[发明专利]多X射线能量的生成

说明书

技术领域

本发明涉及在X射线管中生成多X射线能量。具体而言，本发明涉及多能量X射线管、X射线成像系统、用于生成多能量X射线辐射的方法、计算机程序单元和计算机可读介质。

背景技术

多能量X射线辐射提供了能够提供给用户的增强的对象信息。例如，采用多X射线光子能量，也被称为X射线颜色，可以增强（例如）患者的X射线图像的诊断价值。多X射线能量还可以提供用于材料检查目的或者物体检查目的的增强信息，例如，用于机场等安全相关点的行李筛查。为了生成具有不同的X射线能量的辐射，例如，可以采用多个X射线管。此外，可以为单个X射线管供应交替的管电压，以提供不同的X射线能量辐射。文献WO2011051860A3和WO2010061324A1描述了具有多光谱的X射线辐射（例如，双能量X射线）的生成。其他方法则基于使用具有多管电压的X射线管和X射线滤波器。但是，提供多个X射线管成本高昂、占用宝贵的构造空间并且还意味着相当复杂的系统。借助交替的管电压而采用单个X射线管可能具有操作缓慢的缺点，例如，由于h/v电路（高电压电路）的大的电容。其他管类型可能只具有有限的额定功率。

发明内容

因而，需要提供一种能够以减小的设计设置和改进的切换容量生成多能量X射线辐射的X射线管。

本发明的目的是通过独立权利要求的主题而得以解决的，其中，在从属权利要求中并入了进一步的实施例。

应当指出，本发明的下述方面还适用于多能量X射线管、X射线成像系统、用于生成多能量X射线辐射的方法以及计算机程序单元和计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种多能量X射线管，其包括阴极、阳极和电子制动设备。所述阳极包括靶表面，所述靶表面被提供为由于电子的撞击而生成X射线。所述阴极被提供为朝向所述阳极发射电子以撞击所述阳极的靶表面。所述电子制动设备能够被间断式地地布置到从所述阴极到所述阳极的电子通路内，并且被配置为使所述电子束中的至少一部分电子减速，使得重新发射的电子的能量低于到来的电子的能量。

术语“间断式地”一词是指在一个位置上布置到所述通路内，在另一个位置上布置到所述通路外，所述位置可以通过交替重复的方式提供。

根据本发明的示范性实施例，所述电子制动设备包括电子制动层，所述电子制动层能够布置到所述朝向阳极的电子通路内，使得所述电子中的至少一部分通过所述层。所述电子制动层被配置为使入射电子的至少一部分将其能量的至少一部分损失到电磁辐射、声子和/或其他电子当中。在所述电子制动层的尾侧，电子被作为出射电子朝向所述阳极释放，其能量低于入射电子。

根据本发明的另一示范性实施例，所述电子制动设备包括具有辅助靶表面的电子制动主体，其能够布置到朝向所述阳极的电子通路内，使得所述电子的至少部分撞击到所述辅助靶表面上。从这一表面将电子作为出射电子（例如，背散射电子）朝向阳极释放，其能量低于入射电子。

根据本发明的另一示范性实施例，提供电磁电子制动设备，其中，通过其的电子通过生成电磁辐射而损失能量。

例如，所述电磁电子制动设备可以被提供为波动器（undulator）或同步加速器设备。

根据本发明的示范性实施例，所述阴极被连接至第一电势，所述阳极被连接至第二电势，所述电子制动设备被连接至第三电势，所述第三电势的电压布置在所述第一电势和所述第二电势之间。在所述阴极和所述阳极之间提供第一有效管电压，在所述电子制动设备和所述阳极之间提供第二有效管电压，其中，所述第二有效管电压低于所述第一有效管电压。

根据本发明的示范性实施例，所述电子制动设备可在第一位置和第二位置之间移动，在第一位置中，所述电子制动设备被布置到从所述阴极到所述阳极的所述靶的电子束通路之外，在第二位置中，所述电子制动设备被布置到所述电子束的通路内。

所述第二位置可以包括多个子位置，使得能够为命中所述靶的电子束提供不同等级的电子制动作用。

例如，所述电子制动设备包括多个电子制动部分，其与非制动部分间断式地布置在一起。所述电子制动设备可旋转，使得在旋转的时，所述电子制动部分被间断式地提供到所述电子通路内。

例如，所述阳极是旋转阳极，所述电子制动设备以分离的方式耦合至所述阳极。

根据本发明的示范性实施例，所述电子制动设备被布置到从所述阴极到所述阳极的电子束直接通路之外，并且其中，提供偏转器件以使电子束发生偏转，使得电子束在命中所述靶表面之前命中所述电子制动设备。

根据本发明的示范性实施例，提供聚焦布置以将重新发射的电子聚焦。