CN110663289A - 用于生成x射线的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生成X射线的装置(10)。描述了利用至少一个电源(40)在阴极(20)与阳极(30)之间产生(210)电压。所述阴极相对于所述阳极被定位，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从所述阴极发射的电子以与电压相对应的能量与所述阳极相互作用，并且其中，电子在焦斑处与阳极相互作用以生成X射线。所述至少一个电源向所述阴极提供(220)阴极电流。电子探测器(50)相对于阳极被定位(230)，并且测量(240)来自阳极的背散射电子信号。测得的背散射电子信号被提供(250)给处理单元(60)。所述处理单元确定(260)阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正，其中，所述确定包括利用测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性。将阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正提供(270)给至少一个电源。

Description

用于生成X射线的装置
技术领域
本发明涉及用于生成X射线的装置，用于对对象进行成像的系统，以及用于生成X射线的方法，并且涉及计算机程序单元和计算机可读介质。本发明还涉及用于控制在生成X射线中使用的聚焦电子束的装置和方法。
背景技术
本发明的一般背景是X射线的生成。阳极靶的劣化是管老化的原因之一，特别是对于计算机断层摄影(CT)管而言，会导致X射线通量随管老化而降低。众所周知，由于阳极靶的X射线发射区域的表面变粗糙，管的X射线输出随着使用而降低，这引起自过滤。表面粗糙度和裂纹对X射线输出光谱的减少(通量减少5-20％)产生了相当的影响，例如：M.Erdélyi等人的Measurement of the x-ray tube anodes’surface profile and its effects onthe x-ray spectra,Medical Physics,Vol.36,Issue 2,2009年,第587-593页；R.Kákonyi等人的Monte Carlo simulation of the effects of anode surface roughness on x-ray spectra,Medical Physics,Vol.37,Issue 11,2010年,第5737-5745页；以及A.Mehranian等人的Quantitative Assessment of the Effect of Anode SurfaceRoughness on the Diagnostic X-ray Spectra Using Monte Carlo Simulation,2009IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record M05-361，第2902页。在US2013/0083901A1，US2014/0177810A1和US2007/0189463A1中描述了基于X射线通量或剂量下降校准来提取关于阳极老化的信息的方法。此外，在旋转的阳极上电子束的焦斑的位置和大小会波动。所述位置可能会由于阳极摆动、离心力、重力、阴极和/或阳极固定装置的机械不稳定性和/或X射线系统中的安装而波动。所述尺寸可能会由于电子空间电荷，机械不稳定性(例如电子发射器的移动，磁场或电聚焦场的变化)的影响而波动。通常，可以通过实现额外的裕量来缓解这种波动，例如将焦斑设计为小于所需要的焦斑，以确保即使在最坏的情况下，焦斑的大小和位置也都符合要求。因此，鉴于这样的问题，为了维持最大的X射线通量，必须增加递送给阳极的功率，从而加剧阳极的劣化，或者由于所需的阳极旋转速度的增加而增加了流体动力轴承中的机械摩擦损失。替代地，必须接受最大X射线通量的减小。
发明内容
具有一种用于生成X射线的改进的装置将是有利的。
本发明的目的利用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另外的实施例。应当注意，以下描述的本发明的方面和示例也适用于用于生成X射线的装置，用于对对象成像的系统，用于生成X射线的方法，用于控制聚焦电子束的装置，用于控制聚焦的电子束的方法，以及计算机程序单元和计算机可读介质。
根据第一方面，提供了一种用于生成X射线的装置，包括：
-阴极；
-阳极；
-至少一个电源；
-电子探测器；以及
-处理单元。
所述至少一个电源被配置为在所述阴极与所述阳极之间产生电压。所述至少一个电源还被配置为向所述阴极提供阴极电流。所述阴极相对于所述阳极被定位，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从所述阴极发射的电子以与电压相对应的能量与所述阳极相互作用。电子在焦斑处与阳极相互作用以生成X射线。电子探测器相对于阳极被定位，并且被配置为测量来自阳极的背散射电子信号。所述电子探测器被配置为将测得的背散射电子信号提供给所述处理单元。所述处理单元被配置为确定阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正。所述确定包括利用测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性。所述处理单元被配置为将阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正提供给所述至少一个电源。
换句话说，已知X射线发射随阳极的表面粗糙度而变化，其中阳极的表面由于使用而劣化，并且利用表面阳极粗糙度与背散射电子发射之间的相关性，可以对X射线管电流进行适当地调整以基于测得的背散射电子信号将X射线发射维持在最佳水平。这意味着该装置不仅可以通过适当地校正X射线管电流和/或校正阴极与阳极之间的电压来自动校正X射线通量，而且现场服务工程师进行的补救工作无需频繁启动，从而节省了成本。
持续的监测可以帮助预测管的剩余使用寿命，从而有助于预测性维护，系统正常运行时间和更好的服务合同。
在一个示例中，所述确定包括利用阳极表面粗糙度与X射线发射之间的相关性。
因此，在背散射电子发射与表面粗糙度之间具有相关性，测得的背散射电子信号可以用于确定阳极的表面粗糙度。然后，基于阳极表面粗糙度与X射线发射之间的相关性，可以确定由于表面粗糙度的变化而发生的X射线发射的变化(根据测得的背散射电子信号)并且阴极电流(X射线管电流)和/或阴极与阳极之间的电压可以适当地调节，以例如将X射线发射保持在相同水平。
在一个示例中，背散射电子信号包括背散射电子电流。
在一个示例中，电子探测器包括多个电子探测元件和一孔口，并且其中，所述孔口位于所述阳极与所述多个电子探测元件之间。
换句话说，使用X射线针孔照相机基于直接电子探测来确定聚焦在阳极上的电子束的特性。因此可以获得具有高空间分辨率和动态范围的高信号。知道了电子焦斑的特性之后，便可以实施适当的反馈回路，以最佳的形式保持该焦斑。
在一个示例中，所述处理单元被配置为确定焦斑的大小，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号。
在一个示例中，所述处理单元被配置为确定焦斑的位置，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号。
在一个示例中，所述至少一个电源被配置为提供至少一个电压以将电子聚焦在所述焦斑处；并且其中，所述处理单元被配置为确定对至少一个电压的校正以将电子聚焦在所述焦斑处；并且其中，所述处理单元被配置为向所述至少一个电源提供校正。
以此方式，因为可以将电子焦斑的位置和大小保持在正确的位置，所以对于特定应用，可以使电子束焦斑的大小最大化。这意味着对于阳极上的特定电子功率密度，可以使X射线通量最大化，因为由于束流和焦斑尺寸的变化，焦斑不需要小于最佳值。
在一个示例中，背散射电子信号包括背散射电子通量。
在一个示例中，所述电子探测器被配置为测量来自阳极的X射线通量。
换句话说，电子探测器也是光子探测器。因此，通过同时测量来自阳极的背散射电子通量和X射线通量，可以确定X射线管电压，因为电子与光子通量的比率取决于加速电压。以这种方式，不仅可以在自动校正过程中校正阴极电流，而且可以基于电子和光子通量来检查X射线管是否在正确的电压下工作。
在一个示例中，所述电子探测器包括闪烁体。
根据第二方面，提供了一种用于控制聚焦电子束的装置，包括：
-阴极；
-阳极；
-至少一个电源；
-电子探测器；以及
-处理单元。
所述阴极相对于所述阳极被定位，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从阴极发射的电子在焦斑处与阳极相互作用以生成X射线。所述至少一个电源被配置为提供至少一个电压以将电子聚焦在焦斑处；并且电子探测器相对于阳极被定位，并且被配置为测量来自阳极的背散射电子信号。所述电子探测器包括多个电子探测元件和一孔口。所述孔口位于阳极与所述多个电子探测元件之间。所述电子探测器被配置为将测得的背散射电子信号提供给所述处理单元。所述处理单元被配置为确定所述焦斑的大小和/或所述焦斑的位置。所述确定使用测得的背散射电子信号。所述处理单元还被配置为确定对至少一个电压的校正以将电子聚焦在所述焦斑处。所述处理单元被配置为向所述至少一个电源提供校正。
以此方式，因为可以确定电子焦斑的大小和/或位置，所以可以进行校正以最大化聚焦电子束的大小和/或更正确地定位聚焦电子束。这意味着对于阳极上的特定电子功率密度，可以使X射线通量最大化，因为由于束流和/或焦斑尺寸变化，焦斑不需要小于最佳值。此外，对于所需的X射线通量，可以降低电子功率密度，以提供阳极的长寿命，和/或可以降低机架旋转速率，从而导致流体动力轴承中的机械摩擦损失降低。
根据第三方面，提供了一种用于对目标进行成像的系统，包括：
-根据第一方面所述的用于生成X射线的装置；
-X射线探测器；以及
-输出单元。
所述阴极和所述阳极被配置为相对于X射线探测器定位，使得它们之间的区域的至少一部分是用于容纳目标的检查区域。所述X射线探测器被配置为采集目标的图像数据。所述输出单元被配置为输出表示目标的图像数据的数据。
以此方式，所述阴极和所述阳极被定位为使得在所述阴极/阳极与X射线探测器之间提供用于容纳目标的检查区域。
根据第四方面，提供了一种用于生成X射线的方法，包括：
(a)利用至少一个电源在阴极与阳极之间产生电压，其中，所述阴极相对于所述阳极被定位，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从所述阴极发射的电子以与所述电压相对应的能量与所述阳极相互作用，并且其中，电子在焦斑处与所述阳极相互作用以生成X射线。
(b)利用所述至少一个电源为所述阴极提供阴极电流。
(c)相对于所述阳极定位电子探测器，并且测量来自所述阳极的背散射电子信号；
(d)将测得的背散射电子信号提供给处理单元；
(e)利用所述处理单元确定阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正，其中，所述确定包括利用测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性；以及
(h)将阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正提供给至少一个电源。
根据第五方面，提供了一种用于控制聚焦电子束的方法，包括：
(a1)相对于阳极定位阴极，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从阴极发射的电子在焦斑处与阳极相互作用以生成X射线；
(b1)提供至少一个电源至少一个电压以使电子聚焦在所述焦斑上；
(c1)相对于所述阳极定位电子探测器，其中，所述电子探测器被配置为测量来自阳极的背散射电子信号，并且其中，所述电子探测器包括多个电子探测元件和一孔口，并且其中，所述孔口被定位于所述阳极与多个电子探测元件之间。
(d1)将测得的背散射电子信号提供给处理单元；
(e1)由所述处理单元确定所述焦斑的大小和/或所述焦斑的位置，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号。以及
(f1)利用所述处理单元确定对所述至少一个电压的校正，以将电子聚焦在所述焦斑上；并且其中，所述处理单元被配置为向所述至少一个电源提供校正。
根据另一方面，提供了一种对如前所述的装置进行控制计算机程序单元，所述计算机程序单元当由处理单元执行时适于执行如前所述的方法的步骤。
根据另一方面，提供了一种存储有如前所述的计算机单元的计算机可读介质。
有利的是，上述任何方面提供的益处同样适用于所有其他方面，并且反之亦然。
参考下文描述的实施例，上述方面和范例将变得显而易见并将得以阐述。
附图说明
下面将参考附图来描述示范性实施例：
图1示出了用于生成X射线的装置的示例的示意性设置；
图2示出了用于对对象进行成像的系统的示例的示意性设置；
图3示出了用于生成X射线的方法；
图4示出了由阴极发射的电子与阳极靶相互作用而导致背散射电子发射的示例；
图5示出了由阴极发射的电子与具有表面粗糙度的阳极靶相互作用的示例，其相关联的曲线图示出了背散射电子的产量与表面特征的高宽比的关系；
图6示出了电子背散射产生的不同元素随电子冲击能量的变化；
图7示出了用于生成X射线的详细方法；
图8示出了用于生成X射线的装置的示例的示意性设置；并且
图9示出了用于检测背散射电子的探测器的示例的示意性设置。
具体实施方式
图1示出了用于生成X射线的装置10的示例。装置10包括阴极20、阳极30、至少一个电源40、电子探测器50和处理单元60。所述至少一个电源40被配置为在阴极20与阳极30之间产生电压。所述至少一个电源40被配置为向阴极20提供阴极电流。所述阴极20相对于所述阳极30被定位，并且所述阴极20和所述阳极30能够操作为使得从所述阴极20发射的电子以与电压相对应的能量与所述阳极30相互作用。电子在焦斑处与阳极30相互作用以生成X射线。所述电子探测器50相对于所述阳极30被定位，并且被配置为测量来自所述阳极30的背散射电子信号。所述电子探测器50被配置为将测得的背散射电子信号提供给处理单元60。这是通过有线或无线通信的。处理单元60被配置为确定阴极电流校正。所述确定包括利用测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性。所述处理单元60被配置为向至少一个电源40提供阴极电流校正。这是通过有线或无线通信的。
在一个示例中，所述处理单元被配置为确定对阴极与阳极之间的电压的校正，其中，所述确定包括利用测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性，并且所述处理单元被配置为向所述至少一个电源提供电压校正。以这种方式，可以确定并提供阴极电流和X射线管电压校正，以将X射线的生成保持在最佳水平。
根据一个示例，所述确定包括利用阳极表面粗糙度与X射线发射之间的相关性。
根据一个示例，所述背散射电子信号包括背散射电子电流。
根据一个示例，所述电子探测器包括多个电子探测元件以及一孔口，并且其中，所述孔口位于所述阳极与所述多个电子探测元件之间。
在一个示例中，测得的背散射电子信号在被处理单元处理时包括点(线)展宽函数。
根据一个示例，所述处理单元被配置为确定焦斑的大小，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号。
根据一个示例，所述处理单元被配置为确定焦斑的位置，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号。
根据一个示例，所述至少一个电源被配置为提供至少一个电压以将电子聚焦在焦斑处。所述处理单元被配置为确定对至少一个电压的校正以将电子聚焦在焦斑处，并且所述处理单元被配置为向所述至少一个电源提供校正。这是通过有线或无线通信的。
根据一个示例，所述背散射电子信号包括背散射电子通量。
根据一个示例，所述电子探测器被配置为测量来自阳极的X射线通量。
根据一个示例，所述电子探测器包括闪烁体。
继续参考图1，电子探测器50可以在控制聚焦电子束的自包含装置中使用。在该用于控制聚焦电子束的装置中，具有阴极20、阳极30、至少一个电源70。所述至少一个电源70不需要在阴极20与阳极30之间提供电压或提供阴极电流，但是其可以这样做，因此在一个示例中，至少一个电源70具有与至少一个电源40相同的能力。用于控制聚焦电子束的装置还包括电子探测器50和处理单元60。阴极20相对于阳极30被定位，并且阴极20和阳极30能够操作为使得从阴极20发射的电子在焦斑处与阳极30相互作用以生成X射线。至少一个电源70被配置为提供至少一个电压以将电子聚焦在焦斑处。所述电子探测器50相对于所述阳极30被定位，并且被配置为测量来自所述阳极30的背散射电子信号。电子探测器50包括多个电子探测元件和一孔口。所述孔口位于阳极30与多个电子探测元件之间。所述电子探测器50被配置为经由有线或无线通信将测得的背散射电子信号提供给处理单元60。处理单元60被配置为确定焦斑的大小和/或焦斑的位置。所述确定使用测得的背散射电子信号。处理单元60还被配置为确定对至少一个电压的校正以将电子聚焦在焦斑上。处理单元60被配置为向至少一个电源70提供校正。
图2示出了用于对对象进行成像的系统100的示例。系统100包括如参考图1的任何示例中所描述的用于生成X射线的装置10。系统100还包括X射线探测器110和输出单元120。所述阴极20和所述阳极30被配置为相对于X射线探测器110被定位，使得它们之间的区域的至少一部分是用于容纳目标的检查区域。所述X射线探测器110被配置为采集目标的图像数据。所述输出单元120被配置为输出表示目标的图像数据的数据。
图3示出了用于在其基本步骤中生成X射线的方法200。方法200包括：
在产生步骤210(也称为步骤(a))中，利用至少一个电源40在阴极20与阳极30之间产生电压，其中，所述阴极相对于所述阳极被定位，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从所述阴极发射的电子以与所述电压相对应的能量与所述阳极相互作用，并且其中，电子在焦斑处与所述阳极相互作用以生成X射线；
在提供步骤220(也称为步骤(b))中，利用至少一个电源为阴极提供阴极电流；
在定位230和测量步骤240(也称为步骤(c))中，相对于阳极定位电子探测器50，并测量来自阳极的背散射电子信号；
在提供步骤250(也称为步骤(d))中，将测得的背散射电子信号提供给处理单元60；
在确定步骤260(也称为步骤(e))中，利用处理单元确定阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正，其中，所述确定包括利用测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性；并且
在提供步骤270(也称为步骤(h))中，将阴极电流校正和/或对阴极与阳极之间的电压的校正提供给至少一个电源。
在一个示例中，步骤(e)包括利用阳极表面粗糙度与X射线发射之间的相关性。
在一个示例中，背散射电子信号包括背散射电子电流。
在一个示例中，电子探测器包括多个电子探测元件和一孔口，并且其中，所述孔口位于所述阳极与所述多个电子探测元件之间。
在一个示例中，所述方法包括步骤f)确定280焦斑的大小，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号。
在一个示例中，所述方法包括步骤g)确定290焦斑的位置，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号。
在一个示例中，所述至少一个电源被配置为提供至少一个电压以将电子聚焦在所述焦斑处；并且其中，所述方法包括利用处理单元确定对至少一个电压的校正以将电子聚焦在焦斑处；并且将用于将电子聚焦到焦斑处的至少一个电压的校正提供给所述至少一个电源。
在一个示例中，背散射电子信号包括背散射电子通量。
在一个示例中，方法包括用电子探测器测量来自阳极的X射线通量。
在一个示例中，所述电子探测器包括闪烁体。
在相关附图中未示出但在此被清楚地描述的示例中，提供了一种用于控制聚焦电子束的方法300，其包括：
在定位步骤310(也称为步骤(a1))中，相对于阳极30定位阴极20，并且阴极和阳极能够操作以使得从阴极发射的电子在焦斑处与阳极相互作用以生成X射线；
在提供步骤320(也称为步骤(b1))中，为至少一个电源70提供至少一个电压以将电子聚焦在焦斑处；
在定位步骤330(也称为步骤(c1))中，相对于阳极定位电子探测器50，其中，所述电子探测器被配置为测量来自阳极的背散射电子信号，并且其中，所述电子探测器包括多个电子探测元件和一孔口，并且其中，所述孔口被定位于所述阳极与多个电子探测元件之间；
在提供步骤340(也称为步骤(d1))中，将测得的背散射电子信号提供给处理单元60；
在确定步骤350(也称为步骤(e1))中，由处理单元确定焦斑的大小和/或焦斑的位置，其中，所述确定使用测得的背散射电子信号；并且
在确定步骤360(也称为步骤(f1))中，利用处理单元确定对至少一个电压的校正以将电子聚焦在焦斑处；并且其中，所述处理单元被配置为向所述至少一个电源提供校正。
现在结合图4-9更详细地描述用于生成X射线的装置、用于对对象进行成像的系统以及用于生成X射线的方法。
图4示出了电子与阳极表面相互作用，在阳极表面发射背散射电子(BSE)。也发射X射线，但是X射线在阳极内的不同深度处产生，导致一些X射线被吸收和散射，这可以被认为是X射线束的过滤和X射线通量的减少。随着阳极表面变粗糙，这种情况会加剧，因为在阳极表面附近产生的X射线以前可能不会穿过大部分阳极，因此没有经过特别过滤，现在可以在阳极表面的槽内生成并且在最终离开阳极表面之前，必须先通过增加厚度的阳极，并且这样这样X射线束具有增强的滤波，从而导致X射线通量的下降。
医疗保健成像行业正朝着租赁成像装置或出售X射线装置的新商业模式发展，这表明机器的正常运行时间将保持最大。因此，需要连续地监视和维护管的性能，而无需在硬件(传感器)上进行新的投资或进行重大的设计更改，也无需现场服务工程师(FSE)频繁访问现场。当前，X射线管需要根据使用情况(例如，一年两次)从阴极和阳极侧进行频繁的调整。进行阴极电流适配以重置阴极电流(以补偿随时间变化的电阻)，以获得相同的发射电流，并进行单独的电子管良率校准，以检查X射线通量和图像质量的输出。如关于图4所讨论的，阳极表面的劣化导致X射线通量的变化。用于生成X射线的装置、用于对物体成像的系统以及用于产生X射线的方法解决了这个问题。
图5示出了与图4所示类似的情况，除了一次电子，由阴极发射的那些电子与表现出表面粗糙度的阳极相互作用。阳极的表面被表示为具有高度H和宽度W的表面特征，并且已经表明，背散射电子的产量取决于图5的曲线图所示的归一化表面粗糙度(H/W)。更详细地，对于低于0.1的粗糙度，背散射电子产量与平坦表面相同，并且随着粗糙度的增加，产量连续降低。在电子束撞击的焦斑处，检测到的背散射电子数量直接提供了有关阳极靶的粗糙度和角度的信息。参见例如Jpn.J.Appl.Phys.Vol.33(1994所)，第4727-4734页。如图6中所示，电子背向散射产量(背向散射电子BSE的产量)与撞击能量(换句话说，加速电压)无关，因此背向散射电子的测量结果可以与阳极表面粗糙度的测量结果相关联。如背景部分所述，由于阳极表面粗糙度与X射线输出光谱之间存在已知的相关性，因此可以将连接在X射线管内部的背散射电子电流与阳极的粗糙度相关，而阳极的粗糙度继而与X射线光谱相关。这使得能够调节阴极电流和/或X射线管电压以将X射线通量维持在适当水平。换句话说，测量背散射的电子电流作为阳极粗糙度程度的指标，并将其用作校正阴极电流和/或X射线管电压的反馈。
图7示出了用于维持相同的X射线强度或X射线通量的详细工作流程。对于特定系统，进行了经验校准研究，以将不同程度的粗糙度与背散射电子电流相关，并将不同程度的粗糙度与X射线通量损失相关。然后，将测得的背散射电子电流用于提供X射线通量损失的值，并用于相应地调整阴极电流。该工作流程示出了对阴极电流的校正，但也可以对X射线管电压进行校正，在此之外或者替代地，可以调整X射线管电压以保持相同的强度。由于背散射电子产量与加速电压无关，因此无需X射线管在高KV或全阳极旋转速度下运行就可以测量背向散射电子电流。通过定期测量背散射电子电流，可以保持来自X射线管的X射线通量。此外，如参考图1及以上，以及图9及以下所述，可以将闪烁体与背散射电子探测器一起使用以探测来自阳极的X射线通量。可以将其与背散射电子电流一起使用，以更好地调整阴极电流和/或电子管电压。X射线管的示意图如图8中所示。
为了解决阳极上电子束焦斑的位置和大小的波动，所述装置提供了对电子束焦斑的感测，使得能够通过控制聚焦和偏转的高压发生器来实现对焦斑特性的闭环控制，从而稳定了电子束焦斑的大小和位置。
图9示意性地示出了装置如何实现这一点。可以直接探测电子的像素探测器被定位为相对于焦斑在小光阑(例如针孔相机)的远侧。直接电子探测是已建立的技术(DDD)，用于透射显微镜电子成像，参见例如http：//www.directelectron.com/products/de-series，其中帧速率可以达到每秒1000帧。通过直接探测电子，而不是转换闪烁体的电子和光子，然后探测那些光子，与光子通量相比，可以测量大几个数量级的电子通量。这样可以提高信号速度、空间分辨率(无闪烁器)和动态范围。当通过足够小的隔膜(例如针孔照相机)发送时，如果FS与隔膜之间的电场足够小以允许1：1映射例如，在Philips iMRC单极阳极接地的管子背散射的电子中，看到的电位差仅为管电压的百分之几。利用空间分布的电子捕获电极在无场空间中的膜片下游检测电子通量分布(直接检测)。不必将FS图像转换为光子X射线图像。“电子图像”就足够了，并且将提供相对较高的信号强度。
如上所述，背散射与初级电子的速率几乎不取决于初级电子的动能。因此，散射电子的通量对管加速电压不敏感。这简化了高动态范围的实现。应当指出，尽管光子通量与管电压的平方成正比，但电子通量几乎是恒定的。散射电子率对阳极上电子到达角的小偏差不敏感，并且由于X射线管的聚焦装置仅导致电子到达角度的微小偏差(例如+-20°)，因此散射电子率对这么小的偏差不敏感。因此，检测到的背散射电子通量真正映射了焦斑处入射电子的通量模式。散射的电子沿大范围的方向出现。即使在偏离法线60°的情况下，它们的通量也很显著。因此，可以将后向散射针孔电子照相机放置在使用过的X射线的扇形光束之外，并且仍然可以递送高信号。
具体的实施方式是：
使用像素化低电子散射材料来捕获电子(低Z，例如碳，Be)；
使用低Z的振膜(低背散射材料、涂层或散装)；
使用雪崩探测器(电子倍增器)；
光子和电子探测的组合。同时测量电子通量和X射线通量(闪烁体/光电二极管对顶部的薄电子捕获电极)。将允许测量电子管电压(电子与光子通量之比取决于电子管电压)和电子管电流(与来自背散射电子的总信号成比例)；
光电二极管的读出电子装置与电子捕获电极的组合(增益校正，偏置)；
使用电子透射箔(例如钻石箔)分隔阳极空间与相机空间(防止相机污染)；
在露天气氛或惰性气体气氛中，此类箔片后面的电子检测。
因此，不需要频繁的校准和FSE访问就可以校准X射线管的产量，因为可以对其进行远程监控。另外，不需要额外的传感器来监视X射线管的退化。由于背向散射电子产率的产生与kV无关，因此这种监测不需要高KV应用或X射线产生。这可以帮助预测阳极的剩余寿命，纠正由于粗糙度引起的X射线强度损失，增加系统的正常运行时间，并通过减少FSE的访问次数来节省成本。对于所有成像方式的未来系统，也有可能将阴极适应和管产量适应结合到一个自动化适应过程中。
在另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，其被配置为在合适的系统上执行根据前述实施例中的一个的方法的方法步骤。
计算机程序单元因此可以存储在计算单元上，其也可以是实施例的一部分。该计算单元可以被配置为执行上述方法的步骤或引起上述方法的步骤的执行。此外，其可以被配置为操作上述装置和/或系统的部件。计算单元可以被配置为自动操作和/或执行用户的命令。计算机程序可被加载到数据处理器的工作存储器中。数据处理器因此可以被配备为执行根据前述实施例中的一项的方法。
本发明的该示范性实施例覆盖正好从开始就使用本发明的计算机程序以及借助于更新而将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序两者。
另外，计算机程序单元可以能够提供所有必要的步骤来完成如以上所描述的方法的示范性实施例的流程。
根据本发明的另一范例性实施例，提出了一种计算机可读介质，诸如CD-ROM，USB棒等，其中，所述计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前一部分所描述。
计算机程序可以存储和/或分布在适合的介质上，例如与其他硬件一起被提供或作为其他硬件的部分被提供的光学存储介质或固态介质，但是计算机程序也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他的有线或无线的电信系统分布。
然而，计算机程序也可以通过如万维网的网络来提供并且可以被从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供了一种用于使得计算机程序单元可供下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行本发明的先前描述的实施例中的一个。
必须指出，本发明的实施例参考不同主题进行描述。尤其地，一些实施例是参考方法型权利要求来描述的，而其他实施例是参考设备型权利要求来描述的。然而，本领域技术人员以上和以下描述可以得出，除非另行指出，除了属于同一类型的主题的特任的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为由本申请公开。然而，所有特征能够被组合，提供超过所述特征的简单加和的协同效应。
尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是说明性或示范性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及从属权利要求，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的其他变型。
在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互相不同的从属权利要求中列举了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。

Claims (13)

1.一种用于生成X射线的装置(10)，包括：
-阴极(20)；
-阳极(30)；
-至少一个电源(40)；
-电子探测器(50)；以及
-处理单元(60)；
其中，所述至少一个电源被配置为在所述阴极与所述阳极之间产生电压；
其中，所述至少一个电源被配置为向所述阴极提供阴极电流；
其中，所述阴极相对于所述阳极被定位，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从所述阴极发射的电子以与所述电压相对应的能量与所述阳极相互作用，并且其中，所述电子在焦斑处与所述阳极相互作用以生成X射线；
其中，所述电子探测器相对于所述阳极被定位，并且被配置为测量来自所述阳极的背散射电子信号；
其中，所述电子探测器被配置为将测得的背散射电子信号提供给所述处理单元；
其中，所述处理单元被配置为确定阴极电流校正和/或对所述阴极与所述阳极之间的所述电压的校正，其中，所述确定包括利用所述测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性；并且
其中，所述处理单元被配置为将所述阴极电流校正和/或对所述阴极与所述阳极之间的所述电压的所述校正提供给所述至少一个电源。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述确定包括利用阳极表面粗糙度与X射线发射之间的相关性。
3.根据权利要求1-2中的任一项所述的装置，其中，所述背散射电子信号包括背散射电子电流。
4.根据权利要求1-3中的任一项所述的装置，其中，所述电子探测器包括多个电子探测元件和一孔口，并且其中，所述孔口位于所述阳极与所述多个电子探测元件之间。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述处理单元被配置为确定所述焦斑的大小，其中，所述确定利用所述测得的背散射电子信号。
6.根据权利要求4-5中的任一项所述的装置，其中，所述处理单元被配置为确定所述焦斑的位置，其中，所述确定利用所述测得的背散射电子信号。
7.根据权利要求5-6中的任一项所述的装置，其中，所述至少一个电源被配置为提供至少一个电压以将所述电子聚焦在所述焦斑处；并且其中，所述处理单元被配置为确定对所述至少一个电压的校正以将所述电子聚焦在所述焦斑处；并且其中，所述处理单元被配置为向所述至少一个电源提供所述校正。
8.根据权利要求1-7中的任一项所述的装置，其中，所述背散射电子信号包括背散射电子通量。
9.根据权利要求1-8中的任一项所述的装置，其中，所述电子探测器被配置为测量来自所述阳极的X射线通量。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述电子探测器包括闪烁体。
11.一种用于对目标进行成像的系统(100)，包括：
-根据权利要求1-10中的任一项所述的用于生成X射线的装置(10)；
-X射线探测器(110)；以及
-输出单元(120)；
其中，所述阴极(20)和所述阳极(30)被配置为相对于所述X射线探测器被定位，使得它们之间的区域的至少一部分是用于容纳目标的检查区域；
其中，所述X射线探测器被配置为采集所述目标的图像数据；并且
其中，所述输出单元被配置为输出表示所述目标的所述图像数据的数据。
12.一种用于生成X射线的方法(200)，包括：
(a)利用至少一个电源(40)在阴极(20)与阳极(30)之间产生(210)电压，其中，所述阴极相对于所述阳极被定位，并且所述阴极和所述阳极能够操作以使得从所述阴极发射的电子以与所述电压相对应的能量与所述阳极相互作用，并且其中，所述电子在焦斑处与所述阳极相互作用以生成X射线；
(b)利用所述至少一个电源为所述阴极提供(220)阴极电流；
(c)相对于阳极定位(230)电子探测器(50)，并且测量(240)来自所述阳极的背散射电子信号；
(d)将测得的背散射电子信号提供(250)给处理单元(60)；
(e)利用所述处理单元确定(260)阴极电流校正和/或对所述阴极与所述阳极之间的所述电压的校正，其中，所述确定包括利用所述测得的背散射电子信号以及阳极表面粗糙度与背散射电子发射之间的相关性；并且
(h)将所述阴极电流校正和/或对所述阴极与所述阳极之间的所述电压的所述校正提供(270)给所述至少一个电源。
13.一种用于控制根据权利要求1至10中的任一项所述的装置和根据权利要求11所述的系统的计算机程序单元，所述计算机程序单元被配置为在由处理器执行时执行根据权利要求12所述的方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3589082A1 (en) * 2018-06-25 2020-01-01 Excillum AB Determining width and height of electron spot
CN110664420B (zh) * 2019-10-11 2023-04-07 上海联影医疗科技股份有限公司 焦点校正方法、装置、计算机设备和计算机可读存储介质
US11769647B2 (en) * 2021-11-01 2023-09-26 Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc. Fluid cooled reflective x-ray source

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19611228C1 (de) * 1996-03-21 1997-10-23 Siemens Ag Vorrichtung zur Bestimmung der Elektronenverteilung eines auf einen Brennfleck einer Anode eines Röntgenstrahlers konzentrierten Elektronenbündels
CN1647234A (zh) * 2002-04-02 2005-07-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有吸热件的用于产生x射线的装置
CN102224557A (zh) * 2008-11-25 2011-10-19 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有靶标温度传感器的x射线管
CN102415220A (zh) * 2009-05-05 2012-04-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于对x射线生成设备的焦斑进行负荷相关尺寸调整的方法和设备

Family Cites Families (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827494A (en) * 1987-12-16 1989-05-02 Gte Laboratories Incorporated X-ray apparatus
US4979199A (en) 1989-10-31 1990-12-18 General Electric Company Microfocus X-ray tube with optical spot size sensing means
US4991189A (en) * 1990-04-16 1991-02-05 General Electric Company Collimation apparatus for x-ray beam correction
US5224137A (en) * 1991-05-23 1993-06-29 Imatron, Inc. Tuning the scanning electron beam computed tomography scanner
US5469429A (en) * 1993-05-21 1995-11-21 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray CT apparatus having focal spot position detection means for the X-ray tube and focal spot position adjusting means
JP3191554B2 (ja) * 1994-03-18 2001-07-23 株式会社日立製作所 Ｘ線撮像装置
US5550886A (en) * 1994-11-22 1996-08-27 Analogic Corporation X-Ray focal spot movement compensation system
JP2825450B2 (ja) * 1994-12-06 1998-11-18 株式会社東芝 Ｃｔスキャナ
DE19514332C1 (de) * 1995-04-18 1996-07-25 Siemens Ag Röntgencomputertomograph
US5867553A (en) * 1995-11-02 1999-02-02 Analogic Corporation Computed tomography scanner with reduced power x-ray source
JPH11500650A (ja) * 1995-11-28 1999-01-19 アナロジック コーポレーション Ｘ線チューブのフォーカルスポットの事前較正
US5657364A (en) * 1995-12-14 1997-08-12 General Electric Company Methods and apparatus for detecting beam motion in computed tomography imaging systems
US6370218B1 (en) * 1995-12-21 2002-04-09 General Electric Company Methods and systems for determining x-ray beam position in multi-slice computed tomography scanners
DE19832972A1 (de) * 1998-07-22 2000-01-27 Siemens Ag Röntgenstrahler
US6094469A (en) * 1998-10-21 2000-07-25 Analogic Corporation Computed tomography system with stable beam position
US6256364B1 (en) * 1998-11-24 2001-07-03 General Electric Company Methods and apparatus for correcting for x-ray beam movement
US6453009B2 (en) * 1998-11-25 2002-09-17 Ge Medical Technology Services, Inc. X-ray tube life prediction method and apparatus
US6195407B1 (en) * 1999-04-21 2001-02-27 Analogic Corporation Determinate positioner assembly
US6385279B1 (en) * 1999-08-27 2002-05-07 General Electric Company Methods and apparatus for positioning a CT imaging x-ray beam
US6310938B1 (en) * 1999-08-27 2001-10-30 General Electric Company Methods and apparatus for calibrating CT x-ray beam tracking loop
US6322248B1 (en) * 2000-01-03 2001-11-27 Ge Yokogawa Medical Systems, Limited X-ray impinging position alignment method and x-ray tomographic imaging method and apparatus
US6333968B1 (en) * 2000-05-05 2001-12-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Transmission cathode for X-ray production
US6351517B1 (en) 2000-07-07 2002-02-26 General Electric Company Method and apparatus for predicting x-ray tube failures in computed tomography systems
JP2002164197A (ja) 2000-11-27 2002-06-07 Hitachi Medical Corp Ｘ線発生装置
US6542576B2 (en) * 2001-01-22 2003-04-01 Koninklijke Philips Electronics, N.V. X-ray tube for CT applications
US6652143B2 (en) * 2001-04-12 2003-11-25 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for measuring the position, shape, size and intensity distribution of the effective focal spot of an x-ray tube
WO2004079752A2 (en) * 2003-03-04 2004-09-16 Inpho, Inc. Systems and methods for controlling an x-ray source
DE10338693B3 (de) 2003-08-22 2005-05-25 Siemens Ag Verfahren zum Abschätzen der Restlebensdauer eines Röntgenstrahlers
DE10352334B4 (de) 2003-11-06 2010-07-29 Comet Gmbh Verfahren zur Regelung einer Mikrofokus-Röntgeneinrichtung
US7286639B2 (en) * 2003-12-12 2007-10-23 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Focal spot sensing device and method in an imaging system
DE102004025119B4 (de) * 2004-05-21 2012-08-02 Siemens Ag Röntgenstrahler
DE102004052911B4 (de) * 2004-11-02 2010-04-08 Siemens Ag Röntgenstrahler mit einem Strahlergehäuse, Röntgeneinrichtung mit einem derartigen Röntgenstrahler und Computertomographiegerät mit einer derartigen Röntgeneinrichtung
US7654740B2 (en) * 2005-12-01 2010-02-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray tube and method for determination of focal spot properties
CN101558468A (zh) 2006-12-12 2009-10-14 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于x射线管焦斑尺寸和位置控制的设备及方法
WO2010067260A1 (en) * 2008-12-08 2010-06-17 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Compensation of anode wobble for x-ray tubes of the rotary-anode type
JP5506345B2 (ja) * 2009-11-26 2014-05-28 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線顕微鏡および当該荷電粒子顕微鏡の制御方法
BR112013011030A8 (pt) * 2010-11-08 2017-11-07 Koninklijke Philips Electronics Nv Fonte de raios x, sistema de aquisição de imagens por raios x, método para determinar alterações no rendimento de emissões de raios x de um tubo de raios x, elemento de programa de computador para controlar um aparelho e meio legível por computador
DE102011083729A1 (de) 2011-09-29 2013-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Verschleißes einer Röntgenanode
DE102012204138A1 (de) 2012-03-16 2013-09-19 Smiths Heimann Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Vorhersage der Lebensdauer eines Röntgengenerators
DE102012216269A1 (de) * 2012-09-13 2014-03-13 Siemens Aktiengesellschaft Röntgensystem und Verfahren zur Erzeugung von Bilddaten
US20140177810A1 (en) 2012-12-21 2014-06-26 Ge Global Research System and methods for x-ray tube aging determination and compensation
US9984847B2 (en) * 2013-03-15 2018-05-29 Mars Tohken Solution Co., Ltd. Open-type X-ray tube comprising field emission type electron gun and X-ray inspection apparatus using the same
JP6073524B2 (ja) * 2013-09-05 2017-02-01 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． Ｘ線検出
US9823203B2 (en) 2014-02-28 2017-11-21 Sigray, Inc. X-ray surface analysis and measurement apparatus
US9594036B2 (en) * 2014-02-28 2017-03-14 Sigray, Inc. X-ray surface analysis and measurement apparatus
US9934930B2 (en) * 2014-04-18 2018-04-03 Fei Company High aspect ratio x-ray targets and uses of same
US9767986B2 (en) * 2014-08-29 2017-09-19 Kla-Tencor Corporation Scanning electron microscope and methods of inspecting and reviewing samples
JP6377572B2 (ja) * 2015-05-11 2018-08-22 株式会社リガク Ｘ線発生装置、及びその調整方法
JP6731046B2 (ja) * 2015-10-06 2020-07-29 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 空間依存ｘ線束劣化及び光子スペクトル変化を決定するデバイス
EP3312868A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-25 Excillum AB Structured x-ray target

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19611228C1 (de) * 1996-03-21 1997-10-23 Siemens Ag Vorrichtung zur Bestimmung der Elektronenverteilung eines auf einen Brennfleck einer Anode eines Röntgenstrahlers konzentrierten Elektronenbündels
CN1647234A (zh) * 2002-04-02 2005-07-27 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有吸热件的用于产生x射线的装置
CN102224557A (zh) * 2008-11-25 2011-10-19 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有靶标温度传感器的x射线管
CN102415220A (zh) * 2009-05-05 2012-04-11 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于对x射线生成设备的焦斑进行负荷相关尺寸调整的方法和设备

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