專利名稱：用于寬幅計(jì)算斷層照相術(shù)的設(shè)備和構(gòu)造該設(shè)備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例大體上涉及χ射線管，尤其地涉及用于寬幅計(jì)算斷層照相術(shù)的設(shè)備和構(gòu)造該設(shè)備的方法。
背景技術(shù)：
計(jì)算斷層照相術(shù)χ射線成像系統(tǒng)通常包括χ射線管、檢測器以及支撐χ射線管和檢測器的機(jī)架組件。在操作中，對象安置于其上的成像臺(tái)位于X射線管與檢測器之間。X射線管通常朝對象發(fā)射諸如X射線的輻射。輻射通常穿過成像臺(tái)上的對象并撞擊檢測器。當(dāng)輻射穿過對象時(shí)，對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)引起在檢測器處接收的輻射中的空間變異。檢測器將接收的輻射轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，然后發(fā)射接收的數(shù)據(jù)，并且系統(tǒng)將輻射變異轉(zhuǎn)化成可用于評(píng)估對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖像。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，對象可包括但不局限于醫(yī)學(xué)成像程序中的患者和如例如在X射線掃描器或計(jì)算斷層照相術(shù)(CT)包裹掃描器的包裹中的無生命對象。典型的χ射線管包括提供聚焦的高能電子束的陰極，該聚焦的高能電子束橫跨陰極至陽極的真空間隙被加速，并在與提供的活性材料或靶撞擊時(shí)產(chǎn)生X射線。由于當(dāng)電子束撞擊靶時(shí)產(chǎn)生的高溫，所以為了冷卻靶，通常使靶組件以高的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。因此，χ射線管還包括旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)為了將在焦斑處產(chǎn)生的熱分布在靶上而使靶旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)通常通過感應(yīng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，該感應(yīng)馬達(dá)具有內(nèi)置于支撐盤形靶的輪軸中的圓柱形轉(zhuǎn)子和具有圍繞X射線管的細(xì)長頸部的銅繞組的鐵定子結(jié)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)組件的轉(zhuǎn)子由定子驅(qū)動(dòng)。計(jì)算斷層照相術(shù)系統(tǒng)不斷增加檢測器沿患者身體或ζ軸的尺寸，使得能在機(jī)架的一圈中使整個(gè)器官(例如心臟、腦)成像。因此，通常使X射線管中X射線透射窗的垂直張開角進(jìn)一步變寬，以允許檢查對象的輻射覆蓋沿Z軸較寬的范圍。當(dāng)Z軸覆蓋增大時(shí)，由于圖像重構(gòu)中的缺失數(shù)據(jù)，X射線束沿較寬的Z軸的扇出可造成圖像偽影或所謂的錐束偽影。 另外，通常增大X射線管的靶角，以適應(yīng)較大的垂直張開角并完全覆蓋檢測器。由于旋轉(zhuǎn)靶的溫度限制(保持如由眾所周知的線聚焦原理所確定的光學(xué)焦斑尺寸常數(shù))，該較大的靶角顯著減少能產(chǎn)生的X射線通量的量。這些問題的理論解決方案是提供彼此沿Z軸間隔開并且以順序開/關(guān)的方式操作的兩個(gè)或更多的焦斑。該光學(xué)構(gòu)造可允許來自每個(gè)焦斑的X射線束在視覺中心的某些范圍上的重疊，并獲得錐束角的減小，從而大大地減少錐束偽影。該構(gòu)造還允許靶角的減小以及因此較高的X射線輸出。問題的一個(gè)可能的解決方案是代替僅一個(gè)靶，使X射線管具有兩個(gè)靶，使得兩個(gè)焦點(diǎn)沿Z軸或軸向維度偏移。然而，該解決方案的難點(diǎn)是兩個(gè)軸向偏移的靶的使用可能需要非常大并且復(fù)雜的X射線管。也就是說，這樣的管可具有在一個(gè)真空腔中的兩個(gè)靶、兩個(gè)陰極和每個(gè)端部上一個(gè)以饋送陰極的兩個(gè)高壓絕緣體。這樣的管非常昂貴并具有可靠性的潛在影響，也就是說，如果陰極或靶中的一個(gè)出故障，則需替換整個(gè)管以維持完整的功能性，導(dǎo)致昂貴的替換。
該問題的另一解決方案是使兩個(gè)常規(guī)的χ射線管端對端地鄰靠或構(gòu)造，然而，通常的CT的χ射線管只不過物理地太長，以致使該解決方案不實(shí)用。對于當(dāng)前的χ射線管， 管包括陰極、絕緣體和用于將高能電子聚焦到靶上的其它系統(tǒng)，并且該設(shè)備面對旋轉(zhuǎn)陽極的靶面。同時(shí)，用于使陽極旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)同樣笨重，并且該系統(tǒng)面對陽極的相對側(cè)、或非靶側(cè)面?？傊?，沿它們相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線端對端地安置的兩個(gè)常規(guī)的χ射線源將使焦斑彼此間隔開太遠(yuǎn)，以致不能獲得用于期望系統(tǒng)構(gòu)造的可用源。例如，在雙焦斑系統(tǒng)中的ζ軸上期望軸向間距在系統(tǒng)等中心處為120mm的覆蓋或者通常在60-120mm的范圍內(nèi)。因此，源于兩個(gè)焦點(diǎn)的存在的優(yōu)點(diǎn)在常規(guī)χ射線管的情況下是不可行的。因此，有利的是具有可與另一 χ射線管鄰靠到一起的χ射線管，并且獲得在期望范圍內(nèi)的用于焦點(diǎn)的間隔距離，從而獲得利用具有兩個(gè)X射線管和兩個(gè)焦點(diǎn)的組合設(shè)備的優(yōu)
點(diǎn)O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種設(shè)備和構(gòu)造該設(shè)備的方法，該設(shè)備允許兩個(gè)X射線管鄰靠到一起，同時(shí)獲得在期望距離范圍內(nèi)的在單獨(dú)管的焦點(diǎn)之間的距離。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于產(chǎn)生χ射線的管包括適于發(fā)射電子的陰極、定位成在其表面上接收來自陰極的電子的靶、帶有孔隙和位于陰極與靶之間并構(gòu)造成使電子朝靶加速的陽極、以及適于使靶圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)位于面對靶的表面的位置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于產(chǎn)生兩個(gè)X射線輻射束的設(shè)備包括第一 X射線管，該第一 X射線管包括適于朝第一陽極發(fā)射第一電子束的第一陰極、具有接收由第一陰極發(fā)射的第一電子束以產(chǎn)生第一 X射線束的第一表面的第一靶、適于使第一靶圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該第一旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)位于面對第一表面的位置。該設(shè)備包括第二 X射線管，該第二 X射線管包括適于朝第二陽極發(fā)射第二電子束的第二陰極、具有接收由第二陰極發(fā)射的第二電子束以產(chǎn)生第二 X射線束的第二表面的第二靶、適于使第二靶圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該第二旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)位于面對第二表面的位置，其中第一和第二 X射線管彼此接近，并構(gòu)造成朝待成像的對象發(fā)射第一和第二 X射線束。本發(fā)明的又一方面包括用于制造χ射線管的方法，包括提供殼體；提供適于產(chǎn)生電子的陰極；提供具有適于在接收由陰極發(fā)射的電子時(shí)發(fā)射X射線輻射的表面的靶；將陽極定位在陰極與靶之間，該陽極構(gòu)造成使電子朝靶加速；提供適于使靶圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)；將靶安置在殼體內(nèi)；將陰極安置在殼體內(nèi)面對靶的表面的位置，以朝靶上的焦點(diǎn)弓I導(dǎo)電子束；和將旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)安置在殼體內(nèi)面對靶的表面的位置。本發(fā)明的又一方面包括用于構(gòu)造提供第一和第二 χ射線輻射流的組合設(shè)備的方法，包括在第一 X射線管中提供圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第一靶，該第一靶在其第一面上具有第一焦斑，以產(chǎn)生第一X射線輻射流；在第二X射線管中提供圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第二靶，該第二靶在其第二面上具有第二焦斑，以產(chǎn)生第二 X射線輻射流；和將第一 X射線管安置在靠近第二 X射線管的鄰接位置，使得第一靶的第一面背離第二 X射線管，并使得第二靶的第二面背離第一 X射線管。本發(fā)明的各種其它特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下的詳細(xì)說明和附圖變得明顯。



54'旋轉(zhuǎn)軸線
56旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)
56，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)
58中心軸
60轉(zhuǎn)子
62笛一總弟 漸
64Λ-Λ- ~·上山弟一兄而
66軸承對
68軸承對
70儲(chǔ)熱介質(zhì)
72電纜連接器
74高壓絕緣體
75電子收集器
76孔隙
78軸向距離
78，軸向距離
80相應(yīng)端部
80，相應(yīng)端部
500包裹/行李檢
502可旋轉(zhuǎn)機(jī)架
504開口
506X射線能量源
508檢測器組件
510輸送系統(tǒng)
512輸送帶
514結(jié)構(gòu)
516包裹
具體實(shí)施例方式圖1是根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)成獲取原始圖像數(shù)據(jù)并為顯示和/或分析而處理圖像數(shù)據(jù)的成像系統(tǒng)10的實(shí)施例的方框圖。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解的是，本發(fā)明適用于實(shí)現(xiàn)χ射線管的許多醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)、諸如CT系統(tǒng)、χ射線系統(tǒng)、血管系統(tǒng)和乳房χ線照相術(shù)系統(tǒng)。獲取用于體積的圖像三維數(shù)據(jù)的諸如計(jì)算斷層照相術(shù)系統(tǒng)和數(shù)字射線照相術(shù)系統(tǒng)的其它成像系統(tǒng)也受益于本發(fā)明。以下χ射線系統(tǒng)10的討論僅是一個(gè)這樣的實(shí)現(xiàn)的示例，并且就形式而言不是限制性的。如圖1所示，χ射線系統(tǒng)10表示計(jì)算斷層照相術(shù)(CT)系統(tǒng)的元件，該計(jì)算斷層照相術(shù)(CT)系統(tǒng)包括X射線源12和12'，其構(gòu)造成投射相應(yīng)的X射線束14和14'通過對象或患者17內(nèi)的諸如心臟的器官或一件行李16內(nèi)的物品。對象17可包括人類、行李件或其它需要掃描的對象。χ射線源12、12'可以是產(chǎn)生具有通常從30keV到200keV的能譜的X射線的常規(guī)X射線管。X射線14、14'穿過器官16和對象17，并在被衰減之后撞擊沿患者或ζ軸19延伸的檢測器組件18。對于計(jì)算斷層照相術(shù)系統(tǒng)，χ射線束14和14'交替連續(xù)網(wǎng)格化地(gridded)打開和關(guān)閉，使得檢測器在重構(gòu)視圖的時(shí)間期間僅從一個(gè)源接收χ 射線。檢測器組件18中的各檢測器模塊產(chǎn)生模擬電信號(hào)，其表示碰撞的χ射線束的強(qiáng)度， 以及因此表示當(dāng)其穿過器官16時(shí)衰減的束的強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測器組件18為基于閃爍的檢測器組件，然而，還應(yīng)設(shè)想到的是，還可實(shí)現(xiàn)直接轉(zhuǎn)換型檢測器(例如CZT檢測器等)ο處理器20從檢測器18接收信號(hào)，并產(chǎn)生與被掃描的器官16或?qū)ο?7對應(yīng)的圖像。計(jì)算機(jī)22與處理器20通信，以使得操作員能夠利用操作員控制臺(tái)M控制掃描參數(shù)和觀察產(chǎn)生的圖像。也就是說，操作員控制臺(tái)M包括操作員接口的某種形式、諸如鍵盤、鼠標(biāo)、語音促動(dòng)控制器、或允許操作員控制χ射線系統(tǒng)10和在顯示單元沈上觀察重構(gòu)圖像或來自計(jì)算機(jī)22的其它數(shù)據(jù)的任何其它合適的輸入設(shè)備。另外，控制臺(tái)M允許操作員將產(chǎn)生的圖像存儲(chǔ)在可包括硬盤、軟盤、光盤等的存儲(chǔ)裝置觀中。操作員還可利用控制臺(tái)對來提供命令和指令至計(jì)算機(jī)22，用于控制向χ射線源12提供功率和定時(shí)信號(hào)的源控制器30。如圖所示，各χ射線源12、12'提供穿過對象17的χ射線，并且結(jié)合地，χ射線從各源12、12'傳到檢測器組件18。因此，本發(fā)明的實(shí)施例為完全的器官覆蓋提供沿ζ軸19的充分的覆蓋，以例如包括心臟或腦。因此，χ射線源12、12'可與檢測器組件18—起圍繞對象17以足夠的速度旋轉(zhuǎn)，使得可在單圈中并且在沒有與有限的ζ軸覆蓋相關(guān)的錐束或其它偽影的情況下使諸如心臟的整個(gè)器官成像。此外，通過提供單獨(dú)的和可替換的源12、12'， 系統(tǒng)10包括對于其它系統(tǒng)的成本改善。以這樣的方式，在源出故障或以另外的方式需要替換的情況下，源12、12'中僅一個(gè)源需要替換，因此簡化替換并降低整個(gè)系統(tǒng)操作和維護(hù)的成本。此外，在源12、12'中的一個(gè)源出故障的情況下，可利用沒有出故障的剩余的源12或 12'使系統(tǒng)10操作。因此，在源12、12'中的一個(gè)源出故障之后，雖然僅從源12、12'中的一個(gè)源，但系統(tǒng)10仍可操作并提供有用的信息，以便盡管源故障，但仍使得能夠獲得有用的數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，系統(tǒng)10實(shí)際上使得可使用一個(gè)源或兩個(gè)源12、12'的多種操作模式成為可能。圖2圖示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的χ射線源或管32的剖開透視圖。如能看到地，χ射線管32包括在其中形成有輻射發(fā)射通道36的殼體34。殼體34包圍真空并容納靶40和陰極 42。設(shè)置有用于電子的輸送的孔隙52的陽極43位于陰極42與靶40之間。在CT應(yīng)用的情況下，高速電子經(jīng)由施加于陰極42與陽極43之間的例如60千伏或更高的電位差在從陰極42向靶40引導(dǎo)時(shí)突然減速，產(chǎn)生χ射線44。電子在焦點(diǎn)48處撞擊材料層或靶材料46，并從該焦點(diǎn)48處發(fā)射χ射線44。撞擊點(diǎn)在行業(yè)中通常稱為焦斑，其在靶材料46的表面上形成圓形區(qū)域或軌跡，并且在χ射線管 32的操作之后在靶表面上視覺明顯。如能看到地，靶材料46設(shè)置在靶40的一個(gè)表面50 上，并且陰極42位于該表面50的相同側(cè)邊上的位置，使得高能電子可從陰極42穿過陽極 43的孔隙52，以在焦點(diǎn)48處撞擊靶46。χ射線44通過輻射發(fā)射通道36朝諸如圖1的檢測器18的檢測器陣列發(fā)射。靶在焦斑處有角度的構(gòu)造導(dǎo)致朝徑向通道36的輻射發(fā)射，該角度相對于靶46到旋轉(zhuǎn)軸線M的垂直定向?yàn)?度至12度。為了避免由于電子使靶40過熱，使靶40圍繞旋轉(zhuǎn)軸線或中心線M以例如90-250ΗΖ的高的速率旋轉(zhuǎn)。
旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)56設(shè)置成使靶40旋轉(zhuǎn)，并包括可以是實(shí)心或空心軸的中心軸58，該中心軸在第一端62處附接至轉(zhuǎn)子60，并在第二端處64附接至靶40。使用圍繞中心軸58的一對軸承66、68，以允許中心軸58在殼體34內(nèi)自由地旋轉(zhuǎn)。定子(未示出)徑向地位于轉(zhuǎn)子 60外部，并驅(qū)動(dòng)中心軸58，該中心軸58旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)靶40。替代地，實(shí)施例包括旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng) (未示出)，在該旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)中，中心軸固定，而支撐靶材料46并附接至轉(zhuǎn)子60的外圓柱圍繞固定軸的中心軸線繞固定軸旋轉(zhuǎn)。如圖2所示，可將諸如石墨的儲(chǔ)熱介質(zhì)70用于吸收和 /或耗散靠近靶材料46積聚的熱。χ射線管32的另外部件包括電纜連接器72和高壓絕緣體74以及電子收集器75，其具有用于電子從陰極42流向靶40的焦點(diǎn)48的孔隙76。 如能看到地，旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)56在靶40的表面50的與陰極42相同側(cè)邊上位于殼體34 內(nèi)。也就是說，陰極42和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)56大體上對齊并面對靶40的還包括靶46和焦點(diǎn)48的相同表面50，因此χ射線管的總長大大減小，并相對緊湊。陰極的縱向軸線基本上平行于中心軸58的中心線54和靶40的旋轉(zhuǎn)軸線。在描述的實(shí)施例中，高壓施加于從陰極42經(jīng)由陽極43向靶40發(fā)射的電子。在一個(gè)實(shí)施例，陽極43接地，并且諸如60keV或更高的高壓施加于陰極42。然而，本發(fā)明不如此地受限制，并且在另一實(shí)施例中，靶40用作陽極，并同樣地接地。在又一實(shí)施例中，負(fù)電壓施加于陰極42，并且正電壓施加于陽極43和/或靶 40。結(jié)合圖2，現(xiàn)在轉(zhuǎn)向圖3，示出圖示由兩個(gè)χ射線管32和32'的組合組成的設(shè)備的剖開側(cè)視圖，兩個(gè)X射線管32和32'均根據(jù)參考圖2示出并描述的單個(gè)X射線管32進(jìn)行構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，χ射線管32和32'彼此鄰靠。因此，每個(gè)χ射線管32、32'均具有焦點(diǎn)48、48'，并且相應(yīng)的焦點(diǎn)48、48 ‘由于χ 射線管32、32'的獨(dú)特構(gòu)造而彼此接近。在示例性實(shí)施例中，焦點(diǎn)48、48'之間的距離D在大約60-120mm的范圍之內(nèi)。因此，通過陰極42、42'以及旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)56、56'的特定位置，χ射線管32、32'的總軸向長度，尤其地，焦點(diǎn)48、48'與相應(yīng)端部80、80'之間的軸向距離78、 78'、縮短到焦點(diǎn)48、48'之間的距離D在期望范圍內(nèi)的程度。因此，χ射線管32和32‘可例如沿它們相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸線54、54'彼此軸向?qū)R，使得它們的焦斑48、48'可在諸如圖1 的系統(tǒng)10的系統(tǒng)內(nèi)對齊。焦斑之間的最佳距離D取決于多個(gè)CT系統(tǒng)變量，包括但不局限于系統(tǒng)等中心處的成像視野以及χ射線源32、32'、患者17和檢測器18之間的相對距離。對于圖3的實(shí)施例，圖1所示的控制系統(tǒng)30可用于使陰極42、42'的發(fā)射交替，以在發(fā)射時(shí)產(chǎn)生X射線束。也就是說，各陰極42、42'可單獨(dú)地發(fā)射，以便在陰極42的發(fā)射與陰極42'的發(fā)射之間交替。另外，對于圖3的實(shí)施例，圖1的控制系統(tǒng)還可用于提供雙重能量系統(tǒng)，使得χ射線管中的一個(gè)以與其它χ射線管不同的能量進(jìn)行操作。因此，在雙能量或多能量掃描中，一個(gè)陰極能以例如SOkeV進(jìn)行操作，同時(shí)其它陰極能以例如140keV進(jìn)行操作。因此，在諸如圖1的成像系統(tǒng)10的成像系統(tǒng)中可產(chǎn)生雙重或多重能量χ射線，該成像系統(tǒng)可用于在作為示例的基體材料分解中形成多重能量圖像。此外，在圖3所示的具有能交替發(fā)射的陰極42、42'的雙重源系統(tǒng)中，由于在這樣的操作中經(jīng)歷的大約50%的工作循環(huán)，所以可實(shí)現(xiàn)的性能益處是可延長諸如靶的部件的壽命。因此，與采用一個(gè)源的系統(tǒng)相比，可同樣地增大峰值功率以及因此從相應(yīng)的靶發(fā)射的χ射線通量的大小。另外，如本領(lǐng)域所理解地，當(dāng)與采用一個(gè)源的系統(tǒng)相比較時(shí)，對于圖示的兩個(gè)源系統(tǒng)的靶角可明顯較小。因此，圖3所示的兩個(gè)源系統(tǒng)可產(chǎn)生比單個(gè)源系統(tǒng)高得多的χ射線通量，具有該較大的ζ軸覆至 rm. ο

現(xiàn)在參考圖4，示出包裹/行李檢查系統(tǒng)500，其可使用本發(fā)明的χ射線管或多個(gè)χ 射線管，并包括在其中具有包裹或行李件可穿過的開口 504的可旋轉(zhuǎn)機(jī)架502?？尚D(zhuǎn)機(jī)架 502容納一個(gè)或多個(gè)χ射線能量源506以及具有由閃爍單元組成的閃爍陣列的檢測器組件 508。輸送系統(tǒng)510被提供并且包括由結(jié)構(gòu)514支撐的輸送帶512，以使包裹或行李件516 自動(dòng)連續(xù)地通過開口 504以被掃描。通過開口 504由輸送帶512饋送對象516，然后獲取成像數(shù)據(jù)，并且輸送帶512以受控連續(xù)的方式從開口 504移開包裹516。結(jié)果，郵件檢查員、行李處理者和其它保安人員可針對爆炸物、刀、槍、違禁品等而非侵入地檢查包裹516的容納物。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，用于產(chǎn)生χ射線的管包括適于發(fā)射電子的陰極、定位成在其表面上接收來自陰極的電子的靶、帶有孔隙和位于陰極與靶之間并構(gòu)造成使電子朝靶加速的陽極、以及適于使靶圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)位于面對靶的表面的位置。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，用于產(chǎn)生兩個(gè)χ射線輻射束的設(shè)備包括第一 χ射線管， 該第一 X射線管包括適于朝第一陽極發(fā)射第一電子束的第一陰極、具有接收由第一陰極發(fā)射的第一電子束以產(chǎn)生第一 X射線束的第一表面的第一靶、適于使第一靶圍繞第一軸線旋轉(zhuǎn)的第一旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該第一旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)位于面對第一表面的位置。該設(shè)備包括第二 X射線管， 該第二 X射線管包括適于朝第二陽極發(fā)射第二電子束的第二陰極、具有接收由第二陰極發(fā)射的第二電子束以產(chǎn)生第二 X射線束的第二表面的第二靶、適于使第二靶圍繞第二軸線旋轉(zhuǎn)的第二旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，該第二旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)位于面對第二表面的位置，其中第一和第二 X射線管彼此接近，并構(gòu)造成朝待成像的對象發(fā)射第一和第二 X射線束。本發(fā)明的又一實(shí)施例包括用于制造X射線管的方法，包括提供殼體；提供適于產(chǎn)生電子的陰極；提供具有適于在接收由陰極發(fā)射的電子時(shí)發(fā)射X射線輻射的表面的靶；將陽極定位在陰極與靶之間，該陽極構(gòu)造成使電子朝靶加速；提供適于使靶圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)；將靶安置在殼體內(nèi)；將陰極安置在殼體內(nèi)面對靶的表面的位置，以朝靶上的焦點(diǎn)引導(dǎo)電子束；和將旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)安置在殼體內(nèi)面對靶的表面的位置。本發(fā)明的又一實(shí)施例包括用于構(gòu)造提供第一和第二 χ射線輻射流的組合設(shè)備的方法，包括在第一 X射線管中提供圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第一靶，該第一靶在其第一面上具有第一焦斑，以產(chǎn)生第一X射線輻射流；在第二X射線管中提供圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的第二靶，該第二靶在其第二面上具有第二焦斑，以產(chǎn)生第二 X射線輻射流；和將第一 X射線管安置在靠近第二 X射線管的鄰接位置，使得第一靶的第一面背離第二 X射線管，并使得第二靶的第二面背離第一 X射線管。已根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，并且應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，除明顯提出的以外，等同、 替代和變型是可能的并且在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生X射線G4)的管(32)，包括陰極(42)，其適于發(fā)射電子；靶(40)，其定位成在所述靶的表面08)上接收來自所述陰極0 的電子；陽極(43)，其帶有孔隙(52)和位于所述陰極G2)與所述靶00)之間，并構(gòu)造成使所述電子朝所述靶GO)加速；以及旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(56)，其適于使所述靶00)圍繞軸線(54)旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(56)位于面對所述靶GO)的表面的位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管(32)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(56)、陰極02)和靶 (40)包圍在殼體(34)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管(32)，其特征在于，所述殼體(34)具有輻射發(fā)射通道 (36)，以使由所述靶00)發(fā)射的χ射線輻射04)通過。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管(32)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(56)包括轉(zhuǎn)子(60)、軸承系統(tǒng)(66)和連接在所述轉(zhuǎn)子(60)與所述靶00)之間以使所述靶G0)旋轉(zhuǎn)的軸(58)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的管(32)，其特征在于，所述軸(58)的縱向軸線(54)平行于所述陰極G2)的縱向軸線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管(32)，其特征在于，所述陽極包括定位成使所述電子穿過的孔隙(52)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管(32)，其特征在于，所述管(32)結(jié)合到行李檢查系統(tǒng) (500)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于寬幅計(jì)算斷層照相術(shù)的設(shè)備和構(gòu)造該設(shè)備的方法。一種用于產(chǎn)生x射線(44)的管(32)包括適于發(fā)射電子的陰極(42)、定位成在其表面上接收來自陰極(42)的電子的靶(40)、帶有孔隙(52)和位于陰極(42)與靶(40)之間并構(gòu)造成使電子朝靶(40)加速的陽極(43)、以及適于使靶(40)圍繞軸線(54)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(56)，該旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)(56)位于面對靶(40)的表面的位置。
文檔編號(hào)H01J35/26GK102157323SQ20111003158
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者C·S·羅格斯, E·L·勒加爾, E·維斯特科特, K·戴頓, R·K·霍克史密斯, R·M·羅弗斯 申請人:通用電氣公司