CN103717261B - 用于产生x射线辐射的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于产生X射线辐射、特别是用于产生X射线辐射场的装置（10）以及方法，该装置（10）包括用于产生电子束（12）的电子源（11）和用于通过入射到靶子（13）上的电子产生X射线辐射、特别是X射线辐射场的靶子（13）。本发明的特征在于，装置（10）被设计为用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射、特别是用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射场，并且，装置（10）具有为了影响X射线辐射、特别是X射线辐射场改变电子束源（11）和/或电子束（12）的至少一个参数的变动器具（15）。

Description

用于产生X射线辐射的装置和方法

技术领域

根据权利要求1的引导部分，本发明涉及用于产生X射线辐射、特别是用于产生X射线辐射场的装置。并且，根据权利要求10的引导部分，本发明还涉及用于产生X射线辐射、特别是用于产生X射线辐射场的方法。

背景技术

这种装置和方法例如经由照射装置被用于照射治疗的领域中。当前，常通过当代的照射装置实施术中照射，这允许立即将辐射引至照射位置，例如，引入肿瘤或肿瘤床中。

当前，通过术中照射装置，使用不同类型的施加器，例如，球形施加器和针形施加器，以对病人进行治疗。这些施加器被设想为从各施加器表面或X射线辐射的产生位置的等中心产生各向同性和均匀的X射线辐射场。各向同性辐射尤其是这种类型的沿所有方向均匀发射或放出的辐射。

通过所述类型的施加器的术中照射，特别设想，分别在肿瘤床的相邻组织或肿瘤自身中，从施加器表面，沿所有的方向，存在至少大致相同深度剂量速率曲线，使得在一定的治疗时间之后，沿各向在相应的相同深度上施加了相同的剂量。在这种情况下，等剂量区域分别最佳地为球形，中心处于施加器的中心或等中心。

通常在X射线辐射源中或通过其产生各照射所需要的X射线辐射或相应的X射线辐射场。特别地，X射线辐射源是照射装置的部件。例如用于术中照射的已知X射线辐射源的操作原理特别地基于这样一种事实，即，电子在电子束源中产生并且作为电子束被发射。电子束通过具体为高电压的加速电压在加速段中被加速。由此产生并加速的电子束被引入可以例如由金制成的靶子上。靶子可以例如位于上述的施加器的尖端。在电子束入射到靶子上时，产生X射线辐射，然后以得到的X射线辐射场的形状从靶子发射该X射线辐射。例如，在WO2009/132799A2中描述了这种照射装置。

在电子会入射到靶子上的单个位置上的直线引导电子束的情况下，得到的X射线辐射场通常不是球形。X射线辐射场的形状依赖于使用的材料、施加器的尖端上的材料分布、靶子的形状和/或厚度、加速电压和电流等因素。

在实际中，常常希望球形X射线辐射场。具体而言，球形X射线辐射场是球形或大致球形辐射场。如果电子束不被引向靶子的一个点而是偏转，那么可以例如实现球形X射线辐射场。出于这种目的，从上述的根据WO2009/132799A2的方案可以获知，电子束可穿过磁场，其中，磁场是通过偏转线圈产生的。通过磁场，电子束可偏转，由此可改变电子在靶子上的入射位置。

例如，如果电子束不被引向靶子的单个点而是通过偏转线圈大致以圆形的方式在靶子的表面上被引导，那么可关于球形X射线辐射场实现良好的结果。当前，为了实现这种球形辐射场，电子束不直接沿向前的方向被引至靶子上，而是通过例如为x线圈、y线圈的偏转线圈被磁性偏转，使得电子束在靶子上绘制多边形（十六边形）。这意味着，电子器件通过线圈连续地将电子束引至16个点，其中，电子束从一个点变为下一点所需要的时间明显比电子束保持于这些点中的一个上的时间短。因此，在通过短时间曝光用X射线照相机拍摄的图片上，也不能识别多边形，而只能识别16个角。这意味着，与在角上产生的强度相比，在连接线上产生的辐射的强度是可忽略不计的。

并且，当前，在整个照射中保持相同的加速电压，使得沿所有的方向产生大致相同深度剂量曲线。

在理想情况下，十六边形是圆形的近似。这意味着，16个角点到圆的中心均具有相同的距离。但是，该圆的半径被固定。通过测量辐射，电子束被控制到十六边形的各点，使得观察到确定的半径。

为了获得各向同性X射线辐射场的证据，对不同的距离和角度通过离子化室在水体模中测量、特别是关于纵轴测量或者沿+-x方向、+-y方向、+-z方向在各治疗之前测量X射线辐射源。

各向同性明显受诸如金、Ni+CrN或单纯CrN的不同的内外涂层的厚度和各安装X射线辐射源、特别是X射线辐射源的Be尖端（铍尖端）的尺寸其从理想形状的偏离影响。但是，不能用上述的当前使用的方法校正这一点。这意味着，例如，必须消除或者丢弃不符合水体模测量中的各向同性的需要的规范的那些X射线辐射源。

如果需要辐射不具有各向同性的非球形辐射场，例如，为了沿某个方向保护更深的器官，当前，例如，必须沿相应的方向在球形施加器上放置屏蔽，例如，所谓的“球形屏蔽”，但是，该屏蔽由此吸收该立体角的几乎所有辐射，该立体角在后面也被称为空间角，并且，立体角另外通过屏蔽的尺寸被固定。

如果需要非球形辐射场，例如，需要平坦的场，那么没有证明当前使用的方法非常有用，原因是必须从各向同性辐射场通过复杂形状的吸收体形成平坦辐射场。其中，只使用球形辐射场的较窄的空间角度。为了不损害病人和/或环境，必须通过施加器外壳吸收很大的剩余部分。必须进一步通过在以产生希望的平坦辐射场的程度使用的吸收体弱化在使用的空间角上存在的辐射。例如表面施加器所需要的施加器的剂量速率低，因此，治疗时间相应地长。

发明内容

从上述的现有技术的状态出发，本发明基于该问题，以进一步开发首先提出的装置和首先提出的方法，使得可避免上述的问题。

根据本发明，通过具有根据独立权利要求1的特征的装置以及通过具有独立权利要求10的特征的方法，解决该问题。可从从属权利要求、说明书以及从附图导出本发明的其它特征和细节。其中，关于根据本发明的装置描述的特征和细节关于其全部的公开也适用于根据本发明的方法，使得关于装置进行的陈述也完全适用于方法，反之亦然。

本发明的根本概念在于，可通过改变电子束源和/或电子束的至少一个参数，影响产生的X射线辐射，特别是产生的X射线辐射场。

根据本发明，产生X射线辐射场，其中，通过所有的产生的X射线辐射形成X射线辐射场。现在，通过调整或设置产生得到的X射线辐射场的电子束源和/或电子束的至少一个参数，可特别地调整得到的X射线辐射场的形状和/或尺寸或者可使得其适于规范。

根据本发明的第一方面，提供用于产生X射线辐射特别是用于产生X射线辐射场的装置，该装置包括用于产生电子束的电子源和用于通过入射到靶子上的电子束的电子产生X射线辐射特别是X射线辐射场的靶子。根据本发明的装置的特征在于，它被设计为用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射、特别是用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射场，并且，装置具有为了影响X射线辐射特别是X射线辐射场改变电子束源和/或电子束的至少一个参数的变动器具。

根据本发明，提供用于产生X射线辐射特别是用于产生X射线辐射场的装置。其中，本发明优选涉及产生低能量和/或软X射线辐射。装置优选是照射装置的一部分。

装置具有电子源。通过电子源，产生电子，这些电子特别地作为电子束被发射。电子源由此特别地用于产生电子束。另外，装置具有靶子，其中，靶子可以例如由金制成。靶子用于实际产生X射线辐射和/或X射线辐射场。通过电子源产生的电子作为电子束入射到靶子上。通过入射到靶子上的电子束的电子产生分别从靶子发射的X射线辐射或X射线辐射场。

根据本发明，现在假定装置被设计为用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射、特别是用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射场。这意味着，可通过装置自由或任意调整和/或改变X射线辐射和/或X射线辐射场。

出于这种目的，根据本发明，假定装置具有变动器具。变动器具也可被称为变动装置或变动单元。由于该变动器具，变得能够影响X射线辐射特别是X射线辐射场。根据本发明，进一步假定变动装置被设计为用于改变电子束源和/或电子束的至少一个参数。

特别地，电子束源和/或电子束的参数是可影响电子或电子束的产生和/或产生的电子和/或电子束的性能和/或产生的电子和/或电子束的路径的特性值。本发明不限于某些参数。将进一步更详细地描述这些参数的优选但非限制性的例子。

本发明也不限于变动器具的某些实施例。变动器具可以例如为适当的装置，例如，控制装置。但是，变动器具也可能是计算装置。在不同的实施例中，可假定变动器具是软件或计算机程序产品等。

在任何情况下，变动器具的基本功能是，变动器具被设计使得它可影响电子束源和/或电子束的某些参数。

后面描述的根据本发明的装置以及根据本发明的方法可特别地用于术中照射的领域。其中，使用X射线辐射特别是短距离的X射线辐射，该X射线辐射被直接引至照射位置，例如，肿瘤或肿瘤床。在使用的X射线辐射源中，在电子源中产生电子。电子作为电子束通过加速电压向着例如由金制成的靶子被加速。这是特别地产生低能量X射线辐射的位置，该低能量X射线辐射特别地各向同性地被发射并进入要被照射的组织中。

具有由铍制成的尖端的X射线探头常被用于这种照射治疗。铍是几乎对X射线辐射透明的材料。X射线探头优选被设计为真空的电子束管。在该电子束管中，通过电子源产生电子束，该电子束然后通过加速电压被加速。电子束被引向靶子。在靶子上，电子突然减慢，并且，产生X射线辐射。

根据本发明的装置可因此优选具有含真空管以及配置于其中的靶子的X射线探头以及电子源。另外，可设置用于通过加速电压加速电子的加速器具，该加速器具也可被称为电子加速器。加速器具或加速器也可被称为加速单元或加速装置。特别地通过在加速器具上施加的高电压实现电子的加速。将在后面的描述中更详细地描述这种加速器具。

并且，可以设置用于偏转通往靶子的路径上的电子束的偏转器具。这种偏转器具也可被称为偏转装置或偏转单元，并且将在后面的描述中被更详细地描述。

变动器具特别地被设计为用于调整和/或改变从靶子发射的X射线辐射特别是从靶子发射的X射线辐射场的发射特性。通过变动器具，现在能够改变发射特性。通过改变电子束源和/或电子束的至少一个参数，改变从靶子产生和发射的X射线辐射场。因此，改变电子束以便影响得到的X射线辐射场。

优选地，变动器具被设计为用于影响X射线辐射的各向同性、特别是用于影响X射线辐射场的各向同性。如上所述，各向同性辐射是沿所有方向均等地发射并且/或者沿所有方向均等地射出的辐射。通过本发明，现在能够使X射线辐射场的各向同性适于例如改变的条件和某些规范等。规范也可被称为预设置。特别地，可通过通过变动器具控制电子束电流实现得到的发射的X射线辐射场的各向同性适应。

优选地，变动器具可具有用于控制电子束源和/或电子束的控制器具。由此在变动器具中实现电子束的控制器具。控制器具也可被称为控制装置或控制单元。通过控制器具，可优选以使得产生具有任何希望的分布的X射线辐射场的方式控制电子束。控制器具可以是软件和计算机程序产品等。可优选通过使用适当的控制算法实施这种控制。也称为智能控制算法的这种控制算法可以例如确定、计算和修改电子源和/或电子束的各单独参数。

优选地，变动器具被设计为用于关于X射线辐射特别是X射线辐射场的空间影响来改变电子束源和/或电子束的至少一个参数。这意味着，在空间上实现影响。

在另一实施例中，变动器具被设计为用于调整和/或改变从靶子发射的X射线辐射特别是从靶子发射的X射线辐射场的发射特性。在这种情况下，特别假定，变动器具被设计为用于在电子束入射到靶子上时、特别是在电子束处于靶子上的过程中改变电子束源和/或电子束的至少一个参数。电子束处于靶子上的过程也可称为循环。由此，通过本发明，还变得能够在装置或具有装置的照射器具的动作中例如以实时或接近实时的方式影响产生的X射线辐射特别是产生的X射线辐射场。

通过根据本发明的装置，特别地，也可通过在电子束入射于靶子的表面上的过程中特别是在电子束处于靶子的表面上的过程中改变电子束源和/或电子束的参数，来改变从靶子发射的X射线辐射的发射特性。

在这一方面，本发明不限于某些参数。在后面更详细地描述其一些有利但非限制性的示例性。

优选地，假定装置具有用于偏转电子束的偏转器具。偏转器具可以例如是磁偏转线圈。为了偏转向靶子加速的电子束的电子，可通过磁偏转线圈可产生磁场。这允许设置电子入射到靶子上的位置。由此，特别地，可调整产生和发射的X射线辐射的空间辐射分布。通过偏转器具，例如，通过偏转线圈，电子束可在靶子上移动。

变动器具被特别地设计为用于操作偏转器具。这意味着，例如，变动器具被设计为操作磁偏转线圈，使得通过它们产生希望的磁场。其中，优选实现通过变动器具对偏转器具的操作，使得，通过驱动偏转器具，特别是在电子束处于靶子上的过程中，电子束的、特别是电子束在靶子上的坐标和/或电子束在靶子上的入射位置和/或电子束在靶子上的入射路径和/或电子束在靶子上的路线的半径和/或电子束在靶子的某个点上的驻留时间中的至少一个参数被改变和/或可改变。

通过该优选实施例，特别地，变得能够偏离电子束在靶子上的半径和/或例如为多边形的形状和/或路径和/或入射位置的固定规范。特别地，变得可特别实时地在靶子表面上改变电子束的坐标。

并且，可改变在电子束引向靶子上的下一点之前电子束处于靶子的一个点上的驻留时间。因此，通过描述的优选实施例，还变得能够偏离电子束在靶子上的入射点的固定时间持续期，使得可对于不同的方向产生例如不同的深度剂量曲线。

在另一实施例中，装置优选具有用于通过施加的加速电压加速电子的加速器具。加速器具优选是提供可加速电子束的电子的加速电压特别是高电压的电子加速器。

优选地，变动器具被设计为用于驱动和/或操作加速器具。这意味着，例如，变动器具被设计为用于操作加速器具，使得通过加速器具提供希望的加速电压。优选实现经由变动器具的加速器具的驱动，使得，通过驱动加速器具，特别是在电子束处于靶子上的过程中，改变或可改变用于加速入射到靶子上的电子束的加速电压。

通过该优选实施例，特别地，变得能够偏离电子束在靶子上的所有入射点的固定加速电压，使得可对于不同的方向产生例如不同的深度剂量曲线。这意味着，变动器具优选被设计为驱动加速器具，使得，通过该加速器具，特别是在电子束处于靶子上的过程中，向着靶子通过不同的加速电压加速电子束。

通过改变加速电压，实现电子束以不同的能量入射到靶子上。通过偏离电子束在靶子上的所有入射点的固定加速电压，变得能够改变电子束在靶子上的过程中的加速电压，使得可对不同方向实现不同的深度剂量曲线。

本发明不限于某些加速电压。优选地，施加0～150kV的加速电压。对于组织的照射，优选施加10～100kV的加速电压。

作为可通过变动器具实现的另一参数，例如，可提到安培数。

优选地，变动器具具有用于接收用于产生限定的X射线辐射特别是用于产生限定的X射线辐射场和/或用于改变电子束源和/或电子束的至少一个参数的外部规范值和/或基准值的接口。特别地从外部通过接口向比较装置传送规范和/或基准值。

作为替代方案，或者，另外地，变动器具可具有用于输入用于产生限定的X射线辐射特别是用于产生限定的X射线辐射场和/或用于改变电子束源和/或电子束的至少一个参数的规范值和/或基准值的输入器具。这种输入器具可以例如为键盘、触摸面板和用于读入数据的读取装置等。如果变动器具是软件或计算机程序产品，那么输入器具可以例如为输入规范值的输入窗口。

规范值和/或基准值可以例如为X射线辐射场的希望的分布的值。在不同的实施例中，规范值和/或基准值可以是各向同性测量值的反馈。

由此，可提供用于影响电子束的选项，这些选项不仅基于用于产生X射线辐射的装置上的测量，而且还允许反馈，特别是通过例如测量装置的外部装置的控制反馈。这种测量装置可以例如是通过几个空间方向扩展的水体模或PDA。

通过描述的实施例，特别地变得可使从靶子发射的X射线辐射特别是X射线辐射场的发射特性适于规范。这可理解为例如通过任何希望的方式给定规范值和/或基准值。可以例如实现这一点，使得，通过可以是模拟程序的计算程序确定适当的规范值和/或基准值。它们可然后被用于影响X射线辐射和/或X射线辐射场。关于规范，本发明也不限于特定类型的规范。

在另一实施例中，变动器具优选具有用于计算和/或产生用于从规范值和/或基准值改变电子束源和/或电子束的至少一个参数的规范的计算单元。作为替代方案，或者，另外地，优选假定变动器具具有用于关于计算和/或产生的规范或接收和/或输入规范值和/或基准值改变电子束源和/或电子束的至少一个参数的实现器具。

由此，特别地，提供训练用于对各希望的情况产生X射线辐射的装置的可能性。例如，通过用变动器具测量和反馈各规范值和/或基准值，可实现用不同的加速电压和不同的驻留时间通过电子束在靶子上的不同的入射点产生限定的X射线辐射场。

例如可假定，通过外部测量设施（setup）来确定X射线辐射源的各向同性。由此获得的各向同性值可从测量设施被读出，并且可被传送到变动器具。由此，测量值，例如，各向同性测量值，被反馈到例如为控制算法软件的变动器具中。在变动器具中，然后计算该新X射线辐射场分布的新电子束参数。随后，可通过变动器具用这些新的参数驱动或控制电子束和/或电子源。

优选地，得到的X射线辐射场可被检测或确定，并且可通过比较器具与被调整或适于规范的X射线辐射场相比。优选地，通过从调整的X射线辐射场或适于规范的X射线辐射场偏离确定的X射线辐射场，实现确定的X射线辐射场的校正。

确定的规范值和/或基准值可被存储于存储器具中。出于这种目的，优选假定用于产生X射线辐射的装置特别是变动器具具有这种存储器具，或者可至少通过接口访问这种存储器具。相应地，通过变动器具或比较器具确定并且通过变动器具改变的参数可存储于存储器具中。可然后通过这些存储值实现参数的变动。

通过根据本发明的第一方面的装置，特别地为了通过各向同性测量值的反馈产生任何希望的X射线辐射场分布，特别是可通过影响电子源和/或电子束实现得到的X射线辐射特别是得到的X射线辐射场的智能影响。

特别地，还能够为了连续改善X射线辐射场分布实现循环处理。改善X射线辐射场分布的处理的完全自动控制是可能的，并且优选地被提供。

除了完全自动驱动以外，还可以半自动或手动的方式实现用于产生X射线辐射的装置或X射线辐射源的驱动。也可以数字或模拟的方式实现驱动。

相对于在上面设想运行软件的处理器和/或计算机的实施例和/或构建类型和/或平台上，变动也是可能的。本发明也不限于写入软件的某种编程语言。并且，在软件上，本发明不限于特定的图形用户接口（GUI）实施例。上面运行软件的操作系统以及用于产生X射线辐射的装置或设想为产生辐射的X射线辐射源的布局也不被固定并且可明显地适应不同情况。

通过根据本发明的第一方面的装置，可在产生X射线辐射场之前或之中实现得到X射线辐射和/或得到的X射线辐射场特别是发射特性的变动。很显然，还能够在产生X射线辐射场之前首先实现X射线辐射场的调整或设置。如果要在照射中实现X射线辐射场的变化，那么也可执行这种变化。X射线辐射场还能够例如作为规范存储于文件中，因为它已被用于更早的照射中。从而，不必在产生X射线辐射场之前调整这种X射线辐射场的形状。在这种情况下，在准备和/或照射过程中调整即改变X射线辐射场就够了。在这一方面，本发明不限于特定的方法。

根据本发明的第二方面，提供用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射、特别是用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射场的方法，其中，通过电子源产生电子束，电子束被引向靶子，并且，通过入射到靶子上的电子束的电子，产生X射线辐射特别是X射线辐射场。方法的特征在于，通过变动器具，改变电子束源和/或电子束的至少一个参数，通过改变至少一个参数，影响X射线辐射特别是X射线辐射场，并且，通过改变至少一个参数，特别地改变来自靶子的X射线辐射特别是X射线辐射场的发射特性。

特别地，可通过上述的根据本发明的用于产生X射线辐射的装置执行该方法，使得，关于涉及方法的布局和功能的公开，也完全参照本发明的装置的描述并且将描述并入于此作为参考。

优选地，如上面解释的那样，通过变动器具，控制电子束源和/或电子束。

在另一实施例中，如上面解释的那样，通过变动器具影响X射线辐射的各向同性特别是X射线辐射场的各向同性。

如上面解释的那样，通过变动器具，相对于X射线辐射特别是X射线辐射场的空间影响，来影响电子束源和/或电子束的至少一个参数。

通过变动器具，特别地，实现从靶子发射的X射线辐射特别是从靶子发射的X射线辐射场的发射特性的调整和/或改变。其中可假定，如上面解释的那样，通过变动器具，在电子束入射于靶子上的过程中特别是在电子束处于靶子上的期间，实现电子束源和/或电子束的至少一个参数的变动。

优选地，假定，通过变动器具，驱动用于偏转电子束的偏转器具，并且，通过驱动偏转器具，电子束的、特别是电子束在靶子上的坐标和/或电子束在靶子上的入射位置和/或电子束在靶子上的入射路径和/或电子束在靶子上的路线的半径和/或电子束在靶子的某个点上的驻留周期中的至少一个参数被改变或可改变。

在另一实施例中，优选假定，通过变动器具，驱动用于通过施加的加速电压加速电子的加速器具，并且，通过驱动加速器具，改变用于加速入射到靶子上的电子束的加速电压。

优选地，进一步假定，通过接口，在变动器具中接收用于产生限定的X射线辐射特别是限定的X射线辐射场并且/或者用于改变电子束源和/或电子束的至少一个参数的外部规范值和/或基准值，并且/或者，通过输入器具，将用于产生限定的X射线辐射特别是限定的X射线辐射场并且/或者用于改变电子束源和/或电子束的至少一个参数的外部规范值和/或基准值输入到变动器具中，并且，基于接收和/或输入的规范值或由其在变动器具中计算的规范，通过变动器具，影响电子束源和/或电子束的至少一个参数。

例如可假定，通过外部测量设施，确定X射线辐射场的各向同性。由此获得的各向同性值可被测量设施读出，并且可被传送到变动器具。由此，例如为各向同性测量值的测量值反馈到例如为控制算法软件的变动器具中。然后，在变动器具中，计算用于新X射线辐射场分布的新电子束参数。随后，可通过变动器具用这些新参数驱动电子束和/或电子源。

通过根据上面描述的发明方面的本发明，特别是在电子束处于靶子上的过程中，通过改变电子束源和/或电子束的参数，特别变得能够改变X射线辐射的发射特性。特别地，这些参数可以是加速电压和/或安培数和/或电子束在靶子上的入射位置和/或入射路径和/或电子束在靶子上的某个位置的驻留时间等，其中，本发明不限于这些提到的参数。

本发明使得能够以简单的方式调整得到的具有任何希望的发射特性特别是具有任何希望的形状和/或尺寸的X射线辐射场。由此，由于只有处于设想为被照射的位置上的基体被照射，因此，基体的照射可被优化。可以在没有机械屏蔽的情况下而通过调整确定辐射场的参数实现X射线辐射场的发射特性的这种调整和/或设置。可以例如通过智能控制算法计算确定辐射场的这些参数。例如，可在计算或处理单元中实施计算。

附图说明

现在，参照附图关于示例性实施例更详细地解释本发明，其中，

图1表示根据本发明的用于产生X射线辐射特别是X射线辐射场的装置的示图；

图2表示用于产生X射线辐射特别是X射线辐射场的装置的断面图，该装置发射辐射，其中设置用于影响得到的X射线辐射场的机械屏蔽；

图3表示根据图2的装置的示图，其中使用根据本发明的方法。

具体实施方式

图中，表示用于产生X射线辐射特别是用于产生X射线辐射场的装置10。该装置特别用于术中照射的领域中。

装置10具有电子源11。通过电子源11产生电子，这些电子特别地作为电子束12被发射。电子源11特别地用于产生电子束12。并且，装置具有靶子13，其中，靶子可以例如由金制成。靶子13用于实际产生X射线辐射和/或X射线辐射场，如指向背离靶子13的箭头所示。靶子13配置于X射线探头的真空管14中的远端。

通过电子源11产生的电子作为电子束12入射于靶子13上。这里，电子束12的电子减慢，由此，产生从靶子13发射的X射线辐射和/或X射线辐射场。

根据本发明，现在假定，装置10被设计为用于产生可调整和/或可改变X射线辐射特别是用于产生可调整和/或可改变X射线辐射场。这意味着，通过装置10，可自由调整或者改变或者由用户限定X射线辐射和/或X射线辐射场和/或它们的发射特性。

出于这种目的，假定装置10具有变动器具15。通过该变动器具15，变得能够影响X射线辐射特别是X射线辐射场。根据本发明，进一步假定，变动器具15被设计为用于改变电子源11和/或电子束12的至少一个参数。

并且，假定装置10具有用于偏转电子束12的偏转器具16。例如，偏转器具16可以是磁偏转线圈。通过偏转器具16，可产生磁场，为以便偏转向靶子13加速的电子束12的电子，其由电子束的虚线表示。这允许设置电子入射于靶子13上的位置。由此，特别地，可调整产生和发射的X射线辐射的空间辐射分布。通过偏转器具16，电子束12可在靶子13上方或上面移动。

变动器具15被设计为用于驱动偏转器具16，如图1中的连接线所示。这意味着，例如，变动器具15被设计为以使得产生希望的磁场的方式驱动偏转器具16。优选通过变动器具15实现偏转器具16的驱动，使得，通过偏转器具16的驱动，特别是在电子束12处于靶子13上的过程中，电子束12的至少一个参数、特别是电子束12在靶子13上的坐标和/或电子束12在靶子13上的入射位置和/或电子束12在靶子13上的入射路径和/或电子束在靶子13上的路线的半径和/或电子束12在靶子13的某个点上的驻留周期被改变。

另外，装置10具有用于通过施加的加速电压特别是高电压加速电子的加速器具17。变动器具15被设计为用于驱动加速器具17，如图1中的相应的连接线所示。这意味着，变动器具15被设计为用于以通过加速器具17提供希望的加速电压的方式操作加速器具17。通过变动器具15实现加速器具17的驱动，使得，通过驱动加速器具17，特别在是电子束12处于靶子13上的过程中，改变用于加速入射到靶子13上的电子束12的加速电压。

可总体称为X射线辐射源的装置10被用于产生和/或提供X射线辐射场50、51、52，使得可照射例如组织中的基体（未示出）。

如图1所示，X射线辐射场50、51、52以球形或大致球形的方式传播。X射线辐射场50、51、52的中心是产生得到的X射线辐射和/或X射线辐射场的靶子13。X射线辐射场50、51、52的中心也被称为等中心。在图1中通过相应的各向同性线指示X射线辐射场50、51、52的球形分布。各向同性线一般指的是存在相同的各向同性的线，相同的各向同性意味着相同辐射的值。图1中的各向同性线由此表示存在相同的辐射的线。

通过产生这种X射线辐射场50、51、52的装置10，一般地，能够照射基体特别是组织。但是，如果要被照射的基体是敏感的基体并且/或者设想在限定深度或到基体表面具有限定距离的位置上实现照射，那么某些组织位置和/或相邻的组织可能必须不受照射影响。简言之，可能希望例如可能紧挨着要被照射的位置的组织位置不被照射。

当前，为了解决这种任务，使用所谓的机械屏蔽30。在图2中，除了辐射源11，示出用于影响X射线辐射场50、51、52的机械屏蔽30。

图2所示的装置10的基本原理与图1的装置10对应，使得可以参照以上的相应的描述并且在这里并入其描述作为参考。

通过使用机械屏蔽30，可因此影响X射线辐射场50、51、52。

在图1和图2中，仅表示X射线辐射场50、51、52的二维描述。但是，很显然，示图是简化的示图，并且，X射线辐射场50、51、52的传播也可沿三个空间方向即以三维的方式出现。

通过机械屏蔽30，实现图2所示的X射线辐射场50、51、52，使得机械屏蔽被定位或被配置的位置上的X射线辐射场50、51、52不从装置10出射。通过以这种方式阻碍X射线辐射场50、51、52的发射或传播，处于该位置上的组织可被保护免于辐射或X射线辐射场50、51、52。

在不被机械屏蔽30覆盖或屏蔽的一侧，X射线辐射场50、51、52可与图1所示的传播或分布类似地传播。

图2所示的通过使用机械屏蔽30影响X射线辐射场50、51、52的选项具有必需附加部件的缺点。另外，当使用机械屏蔽30时，例如，只能通过使用以不同的方式设计的机械屏蔽30改变X射线辐射场50、51、52的形状和/或尺寸，这是不利的。

例如，通过在产生和/或提供X射线辐射场50、51、52之前和/或之中通过变动器具15改变电子源11和电子束12的至少一个参数调整，通过关于图1示出并且描述的装置10从靶子30发射的得到的X射线辐射场50、51、52的形状和/或尺寸或使其适于规范，可避免这些问题。由此，得到的X射线辐射或得到的X射线辐射场50、51、52的发射特性受到影响。

在图3中表示这种实施例。但是，图3仅是用于阐明根据本发明的装置10以及根据本发明的方法的操作原理的示意图。

出于简化和易于比较的原因，图3所示的X射线辐射场50、51、52与图2的X射线辐射场50、51、52对应。在图3中，作为例子，设想通过图1所示的装置10并且通过使用变动器具15产生或提供X射线辐射场50、51、52，该X射线辐射场50、51、52与图2的X射线辐射场50、51、52等同或对应。

出于这种原因，通过变动器具15调整或限定确定辐射场的电子源11和电子束12的参数，使得产生或提供希望的X射线辐射场50、51、52。

如果对产生辐射剂量速率并因此还对产生X射线辐射场50、51、52所需要的加速电压被改变，那么除了X射线辐射场50、51、52的形状和/或尺寸以外，也可调整或自由选择辐射强度、辐射剂量速率和/或辐射剂量速率曲线。

通过图1所示的变动器具15的接口18，变动器具15可从外面接收值，例如，可接收可用于变动电子源11和/或电子束12的参数的外部测量值。作为替代方案，或者，另外地，可通过变动器具15的输入器具21输入或读入这种值。这些外部测量值可由此被用于影响得到的辐射，特别是得到的X射线辐射场，特别是它们的发射特性。

如图1进一步所示的，变动器具15具有用于计算和/或产生用于从规范值和/或基准值改变电子束源11和/或电子束12的至少一个参数的规范的计算器具19。作为替代方案，或者，另外地，优选假定变动器具15具有用于相对于计算的和/或产生的规范或接收和/或输入的规范值和/或基准值来改变电子束源11和/或电子束12的至少一个参数的实现器具20。

由此，特别地，提供“训练”用于对各希望的情况产生X射线辐射的装置10的可能性。例如，可通过在不同的加速电压和不同的驻留时间下通过电子束12在靶子13上的不同的入射点来产生预定的X射线辐射场50、51、52，用变动器具15测量和反馈相应的规范值和/或基准值，来实现这一点。

例如可假定，通过外部测量设施（未示出）来确定X射线辐射源的各向同性。由此获得的各向同性值可从测量设施被读出，并且通过接口18或输入器具21，可被传送到或输入到变动器具15。由此，测量值，例如，各向同性测量值，被反馈到例如为控制算法软件的变动器具15中。在变动器具15中，然后针对该新X射线辐射场分布计算电子束12的新参数。随后，可通过变动器具15用这些新的参数控制电子束12和/或电子源11。

附图标记

10 用于产生X射线辐射特别是用于产生X射线辐射场的装置

11 电子源

12 电子束

13 靶子

14 X射线探头管

15 变动器具

16 偏转器具

17 加速器具

18 接口

19 计算器具

20 实现器具

21 输入器具

30 机械屏蔽

50 X射线辐射场（传播）

51 X射线辐射场（传播）

52 X射线辐射场（传播）

Claims (17)

1.一种用于产生X射线辐射场的装置(10)，包括用于产生电子束(12)的电子束源(11)和靶子(13)，靶子(13)用于通过电子束(12)的电子入射到所述靶子(13)上并从靶子发射为X射线辐射来产生X射线辐射场，通过所有的发射的X射线辐射形成所述X射线辐射场，其特征在于，所述装置(10)被设计为用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射场，并且，所述装置(10)具有变动器具(15)，用于改变所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的至少一个参数以便在无需机械屏蔽的情况下得到X射线辐射场的希望的形状和/或尺寸，所述变动器具(15)被设计为用于在所述电子束(12)处于所述靶子(13)上的循环期间在所述电子束(12)入射到所述靶子(13)上时改变所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的参数，并且所述变动器具(15)具有接口(18)和/或输入器具(21)，接口用于接收用于产生限定的X射线辐射场的外部规范值和/或基准值，输入器具用于输入用于产生限定的X射线辐射场的规范值和/或基准值。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述变动器具(15)被设计为用于影响X射线辐射场的各向同性。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述变动器具(15)具有用于控制所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的控制器具。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述变动器具(15)被设计为用于相对于X射线辐射场的空间影响来改变所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的至少一个参数。

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述变动器具(15)被设计为用于调整和/或改变从所述靶子(13)发射的X射线辐射场的发射特性。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置(10)具有用于偏转所述电子束(12)的偏转器具(16)，并且，所述变动器具(15)被设计为用于驱动所述偏转器具(16)，使得通过驱动所述偏转器具(16)，所述电子束(12)的至少一个参数被改变或可改变。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述电子束(12)的参数包括所述电子束(12)在所述靶子(13)上的坐标，所述电子束(12)在所述靶子(13)上的入射位置，所述电子束(12)在所述靶子(13)上的入射路径，所述电子束(12)在所述靶子(13)上的路线的半径及所述电子束(12)在所述靶子(13)的某个点处的驻留时间中的一个或多个。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置(10)具有用于通过施加的加速电压来加速电子的加速器具(17)，并且，所述变动器具(15)被设计为用于驱动所述加速器具(17)，使得通过驱动所述加速器具(17)，用于加速入射到所述靶子(13)上的所述电子束(12)的所述加速电压被改变或可改变。

9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，变动器具(16)的接口(18)适用于接收用于改变所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的至少一个参数的外部规范值和/或基准值，并且/或者用于输入规范值和/或基准值的输入器具(21)适用于改变所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的至少一个参数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置(10)具有用于由所述规范值和/或基准值计算和/或产生用于改变所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的至少一个参数的规范的计算器具(19)，并且/或者，所述变动器具(15)具有用于相对于计算的和/或产生的规范或接收的和/或输入的规范值和/或基准值改变所述电子束源(11)和/或所述电子束(12)的至少一个参数的实现器具(20)。

11.一种用于产生可调整的和/或可改变的X射线辐射场的方法，其中，通过电子束源产生电子束，所述电子束被引向靶子，并且通过所述电子束的电子入射到所述靶子上，从靶子发射为X射线辐射，产生X射线辐射场，通过所有的发射的X射线辐射形成所述X射线辐射场，其特征在于，通过变动器具，改变所述电子束源和/或所述电子束的至少一个参数，并且，通过所述至少一个参数的改变，在无需机械屏蔽的情况下得到X射线辐射场的希望的形状和/或尺寸，并且，通过所述至少一个参数的改变，在所述电子束处于所述靶子上的循环期间在所述电子束入射到所述靶子上时，改变来自所述靶子的X射线辐射场的发射特性，其中通过接口在变动器具中接收用于产生限定的X射线辐射场的外部规范值和/或基准值，和/或通过输入器具输入用于产生限定的X射线辐射场的规范值和/或基准值。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过所述变动器具，控制所述电子束源和/或所述电子束。

13.根据权利要求11或12中的任一项所述的方法，其特征在于，通过所述变动器具，驱动用于偏转所述电子束的偏转器具，并且，通过所述偏转器具的驱动，所述电子束的至少一个参数被改变。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述电子束的参数包括以下之一：所述电子束在所述靶子上的坐标，所述电子束在所述靶子上的入射位置，所述电子束在所述靶子上的入射路径，所述电子束在所述靶子上的路线的半径和所述电子束在所述靶子的一个点上的驻留周期。

15.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，通过所述变动器具，驱动用于通过施加的加速电压来加速电子的加速器具，并且，通过所述加速器具的驱动，用于加速入射到所述靶子上的所述电子束的所述加速电压被改变。

16.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，通过所述接口，用于改变所述电子束源和/或所述电子束的至少一个参数的外部规范值和/或基准值被接收于所述变动器具中，并且/或者，通过所述输入器具，将用于改变所述电子束源和/或所述电子束的至少一个参数的规范值和/或基准值输入到所述变动器具中，并且，基于接收和/或输入的规范值或由其在所述变动器具中计算的规范，通过所述变动器具，所述电子束源和/或所述电子束的至少一个参数被影响。

17.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法是通过根据权利要求1～10中的任一项所述的装置实施的。