多X射线束管制造技术

本发明专利技术涉及多个X射线束(26)的生成。为了提供具有增大的管功率的能力的经促进的X射线源，以用于提供例如差分相衬成像(DPCI)中的相干辐射，多X射线束X射线源(10)被提供有阳极结构(12)和阴极结构(14)。所述阳极结构包括提供多条焦线(18)的多个液态金属射流(16)。所述阴极结构提供电子束结构(20)，所述电子束结构为每个液态金属射流提供子电子束(22)。所述液态金属射流每个由子电子束沿着圆周表面的比圆周的一半更小的电子冲击部分(24)撞击。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及多个X射线束的生成，并且具体涉及一种多X射线束X射线源、涉及一种用于相衬X射线成像的系统、涉及一种用于生成用于相衬X射线成像的X射线辐射的方法、并且涉及一种计算机程序元件和计算机可读介质。
技术介绍
在相衬成像中，利用相干X射线辐射来辐照目标，例如通过将光栅结构放置在常规X射线管前面来实现。例如，WO 2011/070521 Al涉及差分相衬成像，并且描述了相应的系统。提供焦斑前面的光栅以将所生成的X射线的相干长度增强到有用的水平。要求光栅具有由于对具有小裂缝-间距比的要求而降低的透明度，例如为了对相位偏移的经改进的探测的益处。然而，已经示出为了实现足够的图像数据质量，需要具有增大的管功率的X射线管，这可以导致昂贵的管。增大X射线管功率的范例是对用作用于生成X射线辐射的阳极的液态金属射流的提供。例如，US 6995382 B2描述了一种用于基于等离子生成来生成加强辐射的布置，其中，靶发生器具有多通道喷嘴以用于对加强短波辐射的生成，所述多通道喷嘴具有多个靶射流。从靶射流所生成的等离子融合为一个延长的等离子，引起强大的光源。然而，等离子的生成降低相衬X射线成像的适用性。还必须指出，将必须提供源光栅，这意味着归因于光栅的必要制造步骤的额外努力。另外，由于可以由正变为越来越昂贵的材料的金材料来提供X射线吸收部分，因此这还隐含着负面的经济效应。
技术实现思路
可以存在对提供具有用于提供例如在差分相衬成像(DPCI)中适合的相干辐射的增大的管功率的能力的X射线源的需要。本专利技术的目的是通过独立权利要求的主体而被解决的，其中，另外的实施例被并入从属权利要求中。应当指出，以下所描述的本专利技术的方面还适用于多X射线束X射线源、相衬X射线成像系统、用于生成用于相衬X射线成像的X射线辐射的方法、以及计算机程序元件和计算机可读介质。根据本专利技术，一种多X射线束X射线源被提供有阳极结构和阴极结构。所述阳极结构包括提供多条焦线的多个液态金属射流。所述阴极结构提供电子束结构，所述电子束结构为每个液态金属射流提供或供应子电子束。所述液态金属射流每个由所述子电子束沿着圆周表面的比圆周的一半更小的电子冲击部分撞击。所述液态金属射流被用作提供多个X射线束的线状阳极。因此，可以提供若干X射线束的形式的X射线辐射，该X射线辐射用作例如在相衬成像中使用的相干辐射。对液态金属射流的提供允许增大的辐射输出，这源于在液态金属射流的自身的温度传输/冷却功能方面的经改进的材料属性。换言之，液态金属射流可以经受增大的电子轰击，即更多的电子可以冲击在液态金属射流上，因此生成更强大的X射线辐射。所述多个线状阳极还提供这样的优点，即以与所需要和所使用的X射线辐射的相干方式的实际发射有关的集中方式来生成X射线辐射。因此，焦“斑”的结构已经考虑到关于相干X射线辐射的具体需要。因此，对吸收或抑制不期望的X射线辐射的需要被减小或最小化。根据范例，所述焦线被布置在与中心束方向正交或不与所述中心束方向正交的至少一个平面中。例如，所述焦线被布置在至少两个平面中。根据范例，所述电子束结构包括供应为所述子电子束的多个独立电子束。根据另一范例，所述电子束结构包括被以这样的方式供应到所述液态金属射流的单个电子束，即所述液态金属射流为彼此提供掩模使得仅圆周表面的比圆周的一半更小的部分由所述单个电子束的部分撞击。根据范例，所述液态金属射流中的每个为在电子束传播方向上各自的接近的金属射流提供掩模。根据范例，所述液态金属射流被提供有近似为相衬成像中的X射线的生成的电子的穿透深度的大小两倍的射流直径。根据另一范例，所述液态金属射流的形状不是圆形的。根据另一范例，所述液态金属射流取决于管电压是能成形的。根据另一范例，所述液态金属射流的相互距离能独立地调节以优化干涉图样。根据另一范例，所述液态金属射流的相互距离取决于所述管电压是能调节的。根据另一范例，所述液态金属是成角度的，使得金属的抛物线飞行路径与正交于中心束的平面最大化地对齐。根据另一范例，步进布置被提供用于所述液态金属射流的共同步进。根据另一范例，孔径结构被提供有由来自X射线吸收材料的多个液态射流形成的隔板段之间的线性开口。例如，这允许对开口宽度进行调节。根据本专利技术，提供了一种用于相衬成像的系统，所述系统包括:X射线源、相位光栅、分析器光栅以及X射线探测器。目标接收空间被提供在所述X射线源与所述相位光栅之间。所述X射线源被提供为根据以上提及的范例之一的X射线源。根据本专利技术，提供了一种用于生成用于相衬X射线成像的X射线辐射的方法，所述方法包括以下步骤:a)生成提供多条焦线的多个液态金属射流；b)为每个液态金属射流供应子电子束；并且c)通过电子冲击在所述液态金属射流上来生成X射线辐射，其中，所述子电子束沿着圆周表面的比圆周的一半更小的电子冲击部分撞击所述液态金属射流。根据本专利技术的方面，提供了一种X射线源，所述X射线源由于对多条不同焦线的提供而生成多个X射线辐射子束。这些是由允许所述辐射的提高的功率输出的液态金属射流来提供的。如果射流仅在面向所述电子束的表面的部分上由电子撞击，则仅在所述表面的部分上提供电子束，而部分不由电子撞击。这提供足够小的焦线，即足够薄的线，并且其还改进所使用的X射线辐射与所生成的X射线辐射相比较的关系。因此，将对吸收不期望的X射线辐射的需要最小化或甚至完全地减小。与块材料相比，将液态金属射流用作阳极的益处是将所述辐射源限制到空间中的小区域以实现所生成的波阵面的必要相干长度的能力。由于在医学成像中，X射线频谱适于在变化的设置中优化对比度-噪声比的应用，因而最优波长也变化。因此，有益的是，所述液态金属射流可以关于其大小和离彼此的距离而被灵活地布置。另一益处是其在空间中的稳定性。当使用旋转阳极时，机械公差意味着焦斑位置的机械失真，这具有双重缺点:所述焦斑或所述焦线的所述位置取决于旋转的相位，这创建了不期望的与数据读出的同步问题。其次，当数据集成的时段相对于块阳极的元件上的电子束的停留时间是大的时，所述焦线大小被抹掉。这种抹掉要求减小所述电子束的大小，并且随之降低所述焦斑的热性能。物理斑需要比X射线光学焦斑更小。液态金属射流的另一益处是其局限为基本是圆柱形状，并且散射电子的大部分在X射线的生成期间出现。这些散射电子承载高度的关于所述相互作用区域的状况的信息，即关于电子束与金属射流的对齐的信息，所述对齐可以被评估并且被用于闭环控制以增强所述源的稳定性。[0当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多X射线束X射线源(10)，包括：‑阳极结构(12)和阴极结构(14)；其中，所述阳极结构包括提供多条焦线(18)的多个液态金属射流(16)；其中，所述阴极结构提供电子束结构(20)，所述电子束结构为每个液态金属射流提供子电子束(22)；其中，所述液态金属射流每个由所述子电子束沿着圆周表面的比圆周的一半更小的电子冲击部分(24)撞击。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·K·O·贝林，M·W·弗尔梅尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL