[发明专利]穿透式X光管及反射式X光管

说明书

本发明揭示一种穿透式X光管及反射式X光管，该穿透式X光管包括一靶材及一滤波材料。该靶材包括至少一元素，该元素受激发后产生的X光包括Kα及Kβ的辐射能量，可照射一物体进行造影。该滤波材料可被该X光所穿过，该滤波材料具有一k边缘吸收能量，该k边缘吸收能量高于该元素的Kα辐射能量，但低于该元素的Kβ辐射能量。该滤波材料的厚度至少为10微米且少于3毫米。

本发明是2012年06月06日所提出的申请号为201210184184.2、发明名称为《穿透式X光管及反射式X光管》的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种穿透式X光管及一种反射式X光管，尤其涉及可通过滤波材料将不必要的辐射滤除的一种穿透式X光管及一种反射式X光管。

背景技术

在采用以铝、钼、钇及铜等材料的低Z滤波材的医学造影方法中，可以通过所谓铝等效滤波厚度来减少低能量的射线。基本上，此一铝滤波材的等效厚度的范围是0.5-12微米，用以滤掉低能量、长波长的X光，并减少可能对医学造影有害及不必要的辐射。不幸的是，这样的滤光器也过滤掉一大部分有用的X光。

非破坏性检验通常不会另加滤波材料，但是当要以特定的Kα线的射线，对进行非破坏性检验造影的物品提供高品质的影像时，移除不必要的高能量的光子也是本发明的目的之一。

在医学造影中，化学造影元素，例如是含碘、钆、钡的化合物，会因为其密度及原子数而对周边的软组织产生高的对比度。这些元素的原子数(碘的Z＝53，钡的Z＝56，钆的Z＝64)的重要性在于，相对于传统的X光能量光谱，K吸收边缘值是位于一较佳的能带上。碘的K边缘值是33.17keV(千电子伏特)，钡的K边缘值是37.44keV，钆的K边缘值是50.24keV。当X光光子能量稍微高于化学造影剂的K边缘能量时，可以产生最大的对比度。

在特殊医疗程序中，最佳的光谱的选择要考虑到不仅仅是对比度的需求，也要考虑对身体部位能产生必要的穿透性并限制病人所接收到的辐射剂量。

不同工业产品，包括但不限于所有种类的电子电路、集成电路、发光二极管及锂电池，在非破坏性造影的案例中，都会有一个能产生最大影像品质的单一最佳能量。然而为了产出高光通量的最佳能量，不可避免地同时也会产生高于最佳能量而有较高能量的光子。较高能量的光子是不必要的，他们会减少影像的对比度。另一方面，当太多不必要的X光照射在感应器上时，感应器过载会是另一个问题。

对反射式X光管而言，X光束的光谱是由阳极材料、滤波材料及其厚度、以及在此程序中所选定的电子管电压的组合所决定。靶材的厚度并非重要的问题。

X光造影应用上所需要的是一个位于窄而界限分明的光子能带上且具有大量光子的X光光谱，以及利用滤波材滤除那些具有能量高于及或低于该能带的光子，并且尽量避免减损极大化影像品质所需的该能带的光通量。有用的能带与能量高于该能带的光通量比例应该在X光管的散热极限中被最大化。对于医学造影的应用，同时减少不必要的低能量光子而明显降低对于病人的剂量，将明显可提供额外的好处。对于无生命物体的造影，光子的能量可以低到15至20keV，而一般医学造影光子能量接近30keV，而高能量造影光子能量高达600keV。

此一滤波方案可应用反射式及穿透式X光管。当使用穿透式X光管时，所必需的方式是要让有用的X光的量与较高能量的光子的量的比例最佳化。在医疗应用中，所必需的方式是要让有用的X光的剂量与病人所吸收的剂量最佳化，而且同时要减少较有用能带的能量高的光子的量。利用靶材的厚度无法使反射式X光管的光通量最佳化，因此，通过调整厚度或滤波材的组成以达到想要的结果是有限的。

发明内容

本发明提供一种穿透式X光管，可通过滤波材料将不必要的辐射滤除。

本发明提供一种反射式X光管，可通过滤波材料将不必要的辐射滤除。