[發明專利]一種面陣多焦點柵控射線源及其CT設備

在審

• 申請號: 201810690692.5
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108811287A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 邢金輝
• 申請（專利權）人: 北京納米維景科技有限公司
• 主分類號: H05G1/30
• 分類號: H05G1/30;H05G1/56
• 代理公司: 北京汲智翼成知識產權代理事務所(普通合伙) 11381
• 代理人: 陳曦;董燁飛

本發明公開了一種面陣多焦點柵控射線源及其CT設備。該柵控射線源包括外殼，外殼內設置有燈絲電源、柵控電源及多個X射線管，燈絲電源分別與X射線管的陰極連接，柵控電源分別與X射線管的柵控開關連接。本柵控射線源通過多個柵控開關分別對應控制多個獨立的X射線管的曝光時間及放線的快速切換，使得各個X射線管向同一位置按照預設規則產生X射線，從而形成按照預設排列形狀排布的多個焦點。本柵控射線源的連續兩個X射線管的曝光間隔中沒有其它干擾X射線產生，避免了產生過多無效的漏射線而影響成像，并且本柵控射線源產生的X射線的能級基本一致，也避免了對成像造成影響，從而提高了成像質量。

技術領域

本發明涉及一種射線源，尤其涉及一種面陣多焦點柵控射線源(以下簡稱柵控射線源)，同時也涉及包括該柵控射線源的CT設備，屬于輻射成像技術領域。

背景技術

在傳統的輻射成像領域，大部分都是由單個X光射線源向一個大面積探測器發射寬束X射線，如圖1所示。由于X射線與被測物體之間會發生康普頓效應，使得X射線投影到探測器組件的過程中會產生散射現象，因為探測器面積比較大，很多散射線會直接投射到探測器表面上，從而降低圖像的對比度和清晰度，同時也會降低圖像細微處的信噪比。

如圖2所示，為了降低散射現象對成像的影響，可以采用反向幾何成像系統，它采用面陣多焦點射線源，每個焦點輪流向一個小面積探測器發射窄束X射線，從而能夠獲得一組用于容積成像的數據。因為探測器面積較小，所以投射到探測器表面的散射線很少。

通常，面陣多焦點射線源采用透射陽極靶，它通過電磁偏轉，使電子束打在陽極靶的不同位置，在靶面的后面有一個開了很多小孔的由高密度物質組成的限束結構，每個小孔位置可以投射出射線，視為一個“焦點”，靶面其余位置的射線都被限束結構吸收了。這種射線源雖然結構簡單，成本低廉，多焦點交替速度快，焦點分布密度高，但是這種射線源的電子束偏轉是連續的，在兩個“焦點”之間(時間間隔和位置間隔)也是一直產生射線的，在這個過程中產生的射線實際上是不會被用到的，但會通過限束結構上的小孔漏出來，給成像造成干擾。同時，如圖3所示，通過電磁偏轉使電子束打在陽極靶上，很多電子束和陽極靶之間夾角也不是90°，而且不同位置電子束和陽極靶的夾角也不同，這使得限束結構上不同位置的小孔處投射出的射線會有能級差異，這對成像也會有影響。

發明內容

本發明所要解決的首要技術問題在于提供一種面陣多焦點柵控射線源。

本發明所要解決的另一技術問題在于提供一種包括上述柵控射線源的CT設備。

為了實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

根據本發明實施例的第一方面，提供一種面陣多焦點柵控射線源，包括外殼，所述外殼內設置有燈絲電源、柵控電源及多個X射線管，所述燈絲電源分別與所述X射線管的陰極連接，所述柵控電源分別與所述X射線管的柵控開關連接；

所述燈絲電源用于使每個所述X射線管的陰極產生滿足預設數量的電子，所述柵控電源用于控制每個所述X射線管的柵控開關，使得所述X射線管陰極表面產生的電子束按照預設規則轟擊對應的陽極產生X射線，形成按照預設排列形狀排布的多個焦點。

其中較優地，每個所述X射線管包括有真空腔體、陽極組件、陰極組件及柵控開關；所述陽極組件和所述陰極組件封裝于所述真空腔體的內部，并且所述陽極組件位于所述真空腔體的一端，所述陰極組件位于所述真空腔體的另一端，所述柵控開關設置在所述陽極組件和所述陰極組件之間，并且靠近所述陰極組件。

其中較優地，所述陽極組件表面設置有透射陽極靶，所述透射陽極靶采用原子序數高、熔點高的金屬材料制成。

其中較優地，所述陰極組件包括聚焦罩與陰極燈絲，所述陰極燈絲設置在所述聚焦罩內部，所述陰極燈絲與所述燈絲電源連接，所述燈絲電源與外部高壓電源連接。

其中較優地，所述聚焦罩正對陽極靶面的位置上設置有供電子束通過的開口。