[發(fā)明專利]X射線發(fā)生器、X射線成像設備及其控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980104566.6
• 申請日: 2009-02-04
• 公開（公告）號: CN101940066A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發(fā)明（設計）人: 辻井修;佐藤真;奧貫昌彥;清水英;小倉隆
• 申請（專利權）人: 佳能株式會社
• 主分類號: H05G1/52
• 分類號: H05G1/52;H01J35/06;H01J35/08;H01J35/14;H05G1/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發(fā)明涉及使用X射線源的醫(yī)學診斷設備和工業(yè)設備領域中用于非破壞性X射線成像的X射線發(fā)生器，以及使用該X射線發(fā)生器的X射線成像設備。

背景技術

通常，X射線管使用熱電子源作為電子源，通過使從被加熱至高溫的細絲(filament)發(fā)射的熱電子加速并聚焦來形成期望的電子束，并且通過利用電子束照射由金屬制成的X射線靶材來產生X射線。

近來，已開發(fā)了自旋型電子源(Spint-type?electron?source)或者使用碳納米管的冷陰極型電子源等作為替代熱電子源的電子源，其中，自旋型電子源通過向細針狀體的尖端施加高電場來提取電子。作為這些技術的應用，在專利參考文獻1、2和3中描述了提取單個電子束的技術：

專利文獻1：日本特開平08-264139號公報

專利文獻2：日本特開平09-180894號公報

專利文獻3：日本特開2005-237779號公報

發(fā)明內容

已知當通過利用加速電子束照射靶材來產生X射線時，X射線的產生效率非常低。施加至靶材的電子束的能量大部分被轉換成熱能。為此，傳統的X射線發(fā)生器使用使靶材旋轉的旋轉陽極結構。

在如專利文獻1中所述的電子束照射面面向X射線產生面的結構中，難以使用如專利文獻3中所述的抑制發(fā)熱的旋轉陽極。

醫(yī)學診斷設備等需要一定量的電流以確保診斷所需的圖像質量。為了獲得圖像的高清晰度，形成在靶材上的X射線焦點的尺寸優(yōu)選為小。然而，隨著在確保一定量電流的情況下減小X射線焦點的尺寸，熱負荷集中于小面積上，從而引起上述發(fā)熱問題。另一方面，隨著X射線焦點的尺寸增大，清晰度降低。

本發(fā)明的目的是提供X射線發(fā)生器和X射線成像設備，以在產生X射線時達到大電流，而不降低圖像的清晰度。

為了實現上述目的，根據本發(fā)明一方面的X射線發(fā)生器具有以下配置。即，該X射線發(fā)生器包括：

電子束產生部，其具有多個電子發(fā)射器，并用于產生與被驅動的電子發(fā)射器相對應的電子束；

靶電極，用于產生X射線焦點為由所述電子束產生部所產生的電子束的照射位置的X射線；以及

驅動控制部，用于通過單獨控制所述多個電子發(fā)射器的驅動，來控制所述靶電極上由X射線焦點的集合形成的X射線焦點形狀。

為了實現上述目的，根據本發(fā)明另一方面的X射線成像設備具有以下配置。即，該X射線成像設備包括：

電子束產生部，其具有多個電子發(fā)射器，并用于產生與被驅動的電子發(fā)射器相對應的電子束；

靶電極，用于產生X射線焦點為由所述電子束產生部所產生的電子束的照射位置的X射線；

檢測部，用于通過檢測從所述靶電極所產生的X射線來產生二維X射線圖像；

驅動控制部，用于通過單獨控制所述多個電子發(fā)射器的驅動，來控制所述靶電極上由X射線焦點的集合形成的X射線焦點形狀；以及

確定部，用于基于由所述檢測部所檢測到的所述二維X射線圖像，來確定由所述驅動控制部要形成在所述靶電極上的所述X射線焦點形狀。

根據本發(fā)明，提供了在產生X射線時達到大電流而不降低圖像清晰度的X射線發(fā)生器和X射線成像設備。

從以下結合附圖進行的描述中，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將變得清楚，其中，類似的附圖標記在所有附圖中表示相同或類似的部件。

附圖說明

包含在說明書中并構成說明書一部分的附圖舉例示出了本發(fā)明的實施例，并且與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1是示出根據實施例的X射線成像設備的基本配置的示例的框圖；

圖2是示出根據實施例的X射線成像設備的具體示例的圖；

圖3是示出圖1所示X射線成像設備中的X射線發(fā)生器的基本配置的示例的框圖；

圖4是用于說明電子發(fā)射器的驅動模式和X射線焦點的形狀的圖；

圖5是示出圖1所示X射線成像設備中的主方向確定單元的配置的示例的框圖；

圖6是用于說明主方向確定單元中的頻率分析處理的圖；

圖7是示出圖1所示X射線成像設備中的圖像處理單元的配置的示例的框圖；

圖8是用于說明根據第一實施例的X射線成像處理的流程圖；以及

圖9是示出發(fā)射器基板上電子發(fā)射器的配置的變型例的圖。

具體實施方式

以下，將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。

第一實施例