本发明专利技术涉及用于宽幅计算断层照相术的设备和构造该设备的方法。一种用于产生x射线(44)的管(32)包括适于发射电子的阴极(42)、定位成在其表面上接收来自阴极(42)的电子的靶(40)、带有孔隙(52)和位于阴极(42)与靶(40)之间并构造成使电子朝靶(40)加速的阳极(43)、以及适于使靶(40)围绕轴线(54)旋转的旋转系统(56)，该旋转系统(56)位于面对靶(40)的表面的位置。
Apparatus for wide range computed tomography and method of constructing the same
The present invention relates to an apparatus for wide range computed tomography and a method of constructing the same. A method for generating X ray (44) of the tube (32) includes a cathode for emitting electrons (42), located on the surface of the cathode (42) received from the electronic target (40), with a pore (52) and is located in the cathode (42) and (40) between the target and configured the electronic target (40) accelerated towards the anode (43), and suitable for the target (40) around the axis of rotation of the rotating system (54) (56), the rotation system (56) is located in the face of the target (40) surface position.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的实施例大体上涉及χ射线管，尤其地涉及。
技术介绍
计算断层照相术χ射线成像系统通常包括χ射线管、检测器以及支撑χ射线管和检测器的机架组件。在操作中，对象安置于其上的成像台位于X射线管与检测器之间。X射线管通常朝对象发射诸如X射线的辐射。辐射通常穿过成像台上的对象并撞击检测器。当辐射穿过对象时，对象的内部结构引起在检测器处接收的辐射中的空间变异。检测器将接收的辐射转换成电信号，然后发射接收的数据，并且系统将辐射变异转化成可用于评估对象的内部结构的图像。本领域技术人员应认识到的是，对象可包括但不局限于医学成像程序中的患者和如例如在X射线扫描器或计算断层照相术(CT)包裹扫描器的包裹中的无生命对象。典型的χ射线管包括提供聚焦的高能电子束的阴极，该聚焦的高能电子束横跨阴极至阳极的真空间隙被加速，并在与提供的活性材料或靶撞击时产生X射线。由于当电子束撞击靶时产生的高温，所以为了冷却靶，通常使靶组件以高的旋转速度旋转。因此，χ射线管还包括旋转系统，该旋转系统为了将在焦斑处产生的热分布在靶上而使靶旋转。旋转子系统通常通过感应马达旋转，该感应马达具有内置于支撑盘形靶的轮轴中的圆柱形转子和具有围绕X射线管的细长颈部的铜绕组的铁定子结构。旋转子系统组件的转子由定子驱动。计算断层照相术系统不断增加检测器沿患者身体或ζ轴的尺寸，使得能在机架的一圈中使整个器官(例如心脏、脑)成像。因此，通常使X射线管中X射线透射窗的垂直张开角进一步变宽，以允许检查对象的辐射覆盖沿Z轴较宽的范围。当Z轴覆盖增大时，由于图像重构中的缺失数据，X射线束沿较宽的Z轴的扇出可造成图像伪影或所谓的锥束伪影。 另外，通常增大X射线管的靶角，以适应较大的垂直张开角并完全覆盖检测器。由于旋转靶的温度限制(保持如由众所周知的线聚焦原理所确定的光学焦斑尺寸常数)，该较大的靶角显著减少能产生的X射线通量的量。这些问题的理论解决方案是提供彼此沿Z轴间隔开并且以顺序开/关的方式操作的两个或更多的焦斑。该光学构造可允许来自每个焦斑的X射线束在视觉中心的某些范围上的重叠，并获得锥束角的减小，从而大大地减少锥束伪影。该构造还允许靶角的减小以及因此较高的X射线输出。问题的一个可能的解决方案是代替仅一个靶，使X射线管具有两个靶，使得两个焦点沿Z轴或轴向维度偏移。然而，该解决方案的难点是两个轴向偏移的靶的使用可能需要非常大并且复杂的X射线管。也就是说，这样的管可具有在一个真空腔中的两个靶、两个阴极和每个端部上一个以馈送阴极的两个高压绝缘体。这样的管非常昂贵并具有可靠性的潜在影响，也就是说，如果阴极或靶中的一个出故障，则需替换整个管以维持完整的功能性，导致昂贵的替换。该问题的另一解决方案是使两个常规的χ射线管端对端地邻靠或构造，然而，通常的CT的χ射线管只不过物理地太长，以致使该解决方案不实用。对于当前的χ射线管， 管包括阴极、绝缘体和用于将高能电子聚焦到靶上的其它系统，并且该设备面对旋转阳极的靶面。同时，用于使阳极旋转的旋转系统同样笨重，并且该系统面对阳极的相对侧、或非靶侧面。总之，沿它们相应的旋转轴线端对端地安置的两个常规的χ射线源将使焦斑彼此间隔开太远，以致不能获得用于期望系统构造的可用源。例如，在双焦斑系统中的ζ轴上期望轴向间距在系统等中心处为120mm的覆盖或者通常在60-120mm的范围内。因此，源于两个焦点的存在的优点在常规χ射线管的情况下是不可行的。因此，有利的是具有可与另一 χ射线管邻靠到一起的χ射线管，并且获得在期望范围内的用于焦点的间隔距离，从而获得利用具有两个X射线管和两个焦点的组合设备的优点O
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种设备和构造该设备的方法，该设备允许两个X射线管邻靠到一起，同时获得在期望距离范围内的在单独管的焦点之间的距离。根据本专利技术的一个方面，用于产生χ射线的管包括适于发射电子的阴极、定位成在其表面上接收来自阴极的电子的靶、带有孔隙和位于阴极与靶之间并构造成使电子朝靶加速的阳极、以及适于使靶围绕轴线旋转的旋转系统，该旋转系统位于面对靶的表面的位置。根据本专利技术的另一方面，用于产生两个X射线辐射束的设备包括第一 X射线管，该第一 X射线管包括适于朝第一阳极发射第一电子束的第一阴极、具有接收由第一阴极发射的第一电子束以产生第一 X射线束的第一表面的第一靶、适于使第一靶围绕第一轴线旋转的第一旋转系统，该第一旋转系统位于面对第一表面的位置。该设备包括第二 X射线管，该第二 X射线管包括适于朝第二阳极发射第二电子束的第二阴极、具有接收由第二阴极发射的第二电子束以产生第二 X射线束的第二表面的第二靶、适于使第二靶围绕第二轴线旋转的第二旋转系统，该第二旋转系统位于面对第二表面的位置，其中第一和第二 X射线管彼此接近，并构造成朝待成像的对象发射第一和第二 X射线束。本专利技术的又一方面包括用于制造χ射线管的方法，包括提供壳体；提供适于产生电子的阴极；提供具有适于在接收由阴极发射的电子时发射X射线辐射的表面的靶；将阳极定位在阴极与靶之间，该阳极构造成使电子朝靶加速；提供适于使靶围绕轴线旋转的旋转系统；将靶安置在壳体内；将阴极安置在壳体内面对靶的表面的位置，以朝靶上的焦点弓I导电子束；和将旋转系统安置在壳体内面对靶的表面的位置。本专利技术的又一方面包括用于构造提供第一和第二 χ射线辐射流的组合设备的方法，包括在第一 X射线管中提供围绕第一旋转轴线旋转的第一靶，该第一靶在其第一面上具有第一焦斑，以产生第一X射线辐射流；在第二X射线管中提供围绕第二旋转轴线旋转的第二靶，该第二靶在其第二面上具有第二焦斑，以产生第二 X射线辐射流；和将第一 X射线管安置在靠近第二 X射线管的邻接位置，使得第一靶的第一面背离第二 X射线管，并使得第二靶的第二面背离第一 X射线管。本专利技术的各种其它特征和优点将从以下的详细说明和附图变得明显。附图说明 54'旋转轴线56旋转系统56，旋转系统58中心轴60转子62笛一總弟 漸64Λ-Λ- ~·上山弟一兄而66轴承对68轴承对70储热介质72电缆连接器74高压绝缘体75电子收集器76孔隙78轴向距离78，轴向距离80相应端部80，相应端部500包裹/行李检502可旋转机架504开口506X射线能量源508检测器组件510输送系统512输送带514结构516包裹具体实施例方式图1是根据本专利技术设计成获取原始图像数据并为显示和/或分析而处理图像数据的成像系统10的实施例的方框图。本领域技术人员应理解的是，本专利技术适用于实现χ射线管的许多医学成像系统、诸如CT系统、χ射线系统、血管系统和乳房χ线照相术系统。获取用于体积的图像三维数据的诸如计算断层照相术系统和数字射线照相术系统的其它成像系统也受益于本专利技术。以下χ射线系统10的讨论仅是一个这样的实现的示例，并且就形式而言不是限制性的。如图1所示，χ射线系统10表示计算断层照相术(CT)系统的元件，该计算断层照相术(CT)系统包括X射线源12和12'，其构造成投射相应的X射线束14和14'通过对象或患者17内的诸如心脏的器官或一件行李16内的物品。对象17可包括人类、行李件或其它需要扫描的对象。χ射线源12、12'可以是产生具有通常从30keV到200keV的能谱的X射线的常规X射线管。X射线14、本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于产生ｘ射线（４４）的管（３２），包括：阴极（４２），其适于发射电子；靶（４０），其定位成在所述靶的表面（４８）上接收来自所述阴极（４２）的电子；阳极（４３），其带有孔隙（５２）和位于所述阴极（４２）与所述靶（４０）之间，并构造成使所述电子朝所述靶（４０）加速；以及旋转系统（５６），其适于使所述靶（４０）围绕轴线（５４）旋转，所述旋转系统（５６）位于面对所述靶（４０）的表面的位置。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·S·罗格斯，R·M·罗弗斯，E·L·勒加尔，R·K·霍克史密斯，E·维斯特科特，K·戴顿，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。