[发明专利]具有多个电子源和公共电子偏转单元的X射线管

说明书

技术领域

本发明涉及通过X射线管生成X射线的领域。具体而言，本发明涉及一种X射线管，其适于生成起源于至少两个不同的焦斑位置的至少两个X射线束。因此，可以同时地或者优选地以交替的方式激活所述至少两个X射线束。这种类型的X射线管被称作多焦斑X射线管。

本发明还涉及一种X射线系统，具体而言涉及一种医学X射线成像系统，其中，所述X射线系统包括如上所述的X射线管。

此外，本发明涉及一种用于生成具体而言用于医学X射线成像的X射线的方法。所述X射线通过如上所述的X射线管而生成。

背景技术

计算机断层摄影(CT)是一种用于放射学诊断的标准成像技术。但是，使用仅包括单一焦斑的X射线管有时引起重建问题，特别是当必须检查大的对象时。由此，对于某一视角而言，对象的边界区域可能不位于起源于单一焦斑并且撞击到探测器上的X射线束内。这具有的影响是对于这些边界区域而言，仅可获得数量减少了的投影视图，从而使得检查对象的三维(3D)重建质量下降。具体而言，可能生成错误地指示了实际中不存在的结构的重建伪影。

为了同样针对边界区域增加可获得的投影视图的数量，可以使用双焦斑X射线管。由此，对于包括X射线源和X射线探测器的CT扫描单元的每一个视角而言，可以生成两个代表两个不同投影角度的二维X射线衰减数据集。当然，两个焦斑之间的空间距离限定了这两个2D X射线衰减数据集的角度差异。因此，在许多应用中，两个焦斑之间的大的空间距离是具有优势的。

US 6,125,167公开了一种具有多个同时发射的焦斑的旋转阳极X射线管。所述X射线管包括限定出真空封壳的机体。多个每一个都限定出靶面的阳极元件可旋转地设置在所述真空封壳内。安装在真空封壳内的多个阴极组件每一个都能够生成朝向相关联的靶面的电子流。灯丝电流源向每一个阴极组件施加电流，并且选择性地由基于热负荷情况和预期成像剖面而向阴极组供电的阴极控制器控制。准直器与所述机体相邻，并且限定出交替的开口和隔板的序列以便形成相应的平行、扇形X射线束或切片。

US 2006/0104418A1公开了一种宽扫描成像X射线管。所述成像管包括发射电子束的阴极以及阳极。所述阳极包括多个靶表面。每一个靶表面具有接收电子束的焦斑。所述靶表面生成响应于撞击在所述靶表面上的电子束的多个X射线束。每一个X射线束与一个所述靶表面相关联。X射线成像系统包括阴极和阳极。控制器被电耦合至阴极，并且调整发射到阳极上的电子束。

US 2006/0018432A1公开了一种大面积可独立寻址的多束X射线系统。所述多束X射线系统具有多个固定的并且可独立电寻址的场发射电子源，其具有由诸如碳纳米管的场发射材料组成的基底。以预定频率电切换所述场发射电子源，使得朝向靶上的入射点以可编程的序列场发射电子。所生成X射线在频率和位置上与所述场发射电子源相对应。大面积的靶和发射极阵列或矩阵可以在不移动对象或结构的情况下，从不同位置和/或角度对对象进行成像，并且可以产生三维重建图像。所述X射线系统对包括工业检测、质量控制、分析仪器、诸如机场安全检测系统的安全系统以及诸如计算机断层摄影的医学成像的多种应用都是适合的。

需要提供一种允许对分配给不同焦斑位置的不同电子束进行容易并且可靠的聚焦的多射束X射线管。

发明内容

这一需求可以通过根据独立权利要求的主题得以满足。通过从属权利要求描述了本发明的有利实施例。

根据本发明的第一方面，提供了一种X射线管。所提供的X射线管包括：(a)第一电子源，其适于生成沿第一射束路径投影的第一电子束；(b)第二电子源，其适于生成沿第二射束路径投影的第二电子束；以及(c)阳极，将其布置在第一射束路径内并且在第二射束路径内。由此，在阳极的表面上，第一电子束生成第一焦斑并且第二电子束生成与第一焦斑分离的第二焦斑。所提供的X射线管还包括公共偏转单元，其适于偏转第一电子束和第二电子束，从而使第一焦斑的位置和第二焦斑的位置移位。

本发明的这一方面所基于的思想是不需要为每一个电子束提供一个偏转单元。对第一电子束和第二电子束都使用公共偏转单元是相当有可能的。这可提供的优势在于可以以机械上比较简单的设计实现所提供的双电子源X射线管，从而使制造费用保持很低。此外，仅提供一个偏转单元来分配给两个电子源可能包括的优势在于，与提供两个独立的偏转单元相比，更易于找到偏转单元定位为不与起源于第一和第二焦斑两者的X射线束相干扰的布置。