Рентгеновский излучатель

 

Н.Н. Блинов, Б.Я. Иишкинис, С.Г. Жутяев и Г. А. Сулькин (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знамени государственный научно исследовательский рентгено радиологический институт (7! ) Заявитель (54) РЕНТГЕНОВСКИЙ ИЗЛУЧАТЕЛЬ

Изобретение относится к рентгенотехнике, а более конкретно к рентге-, новским излучателям, содержащим рентгеновскую трубку с вращающимся анодом

Известны рентгеновские излучатели, содержащие рентгеновскую трубку, с вращающимся анодом, в которых фокус имеет линейную. форму 11.

Однако в этих аппаратах наблюдаются нерезкости получаемого изображения, связанные с конечными размера10 ми фокуса.

Наилучшее изображение можно получить с помощью микрофокусных рентгеновских источников (23.

1$

Недостатком этих аппаратов является их относительно невысокая допустимая мощность.

Наиболее близким к изобретению, техническим 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 свяэанное с кожухом диафрагмирующее устройство, и экрано-съемочное устройство с рентгеновским растром (31.

Однако в известном устройстве растр представляет собой набор наклон ных пластин из материала, непроницаемого для излучения, ориентированных на одну линию, проходящую через .фокус.

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 эа исследуемым объектом, некоторая неравномерность распределения излучения в облучающем поле все равно приводят к нереэкости изображения, причем настройка растра правильным образом сама по себе является достаточно трудоемкой задачей, требующей необходи873305

40 мых навыков и проведения специальных наладочных операций.

Цель изобретения — повышение резкости получаемого с помощью излучателя рентгеновского изображения.

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновском излучателе, содержащем рентгеновскую трубку с вращающимся анодом и накальным 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 выполнена в виде тороидального конуса, в трубку введены подключенный к общему источ-. нику питания второй накальный катод, и средства управления размерами электронного пучка вдоль фокусной дорожки анода, причем оба катода установлены по разные стороны от конусообразной фокусной дорожки, в излучатель введен рентгеновский растр, выполненный 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.

Ъ

При этом средства управления размерами электронного пучка связаны с диафрагмирующим устройством и источником питания накальных катодов.

На фиг. 1 показана общая схема рентгеновского излучателя; на фиг. 2схема 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, охватывающего тело анода с обеих сторон. 45

Трубка l 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- 50 ка 1 расположена в защитном кожухе (не показан),. с которым связано диафрагмируияцее устройство 6.,В оболочке трубки или в кожухе установлен рентгеновский растр 7> представляющий. 55 собой двумерную сетку наклонных пластин иэ непрозрачного для излучения материала, ориентированных на одну

4 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 ll, 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.

При подаче на трубку 1 высокого напряжения электроны, эмиттируемые накальными 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 1 или/и в кожухе растр 7 пропускает только те пучки, которые условно выходят из мнимого 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 зто показано на фиг. 2. Эта величина определяется положением мнимого фокуса 8 и углом раскрытия диафрагмы 6 в соответствующем направлении. При увес 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 .Прн уменьшении зоны облучения плотность электронного потока увеличива-, ется. В случае необходимости сохранен ния заданной плотности электронного пучка по поверхности мишени 3 с помощью блоков 12 и 9 изменяют ток накала, подаваемый в катоды 4.

Таким обрезом, в излучателе осуществляется предварительная селекция ñ

5 8 первичного рентгеновского пучка, который становится более направленными как бы выходящим из точечного мнимого фокуса 8. Это -позволяет повысить резкость получаемого изображения при диагностических исследованиях.

Размеры растра 7 (или растров, посколь ку второй растр может быть установлен в защитном кожухе) выбраны таким образом, чтобы за ним не образовывалось сетчатой структуры в распределении плотности 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 резуль" тата не играет, поскольку несфокусированные 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 о6еспечивают .возможность получения плоского. пучка, что в целом дает возможность формирования плоского веерного пучка, требуемого при томографических 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. катодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Блинов Н.Н. и др. Рентгено11 диагностические аппараты. М., Медицина", 1976, с. 182-184.

2. Быстров Ю.А. Иванов С.А. Уско-. рители н рентгеновские приборы. М., "Высшая школа", 1976, с. 169-170.

3. Шмелев В.К. Рентгеновские аппараты . М., "Энергия", 1973, с. 353354 (прототип) 73305 6

Формула изобретения

1. Рентгеновский излучатель, содержащий рентгеновскую трубку с вращающимся анодом и накальным катодом,, защитный кожух, в котором размещена рентгеновская трубка, связанное с . кожухом диафрагмирующее устройство, привод вращения анода трубки и источник питания накального катода, отличающийся тем,,что, с целью повышения резкости получаемого с помощью излучателя иэображения, фокусная дорожка анода выполнена в виде тороидального конуса, в трубку введены подключенный к общему источнику питания второй накальный . катод и средства управления размерами электронного пучка вдоль фокусной дорожки анода, причем оба катода установлены по разные стороны фокусной дорожки анода, в излучатель вве ден рентгеновский растр, выполненный 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.

2. Излучатель по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что средства

30 управления размерами электронного пучка связаны с диафрагмирующим устройством и источником питания накальных

Диг.3

Составитель К. Кононов

Редактор Л. Тюрина Техред А. Савка Корректор М. Шароши

Заказ 906l/78 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4