CN103932724B - 辐射生成器、防散射栅格及辐射成像装置 - Google Patents

辐射生成器、防散射栅格及辐射成像装置 Download PDF

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Abstract

提供了辐射生成器、防散射栅格和包括辐射生成器和防散射栅格中的至少一者的辐射成像装置。辐射生成器包括：辐射源，其包括放射性同位素并被配置为生成辐射；第一开口，其被配置为使所生成的辐射之中的在指定方向上照射的辐射通过；以及会聚器，其被配置为将从辐射源照射的辐射会聚到第一开口中。

Description

辐射生成器、防散射栅格及辐射成像装置
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2013年1月23日在美国专利商标局递交的61/755,749号美国临时申请和2013年5月15日在韩国知识产权局递交的10-2013-0055281号韩国专利申请的优先权，这里通过引用将这些申请的公开内容全部并入。
技术领域
符合示范性实施例的方法和装置涉及生成辐射的辐射生成器（radiationgenerator）、去除散射的辐射的防散射栅格（anti-scatter grid）以及包括辐射生成器和防散射栅格中的至少一者的辐射成像装置。
背景技术
辐射成像装置将预定量的辐射照射到物体上，例如照射到身体等上，并且测量穿透该物体的辐射。通过辐射检测器测量辐射以便计算物体的每个点的辐射吸收率以将辐射吸收率形成为图像。为此，辐射成像装置在各种角度执行二维（2D）辐射成像以获得一个点处的图像。
特别地，对于当在各种角度执行辐射成像时具有更简单结构的辐射生成器已进行了研究。另外，已研究了获取更清楚的辐射图像的方法。
发明内容
前述和/或其他方面可通过提供一种生成辐射的辐射生成器、一种去除散射的辐射的防散射栅格和一种包括该辐射生成器和该防散射栅格中的至少一者的辐射成像装置来实现。
一示范性实施例提供了一种具有简单结构的辐射生成器。
一示范性实施例还提供了一种去除散射的辐射的防散射栅格。
一示范性实施例还提供了一种包括该辐射生成器和该防散射栅格中的至少一者的辐射成像装置。
根据该示范性实施例的一方面，提供了一种辐射生成器，包括：辐射源， 其包括放射性同位素并被配置为生成辐射；第一开口，其被配置为使所生成的辐射之中的在指定方向上照射的辐射通过；以及会聚器，其被配置为将从辐射源照射的辐射会聚到第一开口中。
在指定方向上照射的辐射可以是在会聚器的会聚角内照射的。
辐射源可位于会聚器内部，并且会聚器的截面可在朝着第一开口的方向上变小。
会聚器可包括：第一构件，其被配置为阻挡在与物体相反的方向上照射的辐射；以及第二构件，其被配置为围绕第一构件并被配置为将在指定方向上照射的辐射引导向物体。
第一构件和第二构件中的至少一个可包括吸收照射的辐射的材料。
辐射生成器还可包括：准直器，其被配置为打开第一开口以控制照射到物体上的辐射。
准直器被配置为在与第一开口平行的方向上水平移动以控制照射到物体上的辐射的量。
准直器被配置为以辐射生成器的中心轴为基准旋转以便控制照射到物体上的辐射的量。
准直器可包括第二开口，该第二开口被配置为使通过了第一开口的辐射通过。
准直器可包括对于辐射具有第一吸收量的第一区域和对于辐射具有不同于第一辐射吸收量的第二吸收量的第二区域。
在示范性实施例的一方面中，辐射源可生成X射线。
辐射生成器还可包括：发散器（diverger），其具有在离开第一开口的方向上增大的截面并且发散已通过第一开口的辐射。
在示范性实施例的一方面中，通过发散器指向物体的辐射可在会聚器的会聚角和发散器的发散角中较小的那个之内照射。
根据示范性实施例的另一方面，提供了一种辐射成像装置，包括：辐射生成器；以及辐射检测器，其包括多个像素，其中所述多个像素中的每一个检测穿透了物体的辐射。
辐射成像装置还可包括：防散射栅格，其位于物体与辐射检测器之间并且被配置为去除从辐射源照射的散射的辐射。
在示范性实施例的一方面中，通过了防散射栅格的辐射可聚焦在辐射生 成器上。
防散射栅格可包括：多个辐射路径，它们使辐射通过以允许辐射入射到辐射检测器上；以及多个屏障（barrier），它们将多个辐射路径划分成二维（2D）栅格并且阻挡在多个辐射路径之间行进的辐射。多个辐射路径可二维地排列在与多个像素之一相对应的区域中。
多个辐射路径中的至少一个可被填充以辐射穿透的材料。
多个辐射路径中的至少一个的截面可在朝着辐射检测器的方向上变大。
根据示范性实施例的另一方面，提供了一种去除散射的辐射的防散射栅格。该防散射栅格可包括：多个辐射路径，它们使辐射通过以入射在检测辐射的像素上；以及多个屏障，它们将多个辐射路径划分成二维（2D）栅格并且阻挡在多个辐射路径之间行进的辐射。多个辐射路径可二维地排列在与多个像素之一相对应的区域中。
多个辐射路径中的至少一个的截面可在朝着辐射检测器的方向上变大。
多个辐射路径中的至少一个可被填充以辐射穿透的材料。
附图说明
上述和其他方面通过参考附图详细描述其示范性实施例将变得更加清楚，附图中：
图1是图示出根据示范性实施例的辐射成像装置的外部部分的视图；
图2是图示出根据示范性实施例的辐射生成器的截面视图；
图3是图示出根据示范性实施例当辐射成像装置执行辐射成像时准直器的操作的视图；
图4是图示出根据另一示范性实施例的可应用到图2的辐射生成器的准直器的平面图；
图5是图示出根据另一示范性实施例的可应用到图2的辐射生成器的准直器的平面图；
图6A是图示出利用图5的准直器执行的辐射的照射的视图；
图6B是图示出利用图5的准直器执行的辐射发射的中断或阻挡的视图；
图7A至7C是图示出根据示范性实施例的准直器的视图；
图8是图示出根据另一示范性实施例的辐射生成器的截面视图；
图9是图示出根据另一示范性实施例的辐射生成器的截面视图；
图10是图示出根据示范性实施例的辐射检测器的示意图；
图11是图示出根据示范性实施例的防散射栅格的视图；
图12是图示出防散射栅格与辐射检测器之间的关系的视图；并且
图13是图示出根据示范性实施例的辐射生成器、防散射栅格与辐射检测器之间的关系的示意图。
图14是放大图11的辐射路径和屏障的视图。
具体实施方式
以下，将参考附图详细描述根据示范性实施例的辐射生成器、防散射栅格和包括辐射生成器和防散射栅格中的至少一者的辐射成像装置。在对附图的描述中，相同或相应的元素由相同的标号表示，并且对其的重复描述被省略。
本文描述的“物体”可包括例如人、动物或者人或动物的一部分。例如，物体可包括器官，例如肝脏、心脏、子宫、胸部、腹部等等，或者血管。然而，物体不限于活体，而也可以是例如行李或包裹。另外，本文描述的“用户”可以是医学专家，例如医生、护士、医学实验室技术专家、医学成像专家，等等，或者修理医疗装置的技师，但示范性实施例不限于此。
图1是图示出根据示范性实施例的辐射成像装置100的外部部分的视图。辐射成像装置100例如是图1中的计算机断层扫描（computed tomography，CT）装置，但示范性实施例不限于此。因此，辐射成像装置100可应用到所有类型的利用辐射执行成像的成像装置。
如图1中所示，辐射成像装置100包括机架（gantry）10和检查台20。机架10具有第一开口11，该第一开口11在中央是圆柱形状的，并且物体30被定位在第一开口11中。照射或发射辐射的辐射生成器200和检测透过物体30的辐射的辐射检测器300被布置在机架10内部。辐射生成器200可位于与辐射检测器300相反的方向上。物体30被定位在机架10的第一开口11的预定区域的中央。该预定区域可以在第一开口11的圆周的中央。辐射生成器200和辐射检测器300以允许辐射垂直入射在物体30上的结构安装在机架10中。
机架10被机架驱动器（未示出）以360°角度或预定角度绕着物体30旋转以便辐射生成器200和辐射检测器300在各种角度获得物体30的图像。机 架驱动器可水平地前后移动，即沿着x轴移动，以便物体30的要成像的部分被定位在机架10的中央。机架驱动器可安装在机架10内部或外部。
检查台20是以例如具有预定宽度的床的形式提供的，物体躺下并被定位在该床上。物体30例如可以是患者。另外，检查驱动器（未示出）安装在检查台20的在机架10的第一开口11的中央的预定区域中。检查台20可被检查台驱动器水平前后移动，使得患者的要成像的部分被定位在机架10的内部中央。根据患者的身体大小和患者的要成像的部分，检查台驱动器可上下移动检查台，即在z轴方向上移动，或者左右移动检查台，即在y方向上移动，以便获取清楚的图像。
辐射生成器200生成辐射并将辐射照射到物体30上。辐射生成器200可将辐射以扇形照射到物体30上。
辐射生成器200的照射模式的示例包括传统照射（轴向照射）、螺旋状照射、可变间距螺旋状照射、螺旋状穿梭照射，等等。传统照射指的是每当检查台20在x轴方向上以预定间隔移动时就旋转辐射生成器200和辐射检测器300以获取投影数据的方法。螺旋状照射指的是旋转辐射生成器200和辐射检测器300以按预定速度移动检查台20以便获取投影数据的方法。可变间距螺旋状照射指的是旋转辐射生成器200和辐射检测器300以改变检查台20的速度以便获取投影数据的方法。螺旋状穿梭照射指的是如下方法：旋转辐射生成器200和辐射检测器300以使检查台20加速和减速以便在x轴的正和负方向上前后移动检查台20，从而获取投影数据。辐射生成器200可按上述照射模式之一来照射辐射，但不限于这些示范性模式。
图2是图示出根据示范性实施例的辐射生成器200a的截面视图。
参考图2，辐射生成器200a包括：源210，其包括放射性同位素并生成辐射；第一开口220，所生成的辐射中在指定方向上照射的辐射通过该开口；以及会聚器230，其将从源210照射的辐射会聚到开口220中。可在由例如辐射生成器200a的用户指定的方向上发射辐射。
源210包括放射性同位素并生成辐射。辐射可以是X射线。然而，辐射不限于此，而可以是伽马射线。源210可以是关于辐射生成器200a的中心轴对称的。源210在所有方向上生成辐射。放射性同位素可包括以下各项中的至少一者：钌-177、铈-137、141或143、铽-161、钬-166、铒-166或172、铥-172、镱-169、钇-90、锕-255、砹-211、钆-148、159、碘-124、钛-45、铑-105、 钯-103、铼-186、188、钪-47、钐-153、锶-89、钒-48、银-111、镅-241、镉-109以及钴-57。
生成辐射的源210布置在会聚器230的内部，并且会聚器230会聚辐射以使得从源210在指定方向上照射的辐射通过第一开口220。会聚器230的截面在从源210向第一开口220的方向上变小。因此，会聚器230中断或阻挡所生成的辐射之中在与指定方向不同的方向上照射的辐射，或者将该辐射引导向指定方向。会聚器230可关于辐射生成器200a的中心轴对称。
例如，会聚器230可包括第一构件240和第二构件250，该第一构件240中断在与物体30相反的方向上照射的辐射，该第二构件250围绕第一构件240并且引导辐射在指定方向上照射到物体30上。第一构件240可布置为与源210接触。第一构件240还可包括吸收辐射的材料。例如，第一构件240可包括银（Ag）、金（Au）、钨（W）、钼（Mo），等等。因此，第一构件240可吸收所生成的辐射之中来自与物体30相反的方向的从源照射的辐射。
第二构件250也可包括吸收辐射的材料。第二构件250可吸收所生成的辐射之中在与指定方向不同的方向上照射的辐射，并且只有在指定方向上照射的辐射可通过第二构件250。
在指定方向上照射的辐射可以是以低于或等于会聚器230的会聚角θ1的角度照射的辐射。换言之，以超过会聚角θ1的角度从源210照射的辐射可入射在第二构件250上并被第二构件250吸收。通过第一开口220的辐射的形状可等于第一开口220的截面的形状。第一开口220的截面的形状可等于辐射检测器300的截面的形状以便高效地执行放射线照相。
辐射生成器200a还包括控制从第一开口220照射的辐射的准直器260a。准直器260a可具有平板形状并且可由吸收辐射的材料形成。由于源210连续地生成辐射，所以如果未执行放射线照相则准直器260a可关闭第一开口220以防止辐射被照射到第一开口220外部。如果在执行放射线照相，则准直器260a可打开第一开口220以将辐射照射到物体30上。
准直器260a可在与第一开口220平行的方向上水平移动以打开或关闭第一开口220。准直器260a被准直器驱动器（未示出）所驱动。
图3是图示出根据示范性实施例当辐射成像装置执行放射线照相时准直器260a的操作的视图。
如果当辐射生成器200a执行单次旋转时辐射成像装置执行放射线照相 四次，则辐射生成器200a可如图3中所示将辐射照射到物体30上。辐射检测器（未示出）与辐射生成器200a的辐射照射同步以在辐射生成器200a照射辐射时检测辐射。当辐射生成器200a照射辐射310时，准直器260a可打开第一开口220。当辐射生成器200a中断辐射320的照射时，准直器260a可在与第一开口220平行的方向上水平移动以关闭第一开口220。
准直器260a可关闭第一开口220的整个区域，但示范性实施例不限于此。准直器260a也可关闭第一开口220的某一区域。例如，准直器260a可选择地阻挡一照射区域以只将辐射照射到物体30的特定兴趣区域上。准直器260a可调整照射到物体30上的辐射的量。
图4是根据示范性实施例的应用到图2的辐射生成器200a的准直器260b的平面图。如图4中所示，准直器260b被分成多个区域，即第一区域261、第二区域262、第三区域263和第四区域264。第一区域261可由完全阻挡辐射的材料形成，而其他区域，即第二区域262、第三区域263和第四区域264，可由阻挡一些辐射的材料形成。例如，第二区域262可由透过80%的辐射的材料形成，并且第三区域263可由透过50%的辐射的材料形成。
另外，在准直器260b的第四区域264中形成第二开口270a。辐射只通过第二开口270a和第一开口220彼此重合的区域，因此可调整辐射区域的大小。准直器260b可在与第一开口220平行的方向上水平移动以使得第一区域261、第二区域262、第三区域263和第四区域264之一与第一开口220重合，以便调整所发射的辐射的量或辐射区域的大小。或者，准直器260b可不与第一开口220重合以照射所有通过了第一开口220的辐射。
或者，准直器260b可旋转以打开或关闭第一开口220。
图5是图示出根据另一示范性实施例的准直器260c的平面图。
参考图5，准直器260c布置在第一开口220与物体30之间并且阻挡从第一开口220照射的辐射。准直器260c的截面可具有大于第一开口220的截面的平板形状并且包括形成第二开口270b的区域，辐射通过该第二开口270b。因此，辐射生成器200b可由于准直器260c的旋转而反复执行辐射的照射和辐射的中断。
图6A是图示出在辐射生成器200b中利用图5的准直器260c执行的辐射的照射的视图。图6B是图示出在辐射生成器200b中利用图5的准直器260c执行的辐射发射的中断的视图。
如图6A中所示，当准直器260c旋转时，第一开口220的至少一部分和第二开口270b的至少一部分与彼此重合。在此情况下，辐射通过第一开口220和第二开口270b与彼此重合的区域，以被照射到物体30上。
如图6B中所示，当准直器260c旋转时，第一开口220和第二开口270b不与彼此重合。在此情况下，从源210照射的辐射虽然通过第一开口220，但辐射被准直器260c所中断。因此，辐射生成器200b中断辐射的照射。
准直器中的开口的数目不限于一个，从而可形成多个开口，并且开口的大小和形状可变化。如果形成较大数目的第二开口，则可降低准直器的旋转速度。辐射生成器可包括各种大小的第二开口并且可控制辐射区域。
图7A至7C是图示出根据各种示范性实施例的准直器260d、260e和260f的视图。如图7A中所示，在准直器260d中可形成多个第二开口270b和270c。虽然在图7A中示出了两个开口，即第二开口270b和270c，但示范性实施例不限于两个开口。然而，如果形成较大数目的第二开口，则可降低准直器的旋转速度，并且辐射生成器的辐射的照射和中断可反复发生。
如图7B中所示，准直器260e的第二开口270b和第二开口270d的大小可彼此不同。因此，如果要将辐射照射到宽辐射区域上，则具有比第二开口270d更大的大小的第二开口270b可与第一开口220重合。如果要将辐射照射到窄辐射区域上，则准直器260e可旋转以使大小较小的第二开口270d与第一开口220重合。
如图7C中所示，准直器260f可被分成多个区域，即第一区域271、第二区域272、第三区域273和第四区域274。这些区域，即第一区域271和第四区域274可由完全阻挡辐射的材料形成，而第二区域272和第三区域273可由部分阻挡辐射的材料形成。例如，第二区域272可由透过80%的辐射的材料形成，并且第三区域273可由透过50%的辐射的材料形成。第二开口270b可形成在准直器260f的第四区域274中。因此，辐射通过第二开口270b和第一开口220与彼此重合的区域，以调整辐射区域的大小。当准直器260f旋转时，第一区域271、第二区域272、第三区域273和第四区域274之一可与第一开口220重合以调整辐射的量或辐射区域。
图8是图示出根据另一示范性实施例的辐射生成器200c的截面视图。
参考图8，与图2的辐射生成器200a一样，辐射生成器200c包括源210和会聚器230。辐射生成器200c还可包括发散已通过第一开口220的辐射的 发散器280。随着发散器280在离开第一开口220的方向上延伸，发散器280的截面可变大。随着通过了第一开口220的辐射更靠近物体30，辐射的密度变低。
发散器280的一端由第三构件290形成。第三构件290的一端连接到会聚器230，并且第三构件290的另一端指向物体30。第三构件290可由吸收辐射的材料制成或者包括吸收辐射的材料。因此，第三构件290可进一步限制通过第一开口220的辐射的量。例如，如果发散器280的发散角θ2小于会聚器230的会聚角θ1，则在会聚器230的会聚角θ1内的方向上从源210照射的辐射部分通过第一开口220。然而，由于发散器280的发散角θ2小于会聚器230的会聚角θ1，所以通过了第一开口220的部分辐射被发散器280所中断，并且在发散器280的发散角θ2内的方向上照射的辐射的部分通过发散器280。
另外，发射的辐射的形状可等于第一开口220的截面或发散器280的截面。第一开口220或发散器280的截面可等于辐射检测器的截面以高效地执行放射线照相。
会聚器230和发散器280可关于第一开口220相互对称，但不限于此。会聚器230和发散器280可关于第一开口220不相互对称。如果会聚器230和发散器280关于第一开口220相互对称，则通过发散器280照射的辐射的密度可以是均匀的。
准直器260g布置在发散器280与物体30之间并且控制照射到发散器280上的辐射的量。准直器260g可由吸收辐射的材料制成或者包括吸收辐射的材料。由于源210连续地生成辐射，所以如果不执行放射线照相，则准直器260g可接触第三构件290的另一端以防止辐射被照射到第三构件290外部。然而，如果执行放射线照相，则准直器260g打开发散器280以便向物体30发射辐射。
准直器260g可中断所有发射的辐射，但示范性实施例不限于此。准直器260g可中断辐射的一部分。例如，准直器260g可选择性地中断一辐射区域以仅将辐射照射到物体30上的感兴趣的特定区域上。准直器260g可调整照射到物体30上的辐射的量。
准直器260g可具有平板形状并且可在与第一开口220平行的方向上水平移动以便控制辐射的照射或者可以以辐射生成器200c的中心轴为基准进行旋 转以控制辐射的照射。应用到图8的辐射生成器200c的准直器260g可以是上述的准直器260a、260b、260d、260e或260f。然而，由于准直器260g打开或关闭发散器280，所以准直器260g的大小和开口（未示出）的大小可与上述的准直器260a、260b、260d、260e或260f的大小不同。
图9是图示出根据另一示范性实施例的辐射生成器200d的视图。参考图9，辐射生成器200d包括：源210，其包括放射性同位素并生成辐射；第一开口220，在指定方向上照射的部分辐射通过该第一开口220；会聚器230，其将从源210照射的辐射会聚到第一开口220中；以及发散器290，其发散已通过第一开口220的辐射。
辐射生成器200d还包括两个准直器，即，第一准直器260h和第二准直器260i。第一准直器260h布置在第一开口220与发散器280之间，并且第二准直器260i布置在发散器280与物体30之间。因此，第一准直器260h控制通过第一开口220的辐射，并且第二准直器260i控制通过发散器280的辐射。例如，第一准直器260h可控制辐射的照射或中断，并且第二准直器260i可控制辐射的量或辐射区域。如上所述，参考图2或图4描述的准直器260a或260b可被应用为第一准直器260h，并且参考图4至图7C描述的准直器260c、260d、260e或260f可被应用为第二准直器260i。然而，示范性实施例不限于此，从而准直器260a、260b、260c、260d、260e和260f之一可被应用为第一准直器260h和第二准直器260i。
由于上述的辐射生成器200a、200b、200c和200d具有简单结构并执行简单操作，因此容易设计包括辐射生成器200a、200b、200c或200d的辐射成像装置。详细地说，发射电场的辐射生成器通过电子碰撞而生成热量，从而额外地需要冷却装置。然而，使用放射性同位素的辐射生成器不需要额外的冷却装置。特别地，如果辐射生成器200a、200b、200c和200d被应用到成像装置，例如CT装置，则在相关技术中机架的旋转速度由于冷却装置的安装而受到限制。然而，如果使用根据示范性实施例的放射性同位素，则不需要冷却装置。因此，不需要限制机架的旋转速度。因此，可在短时间内对物体成像。上述的辐射生成器200a、200b、200c和200d可被有用地应用来对诸如患者的心脏之类的物体执行成像。
使用放射性同位素的辐射生成器200a、200b、200c和200d可通过改变源210来生成具有不同波长带的辐射。
图10是图示出根据示范性实施例的辐射检测器400的示意图。如图10中所示，辐射检测器400与辐射生成器200同步以便检测辐射并将检测到的辐射转换成电信号。
辐射检测器400由可分别接收辐射的多个像素410形成。像素410可形成为二维（2D）阵列或一维阵列。这里，每个像素410可包括接收辐射并将辐射转换成电信号的光接收器件。例如，像素410可包括闪烁体411、光电二极管（或光二极管）412和存储器件413。
闪烁体411接收辐射并且根据接收到的辐射输出光子，具体而言是可见光子，即可见光。光电二极管412接收从闪烁体411输出的光子并将光子转换成电信号。存储器件413电连接到光电二极管412并且存储从光电二极管412输出的电信号。这里，存储器件413可以是存储电容器之类的。对每个像素410的存储器件413中存储的电信号执行图像处理以便创建辐射图像。
辐射检测器400可利用直接方法来检测辐射，该直接方法利用光子计数检测器来将辐射直接转换成电信号。
从辐射生成器200照射的辐射穿透物体30，但也可被诸如空气之类的介质所散射。特别地，如果散射的辐射被辐射检测器400检测到，则散射的辐射在生成图像时成为噪声。
因此，根据示范性实施例的辐射成像装置可包括去除散射的辐射的防散射栅格。
图11是图示出根据示范性实施例的防散射栅格500的视图。图12是图示出防散射栅格500与辐射检测器400之间的关系的视图。图13是图示出根据示范性实施例的辐射生成器200、防散射栅格500与辐射检测器400之间的关系的示意图。图14是放大图11的辐射路径和屏障的视图。图13的辐射生成器200可以是使用放射性同位素的辐射生成器200或者可以是另一种类型的辐射生成器。
如图11至图14中所示，防散射栅格500布置在物体30与辐射检测器400之间。例如，防散射栅格500可布置在辐射检测器400的面对物体30的表面上。辐射从辐射生成器200朝着防散射栅格500发射。从辐射生成器200照射的辐射从辐射生成器200朝着辐射检测器400发散。如果辐射从辐射检测器400照射，则辐射会聚在辐射生成器200上。因此，如果防散射栅格500具有与辐射模式类似的结构，则防散射栅格500可防止未散射的辐射被去除。
详细地说，防散射栅格500包括使辐射通过的多个辐射路径510。通过辐射路径510的辐射入射在辐射检测器400上。屏障520将多个辐射路径510划分成二维（2D）型栅格并且防止辐射路径510之间的辐射的发射。
辐射路径510的截面可小于像素410的截面。因此，多个辐射路径510可以二维地排列在与像素410之一相对应的区域中。另外，如图14中所示，辐射路径510中的至少一个可具有渐细的形状。辐射路径510中的至少一个可会聚在辐射生成器200上。例如，辐射路径510中的至少一个可具有如下形状：截面在从辐射生成器200向辐射检测器400的方向上加宽。从辐射生成器200照射的辐射在从辐射生成器200向辐射检测器400的方向上逐渐发散。辐射路径510可以是空的空间或者可填充以辐射可穿透的塑料等。截面的平均大小可以是大约0.1毫米×0.1毫米。屏障的高度可以小于大约2毫米并且屏障的厚度可以是大约0.01毫米。
屏障520可包括吸收辐射的材料。因此，入射到屏障520上的辐射被屏障520所吸收。屏障520可由诸如银（Ag）、金（Au）、钨（W）、钼（Mo）之类的具有高原子序数的材料形成。或者，屏障520可包括反射辐射的材料。
防散射栅格500可通过喷墨方法制造。例如，包括诸如具有高原子序数的材料之类的吸收辐射的材料的第一类型的墨被打印在基板上的与屏障520相对应的区域中，并且包括诸如塑料之类的透过辐射的材料的第二种墨被打印在其他区域中，即与辐射路径510相对应的区域中。反复执行上述打印方法以制造防散射栅格500，然后从防散射栅格500去除基板。当重复打印方法时，辐射路径510聚焦到辐射生成器200上。利用打印方法制造防散射栅格500，从而降低了材料成本和制造时间量。另外，可通过3D打印方法制造防散射栅格500。
辐射路径510可以是空间，但可由诸如塑料之类的透过辐射的材料形成，以增大防散射栅格500的强度。换言之，虽然屏障520的厚度较薄，但辐射路径510中填充的材料保持了防散射栅格500的形状。因此，可应用诸如金（Au）、银（Ag）、铜（Cu）之类的具有弱机械强度的材料作为形成屏障520的材料。
由于辐射路径510的截面较小，所以多个辐射路径510可二维地排列在与像素410之一相对应的区域中。屏障520的高度与辐射路径510的截面成比例，从而可以使辐射路径510的截面较小以便使屏障520的高度较小。因 此，由于降低了防散射栅格500的高度，所以防散射栅格500可被制造成改善散射去除效果并且可具有较小的大小。另外，由于多个辐射路径510二维地排列在与像素410之一相对应的区域中，所以可以去除在各个方向上散射的辐射。
防散射栅格500布置在物体30与辐射检测器400之间以允许未散射的辐射610入射到辐射检测器400上并且允许散射的辐射620被防散射栅格500去除。
防散射栅格500不限于去除从使用放射性同位素的辐射生成器200照射的辐射。防散射栅格500可被应用来去除从使用电场的辐射生成器等照射的辐射。
如上所述，根据示范性实施例，提供了具有简单结构的辐射生成器以容易地设计辐射成像装置。
另外，根据示范性实施例的防散射栅格去除在各个方向上散射的辐射。另外，可以使防散射栅格较小。
虽然已参考其示范性实施例具体示出和描述了示范性实施例，但本领域普通技术人员将会理解，在不脱离由权利要求限定的示范性实施例的精神和范围的情况下可对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (17)

1.一种辐射生成器，包括：
辐射源，其包括放射性同位素并被配置为生成辐射；
第一开口，其被配置为使所生成的辐射之中的在指定方向上照射的辐射通过，
其特征在于，所述辐射生成器还包括：
会聚器，其被配置为将从所述辐射源照射的辐射会聚到所述第一开口中，
发散器，其具有在离开所述第一开口的方向上增大的截面并且发散已通过所述第一开口的辐射；以及
其中，所述辐射源位于所述会聚器内部，并且所述会聚器的截面在朝着所述第一开口的方向上变小。
2.如权利要求1所述的辐射生成器，其中，在所述指定方向上照射的辐射是在所述会聚器的会聚角内照射的。
3.如权利要求1所述的辐射生成器，其中，所述会聚器包括：
第一构件，其被配置为阻挡在与物体相反的方向上照射的辐射；以及
第二构件，其被配置为围绕所述第一构件并被配置为将在指定方向上照射的辐射引导向所述物体。
4.如权利要求3所述的辐射生成器，其中，所述第一构件和所述第二构件中的至少一个包括吸收照射的辐射的材料。
5.如权利要求1所述的辐射生成器，还包括：
准直器，其被配置为打开所述第一开口以控制照射到物体上的辐射。
6.如权利要求5所述的辐射生成器，其中，所述准直器被配置为在与所述第一开口平行的方向上水平移动以便控制照射到所述物体上的辐射的量。
7.如权利要求5所述的辐射生成器，其中，所述准直器被配置为以所述辐射生成器的中心轴为基准旋转以便控制照射到所述物体上的辐射的量。
8.如权利要求5所述的辐射生成器，其中，所述准直器包括第二开口，该第二开口被配置为使通过了所述第一开口的辐射通过。
9.如权利要求5所述的辐射生成器，其中，所述准直器包括对于辐射具有第一辐射吸收量的第一区域和对于辐射具有不同于所述第一辐射吸收量的第二辐射吸收量的第二区域。
10.如权利要求1所述的辐射生成器，其中，所述辐射源生成X射线。
11.如权利要求1所述的辐射生成器，其中，通过所述发散器指向物体的辐射是在所述会聚器的会聚角和所述发散器的发散角中较小的那个之内照射的。
12.一种辐射成像装置，包括：
如权利要求1所述的辐射生成器；以及
辐射检测器，其包括多个像素，其中所述多个像素中的每一个检测穿透了物体的辐射。
13.如权利要求12所述的辐射成像装置，还包括：
防散射栅格，其位于所述物体与所述辐射检测器之间并且被配置为去除从辐射源照射的散射的辐射。
14.如权利要求13所述的辐射成像装置，其中，通过了所述防散射栅格的辐射会聚在所述辐射生成器上。
15.如权利要求13所述的辐射成像装置，其中，所述防散射栅格包括：
多个辐射路径，所述多个辐射路径使辐射通过以允许辐射入射到所述辐射检测器上；以及
多个屏障，所述多个屏障将所述多个辐射路径划分成二维(2D)栅格并且阻挡在所述多个辐射路径之间行进的辐射，
其中，所述多个辐射路径二维地排列在与所述多个像素之一相对应的区域中。
16.如权利要求15所述的辐射成像装置，其中，所述多个辐射路径中的至少一个被填充以所述辐射穿透的材料。
17.如权利要求15所述的辐射成像装置，其中，所述多个辐射路径中的至少一个的截面在朝着所述辐射检测器的方向上变大。
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