[发明专利]放射线产生设备以及包含该放射线产生设备的放射线照相系统

说明书

技术领域

本发明涉及尤其用于医疗器材领域中的诊断应用以及工业器材领域中的非破坏性放射线照相的放射线产生设备。

背景技术

产生用于医疗诊断和工业非破坏性成像的X射线的放射线产生设备需要具有高耐久性和维护效率，以增加其操作率。这样的放射线产生设备可作为可应用于家用医疗护理或者在例如灾难或事故的情况下的急救医疗护理的便携式医疗形态起作用。

用作放射线源的靶的热稳定性是确定放射线产生设备的耐久性的主要因素之一。

在通过用电子束照射靶而产生放射线的放射线产生设备中，由于电子束提供给靶的能量的大部分被转换成热，因此靶的“放射线产生效率”小于1%。当靶产生的热的耗散不足时，发生问题：靶与其支撑部件的粘附力由于热应力而减小，并且靶的热稳定性受限。

已知的用于增加靶的“放射线产生效率”的方法是使用如下这样的透射靶，该透射靶包含含有重金属的薄膜形靶层、和允许放射线透过并且支撑靶层的支撑部件。PCT日文翻译专利公开No.2009-545840公开了一种旋转阳极透射靶，通过该透射靶，“放射线产生效率”增加为已知旋转阳极反射靶的效率的1.5倍。

一种已知的用于促进从靶向外部散热的方法是使用金刚石作为支撑多层靶的靶层的支撑部件的材料。美国专利No.6850598公开了当支撑由钨制成的靶层的支撑部件由金刚石制成时，散热效果可增加并且焦点大小可减小。金刚石具有高放射线透明度以及高热稳定性和热传导性，因此适合作为透射靶的支撑部件的材料。

随着用于医疗诊断的诸如断层摄影的图像处理技术的发展，发射多个X射线束的阵列式放射线产生设备已作为一种形态被开发。这样的阵列式放射线产生设备包括布置成阵列的放射线产生单元，并且每个放射线产生单元被配置为单独可控。

日本专利特开No.2007-265981公开了阵列式放射线产生设备的结构，其中具有开口的屏蔽部件被设置在包含多个放射线产生单元的板形靶的前侧和后侧。板形靶与屏蔽部件热接触。由于此结构，根据日本专利特开No.2007-265981，具有被调节的放射线角的多个X射线束被朝放射线产生设备前部发射，并且靶的热可通过在靶的前侧的屏蔽部件放热。

发明内容

在包含用于相应靶的多个屏蔽部件的阵列式放射线产生设备中，已经观察到放射线输出的稳定性降低。所观察到的放射线输出的稳定性的降低（即放射线输出变化）在阵列的中心区域中比在阵列的周边区域中更加显著。

作为参考示例，图7A至7C示出阳极阵列40的示意性结构，其中在包含多个靶的阵列的中心区域中观察到放射线输出变化。图7A是从发射放射线的开口侧观看的阳极阵列的平面图。图7B和7C是图7A中所示的阳极阵列的分别沿假想线VIIB-VIIB以及VIIC-VIIC取得的截面图。

在此参考示例中，三个多层靶15（每个靶15包含靶层13和支撑部件14）在布置方向Dat上以1/2×Lat的节距（pitch）布置，从而布置长度为Lat。阳极阵列40是通过用链式连接单元41连接靶15而形成的，该链式连接单元41包括屏蔽部件42和热传递部件43。

每个屏蔽部件42是由钨制成的矩形平行六面体形状的块，并且具有在该块的两个相对面开口的柱状开口。各屏蔽部件42中的开口的内壁在焊接材料（未示出）介于之间的情况下连接到对应靶15的侧表面。热传递部件43由具有高于焊接材料42的热导率的热导率的材料制成。

在此参考示例中，在链式连接单元41中，屏蔽部件42被设置在热传递部件43之间，并且在阳极阵列40的布置方向Dat上不连续地布置。在此参考示例中，每个热传递部件43的长度Ltt小于靶15的布置长度Lat，并且也小于靶15的阵列节距1/2×Lat。热传递部件43离散地布置在阳极阵列40中。

作为本发明的发明人进行勤奋研究的结果，已经发现，根据该参考示例的阵列式放射线产生设备所输出的放射线的变化是由包括多个靶15的阳极阵列40的在阳极阵列40的布置方向Dat上的热阻导致的。

更具体而言，本发明的发明人已经发现屏蔽部件42作为阳极阵列40的布置方向Dat上的热传导的瓶颈，并且妨碍阵列中心处的靶15所产生的热的有效放热。

放射线输出稳定性的降低导致在阵列的布置方向上的不均匀放射线输出，并且导致对可被提供给靶的阳极电流的限制以及对放射线产生设备的输出可增加到的水平的限制。因此，已经存在对于抑制放射线输出稳定性的降低的需求。