[发明专利]尤其适用于X射线的射束过滤器，其并不改变射束的能谱构成

说明书

技术领域

本发明涉及一种插入到辐射源和探测区之间的射束过滤器。此外，本 发明还涉及包括这样的射束过滤器的X射线装置。

背景技术

US 6157703描述了一种被实现为具有孔口矩阵的铜或铍板的X射线 过滤器。可以有选择地使所述孔口在相对于准直器的孔的对准位置或非对 准位置之间发生移位。在非对准的情况下，位于准直器孔的前面的板的金 属使X射线射束发生衰减，尤其去除了低能量光子，从而使所述射束的光 谱“硬化”。

发明内容

基于这种情况，本发明的目的在于提供一种滤波机构，其尤其适合在 采用能谱分辨探测的装置中使用。

这一目的是通过根据本申请的实施例所述的射束过滤器和根据本申请 的实施例所述的X射线装置实现的。在本申请中还公开了其它优选实施例。

根据本发明的射束过滤器被设计为插入到辐射源和探测区之间，其中， 所述辐射源尤其可以是X射线源。此外，所述辐射源将具有一定的空间延 展性，因而不能将其近似为点源。其通常包括相对小的辐射发射区，例如， X射线管的阳极表面。“探测区”可以只是一个虚拟的几何对象，尽管其通 常对应于某一探测器装置的灵敏区。所述射束过滤器包括多个(第一)吸 收体，当处于其工作位置时(即，在被设置在辐射源和探测区之间时)，所 述吸收体在所述探测区的不同点处掩蔽所述辐射源的辐射发射区的不同份 额(fraction)。这意味着，所述探测区上至少存在两个点，即，从所述点来 看所述(空间延展的)辐射源被所述多个吸收体部分掩蔽，而且对于所述 点而言，受到掩蔽的源区的份额是不同的。

所描述的射束过滤器的优点在于，辐射源所发射的辐射抵达所述探测 区上的不同点的强度是不同的，因为这些点处于不同程度的半阴影内。因 此，所述探测区内的强度分布能够精确地适应具体应用的要求。如果将要 对患者进行(例如)X射线照射，那么能够向患者身体的中央部分提供比 外围区域更高的强度。

一般而言，所述射束过滤器的吸收体可以对所述辐射源发射的辐射具 有一定的透射率，从而使其掩蔽并非是彻底的。但是，在本发明的优选实 施例中，所述吸收体包括基本上完全吸收X射线的材料，具体而言包括在 所述辐射源发射的辐射的整个能谱上具有高度吸收特性的材料。所述材料 尤其可以包括具有高(平均)原子序数Z的材料，例如，钼(Mo)或钨(W)， 其对X射线具有高吸收系数。其他适当的材料包括金(Au)、铅(Pb)、铂 (Pt)、钽(Ta)和铼(Re)。所述吸收体可以完全或者仅部分由上述材料 中的一种构成，当然其也可以包括这些材料中的几种或所有的这些材料的 混合物(合金)。使用具有高度吸收特性的材料意味着所述辐射源的受到掩 蔽的点将不会通透发光，而是实际保持黑暗。因而，抵达探测区上的点的 辐射强度仅由吸收体的几何结构决定，而所述几何结构能够得到非常精确 的调整。另一优点在于，探测器区的某一点上的强度降低将不会暗示辐射 的能谱受到了修改，因为对于辐射源的受到掩蔽的区带而言，整个能谱受 到了混合抵消(blend out)，而对于未受掩蔽的区带而言，整个能谱则不受 影响地通过。在需要已知的明确的源辐射能谱来实现对测量的唯一解释的 能谱CT应用中，这一不存在能谱修改的强度调整尤为有用。

所述射束过滤器包括多个吸收体，当处于其工作位置时，所述吸收体 在所述探测区的不同点处掩蔽所述辐射源的不同份额。此外，优选将这些 吸收体的形状设计为吸收片，并将这些吸收体布置成叠置体，其中，通过 中间间隔将相邻的片隔开。这样的由吸收片构成的叠置体的运作与具有多 个掩蔽或遮盖光源的薄片的百叶窗类似。所述吸收片优选是平的，尽管它 们一般也可以采取其他三维形状。

优选采用间隔体材料填充前述叠置体的相邻吸收片之间的中间间隔， 例如，所述间隔体材料可以是聚合物，尤其是固态聚合物、泡沫聚合物或 聚合物胶。所述间隔体材料为整个叠置体提供了稳定性和明确的尺寸，并 且允许将整个叠置体作为致密块处理。所述间隔体材料对X射线所具有的 衰减系数应当显著低于所述吸收片的材料的衰减系数。例如，对于所述辐 射源发射的辐射(的整个能谱)而言，所述间隔体的衰减系数可以小于所 述吸收片的衰减系数的大约5％，优选小于其1％左右。