[發明專利]一種掃描式X射線源及其成像系統

在審

• 申請號: 201810694166.6
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108777248A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 崔志立;高建;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: H01J35/30
• 分類號: H01J35/30;H01J35/04;H01J35/14
• 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

本發明公開了一種掃描式X射線源及其成像系統。該掃描式X射線源包括真空腔體，真空腔體內設置有一個陰極與多個陽極靶結構，真空腔體內靠近陰極的位置設置有柵極，真空腔體內靠近柵極的位置設置有聚焦極，真空腔體的外周并靠近柵極的位置設置有偏轉線圈。本掃描式X射線源通過采用一個陰極產生電子束，并通過柵極控制電子束的通斷，以及偏轉線圈對電子束運動方向的控制，從而實現按照預設規則逐個轟擊對應的靶面，以完成多焦點之間的切換，不僅提高了本掃描式X射線源的效率，還滿足了成像系統對掃描式X射線源及獲取多個投照角度的圖像的需求，并解決了采用運動機構實現X射線源旋轉或平移時產生機械運動偽影的問題。

技術領域

本發明涉及一種掃描式X射線源，同時也涉及包括該掃描式X射線源的成像系統，屬于輻射成像技術領域。

背景技術

在傳統輻射成像領域中，通常需要獲得多個角度的投照圖，如TOMO(Tomothynthesis，X射線體層攝影)成像系統、反向幾何成像系統(Inversion Geometry)、CT(Computed Tomography，計算機斷層掃描)成像系統等。

不同的成像系統都有其不同的方式來實現獲取多個投照角度的圖像。例如TOMO成像系統，采用將X射線源旋轉或平移，實現在不同的角度或者位移上曝光以獲得多個投照角度的圖像。反向幾何成像系統則是使用面陣多焦點X射線源來獲得不同角度的投影圖像。主流的CT成像系統則是將X射線源和探測器高速旋轉以獲得多個角度的投影圖像。而新一代的靜態CT成像系統則是使用了探測器環和射線源環的雙環結構，在射線源環上均勻分布多個X射線源，每個X射線源對應了一個角度的投影圖。

因此,在多個投照角度圖像的應用場景下，系統設計上仍然以移動X射線源的方式居多。不難發現，多焦點X射線源的方式具備更明顯的優勢；并且，使用移動式X射線源獲得多個投照角度的圖像時，需要采用運動機構實現X射線源旋轉或平移，從而容易產生機械運動偽影，影響重建圖像的質量。

發明內容

本發明所要解決的首要技術問題在于提供一種掃描式X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的掃描式X射線源的成像系統。

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，提供一種掃描式X射線源，包括真空腔體，所述真空腔體內設置有一個陰極與多個陽極靶結構，所述真空腔體內靠近所述陰極的位置設置有柵極，所述真空腔體內靠近所述柵極的位置設置有聚焦極，所述真空腔體的外周并靠近所述柵極的位置設置有偏轉線圈；

所述控制柵極將所述陰極產生的電子束依次經過所述聚焦極的聚焦、所述偏轉線圈的運動方向控制后，按照預設規則逐個轟擊對應的所述陽極靶結構的靶面，并從所述靶面的轟擊側產生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，當采用至少一個所述陽極靶結構產生并出射窄束X射線，且所述陽極靶結構采用整體式反射靶時，所述整體式反射靶的上表面設置有散熱塊，所述散熱塊的上表面設置有鋼板，所述鋼板上按照線陣形式排布有多個準直孔，所述準直孔對應于一個鈹窗，形成多個X射線的出射口。

其中較優地，當采用至少一個所述陽極靶結構產生并出射窄束X射線，且所述陽極靶結構以陣列形式排布時，所述陽極靶結構采用獨立個體式反射靶，所述獨立個體式反射靶的上表面設置有散熱塊，所述散熱塊的上表面設置有鋼板，所述鋼板上對應于所述獨立個體式反射靶設置有準直孔，所述準直孔對應于一個鈹窗，形成多個X射線的出射口。

其中較優地，所述準直孔內嵌于所述鋼板，所述鈹窗內嵌于所述散熱塊和所述鋼板上并貫穿對應的所述準直孔。