CT球管：当下与未来（3）

CT球管中的主要部件——阴极、阳极和轴承，每一部分独立展开都可以成为一门学科分支。本期仅对阴极部分稍略论及。

热阴极工作时主要考虑空间电荷形成的电场对发射过程的影响。发射极温度、空间电荷与外加电场强弱关系，成为发射过程的制约条件。

当代CT机机架转速越来越快，图像采集时间缩短，为避免相关部位图像出现“光子饥饿”，引发劣化，增加管电流就成为一种现实手段。常规螺旋灯丝可提供300mA左右的管电流，而中高端CT球管所使用的的平板灯丝管电流可达1,000mA，甚至更高。

同时配合较为复杂的共轭线圈（焦点“塑型”）和偏转线圈（电子束飞行轨道弯折或飞焦点功能）。CT球管中阴极的受限条件除阴极材料固有的发射特性外，主要受空间电荷形成的电场影响。平板灯丝相较螺旋灯丝“等瓦特点”低，热电子发射充分，焦点功率密度高。

“等瓦特点”可理解为X射线管中阳极成为受限条件，或是阴极成为受限条件的“分水岭”。“冷阴极”利用的“场致发射效应”不是新鲜概念，笔者手边有一本上世纪八十年代国防工业出版社出的“真空物理与技术”，有一章节讲得就是场致发射。场致发射早期多使用“Spindt发射尖锥阵列”作为发射极，现阶段主要使用“碳纳米管”结构。

目前尚在风光期的“Nanox”公司，其冷阴极无外乎使用的是改良版的“Spindt尖锥阵列”，并无本质上的技术创新。“冷阴极”是一个值得重视的领域。