CN106471599A - 用于x射线管的流体注射器和通过液体金属注射来提供液体阳极的方法 - Google Patents

Abstract

用于X射线管的流体注射器和通过液体金属注射来提供液体阳极的方法。本发明涉及用于X射线管的流体注射器（1）和通过液体金属注射来提供液体阳极（8）的方法，所述流体注射器（1）具有装置（2），所述装置（2）从所述装置（2）的腔室（3）中的开口（4）以改变所述腔室（3）内的容积的布置结构（5）所产生的流体射流的形式来注射流体，并且所述流体注射器（1）包括储存阳极材料的储存器（6），所述储存器（6）通过管（7）与所述装置（2）的腔室（3）流体连接。所述管（7）包括沿流体流动方向形成如下形状的部分（9），即：所述形状在注射期间阻止从所述腔室（3）到所述储存器（6）的流体流动。所述方法包括沿朝向电子束（15）的方向注射流体的步骤和用来自储存器（6）的液体金属来重新填充腔室（3）的步骤。

Description

用于X射线管的流体注射器和通过液体金属注射来提供液体 阳极的方法

本发明涉及用于X射线管的流体注射器和通过液体金属注射来提供液体阳极的方法，所述流体注射器具有如下装置，即：所述装置从所述装置的腔室中的开口以改变所述腔室内的容积的布置结构所产生的流体射流的形式来注射流体，并且所述流体注射器包括储存阳极材料的储存器，所述储存器通过管与所述装置的腔室流体连接。

X射线例如被用在临床诊断和可视化中。通常通过向X射线管施加高电压来产生X射线。X射线管是一种封装的装置，该封装的装置包括真空，并且具有电子源，即阴极，以及具有电子靶（electron target），即阳极。从阴极发射的电子通过在阳极和阴极之间施加的高电压加速，并且以高速度、即高能量撞击阳极。作为电子束的冲击，在X射线管的阳极材料处产生高热负荷。

电子与阳极材料的相互作用伴随有辐射，即具有连续谱的所谓“轫致辐射（Bremsstrahlung）”以及具有离散单色谱的所谓“特征（Characteristic）”辐射。“轫致辐射”的辐射谱对于医疗保健中的各种诊断应用而言是低效的。仅“轫致辐射”的辐射谱中的某部分被用于质量成像，而低能量光子使患者曝光过度而无助于图像质量。超过99％的电子能量在阳极材料中转化成热，从而导致在靶材处的大量热负荷。当为了获得高分辨率的X射线图像，X射线的焦点在直径上处于微米的范围中时尤其是如此。

为了减小阳极处的热负荷，可以快速地改变靶材，以便不在靶材的特定体积部分中积累热负荷。提供面向电子束的快速变化的阳极材料的最有效的方式是使用旋转或移动的固态阳极，并且另一种方式是使用通过流动的液体材料形成的靶，例如高Z材料或者低Z材料和高Z材料的组合。

具有旋转阳极的X射线管从现有技术是已知的，例如从US3836805A、DE3429799A1和US6735283B2。所述布置结构中的限制因素是旋转频率的最大值，该旋转频率的最大值对于例如整个管的外部加速度是敏感的，并且难以利用可靠的传输微焦源（transmissionmicrofocus source）来制造管。

具有用作阳极的射流形式的液体金属的X射线管从现有技术也是已知的，例如从US8170179B2、US7929667B1和US7412032B2。液体射流作为靶材的优点在于液体金属的优异传热性能以及产生在真空中或者在电子和X射线透明壳体内自由流动的细且快速的液体射流的可能性，例如具有如下射流，即：所述射流具有小于0.1mm的直径和大于50m/s的液体流速。所述布置结构的缺点在于使用复杂的再循环系统，该再循环系统包括用于高温液体金属的泵。液体金属的流率受泵限制，所述布置结构的可靠性受到限制，并且泵增加了成本和复杂性。

本发明的目的在于提供一种用于X射线管的流体注射器，以及一种通过液体金属注射来提供液体阳极的方法，从而解决上述问题。具体而言，一个目的在于提出一种注射器和一种使用该注射器来产生X射线的方法，从而防止高热负荷，而没有诸如阀之类的移动部件，该注射器具有简单且易于使用的设计，具有低复杂性和长持续时间而没有严重磨损，并且在生产中具有成本效益。

上述目的通过根据权利要求1所述的用于X射线管的流体注射器和根据权利要求10所述的提供液体阳极的方法来实现。

本发明的有利实施例在从属权利要求中给出。主要权利要求的特征可以彼此组合并且可与从属权利要求的特征组合，并且从属权利要求的特征可以组合在一起。

根据本发明的通过液体金属注射来提供液体阳极的用于X射线管的流体注射器包括如下装置，即：所述装置以流体射流的形式从所述装置的腔室中的开口来注射流体，所述流体射流通过改变所述腔室内的容积的布置结构产生。所述流体注射器还包括储存阳极材料的储存器，所述储存器通过管与所述腔室流体连接。所述管包括沿流体流动方向形成如下形状的部分，即：所述形状在注射期间阻止从所述腔室到所述储存器的流体流动。

根据本发明的所述流体注射器解决了上述问题。具体而言，流体注射器通过液体金属注射给X射线管提供液体阳极用于产生X射线，从而防止高热负荷。该注射器具有简单且易于使用的设计，该设计具有低复杂性。所述注射器是持久的而没有严重磨损，并且在生产中是具有成本效益的，这是由于没有如泵或阀之类的具有高磨损的移动部件。没有阀和泵的注射器的设计允许与高频率的注射一起使用，是可靠的，并且由于与电子束接触的阳极材料的快速变化，材料中热负荷的总和减小。X射线能够以高强度产生并且聚焦，而无需很多工作。

具有在注射期间阻止从腔室到储存器的流体流动的形状的所述管的部分可以沿流体流动方向形成有弯曲和/或成一定角度倾斜的形状，所述形状特别是呈管的重复环路（repeated loops）的形式，特别是呈螺旋形式。

这种形式易于生产且生产具有成本效益，特别是利用市售的管材来生产，并且在注射期间，特别是在替代重新填充阶段的具有高频率的短注射阶段期间，有效地阻止从腔室到储存器的流体流动。

腔室和储存器之间的流体连接可以是通过管的不间断直接连接和/或永久性的。这意味着，在腔室和储存器之间的流体连接中没有布置阀或其他流体中断部件。具有弯曲和/或成一定角度倾斜的形状而没有如阀之类的移动部件的管易于使用，生产成本低且可靠，而没有高复杂性，并且由于没有移动部件从而减少了磨损而持久。

所述管可包括具有螺旋形状的部分，所述螺旋形状具有在5个至15个的范围内的多个完整环路和/或预定的曲率半径和截面，以在注射阶段中沿向储存器的方向产生有限的和/或湍流的流体流，以及在重新填充阶段期间沿向腔室的方向产生层流流体流。即使当流体在没有环路的管中将以高速流动时，重复的环路在注射期间能够很好地阻止流体流回到储存器。湍流阻止流体在注射期间从注射器腔室流回到储存器。由于流体从储存器到具有腔室的装置的良好流动，层流允许用来自储存器的流体良好地重新填充腔室。5个至15个之间的多个环路足够多，以在注射期间阻止流体流动，并且足够少，以在重新填充期间允许管内的良好流体流动，而没有对流体流动的高阻力。尤其是取决于所使用的流体的种类，注射流体的装置和储存器的尺寸、管的材料、截面和曲率半径以及在注射期间阻止流体流动所需的环路的数量可以被计算和预先确定。

所述流体可以是和/或可以包括液体金属，特别是镓和/或镓合金和/或锂和/或锂合金。这些材料非常适合作为阳极材料用于X射线的产生。

所述装置可以被设计用于高压脉冲流体注射，特别是具有处于10Hz至1000Hz的范围内的注射频率的高压脉冲流体注射。在该频率下，使用阀难以处理并且包含大量的磨损。由于液压锤效应，管中的弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的部分在注射期间能够很好地阻止流体流动。

改变腔室内的容积的布置结构能够包括用于腔室内的容积改变的金属片、膜和/或压电元件，所述容积改变特别是具有处于10Hz至1000Hz的范围内的频率和/或在所述腔室内为通过所述开口的脉冲流体注射而产生高压。

注射流体的装置可以包括喷嘴杯，特别是具有锐利边缘孔口的喷嘴杯，和/或夹持的圆形膜，和/或特别是通过压电致动器来驱动的活塞。该装置的这种设计使得能够以高频率来注射具有小截面的阳极材料的射流。

所述注射器和/或所述注射器的部件，特别是所述开口，能够布置在真空管的内部中或能够流体连接到所述真空管的内部，以将流体作为阳极材料注射到电子束中和/或注射到电子束，所述电子束特别是通过电子源来产生。

特别是使用如前所述的流体注射器，根据本发明的在X射线管中通过液体金属注射来提供液体阳极的方法包括如下步骤，即：从注射流体的装置所包括的腔室的开口沿朝向电子束的方向以流体射流的形式来注射液体金属。所述注射通过利用布置结构来改变所述腔室的容积从而在所述腔室中的流体中产生高压而产生。所述方法还包括如下步骤，即：利用来自储存器的液体金属来重新填充所述腔室，所述液体金属通过管从所述储存器流动到所述腔室。

所述管中的液体金属流在重新填充期间是层流的，并且在注射期间至少部分地是湍流的，特别是其中，所述管中的液体金属流在注射期间受到所述管的沿流动方向具有弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的部分限制。所述弯曲和/或成一定角度倾斜的形状可以呈管的重复环路的形式，特别是呈螺旋形式，即形成为螺旋形。

脉冲液体金属注射，特别是具有处于10Hz至1000Hz的范围内的注射脉冲频率的脉冲液体金属注射，在时间上能够继之以利用来自储存器的液体金属、特别是通过加热储存器中的固体金属而液化的金属来重新填充所述腔室。金属可以根据液体注射所需的量来液化。

电子束能够以基本上90度的角度交会于所注射的液体金属射流处，特别是脉冲液体金属射流处。击中液体金属、即阳极靶材的电子向材料产生能量，从而导致热负荷和X射线的产生。由于材料的移动，被电子束击中的靶材改变，从而防止、即相应地减小了材料的特定体积单元中的热负荷的总和。对液体金属射流的电子束冲击的基本上90度的角度可导致高X射线产率，特别是在传输模式（transmission mode）中。根据能量分布、几何限制和其他情况，其他的重合（coincidence）角度也是可能的。

所述电子束能够交会于所注射的液体金属射流处，所述液体金属作为阳极材料和/或靶，并且产生X射线，特别是电子束在小体积的金属中以高强度和/或在所注射的金属处具有低热负荷的情况下击中靶。

在注射期间，通过压电致动器来驱动的活塞能够通过压缩液压流体体积而在所述腔室中产生高压，从而使膜、特别是夹持的圆形膜变形，以在液体金属通过开口从所述腔室排出的情况下减小所述腔室的容积，所述开口特别是呈具有锐利边缘孔口的喷嘴杯的形式，并且液体金属被所述管的具有弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的部分阻挡而不能流动到储存器。

与根据本发明的在X射线管中通过液体金属注射来提供液体阳极的所述方法有关的优点与先前结合流体注射器所描述的优点相似，并且反之亦然。

下面参照附图中所示的图示实施例来进一步描述本发明，附图中：

图1图示了根据本发明的流体注射器1，其中，管7包括流体连接注射流体的装置2和储存器6的螺旋部分9，以及

图2更详细地示出了图1的注射流体的装置2的实施例，其具有带锐利边缘孔口的喷嘴杯（nozzle cup）形式的开口10，以及

图3示出了布置在与电子源14结合的X射线管中的流体注射器1，其中，所产生的电子15与注射的阳极材料8相互作用以产生X射线16。

在图1中，示出了根据本发明的流体注射器1，其中，管7包括流体连接注射流体的装置2和储存器6的螺旋部分9。螺旋部分9允许在用来自储存器6的液体重新填充装置2期间的层流流动，并且在从注射器2注射流体期间阻止流体从装置2流动到储存器6。

装置2包括腔室3，其填充有待注射的液体形式的流体。腔室3的容积例如在1cm³的范围内。所述流体是用作阳极的液体金属，例如镓基合金或锂基合金。“注射”意指经由腔室3中的开口4从腔室3注射到腔室3的外部，即装置2的外部。装置2包括改变腔室3内的容积的布置结构5。布置结构5可以是或包括例如压电装置，其被形成为特别是在施加第一电压之后减小腔室3的容积。容积的减小增加了腔室3中的压力，并且具有如图1中所示的流动方向8的液体的流通过开口4从腔室3中排出。当克服开口4处的液体的表面张力时注射液体流。注射导致腔室3中的压力降低，直到压力低于克服表面张力的值的点，此时注射停止时。

在下一步骤中，例如压电装置的布置结构5可以例如在施加第二电压之后增加腔室3的容积，所述第二电压特别是具有相反的电压符号。容积的增加导致腔室3中的压力降低。液体从填充有液体的储存器6通过管7被吸取到装置2的腔室3。腔室3用液体金属重新填充，并且该过程可从开端重新开始，从而注射液体。结果，可以连续地产生或中断液体金属的脉冲注射。可以在施用流体注射器1期间根据需要来选择各种注射和重新填充的时段。注射和重新填充可以是周期性的，伴随有相同的时间间隔或变化的时间间隔。

储存器6中的压力被选择为是足够低的，以便不会在不移动布置结构5的部件的情况下克服开口4处的表面张力。只要储存器6中的压力低于由开口4的直径和液体表面张力所设定的极限，就没有液体离开流体注射器1。该极限尤其取决于液体注射器1的环境，特别是例如真空中的压力。

为了产生具有低摩擦和高重新填充率的液体流的重新填充期间的层流液体流，管7的截面大于腔室3中的开口4的截面。在开口4和管7具有圆形直径D1和D2的情况下，例如，管7的内径D2为200微米，并且开口4的直径D1为50微米。

对于要在注射期间阻止的液体流，重新填充的时间间隔例如大约为注射的时间间隔的十倍。注射液体、即从腔室3排出液体的短时间间隔是由通过布置结构5的快速容积变化造成，从而在克服液体的表面张力之后突破开口4引起液体流脉冲，并且沿从腔室3到储存器6的方向推动管7中的液体。从腔室3快速推入到管7中、特别是进入到具有比开口4的截面要大的截面的管中的液体导致一种液压锤和/或湍流，所述液压锤和/或湍流被管7的螺旋部分9阻挡。相反，在重新填充期间更缓慢的层流没有或至少仅非常少地被管7的螺旋部分9减少。

特别是取决于通过布置结构5的容积变化的速度和/或用于重新填充和注射的时间间隔，计算和/或预先限定螺旋9的圈数、管7中的流体流的截面相对于开口4的截面和/或腔室3的容积，以获得来自装置2的液体的注射，特别是克服开口4处的液体的表面张力，以及导致在注射期间在螺旋部分9处阻挡管7中的液体流。这些值，特别是截面、即管7的内截面、重新填充时间段和螺旋9的圈数，被选择成在重新填充期间导致层流液体流，以在没有或具有很小的流阻和/或摩擦损失的情况下从储存器6重新填充腔室3。在重新填充期间由所述流体注射器1产生良好的重新填充，而在注射期间具有大量的注射液体而没有和/或具有很少的液体从腔室3流动到储存器6。

在图2中，示出了装置2的一个实施例，其具有带锐利边缘孔口的喷嘴杯形式的开口10。改变腔室3内的容积的布置结构5包括：液压液体容积13，其例如填充有空气、油或水，被特别是钢膜的夹持的圆形膜11封闭；以及通过压电致动器驱动的活塞12。为简单起见，未示出如管7或储存器6之类的其他部件。在施加例如具有正号的第一电压的情况下，压电致动器沿向膜11的方向向下驱动活塞12。所述液压液体容积沿着向膜11的方向被推动，从而使膜11沿远离活塞12的方向变形。具有待通过注射器来注射的液体的腔室3被布置成与液压液体容积13相对，通过膜11来分隔。膜11压缩腔室3中的待注射液体，从而将压力增加到高于开口10处的流体表面张力的值。流体突破并从腔室3排出，即被装置2注射。

在例如具有负号的第二电压施加于压电致动器的情况下，活塞12沿远离膜11的方向向上移动。所述液压液体容积扩张，从而使膜11朝向活塞12变形。膜11使腔室3中的待注射液体扩张，从而缓慢地减小压力，以将液体从储存器6经由管7吸取到腔室3，而不克服开口10处的液体的表面张力。没有真空或具有低压的空气经由开口10被吸取到腔室3中。膜11的缓慢移动，即腔室3中容积的缓慢扩张和液体吸入，导致管7中的层流液体流，而不通过螺旋部分9阻挡液体。腔室3用来自储存器6的液体重新填充，以准备好用于下一次注射。只要液体处于储存器6中，该过程就可以重复，该储存器6可以重新填充。

腔室3的重新填充可通过布置结构5主动、直接地引起，其中，液体流与布置结构5的移动同步。在高频操作中，在布置结构5的快速移动引起腔室3和储存器6之间的压力差之后，随着时间的推移重新填充可以是缓慢的。

在压电叠堆（piezo-electric stack）的情况下，高频移动是可能的，这取决于电压变化及其频率。压电叠堆在布置结构5中的典型扩张距离例如在0.1mm的范围内，而力在50kN的范围内，从而产生高达500Atm至1000Atm的压力。这允许以例如10Hz至1000Hz的高频下的脉冲方式的高压注射。线性压电致动器能够在高电压变化下以高频率扩张和/或收缩，从而以高恒定力推动和/或拉动活塞12。该力被转化成例如液压液体容积13中的液压液体的高压变化。液压液体容积13和腔室3之间的压力差例如使夹持的盘式膜变形，该盘式膜特别是由薄钢板制成。该变形在腔室3中引起高压或低压，从而引起液体金属注射脉冲，即相应地重新填充。

腔室3中的开口10的尺寸例如在0.01mm至0.1mm的量级，并且可以例如通过激光钻孔来产生。开口10可具有锥形形状，所述锥形形状在腔室3的内侧处具有锥底，以提供射流紧缩流（vena contracta flow）。高注射压力和开口10的小直径使得能够实现高速微射流。

如图1中所示的流体注射器1允许高频率下的液体金属流动，例如经由开口4的液体注射和从储存器6的重新填充，而不使用阀或移动部件，以防止空气在重新填充期间被吸取到腔室3中和/或液体在注射期间从腔室3被推回到储存器6中。流体注射器1不像具有如阻止液体流动的阀之类的移动部件的注射器那么复杂，更易于生产，在生产中更便宜，并且持久，而没有如阀之类的易磨损部件。

在管7沿流体流动方向弯曲和/或成一定角度倾斜成形的情况下，具有弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的管7的部分9中的液体流动方向的变化，除了沿管7的长度在管7中发生摩擦损失之外，还将引起显著的液压损失。在注射阶段期间的这些损失比在重新填充阶段期间的要高若干数量级。这是由于在注射期间液体流出将是与层流低速重新填充流、即腔室3的装填相反的湍流。

可以通过使例如具有0.1mm至1mm的内径的毛细管绕例如具有16mm的直径的圆柱形杆形成螺旋，来制成、即产生具有螺旋形状9的管的一部分。具有1mm的内径和2mm的外径以及15×360度的整圈的螺旋管将产生具有大约0.85m的长度和呈60×90的弯曲和/或成一定角度倾斜成形的部分的管7。假定当装置2和储存器6之间的压力差高、例如为100Atm时具有高速湍流，则在也可称为弯管（elbow）并归结于螺旋部分9的弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的部分中的液压损失，与管7中的纯摩擦损失相比，将引起附加的50％的损失。在重新填充、即装填阶段期间，弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的部分由于液体流的层流状态将不会产生任何附加的损失。

在腔室3内的压力非常快地增加的情况下，管7中的液压锤效应将出现，特别是在管7的螺旋部分9中。这种效应源于如下事实，即：液体中的任何扰动以有限的速度传播通过液体，所述有限的速度对应于声音在液体中的特定速度，这取决于液体的物理和热力学性质以及管7的机械性质。由于液压锤效应，压缩波沿从装置2到储存器6的方向移动，并且膨胀波沿相反的方向移动。液体在所述波的波前（front）之后被加速，从而需要一定的时间段以建立液体到储存器6的流出。冲击波在螺旋管中的传播比在直管中要复杂。这个事实需要附加的时间来建立流出，从而使注射期间的总液体损失最小化并且增加可能的操作频率。

这允许装置2以高频率在脉冲模式中操作，所述高频率取决于注射期间的液体损失与重新填充期间的补偿的比率。螺旋管9易于制造并且在注射阶段期间在流动状态是湍流时限制液体流出到储存器7，即储存罐，但在重新填充期间当流动状态是层流时不会带来任何重要的液体流动损失。

在图3中，示出了流体注射器1，其布置在与电子源14结合的X射线管中。电子源14产生电子15，该电子15与注射的阳极材料8相互作用以产生X射线16。为简单起见，图3中未示出X射线管的壳体。在注射到X射线管中的电子束15中的情况下，液体金属作为阳极材料以例如液体高速射流8的形式的注射提供了在形状和速度上良好限定的阳极材料。与电子束15相互作用的阳极材料快速变化，从而减少了与电子相互作用的阳极材料体积中的热负荷。热负荷分布在阳极材料上。电子束15通过电子源14产生并且可以被聚焦，从而以如图3中所示的流动方向8以例如90度的角度撞击液体阳极材料射流。X射线通过电子与阳极材料的相互作用产生。

由于热负荷减少，能够产生更少的“轫致辐射”以及具有良好限定的波长的更高的特定X射线辐射。良好限定的、特定波长的X射线增加了例如X射线计算机断层摄影或其他X射线检查装置的分辨率。

为了产生X射线图像，可以仅将一个阳极材料注射用于成像。储存在储存器6中的阳极材料的量可以持续X射线检查装置的使用寿命。替代性地，它也可以重新填充。根据本发明的用于X射线管的流体注射器1可以被附接到X射线管或布置在X射线管内。整个系统可以是X射线检查装置的一部分，例如构建到该装置中。没有类似阀之类的移动部件的流体注射器1的紧凑设置使得能够实现包括注射器1的具有长使用寿命的X射线管的设置。

根据本发明的实施例的上述特征可以彼此组合和/或可以与从现有技术已知的实施例组合。例如，流体注射器1的部件的尺寸和注射的频率可以根据用作阳极材料的液体金属的种类以及根据X射线管的应用来选择。例如，代替钢，膜材料可由其他金属和/或非金属材料制成。流体注射器1可在惰性气氛中而非真空中使用，所述气氛影响流体的表面张力和开口4、10的必要尺寸。

所产生的X射线可以是微焦X射线。液体注射器1可以替代用于液体金属注射的复杂和笨重的基于泵的再循环系统。液体金属注射器1的操作模式可以是脉冲模式，其中，频率取决于注射期间腔室3中的液体损失与重新填充期间的补偿、即装填的比率。无阀的注射器1能够产生细的高速液体射流，该液体射流可用作用于微焦X射线产生的阳极材料。与具有旋转阳极的管或与具有高压泵的液体阳极管相比，使用没有如阀之类的移动部件的注射器1提高了系统可靠性。根据本发明的注射器1对外部加速度不敏感，因而改善了例如在具有快速旋转的机架的计算机断层摄影术中针对不同应用的操作限制。

与常规的微焦解决方案相比，使用液体金属射流作为阳极材料允许对X射线管施加显著更高的负载。使用例如锂和镧的金属合金的不同组分的优化组合产生优化的X射线谱，这对于在医疗诊断期间的高图像质量和低患者剂量负荷而言是至关重要的。

Claims (15)

1.用于X射线管的流体注射器（1），所述流体注射器（1）通过液体金属注射来提供液体阳极（8），所述流体注射器（1）具有装置（2），所述装置（2）从所述装置（2）的腔室（3）中的开口（4、10）以改变所述腔室（3）内的容积的布置结构（5）所产生的流体射流的形式来注射流体，并且所述流体注射器（1）包括储存阳极材料的储存器（6），所述储存器（6）通过管（7）与所述装置（2）的腔室（3）流体连接，

其特征在于，所述管（7）包括沿流体流动方向形成如下形状的部分（9），即：所述形状在注射期间阻止从所述腔室（3）到所述储存器（6）的流体流动。

2.根据权利要求1所述的流体注射器（1），其特征在于，所述部分（9）沿流体流动方向形成弯曲和/或成一定角度倾斜的形状，所述形状特别是呈所述管（7）的重复环路的形式，特别是呈螺旋形式。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的流体注射器（1），其特征在于，所述腔室（3）和所述储存器（6）之间的流体连接是通过所述管（7）的不间断直接连接和/或永久性的。

4.根据权利要求3所述的流体注射器（1），其特征在于，所述管（7）包括具有螺旋形状的部分（9），所述螺旋形状具有在5个至15个的范围内的多个完整环路和/或预定的曲率半径和截面，以在注射阶段中沿向所述储存器（6）的方向产生有限的和/或湍流的流体流，以及在重新填充阶段期间沿向所述腔室（3）的方向产生层流流体流。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的流体注射器（1），其特征在于，所述流体是和/或包括液体金属，特别是镓和/或镓合金和/或锂和/或锂合金。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的流体注射器（1），其特征在于，所述装置（2）被设计用于高压脉冲流体注射，特别是具有处于10Hz至1000Hz的范围内的注射频率的高压脉冲流体注射。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的流体注射器（1），其特征在于，所述布置结构（5）包括用于所述腔室（3）内的容积改变的金属片、膜（11）和/或压电元件，所述容积改变特别是具有处于10Hz至1000Hz的范围内的频率和/或在所述腔室（5）内为通过所述开口（4、10）的脉冲流体注射产生高压。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的流体注射器（1），其特征在于，所述装置（2）包括特别是具有锐利边缘孔口的喷嘴杯（10）和/或夹持的圆形膜（11）和/或特别是通过压电致动器来驱动的活塞（12）。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的流体注射器（1），其特征在于，所述注射器（1）和/或所述注射器（1）的部件，特别是所述开口（4），能够布置在真空管的内部中或能够流体连接到所述真空管的内部，以将流体作为阳极材料注射到电子束（15）中和/或注射到电子束（15），所述电子束（15）特别是通过电子源（14）产生。

10.特别是使用根据权利要求1至9中任一项所述的流体注射器（1），在X射线管中通过液体金属注射来提供液体阳极（8）的方法，具有如下步骤，即：从注射流体的装置（2）所包括的腔室（3）的开口（4、10）沿朝向电子束（15）的方向以流体射流（8）的形式来注射液体金属，所述注射通过利用布置结构（5）来改变所述腔室（3）的容积从而在所述腔室（3）中的流体中产生高压而产生，并且所述方法具有如下步骤，即：利用来自储存器（6）的液体金属来重新填充所述腔室（3），所述液体金属通过管（7）从所述储存器（6）流动到所述腔室（3）。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述管（7）中的液体金属流在重新填充期间是层流的，并且在注射期间至少部分地是湍流的，特别是其中，所述管（7）中的液体金属流在注射期间受到所述管（7）的沿流动方向具有弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的部分限制，所述部分特别是具有呈所述管（7）的重复环路的形式、特别是呈螺旋形式的弯曲和/或成一定角度倾斜的形状。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的方法，其特征在于，脉冲液体金属注射（8），特别是具有处于10Hz至1000Hz的范围内的注射脉冲频率的脉冲液体金属注射，在时间上继之以利用来自所述储存器（6）的液体金属、特别是通过加热所述储存器（6）中的固体金属而液化的金属来重新填充所述腔室（3）。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述电子束（15）以基本上90度的角度交会所注射的液体金属射流（8），特别是脉冲液体金属射流。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，特别是在小体积的金属中以高强度和/或在所注射的金属处具有低热负荷的情况下，所述电子束（15）交会所注射的液体金属射流（8），所述液体金属（8）作为阳极材料和/或靶，其中，产生X射线辐射（16）。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其特征在于，在注射期间，通过压电致动器（12）来驱动的活塞通过压缩液压流体体积（13）而在所述腔室（3）中产生高压，从而使膜（11）、特别是夹持的圆形膜（11）变形，以在液体金属通过开口（4、10）从所述腔室（3）排出的情况下减小所述腔室（3）的容积，所述开口（4、10）特别是呈具有锐利边缘孔口（10）的喷嘴杯的形式，并且液体金属被所述管的具有弯曲和/或成一定角度倾斜的形状的部分（9）阻挡而不能流动到所述储存器（6）。