[发明专利]偏转电极组件、X射线源和X射线成像系统

说明书

本发明涉及偏转电极组件、X射线源和X射线成像系统。一种偏转电极组件包括：第一电极板，其包括第一连接部和多个第一齿部，多个第一齿部彼此间隔地设置在第一连接部上，每个第一齿部从第一连接部延伸以使得第一电极板形成为梳形；和第二电极板，其包括第二连接部和多个第二齿部，多个第二齿部彼此间隔地设置在第二连接部上，每个第二齿部从第二连接部延伸以使得第二电极板形成为梳形，其中，第一电极板和第二电极板布置成使得：第一电极板和第二电极板彼此不接触、并且多个第一齿部和多个第二齿部至少部分地交错排列以形成多个电子束流通道，每个电子束流通道位于相邻的第一齿部和第二齿部之间。

技术领域

本发明涉及X射线技术领域，更具体地涉及用于X射线源的偏转电极组件、X射线源和X射线成像系统。

背景技术

X射线在工业无损检测、安全检查、医学诊断和治疗等领域具有广泛的应用。产生X射线的装置称为X射线源。X射线源通常由X射线管、电源与控制系统、冷却及屏蔽等辅助装置等构成，核心是X射线管。X射线管通常包含阴极、阳极和壳体三个主要部分。阴极产生电子束流。电子束流被阴极与阳极之间的高压电场加速并撞击阳极，由此产生X射线。传统的X射线管只有一个阴极产生电子发射，并且只能产生一个位置固定的X射线焦点。

新型的分布式X射线源(或称多焦点X射线源)是一种具有多个阴极、多个靶点、并能从多个不同位置产生X射线的X射线源。在多视角成像和三维成像的CT领域具有非常显著的优势。为了从不同位置产生X射线，有很多专利文献分别披露了不同的技术方案。如美国专利申请US4926452A通过电磁场扫描使电子束产生偏转从而产生位置不同的焦点。由于传统热阴极电子发射配合电磁场扫描是一个连续的过程，因此焦点位置是一个连续的动态变化，在X射线成像上有运动伪影，该方案并未大规模应用。新兴的技术方案是使用多个电子源(阴极)，从不同位置产生电子束流并在不同位置产生X射线，消除了靶点位置连续变化带来的伪影，如中国专利CN104470177B等使用多个热阴极分别从不同位置产生电子束，或者如美国专利US6980627B2使用场致发射冷阴极从不同位置产生电子束。

随着X射线三维成像技术的发展，对图像的分辨率要求越来越高。获得高清图像的方法通常包括：不断缩小探测器的像素，不断减小焦点的尺寸，增加焦点的分布密度。前两项的物理难度越来越高，因此增加焦点分布密度成为了一个重要改进方向。中国专利CN104465279B为代表的热阴极分布式光源，受限于阴极本身的物理尺寸和隔热要求，阴极间距大(通常不小于20mm)，焦点密度小。中国专利申请CN107464734A提出了通过增加偏转电极来增加焦点数量的方法。但是该方案整体结构较为复杂，具有补偿电极，聚焦电极的布置和连接关系复杂，聚焦电极分成两类，每一类都包括数量众多的多个独立电极，每一类聚焦电极在安装固定时需要考虑整体安装精度，同时还要考虑每个独立电极与安装结构的电绝缘，整体上复杂度高，成本高。

为此，需要一种结构简化且成本降低的偏转电极组件。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构简化且部件数量减少的偏转电极组件、X射线源和X射线成像系统。本发明的另一目的是提供一种增加X射线发射位置的偏转电极组件、X射线源和X射线成像系统。本发明的另一目的是提供一种提高成像质量的偏转电极组件、X射线源和X射线成像系统。

本发明的一个方面提供一种用于X射线源的偏转电极组件，包括：第一电极板，其包括第一连接部和多个第一齿部，多个第一齿部彼此间隔地设置在第一连接部上，每个第一齿部从第一连接部延伸以使得第一电极板形成为梳形；和第二电极板，其包括第二连接部和多个第二齿部，多个第二齿部彼此间隔地设置在第二连接部上，每个第二齿部从第二连接部延伸以使得第二电极板形成为梳形，其中，第一电极板和第二电极板布置成使得：第一电极板和第二电极板彼此不接触、并且多个第一齿部和多个第二齿部至少部分地交错排列以形成多个电子束流通道，每个电子束流通道位于相邻的第一齿部和第二齿部之间。