[发明专利]X射线源和X射线成像装置

说明书

提出了一种用于发射X射线射束(101)的X射线源(10)。所述X射线源(10)包括阳极(12)和发射器装置(14)，所述发射器装置包括阴极(16)和电子光学器件(18)，所述阴极用于朝向所述阳极(12)发射电子射束(15)，所述电子光学器件用于将所述电子射束(15)聚焦于所述阳极(12)上的焦斑(20)处。所述X射线源(10)还包括控制器(22)，所述控制器被配置为确定所述发射器装置(14)的切换动作，并且致动所述发射器装置(14)来执行所述切换动作，所述切换动作与所述阳极(12)上的所述焦斑(20)的位置、所述焦斑(20)的尺寸和所述焦斑(20)的形状中的至少一个的改变相关联。所述控制器(22)还被配置为在所述切换动作被执行之前基于所确定的切换动作来预测在所述切换动作之后预期的所述焦斑(20)的所述尺寸和所述形状。此外，所述控制器(22)被配置为致动所述电子光学器件(18)来补偿由所述切换动作引起的所述焦斑(20)的所述尺寸和所述形状的改变。

技术领域

本发明涉及X射线成像的领域。具体地，本发明涉及X射线源，涉及X射线成像装置，涉及用于操作X射线源的方法，涉及程序单元，并且涉及计算机可读介质。

背景技术

在特定X射线成像应用中，由X射线成像装置的X射线源发射的X射线射束和/或X射线射束的至少一个特性在成像任务期间被修改。X射线射束可以例如在形状、尺寸、撞击方向、强度、脉冲式X射线射束的频率、能量和/或能量分布上被改变。通常，X射线射束通过从阴极发射电子射束并且例如借助于电子光学器件将电子射束聚焦在阳极上的焦斑处而被生成，其中，X射线光子然后被生成并且被发射以形成X射线射束。

为了操纵X射线射束，例如向阴极供应的电能、电功率、电流和/或电压能够被改变。而且，滤波器可以在X射线源的操作期间被移入和/或移出X射线射束。此外，网格切换、谱滤波和/或动态焦斑定位技术可以被应用以操纵X射线射束。

为了确保在此类成像应用中采集的X射线图像的高质量和/或为了确保用于某些成像的X射线射束的特性得以满足，电子射束在阳极处的焦斑应当被精确地控制。这可能是有挑战的任务，特别是如果要执行X射线射束的大的变化。

发明内容

因此会希望提供允许采集高质量X射线图像的改进的X射线源和/或改进的X射线成像装置。

这通过独立权利要求的主题得以解决，其中，其他实施例被并入从属权利要求和以下说明中。

在下文中参考本发明的一个方面描述的特征和/或功能同样适用于在下文中描述的本发明的任何其他方面。具体地，在下文中参考X射线源描述的特征和/或功能同样适用于X射线成像装置、用于操作X射线源的方法、程序单元和计算机可读介质，并且反之亦然。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于发射X射线射束的X射线源。所述X射线源包括阳极、发射器装置和控制器。所述发射器装置包括阴极和电子光学器件，所述阴极用于朝向所述阳极发射电子射束，所述电子光学器件用于将所述电子射束聚焦于所述阳极上的焦斑处。所述电子光学器件可以被配置为例如基于生成偏转电子射束的电和/或磁场而聚焦电子射束。因此，电子光学器件一般可以指的是用于电子射束的聚焦器和/或偏转器。

所述控制器被配置为例如针对给定的成像任务确定所述发射器装置的切换动作，并且致动所述发射器装置来执行所述切换动作。在其中，所述切换动作与所述阳极上的所述焦斑的位置、所述焦斑的尺寸和所述焦斑的形状中的至少一个的改变相关联。另外，所述控制器被配置为在所述切换动作被执行之前和/或在执行所述切换动作之前基于所确定的切换动作来预测在所述切换动作之后、在执行所述切换动作之后和/或在所述切换动作被执行之后预期的所述焦斑的所述尺寸和所述形状。而且，所述控制器可以被配置为预测在所述切换动作之后预测的所述阳极上的所述焦斑的位置。