[发明专利]具有二次放电衰减的X射线管

说明书

技术领域

本文公开的发明主题涉及X射线管，以及具体来说涉及用于X射线管内的X射线二次放电的衰减特征。

背景技术

在无创成像系统中，X射线管作为X射线辐射源在荧光、投射X射线、断层摄影合成和计算机断层摄影(CT)系统中使用。通常，X射线管包括阴极和靶。响应施加的电流所产生的热，阴极内的热离子丝极向靶发射电子流，其中这些电子最终撞击靶。一旦以电子流轰击靶，则靶产生在焦点上的和偏离焦点的(off focal)X射线辐射。

在焦点上的X射线辐射穿过感兴趣的受检者(例如，人类患者)，并且一部分辐射撞击在其中收集图像数据的照相底片或检测器。一般地，差异性地吸收或衰减穿过感兴趣的受检者的X射线光子流的组织会在所得到的图像中产生对比。在一些X射线系统中，然后将照相底片显影以产生可供放射科医师或主治医师用于诊断目的使用的图像。在数字X射线系统中，数字检测器产生表示撞击检测器表面离散像素区域的、接收的X射线辐射的信号。然后，可以处理这些信号以生成可显示以用于复查的图像。在CT系统中，随着将台架环绕患者移位，包括一系列检测器元件的检测器阵列产生穿过多种部位的相似信号。

尽管电子流与适合位置中的靶碰撞，但一些X射线未穿过窗口射出，而是穿过X射线管投射回去，并且可能导致二次辐射。必须将X射线管中生成的偏离焦点的X射线辐射包含在单元内，以使X射线不会射出到环境中。传统方式下，通过使用沿着管单元外周设置的铅衬套来提供X射线衰减。环境意识以及规章使得这些技术并不令人满意。而且，完全封闭屏蔽可能是庞大的，这需要大量屏蔽材料。因此，需要X射线管中改进的偏离焦点的X射线屏蔽。

发明内容

在一个实施例中，提供一种X射线管。该X射线管包括配置成输出电子束的阴极和配置成接收该电子束并生成X射线的靶。此外，X射线管包括设在阴极和靶之间的磁焦斑控制单元。该磁焦斑控制单元可以生成电磁场以影响电子束。该磁焦斑控制单元包括装入在以X射线衰减材料填充的树脂中的至少一个电磁体。

在另一个实施例中，提供一种用于X射线管的电磁体。该电磁体包括用于磁焦斑控制单元的电磁体组件，其中磁焦斑控制单元设计为设在X射线管的阴极和靶之间。该电磁体组件可以生成电磁场以影响电子束。此外，将该电磁体装入在以X射线衰减材料填充的树脂中。

在另外的实施例中，提供一种形成电磁体的方法。该方法一般包括通过X射线衰减材料掺杂树脂，围绕磁芯缠绕线圈，以及将磁芯和线圈装入在填充的树脂中。

附图说明

当参考附图阅读下文详细描述时，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在所有附图中，相似的符号表示相似部件，在附图中：

图1是根据本发明的当前实施例的X射线管的透视图；

图2是图1描绘的X射线管的一部分的截面侧视图；

图3是描绘电磁体的多种特征的磁体组件的一部分的透视图。

具体实施方式

本发明途径旨在一种用于衰减X射线管中产生的、偏离焦点的X射线的系统和方法。例如，在其中存在磁焦斑控制单元的X射线管的实施例中，磁焦斑控制单元内围绕电磁体的衰减材料可以提供包含偏离焦点的或二次X射线所需的衰减。

本文论述的二次放电衰减技术可以应用于X射线管中，例如应用于投影X射线成像系统、荧光成像系统、CT成像系统等的X射线管中。图1图示用于获取对成像系统有用的X射线的X射线管10，成像系统设计成：获取X射线数据以基于该数据重构图像，并处理该图像数据供显示和分析。

在图1所示的实施例中，X射线管10包括阴极组件12。阴极组件12将通过X射线管10(包括通过磁焦斑控制单元14)的电子流加速，该磁焦斑控制单元14设计成控制电子流的方向操纵(steering)和大小。该磁焦斑控制单元可以包括具有多个四极和双极磁体的两个子组件，其配置成提供电子流的方向操纵和摆动能力。由于X射线管10内电子的碰撞，产生X射线。在焦点上的X射线辐射通过窗口16发射，其中它在获取X射线成像数据中是有用的。X射线管10内的电子流碰撞还可能导致X射线管内发生偏离焦点的X射线辐射。为了降低X射线系统操作员暴露于非必要辐射以及降低与使用在焦点上的X射线辐射的X射线成像系统的干扰，必须将偏离焦点的X射线辐射包含在X射线管10内。