstrahlröhre, die die Art der
Brennpunktbewegung zeigt, die mit der Erfindung korrigiert wird,
Fig. 3 eine Darstellung der Kathode nach einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, und
Fig. 4 ein Blockschaltbild mit Einzelheiten der Steuerung des Brennpunktes nach der
Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Röntgenstrahlröhreneinrichtung 11, mit der die Lage des
Brennpunktes auf der Anode gesteuert werden kann. Insbesondere ist die
Röntgenstrahlröhreneinrichtung so ausgelegt, dass sie eine Röntgenstrahlröhre 12 und
eine Brennpunktlagesteuereinrichtung 13 aufweist. Die Röntgenstrahlröhre 12 ist in
einer bevorzugten Ausführungsform eine Röntgenstrahlröhre mit Drehanode. Die
Anodenanordnung 14 weist einen Anodenteller 16 auf, der mit einer Welle 17
verbunden ist, welche ihrerseits mit einem nicht dargestellten Motor gekoppelt ist.
Kugellager sind mit 18 und 19 dargestellt; sie vereinfachen die Drehung der Anode 14.
Die Anode ist gegen eine Kathodenvorrichtung im Abstand versetzt und ihr
gegenüberliegend angeordnet. Die Kathode der Anordnung weist ein Gitter oder einen
Kathodenkopf 22 sowie einen Heizfaden 23 zusätzlich zu Stromleitern, z. B. den
Leitern, die in Pfeilen 24 enden und die die Verbindung des Heizfadens 23 mit einer
entsprechenden Leistungsquelle anzeigen, auf. Sowohl die Kathode als auch die Anode
sind innerhalb eines Gehäuses 25 angeordnet.
Die beiden Leiter 26, 27 verbinden die Kathode 22 mit einer Spannungsquelle.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 3 wird eine Schlitzbecherkathode
25a, 25b verwendet, und jede der Leitungen 26 und 27 verbindet einen anderen
Abschnitt der Schlitzbecherkathode mit Spannungsquellen außerhalb
Röntgenstrahlröhre.
Während eine Schlitzkathode dargestellt ist, können auch andere Arten von
Steuervorrichtungen zum elektrostatischen Steuern der Lage des Brennpunktes auf dem
Anodenteller 16 verwendet werden. Beispielsweise kann eine Ablenkplattenanordnung
verwendet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die die
Schlitzkathodenanordnung verwendet, ergibt sich aus der US 4 689 809.
Die Kathode ist relativ zur Anode (Fig. 4) so vorgespannt, dass ein Strom von
Elektronen 28 von der Kathode austritt und auf die Anodenscheibe 16 an einem
Brennpunkt 29 auftrifft. Durch das Auftreffen der Elektronen auf der Anode wird ein
Röntgenstrahl 31 aus der Anode in bekannter Weise emittiert. Der Röntgenstrahl 31 ist
so dargestellt, dass er durch einen Kollimator 32 begrenzt wird.
Die Strahlpositionssteuereinrichtung 13 dient zur Steuerung der Lage des Brennpunktes
29 auf dem Anodenteller 16. Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die
Strahlpositionssteuereinrichtung einen Strahlpositionsdetektor 36 auf, der am Rand des
Röntgenstrahles 31 so angeordnet ist, dass nur ein Teil des Strahlpositionsdetektors
durch den Röntgenstrahl beleuchtet wird. Andererseits kann der Detektor 36 auch
innerhalb des Strahles angeordnet sein, wie mit 36' bezeichnet, jedoch hinter einer
Abschirmung 35. Der Anteil des Detektors 36', der von dem Röntgenstrahl beleuchtet
wird, ändert sich direkt in Abhängigkeit von der Brennpunktlage.
Die Strahlpositionssteuereinrichtung weist einen Bezugsdetektor 37 auf, der so
positioniert ist, dass er von dem Röntgenstrahl 31 voll beleuchtet wird. Wenn der
Brennpunkt 29 sich bewegt, ändert sich die Fläche des Strahlpositionsdetektors 36
(oder 36'), die von dem Röngenstrahl teilweise beleuchtet wird, entweder nach positiv
oder nach negativ, die beleuchtete Fläche des Bezugsdetektors ändert sich jedoch
nicht.
Die Ausgänge des Strahlpositionsdetektors 36 und des Bezugsdetektors 37 werden auf
Verstärker 38 übertragen. Die Verstärker verstärken die Signale aus der
Detektorvorrichtung. Die verstärkten Signale aus der Detektorvorrichtung werden auf
eine Verhältnisdetektor- und Vergleichsschaltung 39 übertragen. Die Schaltung 39
bestimmt das ursprüngliche Verhältnis des Ausgangs des Strahlpositionsdetektors und
des Ausgangs des Bezugsdetektors, und das Augenblicksverhältnis des Ausgangs des
Strahlpositionsdetektors und des Ausgangs des Bezugsdetektors und vergleicht die
Ausgänge, um jede Positionsänderung des Röntgenstrahles zu bestimmen. Eine
Positionsänderung bewirkt, dass die Schaltung 39 ein Fehlersignal an ihrem Ausgang
erzeugt. Die Vergleichseinheit weist vorzugsweise einen (nicht dargestellten) Speicher
auf, der das ursprüngliche Verhältnis des Ausgangs des Strahlpositionsdetektors zu dem
des Bezugsdetektors speichert. Die Änderung dieses Anfangsverhältnisses ergibt das
Fehlersignal, das entweder positiv oder negativ ist.
Das Fehlersignal wird der Hochspannungs-Steuervorrichtung (HVCU) 41 zugeführt, um
eine Signaländerung am Ausgang der HVCU zu erzeugen, die den Ausgang der
Gittermodulatorschaltung 42 verändert. Der Ausgang der Gittermodulatorschaltung 42
wird so geändert, dass der Brennpunkt in seine Ausgangslage zurückgeführt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die HVCU ein Computer, der einen
Ausgang aus dem Gittermodulator steuert, welcher bewirkt, dass der Brennpunkt in
seine Ursprungslage zurückgeführt wird, wenn der Brennpunkt sich in Abhängigkeit
von Änderungen in dem umgebenden Magnetfeld, oder Änderungen in der Geometrie
der Röhre aufgrund von Temperaturänderungen oder anderen Umgebungsänderungen,
oder geometrischen Änderungen in den relativen Positionen der Elemente innerhalb
des Röntgenstrahlrohres, oder in Abhängigkeit von Oberflächenüberzügen auf diesen
Elementen, die die Position des Brennpunktes verändern, verschiebt.
Eine spezielle Ausführungsform ermöglicht die Eingabe von unabhängigen
Lagesteuersignalen in die HVCU, damit der Brennpunkt verschoben werden kann,
wenn es erwünscht ist, die Lage des Brennpunktes unabhängig zu steuern. Die
Brennpunktlage kann dadurch so gesteuert werden, dass eine
Doppelbrennpunktfunktion der Röhre mit der Schaltung nach Fig. 1 erzielt wird. Das
unabhängige Lagesteuersignal ist als Eingang in die HVCU bei 46 gezeigt. Die
Ausgangsspannung des Gittermodulators, d. h. Spannungen V1 und V2, werden von
den Leitern 26 und 27 geführt, die mit jeder der beiden Hälften der Kathode oder z. B.
mit der Kathode und einer Deflektorplatte gekoppelt sind.
Die Darstellung nach Fig. 2 ist eine übertriebene Darstellung, wie die Position des
Brennpunktes 29 sich seitlich (in Umfangsrichtung) verändern kann. Der Brennpunkt
ist so dargestellt, dass er eine rechteckförmige Gestalt hat, deren Längsdimension in
der radialen Richtung relativ zur Anode liegt, und deren kürzere Seite seitlich zu der
radialen Richtung, d. h. tangential verläuft. Die Steuerspannung, die an die
elektrostatische Vorrichtung angelegt wird, steuert die Umfangspositionierung des
Brennpunktes. Der Brennpunkt kann durch äußere Kräfte entweder in die Position 29a
oder in die Position 29b seitlich zur ursprünglichen Lage des Brennpunktes 29 bewegt
worden sein. Die Ausgänge des Gittermodulators auf den Leitungen 26 und 27 sind so
ausgebildet, dass sie den Brennpunkt in die ursprüngliche Position 29 in Fig. 2
zurückführen.
Fig. 3 zeigt den Kathodenkopf 22 als Schlitzbecherkathode. Hierbei hat die Kathode
einen Abschnitt 25a, der zum Abschnitt 25b geschlitzt ist. Die Vorspannung V1 des
Leiters 26 ist mit dem Kathodenabschnitt 25a verbunden. Der Leiter 27 verbindet die
Vorspannung V2 für die Kathode mit dem Abschnitt 25b. Eine Steuerung der
Spannungen V1 und V2 auf den Leitern 26 und 27 ermöglicht die Steuerung der
seitlichen Lage des Brennpunktes 29.
Der Heizleiter 23 ist zwischen den beiden Abschnitten der Kathode 22 angeordnet.
Wenn der Heizleiter Strom führt, heizt er sich auf, und ein Strom von Elektronen 28
trifft auf den Anodenteller 16 am Brennpunkt. Das Auftreffen der Elektronen erzeugt
einen Röntgenstrahl. Die Vorspannungen an der Schlitzkathode steuern die Lage und
Größe des Brennpunktes durch Steuerung des Elektronenstrahles. Wenn somit beide
Kathodenteile 25a, 25b ausreichend negativ sind, wird der Elektronenstrom
unterbrochen und infolgedessen der Röntgenstrahl abgeschaltet. Wenn ein Teil der
Kathode negativer ist als der andere, z. B. Teil 25a negativer ist als der Teil 25b, bewegt
sich der Brennpunkt von dem negativeren Teil weg, d. h. zum Brennpunkt 29b in den
Fig. 2 und 4.
Fig. 4 zeigt eine Steuerschaltung, um den Brennpunkt an einer festen Stelle zu halten.
Die HVCU 41 hält normalerweise die Anode auf einer hohen positiven Spannung
gegenüber der Kathode, z. B. 150 kV bei einer bevorzugten Ausführungsform. Die
geschlitzten Abschnitte 25a, 25b des Kathodenbechers 22 werden normalerweise auf
der gleichen Spannung gehalten. Die Vorspannung ist durch die Vorspanneinheiten
51, 52 zum Vorspannen des Becherabschnittes 25a, 25b angezeigt. Wenn der
Brennpunkt sich verschiebt, wird eine Fehlerspannung erzeugt, die effektiv die
Vorspannung an den Becherabschnitten durch Anlegen von Spannungen V1 und V2
mit den relativen Spannungswerten V1 und V2 ändert, wodurch der Brennpunkt in
seine ursprüngliche Lage zurückkehrt. Wenn beispielsweise der Brennpunkt durch das
erdmagnetische Feld in die Lage 29b verschoben worden ist, bewirkt das Fehlersignal,
dass die Spannung V2 ausreichend negativ gegenüber V1 ist, damit der Brennpunkt in
seine ursprüngliche Lage zurückkehren kann.
Im Betrieb wird Energie in den Heizleiter 23 eingespeist, und es werden
Betriebsspannungen in die Kathodenabschnitte und die Anode angelegt. Ein Strom von
Elektronen 28 wird von der Kathode an eine Stelle auf der Anode emittiert, die von
den relativen Spannungen V1 und V2 gesteuert wird. Wenn anschließend die Lage des
Brennpunktes sich ändert, mißt die Detektorvorrichtung, die den
Strahlpositionsdetektor und den Bezugsdetektor aufweist, die Verschiebung des
Brennpunktes. Die Verhältnis- und Vergleichsschaltung 39 gibt ein Fehlersignal an die
HVCU 41, die ihrerseits bewirkt, dass der Gittermodulator die an den
Kathodenabschnitt angelegten Spannungen verändert, damit der Brennpunkt in seine
ursprüngliche Position zurückgeführt wird. Wenn somit der Brennpunkt sich in Fig. 4
nach oben verschiebt, wird die Spannung V1 negativer gemacht als die Spannung V2,
damit der Brennpunkt zwangsweise in seine ursprüngliche Position zurückkehrt.
Der Brennpunkt kann aber auch unabhängig von einem unabhängigen Steuersignal
verschoben werden. Wenn die Doppelbrennpunktvariante für die Röhre verwendet
wird, werden zwei Brennpunktlagevorrichtungen verwendet, um die Lage der
Doppelbrennpunkte zu steuern. Die für die Stabilisierung der Brennpunktposition
erforderlichen Spannungen können denen überlagert werden, die für eine unabhängige
Bewegung der Brennpunktposition erforderlich sind, so dass die Doppelbrennpunkte in
ihren ursprünglichen Positionen gehalten werden.
Claims (3)
1. Röntgenröhreneinrichtung (12) mit einem Gehäuse (25), einer Kathode (22)
innerhalb des Gehäuses (25), einem Heizleiter (23) in der Kathode (22), der
Elektronen emittiert, wobei ein geteilter Becher innerhalb der Kathode (22) mit
einem ersten Teil (25a) und einem zweiten Teil (25b) vorgesehen ist, und der erste
und der zweite Teil (25a, 25b) voneinander isoliert, nebeneinander und auf
entgegengesetzten Seiten des Heizleiters (23) angeordnet sind, einem
Anodenteller (16), der im Abstand von der Kathode (22) und dieser zugewandt
innerhalb des Gehäuses (25) angeordnet ist, einer Hochspannungs-
Steuervorrichtung (41) zum Vorspannen des Anodentellers (16) gegenüber der
Kathode (22), damit die emittierten Elektronen einen Elektronenfluss von der
Kathode (22) zu einem Brennpunkt (29) auf dem Anodenteller (16) ausbilden,
Röntgenstrahlen (31), die von dem Brennpunkt (29) ausgehen, einer
Detektoranordnung (13) zum Feststellen von Änderungen der Lage des
Brennpunktes (29) auf dem Anodenteller (16), welche Detektoranordnung (13)
aufweist
ein Paar von Detektoren (36, 37), wobei der erste Detektor (36) so am Rand der Röntgenstrahlen (31) angeordnet ist, dass sich die prozentuale Beleuchtung des ersten Detektors (36) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) ändert, wobei der zweite Detektor (37) vollständig innerhalb der Röntgenstrahlen (31) angeordnet ist, so dass sich die prozentuale Beleuchtung des zweiten Detektors (37) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) nicht ändert,
wobei eine Schaltung (39) zur Bestimmung des Beleuchtungsverhältnisses zwischen dem ersten und dem zweiten Detektor (36, 37) vorgesehen ist sowie eine Gittermodulationsvorrichtung (42), die von der Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) gesteuert wird, um Vorspannungen an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers anzulegen, und wobei der Schaltung (39) eine Vorrichtung zugeordnet ist, die auf Änderungen des Beleuchtungsverhältnisses anspricht und ein Fehlersignal an die Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) liefert, um die an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers angelegten Vorspannungen zur elektrostatischen Änderung der Lage des Brennpunktes (29) zu variieren.
ein Paar von Detektoren (36, 37), wobei der erste Detektor (36) so am Rand der Röntgenstrahlen (31) angeordnet ist, dass sich die prozentuale Beleuchtung des ersten Detektors (36) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) ändert, wobei der zweite Detektor (37) vollständig innerhalb der Röntgenstrahlen (31) angeordnet ist, so dass sich die prozentuale Beleuchtung des zweiten Detektors (37) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) nicht ändert,
wobei eine Schaltung (39) zur Bestimmung des Beleuchtungsverhältnisses zwischen dem ersten und dem zweiten Detektor (36, 37) vorgesehen ist sowie eine Gittermodulationsvorrichtung (42), die von der Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) gesteuert wird, um Vorspannungen an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers anzulegen, und wobei der Schaltung (39) eine Vorrichtung zugeordnet ist, die auf Änderungen des Beleuchtungsverhältnisses anspricht und ein Fehlersignal an die Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) liefert, um die an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers angelegten Vorspannungen zur elektrostatischen Änderung der Lage des Brennpunktes (29) zu variieren.
2. Röntgenröhreneinrichtung (12), mit einem Gehäuse (25), einer Kathode (22)
innerhalb des Gehäuses (25), einem Heizleiter (23) in der Kathode (22), der
Elektronen emittiert, wobei ein geteilter Becher innerhalb der Kathode (22) mit
einem ersten Teil (25a) und einem zweiten Teil (25b) vorgesehen ist, und der erste
und der zweite Teil (25a, 25b) voneinander isoliert, nebeneinander und auf
entgegengesetzten Seiten des Heizleiters (23) angeordnet sind, einem
Anodenteller (16), der im Abstand von der Kathode (22) und dieser zugewandt
innerhalb des Gehäuses (25) angeordnet ist, einer Hochspannungs-
Steuervorrichtung (41) zum Vorspannen des Anodentellers (16) gegenüber der
Kathode (22), damit die emittierten Elektronen einen Elektronenfluss von der
Kathode (22) zu einem Brennpunkt (29) auf dem Anodenteller (16) ausbilden,
Röntgenstrahlen (31), die von dem Brennpunkt (29) ausgehen, einer innerhalb der
Röntgenstrahlen (31) angeordneten Detektoranordnung (13) zum Feststellen von
Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) auf dem Anodenteller (16), welche
Detektoranordnung (13) aufweist
ein Paar von Detektoren (36, 37), wobei der erste Detektor (36) durch eine zwischen ihm und dem Brennpunkt (29) angeordnete Abschirmung (35) gegenüber den Röntgenstrahlen (31) teilweise abgeschirmt ist, so dass sich die prozentuale Beleuchtung des ersten Detektors (36) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) ändert, wobei der zweite Detektor (37) so innerhalb der Röntgenstrahlen (31) angeordnet ist, dass sich die prozentuale Beleuchtung des zweiten Detektors (37) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) nicht ändert,
wobei eine Schaltung (39) zur Bestimmung des Beleuchtungsverhältnisses zwischen dem ersten und dem zweiten Detektor (36, 37) vorgesehen ist sowie eine Gittermodulationsvorrichtung (42), die von der Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) gesteuert wird, um Vorspannungen an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers anzulegen, und wobei der Schaltung (39) eine Vorrichtung zugeordnet ist, die auf Änderungen des Beleuchtungsverhältnisses anspricht und ein Fehlersignal an die Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) liefert, um die an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers angelegten Vorspannungen zur elektrostatischen Änderung der Lage des Brennpunktes (29) zu variieren.
ein Paar von Detektoren (36, 37), wobei der erste Detektor (36) durch eine zwischen ihm und dem Brennpunkt (29) angeordnete Abschirmung (35) gegenüber den Röntgenstrahlen (31) teilweise abgeschirmt ist, so dass sich die prozentuale Beleuchtung des ersten Detektors (36) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) ändert, wobei der zweite Detektor (37) so innerhalb der Röntgenstrahlen (31) angeordnet ist, dass sich die prozentuale Beleuchtung des zweiten Detektors (37) durch die Röntgenstrahlen (31) bei Änderungen der Lage des Brennpunktes (29) nicht ändert,
wobei eine Schaltung (39) zur Bestimmung des Beleuchtungsverhältnisses zwischen dem ersten und dem zweiten Detektor (36, 37) vorgesehen ist sowie eine Gittermodulationsvorrichtung (42), die von der Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) gesteuert wird, um Vorspannungen an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers anzulegen, und wobei der Schaltung (39) eine Vorrichtung zugeordnet ist, die auf Änderungen des Beleuchtungsverhältnisses anspricht und ein Fehlersignal an die Hochspannungs- Steuervorrichtung (41) liefert, um die an den ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers angelegten Vorspannungen zur elektrostatischen Änderung der Lage des Brennpunktes (29) zu variieren.
3. Röntgenröhreneinrichtung (12) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine Vorrichtung zur Änderung der Spannungen umfasst, die an den
ersten Teil (25a) und den zweiten Teil (25b) des Kathodenbechers angelegt
werden, um abwechselnd erste und zweite Brennpunkte zu erzeugen.
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Publication Number | Publication Date |
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DE4023490A1 DE4023490A1 (de) | 1991-01-31 |
DE4023490C2 true DE4023490C2 (de) | 2001-07-19 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4023490A Expired - Fee Related DE4023490C2 (de) | 1989-07-26 | 1990-07-24 | Röntgenröhreneinrichtung |
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---|---|
US (1) | US5065420A (de) |
DE (1) | DE4023490C2 (de) |
IL (1) | IL91119A0 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005002191A1 (de) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Siemens Ag | Verfahren bzw. Anordnung zur Röntgenuntersuchung mit einer Röntenröhre in einem veränderlichen Fremdmagnetfeld, insbesondere zur exkorporalen magnetischen Navigation eines inkorporalen Katheters |
US7266179B2 (en) | 2004-05-21 | 2007-09-04 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray radiator with collimated focal spot position detector |
Families Citing this family (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5581591A (en) * | 1992-01-06 | 1996-12-03 | Picker International, Inc. | Focal spot motion control for rotating housing and anode/stationary cathode X-ray tubes |
US5566220A (en) * | 1992-12-04 | 1996-10-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomography apparatus |
US5469429A (en) * | 1993-05-21 | 1995-11-21 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray CT apparatus having focal spot position detection means for the X-ray tube and focal spot position adjusting means |
KR100198515B1 (ko) * | 1994-02-03 | 1999-06-15 | 토비 에취. 쿠스머 | 주사이미지의 질을 개선하기 위한 x선 단층촬영시스템과 방법 |
US5841829A (en) | 1997-05-13 | 1998-11-24 | Analogic Corporation | Optimal channel filter for CT system with wobbling focal spot |
DE19832972A1 (de) * | 1998-07-22 | 2000-01-27 | Siemens Ag | Röntgenstrahler |
US6094469A (en) * | 1998-10-21 | 2000-07-25 | Analogic Corporation | Computed tomography system with stable beam position |
US6480572B2 (en) | 2001-03-09 | 2002-11-12 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Dual filament, electrostatically controlled focal spot for x-ray tubes |
FR2829286B1 (fr) * | 2001-09-03 | 2008-04-04 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Dispositif et procede d'emission de rayons x |
US20030095632A1 (en) | 2001-11-20 | 2003-05-22 | Philips Medical Systems (Cleveland), Inc. | X-ray tube cathode cup structure for focal spot deflection |
WO2004061864A2 (en) * | 2003-01-06 | 2004-07-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | High speed modulation of switched-focus x-ray tube |
CN100550269C (zh) * | 2003-03-03 | 2009-10-14 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | X射线管阴极组件和界面反应连接工艺方法 |
US7286639B2 (en) * | 2003-12-12 | 2007-10-23 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Focal spot sensing device and method in an imaging system |
DE602006015846D1 (de) * | 2005-12-01 | 2010-09-09 | Philips Intellectual Property | Röntgenröhre und verfarhen zur bestimmung von brennpunkteigenschaften |
US7661445B2 (en) * | 2005-12-19 | 2010-02-16 | Varian Medical Systems, Inc. | Shielded cathode assembly |
DE102006046734A1 (de) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | Siemens Ag | Verfahren zur Einstellung einer von einem magnetischen Störfeld verschobenen Fokusposition und Röntgenrohre und medizinisches Röntgenaufnahmesystem |
WO2008144425A2 (en) * | 2007-05-16 | 2008-11-27 | Passport Systems, Inc. | A thin walled tube radiator for bremsstrahlung at high electron beam intensities |
WO2009130220A2 (de) * | 2008-04-21 | 2009-10-29 | Cryoelectra Gmbh | Teilchenstrahl-therapieanlage und verfahren zum führen eines strahls geladener teilchen in einer teilchenstrahl-therapieanlage |
US8396185B2 (en) * | 2010-05-12 | 2013-03-12 | General Electric Company | Method of fast current modulation in an X-ray tube and apparatus for implementing same |
US9615802B2 (en) | 2012-03-26 | 2017-04-11 | Koninklijke Philips N.V. | Direct control of X-ray focal spot movement |
US8831178B2 (en) | 2012-07-03 | 2014-09-09 | General Electric Company | Apparatus and method of manufacturing a thermally stable cathode in an X-ray tube |
DE102012015748A1 (de) * | 2012-08-09 | 2014-02-13 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Luftauslassvorrichtung für den Innenraum eines Fahrzeugs |
US8923484B2 (en) * | 2012-08-31 | 2014-12-30 | General Electric Company | Motion correction system and method for an x-ray tube |
EP3478180A4 (de) | 2017-06-10 | 2019-07-24 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Verfahren und system zur einstellung der fokuspunktposition |
CN110664420B (zh) * | 2019-10-11 | 2023-04-07 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 焦点校正方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质 |
US11141128B2 (en) | 2019-12-13 | 2021-10-12 | General Electric Company | Systems and methods for focal spot motion detection and correction |
CN113587862A (zh) * | 2021-06-22 | 2021-11-02 | 上海奕瑞光电子科技股份有限公司 | 一种x射线管焦点尺寸的测量装置及测量方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0030453A1 (de) * | 1979-12-05 | 1981-06-17 | Pfizer Inc. | Drehanodenröntgenröhre und Verfahren zur Erzeugung eines Röntgenstrahlenbündels |
DE3001141A1 (de) * | 1980-01-14 | 1981-07-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kathodenanordnung fuer eine roentgenroehre |
US4689809A (en) * | 1982-11-23 | 1987-08-25 | Elscint, Inc. | X-ray tube having an adjustable focal spot |
US4819260A (en) * | 1985-11-28 | 1989-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | X-radiator with non-migrating focal spot |
US4827494A (en) * | 1987-12-16 | 1989-05-02 | Gte Laboratories Incorporated | X-ray apparatus |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3401749A1 (de) * | 1984-01-19 | 1985-08-01 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Roentgendiagnostikeinrichtung mit einer roentgenroehre |
-
1989
- 1989-07-26 IL IL91119A patent/IL91119A0/xx unknown
-
1990
- 1990-07-10 US US07/550,617 patent/US5065420A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-24 DE DE4023490A patent/DE4023490C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0030453A1 (de) * | 1979-12-05 | 1981-06-17 | Pfizer Inc. | Drehanodenröntgenröhre und Verfahren zur Erzeugung eines Röntgenstrahlenbündels |
DE3001141A1 (de) * | 1980-01-14 | 1981-07-16 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Kathodenanordnung fuer eine roentgenroehre |
US4689809A (en) * | 1982-11-23 | 1987-08-25 | Elscint, Inc. | X-ray tube having an adjustable focal spot |
US4819260A (en) * | 1985-11-28 | 1989-04-04 | Siemens Aktiengesellschaft | X-radiator with non-migrating focal spot |
US4827494A (en) * | 1987-12-16 | 1989-05-02 | Gte Laboratories Incorporated | X-ray apparatus |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7266179B2 (en) | 2004-05-21 | 2007-09-04 | Siemens Aktiengesellschaft | X-ray radiator with collimated focal spot position detector |
DE102004025119B4 (de) * | 2004-05-21 | 2012-08-02 | Siemens Ag | Röntgenstrahler |
DE102005002191A1 (de) * | 2005-01-17 | 2006-07-27 | Siemens Ag | Verfahren bzw. Anordnung zur Röntgenuntersuchung mit einer Röntenröhre in einem veränderlichen Fremdmagnetfeld, insbesondere zur exkorporalen magnetischen Navigation eines inkorporalen Katheters |
US7309160B2 (en) | 2005-01-17 | 2007-12-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and arrangement for x-ray examination |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IL91119A0 (en) | 1990-03-19 |
US5065420A (en) | 1991-11-12 |
DE4023490A1 (de) | 1991-01-31 |
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