RU2366362C1 - X-ray diagnostic pulse tube - Google Patents
X-ray diagnostic pulse tube Download PDFInfo
- Publication number
- RU2366362C1 RU2366362C1 RU2008105794/14A RU2008105794A RU2366362C1 RU 2366362 C1 RU2366362 C1 RU 2366362C1 RU 2008105794/14 A RU2008105794/14 A RU 2008105794/14A RU 2008105794 A RU2008105794 A RU 2008105794A RU 2366362 C1 RU2366362 C1 RU 2366362C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cathode
- anode
- ray
- tungsten
- rod
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к разделу медицинской техники, точнее к рентгеновской аппаратуре, и предназначено для использования в составе рентгенодиагностических аппаратов медицинского назначения.The invention relates to the field of medical equipment, more specifically to x-ray equipment, and is intended for use as part of x-ray diagnostic medical devices.
Известна рентгеновская диагностическая трубка импульсного типа (Авторское свидетельство СССР №1014067 от 30.07.81 г.), содержащая вакуумированную колбу, внутри которой расположены накальный катод с фокусирующим устройством и вращающийся анод. Известная трубка предназначена для стереоскопии и не может быть использована для формирования сверхкоротких прямоугольных импульсов длительностью 1,5·10-6-2·10-9 c.Known X-ray diagnostic tube of a pulse type (USSR Author's Certificate No. 1014067 of 07.30.81), containing a vacuum flask, inside of which there is a filament cathode with a focusing device and a rotating anode. The known tube is intended for stereoscopy and cannot be used to form ultrashort rectangular pulses with a duration of 1.5 · 10 -6 -2 · 10 -9 s.
Наиболее близкой по конструкции к заявляемому объекту является рентгеновская диагностическая трубка импульсного типа с автоэлектронной эмиссией (Патент US 6324257 В1 от 27.11.2001 г.), содержащая вакуумированную стеклянную колбу цилиндрической формы с полусферическим выходным окном, внутри которой закреплены анод, выполненный в виде стержня, катод, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения, и расположенный коаксиально аноду световод, оптический выход которого направлен на катод, а оптический вход соединен с лазером.The closest in design to the claimed object is an X-ray diagnostic tube of a pulsed type with field emission (Patent US 6324257 B1 of 11/27/2001), containing a vacuum cylindrical shaped glass flask with a hemispherical exit window, inside of which an anode made in the form of a rod is fixed, a cathode connected to a pulsed high voltage source, and a fiber located coaxially to the anode, the optical output of which is directed to the cathode, and the optical input is connected to the laser.
Данная рентгеновская трубка была выбрана в качестве прототипа.This x-ray tube was selected as a prototype.
Основным недостатком рентгеновской трубки-прототипа является то, что ее конструкция, в частности техническое выполнение анода и катода, не обеспечивает стабильности рентгеновского излучения по интенсивности и спектральному составу, что затрудняет выбор оптимальных режимов съемки и приводит к потере диагностической информации.The main disadvantage of the x-ray tube prototype is that its design, in particular the technical implementation of the anode and cathode, does not ensure the stability of x-ray radiation in intensity and spectral composition, which makes it difficult to select the optimal shooting modes and leads to the loss of diagnostic information.
Целью настоящего изобретения является повышение стабильности рентгеновского излучения по интенсивности и спектральному составу.The aim of the present invention is to increase the stability of x-ray radiation in intensity and spectral composition.
Для достижения этой цели проводится изменение конструкции анода и катода рентгеновской трубки, а также фотонная стимуляция катода коротковолновым лазерным излучением и фокусировка лазерного пучка в зоне катода.To achieve this goal, a change in the design of the anode and cathode of the X-ray tube is carried out, as well as photon stimulation of the cathode by short-wave laser radiation and focusing of the laser beam in the cathode zone.
При освещении поверхности металла часть падающего электромагнитного излучения от поверхности металла отражается, а часть поглощается поверхностным слоем. Согласно формуле Эйнштейна (1 ), поглотив фотон, электрон получает от него энергию hω и, совершая работу выхода АB, покидает металл.When illuminating a metal surface, part of the incident electromagnetic radiation from the metal surface is reflected, and part is absorbed by the surface layer. According to Einstein’s formula (1), having absorbed a photon, an electron receives energy ω from it and, performing the work of output A B , leaves the metal.
В формуле (1) - это максимальная кинетическая энергия, которую может иметь электрон при фотоэффекте.In the formula (1) - This is the maximum kinetic energy that an electron can have in a photoelectric effect.
Согласно формуле (1) наиболее интенсивный выход электронов из металла достигается при более высокой частоте ω источника излучения, например синей области спектра.According to formula (1), the most intense exit of electrons from a metal is achieved at a higher frequency ω of the radiation source, for example, the blue region of the spectrum.
Повышение выхода электронов увеличивает плотность катодного тока, что приводит к повышению равномерности плотности интенсивности рентгеновского пучка.An increase in the electron yield increases the cathode current density, which leads to an increase in the uniformity of the intensity density of the x-ray beam.
Данный физический эффект достигается тем, что в импульсной рентгеновской трубке, содержащей вакуумированную стеклянную колбу цилиндрической формы с полусферическим выходным окном, внутри которой закреплены анод, выполненный в виде стержня, катод, подключенные к импульсному источнику высокого напряжения, и расположенный коаксиально аноду световод, оптический выход которого направлен на катод, а оптический вход соединен с лазером, стержень анода выполнен из вольфрама и имеет остроконечный выступ, вокруг которого расположен катод, выполненный в виде держателя цилиндрической формы с закрепленными на нем игольчатыми выступами из вольфрама, при этом над оптическим выходом световода поверхность полусферы колбы покрыта светоотражающим слоем, причем лазер излучает в синей области спектра.This physical effect is achieved by the fact that in a pulsed x-ray tube containing a cylindrical evacuated glass flask with a hemispherical exit window, inside of which there is an anode made in the form of a rod, a cathode connected to a high voltage pulse source, and a fiber located coaxially to the anode, an optical output which is directed to the cathode, and the optical input is connected to the laser, the anode rod is made of tungsten and has a pointed protrusion, around which the cathode is located, cepts a cylindrical shape with a holder secured thereon protrusions needle of tungsten, wherein the optical output of the fiber surface is covered with hemispherical bulb reflective layer, wherein the laser emits in the blue region of the spectrum.
В дальнейшем изобретение поясняется чертежами и описанием их. На фиг.1 показана конструкция предложенной рентгеновской диагностической трубки импульсного типа, на фиг.2 - вид по А фиг.1, на фиг.3 - функциональная схема работы импульсной рентгеновской трубки.The invention is further illustrated by drawings and a description thereof. Figure 1 shows the design of the proposed x-ray diagnostic tube of a pulse type, figure 2 is a view according to A of figure 1, figure 3 is a functional diagram of the operation of a pulsed x-ray tube.
Рентгеновская диагностическая трубка импульсного типа имеет вакуумированную стеклянную колбу 1 с давлением остаточных газов 10-6-10-7 мм рт.ст. Внутри колбы 1 закреплены анод 2 и катод 3. Анод 2 выполнен из вольфрама в виде стержня с заостренным торцом 4. Над остроконечным выступом 4 анода 2 стеклянная трубка 1 имеет форму полусферы 5. Основание анода 2 соединено токопроводом 6, проходящим через стекло колбы 1, с контактным кольцом 7, предназначенным для подключения анода 2 к высоковольтному генератору импульсного типа. Токопровод 6 и контактное кольцо 7 изготовлены из металла, например меди. Катод 3 расположен вокруг остроконечного выступа 4 анода 2. Катод имеет металлический (например, медный) держатель 8 цилиндрической формы с четырьмя площадками 9, на которых закреплены игольчатые выступы 10, изготовленные из вольфрама. Держатель 8 закреплен посредством четырех металлических стержней 11 (например, медных), которые соединяют держатель 8 с контактным кольцом 12, изготовленным, например, из меди. Контактное кольцо 12 предназначено для подключения катода 3 к импульсному высоковольтному генератору. Внутрь колбы 1 введен световод 13, изготовленный из кварцевого стекла. Световод 13 и анод 2 расположены коаксиально. Оптический выход 14 световода 13 направлен на остроконечные выступы 10 катода 3. Оптический вход 15 световода 13 выходит из колбы 1 и соединен с лазером 16, генерирующим коротковолновое излучение, например в голубой части видимого спектра. Над оптическим выходом 14 световода 13 поверхность полусферы 5 колбы 1 покрыта светоотражающим слоем 17. Это сделано для усиления фотонной бомбардировки игольчатых выступов 10 катода 3 с целью увеличения интенсивности фотоэлектронной эмиссии электронов.The pulsed-type X-ray diagnostic tube has an evacuated
Импульсная рентгеновская трубка входит в комплект рентгеновского аппарата; она используется с целью получения изображений высокого разрешения, например при исследовании деструкции костной ткани, вызванной вибрационной болезнью.A pulsed x-ray tube is included with the x-ray machine; it is used to obtain high-resolution images, for example, in the study of bone destruction caused by vibrational disease.
Стеклянная колба 1 импульсной рентгеновской трубки находится в рентгенозащитном кожухе 18 рентгенодиагностического аппарата, закрепленного на штативе 19, как показано на фиг.3. Полусфера 5 колбы 1 находится перед выходным окном 20 кожуха 18. Выходное окно 20 изготовлено из рентгенопрозрачного материала, например оргстекла. Трубка соединена через контактные кольца 7 и 12 с импульсным источником высокого напряжения 21, включаемым с пульта управления 22. Синхронно с высоковольтным генератором включается лазер 16, облучающий через световод 13 катодные иглы 10. Объект съемки 23, например кисть руки пациента, находится на деке 24 предметного стола 25. Объект съемки 23 облучается рентгеновским пучком 26, вершина которого совмещена с остроконечным выступом 4 анодного стержня 2. Регистрация изображения производится на рентгеновскую кассету 27.The
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008105794/14A RU2366362C1 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | X-ray diagnostic pulse tube |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008105794/14A RU2366362C1 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | X-ray diagnostic pulse tube |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2366362C1 true RU2366362C1 (en) | 2009-09-10 |
Family
ID=41166391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008105794/14A RU2366362C1 (en) | 2008-02-19 | 2008-02-19 | X-ray diagnostic pulse tube |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2366362C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2440639C1 (en) * | 2010-06-10 | 2012-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Pulsed x-ray tube with explosive emission |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2160480C1 (en) * | 1999-08-02 | 2000-12-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Pulse-operated x-ray tube |
US6324257B1 (en) * | 1998-06-04 | 2001-11-27 | X-Technologies Inc. | Radiotherapeutical device and use thereof |
US6463124B1 (en) * | 1998-06-04 | 2002-10-08 | X-Technologies, Ltd. | Miniature energy transducer for emitting x-ray radiation including schottky cathode |
US6480573B1 (en) * | 2001-12-04 | 2002-11-12 | Photoelectron Corporation | Therapeutic radiation source with increased cathode efficiency |
-
2008
- 2008-02-19 RU RU2008105794/14A patent/RU2366362C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6324257B1 (en) * | 1998-06-04 | 2001-11-27 | X-Technologies Inc. | Radiotherapeutical device and use thereof |
US6463124B1 (en) * | 1998-06-04 | 2002-10-08 | X-Technologies, Ltd. | Miniature energy transducer for emitting x-ray radiation including schottky cathode |
RU2160480C1 (en) * | 1999-08-02 | 2000-12-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Pulse-operated x-ray tube |
US6480573B1 (en) * | 2001-12-04 | 2002-11-12 | Photoelectron Corporation | Therapeutic radiation source with increased cathode efficiency |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Рентгенотехника. Под ред. В.В.КЛЮЕВА, M.: Машиностроение, 1980, т.1, с.93. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2440639C1 (en) * | 2010-06-10 | 2012-01-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт газоразрядных приборов "Плазма" (ОАО "Плазма") | Pulsed x-ray tube with explosive emission |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10299743B2 (en) | Monochromatic X-ray methods and apparatus | |
US4143275A (en) | Applying radiation | |
JP7296368B2 (en) | Monochromatic X-ray imaging system and method | |
US8351575B2 (en) | Multiple energy X-ray source | |
Behling et al. | Diagnostic X-ray sources—present and future | |
GB2109626A (en) | Cold cathode diode x-ray source | |
CN109804449B (en) | X-ray source | |
CN101689408A (en) | Laser activated micro accelerator platform | |
RU2366362C1 (en) | X-ray diagnostic pulse tube | |
US7643606B2 (en) | X-ray computed tomography apparatus with light beam-controlled x-ray source | |
JP3090910B2 (en) | Ultra-small X-ray generator | |
JP2004319263A (en) | Light source device and image display device | |
KR20120083099A (en) | Collimator and control method thereof | |
RU2387377C1 (en) | Pulse x-ray tube for microstereoshooting in medicine | |
RU155127U1 (en) | X-RAY THERAPEUTIC TUBE | |
RU177190U1 (en) | X-RAY THERAPEUTIC DEVICE | |
CN210009041U (en) | Local secondary fluorescent radiation X-ray bulb tube | |
RU2649211C2 (en) | Automated laser complex for diagnosis and treatment of diseases by photodynamic therapy in oncology | |
RU156568U1 (en) | X-RAY THERAPEUTIC DEVICE | |
Symes et al. | High-resolution Tomographic Imaging Using Coherent Hard x-rays From Compact Laser Driven Accelerators | |
RU147765U1 (en) | X-RAY THERAPEUTIC DEVICE | |
RU145497U1 (en) | X-RAY PULSE TUBE WITH AUTOELECTRONIC EMISSION | |
RU2835588C1 (en) | High-intensity pulsed optical radiation apparatus for treating wound infections and dermatological diseases | |
Mahmoud-Pashazadeh et al. | Miniature CNT-based X-ray tube: assessment for use in intraoperative radiation therapy: Miniature CNT-based X-ray tube | |
JP2000088777A (en) | X-ray imaging apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100220 |