利用增强的X射线辐射的成像制造技术

本发明专利技术涉及一种X射线成像装置(2)，其包括：源(4)，其用于生成X射线辐射；对象接收空间(6)，其用于布置感兴趣对象以进行X射线成像；X射线准直器布置(8)，其被布置在源(4)与准直器布置(8)之间；以及X射线反射镜布置(10)。反射镜布置(10)例如包括两个渐缩反射镜(22)，所述两个渐缩反射镜(22)彼此相对并且适合于将源(4)的X射线辐射引导到准直器布置(8)。因此，增加了对象接收空间(6)处的X射线强度。为了将X射线辐射限制到X射线辐射能够用于形成成像的区域，反射镜(22)之间张开角Θm以及每个反射镜(22)的长度LM适于使得由源(4)提供的X射线辐射在反射镜(22)处的全反射次数被限制。该限制提供了全反射的X射线辐射的反射角Θr被限制的效果。因此，增加了对象接收空间(6)处的X射线强度，同时提供了防止在对象接收空间(6)处的X射线辐射的宽度的大的增加的约束，这有效地改善了可布置在对象接收空间(6)处的感兴趣对象的成像质量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用增强的X射线辐射的成像
本专利技术涉及利用增强的X射线辐射的对感兴趣对象的成像，并且特别涉及X射线成像装置和X射线成像系统。
技术介绍
对于X射线成像并且特别对于X射线乳腺摄影或对于X射线断层合成，X射线源的轫致辐射被使用。X射线源的寿命和可靠性通常取决于X射线源的工作负荷，其中工作负荷与生成的X射线辐射的功率与X射线辐射的可能最大功率之间的比率有关。可能需要不同水平的X射线辐射功率。例如，在特定X射线乳腺摄影中，当扫描具有更大且更厚乳房的女性时，会需要更高功率水平的X射线源。然而，增加X射线辐射源的最大功率将会增加相应X射线装置或系统的成本。例如，DE4130039A1涉及一种用于生成经准直的X射线辐射的X射线源和准直器的布置，经准直的X射线辐射从准直器的出口被引导至对象接收空间。已经表明由X射线源生成的X射线辐射的X射线辐射使用对X射线源的寿命和可靠性有影响。JP2009250910A公开了一种用于通过晶体上的布拉格反射来生成高度单色X射线的系统。
技术实现思路
因此，存在对提供可用于成像的增强的X射线辐射、增加的寿命和可靠性、同时将成本保持在适度水平的需要。本专利技术的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中并入了进一步的实施例。应当注意，本专利技术的以下描述的方面适用于X射线成像装置并且适用于X射线成像系统。根据本专利技术的第一方面，提供了一种X射线成像装置，所述X射线成像装置包括：源，其用于生成X射线辐射，所述X射线辐射发射X射线能量的多色谱；对象接收空间，其用于布置感兴趣对象以进行X射线成像；X射线准直器布置；以及X射线反射镜布置。所述X射线准直器布置至少包括前准直器，所述前准直器被布置在所述源与所述对象接收空间之间以向所述对象接收空间提供经准直的X射线辐射。另外，所述X射线反射镜布置被布置在所述源与所述前准直器之间。所述X射线反射镜布置包括一组两个反射镜，用于通过提供所述X射线辐射的一部分的整个多色谱的X射线能量的全反射来引导所述源的X射线辐射，以便使所述X射线辐射的所述部分朝向所述前准直器偏转，使得在所述对象接收空间的区域中以未反射的初级X射线辐射与通过全反射的次级X射线辐射的组合的形式提供增强的辐射。所述一组两个反射镜中的反射镜以大于零的张开角彼此相对，使得所述一组反射镜提供具有入口宽度的X射线入口和具有出口宽度的X射线出口，所述出口宽度小于所述入口宽度。前准直器涉及包括至少一个孔口的光学元件，其中每个孔口能够被形成为狭缝。反射镜也能够被称为X射线反射镜。术语“全反射”指的是以小于关于到边界的平面水平的特定临界角的角度冲击介质的边界的X射线辐射波的反射。临界角是在其之下全内反射发生的入射角。在范例中，临界角Θc被定义为：Θc≈1.6*10^(-3)*ρ^(0.5)*λ，其中，ρ[g/cm3]涉及介质的密度，并且涉及X射线辐射波的波长。一组两个反射镜也能够被称为一组反射镜。“对象接收空间”涉及被指定用于布置感兴趣对象的空间。对象接收空间可以包括对象支撑体布置，例如出于X射线检查(例如拍摄)目的而保持并(临时)固定乳房的一对衬垫。张开角涉及所述一组反射镜中的两个反射镜的锐角。该锐角优选对应于反射镜中的一个的内表面线与所述一组反射镜的纵向轴线之间的角度的两倍。只要X射线的入射角小于针对X射线的能量的临界角，全反射的效果就是绝对的。能量越大，临界全反射角越小。然而，对于由X射线源发射的多色谱中的所有能量将发生全反射。因此，源的单色性是不需要的也不是特别期望。根据一示范性实施例，所述初级X射线辐射在所述源与所述前准直器之间形成主射束锥(也被称为“锥射束”)，其中，所述一组反射镜中的所述反射镜所谓地在外部紧靠在所述初级射束锥上，并且所述张开角对应于所述初级射束锥的锥角，最大偏差为所述锥角的10％。所述锥角涉及锥的锐角。该锐角优选地对应于锥的表面线与锥纵向轴线的之间的角度的两倍。所述“偏差”涉及由初级射束锥的表面线与初级射束锥的纵向轴线定义的平面中的偏差。根据一示范性实施例，所述一组反射镜中的所述反射镜中的每一个长度LM被布置为使得满足不等式LM≤LMmax＝LW/(Θc2-Θm)，其中：LW是所述一组反射镜的出口的宽度，Θc2是所述一组反射镜中的反射镜处的临界反射角，并且Θm是所述一组反射镜中的所述反射镜的张开角。反射镜的长度优选地涉及反射镜在相应的一组反射镜的纵向轴线方向的伸延或在相对于纵向轴线的角度对应于反射镜的内表面与该纵向轴线之间的角度的方向的延伸。根据示范性实施例，所述一组反射镜的出口紧靠前准直器的孔口。根据示范性实施例，所述一组反射镜中的每个反射镜包括基底和涂覆层以用于提供全反射。在所述涂覆层与所述基底之间，提供了边界，所述边界被配置为减少来自未被反射但是穿过反射镜表面并进入所述涂覆层的进来的辐射的散射辐射。根据本专利技术的第二方面，提供了一种X射线成像系统。所述成像系统包括根据之前的范例中的一个的X射线成像装置、用于探测穿过所述对象接收空间的X射线辐射的探测器、成像处理单元、以及成像输出单元。所述成像处理单元被配置为接收来自所述探测器的信号，并且被配置为基于这些信号来计算可布置在所述对象接收空间中的感兴趣对象的图像数据，并且所述成像输出单元被配置为提供图像数据用于另外的目的。根据本专利技术的一个方面，提供了一种X射线成像装置，其实现了在X射线成像的对象接收空间中提供的X射线辐射的增强的强度。对象接收空间处的X射线辐射的更高强度允许改善成像质量。对象接收空间应当被应用X射线装置的X射线源的X射线辐射。然而，需要关于该X射线辐射的横向延伸的限制。否则，X射线辐射可能被施加到对象接收空间而不改善成像质量，因为用于探测X射线辐射的探测器通常具有有限的横向延伸。为了实现两个目的，所述X射线成像装置提供了准直器和一组两个反射镜。所述准直器包括孔口，并且被提供于源与对象接收空间之间。所述准直器向对象接收空间提供经准直的X射线辐射。所述一组反射镜被提供于准直器与源之间。所述一组反射镜中的反射镜是渐缩的，并且通向源。在准直器的孔口与源之间，形成X射线射束锥，而X射线射束锥的X射线波(即X射线辐射)未反射地穿过孔口。该反射镜中的反射镜的内表面彼此相对，并且邻接射束锥的外表面。这种配置减少了以非零并且小于临界全反射角的入射角冲击反射镜中的一个的X射线射束的反射次数。进一步地，所述一组反射镜中的每个反射镜的长度被限制，使得优选地针对同一X射线射束最多发生一次或两次全反射。这限制了反射的X射线辐射关于所述一组反射镜的纵向轴线的反射角的增加，并且因此限制了被应用于对象接收空间的X射线辐射的横向延伸。由源生成并且在反射镜处被反射的X射线辐射的部分被称为次级X射线辐射。不同于布拉格反射，全反射对于满足全反射条件的所有角度和能量起作用，并且保证初级辐射的许多能量分量将会经受全反射，并且因此是次级X射线辐射的一部分。该方法因此在与多色X射线谱的组合是有效地。次级X射线辐射在对象接收空间处与初级X射线辐射叠加，其中初级X射线辐射通过由源生成并且未反射地穿过所述一组反射镜和所述准直器的X射线辐射形成。因此，增加了对象接收空间处的X射线辐射的强度，同时限制了对象接收空间处的X射线辐射的横向延伸。因此，通过使用相同的源本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线成像装置(2)，包括：‑源(4)，其用于生成X射线辐射，所述X射线辐射发射X射线能量的多色谱；‑对象接收空间(6)，其用于布置感兴趣对象以进行X射线成像；‑X射线准直器布置(8)；以及‑X射线反射镜布置(14)；其中，所述X射线准直器布置至少包括前准直器(12)，所述前准直器被布置在所述源与所述对象接收空间之间以向所述对象接收空间提供经准直的X射线辐射；其中，所述X射线反射镜布置被布置在所述源与所述前准直器之间；其中，所述X射线反射镜布置包括一组两个反射镜(14)，用于通过提供所述源的X射线辐射的一部分(16)的X射线能量的整个多色谱的全反射来引导所述X射线辐射，以便使所述X射线辐射的所述部分朝向所述前准直器偏转，使得在所述对象接收空间的区域中以未反射的初级X射线辐射(18)与通过全反射的次级X射线辐射(20)的组合的形式提供增强的辐射；并且其中，所述一组两个反射镜中的反射镜(22)以大于零的张开角(θm)彼此相对，使得所述一组反射镜提供具有入口宽度(UW)的X射线入口(24)和具有出口宽度(LW)的X射线出口(26)，所述出口宽度小于所述入口宽度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.14 EP 15176653.21.一种X射线成像装置(2)，包括：-源(4)，其用于生成X射线辐射，所述X射线辐射发射X射线能量的多色谱；-对象接收空间(6)，其用于布置感兴趣对象以进行X射线成像；-X射线准直器布置(8)；以及-X射线反射镜布置(14)；其中，所述X射线准直器布置至少包括前准直器(12)，所述前准直器被布置在所述源与所述对象接收空间之间以向所述对象接收空间提供经准直的X射线辐射；其中，所述X射线反射镜布置被布置在所述源与所述前准直器之间；其中，所述X射线反射镜布置包括一组两个反射镜(14)，用于通过提供所述源的X射线辐射的一部分(16)的X射线能量的整个多色谱的全反射来引导所述X射线辐射，以便使所述X射线辐射的所述部分朝向所述前准直器偏转，使得在所述对象接收空间的区域中以未反射的初级X射线辐射(18)与通过全反射的次级X射线辐射(20)的组合的形式提供增强的辐射；并且其中，所述一组两个反射镜中的反射镜(22)以大于零的张开角(θm)彼此相对，使得所述一组反射镜提供具有入口宽度(UW)的X射线入口(24)和具有出口宽度(LW)的X射线出口(26)，所述出口宽度小于所述入口宽度。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述初级X射线辐射在所述源与所述前准直器之间形成初级射束锥(28)，其中，所述一组反射镜中的所述反射镜从外部紧靠所述初级射束锥，并且其中，所述张开角对应于所述初级射束锥的锥角(θk)，最大偏差为所述锥角的10％。3.根据前述权利要求所述的装置，其中，所述一组反射镜中的所述反射镜中的每个的长度LM被布置为使得满足不等式：LM≤LMmax＝LW/(Θc2–Θm)，其中：LW是所述一组反射镜的所述出口的宽度，Θc2是所述一组反射镜中的反射镜处的临界反射角，Θm是所述一组反射镜中的所述反射镜的所述张开角。4.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中，所述一组反射镜的所述出口紧靠所述前准直器的孔口(36)。5.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中，所述前准直器的所述孔口由所述一组反射镜形成。6.根据前述权利要求中的一项所述的装置，其中，所述一组反射镜被布置为使得，...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·马滕斯，E·勒斯尔，
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