[发明专利]一种扫描式X射线源及其成像系统

说明书

本发明公开了一种扫描式X射线源及其成像系统。该扫描式X射线源包括真空腔体，真空腔体内设置有一个阴极与多个阳极靶结构，真空腔体内靠近阴极的位置设置有栅极，真空腔体内靠近栅极的位置设置有聚焦极，真空腔体的外周并靠近栅极的位置设置有偏转线圈。本扫描式X射线源通过采用一个阴极产生电子束，并通过栅极控制电子束的通断，以及偏转线圈对电子束运动方向的控制，从而实现按照预设规则逐个轰击对应的靶面，以完成多焦点之间的切换，不仅提高了本扫描式X射线源的效率，还满足了成像系统对扫描式X射线源及获取多个投照角度的图像的需求，并解决了采用运动机构实现X射线源旋转或平移时产生机械运动伪影的问题。

技术领域

本发明涉及一种扫描式X射线源，同时也涉及包括该扫描式X射线源的成像系统，属于辐射成像技术领域。

背景技术

在传统辐射成像领域中，通常需要获得多个角度的投照图，如TOMO(Tomothynthesis，X射线体层摄影)成像系统、反向几何成像系统(Inversion Geometry)、CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)成像系统等。

不同的成像系统都有其不同的方式来实现获取多个投照角度的图像。例如TOMO成像系统，采用将X射线源旋转或平移，实现在不同的角度或者位移上曝光以获得多个投照角度的图像。反向几何成像系统则是使用面阵多焦点X射线源来获得不同角度的投影图像。主流的CT成像系统则是将X射线源和探测器高速旋转以获得多个角度的投影图像。而新一代的静态CT成像系统则是使用了探测器环和射线源环的双环结构，在射线源环上均匀分布多个X射线源，每个X射线源对应了一个角度的投影图。

因此,在多个投照角度图像的应用场景下，系统设计上仍然以移动X射线源的方式居多。不难发现，多焦点X射线源的方式具备更明显的优势；并且，使用移动式X射线源获得多个投照角度的图像时，需要采用运动机构实现X射线源旋转或平移，从而容易产生机械运动伪影，影响重建图像的质量。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种扫描式X射线源。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种包括上述的扫描式X射线源的成像系统。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种扫描式X射线源，包括真空腔体，所述真空腔体内设置有一个阴极与多个阳极靶结构，所述真空腔体内靠近所述阴极的位置设置有栅极，所述真空腔体内靠近所述栅极的位置设置有聚焦极，所述真空腔体的外周并靠近所述栅极的位置设置有偏转线圈；

所述控制栅极将所述阴极产生的电子束依次经过所述聚焦极的聚焦、所述偏转线圈的运动方向控制后，按照预设规则逐个轰击对应的所述阳极靶结构的靶面，并从所述靶面的轰击侧产生X射线，形成按照预设排列形状排布的多个焦点。

其中较优地，当采用至少一个所述阳极靶结构产生并出射窄束X射线，且所述阳极靶结构采用整体式反射靶时，所述整体式反射靶的上表面设置有散热块，所述散热块的上表面设置有钢板，所述钢板上按照线阵形式排布有多个准直孔，所述准直孔对应于一个铍窗，形成多个X射线的出射口。

其中较优地，当采用至少一个所述阳极靶结构产生并出射窄束X射线，且所述阳极靶结构以阵列形式排布时，所述阳极靶结构采用独立个体式反射靶，所述独立个体式反射靶的上表面设置有散热块，所述散热块的上表面设置有钢板，所述钢板上对应于所述独立个体式反射靶设置有准直孔，所述准直孔对应于一个铍窗，形成多个X射线的出射口。

其中较优地，所述准直孔内嵌于所述钢板，所述铍窗内嵌于所述散热块和所述钢板上并贯穿对应的所述准直孔。