[發明專利]在X射線管的旋轉陽極盤的圓周方向上的動態焦斑跳躍期間的電子射束的消隱

有效

• 申請號: 201380026735.5
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN104335318B
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: C·H·巴特;T·雷佩寧
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: H01J35/30
• 分類號: H01J35/30;H01J35/26;H01J35/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 李光穎,王英

技術領域

本發明涉及一種用于控制具有可移位的焦點能力的X射線管的裝置，所述X射線管具有可移動的陽極；一種控制具有可移位的焦點能力的X射線管的方法，所述X射線管具有可移動的陽極；一種X射線管；一種醫學X射線成像器；一種計算機程序單元；以及一種計算機可讀介質。

背景技術

一些醫學X射線成像器具有X射線管，所述X射線管具有旋轉陽極盤以及允許借助于電場或磁場改變入射在旋轉陽極上的電子射束的方向的又一動態特征。該動態焦斑移動有助于提高圖像質量，即，可實現更少的噪音和更高的分辨率而沒有增加功率或減小焦斑大小。然而，已經觀察到，當以相對高的管功率運行時，這樣的成像器要求頻繁的維護。在US 2011/0280376中描述了具有可旋轉的陽極的成像器。

發明內容

因此，可以具有使能更加有效地使用所述X射線成像器的裝置的需要。

本發明的目的通過獨立權利要求的主題得以解決，其中，其他實施例被并入從屬權利要求。

應當注意，以下描述的本發明的各方面同樣應用于：控制具有可移位的焦點能力的X射線管的方法，所述X射線管具有可移動的陽極；X射線管；醫學X射線成像器系統；計算機程序單元；以及計算機可讀介質。

根據本發明的一個方面，提供一種用于控制具有可移位的焦點能力的X射線管的裝置，所述X射線管具有可移動的陽極，所述焦點由在該點處入射在所述陽極上的電子射束形成，所述裝置包括：

焦點移位記錄單元，其用于記錄在所述陽極上的焦點移位，所述移位沿著由在移動陽極的至少部分上的移位焦點描出的軌跡發生；

電子射束減緩器，其被配置為在經移位的焦點描出所述經移位的焦點在所述移動陽極上的軌跡時，響應于如此記錄的所述焦點移位來減緩入射電子射束，減緩動作取決于在所述焦點與所述陽極之間的相對速度。

所述裝置可以被投入使用在具有X射線管的X射線成像器中，所述X射線管具有旋轉陽極盤，在所述旋轉陽極盤中，使電子射束借助于在旋轉的圓周方向上的至少兩個位置之間的電場或磁場進行“跳躍”。盡管該動態焦斑移動允許提高圖像質量(更少的噪音和更高的分辨率)而沒有增加功率或減小焦斑大小，但是已經觀察到該特征的負作用。動態焦點移位可以被定向在陽極盤的徑向方向上，或其可以被定向在陽極盤的圓周方向上(旋轉)，或被定向在其組合的方向上。在焦點與陽極表面之間的相對速度是以下速度分量的矢量和：i)(由電子射束改變方向引起的)移位焦點軌跡，以及ii)陽極盤的運動。具體地，在兩個速度分量是平行的，即，在兩者正指向相同方向的瞬間，相對速度發生下降。更具體地并且根據一個實施例，陽極盤的運動是旋轉，并且焦點軌跡沿著大體上在盤的外輪緣上的線，因此切向于盤的旋轉速度。在該實施例中，速度減小，同時焦點在陽極盤旋轉的方向上的在所述焦點的直線軌跡上行進或移位。在更低的速度或者甚至零速度的這些瞬間(和/或點)，已經觀察到高的陽極表面溫度。由于歸因于焦點軌道材料的蒸發的焦點軌道的粗化和電弧放電，該溫度劇增導致X射線劑量輸出退化。具體地，已經注意到關于劑量退化在旋轉方向上的焦點移位的負作用。因此，盡管焦點移位有助于提高圖像質量，但是當使用焦點移位時，焦點移位的速度在旋轉方向上的分量實際上可以意味著更短的管壽命，或者當不減少焦點移位X射線管的壽命時必須使用針對給定的管設計的經減小的功率規格。

由于裝置的記錄單元在記錄在旋轉方向上的焦點移位之后就減緩電子射束，并且在該方向上的焦點移位中始終維持所述減緩，因此提出的裝置有助于保全焦點移位特征的優點而不對功率規格和管壽命做出讓步。

也預期涉及更加復雜的電子射束和/或動力學的情況的處理，在這樣的情況下，陽極和/或焦點沿著更多涉及的曲線路徑行進。在該實施例中，記錄單元被配置為拾取速度分量是平行的那些瞬間，并且然后指導減緩器在這樣的臨界瞬間之后開始并且在這樣的臨界瞬間始終維持射束減緩，以如此預防陽極盤的表面的溫度劇增。

在X射線成像器的工作周期期間，獲得“有用的”投影圖像。由于工作周期投影圖像實際用在切片圖像的斷層重建中，因此工作周期投影圖像是有用的。獲得有用的圖像，同時電子射束是不變的，即，它不改變方向。該情況與在焦點跳躍或電子射束的方向改變期間可獲得的“不可用的”投影圖像暴露形成對比。由于消除了在焦點軌道上的溫度爆發，所述溫度爆發由焦點速度分量和陽極旋轉速度分量的甚至瞬間平行的對齊引起，因此裝置允許通過增加X射線管的壽命來使具有可移位的焦點的旋轉陽極X射線掃描器的能力最大化，并且同時允許在成像器的工作周期期間以最大功率操作管。