[发明专利]具有角速度随时间变化的阳极盘的CT X射线管

说明书

提出一种用于生成脉冲X射线的计算机断层摄影X射线管。所述X射线管包括阳极和用于将脉冲电子射束生成到阳极上的电子发射单元。此外，包括用于使所述阳极旋转的旋转机构，其特征在于，所述旋转机构被配置用于使所述阳极以随时间变化的角速度旋转。所述旋转机构还可以被配置用于使所述阳极旋转，使得角速度随时间的变化是围绕平均角速度ω_o随时间的连续振荡。在优选实施例中，角速度ω(t)根据以下公式随时间变化：ω(t)＝ω_o+ΔωsinΩt，其中，ω_o是平均角速度。在具体实施例中，包括用于生成脉冲电子射束的网格开关，并且X射线管可以被体现为立体管，在所述立体管中，电子射束的两个焦点以交替方式生成。

技术领域

本发明涉及计算机断层摄影成像系统中的X射线管。具体地，本发明涉及计算机断层摄影X射线管、用于生成患者的图像的计算机断层摄影设备，并且涉及利用旋转阳极和脉冲电子射束生成脉冲X射线辐射的方法。

背景技术

在成像中使用的X射线管中的X射线的生成涉及若干技术障碍。例如，EP421009A1试图解决源自与共振频率相同的X射线管阳极的旋转频率的问题。因此，在EP421009A1中建议提供一种解决方案，其测量和控制阳极的旋转频率，使得没有来自共振频率的负面影响。

在文献DE 102011005115 A1中，试图解决如果阳极盘和X射线射束的频率不同步在某些应用中出现的问题。因此，其将阳极盘的频率设置为X射线频率的恒定整数倍。然而，这要求精确测量和对阳极频率的控制。

US2014/355736A1描述了切换单元，其被配置为切换要由阳极生成的X射线的强度。其描述了X射线控制器控制所述切换单元切换要由阳极生成的X射线的强度，并且控制转子控制发电机以使阳极旋转。其描述了当近似等于由用户指定的X射线强度切换周期的整数倍的值与转子旋转周期一致时，X射线控制器控制转子控制发电机从第二圈中的阳极的热电子碰撞范围改变第一圈中的热电子碰撞范围。

本发明的发明人已经认识到，未来的X射线管，特别是在计算机断层摄影(CT)成像中使用的X射线管，将利用所谓的网格开关。这允许以非常短的间隔切换电子射束的打开和关闭。必须注意，每次旋转后，电子射束都不撞击阳极盘的相同位置，因为这将导致加热不均匀。立体管给出了一种特殊情况，在所述立体管中以交替方式使用两个焦点。在此处，在照射的时段期间，针对每个焦点的目标功率能够变得相当高。因此，本发明的发明人发现在每次旋转之后加热阳极的相同区域可能意味着主要的缺点。

发明内容

可以看到本发明的目的在于提供用于计算机断层摄影成像的改进的X射线的生成。

本发明的目的通过独立权利要求的主题解决。本发明的其他实施例和优点包含在从属权利要求中。

所描述的实施例类似地涉及计算机断层摄影X射线管、计算机断层摄影设备和生成脉冲X射线辐射的方法。可以由实施例的不同组合产生协同效果，尽管在下文中可能没有详细描述。

此外，应当注意，关于方法的本发明的所有实施例可以按照所描述的步骤的顺序来执行，然而，这并非必须一定是所述方法的步骤的唯一且必要的顺序。除非在下文中相反地明确提及，否则本文提出的方法能够在不背离相应的方法实施例的情况下以所公开的步骤的其他顺序执行。

根据本发明的第一方面，提出一种用于生成脉冲X射线的计算机断层摄影X射线管。所述X射线管包括阳极和电子发射单元，所述电子发射单元将脉冲电子射束生成到阳极上以生成脉冲X射线。此外，包括用于旋转阳极的旋转机构。所述旋转机构被配置用于使所述阳极以随时间变化的角速度旋转。

本发明所克服的缺点在于，由于阳极以随时间变化的角速度旋转，因此不良的阳极加热的可能性将大大降低。对于几乎所有的电子射束切换模式都是如此，因此本发明能够有利地应用于许多情况。技术人员可以使用几种不同的时间变化。