多能量x射線輻射的生成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及多能量X射線輻射的生成。為了提供具有增加的切換頻率的多能量X射線輻射，X射線管的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極（10）被提供有陽(yáng)極體（12）、圓形焦軌（14）和旋轉(zhuǎn)軸（16）。所述焦軌被提供在所述陽(yáng)極體上并且包括至少一個(gè)第一焦軌部分（18）和至少一個(gè)第二焦軌部分（20）。過(guò)渡部分（22）被提供于所述至少一個(gè)第一焦軌部分與所述至少一個(gè)第二焦軌部分之間。所述至少一個(gè)第一焦軌部分向所述X射線管的X射線輻射投影方向（24）傾斜。所述至少一個(gè)第二焦軌部分在橫向于所述徑向方向的方向（26）被劃分，并且包括初級(jí)子部分（28）和次級(jí)子部分（30），所述初級(jí)子部分（28）向所述X射線輻射投影方向傾斜，所述次級(jí)子部分（30）比所述初級(jí)子部分更少地面向所述X射線輻射投影方向。所述過(guò)渡部分被提供為使得在所述過(guò)渡部分的表面生成的X射線輻射的方向不同于所述X射線輻射投影方向。
【專利說(shuō)明】多能量X射線輻射的生成
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多能量X射線輻射的生成。本發(fā)明尤其涉及旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極、用于生成多能量X射線輻射的X射線管、用于X射線成像的系統(tǒng)、用于生成多能量X射線輻射的方法、以及計(jì)算機(jī)程序單元和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
【背景技術(shù)】
[0002]多能量X射線輻射被用于，例如，醫(yī)學(xué)成像中的雙能量圖像采集中。例如，通過(guò)施加第一管電壓提供第一 X射線輻射特性，以及通過(guò)施加第二管電壓提供X射線輻射的第二特性。進(jìn)一步地，可以將可移動(dòng)濾波器放在所述X射線管前方，用于對(duì)所述X射線束進(jìn)行濾波或者不對(duì)所述X射線束進(jìn)行濾波，以生成雙能量X射線輻射。為了改進(jìn)分辨率以及因此改進(jìn)圖像質(zhì)量，使用較快的切換。然而，較快的切換對(duì)于可移動(dòng)濾波器而言意味著增加的機(jī)械負(fù)載。WO 2008/072175 Al描述一種了 X射線源，其生成具有連續(xù)變化的能譜的X輻射，其中提供了旋轉(zhuǎn)濾光盤(pán)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]因此，存在著對(duì)于提供具有改進(jìn)的切換頻率的多譜X射線輻射的需要。
[0004]本發(fā)明的目標(biāo)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題得以解決，其中，從屬權(quán)利要求中并入了另外的實(shí)施例。
[0005]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，下面描述的本發(fā)明的各方面也適用于所述旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極、用于生成多能量X射線輻射的X射線管、用于X射線成像的系統(tǒng)，用于生成多能量X射線輻射的方法，以及計(jì)算機(jī)程序單元和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種用于X射線管的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極，包括陽(yáng)極體、圓形焦軌和旋轉(zhuǎn)軸。所述焦軌被提供于所述陽(yáng)極體上，并且包括至少一個(gè)第一焦軌部分和至少一個(gè)第二焦軌部分。進(jìn)一步地，過(guò)渡部分被提供于所述至少一個(gè)第一焦軌部分與第二焦軌部分之間。所述至少一個(gè)第一焦軌部分向所述X射線管的X射線輻射投影方向傾斜。所述至少一個(gè)第二焦軌部分在橫向于所述徑向方向的方向被劃分，并且包括初級(jí)子部分和次級(jí)子部分，所述初級(jí)子部分向所述X射線輻射投影方向傾斜，所述次級(jí)子部分比所述初級(jí)子部分更少地面向所述X射線輻射投影方向。所述過(guò)渡部分被提供為使得在所述過(guò)渡部分的表面生成的X射線輻射的方向不同于所述X射線輻射投影方向。
[0007]術(shù)語(yǔ)“X射線輻射投影方向”指生成的X射線輻射中指向探測(cè)器的部分。術(shù)語(yǔ)“X射線輻射投影方向”可以指X射線束的假想中心線，即指所述X射線束的主方向。所述X射線輻射投影方向的所述主方向指向所述探測(cè)器的中心。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述X射線輻射投影方向垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸。所述至少一個(gè)第一焦軌部分傾斜為使得其不面向(face away from)所述旋轉(zhuǎn)軸。所述初級(jí)子部分傾斜為使得其不面向所述旋轉(zhuǎn)軸。所述次級(jí)子部分傾斜為使得其面向所述旋轉(zhuǎn)軸。所述過(guò)渡部分面向所述旋轉(zhuǎn)軸或平行于所述旋轉(zhuǎn)軸，并且被布置為使得所述表面在所述X射線輻射投影方向被屏蔽。
[0009]術(shù)語(yǔ)所述X射線束“垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸”指所述束的假想中心線，并且也包括不是90度而是更小或更大角度的方向，例如大致30度至150度的角度范圍。
[0010]根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，所述過(guò)渡部分被提供有鄰近所述第一焦軌部分和所述第二焦軌部分的側(cè)邊緣，其中，所述側(cè)邊緣在遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)軸的方向漸縮。
[0011]根據(jù)本發(fā)明另外的示范性實(shí)施例，具有至少一個(gè)X射線濾波器段的X射線濾波器被提供于所述至少一個(gè)第二焦軌部分的所述初級(jí)子部分外側(cè)，所述濾波器段被附接到所述陽(yáng)極。
[0012]根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，所述濾波器在其周向延伸上具有變化的X射線濾波器特性。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供一種用于生成多能量X射線輻射的X射線管，包括陰極、陽(yáng)極和殼體?？梢詮乃鲫帢O向所述陽(yáng)極發(fā)射電子束。所述陰極和所述陽(yáng)極被布置在所述殼體內(nèi)部。在所述殼體中提供X射線窗口。所述陽(yáng)極是根據(jù)上述方法和示范性實(shí)施例之一提供的。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種用于X射線成像的系統(tǒng)，包括X射線源、X射線探測(cè)器，和控制單元。所述X射線源包括根據(jù)本發(fā)明的上述方面的X射線管。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種用于生成多能量X射線輻射的方法，包括以下步驟:
[0016]a)將電子束提供到旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的第一焦軌部分；該第一焦軌部分向所述X射線管的X射線輻射投影方向傾斜；
[0017]b)生成具有第一 X射線特性的第一 X射線束；
[0018]c)將電子束提供到所述第一焦軌部分與第二焦軌部分之間的過(guò)渡部分，該過(guò)渡部分被提供為使得在所述過(guò)渡部分的表面生成的X射線輻射的方向不同于所述X射線輻射投影方向；
[0019]d)將所述電子束提供到所述旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的所述第二焦軌部分；該第二焦軌部分在橫向于所述徑向方向的方向被劃分，并且包括初級(jí)子部分和次級(jí)子部分，所述初級(jí)子部分向所述X射線輻射投影方向傾斜，所述次級(jí)子部分比所述初級(jí)子部分更少地面向所述X射線輻射投影方向；并且
[0020]e)生成具有第二 X射線特性的第二 X射線束。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例，所述第二 X射線束被提供在所述初級(jí)子部分外側(cè)的X射線濾波器所濾波，該濾波器段附接到所述陽(yáng)極。
[0022]根據(jù)另外的示范性實(shí)施例，利用比撞擊在所述第一焦軌部分上的電子束更高的管電壓，生成撞擊在所述第二焦軌部分上的所述電子束。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述焦軌被提供有不同的幾何形狀，使得所述電子束的不同部分生成X射線輻射的不同子部分。通過(guò)將所述次級(jí)子部分提供為使得它們較少地面向所述X射線輻射投影方向，在這些次級(jí)子部分生成的所述X射線輻射向著不同于所述X射線輻射投影方向的方向輻射。換言之，所生成的X射線的至少部分不被提供為用于例如X射線成像目的。
[0024]根據(jù)另一方面，所述過(guò)渡部分提供兩種能量之間改進(jìn)的過(guò)渡，即縮短的過(guò)渡。通過(guò)將焦斑的“內(nèi)部”放在邊緣之后，實(shí)質(zhì)上縮短了所述焦斑，這也意指部分射束丟棄(partialbeam dump)，其中X射線部分地未被使用，只要所述陽(yáng)極上的濾波器以非常近的距離使其通過(guò)，該狀態(tài)也可以被稱做濾波器“啟用”。通過(guò)將所述“內(nèi)部”置于所述射束丟棄部，在徑向方向縮短了所述焦斑，并且縮短了過(guò)渡期，其中僅探測(cè)器元件的子集會(huì)被經(jīng)濾波的X射線束照射，并且所述探測(cè)器元件的其他子集會(huì)被經(jīng)較少濾波的X射線束照射。除了縮短所述過(guò)渡期以外，在過(guò)渡期間所使用的X射線束被完全消除(blanked out):在所述過(guò)渡期間，整個(gè)電子束被丟棄(dumped),并且不被用于在所述X射線福射投影方向生成X射線福射。接下來(lái)，所述電子束擊中在鄰近的濾波器元件的所述邊緣之間的所述第一焦軌部分，在該狀態(tài)中，來(lái)自所述第一焦軌部分的所有輻射均被使用，即濾波器“關(guān)閉”。
[0025]根據(jù)另外的方面，也提供第三或更多的焦軌部分，其被提供有不同的X射線輻射生成特性。根據(jù)再另外的方面，供應(yīng)不同的電壓。所述電壓可以在一種類型的焦軌部分之間和/或在不同類型的焦軌部分之間相異。
[0026]參考后文描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些以及其他方面將變得顯而易見(jiàn)并將得以闡明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]下面將參考以下附圖描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。
[0028]圖1以平面視圖示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的第一實(shí)施例。
[0029]圖2A至圖2C在沿不同的線所取的截面圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的示范性實(shí)施例。
[0030]圖3A和圖3B在橫截面中示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的示范性實(shí)施例。
[0031]圖4A和圖4B示出了圖3的所述陽(yáng)極的平面視圖。
[0032]圖5A和圖5B以透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的示范性實(shí)施例。
[0033]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的范例的平面視圖。
[0034]圖7示出了圖6的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的透視圖。
[0035]圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的示范性實(shí)施例的焦斑軌的拉直視圖。
[0036]圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的焦斑軌的另外的范例的截面。
[0037]圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的示范性實(shí)施例。
[0038]圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的范例。
[0039]圖12示出了本發(fā)明的另外的范例的時(shí)序方面。
[0040]圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的另外的示范性實(shí)施例的光譜和光子通量。
[0041]圖14以平面視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的范例。
[0042]圖15以截面視圖和平面視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的示范性實(shí)施例。
[0043]圖16和圖17示出了圖15的范例的另外的方面。
[0044]圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的范例。
[0045]圖19示出了根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的另外的示范性實(shí)施例。
[0046]圖20示出了根據(jù)本發(fā)明的X射線管的示范性實(shí)施例。
[0047]圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的用于X射線成像的系統(tǒng)的示范性實(shí)施例。[0048]圖22示出了根據(jù)本發(fā)明的用于生成多能量X射線輻射的方法的示范性實(shí)施例的基本方法步驟。
[0049]圖23和圖24示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的范例。
【具體實(shí)施方式】
[0050]圖1示出了用于X射線管的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極，包括陽(yáng)極體12、圓形焦軌14以及僅用十字標(biāo)記指示的旋轉(zhuǎn)軸16。
[0051]所述焦軌提供在所述陽(yáng)極體上，并且包括至少一個(gè)第一焦軌部分18和至少一個(gè)第二焦軌部分20。進(jìn)一步地，在至少一個(gè)第一焦軌部分18與第二焦軌部分20之間提供過(guò)渡部分22。
[0052]圖2A示出了通過(guò)第一焦軌部分18的截面；圖2B示出了通過(guò)第二焦軌部分20的截面；并且圖2C示出了通過(guò)過(guò)渡部分22中的一個(gè)的截面。
[0053]第一焦軌部分18向X射線輻射投影方向傾斜，在圖2中用虛線箭頭24指示。
[0054]第二焦軌部分20在橫向于所述徑向方向的方向(如在圖1中用線26指示的)被劃分，并且包括初級(jí)子部分28，其向X射線輻射投影方向24傾斜；和次級(jí)子部分30，其比初級(jí)子部分28更少地面向X射線輻射投影方向24。如在圖2B中所示，次級(jí)子部分30相比X射線輻射投影方向24，更多地面向相反方向。要指出，也可以在不同的布置中提供所述次級(jí)子部分，只要得到的X射線輻射不被投影在X射線輻射投影方向24。
[0055]所述過(guò)渡部分被提供為使得在所述過(guò)渡部分的表面生成的X射線輻射的方向不同于所述X射線輻射投影方向。
[0056]參考圖2C，要指出，用虛線箭頭32指示的撞擊在過(guò)渡部分22上的電子束會(huì)生成具有與X射線輻射投影方向24相比不同方向的X射線輻射。
[0057]可以將過(guò)渡部分22提供為射束丟棄部34，如在圖2C中所示。
[0058]也可以將過(guò)渡部分22提供為不面向X射線輻射投影方向24的斜面，從而生成的X射線輻射不會(huì)被輻射在投影方向24。
[0059]要指出，X射線輻射投影方向24指一范圍的方向，例如指扇形或錐形X射線束。
[0060]所述過(guò)渡部分被提供為使得在所述過(guò)渡部分的表面生成的X射線輻射不對(duì)被用于投影的X射線輻射有貢獻(xiàn)。
[0061]例如，從所述過(guò)渡部分的所述表面到X射線窗口(在圖1或圖2中未進(jìn)一步示出)或X射線口的視線被所述陽(yáng)極的X射線不透明材料、或X射線衰減材料、或X射線吸收材料阻擋。
[0062]所述X射線輻射投影方向可以包括一片所用的X射線輻射，或一片有效X射線輻射。
[0063]當(dāng)然，X射線輻射是在各種方向的焦斑處生成的。然而，術(shù)語(yǔ)“X射線”或“X射線輻射束”在該語(yǔ)境中是指輻射通過(guò)殼體中的X射線窗口或X射線管的罩的X射線，例如，向探測(cè)器輻射的X射線。
[0064]還要指出，代替旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極，可以提供例如在前后方向軸轉(zhuǎn)或滑動(dòng)移動(dòng)的移動(dòng)陽(yáng)極。
[0065]代替可移動(dòng)陽(yáng)極，可以提供X射線束的偏轉(zhuǎn)，使得不同的焦軌部分被電子束依次地，或連續(xù)地?fù)糁?。[0066]本發(fā)明的一方面是提供不同形狀的焦軌，使得由于所述不同形狀，X射線束的不同部分得以生成并因此向徑向方向24輻射。
[0067]根據(jù)另外的示范性實(shí)施例(未進(jìn)一步詳細(xì)示出)，所述X射線輻射投影方向垂直于旋轉(zhuǎn)軸16。至少一個(gè)第一焦軌部分18傾斜為使得其不面向所述旋轉(zhuǎn)軸。初級(jí)子部分28傾斜為使得其不面向旋轉(zhuǎn)軸16，其中，次級(jí)子部分30傾斜為面向所述旋轉(zhuǎn)軸。過(guò)渡部分22面向旋轉(zhuǎn)軸16或平行于所述旋轉(zhuǎn)軸，并且被布置為使得所述表面屏蔽開(kāi)X射線輻射投影方向24。
[0068]所述過(guò)渡部分可以被提供為陽(yáng)極表面的至少部分凹陷，該凹陷包括至少在所述X射線輻射投影方向的側(cè)壁。這在圖2C中得以指示，其中將過(guò)渡部分22提供為在右側(cè)上具有側(cè)壁部分38的凹陷36，屏蔽X射線輻射并且因而防止它們?cè)赬射線輻射投影方向24中的投影。
[0069]還要指出，代替如圖1中所示的僅一個(gè)焦軌部分18和僅一個(gè)第二焦軌部分20，還可以以交替方式提供多個(gè)第一焦軌部分18和第二焦軌部分20，其中過(guò)渡部分22提供在第一焦軌部分18與鄰近的第二焦軌部分20之間。
[0070]所述至少一個(gè)第一焦軌部分可以被提供為生成第一有用X射線束，其被用于創(chuàng)建X射線圖像。所述至少一個(gè)第二焦軌部分被提供為生成第二有用X射線束。所述第二有用X射線束的強(qiáng)度較小，這是因?yàn)楸挥糜趧?chuàng)建X射線圖像的焦斑的有用部分的減小的尺寸以及所述焦斑的所述有用部分位于其上的所述焦軌減小的徑向尺寸，同時(shí)所述X射線的未使用部分出現(xiàn)自所述焦斑中位于至少一個(gè)第二焦軌部分20的所述次級(jí)子部分上的未使用部分，該未使用部分不面向所述旋轉(zhuǎn)軸。
[0071]第二焦軌部分20可以在基本上垂直于所述徑向方向的方向被劃分，如在圖1中所示的。第二焦軌部分20也可以以與垂直于所述徑向方向的方向成角的方式，在一方向中被劃分。
[0072]過(guò)渡部分22可以被提供有鄰近第一焦軌部分18和第二焦軌部分20的側(cè)邊緣40，其中所述側(cè)邊緣在遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸16的方向漸縮。
[0073]要指出，也結(jié)合圖1示出了漸縮的側(cè)邊緣40，然而，過(guò)渡部分22也可以被提供有不同形狀的側(cè)邊緣40。
[0074]所述漸縮的側(cè)部分可以相對(duì)于所述徑向方向傾斜。可以相對(duì)于所述徑向方向或旋轉(zhuǎn)軸，對(duì)稱地提供所述漸縮的側(cè)部分。例如，所述過(guò)渡部分具有基本上為三角形的形狀(參見(jiàn)例如圖6)。
[0075]如圖3中所示，X射線濾波器42可以在至少一個(gè)第二焦軌部分20的初級(jí)子部分28外側(cè)提供有至少一個(gè)X射線濾波器段44，該濾波器段44附接到陽(yáng)極體12。如圖3A中所示，旋轉(zhuǎn)開(kāi)所述濾波器，即所述濾波器不在所述束中，并且所述焦斑的全部產(chǎn)生使用的X射線。從而，所述焦斑具有細(xì)長(zhǎng)形狀?？梢詫⑺鲭娮邮峁┰跒V波器段之間的高臺(tái)上。如圖3B中所示，所述濾波器在所述射束中，并且所述焦斑中僅部分產(chǎn)生使用的X射線，從而縮短所述光學(xué)焦斑。用雙箭頭43指示所述光學(xué)焦斑長(zhǎng)度。
[0076]如圖3A中所示，第一焦軌部分18被用于生成第一 X射線束46，其未經(jīng)濾波地離開(kāi)所述陽(yáng)極。第二焦軌部分20的初級(jí)子部分28被用于生成第二 X射線束48，然后被X射線濾波器段44濾波。因而，第二 X射線束48作為經(jīng)濾波的第二 X射線束48’離開(kāi)所述陽(yáng)極。[0077]要指出，圖3中未進(jìn)一步示出用于生成所述X射線輻射所需的電子束。
[0078]還要指出，第二焦軌部分20的次級(jí)子部分30不對(duì)X射線束48有貢獻(xiàn)。
[0079]為了更好理解，圖3A也用虛線50示出鄰近的第二焦軌部分20的形狀。以類似的方式，圖3B以其外部形狀52示出鄰近的第一焦軌部分18。
[0080]所述濾波器可以包括具有不同X射線濾波器特性的若干濾波器段44。所述濾波器可以包括具有相等濾波器特性的若干相等X射線濾波器段(未進(jìn)一步示出)。
[0081]例如，在多個(gè)第二焦軌部分的情況中，可以提供相應(yīng)數(shù)目的濾波器段44。
[0082]圖4A示出了具有一個(gè)濾波器段44的陽(yáng)極10的俯視圖，作為范例。進(jìn)一步地，用附圖標(biāo)記54指示源自撞擊第一焦軌部分18的電子束的有效焦斑。進(jìn)一步地，也指示作為未經(jīng)濾波的X射線束的得到的X射線束46。
[0083]第一箭頭56指示陽(yáng)極10的旋轉(zhuǎn)方向，并且第二箭頭58指示因所述陽(yáng)極的旋轉(zhuǎn)造成的濾波器段44的預(yù)期移動(dòng)。
[0084]在旋轉(zhuǎn)時(shí)，濾波器段44被帶入在所述焦斑位置前方的位置，該位置為初級(jí)子部分28，其被使用附圖標(biāo)記60指示為有效焦斑。進(jìn)一步地，第一圖樣指示未經(jīng)濾波的X射線束48，并且第二圖樣指示經(jīng)過(guò)濾波器段44之后的經(jīng)濾波的X射線束48’。
[0085]各自的最小化圖62示于圖4A和圖4B各自的俯視圖下方，指示得到的被用于X射線圖像投影的X射線束的X射線輻射特性。
[0086]圖5A和圖5B以透視圖示出了旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極10。圓形箭頭64指示所述陽(yáng)極的旋轉(zhuǎn)，并且另外的箭頭66指示濾波器段44的移動(dòng)，在圖5中作為范例將濾波器段44示為兩個(gè)濾波器段。進(jìn)一步地，粗實(shí)線68指示撞擊(用附圖標(biāo)記70指示的)各自的焦斑的電子束。
[0087]進(jìn)一步地，框72指示X射線口或X射線窗口。
[0088]如可見(jiàn)，濾波器段44安裝在旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極10上。
[0089]圖5A中示出的另外一方面為，在陽(yáng)極10的外周面上提供同步標(biāo)記74。
[0090]要指出，所述同步標(biāo)記并非圖5A中所示其他特征的主要部分，并且所述同步標(biāo)記也可以被用于上文所述和下文所述的其他示范性實(shí)施例。
[0091]在陽(yáng)極盤(pán)10的旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖5A的左濾波器段44被帶入焦斑70前方的位置，使得在焦斑70生成的向X射線口 72發(fā)出的X射線輻射現(xiàn)在在離開(kāi)X射線口 72之前穿過(guò)濾波器段44，用于投影目的。
[0092]根據(jù)另外的范例，未進(jìn)一步示出，所述電子束擊中第二焦軌部分20時(shí)被提供到所述焦斑的所述電子束可以被提供有140kV的管電壓。根據(jù)另外的范例，被應(yīng)用到第一焦軌部分18的各自的電子束可以被提供有更低的管電壓，例如80kV或小于80kV，例如40kV或甚至20kV。
[0093]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的陽(yáng)極的另外的范例的俯視圖。例如出于安裝到旋轉(zhuǎn)桿的目的，將陽(yáng)極10示為例如在所述陽(yáng)極的中心具有開(kāi)口 74。進(jìn)一步地，所述陽(yáng)極被提供有上文提及的圓形焦軌，包括兩個(gè)第一焦軌部分18和兩個(gè)第二焦軌部分20。也如所指示的，第二焦軌部分20每個(gè)均包括上文提及的初級(jí)子部分28和次級(jí)子部分30。
[0094]進(jìn)一步地，在第一焦軌部分18與第二焦軌部分20之間，提供過(guò)渡部分22，其由于兩個(gè)第一焦軌部分18和兩個(gè)第二焦軌部分20，而被提供為四個(gè)過(guò)渡部分22。如可見(jiàn)的，過(guò)渡部分22每個(gè)均被提供為三角形形狀76。[0095]陽(yáng)極10還包括兩個(gè)濾波器段44，其每個(gè)均在各自的第二焦軌部分20的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸。
[0096]圖7示出了圖6的陽(yáng)極的透視圖。
[0097]用第一圖樣77指示所述焦軌中對(duì)被用于投影目的的X射線輻射有貢獻(xiàn)的那些表面部分，并且用第二圖樣78示出所述焦軌中不對(duì)所述X射線輻射有貢獻(xiàn)的那些部分。
[0098]因此，次級(jí)子部分30，以及過(guò)渡部分22充當(dāng)射束丟棄部。進(jìn)一步地，各自的視圖也圖示被提供為濾波器環(huán)形段的濾波器段44。
[0099]圖8以平面視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的陽(yáng)極盤(pán)的一段，其中出于簡(jiǎn)要原因，將所述平面視圖示為拉直圖，如用解釋圖標(biāo)80示意性指示地。
[0100]在從左向右觀看時(shí)，圖8示出第一個(gè)第二焦軌部分20，繼之以第一過(guò)渡部分22、第一焦軌部分18、第二過(guò)渡部分22，及另一第二焦軌部分20，即第二個(gè)第二焦軌部分20。進(jìn)一步地，箭頭82指示陽(yáng)極半徑的方向，即所述旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的中心在圖8之上，由此在圖8的下面部分形成所述陽(yáng)極的外邊緣84。
[0101]第一虛線86指示電子束在所述陽(yáng)極上的相對(duì)行進(jìn)路徑，由此形成圓形焦軌14。用線88指示上文提及的所述第二焦軌部分到初級(jí)子部分28和次級(jí)子部分30的劃分。
[0102]以用第一圖樣填充的第一框90指示得到的有效焦斑。用于第一虛線框92指示所述焦斑中未使用的部 分，這是由于該部分提供在次級(jí)子部分30上。
[0103]用第一扇形94指示得到的X射線束。進(jìn)一步地，第一濾波器段44被示為與第二焦軌部分20中的第一個(gè)相關(guān)，并且另外的濾波器段44被示為與第二焦軌部分20中的第二個(gè)相關(guān)。然而，在圖8中未進(jìn)一步指示對(duì)X射線束94的濾波。
[0104]在所述陽(yáng)極的旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述焦斑位于第一過(guò)渡部分22之上，得到未使用的焦斑，如用第二虛線框96所指示的。當(dāng)然，在該焦斑位置沒(méi)有生成X射線束。
[0105]在進(jìn)一步的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，所述焦斑位置被定位于第一焦軌部分20上，得到比在第二焦軌部分20上的位置中有效的焦斑更大的有效焦斑。用第二框98指示第一焦軌部分18上的所述有效焦斑。這導(dǎo)致用第二扇形100指示的第二 X射線束。要指出，得自第二焦軌部分20的第一 X射線束94和得自第一焦軌部分18的第二 X射線束100具有不同的X射線特性。
[0106]進(jìn)一步地，第一雙箭頭102指示所述焦斑的長(zhǎng)度，并且第二雙箭頭104指示所述焦斑的寬度。以下等式適用:
[0107]
【權(quán)利要求】
1.一種用于X射線管的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極(10)，包括: -陽(yáng)極體(12); -圓形焦軌(14);以及 -旋轉(zhuǎn)軸(16)； 其中，所述焦軌被提供在所述陽(yáng)極體上，并且包括至少一個(gè)第一焦軌部分(18)和至少一個(gè)第二焦軌部分(20)； 其中，過(guò)渡部分(22)被提供于所述至少一個(gè)第一焦軌部分與所述至少一個(gè)第二焦軌部分之間； 其中，所述至少一個(gè)第一焦軌部分向所述X射線管的X射線輻射投影方向(24)傾斜；其中，所述至少一個(gè)第二焦軌部分在橫向于所述徑向方向的方向(26)被劃分,并且包括初級(jí)子部分(28)和次級(jí)子部分(30)，所述初級(jí)子部分向所述X射線輻射投影方向傾斜，所述次級(jí)子部分(30)比所述初級(jí)子部分更少地面向所述X射線輻射投影方向；并且 其中，所述過(guò)渡部分被提供為使得在所述過(guò)渡部分的表面生成的X射線輻射的方向不同于所述X射線輻射投影方向。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽(yáng)極，其中，所述X射線輻射投影方向垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸； 其中，所述至少一個(gè)第一焦軌部分被傾斜為使得其不面向所述旋轉(zhuǎn)軸； 其中，所述初級(jí)子部分被傾斜為使得其不面向所述旋轉(zhuǎn)軸；并且其中，所述次級(jí)子部分被傾斜為使得其面向所述旋轉(zhuǎn)軸；并且 其中，所述過(guò)渡部分面向所述旋轉(zhuǎn)軸或平行于所述旋轉(zhuǎn)軸，并且被布置為使得所述表面在所述X射線輻射投影方向被屏蔽。`
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陽(yáng)極，其中，所述過(guò)渡部分被提供有鄰近所述第一焦軌部分和所述第二焦軌部分的側(cè)邊緣(40);其中，所述側(cè)邊緣在遠(yuǎn)離所述旋轉(zhuǎn)軸的方向漸縮。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的陽(yáng)極，其中，具有至少一個(gè)X射線濾波器段(44)的X射線濾波器(42)被提供于所述至少一個(gè)第二焦軌部分的所述初級(jí)子部分外側(cè)，所述濾波器段附接到所述陽(yáng)極。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陽(yáng)極，其中，另外的焦軌(206)被提供，其被定位為使得能夠生成連續(xù)未經(jīng)濾波的X射線。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陽(yáng)極，其中，所述陽(yáng)極體被提供為分段陽(yáng)極(214)，所述分段陽(yáng)極包括處于所述段之間的若干徑向狹縫(216);其中，所述狹縫至少在所述濾波器的區(qū)域中相對(duì)于所述徑向方向成角(218);并且其中，所述濾波器包括相對(duì)于所述徑向方向成角的狹縫(220);所述成角的狹縫與所述陽(yáng)極體中的所述狹縫對(duì)齊。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的陽(yáng)極，其中，所述濾波器在其周向延伸上具有變化的濾波器X射線特性。
8.一種用于生成多能量X射線輻射的X射線管(300)，包括: -陰極(310)； -陽(yáng)極(312);以及 -殼體(314)； 其中，電子束能夠從所述陰極向所述陽(yáng)極發(fā)射； 其中，所述陰極和所述陽(yáng)極被布置于所述殼體的內(nèi)部；其中，X射線窗口(316)被提供于所述殼體中；并且 其中，所述陽(yáng)極是根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項(xiàng)而提供的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線管，其中，偏轉(zhuǎn)工具(322)被提供，以將所述電子束偏轉(zhuǎn)到所述陽(yáng)極上的不同位置。
10.一種用于X射線成像的系統(tǒng)(400),包括: -X射線源(410)； -X射線探測(cè)器(412);以及 -控制單元(414)； 其中，所述X射線源包括根據(jù)權(quán)利要求8或9中的一項(xiàng)所述的X射線管(300)。
11.一種用于生成多能量X射線輻射的方法(500)，包括以下步驟: a)向旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的第一焦軌部分(512)提供(510)電子束；所述第一焦軌部分向X射線管的X射線輻射投影方向傾斜； b)生成(514)具有第一X射線特性的第一 X射線束(516)； c)將所述電子束提供(518)到所述第一焦軌部分與第二焦軌部分之間的過(guò)渡部分，所述過(guò)渡部分被提供為使得在所述過(guò)渡部分的表面處生成的X射線輻射的方向不同于所述X射線輻射投影方向； d)將所述電子束提供(522)到所述旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極的所述第二焦軌部分(524);所述第二焦軌部分在橫向于所述徑向方向的 方向被劃分，并且包括初級(jí)子部分和次級(jí)子部分，所述初級(jí)子部分向所述X射線輻射投影方向傾斜，所述次級(jí)子部分比所述初級(jí)子部分更少地面向所述X射線輻射投影方向；并且 e)生成(526)具有第二X射線特性的第二 X射線束(528)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第二X射線束被提供在所述初級(jí)子部分的外側(cè)的X射線濾波器所濾波(530)，所述濾波器附接到所述陽(yáng)極。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的方法，其中，利用比撞擊在所述第一焦軌部分上的電子束更高的管電壓(527 )來(lái)生成(526 ’)撞擊在所述第二焦軌部分上的電子束。
14.一種用于控制根據(jù)權(quán)利要求1至10中的任一項(xiàng)所述的裝置的計(jì)算機(jī)程序單元，所述計(jì)算機(jī)程序單元在由處理單元運(yùn)行時(shí)，適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求11至13中的一項(xiàng)所述的方法的步驟。
15.一種存儲(chǔ)有如權(quán)利要求1 4所述的程序單元的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
【文檔編號(hào)】H01J35/10GK103765548SQ201280041778
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】R·K·O·貝林 申請(qǐng)人:皇家飛利浦有限公司