專利名稱：為旋轉陽極型x射線管補償陽極擺動的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于產生X射線扇形射束的旋轉陽極型X射線管。更具體而言，本發明涉及一種系統和方法，用于補償焦斑位置對旋轉陽極的靶標區域的一類系統相關干擾， 尤其用于補償上述類型的X射線管中的陽極擺動，發生的這種擺動是陽極盤的旋轉平面相對于理想旋轉平面的周期性擺動傾斜角，理想旋轉平面的取向與轉軸的旋轉軸正交，陽極盤由于其生產過程中不精確而傾斜安裝于轉軸上。為此目的，引導由管陰極的熱離子或其他類型電子發射體產生的電子束，從而引導在陽極盤的X射線產生表面的靶標區域(陽極靶標)上的焦斑位置，使得焦斑停留在中央X射線扇形射束的平面之內。
背景技術：
用于大功率運行的常規X射線管通常包括真空室(管殼)，其容納陰極絲，加熱電流或燈絲電流通過陰極絲流動。在電子發射陰極和管陽極之間施加高電壓電勢，其通常介于40kV和160kV之間。這種電壓電勢使得陰極發射的電子在陽極方向上被加速。發射的電子束然后以充分高動能撞擊陽極表面上的小區域(焦斑)，以產生由高能光子構成的X射線束，然后能夠將射線束例如用于醫療成像或材料分析。旋轉陽極型X射線管最早是在二十世紀三十年代制成的。與固定陽極相比，旋轉陽極的優點是能夠在焦點環(也稱為“焦點軌道”)的更大表面上分布沉積到陽極靶標焦斑上的熱能。這樣使得短運行時間內的功率增大成為了可能。不過，由于現在陽極盤是在真空中旋轉，向管殼外部傳導熱能不如固定陽極中使用的液體冷卻有效。于是，設計旋轉陽極，以在焦點軌道下方實現高的熱存儲容量，在陽極盤和管殼之間實現良好的輻射交換。需要80和MOmm之間的陽極盤最小直徑，這樣會導致最大約0. 05mm的輕微擺動。對于小到 0. 15mm的光學焦斑尺寸(在投影圖中，如從包括所述X射線管的X射線系統的X射線探測器看到的)而言，這是很大的擺動。
發明內容
在當前市上出售的旋轉陽極型常規X射線管中，由于生產過程期間的機械公差和不精確性，絕不會在陽極軸上筆直安裝旋轉陽極。因此，通常會有一些擺動效應，從而導致焦斑在陽極靶標上的位置周期性變化。結果，焦斑可能變得模糊。因而，本發明的目的就是要克服該問題。鑒于這個目的，本申請的第一示范性實施例涉及一種用于測量并補償電子束焦斑的實際位置與期望位置的再現偏差的系統，所述電子束是由X射線管的陰極的電子發射體在所述X射線管的旋轉陽極盤的靶標區域上發射的，其中，所述系統包括用于檢測其至少一個周期期間的再現偏差的位置傳感器，用于基于從所述位置傳感器獲得的測量結果使所述電子束偏轉的具有集成控制器的射束偏轉單元。根據本實施例的優選方面，所述系統尤其可以適于測量并補償X射線管的旋轉陽極盤相對于理想旋轉平面的傾斜角的周期性擺動，所述理想旋轉平面的取向與轉軸正交，
4所述旋轉陽極盤由于其生產過程中的不精確性而傾斜安裝于所述轉軸上，其中，所述位置傳感器適于檢測所述傾斜角隨時間的偏差。根據所提出的本發明，尤其可以提出所述位置傳感器包括位置感測模塊，所述位置感測模塊用于檢測所述焦斑的位置沿所述旋轉陽極盤的轉軸的旋轉軸的方向偏離的偏差幅度。就此而言，所述位置傳感器可以被實現為電容式傳感器或光學傳感器，其提供用于導出所述焦斑的偏差幅度的信息。作為其備選方案，所述位置傳感器也可以被實現為電流傳感器，所述電流傳感器用于測量通過所述傳感器的孔隙飛過的散射電子的數目，然后從該數目可以導出所述焦斑的偏差幅度。根據第三備選方案，所述位置傳感器可以被配置成通過比較所述X射線管所屬的X射線系統產生的每幅X射線圖像與固定安裝的照相機的至少一幅照相機圖像來導出所述偏差幅度，從所述照相機能夠拍攝所述焦斑的偏差幅度。所述射束偏轉單元的集成控制器優選可以被配置成引導所述電子束，使得所述旋轉陽極盤的X射線產生表面上靶標區域中的電子束焦斑保持在中央X射線扇形射束的平面之內，其中，所述平面由基本與所述焦斑的時間平均位置所在的轉軸的旋轉軸正交的平面
全A屮
口 QQ ο例如，射束偏轉單元的集成控制器可以被配置成引導所述電子束，使得電子束的焦斑軌道描繪出橢圓跡線。根據其備選方案，所述控制器可以被配置成引導所述電子束，使得所述電子束的焦斑軌道描繪出可預定義的跡線，以便除了補償所述旋轉陽極盤的傾斜角的周期性擺動之外還補償支架振動和陽極盤彎曲效應。與補償基本垂直于陽極盤表面(因而基本平行于陽極轉軸的對稱軸ζ)指向的焦斑位置的分量以類似方式，也可以通過測量與陽極盤相切指向(即在方位角方向取向)的焦斑位置的干擾的那些分量并在相應的切線方向中偏轉電子束來補償這些分量。本申請的第二示范性實施例涉及一種旋轉陽極型X射線管，其包括上文參考所述第一示范性實施例所述的系統。本申請的第三示范性實施例涉及一種用于測量并補償電子束焦斑的實際位置與期望位置的再現偏差的方法，所述電子束是由X射線管的陰極的電子發射體在所述X射線管的旋轉陽極盤的靶標區域上發射的，其中，所述方法包括檢測其至少一個周期期間的再現偏差的步驟以及基于從所述測量步驟獲得的測量結果使所述電子束偏轉的步驟。根據本實施例的優選方面，所述方法可以適于測量并補償X射線管的旋轉陽極盤相對于理想旋轉平面的傾斜角的周期性擺動，所述理想旋轉平面的取向與轉軸正交，所述旋轉陽極盤由于其生產過程中的不精確性而傾斜安裝于所述轉軸上，其中，所述檢測步驟適于檢測所述傾斜角隨時間的偏差。優選地，可以引導所述電子束，使得所述旋轉陽極盤的X射線產生表面上靶標區域中的電子束焦斑保持在中央X射線扇形射束的平面之內，其中，所述平面由基本與所述焦斑的時間平均位置所在的轉軸的旋轉軸正交的平面給出。由此可以引導所述電子束，使得所述電子束的焦斑軌道描繪出橢圓跡線。或者，可以引導所述電子束，使得所述電子束的焦斑軌道描繪出可預定義的跡線，以便除了補償所述旋轉陽極盤傾斜角的周期性擺動之外還補償支架振動和陽極盤彎曲效應。根據本發明，還可以提出在用于執行所述方法的系統的生產過程期間執行所述測量步驟，并在工作過程期間任選地重復所述測量步驟以能夠重新校準所述系統。在所述測量步驟中，由此可以通過針對可能對擺動效應有影響的各種熱狀態的陽極相位解析的焦斑位置測量來檢測焦斑位置在旋轉陽極軸的旋轉軸的方向上偏離的幅度。最后，本申請的第四示范性實施例涉及一種軟件程序產品，其在運行于參考所述第一示范性實施例所述的系統的處理單元上時，用于執行參考所述第三示范性實施例所述的方法。
將參考下文所述的實施例并參考附圖以舉例方式闡述本發明的這些和其他有利方面。在附圖中，圖Ia示出了用于現有技術已知的斷層攝影X射線成像中的基于可移動C臂的旋轉X射線掃描機系統的常規布置構造，圖Ib示出了現有技術已知的常規旋轉陽極型X射線管的截面示意圖，可以將其用作圖Ia中基于C臂的旋轉X射線掃描機系統的X射線源，圖加在截面示意圖中示范性示出了傾斜安裝于其陽極軸上的常規X射線管的旋轉陽極的兩種旋轉相位(擺動狀態)，所述相位彼此偏移180°的旋轉角，并以旋轉陽極盤相對于旋轉陽極的旋轉平面的不同傾斜角為特征，該圖示出，由于所述擺動效應的原因，撞擊陽極盤的X射線發射表面上錐狀傾斜靶標區域上的電子束焦斑位置隨著旋轉相位連續變化，圖2b示出了圖加中示為處于第一旋轉相位中傾斜安裝的旋轉陽極的截面示意圖，在第一旋轉相位中陽極盤相對于旋轉陽極的旋轉平面向左傾斜，使得撞擊到陽極盤的X 射線發射表面的靶標區域上的電子束焦斑位置位于中央X射線扇形射束的平面中，圖2c示出了圖加中示為處于第二旋轉相位中傾斜安裝的旋轉陽極的截面示意圖，這是在旋轉陽極盤繞其轉軸的旋轉軸旋轉一半圈或其奇數倍之后獲得的，其示出，陽極盤相對于旋轉陽極的旋轉平面向右傾斜，使得撞擊到陽極盤的X射線發射表面的靶標區域上的電子束焦斑位置不再位于中央X射線扇形射束的平面中，圖3a示出了用于測量并補償陽極盤相對于其旋轉平面的傾斜角的周期性擺動的系統，針對圖加中所示常規X射線管的傾斜安裝的旋轉陽極的上述兩種旋轉相位進行了示范性例示，圖北示出了圖3a中示為處于第一旋轉相位中傾斜安裝的旋轉陽極的截面示意圖，在第一旋轉相位中陽極盤相對于旋轉陽極的旋轉平面向左傾斜，使得撞擊到陽極盤的X 射線發射表面的靶標區域上的電子束焦斑位置位于中央X射線扇形射束的平面中，以及圖3c示出了圖3a中示為處于第二旋轉相位中傾斜安裝的旋轉陽極的截面示意圖，這是在旋轉陽極盤繞其轉軸的旋轉軸旋轉一半圈或其奇數倍之后獲得的，其示出，陽極盤相對于旋轉陽極的旋轉平面向右傾斜，使得必須要根據位置傳感器檢測到的輸出信號向左偏轉電子束，以使撞擊到陽極盤的X射線發射表面的靶標區域上的電子束焦斑位置位于中央χ射線扇形射束的平面中。附圖標記列表AB 陽極主體(襯底)，由耐熔金屬(例如SiC層)制成AT 陽極靶標，由耐熔金屬(例如SiC層)制成
B球軸承
BD射束偏轉單元
C電子發射絲狀陰極
CAC臂
CAA水平C臂軸，垂直于螺旋槳軸PA
CH真空室
CSX射線管外殼(管殼)
CoS冷卻系統
CU控制單元
CXB中央X射線扇形射束CXB
DX射線探測器
EB電子束
FS焦斑(也稱為焦斑位置)
HVG高電壓發生器
ICC臂組件的等中心
LAL臂
LAAL臂軸
LSH鉛屏蔽
MC臂安裝件
MF機械固定
0油
OC油連接
P高電壓插頭
PA水平螺旋槳軸
ρ rCXB中央X射線扇形射束CXB的平面
PT患者臺
RA旋轉陽極(這里也稱為陽極盤)，其包括所述陽極主體AB和陽極靶標AT
RO轉子
S轉軸
SOX射線源
ST定子
VC真空
W窗口
WS位置傳感器
XBX射線束
XTX射線管
h軸S在平面Pcxb上突出的高度
Δ1焦斑FS的投影直徑，在ζ方向上按透視法繪制，例如在圖加和3a中所示
陽極盤RA右側從位于中央X射線束CXB的平面P。XB中的觀察點觀看
ζ 旋轉軸(=旋轉陽極RA的對稱軸)Δζ 由于旋轉陽極盤RA的擺動效果，焦斑位置FS在士ζ方向上的再現偏差(偏差幅度)旋轉陽極盤RA的旋轉角(正或負)爐0給定的旋轉相位(其中仰e[0°; 360°[)θ i 關于直角坐標軸X、y和Z跨越的靜止3D笛卡爾坐標系的y軸的旋轉角θ2 關于靜止3D笛卡爾坐標系的ζ軸的旋轉角χ 靜止3D笛卡爾坐標系的χ軸，表示C臂軸CAA的方向y 靜止3D笛卡爾坐標系的y軸，表示L臂軸LAA的方向ζ 靜止3D笛卡爾坐標系的ζ軸，表示螺旋槳軸PA的方向
具體實施例方式在下文中，將更詳細地參考附圖解釋要解決的問題和本發明的優選實施例。在圖Ia中，示出了從相關現有技術已知的(例如，US 2002/0168053A1中公開的) 用于斷層攝影X射線成像中的基于可移動C臂旋轉X射線掃描機系統的常規布置構造。圖示的CT系統包括布置于C臂CA相對端的X射線源SO和X射線探測器D，C臂繞樞軸安裝， 以便可以利用C臂安裝件M繞水平螺旋槳軸PA和垂直于所述螺旋槳軸的水平C臂軸CAA 旋轉，從而允許所述X射線源和X射線探測器繞直角坐標軸χ、y和ζ跨越的靜止3D笛卡爾坐標系的y和/或ζ軸旋轉一旋轉角(分別為θ工或θ 2)，其中，x軸具有C臂軸CAA的方向，y軸是與患者臺的平面(ζ-χ平面)正交的垂直軸，ζ軸具有螺旋槳軸PA的方向。由此，沿與圖平面(y_z平面)正交的方向指向的C臂軸CAA通過C臂組件的等中心IC。X射線源SO的焦斑位置和X射線探測器D的中心位置之間的直連接線在等中心IC的坐標處與螺旋槳軸PA和C臂軸CAA相交。利用L臂LA繞樞軸轉動C臂Ck,以便可以繞L臂軸LAA 旋轉，L臂軸LAA具有y軸的方向并在等中心IC的坐標處與螺旋槳軸PA和C臂軸CAA相交。提供控制單元⑶以連續控制至少兩個電動機的工作，至少兩個電動機用于沿繞著感興趣對象的指定跡線移動X射線源SO和X射線探測器D，在繞L臂軸LAA或螺旋槳軸PA旋轉時，感興趣對象被放在C臂CA覆蓋的球形軌道(檢查范圍)之內的等中心IC區域中。從圖Ia容易看出，可以繞C臂軸CAA旋轉具有X射線探測器D和X射線源SO的C臂Ck,同時，繞螺旋槳軸PA旋轉C臂安裝件M,并采集待檢查的感興趣對象的投影圖像。圖Ib中示出了從現有技術知道的常規旋轉陽極型X射線管的示意截面圖。X射線管包括玻璃或金屬-玻璃管殼給出的真空室CH之內的固定陰極C以及固定附接于轉軸 S的旋轉支撐的陽極靶標AT。在暴露于陽極靶標傾斜表面上的焦點軌道區域上入射的充分高能量的電子束EB時，由于陰極和所述陽極之間施加的高電壓，從陽極靶標材料噴射所述電子，由旋轉陽極靶標AT產生錐形X射線束XB并通過包含真空室的外殼CS的窗口 W發射出去。上文已經解釋了，由于生產過程期間的機械公差和不精確性，旋轉陽極絕不會筆直安裝在陽極軸上。因此，通常會有一些擺動效應，從而導致焦斑在陽極靶標上的位置周期性變化，進而使得焦斑可能變模糊。圖加在截面示意圖中示范性示出了傾斜安裝于其旋轉陽極軸S上的常規X射線管的旋轉陽極RA的兩個不同的旋轉相位。如這幅圖中所示，這些旋轉相位彼此偏移180°的旋轉角，并以旋轉陽極盤RA相對于旋轉陽極的旋轉平面的不同傾斜角為特征。由此，圖加示出，由于所述擺動效應的原因，撞擊在陽極盤的X射線發射表面上的錐形傾斜靶標區域AT上的電子束EB的焦斑位置FS隨著旋轉相位而連續變化。在焦斑FS的徑向尺寸小的情況下，擺動幅度的絕對值至少是其很大部分(尤其對于大陽極盤而言)，曝光時間在陽極旋轉周期的范圍內或更長。因此，焦斑FS變得模糊，使得獲得的圖像質量受到影響，或者必須要相應地減小額定功率和電子束的光學尺寸(這指的是焦斑FS 的直徑)，以使時間平均的焦斑FS的尺寸保持在預定義的設計極限之內。在圖2b中，圖加中所示的傾斜安裝的旋轉陽極RA的截面示意圖被示為在旋轉角爐=爐0(其中爐0 e [0°;360°[)處于第一旋轉相位中(也稱為“第一擺動狀態”)，在第一旋轉相位中陽極盤相對于旋轉陽極RA的旋轉平面向左傾斜，使得撞擊到陽極盤的X射線發射表面的靶標區域AT上的電子束EB的焦斑FS位于中央X射線扇形射束CXB的平面Praffi 中，平面Praffi由基本與陽極轉軸S的旋轉軸正交的平面給出，焦斑FS的時間平均位置位于其中。理想地，能夠由陽極盤旋轉平面的Hessian正規形式ζ = 0表示PexB。與此相反，圖 2c示出了圖加中示為在旋轉角爐=^0+(2^+1)" 180° (其中k e /)處于第二旋轉相位(“第二擺動狀態”)中的傾斜安裝的旋轉陽極RA的截面示意圖，這表示在旋轉陽極盤RA 繞其轉軸S的旋轉軸旋轉一半圈或其奇數倍之后。在這幅圖中，陽極盤RA相對于旋轉陽極的旋轉平面向右傾斜，使得撞擊到陽極盤的X射線發射表面的靶標區域AT上的電子束EB 的焦斑位置FS不再位于中央X射線扇形射束CXB的平面P。XB中。如果在+φ或-Cp方向上將旋轉陽極盤RA旋轉180°，從圖2b中所示的情形到圖2c 中所示的情形，就將焦斑FS在陽極靶標AT的X射線發射表面上的位置沿-ζ方向偏離了偏差幅度ΔΖ，ζ表示陽極軸的旋轉軸的方向。反之，如果在+φ或-φ方向上將旋轉陽極盤RA 旋轉180°，從圖2c中所示的情形到圖2b中所示的情形，就將焦斑FS在陽極靶標AT的X 射線發射表面上的位置沿+ζ方向偏離了偏差幅度Δζ。這是因為旋轉陽極被傾斜安裝到陽極盤的旋轉平面(旋轉平面的取向與旋轉陽極軸S的旋轉軸ζ正交)上，電子束EB通常平行于這個旋轉軸。由此，偏差幅度Δ ζ可以介于30 μ m(對于新管)和約一百微米(對于舊管)之間。 如果Δζ達到投影焦斑直徑Δ1的很大部分，投影焦斑直徑是在ζ方向上按透視法繪制的， 例如在圖加所示的陽極盤RA的右側從位于中央X射線束CXB的平面Paffi中的觀察點觀看， 并且如果X射線脈沖長度大約為半個陽極旋轉周期或更長，則X射線圖像變模糊。為了避免這種模糊效應，必須要減小焦斑尺寸，這導致額定功率降低。根據本發明，通過在撞擊旋轉陽極盤的靶標區域AT上之前沿徑向偏轉由管陰極C 的熱離子或其他類型電子發射體產生的電子束ΕΒ，來補償所述擺動效應。為此目的，引導所述電子束ΕΒ，使得位于陽極靶標AT的X射線產生(通常錐形傾斜)表面上的其焦斑FS的位置保持在中央X射線扇形射束CXB的平面Paffi之內。通常這會導致焦斑軌道的橢圓跡線形狀。不過，還可以引導電子束ΕΒ，使其遵循任何其他焦點軌道跡線，以便補償除連續改變傾斜安裝的旋轉陽極盤RA的傾斜角導致的周期性擺動效應之外的任何其他機械扭曲。如圖3a中所示，本發明由此提供了一種用于測量并補償陽極盤相對于其旋轉平面(旋轉平面的取向與轉軸S的旋轉軸正交)的傾斜角的周期性擺動的系統，針對如圖加中所示的常規X射線管的傾斜安裝的旋轉陽極的上述兩種選擇相位示范性示出了這種系統。可以由位置傳感器WS在生產過程期間執行所述測量并在X射線管XT工作過程期間(任選地)重復，由此將其實現為可以針對可能對扭曲的擺動效應(例如通過陽極盤彎曲)有影響的各種熱狀態的陽極相位解析的焦斑位置測量。基于這種測量，將從所述位置傳感器 WS的測量結果導出的控制數據供應給所述X射線管XT的集成射束偏轉單元BD，其中，所述射束偏轉單元用于相應地引導由管陰極的熱離子或其他類型電子發射體發射的電子束EB。 在工作期間，然后可以重復所述測量，以便重新校準所述系統。除了上述擺動效應之外，通過應用所主張的系統和方法也至少可以部分補償其他與系統相關的扭曲(例如，支架振動和陽極盤彎曲)。為了例示所主張的方法，圖北示出了在被示為處于上述第一旋轉相位時圖3a中傾斜安裝的旋轉陽極RA的截面示意圖，在第一旋轉相位中陽極盤相對于旋轉陽極RA的旋轉平面向左傾斜，使得撞擊到陽極盤的X射線發射表面的靶標區域AT上的電子束EB的焦斑位置FS位于中央X射線扇形射束的平面Praffi中。從這幅圖可以看出，在這種理想情況下， 焦斑位置FS的偏差幅度Δ ζ等于零。作為對比，圖3c示出了圖3a中示為上述第二旋轉相位中的傾斜安裝的旋轉陽極 RA的截面示意圖，這是在旋轉陽極盤繞其轉軸S的旋轉軸旋轉一半圈或其奇數倍之后獲得的。由此，圖3c示出，陽極盤相對于旋轉陽極RA的旋轉平面向右傾斜，使得必須要根據所述位置傳感器WS檢測到的輸出信號向左偏轉由管陰極的熱離子或其他類型電子發射體發射的電子束EB，以使撞擊到陽極盤的X射線發射表面的靶標區域AT上的電子束EB的焦斑位置FS位于中央X射線扇形射束CXB的平面P。XB中。于是，所提出的系統和方法使得功率負載和焦斑位置的精確度得到改善并使得圖像質量增強。另一方面，應當指出，上述補償僅在中央X射線扇形射束CXB中精確地工作。 不過，通常針對這個方向指定焦斑FS，X射線圖像的最重要區域通常是其中心。本發明的應用在基于X射線的醫療和非醫療應用中使用時，尤其可以將本發明應用于旋轉陽極型的X射線管中，其中，必須要產生圖像質量增強且功率負載改進的X射線圖像。此外，可以在上述類型的那些X射線管中有利地應用本發明，其中，焦斑的模糊是由陽極擺動效應和諸如支架振動和陽極盤彎曲的機械扭曲導致的，這由可以導致所獲得圖像質量的顯著惡化。盡管在附圖和前述說明中對本發明給出了詳細的圖示和說明，但是應當將這樣的圖示和說明看作是說明性的或者示范性的，而非限定性的，這意味著本發明不局限于所公開的實施例。通過研究附圖、說明書和所附權利要求，本領域技術人員能夠在實踐所要求保護的本發明的過程當中理解并實施針對所公開的實施例的其他變型。在權利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，單數冠詞不排除復數。此外，要指出，權利要求中包含的任何附圖標記都不應被理解為限制本發明的范圍。
權利要求
1.一種用于測量并補償電子束焦斑(FS)的實際位置與期望位置的再現偏差(Δζ)的系統，所述電子束(EB)是由X射線管的陰極(C)的電子發射體在所述X射線管的旋轉陽極盤(RA)的靶標區域(AT)上發射的，其中，所述系統包括用于檢測其至少一個周期期間的所述再現偏差的位置傳感器(WQ，用于基于從所述位置傳感器(WQ獲得的測量結果使所述電子束(EB)偏轉的具有集成控制器的射束偏轉單元(BD)。
2.根據權利要求1所述的系統，所述系統適于測量并補償X射線管的旋轉陽極盤(RA)相對于理想旋轉平面的傾斜角的周期性擺動，所述理想旋轉平面的取向與轉軸( 正交，所述旋轉陽極盤(RA)由于其生產過程中的不精確性而傾斜安裝于所述轉軸上，其中，所述位置傳感器(WQ適于檢測所述傾斜角隨時間的偏差。
3.根據權利要求2所述的系統，其中，所述位置傳感器(WQ包括位置感測模塊，所述位置感測模塊用于檢測所述焦斑 (FS)的位置沿所述旋轉陽極盤的轉軸(S)的旋轉軸(ζ)的方向偏離的偏差幅度(Δζ)。
4.根據權利要求3所述的系統，其中，所述位置傳感器(WQ被實現為電容式傳感器或光學傳感器，其提供用于導出所述焦斑(FS)的所述偏差幅度(Δζ)的信息。
5.根據權利要求3所述的系統，其中，所述位置傳感器(WQ被實現為電流傳感器，所述電流傳感器用于測量通過所述傳感器的孔隙飛過的散射電子的數目，然后從該數目可以導出所述焦斑(FQ的所述偏差幅度(Az)0
6.根據權利要求3所述的系統，其中，所述位置傳感器(WS)被配置成通過比較所述X射線管(XT)所屬的X射線系統產生的每幅X射線圖像與固定安裝的照相機的至少一幅照相機圖像來導出所述偏差幅度 (Δ Z)，從所述照相機能夠拍攝所述焦斑(re)的所述偏差幅度(Δζ)。
7.根據權利要求1到6中的任一項所述的系統，其中，所述射束偏轉單元(BD)的所述集成控制器被配置成引導所述電子束(EB)，使得所述旋轉陽極盤(RA)的X射線產生表面上靶標區域中的電子束焦斑(F。保持在中央X射線扇形射束(CXB)的平面(Paffi)之內，其中，所述平面由基本與所述焦斑(FS)的時間平均位置所在的所述轉軸(S)的所述旋轉軸正交的平面給出。
8.一種旋轉陽極型的X射線管(XT)，包括根據權利要求1到7中的任一項所述的系統。
9.一種用于測量并補償電子束焦斑(FS)的實際位置與期望位置的再現偏差(Δζ)的方法，所述電子束(EB)是由X射線管的陰極(C)的電子發射體在所述X射線管的旋轉陽極盤(RA)的靶標區域(AT)上發射的，其中，所述方法包括檢測其至少一個周期期間的所述再現偏差的步驟以及基于從所述測量步驟獲得的測量結果使所述電子束(EB)偏轉的步驟。
10.根據權利要求9所述的方法，適于測量并補償X射線管的旋轉陽極盤(RA)相對于理想旋轉平面的傾斜角的周期性擺動，所述理想旋轉平面的取向與轉軸( 正交，所述旋轉陽極盤(RA)由于其生產過程中的不精確性而傾斜安裝于所述轉軸上，其中，所述檢測步驟適于檢測所述傾斜角隨時間的偏差。
11.根據權利要求10所述的方法，其中，引導所述電子束(EB)，使得所述旋轉陽極盤(RA)的X射線產生表面上靶標區域中的電子束焦斑(FS)保持在中央X射線扇形射束(CXB)的平面(Paffi)之內，其中，所述平面由基本與所述焦斑(FQ的時間平均位置所在的所述轉軸(S)的所述旋轉軸正交的平面全A屮 口 QQ ο
12.根據權利要求11所述的方法，其中，引導所述電子束(EB)，使得所述電子束的焦斑軌道描繪出橢圓跡線。
13.根據權利要求11所述的方法，其中，引導所述電子束(EB)，使得所述電子束的焦斑軌道描繪出可預定義的跡線，以便除了補償所述旋轉陽極盤的傾斜角的所述周期性擺動之外還補償支架振動和陽極盤彎曲效應。
14.根據權利要求9到13中的任一項所述的方法，其中，在用于執行所述方法的系統的生產過程期間執行所述測量步驟，并在工作過程期間任選地重復所述測量步驟以能夠重新校準所述系統。
15.一種計算機程序產品，其在運行于根據權利要求1到6中的任一項所述的系統的處理模塊上時，用于實施根據權利要求9到14中的任一項所述的方法。
全文摘要
本發明涉及用于產生X射線扇形射束的旋轉陽極型X射線管。更具體而言，本發明涉及一種系統和方法，用于補償焦斑位置FS對旋轉陽極的靶標區域的一類系統相關干擾，尤其用于補償上述類型的X射線管XT中的陽極擺動，發生的這種擺動是陽極盤的旋轉平面相對于理想旋轉平面(z＝0)的周期性擺動傾斜角，理想旋轉平面的取向與轉軸S的旋轉軸z正交，陽極盤RA由于其生產過程中不精確而傾斜安裝于轉軸上。為此目的，引導由管陰極C的熱離子或其他類型電子發射體產生的電子束，從而引導在陽極盤的X射線產生表面(陽極靶標)上的焦斑位置FS，使得焦斑FS停留在中央X射線扇形射束CXB的平面PCXB之內。
文檔編號H01J35/10GK102246256SQ200980149182
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月1日 優先權日2008年12月8日
發明者R·K·O·貝林 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司