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    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft einen Röntgenstrahler mit einer in einem Gehäuse (1) aufgenommenen, um eine Achse (A) drehbaren Anode (3) und einer Einrichtung (6) zur Bestimmung der Lage eines Röntgenstrahlen emittierenden Brennflecks (9) auf der Anode (3). Zur Erhöhung der Messgenauigkeit ist vorgesehen, dass die Einrichtung (6) einen auf den Brennfleck (9) aufgerichteten Kollimator (7) aufweist.The invention relates to an X-ray emitter comprising an anode (3) which is rotatable about an axis (A) and a device (6) for determining the position of an X-ray emitting focal spot (9) on the anode (3). To increase the accuracy of measurement, it is provided that the device (6) has a collimator (7) erected on the focal spot (9).
    公开号:DE102004025119A1
    申请号:DE102004025119
    申请日:2004-05-21
    公开日:2005-12-15
    发明作者:Josef Dr. Deuringer；Ronald Dittrich；Jörg Dr. Freudenberger；Peter Dr. Schardt；Jens Dr. Uecker
    申请人:Siemens AG；
    IPC主号:H01J35-10
    专利说明:
    [0001] DerartigeRöntgenstrahlersind nach dem Stand der Technik allgemein bekannt. Dabei trifftein Röntgenstrahlz. B. auf einen radial außenliegenden Bereich eines rotierenden Anodentellers auf. Zur Herstellungbesonders exakter Röntgenbilderist es erforderlich, dass ein durch das Abbremsen der auf den Anodentellerauftreffenden Elektronen sich bildender Brennfleck exakt seine Lagebeibehält.Infolge unterschiedlicher Ursachen kann es dazu kommen, dass dieLage des Brennflecks sich ändert.Zur Korrektur der Lage des Brennflecks kann ein auf den Anodentellergerichteter Elektronenstrahl durch magnetische Einrichtungen justiertwerden. Dazu sind zur Bestimmung der Lage des Brennflecks außerhalbeines Gehäusesdes Röntgenstrahlersortsauflösende Röntgensensorenangebracht, mit denen die Intensität eines vom Röntgenstrahleremittierten Strahlenbündelsrandlich gemessen werden kann. Infolge dieser Messung wird indirektauf die Lage des Brennflecks geschlossen und es kann ggf. die Lagemittels der magnetischen Einrichtungen korrigiert werden.suchX-rayare well known in the art. It hitsan x-rayz. B. on a radially outsidelying region of a rotating anode plate. For the productionparticularly accurate X-ray imagesIt is necessary that one by slowing down on the anode platestriking electron forming focal spot exactly its locationmaintains.Due to different causes, it can happen that theLocation of the focal spot changes.To correct the position of the focal spot can be a on the anode platedirected electron beam adjusted by magnetic devicesbecome. These are to determine the location of the focal spot outsidea housingof the X-ray sourcespatially resolving X-ray sensorsattached with which the intensity of an X-rayemitted beamcan be measured peripherally. As a result of this measurement becomes indirectclosed on the location of the focal spot and it may be the locationbe corrected by means of the magnetic devices.
    [0002] Nachdem Stand der Technik sind weiterhin so genannte Drehkolbenstrahlerbekannt. Dabei ist eine ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildete AnodeBestandteil eines drehbar gelagerten Kolbens. Gegenüberliegendder Anode ist eine Kathode angebracht. Der Drehkolben rotiert umseine Achse in einem flüssigenKühlmittel.Ein von der Kathode ausgehender Elektronenstrahl wird mittels magnetischerEinrichtungen so abgelenkt, dass er auf einen vorbestimmten Brennfleckauf die Anode auftrifft. Der Drehkolbenstrahler ist von einem Gehäuse umgeben,das fürRöntgenstrahlungim Wesentlichen undurchlässigist. Es ist lediglich ein Fenster für den Austritt der Röntgenstrahlungvorgesehen. Die Messung der Lage des Brennflecks erfolgt auch beiDrehkolbenstrahlern indirekt, d.h. mittels außerhalb des Gehäuses angebrachterSensoren. Damit kann – ebensowie bei Röntgenstrahlernmit Drehanode – dieLage des Brennflecks nicht besonders genau bestimmt werden.Tothe prior art are still called rotary lobe radiatorsknown. Here is an equally rotationally symmetrical anodePart of a rotatably mounted piston. Oppositethe anode is a cathode attached. The rotary piston rotateshis axis in a liquidCoolant.An outgoing from the cathode electron beam is by means of magneticFacilities distracted so that he is on a predetermined focal spotimpinges on the anode. The rotary lobe radiator is surrounded by a housing,that forX-raysessentially impermeableis. It is merely a window for the exit of the X-radiationintended. The measurement of the position of the focal spot is also atRotary radiators indirectly, i. by means of outside the housing attachedSensors. This can - as wellas with X-ray tubeswith rotary anode - theLocation of the focal spot can not be determined very accurately.
    [0003] Aufgabeder Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zubeseitigen. Es soll insbesondere ein Röntgenstrahler angegeben werden,bei dem die Lage des Brennflecks möglichst genau bestimmbar ist.taskThe invention is to the disadvantages of the prior artremove. In particular, an X-ray source should be specified,in which the position of the focal spot is determined as accurately as possible.
    [0004] DieAufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen derErfindung ergeben sich aus denn Merkmalen der Ansprüche 2 bis16.TheThe object is solved by the features of claim 1. Advantageous embodiments ofInvention arise from the features of claims 2 to16th
    [0005] NachMaßgabeder Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung einen auf denBrennfleck ausgerichteten Kollimator aufweist. – In Abkehr vom Stand der Technikerfolgt die Bestimmung der Lage des Brennflecks nicht mehr außerhalbdes Gehäuses durcheine Messung der Intensitätim Randbereich des Strahlenbündels.Stattdessen wird die Lage des Brennflecks direkt unter Verwendungeines darauf gerichteten Kollimators bestimmt. Das ermöglicht einebesonders exakte Bestimmung der Lage des Brennflecks. Der Brennfleckkann mit einer Genauigkeit von 1 μmauf eine vorgegebene Sollposition eingestellt werden. Die Messungder Position des Brennflecks kann kontinuierlich oder zu vorgegebenenZeitpunkten erfolgen. Es ist nunmehr auch möglich, die Qualität des Brennflecks,beispielsweise dessen Homogenität,den Verlauf eines Intensitätsabfallsan dessen Rändernoder ein Profil der Intensitätsverteilung,zu ermitteln. Mit der vorgeschlagenen Erfindung können sichabzeichnende Schäden amRöntgenstrahlerinfolge falscher Positionierung des Brennflecks frühzeitigerkannt und ggf. vermieden werden.Toprovisothe invention is provided that the device on the oneHaving focal spot aligned collimator. - In departure from the state of the artthe determination of the position of the focal spot is no longer outsideof the housinga measurement of intensityin the edge region of the beam.Instead, the location of the focal spot is used directlyof a collimator directed thereto. That allows oneparticularly accurate determination of the position of the focal spot. The focal spotcan with an accuracy of 1 μmbe set to a predetermined target position. The measurementthe position of the focal spot may be continuous or too predeterminedTimes occur. It is now also possible to check the quality of the focal spot,for example, its homogeneity,the course of a drop in intensityat the edgesor a profile of the intensity distribution,to investigate. With the proposed invention may beSignificant damage toX-raydue to incorrect positioning of the focal spot earlybe recognized and possibly avoided.
    [0006] DasGehäuseist zweckmäßigerweiseaus einem fürRöntgenstrahlenim Wesentlichen undurchlässigenMaterial, vorzugsweise aus Blei oder Wolfram, hergestellt. Die Einrichtungist zweckmäßigerweiseam Gehäusebefestigt. Sie ist damit Bestandteil des Röntgenstrahlers. Bei einem Austauschdes Röntgenstrahlersentfälltdie nach dem Stand der Technik erforderliche Justierung der Einrichtungauf den ersetzten Röntgenstrahler.Wird lediglich die Röntgenröhre ausgetauscht,so bleibt die erfindungsgemäße Einrichtungam Gehäuse.Die Justierung der ersetzten Röntgenröhre kannin einfacher Weise mit der erfindungsgemäßen Einrichtung erfolgen. Dazu sindkeine weiteren Mess- oder Kalibriermittel notwendig, die gesondertzur Justierung an der Anlage vorzusehen oder vom Servicetechnikerzu diesem Zweck mitzuführensind.Thecasingis expedientlyfrom one forX-raysessentially impermeableMaterial, preferably made of lead or tungsten. The deviceis expedientlyon the housingattached. It is thus part of the X-ray source. In an exchangeof the X-ray sourcedeletedthe required prior art adjustment of the deviceon the replaced X-ray source.If only the x-ray tube is replaced,so remains the inventive deviceon the housing.The adjustment of the replaced X-ray tube canbe done in a simple manner with the device according to the invention. These areno further measuring or calibration means necessary, separatelyfor adjustment to the system or by the service technicianfor this purposeare.
    [0007] Nacheiner besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Einrichtungan einem ein Strahlenaustrittsfenster aufweisenden Deckel angebracht.Der Deckel ist zweckmäßigerweiselösbarmit dem Gehäuseverbunden. Das ermöglichtein leichtes Austauschen der Einrichtung im Falle eines Defekts.Toa particularly advantageous embodiment, the deviceattached to a cover having a beam exit window.The lid is appropriatesolvablewith the housingconnected. This allowseasy replacement of the device in the event of a defect.
    [0008] Nacheiner weiteren Ausgestaltung ist ein Eintrittsfenster des Kollimatorsinnerhalb des Gehäusesangeordnet. Damit ist es möglich,den Brennfleck in einem geringeren Abstand zu beobachten und die Genauigkeitder Justierung zu erhöhen.ToAnother embodiment is an entrance window of the collimatorinside the casearranged. This makes it possibleobserve the focal spot at a closer distance and accuracyto increase the adjustment.
    [0009] Weiterhinhat es sich als zweckmäßig erwiesen,dass der Kollimator in Form eines Rohrs ausgebildet ist, dessenAchse auf eine Sollposition des Brennflecks auf der Anode gerichtetist. Dabei kann ein Verhältnisdes Durchmessers D zu einer LängeL des Rohrs kleiner als 0,1, vorzugsweise kleiner als 0,05, sein.Zweckmäßigerweiseist der Durchmesser D im Bereich von 30 μm bis 2000 μm, vorzugsweise 100 μm bis 300 μm. Ein durchdie vorgenannten Parameter definierter Kollimator eignet sich zueiner besonders exakten Bestimmung der Lage des Brennflecks. Siekann damit mit einer Genauigkeit von etwa 1 μm ermittelt werden. Abgesehendavon ist es mit einem solchen Kollimator möglich, die Geometrie und dieIntensi tätsverteilungin der Flächedes Brennflecks besonders genau zu bestimmen.Furthermore, it has proved to be expedient that the collimator is designed in the form of a tube whose axis is directed to a desired position of the focal spot on the anode. In this case, a ratio of the diameter D to a length L of the tube may be less than 0.1, preferably less than 0.05. Conveniently, the diameter D in the range of 30 microns to 2000 microns, preferably 100 microns to 300 microns. A collimator defined by the aforementioned parameters is suitable for a particularly exact determination of the position of the focal spot. It can thus be determined with an accuracy of about 1 μm. Apart from that, it is possible with such a collimator, the geometry and the intensity distribution in the area of the focal spot to determine very accurately.
    [0010] DerKollimator ist vorteilhafterweise aus einem für Röntgenstrahlen im WesentlichenundurchlässigenMaterial, vorzugsweise aus Blei oder Wolfram, hergestellt. An einemdem Eintrittsfenster gegenüberliegendenEnde des Kollimators kann ein Mittel zum Messen der Röntgenintensität vorgesehensein. Das Mittel zum Messen kann einen Szintillator und eine imStrahlengang nachgeordnete Fotodiode umfassen. Es kann in einemfür Röntgenstrahlenim Wesentlichen undurchlässigenMessgehäuse aufgenommensein. Eine solche Einrichtung zur Bestimmung der Lage des Brennflecksist einfach aufgebaut. Sie kann in einer kompakten, Raum sparendenWeise hergestellt und in einer solchen Ausgestaltung innerhalb desGehäusesuntergebracht werden. Indem das Mittel zum Messen in einem für Röntgenstrahlenim Wesentlichen undurchlässigenMessgehäuseaufgenommen ist, wird ein Eindringen unerwünschter Störstrahlung vermieden.Of theThe collimator is advantageously one for X-rays substantiallyimpermeableMaterial, preferably made of lead or tungsten. At oneopposite the entrance windowAt the end of the collimator, a means for measuring the X-ray intensity may be providedbe. The measuring means may include a scintillator and an imagerBeam path downstream photodiode include. It can be in onefor X-raysessentially impermeableMeasuring housing addedbe. Such a device for determining the position of the focal spotis simple. It can be compact, space-savingMade in such an embodiment within thehousingbe housed. By having the means of measuring in one for X-raysessentially impermeablemeasuring housingis received, a penetration of unwanted interference is avoided.
    [0011] Nacheiner weiteren Ausgestaltung ist die Einrichtung Bestandteil einesMittels zum Ablenken eines den Brennfleck erzeugenden Elektronenstrahls.Zum Ablenken kann eine Regeleinrichtung zur Einstellung und/oderzum Halten der Sollposition auf der Anode aufweisen. In diesem Fallist die Einrichtung zur Bestimmung der Lage des Brennflecks alsoBestandteil der Regeleinrichtung.ToIn another embodiment, the device is part of aMeans for deflecting an electron beam producing the focal spot.For distraction, a control device for setting and / orfor holding the target position on the anode. In this caseis the device for determining the position of the focal spot soPart of the control device.
    [0012] Mittelsder Regeleinrichtung kann zweckmäßigerweisedie Lage des Brennflecks schrittweise oder kontinuierlich entlangeines vorgegebenen Wegs geändertwerden. Bei dem Weg kann es sich um einen mäanderförmigen oder spiralförmigen Weg handeln.Durch die Änderungder Lage des Brennflecks ist es möglich, den Brennflecks zu scannen, ohnedass die Einrichtung bewegt werden muss. Damit kann die Geometriedes Brennflecks und/oder eine Intensitätsverteilung in der Fläche ermitteltwerden.throughthe control device can expedientlythe position of the focal spot gradually or continuously alongchanged a predetermined pathbecome. The path may be a meandering or spiral path.By the changethe location of the focal spot, it is possible to scan the focal spot, withoutthat the device must be moved. This allows the geometryof the focal spot and / or an intensity distribution in the area determinedbecome.
    [0013] Dievorliegende Erfindung eignet sich insbesondere für Röntgenstrahler, bei denen dieAnode im Gehäusedrehbar um eine Achse aufgenommen ist, z. B. Drehanodenstrahlenoder Drehkolbenstrahler.TheThe present invention is particularly suitable for X-ray sources in which theAnode in the housingis received rotatably about an axis, z. B. rotary anode jetsor rotary lobe radiator.
    [0014] Nachfolgendwerden Ausführungsbeispiele derErfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:followingBe exemplary embodiments ofInvention explained in more detail with reference to the drawings. Show it:
    [0015] 1 eineschematische Schnittansicht eines Röntgenstrahlers, 1 a schematic sectional view of an X-ray source,
    [0016] 2 eineschematische Schnittansicht einer Messeinrichtung gemäß 1, 2 a schematic sectional view of a measuring device according to 1 .
    [0017] 3 eineschematische Darstellung eines Steuer-Regeleinrichtung zur Einstellung derLage eines Brennflecks, 3 a schematic representation of a control device for adjusting the position of a focal spot,
    [0018] 4 eineDraufsicht auf eine Innenseite eines Gehäusedeckels mit Messeinrichtung, 4 a plan view of an inside of a housing cover with measuring device,
    [0019] 5a, 5b denVerlauf zweier Wege zum Abtasten des Brennflecks, 5a . 5b the course of two ways to scan the focal spot,
    [0020] 6 dieIntensitätsverteilungeiner vom Brennfleck emittierten Röntgenstrahlung entlang einesdurch den Brennfleck verlaufenden radialen Wegs und 6 the intensity distribution of an X-ray emitted by the focal spot along a radial path extending through the focal spot, and
    [0021] 7 einedreidimensionale Darstellung der Intensitätsverteilung der vom Brennfleckabgestrahlten Röntgenstrahlung. 7 a three-dimensional representation of the intensity distribution of the radiated from the focal X-ray.
    [0022] In 1 istin einem Gehäuse 1 einum eine Achse A drehbar gelagerter Drehkolbenstrahler 2 aufgenommen.Das Gehäuse 1 istaus einem für Röntgenstrahlenim Wesentlichen undurchläs sigen Materialhergestellt oder zumindest mit einem solchen Material verkleidet.Geeignete Materialien sind Blei oder Wolfram. Der Drehkolbenstrahler 2 weisteine, hier tellerförmigausgebildete, rotationssymmetrische Anode 3 und eine gegenüberliegendangeordnete Kathode 4 sowie ein rotationssymmetrisch ausgebildetesRöntgenröhrengehäuse 5 auf.In 1 is in a housing 1 a rotatably mounted about an axis A rotary lobe radiator 2 added. The housing 1 is made of a material substantially impermeable to X-rays or at least clad with such a material. Suitable materials are lead or tungsten. The rotary lobe radiator 2 has a, here dish-shaped, rotationally symmetric anode 3 and an oppositely disposed cathode 4 and a rotationally symmetrical X-ray tube housing 5 on.
    [0023] Eineallgemein mit dem Bezugszeichen 6 bezeichnete Messeinrichtungist am Gehäuse 1 festangebracht. Sie weist ein Kollimatorrohr 7 auf, dessen KollimatorachseKA auf einen durch die Einwirkung eines Elektronenstrahls 8 aufder Anode 3 gebildeten Brennfleck 9 gebildet ist.An einem einem Eintrittsfenster 10 gegenüberliegendenEnde des Kollimatorrohrs 7 sind ein Szintillator 11 sowieeine im Strahlengang nachgeordnete Fotodiode 12 angebracht.Mit dem Bezugszeichen 13 ist eine Kabeldurchführung bezeichnet.A generally by the reference numeral 6 designated measuring device is on the housing 1 firmly attached. It has a collimator tube 7 on, the Kollimatorachse KA on one by the action of an electron beam 8th on the anode 3 formed focal spot 9 is formed. At an entrance window 10 opposite end of the collimator tube 7 are a scintillator 11 and a downstream in the beam path photodiode 12 appropriate. With the reference number 13 is called a cable gland.
    [0024] Wieaus 1 ersichtlich ist, ist die Messeinrichtung 6 nebeneinem im Gehäuse 1 vorgesehenen Austrittsfenster 14 soangebracht, dass eine vom Brennfleck 9 emittierte Röntgenstrahlung 15 nichtabgeschattet wird. Das Kollimatorrohr 7 sowie ein den Szintillator 11 sowiedie Fotodiode 12 umgebendes Messgehäuse 16 sind zweckmäßigerweiseebenfalls aus einem fürRöntgenstrahlenim Wesentlichen undurchlässigenMaterial, wie Blei oder Wolfram, hergestellt. Das Strahlergehäuse 5 istdagegen aus einem fürRöntgenstrahlen 15 durchlässigen Material, beispielsweiseGlas oder Aluminium, hergestellt. Bei dem in 1 gezeigtenAusführungsbeispielragt die Messeinrichtung 6 teilweise in das Gehäuse 1. Selbstverständlich istes auch möglich,dass die Messeinrichtung 6 vollständig im Gehäuse 1 angeordnet ist.Es kann aber auch sein, dass lediglich das Kollimatorrohr 7 indas Gehäuse 1 ragt.Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielenbefindet sich das Eintrittsfenster 10 des Kollimatorrohrs 7 innerhalbdes Gehäuses 1.How out 1 is apparent, is the measuring device 6 next to one in the case 1 provided exit window 14 so attached, that one from the focal spot 9 emitted x-radiation 15 is not shadowed. The collimator tube 7 as well as the scintillator 11 as well as the photodiode 12 surrounding measuring housing 16 are also suitably made of a material substantially impermeable to X-rays, such as lead or tungsten ago posed. The spotlight housing 5 is from X-rays 15 permeable material, for example glass or aluminum. At the in 1 the embodiment shown protrudes the measuring device 6 partly in the housing 1 , Of course, it is also possible that the measuring device 6 completely in the housing 1 is arranged. But it can also be that only the collimator tube 7 in the case 1 protrudes. In the embodiments shown here is the entrance window 10 of the collimator tube 7 inside the case 1 ,
    [0025] 2 zeigtnochmals die Messeinrichtung 6. Die geometrische Ausführung desKollimatorrohrs 7 sowie dessen Abstand AB vom Brennfleck 9 bestimmendie Genauigkeit, mit der die Form und die Lage des Brennflecks 9 bestimmbarsind. In diesem Zusammenhang hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dassein Verhältniseines ersten Durchmessers D zur Länge L des Kollimatorrohrs 7 vorzugsweiseim Bereich von 0,08 bis 0,12, besonders vorzugsweise im Bereichvon 0,1, liegt. Füreinen zweiten Durchmesser T eines detektierbaren Bereichs auf derAnode 3 sowie einen Öffnungswinkel α gilt dienachfolgende Beziehung: D/0,5L = tan α = 0,5 T/(Ab+ 0,5L) 2 shows again the measuring device 6 , The geometric design of the collimator tube 7 and its distance AB from the focal spot 9 determine the accuracy with which the shape and location of the focal spot 9 are determinable. In this context, it has proven to be expedient that a ratio of a first diameter D to the length L of the collimator tube 7 preferably in the range of 0.08 to 0.12, more preferably in the range of 0.1. For a second diameter T of a detectable area on the anode 3 and an opening angle α, the following relationship applies: D / 0.5L = tan α = 0.5T / (Ab + 0.5L)
    [0026] Darausist ersichtlich, dass mit abnehmender Größe des Verhältnisses D/L der detektierbarezweite Durchmesser T auf der Anode 3 kleiner und damit dieMessgenauigkeit der Einrichtung 6 größer wird. Es hat sich als besondersvorteilhaft erwiesen, den ersten Durchmesser D im Bereich von 100 μ bis 300 μ zu wählen.It can be seen that as the ratio D / L decreases, the detectable second diameter T on the anode decreases 3 smaller and thus the measurement accuracy of the device 6 gets bigger. It has proven to be particularly advantageous to choose the first diameter D in the range of 100 μ to 300 μ.
    [0027] 3 zeigteine schematische Darstellung einer Steuer-/Regeleinrichtung unterVerwendung der in den 1 und 2 erläutertenMesseinrichtung 6. Die Messeinrichtung 6 ist miteiner Steuer-/Regeleinrichtung 17 verbunden. Mittels derSteuer-/Regeleinrichtung 17 werden die von der Messeinrichtung 6 geliefertenMesswerte ausgewertet und nach einem vorgegebenen Algorithmus inSteuer-/Regelsignale umgewandelt, die wiederum an eine nachgeordneteAblenkeinrichtung 18 übermitteltwerden. Die Ablenkeinrichtung 18 steuert Magneteinrichtungen 19 an,mit denen der Elektronenstrahl 8 abgelenkt und damit dieLage des Brennflecks 9 auf der Anode 3 eingestelltwerden kann. 3 shows a schematic representation of a control device using the in the 1 and 2 explained measuring device 6 , The measuring device 6 is with a control / regulation device 17 connected. By means of the control / regulating device 17 become the ones of the measuring device 6 delivered measured values and converted according to a predetermined algorithm in control / regulating signals, which in turn to a downstream deflection 18 be transmitted. The deflection device 18 controls magnetic devices 19 on, with which the electron beam 8th distracted and thus the location of the focal spot 9 on the anode 3 can be adjusted.
    [0028] 4 zeigteine Draufsicht auf die einer Gehäuseinnenseite zugewandte Seiteeines Deckels 20. In unmittelbarer Nachbarschaft des Austrittsfensters 14 istdie Messeinrichtung 6 mit dem Messgehäuse 16 sowie dem davonsich erstreckenden Kollimatorrohr 7 angebracht. Der Deckel 20 istan seiner dem Rönt genstrahler 2 zugewandtenInnenseite mit einer Auskleidung 21 versehen, die aus einemfür Röntgenstrahlenim Wesentlichen undurchlässigen Material,z. B. Blei, hergestellt ist. 4 shows a plan view of a housing inner side facing side of a lid 20 , In the immediate vicinity of the exit window 14 is the measuring device 6 with the measuring housing 16 and the collimator tube extending therefrom 7 appropriate. The lid 20 is at his the Rönt genstrahler 2 facing inside with a lining 21 provided from a material substantially impermeable to X-rays, for. As lead is made.
    [0029] Die 5a und 5b zeigenzwei alternative Wege, auf denen Brennfleck 9 auf der Anode 3 mittelsder Ablenk- 18 und Magneteinrichtungen 19 bewegtwerden kann. Eine solche Bewegung des Brennflecks 9 ermöglicht es,mittels der Messeinrichtung 6 dessen Geometrie und/odereine davon abgestrahlten Intensitätsverteilung zu ermitteln.Auf diese Weise kann der Brennfleck 9 besonders exakt ineiner vorgegebenen Sollposition gehalten werden. Es ist selbstverständlich auchmöglich,den Brennfleck 9 mittels der Ablenk- 18 und Magneteinrichtungen 19 aufeinem anderen Weg, als in 5a und 5b gezeigtist, zu bewegen.The 5a and 5b show two alternative ways on which focal spot 9 on the anode 3 by means of the distraction 18 and magnetic devices 19 can be moved. Such a movement of the focal spot 9 makes it possible, by means of the measuring device 6 determine its geometry and / or a radiated intensity distribution. In this way, the focal spot 9 be held exactly in a predetermined target position. It is of course also possible to use the focal spot 9 by means of the distraction 18 and magnetic devices 19 in a different way than in 5a and 5b shown is to move.
    [0030] 6 zeigtdie mit der erfindungsgemäßen Einrichtung 6 gemessenenIntensitätsverteilungentlang eines radial durch den Brennweg verlaufenden Wegs. Scanntman die Flächedes Brennflecks 9, beispielsweise entlang der in den 5a oder 5b gezeigtenWege, so ist eine dreidimensionale Ermittlung der Intensitätsverteilungder vom Brennfleck 9 abgestrahlten Röntgenstrahlung 15 möglich. EinErgebnis einer solchen Messung ist beispielhaft in 7 dargestellt. 6 shows the with the device according to the invention 6 measured intensity distribution along a radially extending through the combustion path. Scan the area of the focal spot 9 , for example along the in the 5a or 5b shown paths, so is a three-dimensional determination of the intensity distribution of the focal spot 9 radiated X-radiation 15 possible. A result of such measurement is exemplified in FIG 7 shown.
    [0031] UnterVerwendung der in 6 beispielhaft gezeigten Ergebnisseist es möglich,eine intelligente selbstregelnde Steuer-/Regeleinrichtung 17 zu schaffen,mit der der Brennfleck 9 automatisch stets in einer Sollpositiongehalten wird. Dazu werden die von der Messeinrichtung 6 gemessenenIntensitätswertean die Steuer-/Regeleinrichtung 17 übermittelt. Mittels eines geeignetenAlgorithmus werden über dieAblenk- 18 und die Magneteinrichtungen 19 der Elektronenstrahl 8 stetsso abgelenkt, dass eine mit der Messeinrichtung 6 gemesseneIntensitätmaximal ist. So kann auf einfache Weise der Brennfleck 9 inder Soll-Position gehalten werden. Voraussetzung dafür ist allerdingseine genaue Justierung der Messeinrich tung 6. – Es istauch möglich,die Messeinrichtung 6 grob auf die Sollposition einzustellen,d.h. auf eine Position, die nicht exakt der Sollposition entspricht.Zur Justierung wird der Brennfleck 9 zunächst verfahren,bis er in dieser Position steht. Anschließend kann der Brennfleck 9 kanngemäß vorherexakt bestimmter und gespeicherter Parameter von dieser Positionaus in die Sollposition verschoben werden.Using the in 6 As shown by way of example, it is possible to have an intelligent self-regulating controller 17 to create, with the focal spot 9 automatically always kept in a desired position. For this purpose, those of the measuring device 6 measured intensity values to the control / regulating device 17 transmitted. By means of a suitable algorithm, the 18 and the magnetic devices 19 the electron beam 8th always so distracted that one with the measuring device 6 measured intensity is maximum. So can easily get the focal spot 9 be held in the desired position. Prerequisite for this, however, is a precise adjustment of the Messeinrich device 6 , - It is also possible to use the measuring device 6 roughly to the target position, ie to a position that does not exactly correspond to the target position. For adjustment, the focal spot 9 first move until he is in this position. Subsequently, the focal spot 9 can be moved from this position to the target position according to previously exactly determined and stored parameters.
    [0032] Mitder vorgeschlagenen Röntgenvorrichtungist es aber auch möglich,frühzeitigeine Beschädigungder Anode 3 zu erkennen und dem Benutzer einen Hinweisauf einen erforderlichen Austausch des Röntgenstrahlers zu übermitteln.Damit können Schäden bereitsin einem frühenStadium erkannt und beseitigt werden. Infolgedessen können Folgeschäden sowieein unvorhergesehener Ausfall der Röntgenvorrichtung vermiedenwerden.But with the proposed X-ray device, it is also possible early damage to the anode 3 to recognize and to send the user an indication of a required replacement of the X-ray source. Damage can be detected and eliminated at an early stage. As a result, consequential damage as well as an unforeseen failure of the X-ray device can be avoided.
    [0033] Abgesehendavon kann bei einer geeigneten Ansteuerung der Magneteinrichtung 19 auchdie Geometrie des Brennflecks 9 beeinflusst und eingestellt werden.Auch sind Aussagen überdie Flankensteilheit eines Intensitätsabfalls an den Rändern des Brennflecks 9 möglich.Apart from this, with a suitable control of the magnetic device 19 also the geometry of the focal spot 9 be influenced and adjusted. Also, statements are about the slope of an intensity drop at the edges of the focal spot 9 possible.
    [0034] Mitder vorgeschlagenen Messeinrichtung 6 ist eine Regelungder Lage des Brennflecks 9 allein auf der Grundlage einerrelativen Signalauswertung möglich.Es ist nicht erforderlich, eine absolute Signalstärke zu messen.Infolgedessen kann auf eine aufwändigeund teure Kalibrierung der Messeinrichtung 6 verzichtetwerden. Zum Scannen des Brennflecks 9 kann die Ablenkeinrichtung 18 entsprechend programmiertsein, so dass die Lage des Brennflecks 9 gemäß der inden 5a und 5b gezeigten Wegekontinuierlich oder schrittweise geändert wird. Sobald ein solcherScannvorgang abgeschlossen worden ist, wird der Brennfleck 9 inseiner Lage gemäß einemvorgegebenen Algorithmus optimal auf seine Sollposition eingestellt.With the proposed measuring device 6 is a regulation of the location of the focal spot 9 solely on the basis of a relative signal evaluation possible. It is not necessary to measure an absolute signal strength. As a result, can rely on a costly and expensive calibration of the measuring device 6 be waived. For scanning the focal spot 9 can the deflector 18 be programmed accordingly, so that the location of the focal spot 9 according to the in 5a and 5b is shown continuously or gradually changed. Once such a scan has been completed, the focal spot becomes 9 in its position according to a predetermined algorithm optimally set to its desired position.
    权利要求:
    Claims (16)
    [1]
    Röntgenstrahlermit einer in einem Gehäuse (1)aufgenommenen Anode (3) und einer Einrichtung (6)zur Bestimmung der Lage eines Röntgenstrahlen emittierendenBrennflecks (9) auf der Anode (3), dadurchgekennzeichnet, dass die Einrichtung (6) einen aufden Brennfleck (9) ausgerichteten Kollimator (7)aufweist.X-ray source with one in a housing ( 1 ) received anode ( 3 ) and a facility ( 6 ) for determining the position of an X-ray emitting focal spot ( 9 ) on the anode ( 3 ), characterized in that the device ( 6 ) one on the focal spot ( 9 ) aligned collimator ( 7 ) having.
    [2]
    Röntgenstrahlernach Anspruch 1, wobei das Gehäuse(1) aus einem fürRöntgenstrahlenim Wesentlichen undurchlässigenMaterial, vorzugsweise aus Blei oder Wolfram, hergestellt ist.X-ray source according to claim 1, wherein the housing ( 1 ) is made of a material substantially impermeable to X-rays, preferably of lead or tungsten.
    [3]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung(6) am Gehäuse(1) befestigt ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the device ( 6 ) on the housing ( 1 ) is attached.
    [4]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung(6) an einem ein Strahlenaustrittsfenster (14)aufweisenden Deckel (20) angebracht ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the device ( 6 ) at a ray exit window ( 14 ) having covers ( 20 ) is attached.
    [5]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Eintrittsfenster(10) des Kollimators (7) innerhalb des Gehäuses (1)angeordnet ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein an entrance window ( 10 ) of the collimator ( 7 ) within the housing ( 1 ) is arranged.
    [6]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kollimator (7)in Form eines Rohrs ausgebildet ist, dessen Achse (A) auf eine Sollpositiondes Brennflecks (9) auf der Anode (3) gerichtetist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the collimator ( 7 ) is formed in the form of a tube whose axis (A) to a desired position of the focal spot ( 9 ) on the anode ( 3 ).
    [7]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis einesDurchmessers D zur einer LängeL des Rohrs kleiner als 0,1, vorzugsweise kleiner 0,05, ist.X-rayaccording to one of the preceding claims, wherein a ratio of aDiameter D to a lengthL of the tube is less than 0.1, preferably less than 0.05, is.
    [8]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der DurchmesserD im Bereich von 30 μmbis 2000 μm,vorzugsweise 100μm bis300μm, ist.X-rayaccording to one of the preceding claims, wherein the diameterD in the range of 30 micronsup to 2000 μm,preferably 100μm to300μm, is.
    [9]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kollimator (7)aus einem fürRöntgenstrahlenim Wesentlichen undurchlässigenMaterial, vorzugsweise aus Blei oder Wolfram, hergestellt ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the collimator ( 7 ) is made of a material substantially impermeable to X-rays, preferably of lead or tungsten.
    [10]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einem dem Eintrittsfenster(10) gegenüberliegendenEnde des Kollimators (7) ein Mittel zum Messen der Röntgenintensität vorgesehenist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein at an entrance window ( 10 ) opposite end of the collimator ( 7 ) a means for measuring the X-ray intensity is provided.
    [11]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel zum Messeneinen Szintillator (11) und eine im Strahlengang nachgeordneteFotodiode (12) umfasst.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the means for measuring comprises a scintillator ( 11 ) and a downstream in the beam path photodiode ( 12 ).
    [12]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel zum Messenin einem fürRöntgenstahlenim Wesentlichen undurchlässigenMessgehäuse(16) aufgenommen ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the means for measuring in a substantially impermeable for X-ray steels measuring housing ( 16 ) is recorded.
    [13]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die EinrichtungBestandteil eines Mittels (18, 19) zum Ablenkeneines den Brennfleck (9) erzeugenden Elektronenstrahls(8) ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the device is part of a means ( 18 . 19 ) for distracting the focal spot ( 9 ) generating electron beam ( 8th ).
    [14]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel zum Ablenken eineRegeleinrichtung (18) zur Einstellung und/oder zum Haltender Sollposition auf der Anode (3) aufweist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the means for deflecting a control device ( 18 ) for setting and / or holding the target position on the anode ( 3 ) having.
    [15]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mittels der Regeleinrichtung(18) die Lage des Brennflecks (9) schrittweise oderkontinuierlich entlang eines vorgegebenen Wegs änderbar ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein by means of the control device ( 18 ) the location of the focal spot ( 9 ) is changeable stepwise or continuously along a predetermined path.
    [16]
    Röntgenstrahlernach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anode (3)im Gehäuse (1)drehbar um eine Achse (A) aufgenommen ist.X-ray source according to one of the preceding claims, wherein the anode ( 3 ) in the housing ( 1 ) is received rotatably about an axis (A).
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20050265521A1|2005-12-01|
    DE102004025119B4|2012-08-02|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-15| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-04-13| 8120| Willingness to grant licences paragraph 23|
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    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004025119A|DE102004025119B4|2004-05-21|2004-05-21|X-ray|DE102004025119A| DE102004025119B4|2004-05-21|2004-05-21|X-ray|
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