專利名稱：用于x射線管焦斑尺寸和位置控制的設(shè)備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于x射線管焦斑參數(shù)控制的設(shè)備及方法，具體而言，
涉及基于對雜散電子的探測而進(jìn)行的焦斑尺寸和位置控制，從而使得可以
確定焦斑的狀態(tài)和情況，并且可以實(shí)施對焦斑的快速控制以改善x射線管 操作的效率。
背景技術(shù)：
在X射線管中，約40%的撞擊陽極的電子被反射(雜散的)。這些撞擊 X射線管內(nèi)任何給定區(qū)域的雜散電子的數(shù)量變化相當(dāng)大。原因可能(例如) 為焦斑參數(shù)與最佳焦斑參數(shù)之間的偏差，其中，所述焦斑參數(shù)可以是焦斑 尺寸或者焦斑位置。在x射線檢査裝置的許多應(yīng)用中，在諸如計(jì)算機(jī)斷層 成像(CT)掃描的檢査過程期間，針對諸如焦斑尺寸和焦斑位置的焦斑參 數(shù)的變化，僅可以容忍非常小的公差而不危及圖像質(zhì)量。保持所需要的公 差是難以實(shí)現(xiàn)的，這是因?yàn)樵贑T掃描期間，X射線管的許多部分極大地升 溫，導(dǎo)致機(jī)械和電學(xué)特性的變化，這將影響(例如)焦斑的尺寸和位置。
US 2004/0190682 Al描述了一種用于通過閉環(huán)調(diào)節(jié)電路設(shè)置X射線管 的焦斑位置的方法和設(shè)備。偏轉(zhuǎn)器根據(jù)偏轉(zhuǎn)信號對X射線管的電子束進(jìn)行 偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)閉環(huán)調(diào)節(jié)器根據(jù)焦斑位置信號生成偏轉(zhuǎn)信號。 一種測量布置測 量焦斑位置信號。偏轉(zhuǎn)器、偏轉(zhuǎn)閉環(huán)調(diào)節(jié)器和測量布置形成了閉環(huán)調(diào)節(jié)電 路，其具有作為受控變量的焦斑位置以及作為控制參數(shù)的偏轉(zhuǎn)信號。為了 這一 目的，US 2004/0190682 Al描述了兩個(gè)光電探測器用于對X射線束位
翌1、龍{;、1||縣甘出 7tffl^"^咎的力k卻:l:旦/tttAlA由腔、)nill奧"/m里、晚v貼處古* u v。^&， ；^=c-|-， 曰u1 hhj^c iTS"乂Li nzivi、t^;jflpro >Hytvnx a刁:j ;y(i爪仏
一個(gè)或另一個(gè)方向上遠(yuǎn)離向其所提供的光學(xué)路徑轉(zhuǎn)移，則所述光電探測器
提供低輸出信號，或不提供輸出信號，那么兩個(gè)焦距探測器中的一個(gè)的輸
出信號將會較大，并且另一個(gè)的輸出信號將會較小或者保待為零?；蛘撸?br> 提供紅外相機(jī)代替光電探測器，以這樣一種方式布置所述紅外相機(jī)，即其在不同位置測量陽極的溫度。
但是，不存在對于焦斑尺寸的變化的補(bǔ)償，以至于控制回路可能對錯(cuò) 誤的輸入信號做出反應(yīng)。這種方法的另一個(gè)缺點(diǎn)在于需要昂貴的裝備，必
須將所述裝備設(shè)計(jì)為在CT掃描架上的G力下機(jī)械性穩(wěn)定的、并且必須經(jīng) 常校準(zhǔn)所述裝備以補(bǔ)償兩個(gè)探測器在其使用壽命中所積累起的靈敏度和線 性度的差異。

發(fā)明內(nèi)容
希望提供一種能夠?qū)拱邊?shù)進(jìn)行改善了的控制的方法和設(shè)備。
本發(fā)明提供一種用于提供控制信號以控制X射線管陽極上焦斑的焦斑 參數(shù)的設(shè)備； 一種相應(yīng)的X射線管； 一種用于檢查待檢查對象的檢査設(shè)備; 一種用于提供控制信號以控制X射線管陽極上焦斑的焦斑參數(shù)的方法；相 應(yīng)的程序元件以及計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
應(yīng)該注意的是，以下描述的本發(fā)明的示范性實(shí)施例還可在提供控制信 號的方法和設(shè)備、相應(yīng)的檢查設(shè)備、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)以及程序元件中應(yīng)用。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例， 一種用于提供控制信號以控制X射 線管陽極上焦斑的焦斑參數(shù)的設(shè)備，該設(shè)備包括接口，其適于接收具有 特征模式的信號，所述特征模式取決于X射線管中所探測到的雜散電子； 評估單元，其適于評估所述特征模式；以及輸出，其適于基于對所述特征 模式的評估而輸出控制信號。雜散電子探測設(shè)備所探測到的雜散電子導(dǎo)致 了雜散電子流，其中，所述電流構(gòu)成了具有特征模式的信號。所述探測設(shè) 備可以位于X射線管內(nèi)部的陽極附近，例如，靠近焦斑的位置。模式的特 征取決于焦斑參數(shù)，因此基于對信號的特征模式的評估來提供一種用于控 制X射線管的操作參數(shù)的控制信號是可能的。可以以高序列來探測由所探 測的雜散電子的變化而導(dǎo)致的信號的變化。這允許以非常短的周期來控制X 射線管的操作參數(shù)。短周期允許快速控制電路以保持最佳焦斑參數(shù)。因此， 一種更有效的對X射線管的操作是可能的。
換言之，本發(fā)明提供了一種用于測量諸如焦斑尺寸和焦斑位置的焦斑 參數(shù)的簡單并且有效的方法，其中，校正焦斑參數(shù)的偏差是可能的。本發(fā) 明還允許小于1毫秒的時(shí)間常數(shù)，從而避免在掃描架旋轉(zhuǎn)時(shí)間低于0.5秒的現(xiàn)代CT系統(tǒng)中出現(xiàn)的偽影。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例，控制信號適于通過控制X射線管 的操作參數(shù)而控制焦斑參數(shù)。所述控制信號可用于控制諸如X射線管的電 壓和電流的X射線管的操作參數(shù)。更進(jìn)一步，信號可用于控制激活電子束 聚焦和偏轉(zhuǎn)設(shè)備，例如，電磁透鏡。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例，所述設(shè)備還包括查找表，在其中 存儲了特征模式與相應(yīng)的操作參數(shù)以及/或者相應(yīng)的焦斑參數(shù)之間的至少一 個(gè)關(guān)系。通過使用查找表，結(jié)合(例如)模式解碼器，可以確定諸如焦斑 尺寸和焦斑位置的實(shí)際焦斑參數(shù)，并且其可與額定的或預(yù)期的位置進(jìn)行比 較。這允許了計(jì)算校正。之后，電磁電子束偏轉(zhuǎn)和整形透鏡可用于校正任 何偏差。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例，焦斑參數(shù)為焦斑尺寸和/或焦斑位 置。焦斑尺寸和焦斑位置為允許對焦斑的重要特性進(jìn)行描述的參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，X射線管的操作參數(shù)為用于影響電 子束聚焦和/或偏轉(zhuǎn)的參數(shù)。通過使電子束聚焦和偏轉(zhuǎn)，可以影響焦斑的尺 寸及其在電極表面上的位置，從而通過控制電子束的聚束和偏轉(zhuǎn)而控制焦 斑參數(shù)具有合理的可能性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，所述設(shè)備包括濾波器和/或脈沖整形 器，其適于將包括在所接收到的信號中的焦斑參數(shù)信息分離出來。根據(jù)信 號的組成和包括在其中的信息，所述濾波器可以是帶通濾波器、高通濾波 器或低通濾波器。在信號包括涉及兩個(gè)或更多個(gè)參數(shù)的信息的情況下，必 須將所述信息區(qū)分出來以做進(jìn)一步處理。具體而言，當(dāng)信號通過陽極表面 的任何變更而得以調(diào)制時(shí)，提供帶通濾波器和脈沖整形器是有益的，這是 因?yàn)樗玫降恼{(diào)制模式將會表征導(dǎo)致所述信號的某些參數(shù)的組合。所述信 號可以是基于從所探測的電子中得到的電流，其中，所述電流可以是X射 線管電壓、X射線管電流以及幾何因子alpha(a)， beta(e)， gamma(Y)的 函數(shù)。a取決于電子探測設(shè)備的尺寸以及其相對于陽極盤的位置，3取決 于焦斑的尺寸，以及Y取決于焦斑在陽極盤上的位置。為了使用電流作為 控制回路的輸入以控制諸如焦斑尺寸和位置的焦斑參數(shù)，可以使用額外的 信息來完整地確定并且描述所述電流。如在以下將要描述的，可以通過對雜散電子的調(diào)制來獲得這一額外信息。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，所述設(shè)備包括控制單元，其適于基 于存儲在査找表中的信息以及預(yù)期的焦斑參數(shù)來生成用于控制焦斑參數(shù)的
控制信號。因此，輸入預(yù)期的焦斑參數(shù)以及通過控制回路來控制x射線管
的操作參數(shù)是可能的。應(yīng)該注意的是，對于固定的焦斑尺寸和固定的焦斑 位置而言，(例如)可以通過校準(zhǔn)表來測量以及使用電流。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，x射線管包括用于發(fā)射電子的發(fā)射
極，用于接收所發(fā)射的電子的陽極以及探測單元，所述探測單元適于探測 從陽極反射的雜散電子，并且適于輸出取決于所探測到的雜散電子的信號。
向X射線管提供用于探測雜散電子的探測單元允許了在無較大的干擾的情
況下探測x射線管內(nèi)部的雜散電子。電流取決于所述管的電壓和電流，并
且取決于焦斑尺寸及其在陽極上的位置。使用針對所述管電壓和電流的校 準(zhǔn)表，以及關(guān)于焦斑尺寸或位置的額外信息，則可以使用雜散電子流分別 地計(jì)算焦斑位置或尺寸?？梢砸愿哳l率來探測雜散電子流的變化，使得時(shí) 間常數(shù)應(yīng)該小于約1毫秒，這允許了避免在具有大于每秒兩次旋轉(zhuǎn)的高速
掃描架旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)代CT系統(tǒng)中的偽影。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，探測單元適于輸出具有特征模式的 信號，其中，所述特征取決于所探測的雜散電子。諸如尺寸和位置的焦斑
參數(shù)的特定變化導(dǎo)致了雜散電子的變化，因此導(dǎo)致了修改了的電流。這一 點(diǎn)導(dǎo)致了包括了信息的信號，所述信息可用于分別從信號的特征和相應(yīng)的 電流的特征中獲得焦斑參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，探測單元包括用于收集雜散電子的 收集器，其中，根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例，所述收集器與X射線
管電隔離。這允許了向收集器提供外部電流或電壓以提高對從陽極反射的、 所探測并收集的電子的測量能力。電子收集器在操作期間收集直接來自于X 射線管的陽極盤的電子。當(dāng)電子收集器與所述管的框架電隔離時(shí)，可以(例 如)通過外部電路向電子收集器施加相對于陽極盤小的正電位。因此，可 以探測雜散電子作為流經(jīng)這一電路的電流。這一電流為X射線管電壓和電 流以及以上述的幾何因子a， P和Y的函數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例，陽極的表面配備有一個(gè)或多個(gè)能夠調(diào)制由探測單元探測到的雜散電子的數(shù)目的標(biāo)記。根據(jù)另一個(gè)示范性實(shí) 施例，所述標(biāo)記為凹槽和/或突起。突起可以為陽極表面上的突出物或凹口。 當(dāng)焦斑通過陽極表面上的標(biāo)記時(shí)，這種標(biāo)記將調(diào)制到達(dá)雜散電子收集器的 電子的數(shù)目，因此調(diào)制電流和信號。提供電極表面上的標(biāo)記的模式，因此 導(dǎo)致了相應(yīng)的雜散的電子的模式。在焦斑的預(yù)期軌跡旁邊提供標(biāo)記的模式， 則只有當(dāng)焦斑從預(yù)期的軌跡偏離時(shí)，才發(fā)生信號的相應(yīng)模式。因此，信號
的模式的發(fā)生可提供一種焦斑位置從預(yù)期軌跡的偏離程度的量度。在合適 的情況下，這同樣可應(yīng)用于焦斑尺寸和任何其它焦斑參數(shù)。根據(jù)這種標(biāo)記 在沿陽極盤的圓周的數(shù)目，調(diào)制將會具有作為陽極盤旋轉(zhuǎn)頻率的倍數(shù)的頻 率。使用調(diào)制信息可以探測到焦斑尺寸或焦斑位置或二者均可。
使用調(diào)制信息以及額外的校準(zhǔn)表可以增強(qiáng)測量的準(zhǔn)確度。更進(jìn)一步，
當(dāng)在一個(gè)x射線脈沖期間，無論所述管是不連續(xù)地使用不同焦斑位置，例
如已知的'動(dòng)態(tài)焦斑'，或是連續(xù)地使用不同焦斑位置，都需要額外的信息 來分離所述效應(yīng)。為了分離那些效應(yīng)，可以使用上述的濾波器和脈沖整形 器。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例， 一種用于檢查待檢査對象的檢査設(shè) 備包括根據(jù)任何以上所述設(shè)備的實(shí)施例的設(shè)備，所述設(shè)備用于提供控制信
號以控制X射線管陽極上焦斑的焦斑參數(shù)，以及根據(jù)任何以上x射線管的 實(shí)施例的x射線管。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，提供了與以上設(shè)備相對應(yīng)的方法。 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例的方法包括探測從陽極反射的雜散電 子，輸出具有特征模式的信號，其中，所述信號基于所探測的雜散電子，
評估所述特征模式，并且通過控制x射線管的操作參數(shù)而生成用于控制焦
斑參數(shù)的控制信號，其中，所述信號基于對特征模式的評估。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，所述方法包括使所述特征模式與存 儲在查找表中的信息比較，在所述查找表中存儲了特征模式和相應(yīng)的操作 參數(shù)和/或相應(yīng)的焦斑參數(shù)之間的至少一個(gè)關(guān)系。所述査找表通過使所述特 征模式與相應(yīng)的操作參數(shù)和/或相應(yīng)的焦斑參數(shù)比較而允許快速評估。因此， 可以將所探測到的模式分配給操作參數(shù)和焦斑參數(shù)，從而得到模式的特征。 必須注意的是，模式的特征可以為任何參數(shù)，例如，能夠攜帶信息的信號
9的頻率、頻率模式，高度等。特征模式不局限于脈沖或頻率，而是也可理
解為，例如，電流的DC量。當(dāng)在電極的表面提供周期凹槽或突起用于修改 雜散電子流時(shí)，信號包含包括在特征模式中的周期'性返回參數(shù)。
根據(jù)一個(gè)示范性實(shí)施例，所述方法還包括使特征模式與存儲在查找表 中的信息進(jìn)行比較，在所述査找表中存儲了特征模式與相應(yīng)的操作參數(shù)和/ 或相應(yīng)的焦斑參數(shù)之間的至少一個(gè)關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，所述生成基于存儲在查找表中的信 息。因此，當(dāng)所探測的模式對應(yīng)于查找表中所存儲的模式時(shí)，可以非?？?地實(shí)施控制信號的生成，之后將其分配給相應(yīng)的操作參數(shù)和/或相應(yīng)的焦斑 參數(shù)。所述查找表也可由一種算法替代，所述算法在合適的位置表示了特 征模式與相應(yīng)的操作參數(shù)以及/或者相應(yīng)的焦斑參數(shù)之間的關(guān)系。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例，X射線管的操作參數(shù)包括用于影 響電子束聚焦和/或偏轉(zhuǎn)的參數(shù)。由于焦斑是由發(fā)射極發(fā)射的電子得到的， 其中，所發(fā)射的電子撞擊陽極，因此，電子束可受到(例如)通過電磁透 鏡的焦聚和/或偏轉(zhuǎn)的影響。應(yīng)該注意的是，不是所有由發(fā)射極發(fā)射的電子
均撞擊陽極，或者說撞擊至少預(yù)期的陽極陣列，因^:電子也可意味著發(fā)射 極發(fā)射的電子的一部分。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，探測雜散電子還包括收集雜散電子。 收集意味著所收集的電子直接導(dǎo)致了構(gòu)成了信號的電流。應(yīng)該注意的是， 由于所收集到的電子而得到的電荷的數(shù)量可作為評估的一種量度。或者， 可由探測設(shè)備探測雜散電子，例如以乘法器的形式，從而從放大的電子流 得到所述信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，向收集器提供諸如相對于陽極盤的 小正電位的電壓，所述收集器與x射線管電隔離，從而可以探測雜散電子
作為流經(jīng)這一電路的電流。在這一情況下，電位將所收集的電荷轉(zhuǎn)換成電
.、夭 孤。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，生成控制信號用于控制焦斑參數(shù)是 基于存儲在查找表中的信息以及預(yù)期的焦斑參數(shù)。這允許提供控制回路， 所述回路能夠基于用戶輸入或預(yù)先確定的預(yù)先確定焦斑參數(shù)提供控制信 號。如上所述，所述査找表可由一種算法替代。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，可以通過在陽極表面上提供標(biāo)記來 調(diào)制雜散電子的數(shù)目。由此產(chǎn)生的效應(yīng)對應(yīng)于上述方法的實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，提供了一種程序元件，當(dāng)處理器執(zhí) 行所述程序元件時(shí)，所述程序元件適于實(shí)施以上方法的實(shí)施例中的一個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施例，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲以上程序元件。
可將本發(fā)明的主旨視為使用在x射線管內(nèi)所探測到的所探測雜散電子 來快速控制用于X射線管的操作參數(shù)，其中，以快速的序列探測雜散電子
的原理允許一種精確并且快速的控制。
通過參考以下描述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其它方向?qū)⒆兊蔑@而易 見并且得以闡明。


通過參考以下附圖將在下文描述本發(fā)明的示范性實(shí)施例。
圖1示出了一種用于提供控制信號以控制x射線管陽極上焦斑的焦斑
參數(shù)的設(shè)備；
圖2示出了X射線管，其具有用于發(fā)射電子的發(fā)射極，陽極，其被旋 轉(zhuǎn)性地安裝以散布對陽極表面的影響； 圖3示出了探測單元的放大圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的方法的流程。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了一種用于提供控制信號以控制X射線管陽極32上焦斑的焦 斑參數(shù)的設(shè)備。所述設(shè)備包括接口 11，其用于接收具有特征模式的信號， 所述特征模式取決于X射線管30中所探測到的雜散電子。對X射線管的 示出僅用于解釋性目的，因此為示意性地示出。X射線管包括發(fā)射極31以 及陽極32，其中，所述發(fā)射極適于朝向陽極發(fā)射電子。在X射線管30的 外部僅用于解釋性目的地示出了探測單元40，并且也可其放置在X射線管 30內(nèi)，特別是當(dāng)探測雜散電子時(shí)。X射線管還包括偏轉(zhuǎn)線圈35。接口 11 可以為終端，但是，也可以配備有放大器用于放大所接收的信號。接口 11 還可在合適的時(shí)候包括用于處理所接收的信號的任何處理效用。圖1的所述設(shè)備10還包括濾波器，其可以是帶通濾波器、低通濾波器或高通濾波器， 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會實(shí)施對其的選擇。脈沖整形器13可用于對濾波器12 輸出的脈沖進(jìn)行整形。設(shè)備10還可配備有包括了 PLL調(diào)諧電路的光柵頻率 單元14。模式探測器15能夠?qū)λ邮盏男盘柕奶卣髂Ｊ竭M(jìn)行解碼，從而使 所解碼的模式用于評估?？梢酝ㄟ^使用查找表16而支持所述評估。所述查 找表可存儲特征模式與相應(yīng)操作參數(shù)和/或相應(yīng)焦斑參數(shù)之間的至少一個(gè)關(guān) 系。焦斑參數(shù)可以是焦斑位置和焦斑尺寸。
操作參數(shù)可以是用于控制在X射線管30內(nèi)的電子發(fā)射以及電子束的聚 焦或偏轉(zhuǎn)的電壓和電流。査找表16的輸出饋送給控制單元17。所述控制單 元17可以是數(shù)字位置或尺寸調(diào)節(jié)。另外，饋送給控制單元17焦斑的額定 位置/尺寸值或者所預(yù)期的焦斑參數(shù)是可能的，以此可基于存儲在査找表16 中的信息提供控制信號。輸出18適于基于對特征模式的評估輸出控制信號， 其中，可基于存儲在査找表16中的信息以及基于向控制單元17額外地輸 入的所預(yù)期的焦斑參數(shù)來生成用于控制焦斑參數(shù)的控制信號。輸出還可包 括放大器或后處理單元，例如，用于對控制信號進(jìn)行放大或后處理，所述 控制信號例如用于控制由偏轉(zhuǎn)線圈35引起的偏轉(zhuǎn)。
圖2示出了X射線管30，其具有用于發(fā)射電子的發(fā)射極31;陽極，其 被旋轉(zhuǎn)地安裝以散布發(fā)射極發(fā)射的電子束對陽極表面的影響。陽極32接收 發(fā)射極31發(fā)射的電子的一部分。偏轉(zhuǎn)線圈35允許對從發(fā)射極31發(fā)射的電 子束進(jìn)行聚焦和偏轉(zhuǎn)以針對位置和尺寸修改焦斑。X射線管30是抽成真空 的。將探測單元40安裝至X射線管30的框架33。所述探測單元40包括 收集器41，并且將根據(jù)圖3對其進(jìn)行描述。發(fā)射極31發(fā)射的電子撞擊陽極 32的表面，由此生成X射線，其通過窗口34離開X射線管。
陽極還包括以凹槽38和突起39的形式出現(xiàn)的標(biāo)記38， 39。當(dāng)焦斑通 過這一標(biāo)記38， 39時(shí)，以凹槽38和突起39的形式的標(biāo)記38， 39能夠調(diào) 制到達(dá)收集器41的電子的數(shù)目。調(diào)制所具有的頻率為陽極盤旋轉(zhuǎn)頻率的倍 數(shù)，其取決于這種標(biāo)記38， 39沿陽極盤32的圓周的數(shù)目。突起可以是陽 極表面上的凹口或突出物，其形式為點(diǎn)，短凹槽，或?qū)ν怀鑫锘蚋叱鑫锏?任何其它合適的設(shè)計(jì)。標(biāo)記的模式導(dǎo)致了信號的相應(yīng)模式。在電極上焦斑 的最佳路徑旁邊提供標(biāo)記導(dǎo)致當(dāng)焦斑位置離開最佳路徑時(shí)，得到相應(yīng)的模式，因此提供取決于到最佳路徑的邊緣的距離的不同模式允許對焦斑位置 的偏差的評估。
通過控制向以偏轉(zhuǎn)線圈35的形式存在的電磁透鏡提供的電流和電壓， 使得修改焦斑參數(shù)，具體而言陽極32表面上的焦斑位置以及焦斑尺寸是可 能的。根據(jù)焦斑尺寸和位置，從陽極32表面上反射的雜散電子的數(shù)量是較 高或者較低的，從而修改了電流，并且該電流可由探測單元40，具體而言 探測單元40的收集器41探測到。
圖3示出了探測單元40的放大圖。探測單元40包括收集器41。探測 單元40可包括用于使收集器41與探測單元40的框架43隔離和/或與X射 線管30的框架33隔離的絕緣體42。導(dǎo)線44與用于接收所接收的雜散電子 生成的信號的收集器連接。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的方法的流程。所述方法包括-探測從陽極反射的雜散電子ST2;輸出具有特征模式的信號，其中，所述 信號基于所探測的雜散電子ST3;評估特征模式ST5;生成用于通過控制X 射線管的操作參數(shù)而控制焦斑參數(shù)的控制信號，其中，所述信號基于對特 征模式的評估ST7。更進(jìn)一步，該方法可包括使特征模式與存儲在查找表 16中的信息比較ST6，在所述查找表中存儲了特征模式與相應(yīng)的操作參數(shù) 和/或相應(yīng)的焦斑參數(shù)之間的至少一個(gè)關(guān)系。所述査找表可由一種合適的算 法替代。更進(jìn)一步，該方法可包括對所接收的信號進(jìn)行濾波和/或脈沖整形 以提供分離的焦斑參數(shù)信息ST4。所述方法可還包括基于存儲在查找表中 的信息以及所預(yù)期焦斑參數(shù)來生成用于控制焦斑參數(shù)的控制信號ST7A。更 進(jìn)一步，所述方法可包括通過在陽極表面提供標(biāo)記來調(diào)制雜散電子的數(shù)目 ST1。
根據(jù)圖1中的設(shè)備解釋了若干方法元件和步驟的細(xì)節(jié)以及目的。 所述申請可用于X射線產(chǎn)生單元(X分割，特別是用于醫(yī)學(xué)CT掃描 儀和其它診斷X射線裝備)。
應(yīng)該注意的是，"包括" 一詞不排除其它元件或步驟，并且單數(shù)冠詞不 排除復(fù)數(shù)個(gè)。并且，與不同實(shí)施例相關(guān)聯(lián)而描述的元件可以結(jié)合使用。
應(yīng)該注意的是，不應(yīng)將權(quán)利要求中的參考標(biāo)記解釋為限制權(quán)利要求的 范圍。
權(quán)利要求
1、一種用于提供控制信號以控制x射線管陽極(2)上焦斑的焦斑參數(shù)的設(shè)備，所述設(shè)備(10)包括接口(11)，其適于接收具有特征模式的信號，所述特征模式取決于在所述x射線管(30)中探測到的雜散電子，評估單元(15，16)，其適于對所述特征模式進(jìn)行評估，以及輸出(18)，其適于基于對所述特征模式的評估來輸出控制信號。
2、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述控制信號適于通過控制所述 x射線管(30)的操作參數(shù)來控制所述焦斑參數(shù)。
3、 如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其包括査找表(16)，在所述查找表中 存儲了所述特征模式與相應(yīng)的操作參數(shù)和/或相應(yīng)的焦斑參數(shù)之間的至少一 個(gè)關(guān)系。
4、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其中，所述焦斑參數(shù)為焦斑尺寸和/或焦 斑位置。
5、 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述x射線管的所述操作參數(shù)為 用于影響電子束聚焦和/或偏轉(zhuǎn)的參數(shù)。
6、 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其包括適于將包括在所接收的信號中的 焦斑參數(shù)信息分離出來的濾波器(12)和/或脈沖整形器(13)。
7 /、 乂tK乂々U安不丄"l處tJ、J嘆食，興'tif亡:r:ii帀!J平乂U， Ol處:Thi帀!J平乂L迫丁簽 于存儲在所述査找表中的信息以及預(yù)期的焦斑參數(shù)來生成用于控制所述焦 斑參數(shù)的所述控制信號。
8、 一種X射線管，包括發(fā)射極(31)，其用于發(fā)射電子，陽極(32)，其用于接收所發(fā)射的電子，以及探測單元(40)，其適于探測從所述陽極(32)反射的雜散電子，并且 適于輸出取決于所探測的雜散電子的信號。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線管，其中，所述探測單元(40)包括 用于收集所述雜散電子的收集器(41)。
10、 如權(quán)利要求9所述的X射線管，其中，所述收集器(41)與所述 x射線管(30)電隔離。
11、 如權(quán)利要求8所述的X射線管，其中，所述陽極表面配備有一個(gè) 或多個(gè)標(biāo)記(38， 39)，所述標(biāo)記能夠調(diào)制由所述探測單元(40)探測的雜 散電子的數(shù)目。
12、如權(quán)利要求11所述的X射線管，其中，所述標(biāo)記(38， 39)為凹 槽(38)和/或突起(39)。
13、 一種用于檢査待檢查對象的檢査設(shè)備，所述檢查設(shè)備包括 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備(10)，以及 如權(quán)利要求8所述的x射線管(30)。
14、 一種用于提供控制信號以控制x射線管陽極(32)上焦斑的焦斑 參數(shù)的方法，其包括探測從所述陽極反射的雜散電子(ST2)，輸出具有特征模式的信號，其中，所述信號基于所探測的雜散電子 (ST3)，評估所述特征模式(ST5)，以及生成用于通過控制所述x射線管(30)的操作參數(shù)來控制焦斑參數(shù)的 所述控制信號，其中，所述信號基于對所述特征模式的評估(ST7)。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括使所述特征模式與存儲在査找 表(16)中的信息比較，在所述查找表中存儲了所述特征模式與相應(yīng)的操 作參數(shù)和/或相應(yīng)的焦斑參數(shù)之間的至少一個(gè)關(guān)系(ST6)。
16、 如權(quán)利要求15的方法，還包括基于存儲在所述查找表(16)中的 信息和預(yù)期的焦斑參數(shù)生成用于控制所述焦斑參數(shù)的控制信號(ST7A)。
17、 一種程序元件，當(dāng)由處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序元件適于實(shí)施權(quán)利 要求14所述的方法。
18、 一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其存儲了權(quán)利要求17所述的程序元件。
全文摘要
一種用于X射線管焦斑參數(shù)控制的設(shè)備及方法，其中，在X射線管中探測到雜散電子。所探測到的電子導(dǎo)致了一種具有特征模式的信號?？梢詫λ鎏卣髂Ｊ竭M(jìn)行評估，并且基于評估可以輸出控制信號，從而可基于所探測的雜散電子實(shí)施對X射線管的操作參數(shù)的快速并且精確的控制。
文檔編號H05G1/00GK101558468SQ200780045883
公開日2009年10月14日 申請日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者H·羅洛夫, L·科赫, W·克羅斯特 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司