[发明专利]由与阳极板相同的材料制成的光谱保持足跟效应补偿过滤器

说明书

本发明公开了过滤器(300)，其用于至少部分补偿X射线管(10)的靶角度足跟效应并保持X射线的钨光谱。该过滤器(300)具有阳极侧(302)和阴极侧(304)，其中，所述阴极侧(304)具有比所述阳极侧(302)更高的衰减系数。所述衰减系数被确定以至少部分补偿所述靶角度足跟效应。所述过滤器(300)由与X射线源(10)的阳极板(110)或所述阳极(108)相同的材料制成，该材料一般是钨或者钨合金。

本申请是申请日为2008年01月23日、发明名称为“由与阳极板相同的材料制成的光谱保持足跟效应补偿过滤器”的专利申请200880002843.8的分案申请。

技术领域

本发明大体涉及足跟效应补偿过滤器，X射线管和计算机断层(CT)成像系统，以及更具体地涉及，靶角度足跟效应的补偿。

背景技术

在已知的CT系统中，通过将加速电子束导向典型的钨阳极板而产生X射线。X射线在阳极的一定穿透深度产生，由此发出的辐射在离开板之前会经过不同量的阳极材料。

因而，产生的辐射的强度和光谱呈现圆锥形角度依赖变化，导致探测器行依赖于光束的硬化和强度，也即公知的所谓足跟效应。

尤其是当圆锥角度横跨256行探测器时，这个足跟效应是很显著的，并且需要被校正以避免图像伪影。X射线管源通常包括一个阳极侧和一个阴极侧。该阳极侧也称为靶，其被电子轰击以产生X射线束辐射。来自X射线管的X射线在X射线管的靶(阳极)内的很浅深度产生。向着被扫描物体的阳极侧移动的X射线比向着该物体阴极侧移动的X射线要经过靶的更多的体积。因而，向着阳极侧移动的离开靶的X射线的衰减与对向着阴极侧移动的X射线的衰减相比更大。

Mori等提出了足跟效应补偿过滤器，其被放置在X射线束之前，沿着阳极-阴极方向或者所谓的Z-方向具有变化的厚度。该过滤器由铝制成，并被设计为沿着所述方向使射线束强度相等。然而，该过滤器不能校正上述的光谱失真(Mori等人，Prototype heeleffect compensation filter for cone-beam CT，Phys.Med.Biol.，50(2005)N359-N370)。

如US 6968042中所描述的，处于X射线源和X射线探测器之间的具有阳极侧和阴极侧的过滤器，在阴极侧比阳极侧具有更高的衰减系数。该衰减系数被确定以至少部分补偿靶角度足跟效应。该过滤器材料是铝、铜、钛或者铍。然而，归因于所选择的材料，该过滤器不能校正上述的光谱失真。

发明内容

为了至少部分补偿足跟效应，以及额外地获得恒定的光谱，提供由与阳极板相同的材料制成的过滤器。然而由于在阳极材料中的较浅的电子穿透深度，该补偿过滤器必需是很薄的。

这样的过滤器的生产过程可以通过诸如溅射法或一些其他的外延(epitactical)过程之类的精密控制薄膜沉积技术来得到促进。利用随后受控制的机械的、化学的和/或激光的磨损形成的恒定-厚度沉积是本发明的形成薄膜厚度梯度的另一方面内容。

在另一个方面，提供至少部分补偿X射线管的靶角度足跟效应的方法。该方法包括布置过滤器，并包括将材料沉积在X射线管的窗部来形成该过滤器，其中，所述材料与所述X射线源的阳极板的材料相同。

在另外的方面，提供X射线管，用于扫描物体的成像系统和用于扫描物体的计算机断层(CT)成像系统。所有的实施例包括过滤器，其中，所述过滤器的材料与所述X射线源的阳极板的材料相同。

当本发明根据不同的特定实施例描述时，本领域技术人员将意识到本发明可以通过不脱离权利要求的精神和范围内的修改而实施。

这一需要可以通过根据独立权利要求的主题而实现。本发明的优选实施例通过从属权利要求描述。