窄帶x光系統及其制造方法

專利名稱:窄帶x光系統及其制造方法
背景技術：
在背景技術中，用于獲得生命有機體的醫療診斷信息、獲得無生命對象和/或生命有機體的安全評估信息等而形成物體的X光圖象(X光放射學)的系統是公知的，此類系統使用寬帶X光束。
人們早就認識到，在背景技術中，他們期望使用窄帶X光束的X光放射醫療診斷。這種窄帶的中心頻率根據應用X光放射醫療診斷的環境而改變。
在背景技術：
中建議了一種原型，一種用于產生從寬帶X光束散射的窄帶光束的濾光器，其用于醫療X光診斷系統。該濾光器位于寬帶X光束源(大致位于濾光器的焦點)和X光檢測器之間。物體被置于濾光器和檢測器之間以對其生成X光圖像。
背景技術：
中的濾光器使用多個鏡片，布置這些鏡片使得組裝成一種其中設置有幻燈片的幻燈片轉盤樣的環形部分。這樣，鏡片垂直定向，但不在平行的面上，而且鏡片的平面是不同的。總之，當俯視時，鏡片具有扇形的輪廓。輔助的上下框架把鏡片保持在這樣的布置狀態。每個框架是一個整體的單元，在每個單元中開有槽，鏡片就插在該槽內。
而且，調諧至X光頻率的望遠鏡或者說X光望遠鏡也是現有技術中公知的。自從在地球上制造出X光望遠鏡后，其僅被用在外層空間。

發明內容
本發明的至少一個實施例提供窄帶X光濾光器。這種濾光器可包括基板；一個或多個在該基板上互相疊置的反射單元的疊堆，每個反射單元包括在各自的下層結構之上的第一套至少兩個分離的隔片，反射器設置在該第一套隔片之上，從而在各自的下層結構和反射器之間形成空腔，以及設置在第一套至少兩個隔片之上的第一套至少兩個分離的墊片，每個墊片至少與反射器的厚度相大致相同。
本發明的至少一個實施例提供用于產生大致為窄帶X光束的第一裝置。這種裝置可包括第一X光束源；以及具有第一端、第二端以及焦點的窄帶X光濾光器，該焦點到第一端的距離比到第二端的距離近，該源大致位于焦點上，這樣大致為窄帶的X光束從濾光器的第二端發出，并且該窄帶X光束的截面對應于第一X光束的截面的至少大部分。
本發明的至少一個實施例提供用于產生大致為窄帶X光束的第二裝置。該裝置可包括X光望遠鏡；以及X光源，其大致位于望遠鏡的焦點上，靠近望遠鏡的第一端，這樣，從望遠鏡的第二端發射出大致為窄帶的平行X光束。
本發明的至少一個實施例提供用于產生物體的X光圖像的第三裝置。該裝置可包括上述的第一裝置，其用于產生大致為窄帶的X光束；以及X光檢測器，設置該檢測器用來接收窄帶X光束，這樣位于該濾光器第二端和該檢測器之間的物體就把圖像投射到檢測器上。
本發明的至少一個實施例提供用于產生物體的X光圖像的第四裝置。該裝置可包括上述的第二裝置；以及X光檢測器，設置該檢測器用來接收窄帶X光束，這樣位于望遠鏡第二端和該檢測器之間的物體就會把圖像投射到檢測器上。
本發明的至少一個實施例提供用于制造窄帶X光濾光器的方法。這種方法包括提供基板；以及在該基板上依次疊放一個或多個反射單元。
該發明的說明書、附圖以及權利要求
書將詳細說明該發明的其他技術特征和優點。



下面將參照附圖詳細描述本發明的實施例，上述內容以及其他方面和優點將更加明了。
圖1是根據本發明的至少一個實施例的X光放射系統的框圖；圖2是根據本發明的至少一個實施例的X光放射系統的框圖；圖3A-3D是根據本發明的至少一個實施例的圖1中的濾光器的詳細說明；圖4A是根據本發明的至少一個實施例的圖3A-3D中的隔片的側透視圖；圖4B是根據本發明的至少一個實施例的圖3A-3D中的墊片的側透視圖；圖5是根據本發明至少一個實施例的圖3A-3D中的反射器的截面圖；圖6是根據本發明的至少一個實施例的圖1中的寬帶X光束的部分側視圖以及疊加在其上的濾光器的側視圖(與圖3A示出的截面圖類似)，用來說明確定濾光器形狀的方法。
圖7A-7G是截面圖(從圖3C的相同視角)，其示出根據本發明至少一個實施例的制造圖1中的濾光器的方法的各個方面；圖8A是背景技術中的窄帶X光濾光器的簡化的側透視圖，圖8是與其對應的截面圖；以及圖8C是圖3A-3D中的窄帶X光濾光器的簡化的側透視圖，圖8D是與其對應的截面圖。
具體實施方式
下面將參照附圖中所示出的本發明的示范實施例詳細說明本發明。應該理解，在此描述的本發明的示范實施例，在不偏離本發明的精神和范圍的情況下，可以對其進行形式上的和細節上的修改。因此，在此所描述的實施例僅作示范而不用作限制，本發明的范圍不受在此描述的特定實施例的限制。
特別是，為了清晰，各層或區的相對厚度和位置被縮小或放大。換句話說，這些圖不是按比例畫出的。而且，不論是層直接形成在基準層或基板上，還是形成在疊加在基準層上的其他層或圖形上，都認為該層形成在另一個層或基板上。
在開發本發明的實施例時，會發現背景技術中在其評估的物理特性和所稱的解決方法上存在下列問題。根據背景技術中的窄帶X光濾光器即使結構簡單，但也很難制造。上下框架各是整體的部件，其必須按固定的關系精確地分隔安置，鏡片必須在其之間獨立地滑入上下框架的相應的槽。另外的替換方法中，所有鏡片必須設置在下框架上，并精確地垂直對齊，然后上框架向下放到鏡片上，這樣鏡片就進入上框架的槽內。這兩種方法都又難又慢，很容易損壞鏡片和/或框架。具有上下(或左右)框架的多鏡片濾光器，其不是形成在一個完整的元件上，而是構造在分離的元件上，制造這種濾光器比較容易、快速且損壞少。本發明的至少一個實施例提供這種濾光器。
圖1是根據本發明的至少一個實施例的X光放射系統100的框圖。系統100包括X光寬帶光束107的源104，該源本身包括陽極106，從該陽極發射出寬帶X光束107；窄帶X光濾光器110；校準機構108；以及X光檢測器114。
如在此使用的，術語“窄帶X光束”如果不是大致單能的(mono-energetic)X光束，則被理解為準單能的、空間延伸的X光束。
下面將描述濾光器110和校準機構108的構造。源104和檢測器114是公知的。例如，源104可以是根據背景技術的X光放射裝置的X光發射部分。類似地，例如，檢測器114既可以是X光機，也可以是X光電荷轉換器，如電荷耦合顯示器(CCD)。在后一種的CCD中，將包括處理器115，用于以公知的方式獲取并處理來自CCD 134的數據，從而形成X光圖像。
寬帶光束107經過窄帶濾光器110產生X光的窄帶光束112。相對于陽極106，校準機構108在至少一個最多三個的自由度上移動濾光器110。校準機構108的結構和操作與照像機的鏡頭很相似。在照像機內，通常沿一個維度調整光學元件(既可以手動，也可以通過一個或多個馬達)，將鏡頭的焦點移到(通過鏡頭的移動)膠卷表面或固態成像器(imager)的表面，該成像器(相對于移動的鏡頭)在空間上具有固定的位置。在系統100內，使用校準機構108沿1-3個維度把濾光器的焦點精確地對準到陽極106。換句話說，陽極106相對于濾光器110在空間中具有固定位置，濾光器110通過校準機構108可移動。
在圖1中，X光放射的物體116，如生命有機體，如人，被置于濾光器110和檢測器114之間，這樣窄帶X光束112就照射到物體116上。由物體116不同部分造成的窄帶X光束112的不同衰減把不同強度的X光陰影投射到檢測器114上，檢測器114把此陰影轉換成物體116的圖像。可替換的，物體116可以是其他種類的活體或其他無生命的對象，如包裹或一件行李等。
在圖1中，包括窄帶光束112的X光從濾光器110散射，這種散射使得物體116的投影被放大。為了減少這種放大(并提高最終成像的精確度)，物體116應盡可能地靠近檢測器114。
在圖1中，附圖標記104-115可以被視為子系統102。系統100的改型可包括可選的第二子系統122，其與子系統102對應，并分別具有可選的類似組件124-134。子系統122與子系統102正交，這樣與僅使用子系統102相比，可減少或消除改變物體116的位置的需要。
圖2是根據本發明的至少一個實施例的X光放射系統200的框圖。系統200在某些方面與系統100十分相似，這反映在一些組件使用相同的附圖標記。系統200包括寬帶X光束107的源104(通過陽極106)；校準機構108；以及X光檢測器114。系統200用X光望遠鏡210取代濾光器110。X光望遠鏡，包括X光望遠鏡的設計和構造，都是公知的。
如濾光器110，望遠鏡210產生窄帶X光束113。但是，光束112(由濾光器110產生的)具有散射的X光，而光束113(由望遠鏡210產生的)由至少大致平行的X光組成。至少大致平行的X光形成的光束113的優點之一是物體116的投影被放大的可能性很小。因此，物體116不需要靠近檢測器114。在獲得這種優點的同時，望遠鏡210的成本比濾光器110高。
對于在陽極106和檢測器114之間的直線路徑，例如，由望遠鏡210機身(機身長Lb)表示的部分可以是10英寸，望遠鏡210的厚度或直徑(DB)可以是12英寸。繼續該示例，由望遠鏡210的焦長(Lf)表示的一部分路徑(換句話說，在陽極106和望遠鏡210之間的距離)可以是2-5米。通常Lf＝f(DB，Lb) (1)由于光束113內的X光的平行特性，系統200的另外優點是物體116接收穿過其身體的大致均勻的X光輻射劑量。
在圖2中，附圖標記104-108、210以及113-115可以被視為子系統202。系統200的改型可包括可選的第二子系統222，其與子系統202對應，并分別具有可選的類似組件124-128、230以及233-234。子系統222與子系統202正交，這樣與僅使用子系統102相比，可減少或消除改變物體116的位置的需要。
圖3A-3D是根據本發明的至少一個實施例的濾光器110的更詳細說明。圖3B是濾光器110的俯視圖，圖3A是沿圖3B中線IIIA-IIIA’截取的濾光器110的截面圖。圖3D是濾光器110的更詳細的俯視圖，在該圖中，濾光器相對于圖3D順時針旋轉了90度。圖3C是圖3D中從線IIIC-IIIC′截取的濾光器110的截面圖。
在圖3A中，所描述的濾光器包括基座302；有坡度的隔片304；墊片306；以及頂部部件308。基座302、隔片304以及墊片306可以由鋁(Al)或類似的金屬制成，或由其他具有合適的制造質量和合適的X光望遠鏡制造質量的材料制成。
從圖3A可看出，第一隔片304設置在基座302上。第一墊片設置在第一隔片304上。第二隔片304設置在第一墊片306上。第二墊片306設置在第二隔片304上。重復隔片304和墊片306這種交替的疊放方式，直至構建充分多數量的隔片/墊片對。然后，頂部部件308設置在最上面的墊片306上。如下面將要描述的，反射器的邊緣設置在由兩個隔片304和一個墊片306形成的三聯體的凹槽內。隔片304和墊片306限制在頂部部件308和基座302之間，從而形成反射器的疊堆310。
注意圖3A中的兩個形狀。整體上，疊堆310的側面輪廓(從左向右看圖3A)是扇形或梯形(梯形較短的邊安排在圖3A的左邊，較長的邊安排在圖3A的右邊)。類似地，每個隔片也是按疊堆310的輪廓相同方式的梯形，盡管隔片304的坡度沒有疊堆310的坡度大。換句話說，隔片304的上下表面比疊堆310的上下表面具有較小的偏斜。而相比之下，基座302、墊片306以及頂部部件308可以具有平行或大致平行的上下表面。而且，上邊緣311C和底邊緣311D從左側311A向右側311B發散。
圖3B還是濾光器110的俯視圖，在該圖中，疊堆310的頂部輪廓(從圖3B的左邊向右邊看)通常也是扇形或梯形。該梯形較短的邊安排在圖3B的左側311A，較長的邊安排在圖3B的右側311B。更具體地，因為疊堆310的前表面312和后表面314可以分別是大致圓形的弧段，因此疊堆310的頂部輪廓可以被描述成環形的部分，其中，前表面312表示比后表面314更小的弧段。作為替換，前表面312和后表面314可以構造成大致平坦的表面，其分別由虛線316和318表示。
圖3C是圖3D中沿線IIIC-IIIC′截取的濾光器110的截面圖，在該圖中，第一對隔片304L1和304R1設置在基座302上。反射器320-1設置在隔片304L1和304R1上，形成空腔322-1。空腔322-1由反射器320-1、隔片304L1和304R1以及基座302限定。
隔片304L2和304R2設置在反射器320-1之上的側端，并在隔片304L1和304R1的上面。通常，反射器320是非結構元件，因此其不能承受過大的壓力。因此，墊片306通常設置在靠近反射器320側邊的隔片304上，構造其厚度至少與反射器320相同。為了保證緊密的配合避免在隔片304和反射器320之間有晃動，墊片306的厚度不應比反射器320的厚度過大，除非提供其他一些墊片或填料來減少晃動。
特別是，墊片306L1和306R1設置在靠近反射器320-1的側邊，并在隔片304L1和304R1的上面。隔片304L2和304R2設置在隔片304L1和304R1的上面。
由于墊片306L-1和306R-1的厚度與反射器320-1相同(或大致相同)，根據制造反射器320的材料，隔片304L-2與304R-2可以與反射器320-1直接接觸。可替換地，為了減少由隔片304L-2與304R-2造成的對反射器320-1的壓力，墊片306L-1和306R-1的厚度可以比反射器320-1稍微大一點。
如上所述，兩個隔片304L-1與304L-2和一個墊片306L-1形成一個三聯體或凹槽結構324L-1，反射器320-1的左側邊緣插入該凹槽。相對應的三聯體324R-1由兩個隔片304R-1和304R-2以及一個墊片306R-1組成。通常，對于每個反射器320-(i)，有相應的由隔片304L-(i)和304L-(i+1)以及墊片306L-(i)組成的左邊緣三聯體324Li，以及相應的由隔片304R-(i)和304R-(i+1)以及墊片306R-(i)組成的右邊緣三聯體324Ri。
反射單元321-i包括隔片304L-i和304R-i；墊片306L-i和306R-i；以及反射器322-i。反射單元321-i與其下層結構組合形成空腔間322-i。除了反射單元321-1，反射單元321-(i+1)的下層結構是反射器320-i。對于反射單元321-1，其下層結構是基座302。
在圖3C中，示出了總共N個反射單元。頂部部件308設置在反射單元321-N上，這樣對作為整體的濾光器產生剛性。任何數量的反射單元321可以疊放在一起，如2-300個。為了改善反射單元321疊放的機械穩定性，可在濾光器110的側邊設置綁定機構326，防止各反射單元321散開。
綁定機構326可采用各種形式。例如，綁定機構326可以是螺母和螺栓配置，把頂部部件308和基座302互相對壓，把介于中間的隔片304和墊片306壓在一起。當綁定機構326采用夾子組件的形式時，其夾緊頂部部件308和基座302等，或具有支撐在頂部部件308的頭部以及嚙合進基座302的螺紋的螺絲釘或反過來設置，這樣也能實現類似的效果。而且，用膠帶把基座302、隔片304、墊片306以及頂部部件308綁在一起也能獲得類似的效果。在螺母和螺栓、螺絲釘以及其他形式的夾緊方法中，在頂部部件308(至少部分依賴于這種方法)、下層的隔片304和墊片306的疊堆以及基座302中形成一個孔(對至少部分依賴該方法的形式也類似)。
圖3D是濾光器110的更詳細的俯視圖(相對于圖3B中所示的濾光器110逆時針轉90度)，在該圖中，用點畫畫出反射器320以相對于隔片304和墊片306突出其布置。反射器320的側邊還是設置在部分隔片304上。反射器320側面可靠近墊片306。并且，墊片306可以設置在隔片304未被反射器320的側邊占據的其他部分的表面上。
疊堆310的頂部輪廓(在圖3D中從下往上看)通常也是扇形或梯形(梯形較短的邊還是安排在圖3D的底部，較長的邊還是安排在圖3D的頂部)。更具體地，圖3D中的疊堆310的頂部輪廓可被描述成環形的段。
圖4A是根據本發明的至少一個實施例的隔片304的側透視圖。在反射器320具有直(或大致直)的側邊的情況下，前底邊402A、前上邊404A、后上邊405A以及相應的后底邊(圖4A中未示出)可以是直(或大致直)的表面。作為替換，在反射器320的側邊是彎曲的情況下(將在下面詳細描述)，前底邊402B、前上邊404B、后上邊405B以及相應的后底邊(圖4A中未列出)可以采用相應的彎曲設置。
注意前上邊404A和后上邊405A，以及前底邊402A和相應的后底邊可分別平行(或大致平行)。對比之下，前底邊402A和前上邊404A，以及后上邊405A和相應的后底邊可分別被視為斜交。而且，如下面討論圖6時所描述的，斜交的角度是θ。
如果是彎曲的情況，則反射器320(以及隔片304的相應的表面402B、404B、405B等)應該彎曲，從而產生相對于陽極106的固定位置的沿曲線的任一點大致相同的反射角度。這樣的彎線是濾光器110的焦長(Lf，見下面對圖6的討論)和機身長度(Lb，見下面對圖6的討論)的函數。該關系描述成如下曲線＝f(Lf，Lb) (2)用于確定這種曲線及其相關回轉曲面的軟件是公知的，如射線跟蹤系統的Optica模型，該系統運行在Mathematica平臺(其本身綜合了數字和符號的計算機引擎、圖形系統、程序設計語言、文檔系統以及與其他應用的高級連接性的系統)，這二者都是Wolfram Research公司的產品，并可購買。
有時通過兩個反射曲線使用雙重反射來近似這種曲線。例如，可以有靠近陽極106的拋物線，其最初從陽極106接收X光，以及接收由拋物線反射的X光的雙曲線。
圖4B是根據本發明的至少一個實施例的墊片306的側透視圖。在反射器320具有直(或大致直)的側邊的情況下，前底邊407A、前上邊408A、后上邊410A以及相應的后底邊(圖4B中未示出)可以是直(或大致直)的表面。作為替換，當反射器320的側邊是曲線時(將在下面詳細描述)，前底邊407B、前上邊408B、后上邊410B以及相應的后底邊(圖4B中未列出)可以采用相應的彎曲設置。注意前底邊407A和前上邊408A，以及后上邊410A和相應的后底邊可分別平行(或大致平行)。
圖5是根據本發明的至少一個實施例的反射器320的截面圖。圖5和圖3C視角相同。在X光望遠鏡的技術領域：
內，反射器，如鏡子的一般制造是公知的。在圖5中，反射器320包括結構基板500，如金屬鋁(AL)或玻璃(后者的表面更平)；第一重Z金屬層502，如形成在基板500上的金(Au)、鉑(Pt)和/或銥(Ir)；以及第一碳層(C)，如形成在第一金屬層502上的純碳。在金屬層502和碳層504之間的界面限定了反射表面506。在典型的反射器320內，多對金屬層502和碳層504依次疊放。例如，該疊放的對的數量可在2-200的范圍內。
圖6是根據本發明的至少一個實施例的部分寬帶X光束107的側視圖，以及疊加在其上的濾光器110(與圖3A中示出的截面圖類似)的側視圖，用來圖解描述確定濾光器110形狀的方法。通常，用來確定X光反射器的形狀用于生產窄帶X光束的數學方法是公知的。在圖6中，記號θ是用于每個反射器320的窄帶X光束112的分辨率，這里θ＝α2-α1。濾光器110包括n個反射器320，總分辨率為nθ。
記號α1表示產生期望的窄帶X光所需的最小的反射角度。記號α2表示產生期望的窄帶X光所需的最大的反射角度。記號n表示使用的反射器320的數量。
使用一種能量公式，其表示能量和頻率關系E=hω=h2πf---(3)]]>其中，E是能量；h是普朗克(Planck)常數；ω是角頻率；以及f是頻率。
也使用用于構造反射的布拉格(Bragg)定律。
2d*sinθ=nλ=ncf---(4)]]>其中d是X光要從其反射的層的厚度(如重Z金屬層)；λ是X光的波長；
n是任意整數；以及c是光速。
根據布拉格定律，對于給定的λ和d，就有可能調整θ來實現期望的窄帶X光束112/113的中心頻率。
根據基本的三角法可導出以下公式Lbi=disinθ---(5)]]>di＝Lbi*sinα1 (6)其中，Lbi是對反射器320-i的從陽極106至濾光器110的前表面312之間的焦長；以及di是對第一反射器320-1的由角度θ掃過的前表面312的弧段的近似長度。
根據基本的三角法也可導出以下公式Lfi=(1(1+tan2θ)i-1)·Lf1---(7)]]>根據基本的三角法也可導出以下公式Di≈Lbi*sinθ (8)以及Di=(1(1+tan2θ)i-1)·D1---(9)]]>以及，對于更小的θ值，1≈(1(1+tan2θ)i-1)---(10)]]>因此，Di≈D1 (11)
總之，恰當地選擇α1、α2以及n能夠獲得期望的窄帶X光束112/113的中心頻率。
圖7A-7G是截面圖(與圖3C的透視角度相同)，根據本發明的至少一個實施例，說明構造濾光器110的方法。圖7A-7G的方法遞增地從分散的元件構造左右框架(左右隔片304和306的堆疊，加上基座302和頂部部件308相應的部分)。而且，這與使用作為整體構造的上下框架的背景技術對比。
在圖7A中，提供基座302，然后在其上面設置第一對第一隔片304。在圖7B中，第一對第一墊片306設置在第一隔片304的上表面的外邊區域。在圖7C中，反射器320設置在第一隔片304的上表面的內邊區域。這種疊放的結果產生第一反射單元321(圖7C中未標出，可參見圖3C)。
在圖7D中，第二對第二隔片304設置在第一墊片306的上表面。第二隔片304的下表面的外邊區域位于第一墊片306的上表面。第二隔片304的下表面的內邊區域設置在第一反射器320的上表面的外邊區域，并可與其接觸(如上所述)。
在圖7E中，第二反射器320設置在第二隔片304的上表面的內邊區域。在圖7F中，第二對第二墊片306設置在第二隔片304的上表面的外邊區域。這種疊放的結果產生第二反射單元321(圖7F中未標出，可參見圖3C)。注意圖7E-7F的順序與圖7B-7C的順序相反。這僅為了說明下層的隔片304上設置墊片306和反射器320的順序是可互換的。在實踐中，濾光器304的整個組裝過程可能僅按圖7B-7C或圖7E-7F的順序。
在圖7G中，第三對第三隔片304設置在第二墊片306的上表面上。按上述方法繼續進行，直到構造了充足數量的反射單元，此時，頂部部件308設置在最上面(或第n)墊片306對。
圖8A是背景技術中窄帶X光濾光器802的簡化側透視圖，圖8B是相應的截面圖，從寬帶光束107較寬的一端來看，如同透過濾光器802看陽極106。圖8C是窄帶X光濾光器110(還根據本發明的至少一個實施例)的簡化側透視圖，圖8D是相應的截面圖，從寬帶光束107較寬的一端來看，如同透過濾光器110看陽極106。
背景技術：
中濾光器802只能容納薄片截面的寬帶X光束107。這樣，只有該薄片被轉換成窄帶X光束。大多數寬帶光束107被浪費，如圖8B中較大的交叉線影線。
對比之下，濾光器110如果不是大致容納整個寬帶光束107的截面，其至少能夠容納大多數寬帶光束107的截面。這樣，至少大多數(如果不是大致全部的話)寬帶光束107的截面被轉換成窄帶X光束112。換句話說，只有極小部分的寬帶光束107被浪費(如果不是可大致忽略)，如交叉線影線806所示。使用背景技術中濾光器802的系統必須重復掃描物體116以獲得完整的圖像，而系統100(使用濾光器110的系統)僅通過很少的掃描次數就能獲得完整的圖像，最少的僅為一次掃描，這明顯地快多了。
與背景技術：
相比，X光放射系統100/200能被用于醫療場合，以實現更清晰的X光圖像，這種圖像可呈現出正常組織和癌變組織更鮮明的對比，同時，又能使物體/病人116受到相對較低的輻射劑量(與背景技術中的寬帶X光束相比，大約要少90％)。而且，與背景技術中相比，可減少物體116吞服X光對比劑的需要，對比劑如鋇(Ba)或碘(I)。可以調整窄帶X光束112/113以得到對醫療圖像最有用的中心頻率。用這種系統可檢測到小到0.2-0.3毫米的腫瘤。這可以實現早期疾病診斷，從而提高了挽救生命的機會。
在醫療場合中使用系統100和200的優點是，與背景技術中僅使用寬帶X光束照射來形成物體116的圖像相比，窄帶X光束最大程度地降低了物體116所受到的輻射。而且，還能降低整個的輻射時間。
當X光放射系統100/200被用于安檢場合，并且當物體116是生命有機體時，可以實時以低量的照射形成X光圖像，以檢查物體116是否在體內隱藏了武器或違禁品。
至此已經描述了本發明，很顯然，所述的內容可以按許多方式做改變。不應該認為這種變化脫離了本發明的精神或者范圍，而且所有這種修改應該包括在本發明的范圍內。
權利要求
1.一種窄帶X光濾光器，包括基板；以及在該基板上互相疊置的一個或多個反射單元的疊堆，每個反射單元包括在各自的下層結構之上的第一套至少兩個分離的隔片，反射器，設置在第一套隔片上，從而在所述各自的下層結構和反射器之間形成空腔；以及設置在所述第一套至少兩個隔片上的第一套至少兩個分離的墊片，每個所述墊片至少與所述反射器的厚度大致相同。
2.如權利要求
1所述的裝置，其中每個反射器包括基礎層；以及一個或多個鏡片的疊組，每個鏡片包括重Z金屬層，以及該金屬層之上的碳層。
3.如權利要求
2所述的裝置，其中所述重Z金屬包括金、鉑以及銥中的至少一種。
4.如權利要求
3所述的裝置，其中每個疊組包括2-200個鏡片。
5.如權利要求
1所述的裝置，其中，所述濾光器包括在所述疊堆上的頂部部件。
6.如權利要求
1所述的裝置，其中所述疊堆包括2-300個反射單元。
7.一種用于產生大致為窄帶的X光束的裝置，包括第一X光束源；以及窄帶X光濾光器，其具有第一端、第二端以及焦點，該焦點距離該第一端比距離該第二端更近，并且該源大致位于所述焦點上，這樣大致為窄帶的X光束從所述濾光器的第二端發射出，并且所述窄帶X光束的截面對應于所述第一X光束截面的至少大部分。
8.如權利要求
7所述的裝置，其中所述窄帶X光束的截面大致對應于所述第一帶X光束的整個截面。
9.如權利要求
7所述的裝置，其中所述濾光器是X光望遠鏡，這樣所述窄帶X光束由大致平行的X光構成。
10.如權利要求
7所述的裝置，其中，所述濾光器按權利要求
1所述來構造和布置。
11.如權利要求
10所述的裝置，其中所述窄帶X光束由從所述濾光器的所述第二端散射的X光構成。
12.如權利要求
10所述的裝置，其中每個反射器按權利要求
2所述來構造和布置。
13.如權利要求
7所述的裝置，其中所述濾光器可沿至少一個維度移動；以及所述裝置進一步包括調整單元，沿該至少一個維度移動所述濾光器。
14.如權利要求
7所述的裝置，其中所述第一X光束是寬帶X光束。
15.一種用于產生大致為窄帶的X光束的裝置，該裝置包括X光望遠鏡；以及X光源，其大致位于該望遠鏡的焦點上，靠近該望遠鏡的第一端，這樣從該望遠鏡的第二端發射出平行X光的大致窄帶光束。
16.如權利要求
15所述的裝置，其中所述窄帶X光束的所述截面對應于所述第一X光束的至少大部分截面。
17.如權利要求
16所述的裝置，其中所述窄帶X光束的截面大致對應于第一帶X光束的整個截面。
18.一種用于產生物體X光圖像的裝置，包括如權利要求
7所述的裝置，其用于產生大致窄帶的X光束；以及X光檢測器，設置該檢測器用來接收所述窄帶X光束，這樣置于所述濾光器第二端和所述檢測器之間的物體就會把圖像投射到檢測器上。
19.如權利要求
18所述的裝置，其中所述濾光器包括基板；在該基板上互相疊置的一個或多個反射單元的疊堆，每個反射單元包括在各自的下層結構之上的第一套至少兩個分離的隔片，反射器，設置在所述第一套隔片之上，從而在各自的下層結構和反射器之間形成空腔；設置在所述第一套至少兩個隔片上的第一套至少兩個分離的墊片，每個墊片至少與反射器的厚度大致相同；每個反射器包括基礎層，以及一個或多個鏡片的疊組，每個鏡片包括重Z金屬層，以及該金屬層上的碳層。
20.如權利要求
18所述的裝置，其中所述物體包括下列當中的一個或多個生命有機體，對于該生命有機體，所述圖像表示診斷信息；生命有機體，對于該生命有機體，所述圖像表示安全評估信息；以及無生命的對象，對于該對象，所述圖像表示安全評估信息。
21.一種用于產生物體X光圖像的裝置，包括如權利要求
15所述的裝置，其用于產生大致窄帶的X光束；以及X光檢測器，設置該檢測器用來接收所述窄帶X光束，這樣置于所述望遠鏡的第二端和所述檢測器之間的物體就會把圖像投射到檢測器上。
22.如權利要求
21所述的裝置，其中所述物體包括下列當中的一個或多個生命有機體，對于該生命有機體，所述圖像表示診斷信息；生命有機體，對于該生命有機體，所述圖像表示安全評估信息；以及無生命的對象，對于該對象，所述圖像表示安全評估信息。
23.一種用于制造窄帶X光濾光器的方法，該方法包括提供基板；以及在該基板上依次疊放一個或多個反射單元。
24.如權利要求
23所述的方法，進一步包括機械地把所述依次疊放的一個或多個單元連接到所述基板上，從而形成反射單元的疊堆。
25.如權利要求
23所述的方法，其中對于每個反射單元，所述疊放的步驟包括把第一套至少兩個分離的隔片設置在各自的下層結構上；把反射器設置在該第一套隔片上，從而在各自的下層結構和該反射器之間形成空腔；以及把第一套至少兩個分離的墊片設置在所述該第一套至少兩個隔片上，每個墊片至少與所述反射器具有大致相同的厚度。
26.如權利要求
23所述的裝置，其中每個反射器包括基礎層；以及一個或多個鏡片的疊組，每個鏡片包括重Z金屬層，以及該金屬層上的碳層。
27.如權利要求
26所述的方法，其中所述重Z金屬包括金、鉑以及銥中的至少一種。
28.如權利要求
26所述的方法，其中每個反射器包括2-200個鏡片。
29.如權利要求
23所述的方法，進一步包括把頂部部件設置在所述疊堆上。
30.如權利要求
23所述的方法，其中所述疊堆包括2-300個反射單元。
專利摘要
一種窄帶X光濾光器，可包括基板；以及一個或多個在基板上相互疊置的反射單元的疊堆。每個反射單元可包括在各自的下層結構上的第一套至少兩個分離的隔片，反射器設置在第一套隔片上，從而在各自的下層結構和反射器之間形成空腔；以及設置在所述第一套至少兩個隔片上的第一套至少兩個分離的墊片，每個墊片至少與所述反射器的厚度大致相同。用于產生窄帶X光束的第一裝置可包括這樣的濾光器或X光望遠鏡。用于產生物體的X光圖像的第二裝置可包括所述的第一裝置。
文檔編號G21K1/02GKCN1860555SQ200480015626
公開日2006年11月8日 申請日期2004年6月2日
發明者趙鏞民, 韓大洙 申請人:單色X光濾光器技術公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan