[发明专利]X射线管的电子焦点对准

说明书

描述了一种将X射线管的中心射线与辐射检测器电子对准的技术。在示例中，X射线系统包括X射线管和管控制单元(TCU)。X射线管包括阴极，其包括被配置成发射电子束的电子发射器、被配置成接收电子束并且从碰撞在阳极的焦点上的电子束的电子中生成具有中心射线的X射线的阳极、以及被配置成从转向信号中产生转向磁场的阴极和阳极之间的转向磁多极。转向磁多极的至少两个极位于电子束的相对侧上。TCU包括至少一个转向驱动器，其被配置成生成转向信号。TCU被配置成将偏移量值转换成转向信号。

背景技术

除非本文中另有说明，否则本节中所描述的途径不是本公开的权利要求的现有技术，并且不被承认是通过包括在本节中的现有技术。

X射线系统通常包括X射线管和成像器(或检测器)。X射线管的功率和信号可以通过高压发生器提供。X射线管朝向对象发射诸如X射线之类的辐射。对象位于X射线管和成像器之间。通常，辐射穿过对象并且撞击在成像器上。当辐射通过对象时，对象的内部结构导致衰减在成像器处接收的辐射。然后，成像器基于所检测到的辐射生成数据，并且系统将辐射衰减转化为或重建为具有空间方差的图像，其可以用于评估对象的内部结构，诸如医学成像过程中的患者或检查扫描中的无生命对象。

X射线管包括阴极和阳极。通过对位于阴极内的细丝施加电流而在X射线管中产生X射线，以通过热离子发射从阴极发射电子。在真空中，由于阴极和阳极之间的电压差，电子朝向阳极加速，然后碰撞到阳极上。当电子与阳极上的靶碰撞时，一些能量作为X射线发射，并且大部分能量作为热量释放。电子碰撞所在的阳极上的区域通常被称为焦点，并且所发射的X射线可以具有从焦点发出的中心射线(即，中心射线束、中心X射线束、中心射线束、中心X射线束或中心射线)，而中心射线表示高强度的X射线束中的点区域。焦点大小可以通过X射线系统设计、X射线管结构、管电压(例如，以千伏特[kV]为单位)和管电流(例如，以毫安为单位[mA]])确定。因为当电子束碰撞靶(特别地，焦点)时生成的高温，阳极可以包括将在焦点处生成的热分布在靶上的特征，诸如以高转动速度转动盘形阳极靶。转动阳极通常包括盘形阳极靶，其经由轴承组件通过感应电动机转动。

辐射成像器(例如，X射线检测器、X射线成像器或辐射检测器)可以包括将入射辐射束转换成电信号的转换元件，其可以用于生成关于辐射束的数据，而该数据又可以用于表征被检查对象(例如，患者或无生命对象)。在一个示例中，转换元件包括将辐射束转换成光的闪烁体、以及响应于光而生成电信号的传感器。成像器还可以包括处理电路，其处理电信号以生成关于辐射束的数据。

X射线管和辐射成像器可以是X射线系统中的部件，诸如计算机断层摄影(CT)系统或扫描仪，其包括转动X射线管和成像器两者的台架以生成对象在不同角度下的各种图像。CT扫描仪还可以包括限制所发射的X射线的暴露区域的准直器。准直器是使粒子或波(例如，X射线)的束变窄以使该束的方向在特定方向上变得更加对准或者导致该束的空间横截面变得更小的设备。X射线管、辐射成像器、准直器和发生器可以是附接至台架的独立部件。

传统地，为了确保图像质量、良好的精确度和高分辨率，X射线管与台架和准直器机械对准，以使X射线管的中心射线位于检测器上的指定位置的中心(例如，检测器上的中心点)。对台架上的X射线管的机械对准可能是耗时的、麻烦的和迭代的，尤其是对于微调调整(例如，亚毫米范围)。例如，为了实现X射线管的正确定位，可以拍摄一系列图像，并且可以从图像中确定表示焦点位置的中心射线。随后，可以调整X射线管，并且可以拍摄另一系列的图像以确定焦点位置(或中心射线)。调整X射线管，并且再次重复该顺序，直到实现X射线管相对于检测器的令人满意的对准为止。

本文中所描述的技术(系统、设备和方法)提供机械对准的备选方案，尤其是对于焦点位置并且因此的中心射线的微调调整。

发明内容