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冷阴极射线源厂家分享CT球管的发展历程

作者:冷阴极射线源厂家 发表时间:2022-7-6 15:35:35

球管又称X线管或管球,其作用是产生X射线,是X线发生装置的核心部件。而CT球管不仅是CT设备中产生X射线的关键部件,是CT设备的信号源载体,还是CT设备的“高值耗材”。
文本标签:CT球管

  球管又称X线管或管球,其作用是产生X射线,是X线发生装置的核心部件。而CT球管不仅是CT设备中产生X射线的关键部件,是CT设备的信号源载体,还是CT设备的“高值耗材”。CT球管技术壁垒较高,全球能独立生产的厂商屈指可数。今天,小编就来聊聊CT球管的那点事儿。


(克鲁克斯管)

  1896年,穆勒(C.H.F.Muller)发明了世界上第一个具有实际使用意义的X线管,这是一只非常简单并且没有明确焦点对焦的球管。灯丝通电后,X线在整个底部发射,接收到的图像非常模糊。同年,穆勒发明出第一个具有焦点的X线球管,又被称为穆勒球管。这种球管通过阴极置一个凹镜把X线汇聚于一点,两端通上电流后,阴极发射出电子流撞击阳极,产生X线。


(穆勒球管)

  1913年,柯立芝(Coolidge)发明了高真空热阴极固定阳极球管(stationary anode X-ray tube),又被称为柯立芝管。这种球管管内真空度高,电子由热阴极发射,并由加在阳极和阴极两端的高压电压加速撞击阳极靶面产生X射线。柯立芝管只需要改变阴极工作温度就能调节管电流的大小。此外,柯立芝管的管电流和管电压可以分别调节。1923年,双焦点固定阳极球管研制成功,使一只球管同时具有两种不同焦点尺寸和功率特性。由于固定阳极球管的阳极靶是固定不动的,高速电子流轰击阳极靶的固定位置,具有功率小、焦点大的特性。目前,固定阳极球管仅用在低功率移动式X线机或牙科X线机中。

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(柯立芝管)

  1927年成功研制出了旋转阳极球管(rotating anode X-ray tube)。高速运动的电子束由偏离球管中心轴线的阴极射出,轰击到转动的靶面上。由于高速运动的电子束轰击靶面所产生的热量,被均匀地分布在转动的圆环面上,承受电子束轰击的面积因阳极旋转而大大增加(实际焦点和空间位置不变),热量分布面积大大增加。由于旋转阳极球管具有功率大、焦点小的特点,问世后便得到了迅速发展。20世纪60年代,旋转阳极转速达到了9000r/min。20世纪70年代出现了金属外壳旋转阳极球管。

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(旋转阳极球管)

  2003年,西门子推出了straton电子束控球管。straton电子束控球管采用阳极直接冷却的设计,与传统的CT球管相比,可以释放多达10倍的热量。快速的冷却意味着可以安装更小的阳极,因此设备重量更轻,进一步提高了机械稳定性,同时实现更高的旋转速度。此外,straton电子束控球管还拥有“飞焦点”技术,可以多角度记录每次扫描的每个投影,提高采样率,大幅改善图像的清晰度。

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(straton电子束控球管)

  2013年,GE推出了第一支名为Performix Plus的液体轴承球管,并在2015年推出了新的Performix 40 Plus液体轴承球管,用于Revolution EVO CT。液体轴承球管在实现快速转速,提供高质量图像的同时,不仅降低旋转时的噪音,更重要地是延长了球管的使用寿命。

  2020年,昊志影像基于碳纳米管冷阴极技术制备的X射线球管试产成功,作为新一代的CT球管,碳纳米冷阴极CT球管突破了传统X光管的技术瓶颈,解决了传统CT系统需要长时间预热、无法高速开启与关断、功耗大及成像分辨率低等技术难题。

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(碳纳米管冷阴极管)

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