DE102013109201A1 - Bewegungskorrektursystem und Verfahren für eine Röntgenröhre - Google Patents

Bewegungskorrektursystem und Verfahren für eine Röntgenröhre Download PDF

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Yun Zou
Floribertus P. Heukensfeldt Jansen
Fengfeng Tao
Thoams Edmund Sjoberg
Scott Stephen Zelakiewicz
Jeffrey Wayne Eberhard
Timothy Powers
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Abstract

Es wird ein Bewegungskorrektursystem und -verfahren für eine Bewegungskorrektur einer Röntgenröhre vorgelegt. Eine Ausführungsform des Bewegungskorrektursystems beinhaltet eine Fühlereinheit, die mit einer Röntgenröhre verbunden ist, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von der Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht. Das Bewegungskorrektursystem weist ferner eine Steuereinheit auf, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht. Ebenso weist das Bewegungskorrektursystem eine Ablenkeinheit auf, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Gegenstand der Erfindung sind allgemein Röntgenröhren, und genauer ein Verfahren und ein System zum Korrigieren einer Brennpunkt-Lageabweichung aufgrund der Bewegung der Röntgenröhre.
  • Herkömmlicherweise weisen Röntgen-Bildgebungssysteme eine Röntgenstrahlenquelle und eine Detektoranordnung auf. Die Röntgenstrahlenquelle erzeugt Röntgenstrahlen, die durch ein Abtastungsobjekt hindurch gehen. Diese Röntgenstrahlen werden abgeschwächt, während sie durch das Objekt hindurchgehen, und werden von der Detektoranordnung empfangen. Die Detektoranordnung weist Detektorelemente auf, die elektrische Signale erzeugen, welche die abgeschwächten Röntgenstrahlen anzeigen, die von den einzelnen Detektorelementen empfangen werden. Ferner werden die erzeugten elektrischen Signale zur Analyse an ein Datenverarbeitungssystem gesendet, das schließlich ein Bild erzeugt.
  • In der Regel weist die Röntgenstrahlenquelle eine Röntgenröhre auf, die Röntgenstrahlen erzeugt, wenn ein Elektronenstrahl auf einen Brennpunkt einer Anodenoberfläche trifft. Wenn sich die Röntgenröhre jedoch bewegt, was beispielsweise bei einer tragbaren bzw. mobilen Röntgenvorrichtung passieren kann, kann es sein, dass sich der Brennpunkt des Elektronenstrahls während der Belichtungszeit von einer bestimmten Stelle weg bewegt. Infolge dieser Abweichung des Brennpunkts von der bestimmten Stelle während der Belichtung kommt es zu Bewegungsunschärfen in dem erzeugten Bild von dem Objekt.
  • In einem herkömmlichen Röntgen-Bildgebungssystem werden Bildbearbeitungstechniken, wie eine Beseitigung von Bewegungsunschärfen, angewendet, um die Bewegungsunschärfe des erzeugten Bildes zu korrigieren. Diese Techniken betreffen jedoch die Nachbearbeitung des Bildes, um die Bewegungsunschärfe zu korrigieren, und betreffen nicht die Korrektur der Abweichung des Elektronenstrahls oder der Bewegung der Röntgenröhre an sich. Da die Technik der Beseitigung von Bewegungsunschärfen durchgeführt wird, nachdem das Bild erzeugt worden ist, wird der Zeit- und Kostenaufwand für die Erzeugung eines Bildes von dem Objekt unnötig erhöht, und die Leistung ist allgemein unbefriedigend.
  • Somit besteht ein Bedarf an einem verbesserten Verfahren und Aufbau zum Korrigieren der Abweichung des Elektronenstrahls aufgrund einer Bewegung der Röntgenröhre.
  • KURZE BESCHREIBUNG
  • Kurz gesagt wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Bewegungskorrektursystem für eine Röntgenröhre vorgelegt. Das Bewegungskorrektursystem beinhaltet eine Fühlereinheit, die mit einer Röntgenröhre verbunden ist, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von der Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht. Das Bewegungskorrektursystem weist ferner eine Steuereinheit auf, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht. Ebenso weist das Bewegungskorrektursystem eine Ablenkeinheit auf, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Korrigiern einer Bewegung einer Röntgenröhre vorgelegt. Das Verfahren beinhaltet das Bestimmen eines Abstands, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von einer Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht. Das Verfahren beinhaltet ferner das Erzeugen eines Steuersignals, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht. Außerdem beinhaltet das Verfahren das Lenken des Elektronenstrahls zu der bestimmten Stelle auf Basis des erzeugten Steuersignals.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird eine Röntgenröhre vorgelegt. Die Röntgenröhre weist eine Kathodeneinheit auf, um einen Elektronenstrahl zu emittieren. Ferner weist die Röntgenröhre eine Anodeneinheit auf, die eine Anodenoberfläche aufweist, die so angeordnet ist, dass sie Röntgenstrahlen erzeugt, wenn der emittierte Elektronenstrahl auf der Anodenoberfläche auftrifft. Außerdem weist die Röntgenröhre ein Bewegungskorrektur-Hilfssystem auf, das eine Fühlereinheit aufweist, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle des Elektronenstrahls aufgrund einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht. Ebenso weist das Bewegungskorrektur-Hilfssystem eine Steuereinheit auf, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht. Ferner weist das Bewegungskorrektur-Hilfssystem eine Ablenkeinheit auf, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
  • ASPEKTE DER ERFINDUNG UND AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Bewegungskorrektursystem auf:
    eine Fühlereinheit, die mit einer Röntgenröhre verbunden ist, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von der Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht;
    eine Steuereinheit, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht; und
    eine Ablenkeinheit, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
  • Die Fühlereinheit des genannten Bewegungskorrektursystems kann mindestens einen Bewegungsfühler aufweisen, der mit der Röntgenröhre verbunden ist, um die Bewegung der Röntgenröhre zu erfassen.
  • In mindestens einem der oben genannten Bewegungskorrektursysteme ist die Fühlereinheit dafür ausgelegt, eine Richtung der Abweichung der Auftreffstelle des Elektronenstrahls auf Basis der Bewegung der Röntgenröhre zu bestimmen.
  • In mindestens einem der oben genannten Bewegungskorrektursysteme ist die Steuereinheit dafür ausgelegt, das Steuersignal, das ein Spannungssignal und/oder ein Stromsignal beinhaltet, auf Basis des bestimmten Abstands zu erzeugen.
  • In mindestens einem der oben genannten Bewegungskorrektursysteme weist die Ablenkeinheit mindestens zwei elektrostatische Platten auf, um den Elektronenstrahl proportional zum erzeugten Steuersignal abzulenken.
  • Die Ablenkeinheit der oben genannten Bewegungskorrektursysteme kann eine magnetische Untereinheit aufweisen, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
  • Jedes der oben genannten Bewegungskorrektursysteme kann ferner eine Voraussageeinheit aufweisen, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Abstand, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle abweicht, auf Basis von zuvor gespeicherten Bahnkurven der Röntgenröhre vorab zu berechnen bzw. zu schätzen.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst das erfindungsgemäße System:
    das Bestimmen eines Abstands, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von einer Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht,
    das Erzeugen eines Steuersignals, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht; und
    das Lenken des Elektronenstrahls zu der bestimmten Stelle auf Basis des erzeugten Steuersignals.
  • Das Verfahren kann ferner das Vorabberechnen des Abstands, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle abweicht, auf Basis von zuvor gespeicherten Bahnkurven der Röntgenröhre beinhalten.
  • Das Erzeugen des Steuersignals kann das Erzeugen eines Spannungssignals und/oder eines Stromsignals auf Basis des bestimmten Abstands beinhalten. Dies trifft auf jedes der oben genannten Verfahren zu. Das Spannungssignal und/oder das Stromsignal kann bzw. können entweder einen positiven Amplitudenwert oder einen negativen Amplitudenwert aufweisen, der einer der radialen Richtungen der Abweichung der Auftreffstelle des Elektronenstrahls entspricht.
  • In mindestens einem der oben genannten Verfahren kann das Lenken des Elektronenstrahls zu der bestimmten Stelle das Erzeugen eines elektrostatischen Feldes beinhalten, das proportional ist zum erzeugten Steuersignal, um den Elektronenstrahl zu der bestimmten Stelle hin abzulenken.
  • In mindestens einem der oben genannten Verfahren kann das Lenken des Elektronenstrahls zu der bestimmten Stelle das Erzeugen eines Magnetfelds beinhalten, das proportional ist zum erzeugten Steuersignal, um den Elektronenstrahl zu der bestimmten Stelle hin abzulenken.
  • Darüber hinaus beinhaltet die Erfindung eine Röntgenröhre, die aufweist:
    eine Kathodeneinheit, um einen Elektronenstrahl zu emittieren;
    eine Anodeneinheit, die eine Anodenoberfläche aufweist, die so angeordnet ist, dass sie Röntgenstrahlen erzeugt, wenn der emittierte Elektronenstrahl auf der Anodenoberfläche auftrifft;
    ein Bewegungskorrektur-Hilfssystem, das aufweist:
    eine Fühlereinheit, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle des Elektronenstrahls wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht;
    eine Steuereinheit, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht; und
    eine Ablenkeinheit, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
  • Die oben genannte Röntgenröhre kann ferner eine Schnittstelleneinheit aufweisen, um das Bewegungskorrektur-Hilfssystem auf Basis eines Eingangssignals zu aktivieren oder zu deaktivieren.
  • Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Fühlereinheit mindestens einen Bewegungsfühler aufweisen, der mit der Röntgenröhre verbunden ist, um die Bewegung der Röntgenröhre zu erfassen.
  • Die Fühlereinheit kann dafür ausgelegt sein, eine Richtung der Abweichung der Auftreffstelle auf Basis der Bewegung der Röntgenröhre zu bestimmen.
  • Vorzugsweise ist die Steuereinheit dafür ausgelegt, das Steuersignal, das ein Spannungssignal und/oder ein Stromsignal beinhaltet, auf Basis des bestimmten Abstands zu erzeugen.
  • Die Ablenkeinheit kann mindestens zwei elektrostatische Platten aufweisen, die den Elektronenstrahl proportional zum erzeugten Steuersignal ablenken.
  • Alternativ dazu kann die Ablenkeinheit eine magnetische Untereinheit aufweisen, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
  • ZEICHNUNGEN
  • Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verständlich, wenn die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen gelesen wird, in denen gleiche Bezugszeichnen gleiche Bauteile in sämtlichen Zeichnungen bezeichnen, worin:
  • 1 ein Blockschema einer Röntgenröhre gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 ein Blockschema der Röntgenröhre von 1, das die Bewegung der Röntgenröhre darstellt, gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 3 ein Blockschema der Röntgenröhre von 1, das das Lenken eines Elektronenstrahls darstellt, gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 4 eine skizzenhafte Darstellung einer elektrostatischen Ablenkeinheit gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 5 eine skizzenhafte Darstellung einer magnetischen Ablenkeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 6 eine skizzenhafte Darstellung einer magnetischen Ablenkeinheit gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 7 eine skizzenhafte Darstellung einer magnetischen Ablenkeinheit gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 8 ein Ablaufschema, das ein Verfahren zum Korrigieren der Bewegung der Röntgenröhre darstellt, gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist;
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Wie im Folgenden ausführlich beschrieben, werden verschiedene Ausführungsformen von beispielhaften Strukturen und Verfahren zum Korrigieren der Bewegung einer Röntgenröhre vorgelegt. Durch Anwenden der Verfahren und der verschiedenen Ausführungsformen des im Folgenden beschriebenen Bewegungskorrektursystems wird eine Bewegungsunschärfe in einem erzeugten Bild verhindert, wodurch der Bedarf an Korrekturbearbeitungen nach einer Bildaufnahme wesentlichen verringert wird. Ebenso wird der Kosten- und Zeitaufwand der Erzeugung eines Bildes von einem Objekt wesentlichen verringert.
  • Betrachtet man nun die Zeichnungen, so ist in 1 ein Blockschema einer Röntgenröhre 100 gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Diese Röntgenröhre 100 ist so gestaltet, dass sie Röntgenstrahlen in Richtung auf Materialproben, Patienten oder Objekte, die einer Abtastung bzw. einem Scan unterzogen werden, emittiert. Die Röntgenröhre 100 weist eine Kathodeneinheit 102 und eine Anodeneinheit 104 auf, die innerhalb eines evakuierten Raums 106 angeordnet sind. Der evakuierte Raum 106 kann eine Vakuumkammer sein, die beispielsweise innerhalb eines Gehäuses 108 der Röntgenröhre 100 angeordnet ist.
  • Die Kathodeneinheit 102 weist eine Elektronenquelle 110 zum Emittieren eines Elektronenstrahls in Richtung auf die Anodeneinheit 104 auf. Genauer wird ein elektrischer Strom an die Elektronenquelle 110 angelegt, beispielsweise ein Filament, was bewirkt, dass der Elektronenstrahl durch thermionische Emission erzeugt wird. Der elektrische Strom wird von einem Generator 112 für hohe Spannung (HV) erzeugt, der zwischen die Kathodeneinheit 102 und die Anodeneinheit 104 geschaltet ist, wie in 1 dargestellt ist.
  • Ferner weist die Anodeneinheit 104 eine Trägerplattform 114 und eine Basis 116 mit einer Anodenoberfläche 118 auf. Die Basis 116 ist mit der Trägerplattform 114 verbunden, und die Anodenoberfläche 118 ist auf der Basis 116 angeordnet. Ebenso ist die Anodenoberfläche 118 in einer Elektronenemissionsrichtung angeordnet, um die Elektronen von der Kathodeneinheit 102 zu empfangen. Genauer wird in der Ausführungsform von 1 eine Kupferbasis mit einer Anodenoberfläche mit Materialien mit hohen Atomzahlen ("Z"-Zahlen), wie Rhodium, Palladium und/oder Wolfram, in der Anodeneinheit 104 verwendet. Die Anodenoberfläche 118 kann eine statische Anodenoberfläche oder eine rotierende Anodenoberfläche sein. Man beachte, dass in 1 die statische Anodenoberfläche 118 dargestellt ist, um das Verständnis zu erleichtern.
  • Außerdem weist die Röntgenröhre 100 eine Ablenkeinheit 120 auf, die ein elektrostatisches Feld oder ein Magnetfeld zwischen der Kathodeneinheit 102 und der Anodeneinheit 104 erzeugt, um den Elektronenstrahl abzulenken oder zu lenken, bevor er auf die Anodenoberfläche 118 trifft. In einem Beispiel kann die Ablenkeinheit 120 ein Paar elektrostatischer Platten aufweisen, die zu jeder Seite des Elektronenstrahls angeordnet sind, um den Elektronenstrahl in einer gewünschten Richtung zu lenken. Der Aspekt des Lenkens des Elektronenstrahls wird ausführlicher mit Bezug auf 25 erläutert.
  • Während des Betriebs erzeugt die Kathodeneinheit 102 einen Elektronenstrahl 122, der durch Anlegen eines hohen Spannungspotentials zwischen der Kathodeneinheit 102 und der Anodeneinheit 104 in Richtung auf die Anodenoberfläche 118 der Anodeneinheit 104 beschleunigt wird. Ferner trifft der Elektronenstrahl 122 an einer bestimmten Stelle 124 auf der Anodenoberfläche 118 auf und setzt kinetische Energie frei, beispielsweise eine elektrostatische Strahlung mit sehr hoher Frequenz, d.h. Röntgenstrahlen. Genauer wird der Elektronenstrahl 122 stark abgebremst, sobald er auf die Anodenoberfläche 118 trifft, und in diesem Prozess werden Röntgenstrahlen daraus erzeugt. Diese Röntgenstrahlen gehen in alle Richtungen von der Anodenoberfläche 118 aus. Ein Teil 126 dieser Röntgenstrahlen geht durch einen Auslass 128 des evakuierten Raums 106 hindurch, um die Röntgenröhre 100 zu verlassen und um für die Interaktion mit dem Objekt 130 genutzt zu werden. Außerdem werden diese Röntgenstrahlen 126 abgeschwächt, während sie durch das Objekt 130 hindurch gehen, und werden vom Detektor 132 empfangen, was elektrische Signale verursacht, die die erzeugten abgeschwächten Röntgenstrahlen anzeigen. Ferner werden die erzeugten elektrischen Signale zur Analyse an ein (nicht dargestelltes) Datenverarbeitungssystem gesendet, das schließlich ein Bild erzeugt. In einer Ausführungsform kann die Anodenoberfläche 118 zum Auslass 128 des evakuierten Raums 106 hin angewinkelt sein, beispielsweise um 7 bis 25 Grad, um die Erzeugung von Röntgenstrahlen in der Röntgenröhre 100 zu verbessern.
  • Wenn die Röntgenröhre 100 jedoch in Bezug auf den Detektor 132 bewegt wird, sei es aufgrund einer Bewegung, die von einem Nutzer bei einer in der Hand zu haltenden Röntgenröhrenanwendung verursacht wird, oder aufgrund eines nicht starren Röhrenpositonierers, kann es sein, dass die Auftreffstelle 214 (nicht dargestellt) des Elektronenstrahls 122 von der bestimmten Stelle 124 abweicht. In einem Beispiel kann die Auftreffstelle 214 einen Brennpunkt des Elektronenstrahls darstellen. Um das Verständnis zu erleichtern, sind die Bewegung der Röntgenröhre und die Abweichung des Elektronenstrahls in 2 dargestellt. Genauer ist die Röntgenröhre in ihrer Anfangsposition von einer Bezugszahl 202 dargestellt und ist mit einer durchgezogenen Linie gezeigt. Ebenso wird die Röntgenröhre, nachdem sie sich aus ihrer Anfangsposition bewegt hat, von einer Bezugszahl 204 dargestellt und ist mit einer gepunkteten Linie gezeigt. Außerdem wird der abgelenkte Elektronenstrahl von einer Bezugszahl 206 dargestellt, und die Röntgenstrahlen, die aus diesem abgelenkten Elektronenstrahl 206 erzeugt werden, werden von einem Bezugszeichen 208 dargestellt. Ferner können die Röntgenstrahlen 208, die aus diesem abgelenkten Elektronenstrahl 206 erzeugt werden, während der Detektorerfassung in ungünstigen Winkeln mit dem Objekt 130 interagieren und können zu einer Bewegungsunschärfe in dem erzeugten Bild vom Objekt 130 resultieren.
  • Um diese Unzulänglichkeiten und Probleme zu bewältigen, wird ein Bewegungskorrektursystem 138 wie in 1 dargestellt verwendet, um die Abweichung des Elektronenstrahls 122 in der Röntgenröhre 100 zu korrigieren. Genauer wird die Abweichung des Elektronenstrahls 122 aufgrund einer Bewegung der Röntgenröhre 100 korrigiert, bevor der Elektronenstrahl 122 auf die Anodenoberfläche 118 trifft, so dass ein Qualitätsbild ohne oder mit nur unbedeutender Bewegungsunschärfe erzeugt werden kann. Das Bewegungskorrektursystem 138 kann entweder außerhalb des Gehäuses 108 mit der Röntgenröhre 100 verbunden sein oder kann innerhalb des Gehäuses 108 angeordnet sein. Außerdem kann das Bewegungskorrektursystem 138 mit einer Schnittstelleneinheit 146 verbunden sein, die es einem Nutzer oder Anwender erlaubt, das Bewegungskorrektursystem 138 zu aktivieren oder zu deaktivieren. Zum Beispiel kann der Nutzer ein Eingangssignal an die Schnittstelleneinheit 146 senden, um Funktionen des Bewegungskorrektursystems 138 zu aktivieren und zu deaktivieren.
  • In einer derzeit in Betracht gezogenen Gestaltung weist das Bewegungskorrektursystem 138 eine Fühlereinheit 140 und eine Steuereinheit 142 auf. In einer Ausführungsform kann das Bewegungskorrektursystem 138 die Ablenkeinheit 120 aufweisen, die elektrisch mit der Steuereinheit 142 verbunden ist. Zum Beispiel kann ein elektrisches Kabel verwendet werden, um eine Verbindung zwischen der Ablenkeinheit 120, die im Gehäuse 108 angeordnet ist, und der Steuereinheit 142 einzurichten. Ferner weist die Fühlereinheit 140 einen oder mehrere Bewegungsfühler 144 auf, um die Bewegung der Röntgenröhre 100 zu erfassen. In einem Beispiel können die Bewegungsfühler 144 Beschleunigungsmesser darstellen, die eine elektrische Spannung abgeben, die proportional zur Beschleunigung der Röntgenröhre ist. Ferner kann die Fühlereinheit 140 diese elektrischen Spannungen integrieren, um die Bewegung der Röntgenröhre 100 zu bestimmen. In einem Beispiel können drei Fühler an der Röntgenröhre 100 angeordnet sein, um die Bewegung der Röntgenröhre 100 in drei verschiedenen Richtungen zu erfassen. Außerdem weist die Fühlereinheit 140 einen Speicher 145 auf, um die Bewegungsinformationen zu speichern, zum Beispiel elektrische Spannungen, die von den Bewegungsfühlern 144 empfangen werden. In der Ausführungsform von 1 sind die Bewegungsfühler 144 mit dem Gehäuse 108 der Röntgenröhre 100 verbunden.
  • Ferner ist die Fühlereinheit 140 so gestaltet, dass sie einen Abstand bestimmt, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls 122 wegen einer Bewegung der Röntgenröhre 100 von der bestimmten Stelle 122 abweicht; In 2 ist die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls 122 als Abweichung von der bestimmten Stelle 124 in Z-Achsen- und Y-Achsenrichtungen dargestellt. Man beachte, dass die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls 122 in einer oder mehreren der radialen Richtungen von der bestimmten Stelle 124 abweichen kann und nicht auf die in 2 dargestellte Richtung beschränkt ist.
  • In einer Ausführungsform kann die Fühlereinheit 140 die Bewegung oder Verlagerung der Röntgenröhre 100 nachverfolgen, und die Fühlereinheit 140 kann diese Bewegungs-Nachverfolgungsinformationen verwenden, um einen Abstand zu bestimmen, über den die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle 124 abweicht. Wenn sich die Röntgenröhre zum Beispiel um etwa 1 mm entlang einer X-Achsenrichtung bewegt und die Anodenoberfläche 118 um etwa 7 bis 25 Grad von der XY-Ebene abgewinkelt ist, wie in 1 dargestellt ist, kann die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls 122 um etwa 1 mm in der X-Achsenrichtung abweichen. In diesem Beispiel muss der abgewichene Elektronenstrahl um etwa 1 mm in die entgegengesetzte X-Achsenrichtung gelenkt werden, so dass der Elektronenstrahl auf die bestimmte Stelle 124 auftrifft. In einem anderen Beispiel kann die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls 122 über einen Abstand 212 (siehe 2) oder etwa 1 mm in der Y-Richtung abweichen, wenn die Röntgenröhre sich um etwa 1 mm entlang der Y-Achsenrichtung bewegt. In diesem Beispiel weicht die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls in der Y-Achsenrichtung ab, und daher kann der Elektronenstrahl weiterhin die Röntgenstrahlen in einem gewünschten Winkel emittieren. Somit ist es in diesem Beispiel nicht notwendig, den Elektronenstrahl an die bestimmte Stelle 124 zu lenken.
  • Wenn sich die Röntgenröhre in einem weiteren Beispiel um etwa 1 mm entlang der Z-Achsenrichtung bewegt und die Anodenoberfläche 118 in einem Winkel von etwa 20 Grad zur Y-Achse versetzt ist, wird die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls 122 über einen Abstand von etwa 1 mm in Z-Achsenrichtung bewegt. Da die Anodenoberfläche 118 in diesem Beispiel um etwa 20 Grad zur Y-Achse abgewinkelt ist, muss jedoch die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls über einen Abstand 310 (siehe 3) oder etwa 1/tan (20) = 2,75 mm in der Y-Achsenrichtung gelenkt werden. Außerdem wird in diesem Beispiel der Elektronenstrahl an eine neue bestimmte Stelle 302 gelenkt (siehe 3), so dass die Röntgenstrahlen in dem gewünschten Winkel emittiert werden. Dieser Elektronenstrahl, der von der Auftreffstelle 214 zur bestimmten Stelle 302 gelenkt wird, wird von einer Bezugszahl 304 dargestellt. In einer Ausführungsform verwendet die Fühlereinheit 140 Bewegungsalgorithmen zur Bestimmung des Abstands der Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls. Diese Bewegungsalgorithmen können als ausführbarer Code / Instruktionen im Speicher 145 der Fühlereinheit 140 enthalten sein.
  • In einer Ausführungsform kann das Bewegungskorrektursystem 138 auf Basis von vorab gespeicherten Informationen / Daten einen Abstand bestimmen, über den die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle 124 abweicht. Die vorab gespeicherten Informationen / Daten können zuvor gemessene oder berechnete Bahnkurven der Röntgenröhre 100 beinhalten. Genauer beinhaltet das Bewegungskorrektursystem 138 eine Voraussageeinheit 148, die die früher gemessenen oder berechneten Bahnkurven der Röntgenröhre 100 speichert. Ferner kann die Voraussageeinheit 148 diese berechneten Bahnkurven der Röntgenröhre 100 verwenden, um die Bewegung oder Abweichung der Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls 122 vorauszusagen. Außerdem kann die Voraussageeinheit 148 den Abstand voraussagen, über den die Auftreffstelle 214 des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle 124 abweicht. Zum Beispiel kann die Voraussageeinheit 148 eine Verweistabelle aufweisen, die die vorab gespeicherten Bahnkurven der Röntgenröhre 100 beinhaltet, die gegen einen entsprechenden Abstand der abgewichenen Auftreffstelle des Elektronenstrahls eingetragen worden sind.
  • Nach Bestimmen des Abstands, den die abgewichene Auftreffstelle des Elektronenstrahls 142 zurückgelegt hat, erzeugt die Steuereinheit 142 mindestens ein Steuersignal, das dem Abstand entspricht, über den der Elektronenstrahl an die bestimmte Stelle gelenkt werden muss. Man beachte, dass die Steuereinheit 142 die Abstandsinformationen in Bezug auf die abgewichene Auftreffstelle des Elektronenstrahls von der Fühlereinheit 140 und/oder Voraussageeinheit 148 erhalten kann. Das Steuersignal kann ein Spannungssignal oder ein Stromsignal beinhalten, das an die Ablenkeinheit 120 ausgegeben wird, um zu bewirken, dass die Ablenkeinheit 120 den Elektronenstrahl 214 an die bestimmte Stelle 124 oder 302 lenkt. Der Aspekt des Lenkens des Elektronenstrahls 122 und des Korrigierens der Bewegung der Röntgenröhre 100 wird ausführlicher mit Bezug auf 4 erläutert.
  • Das heißt, durch Verwenden des Bewegungskorrektursystems 138 kann die abgewichene Auftreffstelle des Elektronenstrahls 206 zu der bestimmten Stelle gelenkt werden. Da das Bewegungskorrektursystem 138 den Elektronenstrahl 206 zu der bestimmten Stelle lenkt, kann eine Bewegungsunschärfe in dem erzeugten Bild eliminiert werden, was wiederum die Qualität des erzeugten Bildes von dem Objekt 130 verbessert und die Notwendigkeit einer Bewegungskorrektur durch eine nach der Aufnahme stattfindende Bearbeitung verringert.
  • In 4 ist eine skizzenhafte Darstellung 400 einer elektrostatischen Ablenkeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Die Bezugszahl 402 kann die Ablenkeinheit 120 von 1 darstellen. Die Ablenkeinheit 402 kann zwei Paare aus elektrostatischen Platten aufweisen, die ein elektrostatisches Feld über einem Elektronenstrahl 404 erzeugen, um den Elektronenstrahl 404 zu einer bestimmten Stelle 406 auf einer Anodenoberfläche 407 zu lenken. Der Elektronenstrahl 404 kann den Elektronenstrahl 122 von 1 darstellen, und die bestimmte Stelle 406 kann die bestimmte Stelle 124 von 1 darstellen. Es sei klargestellt, dass die Ablenkeinheit 402 elektrostatische Platten/Elektroden beliebiger Abmessungen und Formen umfassen kann und nicht auf die Abmessungen und die Form beschränkt ist, die in 4 dargestellt sind.
  • In der Ausführungsform von 4 sind elektrostatische Platten 408, 410, 412, 414 parallel zueinander und proximal zum Elektronenstrahl 404 angeordnet. Genauer ist eine erste elektrostatische Platte 408 links vom Elektronenstrahl 404 angeordnet, während eine zweite elektrostatische Platte 410 rechts vom Elektronenstrahl 404 angeordnet ist. Auf ähnliche Weise ist eine dritte elektrostatische Platte 412 oberhalb des Elektronenstrahls 404 angeordnet, während eine vierte elektrostatische Platte 414 unterhalb des Elektronenstrahls 404 angeordnet ist, wie in 4 dargestellt. Man beachte, dass die Begriffe links, rechts, oberhalb, unterhalb usw. relative Begriffe sind und nur für die Zwecke der Erläuterung verwendet werden. Ebenso werden die Begriffe erste, zweite, dritte, vierte usw. verwendet, um die Komponenten/Richtungen zu unterscheiden, und nicht um ihre Reihenfolge zu beschränken.
  • Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung ist die Ablenkeinheit 402 elektrisch mit einer Steuereinheit 416 verbunden. Die Steuereinheit 416 kann die Steuereinheit 142 von 1 darstellen. Die Steuereinheit 416 ist so gestaltet, dass sie ein Spannungssignal oder ein Stromsignal an die Ablenkeinheit 402 sendet, um den Elektronenstrahl an die bestimmte Stelle 406 zu lenken, nachdem dieser aufgrund einer Bewegung der Röntgenröhre 100 abgewichen ist. Genauer kann eine Fühlereinheit 418 die Bewegung oder Verlagerung der Röntgenröhre 100 einschließlich von Bewegungsinformationen wie einer Richtung oder eines Abstands, in der bzw. über den die Röntgenröhre aus ihrer Anfangsposition bewegt worden ist, nachverfolgen. Die Fühlereinheit 418 kann die Fühlereinheit 140 von 1 darstellen.
  • Ferner kann die Fühlereinheit 418 diese Bewegungsinformationen verwenden, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle des Elektronenstrahls 404 von der bestimmten Stelle 406 abweicht. Da der Elektronenstrahl zusammen mit der Abweichung oder Bewegung der Röntgenröhre abweicht, werden der Abstand und die Richtung der Abweichung der Auftreffstelle des Elektronenstrahls mit dem Abstand und der Richtung der Röntgenröhre korrelliert. Genauer verwendet die Fühlereinheit 418 die Bewegungsinformationen in Bezug auf die Röntgenröhre, um einen Abstand zu berechnen, der notwendig ist, um den Elektronenstrahl zu der bestimmten Stelle 406 zu lenken.
  • Wenn sich die Röntgenröhre beispielsweise um etwa 1 mm entlang einer X-Achsenrichtung bewegt, kann die Auftreffstelle 428 des Elektronenstrahls 404 um einen Abstand 212 432 oder etwa 1 mm in der X-Achsenrichtung abweichen, wie ebenfalls aus 4 hervorgeht. Dieser abgewichene Elektronenstrahl ist mit einer Bezugszahl 430 bezeichnet. Als Reaktion darauf kann die Steuereinheit 416 ein Steuersignal erzeugen, um den Elektronenstrahl um 1 mm in der entgegengesetzen X-Achsenrichtung zu bewegen, um die Auftreffstelle 428 des Elektronenstrahls in ihre ursprüngliche Stelle oder bestimmte Stelle 406 zurückzubringen. In einem anderen Beispiel kann die Auftreffstelle 434 des Elektronenstrahls 404 um einen Abstand 438 oder etwa 1 mm in der X-Richtung abweichen, wenn sich die Auftreffstelle 434 der Röntgenröhre um etwa 1 mm entlang der X-Achsenrichtung und 1mm entlang der Y-Achsenrichtung bewegt. Dieser abgewichene Elektronenstrahl kann mit einer Bezugszahl 436 bezeichnet werden. Man beachte, dass das Bezugszeichen 434 die Auftreffstelle des abgewichenen Elektronenstrahls 436 darstellt und die Bezugszahl 428 die Auftreffstelle des abgewichenen Elektronenstrahls 430 darstellt. Als Reaktion darauf kann die Steuereinheit 416 ein Steuersignal erzeugen, um die Auftreffstelle 434 des Elektronenstrahls um 1 mm in der entgegengesetzten X-Achsenrichtung zu bewegen, mit einer Bewegung in der Y-Achsenrichtung, falls nötig. In einem anderen Beispiel kann die Auftreffstelle des Elektronenstrahls 404 über einen Abstand von etwa 1 mm in der Z-Achsenrichtung bewegt werden, wenn sich die Röntgenröhre über einen Abstand von etwa 1 mm entlang der Z-Achsenrichtung bewegt und eine Anodenoberfläche 407 einen Winkel von etwa 20 Grad zur Y-Achse aufweist. Der Winkel der Anodenoberfläche 407 wird in 4 durch ‘Ө’ dargestellt. Als Reaktion darauf kann die Steuereinheit 416 ein Steuersignal erzeugen, um den Elektronenstrahl um etwa 1/tan (20) = 2,75 mm in der Y-Achsenrichtung zu bewegen, um die Auftreffstelle des Elektronenstrahls zu einer neuen bestimmten Stelle (in 4 nicht dargestellt) zu bewegen, so dass die Röntgenstrahlen durch das Objekt 130 hindurch gehen und am Fühler 132 im Wesentlichen mit den gleichen Winkeln wie vor der Bewegung der X-Achse empfangen werden.
  • Ferner wird der bestimmte Abstand, über den die abgewichene Auftreffstelle des Elektronenstrahls zu der bestimmten Stelle gelenkt werden muss, oder eine Darstellung des Abstands an die Steuereinheit 416 ausgegeben, um ein entsprechendes Spannungs- oder Stromsignal zu erzeugen. Man beachte, dass zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung in der folgenden Beschreibung das Beispiel der abgewichenen Auftreffstelle des Elektronenstrahls 430 betrachtet wird. In diesem Beispiel bestimmt die Steuereinheit 416, dass die Auftreffstelle 428 des Elektronenstrahls 430 über den Abstand 432 oder etwa 1 mm von der bestimmten Stelle 406 in einer ersten Richtung 420 abweicht. Ferner erzeugt die Steuereinheit 416 ein Spannungs- oder Stromsignal, das dem bestimmten Abstand 432 oder etwa 1 mm entspricht. Danach wird das Spannungs- oder Stromsignal an die Ablenkeinheit 402 ausgegeben, um den Elektronenstrahl 430 so zu lenken, dass die Auftreffstelle 428 des Elektronenstrahls 430 zu der bestimmten Stelle 406 bewegt wird. Genauer wird das Spannungs- oder Stromsignal an die elektrostatischen Platten 408, 410 ausgegeben, um den Elektronenstrahl 430 in einer zweiten Richtung 422, die der ersten Richtung 420 entgegengesetzt ist, über einen Abstand 432 oder etwa 1 mm zu lenken.
  • Gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung kann das Spannungs- oder Stromsignal, das an eine elektrostatische Platte ausgegeben wird, beispielsweise an die elektrostatische Platte 408, entweder einen positiven Amplitudenwert oder einen negativen Amplitudenwert in Bezug auf die gegenüber liegende elektrostatische Platte, beispielsweise die elektrostatische Platte 410 aufweisen, abhängig von einer Richtung des abgewichenen Elektronenstrahls. Beispielsweise kann das Spannungs- oder das Stromsignal, das an die elektrostatische Platte 408 angelegt wird, einen positiven Amplitudenwert in Bezug auf die gegenüber liegende elektrostatische Platte 410 aufweisen, um den Elektronenstrahl 404 in der ersten Richtung 420 zu lenken. Ebenso kann das Spannungs- oder das Stromsignal, das an die elektrostatische Platte 408 angelegt wird, einen negativen Amplitudenwert in Bezug auf die gegenüber liegende elektrostatische Platte 410 aufweisen, um den Elektronenstrahl 404 in der zweiten Richtung 422 zu lenken. Durch Ausgeben dieses Spannungs- oder Stromsignals an die elektrostatischen Platten 408, 410 wird somit der Elektronenstrahl in die X-Achse gelenkt, wie in 4 dargestellt ist.
  • Auf ähnliche Weise kann das Spannungs- oder das Stromsignal, das an die elektrostatische Platte 412 angelegt wird, einen positiven Amplitudenwert in Bezug auf die gegenüber liegende elektrostatische Platte 414 aufweisen, um den Elektronenstrahl 404 in einer dritten Richtung 424 zu lenken. Ebenso kann das Spannungs- oder das Stromsignal, das an die elektrostatische Platte 412 angelegt wird, einen negativen Amplitudenwert in Bezug auf die gegenüber liegende elektrostatische Platte 414 aufweisen, um den Elektronenstrahl 404 in einer vierten Richtung 426 zu lenken. Durch Ausgeben dieses Spannungs- oder Stromsignals an die elektrostatischen Platten 412, 414 wird somit der Elektronenstrahl in die Y-Achse gelenkt, wie in 4 dargestellt ist.
  • Durch Ausgeben der Spannungs- oder Stromsignale an ihre jeweiligen elektrostatischen Platten wird somit ein entsprechendes elektrostatisches Feld zwischen den Platten 408, 410, 412, 414 erzeugt, um den Elektronenstrahl zu der bestimmten Stelle 406 zu lenken. Da der Elektronenstrahl so gelenkt wird, dass er an der bestimmten Stelle 406 auftrifft, können Röntgenstrahlen, die von diesem Elektronenstrahl erzeugt werden, das Objekt in gewünschten Winkeln abtasten, was wiederum die Qualität eines Bildes von dem Objekt verbessert.
  • In 5 ist eine skizzenhafte Darstellung 400 einer magnetischen Ablenkeinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Die Fühlereinheit 500 kann die Fühlereinheit 120 von 1 darstellen. Die Fühlereinheit 500 weist einen C-Arm-Magneten 502 mit Spulen 504 auf, die am Ende jedes Arms 506 aufgewickelt sind, wie in 5 dargestellt.
  • Ferner können die Spulen 504 ein Magnetfeld zwischen den Schenkeln 506 erzeugen, um einen Elektronenstrahl entlang der X-Achse zu lenken. Genauer wird ein Steuersignal an die Spulen 504 ausgegeben, um das Magnetfeld zwischen den Schenkeln 506 zu erzeugen. Wenn der Elektronenstrahl zwischen den Schenkeln 506 wandert, kann das erzeugte Magnetfeld ferner eine Magnetkraft an dem Elektronenstrahl erzeugen, um den Elektronenstrahl entlang der X-Achse zu lenken.6 ist eine skizzenhafte Darstellung einer magnetischen Ablenkeinheit 600 gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Fühlereinheit 600 kann die Fühlereinheit 120 von 1 darstellen. Die Ablenkeinheit 600 weist eine magnetische Untereinheit auf, um den Elektronenstrahl auf Basis des Steuersignals zu einer bestimmten Stelle zu lenken. Genauer weist die Ablenkeinheit 600 eine magnetische Struktur mit vier Schenkeln auf, die auf der X-Y-Achse angeordnet sind, wie in 6 dargestellt ist. Zum Beispiel sind ein erster Arm 602 und ein zweiter Arm 604 einander gegenüber entlang der X-Achse angeordnet. Ebenso sind ein dritter Arm 606 und ein vierter Arm 608 einander gegenüber entlang der Y-Achse angeordnet. Ferner sind Spulen 610 am Ende jedes Schenkels aufgewickelt wie in 6 dargestellt. Da die Spulen 610 auf der X-Achse und der Y-Achse angeordnet sind, kann das Magnetfeld, das auf Basis des Steuersignals zwischen den Schenkeln erzeugt wird, das Ablenken des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle in einer der radialen Richtungen unterstützen.
  • In 7 ist eine skizzenhafte Darstellung 400 einer magnetischen Ablenkeinheit 700 gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Die Ablenkeinheit 700 kann die Ablenkeinheit 120 von 1 darstellen. Die Ablenkeinheit 700 weist zwei Paare aus Spulen (702, 706) und (704, 708) auf, wobei jedes Paar orthogonal zu dem anderen Paar angeordnet ist, wie in 7 dargestellt. In einer Ausführungsform können diese Spulen 702, 704, 706, 708 Helmholtz-Spulen mit Magneten sein, die so gestaltet sind, dass sie den Elektronenstrahl zur bestimmten Stelle lenkt.
  • In 8 ist ein Ablaufschema 800 dargestellt, das ein Verfahren zur Bewegungskorrektur einer Röntgenröhre gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung darstellt. Um das Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu erleichtern, wird das Verfahren mit Bezug auf die Komponenten von 14 beschrieben. Das Verfahren beginnt bei Schritt 802, wo ein Abstand, über den eine Auftreffstelle 214 eines Elektronenstrahls 122, der von einer Röntgenröhre 100 erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre 100 von einer bestimmten Stelle 124 abweicht, bestimmt wird. Zu diesem Zweck wird eine Fühlereinheit 140 verwendet, um den Abstand der abgewichenen Auftreffstelle des Elektronenstrahls von der vorgebenen Stelle 124 zu bestimmen. Genauer verfolgt die Fühlereinheit 140 die Bewegung der Röntgenröhre unter Verwendung der Bewegungsfühler 144. Ferner bestimmt die Fühlereinheit 140 den Abstand der abgewichenen Auftreffstelle des Elektronenstrahls auf Basis der nachverfolgten Bewegungsinformationen der Röntgenröhre.
  • Anschließend wird in Schritt 804 ein Steuersignal erzeugt, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht. Zu diesem Zweck wird eine Steuereinheit 142 verwendet, um das Steuersignal, das entweder ein Spannungssignal oder ein Stromsignal beinhaltet, auf Basis des berechneten Abstands der abgewichenen Auftreffstelle des Elektronenstrahls zu erzeugen. Das Spannungssignal oder das Stromsignal weist entweder einen positiven Amplitudenwert oder einen negativen Amplitudenwert auf, der einer der radialen Richtungen der Abweichung der Auftreffstelle des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle 124 entspricht.
  • Außerdem wird der Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zur bestimmten Stelle 124 gelenkt. Zu diesem Zweck wird die Ablenkeinheit 120 zum Lenken des Elektronenstrahls verwendet. Genauer empfängt die Ablenkeinheit 120 das Steuersignal von der Steuereinheit 142. Ferner lenkt die Ablenkeinheit 120 den Elektronenstrahl auf Basis des positiven Amplitudenwerts oder des negativen Amplitudenwerts des Steuersignals in einer entsprechenden Richtung, so dass er an der bestimmten Stelle 124 auftrifft. Wenn das Steuersignal beispielsweise einen positiven Amplitudenwert aufweist, wird der Elektrodenstrahl in einer ersten Richtung 420 abgelenkt, während der Elektronenstrahl in einer zweiten Richtung 422 abgelenkt wird, wenn das Steuersignal einen negativen Amplitudenwert aufweist. Durch Verwenden des Bewegungskorrektursystems und -verfahrens wird die Abweichung des Elektronenstrahls korrigiert und die Bewegungsunschärfe im erzeugten Bild kann wesentlich verringert werden.
  • Die verschiedenen Ausführungsformen des Bewegungskorrektursystems und -verfahrens unterstützen die Korrektur der Abweichung des Elektrodenstahls aufgrund einer Bewegung der Röntgenröhre. Da die Abweichung des Elektronenstrahls so korrigiert wird, dass dieser an der bestimmten Stelle auftrifft, kann die Bewegungsunschärfe in dem erzeugten Bild auch wesentlich verringert werden und außerdem wird die Qualität des erzeugten Bildes deutlich verbessert. Da keine Nachbearbeitung erforderlich ist, um die Unschärfe des Bildes zu beseitigen, ist außerdem der Kosten- und Zeitaufwand für die Erzeugung des Bildes von einem Objekt wesentlich verringert.
  • Obwohl hierin nur gewisse Merkmale der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, liegen für einen Fachmann zahlreiche Modifikationen und Änderungen nahe. Daher sei klargestellt, dass die beigefügten Ansprüche sämtliche dieser Modifikationen und Änderungen abdecken sollen, die im wahren Gedanken der Erfindung eingeschlossen sind.
  • Es wird ein Bewegungskorrektursystem und -verfahren für eine Bewegungskorrektur einer Röntgenröhre vorgelegt. Eine Ausführungsform des Bewegungskorrektursystems beinhaltet eine Fühlereinheit, die mit einer Röntgenröhre verbunden ist, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von der Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht. Das Bewegungskorrektursystem weist ferner eine Steuereinheit auf, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht. Ebenso weist das Bewegungskorrektursystem eine Ablenkeinheit auf, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.

Claims (10)

  1. Bewegungskorrektursystem, aufweisend: eine Fühlereinheit, die mit einer Röntgenröhre verbunden ist, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von der Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht; eine Steuereinheit, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht; und eine Ablenkeinheit, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
  2. Bewegungskorrektursystem nach Anspruch 1, wobei die Fühlereinheit mindestens einen Bewegungsfühler aufweist, der mit der Röntgenröhre verbunden ist, um die Bewegung der Röntgenröhre zu erfassen.
  3. Bewegungskorrektursystem nach Anspruch 1, wobei die Fühlereinheit eine Richtung der abgewichenen Auftreffstelle des Elektronenstrahls auf Basis der Bewegung der Röntgenröhre bestimmt.
  4. Bewegungskorrektursystem nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit das Steuersignal, das ein Spannungssignal und/oder ein Stromsignal beinhaltet, auf Basis des bestimmten Abstands erzeugt.
  5. Bewegungskorrektursystem nach Anspruch 1, wobei die Ablenkeinheit mindestens zwei elektrostatische Platten und/oder eine magnetische Untereinheit aufweist, um den Elektronenstrahl proportional zum erzeugten Steuersignal abzulenken bzw. zu lenken.
  6. Bewegungskorrektursystem nach Anspruch 1, ferner eine Voraussageeinheit aufweisend, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Abstand, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle abweicht, auf Basis von vorab gespeicherten Bahnkurven der Röntgenröhre vorab zu berechnen.
  7. Verfahren, umfassend: die Bestimmung eines Abstands, über den eine Auftreffstelle eines Elektronenstrahls, der von einer Röntgenröhre erzeugt wird, wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht; die Erzeugung eines Steuersignals, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht; und die Steuerung des Elektronenstrahls zu der bestimmten Stelle auf Basis des erzeugten Steuersignals.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, ferner das Vorabberechnen des Abstands, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls von der bestimmten Stelle abweicht, auf Basis von vorab gespeicherten Bahnkurven der Röntgenröhre beinhaltend.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Erzeugung des Steuersignals das Erzeugen eines Spannungssignals und/oder eines Stromsignals auf Basis des bestimmten Abstands umfasst, wobei das Spannungssignal und/oder das Stromsignal entweder einen positiven Amplitudenwert oder einen negativen Amplitudenwert aufweist, der einer der radialen Richtungen der abgewichenen Auftreffstelle des Elektronenstrahls entspricht.
  10. Röntgenröhre, aufweisend: eine Kathodeneinheit, um einen Elektronenstrahl zu emittieren; eine Anodeneinheit, die eine Anodenoberfläche aufweist, die so angeordnet ist, dass sie Röntgenstrahlen erzeugt, wenn der emittierte Elektronenstrahl auf der Anodenoberfläche auftrifft; ein Bewegungskorrektur-Hilfssystem, das aufweist: eine Fühlereinheit, um einen Abstand zu bestimmen, über den eine Auftreffstelle des Elektronenstrahls wegen einer Bewegung der Röntgenröhre von einer bestimmten Stelle abweicht; eine Steuereinheit, die mit der Fühlereinheit verbunden ist, um ein Steuersignal zu erzeugen, das dem Abstand entspricht, über den die Auftreffstelle des Elektronenstrahls abweicht; und eine Ablenkeinheit, die mit der Steuereinheit verbunden ist, um den Elektronenstrahl auf Basis des erzeugten Steuersignals zu der bestimmten Stelle zu lenken.
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