[发明专利]X射线发生器

说明书

技术领域

本发明基本上涉及一种X射线发生器和一种获取物体的X射线成像的方法，并且找到特别的，虽然不是唯一的，X射线发生器的使用，该X射线发生器包括多个X射线源。

背景技术

近年来，在微米级别的X射线源的发展上有很多进步，这样现在可以产生多个X射线源，X射线源之间的典型距离约为100微米到1厘米，或者更多。

一个二维X射线源的例子在名为“产生用于成像的X射线的装置”专利WO 2011/017645中公开。

专利WO 2011/017645中已知的二维X射线源同时具有其所有的射线源，即在启动X射线发射场时，表面电子将在每个场发射器中发射，并且X射线光子(轫致辐射)将被同时从多个位置发射，就像电子撞击目标材料。

对于某些X射线成像方式，能够控制在多个X射线源内的单个X射线源的激活的顺序是可取的。例如，以连续和逐行的方式激活X射线源是有利的，这被称为光栅扫描，它用于许多电子成像设备。

在电子和X射线发生器中的一个容易遇到的问题是电子流的控制以及由此产生的X射线通量。在传统的系统中，中压电网有时用于阻挡电子发射。在其他的案例中，高压开关切断势能。在其他的设置中，如在尖锥阵列，晶体管控制中压提供给每个场增强发射器，以及在下一个阶段增加电子的电压(能量)给X射线源所需的最终终点能量。

将这些方法扩展到大型阵列可以证明是不切实际的和成本高的。滤线栅可以限制发射器的密度并引入一个电弧源和击穿源。晶体管阵列可以导致复杂的开关控制，并且发射低压可以导致由于空间电荷效应引起的电流减少。因此需要发明一个新的机制以控制来自电子发射器的阵列的X射线的产生；它不依赖于高电压开关。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种选择性地控制X射线发射的方法，由此通过一种不依赖于高压开关的机制，多个X射线源可以被单独地激活。本发明的另一个目的是提供一种控制多个X射线源的激活顺序的方法，由此激活顺序的结果，例如但不限于光栅扫描，可以同步于发射器电子和多个检测元件，其中根据X射线成像应用的诊断要求，单独控制每个检测元件。

在第一方面，本发明提供了一个X射线发生器，所述X射线发生器包括多个电子场致发射体；一个目标材料，当电子射入它，所述目标材料会可以发射X射线光子；相邻于多个电子场致发射体的多个通电螺线管线圈；和一个电能和定时电路，所述电能和定时电路用来提供给至少一个独立的电磁线圈电流；其中，当通电时，至少一个单独的电磁线圈被设置产生一个磁场，在电子到达所述目标材料之前让电子路径散焦和/或偏转，所述电子从最接近于至少一个单独的通电螺线管线圈的发射器发射；并且其中所述目标材料包括一个低原子序数材料和一个高原子序数材料，所述高原子序数材料置于一个常规模式，这样在使用时，发射器发射的电子，在所述电子被单独的通电螺线管线圈偏转和/或散焦时撞击高原子序数材料，并且在它们未被最接近于发射器的单独的通电螺线管线圈偏转和/或散焦时撞击低原子序数材料。发射器发射的电子或者在它们被单独的通电螺线管线圈偏转和/或散焦时撞击低原子序数材料，并且在它们未被最接近于发射器的单独的通电螺线管线圈偏转和/或散焦时撞击高原子序数材料。

在这方面，术语“相邻”可以包括其中至少一些线圈围绕发射器。另外，术语“相邻”可以意味着线圈置于相对于电子场致发射体的目标材料之后，和/或置于相对目标材料的电子场致发射体之后。换句话说，线圈不可以置于或邻近电子从发射器到目标材料的路径。线圈可以不置于发射器和目标材料之间。

电子的散焦或偏转取决于相对场致发射体的校准的电磁线圈的校准，所述场致发射体作为电子源。当电子被外加电压加速，电子撞击目标材料导致X射线发射。

如果电磁线圈与场致发射体和目标区域的轴向对准，那么通过电磁线圈施加的电流将导致电子被聚焦。如果电磁线圈在空间内设置为在电子场致发射体的直接对准和目标区域之间横向偏离，那么通过电磁线圈的被施加的一个电流会使电子散焦和偏转。

已经发现，电磁线圈相对于电子场致发射体的偏离减少了通过电磁线圈所需的电流密度，这使得一定百分比的电子在采取没有电流通过电磁线圈的过程中明显地偏离。为此，使电磁线圈从电子场致发射体偏离是理想的，虽然使电磁线圈与电子场致发射体对准使得本发明以相同的基本方式工作，但需要一个更高的电磁电流。偏离范围在1毫米到3毫米之间，其他偏离范围也可能。