Фильтрация мультифокального рентгеновского излучения

Фильтрация мультифокального рентгеновского излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к фильтрации рентгеновского излучения, сгенерированного на множестве фокальных точек. Настоящее изобретение относится, в частности, к рентгеновской трубке для генерации многоэнергетического рентгеновского излучения, системе рентгеновской визуализации, способу генерации многоэнергетического рентгеновского пучка и компьютерному программному элементу, а также к машиночитаемым носителям. Настоящее изобретение также относится к использованию фильтрующего блока для генерации многоэнергетического рентгеновского излучения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Применение многоэнергетического, в частности двухэнергетического, излучения быстро расширяется, например, в медицинской визуализации. Многоэнергетическое рентгеновское излучение может обеспечить повышение контрастности изображений, а также улучшение определения состава материала. Примером подхода к достижению желаемого спектрального разделения является переключение напряжения, генерирующее рентгеновские пучки различной энергии. Другим примером являются два отдельных источника рентгеновского излучения с разными фильтрами. Однако, это приводит к возрастанию затрат и усложнению монтажа конструкции.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание дополнительных возможностей для генерации многоэнергетического рентгеновского излучения.

Задача настоящего изобретения решается посредством сущности изобретения согласно независимым пунктам формулы изобретения, а дальнейшие варианты осуществления включены в зависимые пункты.

Следует отметить, что описываемые далее аспекты изобретения применимы также к рентгеновской трубке для генерации многоэнергетического рентгеновского излучения, системе рентгеновской визуализации, способу генерации многоэнергетического пучка, компьютерному программному элементу и к машиночитаемым носителям, а также к использованию фильтрующего блока для генерации многоэнергетического рентгеновского излучения.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения обеспечена рентгеновская трубка для генерации многоэнергетического рентгеновского излучения с анодом и фильтрующим блоком. Анод имеет по меньшей мере первое и второе положения фокальных точек, которые смещены относительно друг друга в направлении смещения, поперечном к направлению проекции рентгеновского излучения. Фильтрующий блок содержит первое множество первых участков с первыми параметрами фильтрации рентгеновского излучения и второе множество вторых участков со вторыми параметрами фильтрации рентгеновского излучения. Фильтрующий блок представляет собой направленный фильтр, настроенный так, что по меньшей мере первая часть первого рентгеновского пучка, испущенного из первого положения фокальной точки, по меньшей мере частично проходит через фильтрующий блок через первые участки, и по меньшей мере вторая часть второго рентгеновского пучка, испущенного из второго положения фокальной точки, проходит через вторые участки при прохождении через фильтрующий блок. Вторая часть второго рентгеновского пучка больше первой части первого рентгеновского пучка. Некоторая доля частей первого рентгеновского пучка, проходящих через фильтрующий блок через первые участки, и некоторая доля второго рентгеновского пучка, проходящего через вторые участки при прохождении через фильтрующий блок, проходят через общую область фильтрующего блока.

Направление смещения можно также определить как латеральное по отношению к направлению проекции рентгеновского излучения.

Фильтрующий блок является фильтром по определенному направлению. Например, первые параметры фильтрации способны оказывать малый или нулевой фильтрующий эффект на рентгеновское излучение, и первый рентгеновский пучок в целом проходит через фильтрующий блок нефильтрованным.

Согласно изобретению, фильтрующий блок связан с трубкой, например, является интегрированной частью трубки, например находится внутри трубки, прикреплен к трубке или другим способом соединяется с трубкой. В любом случае фильтрующий блок устанавливается перед объектом, облучаемым многоэнергетическим рентгеновским излучением, обеспечиваемым фильтрующим блоком. Другими словами, объект помещается между фильтрующим блоком и детектором.

Например, вторая часть второго рентгеновского пучка, испущенного из второго положения фокальной точки, проходит через вторые участки под наклонным углом к направлению первых участков при прохождении через фильтрующий блок, тогда как рентгеновский пучок, испущенный из первого положения фокальной точки, имеет меньший процент прохождения через него рентгеновских лучей под наклонным углом.

Второй рентгеновский пучок может пройти через вторые участки при прохождении через фильтрующий блок; например, весь образованный рентгеновский пучок, испущенный в направлении детектора. Конечно, рентгеновское излучение генерируется в фокальной точке во множестве направлений; однако термин "рентгеновский пучок" в данном контексте относится к рентгеновским лучам, испущенным в направлении детектора.

Согласно следующему примерному варианту осуществления рентгеновская трубка представляет собой двухэнергетическую трубку, содержащую катодное устройство, выполненное так, чтобы направлять пучок электронов, то есть пучок ускоренных электронов с первым ускоряющим напряжением, на первую фокальную точку и пучок электронов со вторым ускоряющим напряжением на вторую фокальную точку, причем первое напряжение ниже второго напряжения. Вторые параметры фильтрации предназначены для удаления низкоэнергетических фотонов из пучка со вторым напряжением.

Согласно следующему примерному варианту осуществления анод представляет собой вращающийся анод с осью вращения, и рентгеновский пучок для рентгеновской проекции испускается в направлении, перпендикулярном оси вращения. Второе положение фокальной точки смещено относительно первого положения фокальной точки в первом направлении смещения, которое перпендикулярно оси вращения и перпендикулярно направлению испускания, и/или во втором направлении смещения, перпендикулярном направлению (проекции) рентгеновского излучения и параллельном оси вращения.

Термин "перпендикулярно оси вращения" рентгеновского пучка относится к воображаемой центральной линии пучка и включает также направления, которые составляют не 90 градусов, а меньший или больший угол, например в диапазоне углов от примерно 30 градусов до 150 градусов.

Согласно следующему примерному варианту осуществления рентгеновская трубка содержит кожух, и фильтрующий блок расположен внутри кожуха или снаружи рентгеновского окна кожуха.

Согласно следующему примерному варианту осуществления фильтрующий блок съемно фиксируется относительно положений фокальной точки.

Согласно второму аспекту изобретения обеспечена система рентгеновской визуализации, содержащая источник рентгеновского излучения и детектор рентгеновского излучения. Источник рентгеновского излучения содержит рентгеновскую трубку по одному из упомянутых выше объектов, вариантов осуществления и примеров. Детектор рентгеновского излучения предназначен для детектирования рентгеновского излучения, полученного от первого рентгеновского пучка, испущенного из первого положения фокальной точки, и от второго рентгеновского пучка, испущенного из второго положения фокальной точки.

Согласно третьему аспекту настоящего изобретения обеспечен способ генерации многоэнергетического рентгеновского пучка, содержащий следующие этапы:

a) генерация пучка ускоренных электронов (пучка электронов);

b) направление пучка электронов так, чтобы пучок электронов падал попеременно на первое положение фокальной точки и на второе положение фокальной точки рентгеновской трубки, причем:

b1) первый рентгеновский пучок испускается из первого положения фокальной точки, и

b2) второй рентгеновский пучок испускается из второго положения фокальной точки;

c) прохождение первого и второго рентгеновских пучков через фильтрующий блок, причем:

c1) по меньшей мере первая часть первого рентгеновского пучка проходит через первые участки фильтрующего блока, и

c2) по меньшей мере вторая часть второго рентгеновского пучка проходит через вторые участки.

Вторая часть второго рентгеновского пучка больше первой части первого рентгеновского пучка.

Первые участки имеют первые параметры фильтрации рентгеновского излучения, и вторые участки имеют вторые параметры фильтрации рентгеновского излучения.

Согласно одному примерному варианту осуществления на этапе a) направляют пучок электронов в виде двухэнергетического пучка электронов с первым ускоряющим напряжением к первой фокальной точке, и со вторым ускоряющим напряжением ко второй фокальной точке, причем первое напряжение ниже второго напряжения. На этапе c2) вторые участки удаляют низкоэнергетические фотоны из второго высоковольтного пучка.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения динамическая фокальная точка комбинируется с направленным фильтром, так что рентгеновское излучение из одной фокальной точки подвергается воздействию одних параметров фильтрации, а рентгеновский пучок из другой фокальной точки - других параметров фильтрации. Конечно, это применимо также к фильтрации только части соответствующего пучка. В таком случае части, фильтруемые с первыми параметрами, должны быть выше для первого пучка и ниже для второго пучка. Напротив, части, фильтруемые со вторыми параметрами, должны быть ниже для первого пучка и выше для второго пучка. Таким образом, можно, например, получить два по-разному фильтрованных рентгеновских пучка, следовательно, рентгеновские пучки с разными энергиями для исследования интересующего объекта, например пациента, а также вещей, таких как багаж и т.п. Направленный фильтр согласно настоящему изобретению обеспечивает первые участки с первыми параметрами фильтрации, так что рентгеновские лучи, сгенерированные в соответствующем первом положении фокальной точки, в основном проходят насквозь, подвергаясь воздействию только первых параметров фильтрации, например они в основном проходят насквозь нефильтрованными. Рентгеновские лучи, сгенерированные в других положениях фокальной точки, не имеют канала вывода через первые участки, и поэтому пересекают вторые участки с вторыми параметрами фильтрации, фильтруясь, таким образом, при вторых параметрах фильтрации. Разницу энергий можно дополнительно увеличить, генерируя рентгеновские пучки с разными энергиями в разных фокальных точках, для чего предусматривается приложение разных напряжений между анодом (мишенью) и катодом, из которого испускаются электроны. Таким образом, разная фильтрация может обеспечить дополнительную разницу энергий рентгеновских пучков, полученных в рентгеновской трубке согласно настоящему изобретению. Согласно другому аспекту настоящего изобретения обеспечивается также дополнительное усовершенствование, предусматривая разные вещества мишени в разных положениях фокальной точки. Конечно, возможно также предусмотреть разные вещества мишени и пучок электронов и при единственном напряжении вместо переключаемых напряжений.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут разъяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Примерные варианты осуществления изобретения будут описаны далее со ссылкой на следующие чертежи.

Фиг. 1 иллюстрирует рентгеновскую трубку для генерации многоэнергетического рентгеновского излучения согласно примерному варианту осуществления изобретения.

Фиг. 2 иллюстрирует дополнительный вид рентгеновской трубки согласно фиг. 1.

Фиг. 3 иллюстрирует рентгеновскую трубку согласно следующему примерному варианту осуществления изобретения.

Фиг. 4 иллюстрирует дополнительный вид рентгеновской трубки согласно фиг. 3.

Фиг. 5 показывает схематический вид одного примерного варианта осуществления двухэнергетической рентгеновской трубки согласно настоящему изобретению.

Фиг. 6-14 показывают аспекты примерных вариантов осуществления фильтрующего блока согласно настоящему изобретению.

Фиг. 15 показывает рентгеновскую трубку с вращающимся анодом согласно примерному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 16 показывает следующий примерный вариант осуществления вращающегося анода рентгеновской трубки.

Фиг. 17 показывает следующий примерный вариант осуществления рентгеновской трубки согласно настоящему изобретению.

Фиг. 18 показывает один примерный вариант осуществления системы рентгеновской визуализации согласно настоящему изобретению.

Фиг. 19 показывает следующий примерный вариант осуществления системы рентгеновской визуализации согласно настоящему изобретению.

Фиг. 20 иллюстрирует основные этапы примерного варианта осуществления способа генерации многоэнергетического рентгеновского пучка согласно настоящему изобретению.

Фиг. 21 показывает следующий примерный вариант осуществления способа согласно настоящему изобретению.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг. 1 показывает рентгеновскую трубку 10 для создания многоэнергетического рентгеновского излучения. Рентгеновская трубка 10 содержит анод 12 и фильтрующий блок 14.

Анод имеет по меньшей мере первое положение 16 фокальной точки и второе положение 18 фокальной точки, которые смещены относительно друг друга в направлении смещения d_o, показанном двойной стрелкой 20, поперечном к направлению 21 проекции рентгеновского излучения. Термин "направление проекции рентгеновского излучения" относится к воображаемой центральной линии рентгеновского пучка, то есть к главному направлению рентгеновского пучка.

Согласно следующему примеру "главное направление" направлено к центру детектора, например от первой фокальной точки к центру детектора.

Согласно другому примеру "главное направление" представляет собой направление от второй фокальной точки к центру детектора.

Согласно другому примеру "главное направление" представляет собой направление от точки, находящейся между двумя фокальными точками, к центру детектора.

Фильтрующий блок 14 содержит первое множество 22 первых участков 24 с первыми параметрами фильтрации рентгеновского излучения и второе множество 26 вторых участков 28 со вторыми параметрами фильтрации рентгеновского излучения. Фильтрующий блок 14 представляет собой направленный фильтр, настроенный так, что по меньшей мере первая часть первого рентгеновского пучка, показанного) пунктирными линиями 30 на фиг. 1, исходящего из первого положения 16 фокальной точки, проходит через фильтрующий блок 14 через первые участки 24.

Что касается фиг.1-4, следует отметить, что согласно одному примеру наклонные линии в фильтре, показывающие первый и второй участки, указывают на центр первой фокальной точки, так что лучи из этой точки параллельны этим наклонным линиям.

На фиг. 2 показано, что фильтрующий блок 14 настроен так, что по меньшей мере вторая часть второго рентгеновского пучка, показанного пунктирными стрелками 32, испущенного из второго положения 18 фокальной точки, проходит вторые участки 28 при прохождении через фильтрующий блок 14.

Согласно изобретению, вторая часть второго рентгеновского пучка больше первой части первого рентгеновского пучка.

Согласно дополнительному примеру (не показан) вторая часть второго рентгеновского пучка, испущенного из второго положения фокальной точки, проходит вторые участки под наклонным углом при прохождении через фильтрующий блок.

Согласно еще одному дополнительному примеру (не показан) второй рентгеновский пучок может пройти вторые участки при прохождении через фильтрующий блок; например, сгенерированный рентгеновский пучок, испущенный в направлении детектора, целиком. Конечно, рентгеновское излучение генерируется в фокальной точке во множестве направлений; однако термин "рентгеновский пучок" в данном контексте относится к рентгеновским лучам, испущенным в направлении детектора.

Согласно следующему примеру (не показан) первые участки более узкие. Например, первые участки расположены на меньшей площади фильтрующего блока, например, относительно чертежа, они могут не уходить так далеко вниз, как на фиг. 1.

Согласно еще одному примеру (не показан) фильтрующий эффект адаптирован в соответствии с ориентацией первых участков относительно угла мишени, например, наклонной поверхности, на которой расположены фокальные точки. Например, низкоэнергетические фотоны могут "отфильтровываться" в результате эффекта Холла в углах излучения, которые становятся параллельными или близкими к углу мишени.

Таким образом, согласно фиг. 1 и 2, некоторая доля частей первого рентгеновского пучка 30, проходящего через фильтрующий блок 14 через первые участки 24, и некоторая доля второго рентгеновского пучка 32, проходящего через вторые участки 28 при прохождении через фильтрующий блок 14, проходят через общую область фильтрующего блока 14.

Для лучшего понимания первый рентгеновский пучок 30 показан на фиг. 2 пунктирными контурами, и второй рентгеновский пучок 32 также показан на фиг. 1 пунктирными контурами.

Как видно, результирующая общая область показана на фиг. 2 левой скобкой 34 на левой стороне фильтрующего блока 14 и правой скобкой 36 на правой стороне фильтрующего блока 14, чтобы указать по меньшей мере внешние границы общей области.

Возвращаясь к фиг. 1, система 38 координат показывает направление 40 проекции рентгеновского излучения, также называемое направлением y, или осью r, первую перпендикулярную ось 42, называемую осью z, и вторую перпендикулярную ось 44, также называемую осью x. Таким образом, смещение, показанное двунаправленной стрелкой 20, имеет r-составляющую, то есть это смещение в направлении оси r, что обозначено Δr на фиг. 1, и z-составляющую, то есть смещение содержит определенное расстояние в z-направлении, обозначенное Δz.

Что касается фильтрующего блока 14, положения фокальных точек расположены на наклонной или скошенной поверхности анода 12.

Анод может также иметь ступенчато расположенные поверхности для первого и второго положений фокальных точек (не показаны), например, вместо наклонной поверхности. Например, анод может иметь ступенчатую форму края с непрерывно расположенными ступенчатыми участками.

Согласно другому примеру (не показан) анод может также иметь край с зубчатой структурой, например, когда анод является вращающимся, при этом при вращении анода верхняя и нижняя поверхности могут меняться. Поэтому могут быть обеспечены разные положения фокальной точки относительно фильтрующего блока, однако без необходимости соответствующего отклонения рентгеновских пучков, поскольку рентгеновские пучки падают в одно и то же место относительно анода, но из-за вращательного движения анода соответствующие положения фокальных точек имеют разную высоту, обеспечивая таким образом смещение двух положений фокальной точки относительно друг друга.

Согласно следующему примерному варианту осуществления (не показан) первая и вторая фокальные точки, расположенные в первом и втором положениях 16, 18 фокальных точек, содержат первое и второе вещество мишени, соответственно.

Согласно следующему объекту (также не показан) обеспечено более двух фокальных точек, которые могут иметь более чем два разных материала фокального трека.

Как видно на фиг. 3, анод 12 показан сверху, то есть, согласно фиг. 1 и 2. Другими словами, скошенная или наклонная поверхность теперь показана сверху.

Первое положение 16 фокальной точки и второе положение 18 фокальной точки смещены относительно друг друга, что показано двунаправленной стрелкой 20. Как показано соответствующей двумерной системой координат, указывающей направление 40 излучения и вторую перпендикулярную ось 44, смещение происходит по оси x, что обозначено Δx. Таким образом, по сравнению с конфигурацией на фиг. 1, смещение происходит в перпендикулярном направлении, то есть не по оси z, а по оси x. Поэтому может быть сделан тот же тип фильтрующего блока 14, только повернутый на 90 градусов.

Для лучшего понимания второе положение фокальной точки с фиг. 1 и 2 показано пунктирным кружком 46.

Согласно следующему примерному варианту осуществления смещение происходит как по оси z, так и по оси x, что показано вторым пунктирным кружком 48.

Если рентгеновское излучение генерируется во втором положении 18 фокальной точки, как показано на фиг. 4, второй рентгеновский пучок 32 испускается из второго положения 18 фокальной точки и проходит вторые участки 28 при прохождении через фильтрующий блок 14.

Когда рентгеновское излучение представляет собой первый рентгеновский пучок 30, исходящий из первого положения 16 фокальной точки, как показано на фиг. 3, рентгеновский пучок 30 по меньшей мере частично проходит через фильтрующий блок 14 через первые участки 24.

Следует отметить, что первые участки и вторые участки обеспечиваются относительно расположения первого и второго положений фокальных точек, соответственно.

Поэтому первый рентгеновский пучок 30 может по существу проходить через фильтрующий блок 14 через первые участки 24.

Например, первые параметры фильтрации способны не оказывать фильтрующего эффекта на рентгеновское излучение, так что первый рентгеновский пучок 30 в основном или по существу проходит фильтрующий блок 14 нефильтрованным.

Как упоминалось выше, первые участки 24 следует ориентировать так, что рентгеновские лучи из первого положения фокальной точки проходят фильтрующий блок 14 через первые участки 24.

Следует отметить, что можно обеспечить больше двух положений фокальных точек, причем фильтр настроен так, что из каждой фокальной точки к соответствующему рентгеновскому пучку, проходящему через фильтрующий блок, будут применены разные параметры фильтрации. Например, можно обеспечить более двух материалов фильтра, то есть обеспечить более двух различных множеств различных участков фильтрующего блока.

Согласно следующему примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 5, рентгеновская трубка представляет собой двухэнергетическую трубку 50, содержащую катодное устройство 52, способное обеспечить пучок электронов 54, то есть пучок ускоренных электронов. Катодное устройство 52 дополнительно предназначено для направления пучка электронов 54 в виде первого пучка электронов 56, ускоренного первой разностью потенциалов между анодом и катодом, к первому положению 16 фокальной точки, и в виде второго пучка электронов 58, ускоренного второй разностью потенциалов между анодом и катодом, ко второму положению 18 фокальной точки. Первое напряжение может быть ниже второго напряжения.

Согласно следующему примерному варианту осуществления (не показан) током трубки (мА) можно также управлять для двух положений. Например, в случае переключения только напряжения, ток трубки будет снижаться с уменьшением напряжения. Тем не менее, для усовершенствования с точки зрения визуализации подстраиваются как ток трубки для положений фокальных точек, так и напряжение. Это может также применяться при двух материалах треков.

Например, может быть обеспечено отклоняющее устройство 60 для отклонения пучка электронов 54, так что в случае приложения первого напряжения, пучок электронов 54 направляется к первому положению 16 фокальной точки, и если к электронному пучку прикладывается второе напряжение, отклоняющее устройство обеспечивает направление пучка электронов 54 ко второму положению 18 фокальной точки.

Отклоняющее устройство и последовательные положения фокальных точек вместе с описанным фильтром позволяют быстро переключаться между фильтрованным и нефильтрованным пучком.

Таким образом, обеспечивается первое рентгеновское излучение 30 с энергией меньшей, чем у второго рентгеновского излучения 32.

Согласно примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 4, обеспечен фильтрующий блок 14 такой, что вторые параметры фильтрации предназначены для удаления низкоэнергетических фотонов из пучка со вторым напряжением, то есть из второго рентгеновского излучения 32, полученного из пучка электронов с более высоким напряжением. Таким образом, второе рентгеновское излучение, или второй рентгеновский пучок 32, проходит фильтрующий блок 14 в виде дополнительно улучшенного, то есть, дифференцированного, второго рентгеновского пучка 32'. Если первые параметры фильтрации способны не оказывать фильтрующего эффекта на первый рентгеновский пучок 30, то первый рентгеновский пучок 30 выходит из фильтрующего блока 14, то есть после прохождения фильтрующего блока 14, в виде первого рентгеновского пучка 30', имеющего те же характеристики, что и первый рентгеновский пучок 30, или по меньшей мере по существу те же характеристики рентгеновского пучка.

Согласно следующему примерному варианту осуществления происходит некоторая фильтрация первого рентгеновского пучка, так как часть его пройдет через фильтрующее вещество. Однако фильтрация применяется только к части первого рентгеновского пучка, тогда как для другого положения, то есть второго положения фокальной точки, фильтрация применяется к большей части пучка, например ко всему пучку.

Однако так как фильтр обеспечивает удаление низкоэнергетических фотонов из второго рентгеновского пучка 32, при этом результирующий второй рентгеновский пучок 32' дополнительно дифференцирован от низкоэнергетического рентгеновского пучка 30'.

Как показано схематично и не в масштабе, объект 62 может быть помещен между рентгеновской трубкой по настоящему изобретению и детектором 64, так что объект 62 может облучаться рентгеновскими пучками различных энергий.

Рентгеновское излучение, созданное рентгеновской трубкой, содержит фотоны более чем одной энергии. Характеристическое тормозное излучение зависит от ускоряющего электроны напряжения (кВ) и от вещества, в котором образуются рентгеновские лучи (мишени). Рентгеновский пучок будет содержать фотоны с энергиями вплоть до используемого ускоряющего напряжения (кВ). Поскольку будет значительное перекрытие спектров двух пучков, даже созданных с различными энергиями, отфильтровывая низкоэнергетические рентгеновские лучи от высокоэнергетического пучка можно получить большую дифференциацию двух пучков.

Согласно настоящему изобретению, термин "низкоэнергетические фотоны" относится к фотонам с энергиями меньшими наименьшего ускоряющего напряжения (кВ).

Например, пучок 58 со вторым напряжением является +высоковольтным пучком. Термин "высоковольтный" относится к минимальному значению напряжения, зависящему от применения. Например, при проведении анализов это значение может достигать 3 кВ; в медицинской визуализации диапазон может составлять от 20 кВ до 150 кВ; в КТ предусматривается использование от 80 кВ до 140 кВ. Более низкий диапазон может составлять от 60 до 80 кВ, и более высокий диапазон может быть от 120 до 140 кВ. Конечно, могут также использоваться и другие значения.

Согласно настоящему изобретению, двухэнергетическая трубка может быть выполнена в виде многоэнергетической трубки, в которой даются электронные пучки с более чем двумя напряжениями (дополнительно не показана).

Как показано на фиг. 6a, согласно одному примерному варианту осуществления изобретения, первые участки 24 снабжены боковыми сторонами 66, выровненными по общей реперной точке 68, как показано пунктирными соединительными линиями 70 для верхней и нижней боковой стороны соответствующего первого участка. Конечно, это может быть сделано в направлении оси x, или оси z, или в обоих направлениях. Общая реперная точка предпочтительно является первым положением 16 фокальной точки, чтобы обеспечить направленную фильтрацию соответствующего рентгеновского пучка, испущенного из первого положения 16 фокальной точки, и обеспечить таким образом максимальный процент первого пучка рентгеновского излучения, проходящего через фильтрующий блок 14 через первые участки 24.

Согласно следующему примерному варианту осуществления изобретения, поскольку вторые участки 28, расположенные между соседними первыми участками 24, также означают по меньшей мере некоторую фильтрацию меньшей части рентгеновского излучения из первого рентгеновского пучка 30, которая должна фильтроваться со вторыми параметрами фильтрации вторых участков 28, становится возможным сохранить изображение фильтра, то есть соответствующее изображение фильтра, полученное первым рентгеновским пучком 30. Изображение фильтра потом можно вычесть из фактического или текущего изображений, чтобы учесть соответствующий эффект фильтрации, даже если эффект фильтрации минимален.

Дополнительно следует отметить, что на всех вариантах осуществления, показанных на чертежах, размеры и пропорции первого и второго участков показаны не в реальном масштабе для обеспечения удобочитаемости чертежей. В частности, вторые участки могут быть сделаны гораздо уже или гораздо шире, а также расстояние между вторыми участками, то есть ширина первых участков, может быть сделано шире или уже.

Как упоминалось ранее, по меньшей мере к части первого рентгеновского пучка применяются только первые параметры фильтрации. Напротив, ко второму рентгеновскому пучку применяются вторые параметры фильтрации по всей ширине пучка.

Как показано на фиг. 6b, согласно следующему примерному варианту осуществления изобретения первые участки 24 выполнены в виде довольно узких щелей между вторыми участками 28, которые выполнены в виде более широких участков, разделяющих соседние первые участки.

Например, первые участки представляют собой отверстия или щели в объеме фильтра.

Как показано на фиг. 7, согласно следующему примерному варианту осуществления фильтрующий блок 14 имеет объемную структуру 72 фильтра, имеющую вторые параметры фильтрации, и первые участки 24 выполнены как вырезы 74 в объемной структуре фильтра. Как видно, вырезы 74 выполнены в виде отверстий или сквозных отверстий или сквозных щелей. Таким образом, части объемной структуры 72 фильтра, расположенные между соседними первыми участками 24, образуют вторые участки 28.

Например, вырезы не заполнены. Вырезы могут также быть заполнены заполняющим веществом, имеющим первые параметры фильтрации.

Например, заполняющее вещество может быть не фильтрующим рентгеновское излучение. Заполняющее вещество может также оказывать фильтрующий эффект фильтрации, отличающийся от фильтрующего эффекта объемной структуры.

Согласно следующему примерному варианту осуществления, показанному на фиг. 8, фильтрующий блок 14 содержит первую объемную структуру 76, имеющую первые параметры фильтрации, а вторые участки 28 выполнены в виде вырезов 78 в первой объемной структуре 76. Чтобы гарантировать фильтрацию со вторыми параметрами фильтрации, вырезы 78 заполнены веществом, имеющим вторые параметры фильтрации.

Согласно следующему примерному варианту осуществления изобретения, как показано на описанных выше фигурах, первые участки имеют веерообразное сечение по меньшей мере в одном направлении.

Например, в случае смещения в направлении оси x и оси z, может даваться объемная структура фильтра, в которой первые участки 24 сделаны в виде множества отверстий, например каналов, которые своим продольным направлением, а также формой сечения способны обеспечить веерообразную структуру в двух направлениях.

Согласно следующему объекту изобретения (не показан) могут даваться вторые участки 28, различающиеся своими параметрами фильтрации в направлении смещения. Например, вторые участки могут различаться толщиной в направлении смещения.

Первые участки и вторые участки могут также чередоваться. Вторые участки могут также быть выполнены в виде участков стенки, отделяющих первые участки относительно друг друга, причем в сечении участки стенки выровнены по первому положению фокальной точки, как уже упоминалось выше.

Согласно следующему примеру (не показан) конструкция фильтра выполнена из одного вещества, имеющего малую фильтрацию, а другой фильтрующий материал, который обеспечивает большее ослабление низкоэнергетических рентгеновских лучей, введен в первое вещество различными способами, чтобы обеспечить направленную фильтрацию.

Со ссылкой на фиг. 9, согласно одному примерному варианту осуществления изобретения фильтрующий блок 14 содержит множество фильтрующих слоев 80, уложенных стопкой 82 в направлении рентгеновского излучения. Каждый фильтрующий слой имеет множество первых субучастков 84, выровненных с первыми субучастками соседних фильтрующих слоев.

Что касается термина "выровнены", следует отметить, что выравнивание может быть выполнено, как показано на фиг. 9, когда соответствующие первые субучастки 84 имеют вид прямоугольников относительно плоскости поверхности соответствующего фильтрующего слоя 80. Тем не менее, соседний первый субучасток 84 выровнен относительно так называемого среднего сквозного направления, как показано пунктирной стрелкой 86, при этом образуя ступенчатую форму боковой поверхности из-за соответствующего добавления соседних слоев. Тем не менее, общее выравнивание обеспечивает непрерывное сквозное отверстие для прохождения соответствующего первого рентгеновского пучка 30.

Согласно следующему примеру (не показан) первые субучастки 84 имеют соответственно скошенные боковые стороны, обеспечивая таким образом непрерывную боковую сторону.

Таким образом, первые субучастки фильтрующих слоев все обращены в одном направлении, независимо от того, содержит ли их микроструктура прямоугольные боковые стороны первых субучастков 84 или, соответственно, имеет скошенные боковые стороны.

Фиг. 10 показывает следующий примерный вариант осуществления, в котором для фильтра с неплоской поверхностью обеспечено множество фильтрующих слоев 88 с множеством первых субучастков 90, смещенных относительно первых субучастков соседних фильтрующих слоев, причем эти фильтрующие слои уложены стопкой и поэтому принимают форму неплоской поверхности, например, для создания изогнутого фильтра.

Первые субучастки 90, показанные на фиг. 10, имеют скошенные поверхности, тогда как фиг. 11 показывает множество фильтрующих слоев 92 с множеством первых субучастков 94 с прямоугольными боковыми сторонами.

Тем не менее, независимо от того, являются ли боковые стороны скошенными или прямоугольными, фиг. 11 показывает, что если пакет фильтрующих слоев имеет изогнутую форму 96, то соответствующие первые субучастки выровнены, причем изначальное смещение, как показано на левой половине фиг. 11, устраняется из-за разных радиусов изгиба и длин изгиба соответствующих фильтрующих слоев 92.

Согласно следующему примеру тонкие слои с направленными отверстиями или щелями смещены относительно друг друга, причем отверстия или щели не выровнены от слоя к слою, но все еще обращены в одном направлении. Затем они складываются стопкой для создания фильтра. В этом случае детекторы будут принимать менее модулированную дозу. Слои, которые могут иметь проходные отверстия, затем скрепляются со смещением относительно друг друга, затем изгибаются, гарантируя выравнивание отверстий или щелей.

Согласно следующему примеру отверстия или щели могут проходить прямо сквозь объем фильтра, и затем позднее фильтру можно придать такую форму, чтобы отверстия или щели были направлены к первому положению фокальной точки.

Согласно следующему примерному варианту осуществления изобретения, как показано на фиг. 12-14, первые участки 24 могут быть выполнены в виде отверстий 98, как показано на фиг. 12 и 13.

Первые участки 24 могут также быть выполнены в виде щелей 100 в объеме фильтра, как показано на фиг. 14.

Первые участки 24 могут иметь линейную геометрию. Первые участки 24 могут также иметь двумерную геометрию и иметь форму конуса, обращенного к центру первого положения 16 фокальной точки.

Интервал между отверстиями можно менять по всей длине или ширине фильтра, то есть в плоскости фильтра.

Например, фиг. 12 показывае