控制用于计算机断层摄影扫描器的电子束生成器制造技术

一种用于控制在低电压模式与高电压模式之间切换的X射线管的电子束生成器的机制。所提出的机制在低电压模式与高电压模式之间的转换期间控制由电子束生成器汲取的功率。特别地，在从低电压模式到高电压模式的转换期间，所汲取的功率减少，而在从高电压模式到低电压模式的转换期间，所汲取的功率增加。所汲取的功率增加。所汲取的功率增加。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】控制用于计算机断层摄影扫描器的电子束生成器


[0001]本专利技术涉及计算机断层摄影扫描器的领域，并且特别涉及对用于计算机断层摄影扫描器的电子束生成器的控制。

技术介绍

[0002]计算机断层摄影(CT)是一种用于对目标/对象执行成像的众所周知的机制。已知的CT成像方法是通过将X射线(例如，X射线)透射通过对象/目标并根据响应于在对象/目标的另一侧接收到的X射线的数据重建图像来执行的。
[0003]通常使用X射线管(例如，X射线管)来生成X射线。X射线管通常通过使用电子束生成器生成电子束。该电子束被定位为入射到X射线生成表面上，该X射线生成表面响应于(来自电子束的)入射电子而发射X射线。
[0004]能谱成像正在成为日益流行的计算机断层摄影成像方法。通过在较高能级与较低能级之间切换发射的X射线的总能量来执行能谱成像。这引起向对象提供不同的能谱。一种用于执行能谱成像的方法是在第一电压电平与第二电压电平之间切换用于生成电子束的电压电平。这通常被称为kVp切换。
[0005]期望减少所发射的X射线在不同能级之间切换所花费的时间。
[0006]JP 2012109127 A公开了一种X射线检验设备。
[0007]US 2012/269321 A1描述了一种用于切换X射线生成设备的阳极电位的方法。

技术实现思路

[0008]本专利技术由权利要求来限定。
[0009]根据依据本专利技术的一个方面的示例，提供了一种控制用于计算机断层摄影扫描器的X射线管的电子束生成器的方法，所述电子束生成器被配置为生成电子束，所述电子束能用于使用所述X射线管的阳极来生成所述计算机断层摄影扫描器的X射线探测器能探测到的X射线。
[0010]所述方法包括：控制所述电子束生成器在低电压模式与高电压模式之间切换，在所述低电压模式中，第一电压电平用于生成所述电子束，在所述高电压模式中，大于所述第一电压电平的第二电压电平用于生成所述电子束；并且在从所述低电压模式到所述高电压模式的转换期间，控制所述电子束生成器以减少由所述电子束成形模块汲取的功率；并且/或者在从所述高电压模式到所述低电压模式的转换期间，控制所述电子束生成器以增加由所述电子束成形模块汲取的功率。
[0011]技术人员将意识到，在低电压模式与高电压模式之间的切换期间，存在转换阶段或转换时段，在所述转换阶段或转换时段中，电压电平(用于生成电子束)斜坡上升或斜坡下降。期望该转换阶段的长度保持在最小值，以使电子束生成器在特定电压模式中工作的相对时间量(例如，每时间段)最大化。
[0012]本公开内容认识到，对于电子束生成器，通过适当控制由电子束生成器在转换期
间汲取的功率，能够提高高电压模式与低电压模式之间的转换速度。
[0013]特别地，当从低电压模式转换到高电压模式时，减少由电子束生成器汲取的功率提高了电压电平从第一(低)电压电平切换到第二(高)电压电平的速度。类似地，当从高电压模式转换到低电压模式时，增加由电子束生成器汲取的功率提高了电压电平从第二电压电平切换到第一电压电平的速度。
[0014]因此，对由电子束生成器汲取的功率的适当控制能够控制转换时间，即，在不同工作模式之间转换所花费的时间。
[0015]所述电子束生成器包括电子束成形模块，并且所述方法包括：在从所述低电压模式到所述高电压模式的转换期间，控制所述电子束生成器以减少由所述电子束成形模块汲取的功率(例如，电流/电压)，从而减少由所述电子束生成器汲取的功率；并且/或者在从所述高电压模式到所述低电压模式的转换期间，控制所述电子束生成器以增加由所述电子束成形模块汲取的功率(例如，电流/电压)，从而增加由所述电子束生成器汲取的功率。
[0016]本公开内容认识到，在高电压模式与低电压模式之间的转换期间，电子束的形状对于计算机断层摄影扫描器的正确操作来说在很大程度上是无关紧要的(例如因为能够忽略在转换期间获得的信息并且/或者能够将电子束配置为不能用于生成任何“有用的”X射线)。这意味着在转换时段期间能够自由修改由电子束生成器汲取的电流。该实施例利用了这种认识来促进对由电子束生成器汲取的功率的控制。
[0017]在一些实施例中，所述电子束成形模块被配置为修改所述电子束的形状，从而修改焦斑的尺寸，所述焦斑是所述阳极中所述电子束入射到其上的区；增加由所述电子束成形模块汲取的功率减小了所述焦斑的尺寸，并且减少由所述电子束成形模块汲取的功率增加了所述焦斑的尺寸。
[0018]任选地，所述电子束生成器包括电子束操控模块，其中，所述方法包括：使用所述电子束操控模块来操控所述电子束，使得在所述低电压模式与所述高电压模式之间的转换期间，所述电子束入射到所述阳极的X射线抑制表面上，所述X射线抑制表面抑制使用所述电子束在所述计算机断层摄影扫描器的所述X射线探测器能探测到X射线的方向上的X射线的生成。
[0019]为了提高由计算机断层摄影扫描器获得的数据的信噪比，优选的是，在转换期间，电子束不产生任何被计算机断层摄影扫描器的探测器探测到的X射线。这能够通过在转换阶段期间使用电子束操控模块将电子束导向不生成X射线的表面来实现。
[0020]在优选实施例中，X射线抑制表面被设计成抑制在使得X射线能够(例如通过X射线管的窗口)离开X射线管的方向上发射的X射线的生成。也就是说，可以抑制X射线本身的生成，或者可以将X射线抑制表面设计成使得大部分(例如全部)生成的X射线不能离开X射线管。
[0021]所述X射线抑制表面可以是束流收集器。束流收集器是吸收带电粒子束的任何合适的材料或设备。在本公开内容的上下文中，束流收集器吸收电子束的电子。
[0022]在一些示例中，所述方法包括：在从所述低电压模式到所述高电压模式的转换期间，将所述焦斑的位置保持在所述阳极的所述X射线抑制表面内。
[0023]在一些示例中，所述方法包括：在从所述高电压模式到所述低电压模式的转换期间，使所述焦斑的位置在所述阳极的所述X射线抑制表面内波动。
[0024]在至少一个实施例中，所述方法包括：使用所述电子束操控模块来操控所述电子束，使得在所述电子束生成器正在所述低电压模式或所述高电压模式中工作时的至少一些时间内，所述电子束至少部分地入射到所述阳极的X射线生成表面上，所述X射线生成表面使用所述电子束在所述计算机断层摄影扫描器的所述X射线探测器能探测到X射线的方向上生成X射线。
[0025]因此，当在任一电压模式中工作时，电子束可以入射到(从电子束)生成X射线的表面上。这个表面被称为“X射线生成表面”。输出由X射线生成表面生成的X射线，以供X射线探测器(例如在穿过待成像目标/对象之后)进行探测。
[0026]所述方法还可以包括使用所述电子束操控模块来操控所述电子束，使得紧接在在低电压模式与高电压模式之间的转换之前或紧接在高电压模式与低电压模式之间的转换之前，所述电子束在随后被移动以入射到所述X射线抑制表面之前被移动得离所述X射线抑制表面更远。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种控制用于计算机断层摄影扫描器(102)的X射线管(1)的电子束生成器(10)的方法(400、500)，所述电子束生成器被配置为生成电子束(20)，所述电子束能用于使用所述X射线管的阳极(50)来生成所述计算机断层摄影扫描器的X射线探测器能探测到的X射线(31)，其中，所述电子束生成器(10)包括电子束成形模块(320)，所述方法包括：控制(407、507)所述电子束生成器在低电压模式与高电压模式之间切换，在所述低电压模式中，第一电压电平用于生成所述电子束，在所述高电压模式中，大于所述第一电压电平的第二电压电平用于生成所述电子束；并且在从所述低电压模式到所述高电压模式的转换期间，控制(412)所述电子束生成器以减少(412)由所述电子束成形模块汲取的功率，从而减少由所述电子束生成器汲取的功率；并且/或者在从所述高电压模式到所述低电压模式的转换期间，控制(512)所述电子束生成器以增加(512)由所述电子束成形模块汲取的功率，从而增加由所述电子束生成器汲取的功率。2.根据权利要求1所述的方法(400、500)，其中：所述电子束成形模块(320)被配置为修改所述电子束(20)的形状，从而修改焦斑的尺寸，所述焦斑是所述阳极(50)中所述电子束入射到其上的区，增加由所述电子束成形模块汲取的功率减小了所述焦斑的尺寸，并且减少由所述电子束成形模块汲取的功率增加了所述焦斑的尺寸。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的方法(400、500)，其中，所述电子束生成器包括电子束操控模块(40)，其中，所述方法包括：使用所述电子束操控模块来操控所述电子束(20)，使得在所述低电压模式与所述高电压模式之间的转换期间，所述电子束入射到所述阳极的X射线抑制表面(52)上，所述X射线抑制表面抑制使用所述电子束在所述计算机断层摄影扫描器的所述X射线探测器能探测到X射线的方向(62)上的X射线的生成。4.根据权利要求3所述的方法(400、500)，其中，所述X射线抑制表面(52)是束流收集器。5.根据当从属于权利要求2时的权利要求3或4中的任一项所述的方法(400、500)，其中，所述方法包括：在从所述低电压模式到所述高电压模式的转换期间，将所述焦斑的位置保持在所述阳极的所述X射线抑制表面内。6.根据当从属于权利要求2时的权利要求3至5中的任一项所述的方法(400、500)，其中，所述方法包括：在从所述高电压模式到所述低电压模式的转换期间，使所述焦斑的位置在所述阳极的所述X射线抑制表面内波动。7.根据权利要求3至6中的任一项所述的方法(400、500)，其中，所述方法还包括：使用所述电子束操控模块(40)来操控所述电子束，使得在所述电子束生成器(10)正在所述低电压模式或所述高电压模式中工作时的至少一些时间内，所述电子束至少部分地入射到所述阳极(50)的X射线生成表...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：