[發明專利]穿透式X光管及反射式X光管

在審

• 申請號: 201210184184.2
• 申請日: 2012-06-06
• 公開（公告）號: CN103094030A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 布魯斯·布萊恩特·帕森斯;鄭積杰
• 申請（專利權）人: 和鑫生技開發股份有限公司
• 主分類號: H01J35/16
• 分類號: H01J35/16;A61B6/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 臧建明

技術領域

本發明涉及一種穿透式X光管及一種反射式X光管，尤其涉及可藉由濾波材料將不必要的輻射濾除的一種穿透式X光管及一種反射式X光管。

背景技術

在采用以鋁、鉬、釔及銅等材料的低Z濾波材的醫學造影方法中，可以藉由所謂鋁等效濾波厚度來減少低能量的射線。基本上，此一鋁濾波材的等效厚度的范圍是0.5-12微米，用以濾掉低能量、長波長的X光，并減少可能對醫學造影有害及不必要的輻射。不幸的是，這樣的濾光器也過濾掉一大部分有用的X光。

非破壞性檢驗通常不會另加濾波材料，但是當要以特定的Kα線的射線，對進行非破壞性檢驗造影的物品提供高品質的影像時，移除不必要的高能量的光子也是本發明的目的之一。

在醫學造影中，化學造影元素，例如是含碘、釓、鋇的化合物，會因為其密度及原子數而對周邊的軟組織產生高的對比度。這些元素的原子數(碘的Z＝53，鋇的Z＝56，釓的Z＝64)的重要性在于，相對于傳統的X光能量光譜，K吸收邊緣值是位于一較佳的能帶上。碘的K邊緣值是33.17keV(千電子伏特)，鋇的K邊緣值是37.44keV，釓的K邊緣值是50.24keV。當X光光子能量稍微高于化學造影劑的K邊緣能量時，可以產生最大的對比度。

在特殊醫療程序中，最佳的光譜的選擇要考慮到不僅僅是對比度的需求，也要考慮對身體部位能產生必要的穿透性并限制病人所接收到的輻射劑量。

不同工業產品，包括但不限于所有種類的電子電路、積體電路、發光二極體及鋰電池，在非破壞性造影的案例中，都會有一個能產生最大影像品質的單一最佳能量。然而為了產出高光通量的最佳能量，不可避免地同時也會產生高于最佳能量而有較高能量的光子。較高能量的光子是不必要的，他們會減少影像的對比度。另一方面，當太多不必要的X光照射在感應器上時，感應器過載會是另一個問題。

對反射式X光管而言，X光束的光譜是由陽極材料、濾波材料及其厚度、以及在此程序中所選定的電子管電壓的組合所決定。靶材的厚度并非重要的問題。

X光造影應用上所需要的是一個位于窄而界限分明的光子能帶上且具有大量光子的X光光譜，以及利用濾波材濾除那些具有能量高于及或低于該能帶的光子，并且盡量避免減損極大化影像品質所需的該能帶的光通量。有用的能帶與能量高于該能帶的光通量比例應該在X光管的散熱極限中被最大化。對于醫學造影的應用，同時減少不必要的低能量光子而明顯降低對于病人的劑量，將明顯可提供額外的好處。對于無生命物體的造影，光子的能量可以低到15至20keV，而一般醫學造影光子能量接近30keV，而高能量造影光子能量高達600keV。

此一濾波方案可應用反射式及穿透式X光管。當使用穿透式X光管時，所必需的方式是要讓有用的X光的量與較高能量的光子的量的比例最佳化。在醫療應用中，所必需的方式是要讓有用的X光的劑量與病人所吸收的劑量最佳化，而且同時要減少較有用能帶的能量高的光子的量。利用靶材的厚度無法使反射式X光管的光通量最佳化，因此，藉由調整厚度或濾波材的組成以達到想要的結果是有限的。

發明內容

本發明提供一種穿透式X光管，可藉由濾波材料將不必要的輻射濾除。

本發明提供一種反射式X光管，可藉由濾波材料將不必要的輻射濾除。

本發明提供一種穿透式X光管，該穿透式X光管包括一靶材及一濾波材料。該靶材包括至少一元素，該元素受激發后產生的X光包括K?α及Kβ的輻射能量，可照射一物體進行造影。該濾波材料可被該X光所穿過，該濾波材料具有一k邊緣吸收能量，該k邊緣吸收能量高于該元素的Kα輻射能量，但低于該元素的Kβ輻射能量。該濾波材料的厚度至少為10微米且少于3毫米。

在本發明的一實施例中，該靶材包括鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鍺、釔、鈮、鉬、釕、銠、鈀、銀、錫、鋇、鑭、鈰、釹、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鎦、鉿、鉭、鎢、錸、銥、鉑、金、釷、鈾或其組合，或由包含上述材料或其組合所形成的元素、化合物、合金、金屬間化合物或復合材料。

在本發明的一實施例中，該濾波材料包括鈦、釔、釓、釕、釩、釤、釹、釷、鈥、鈀、鈷、鈰、鈮、鉭、鉬、銅、鉻、銥、鉺、銠、銪、銦、鉿、銣、銩、鋅、銻、鋱、鋯、錳、錫、錸、鍶、鎢、鎳、鎘、鎵、锝、鎦、鏑、鐵、鐿或其組合，或由包含上述材料或其組合所形成的元素、化合物、合金、金屬間化合物或復合材料。

在本發明的一實施例中，上述靶材的厚度介于5至500微米之間。

在本發明的一實施例中，上述穿透式X光管是用作一X光顯微鏡的一X光光源。