輻射生成器、防散射柵格及輻射成像裝置製造方法
2023-05-26 23:44:56
輻射生成器、防散射柵格及輻射成像裝置製造方法
【專利摘要】提供了輻射生成器、防散射柵格和包括輻射生成器和防散射柵格中的至少一者的輻射成像裝置。輻射生成器包括：輻射源，其包括放射性同位素並被配置為生成輻射；第一開口，其被配置為使所生成的輻射之中的在指定方向上照射的輻射通過；以及會聚器，其被配置為將從輻射源照射的輻射會聚到第一開口中。
【專利說明】輻射生成器、防散射柵格及輻射成像裝置
[0001]相關專利申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年I月23日在美國專利商標局遞交的61/755，749號美國臨時申請和2013年5月15日在韓國知識產權局遞交的10-2013-0055281號韓國專利申請的優先權，這裡通過引用將這些申請的公開內容全部併入。
【技術領域】
[0003]符合示範性實施例的方法和裝置涉及生成輻射的輻射生成器(radiationgenerator)、去除散射的福射的防散射柵格(ant1-scatter grid)以及包括福射生成器和防散射柵格中的至少一者的輻射成像裝置。
【背景技術】[0004]輻射成像裝置將預定量的輻射照射到物體上，例如照射到身體等上，並且測量穿透該物體的輻射。通過輻射檢測器測量輻射以便計算物體的每個點的輻射吸收率以將輻射吸收率形成為圖像。為此，輻射成像裝置在各種角度執行二維(2D)輻射成像以獲得一個點處的圖像。
[0005]特別地，對於當在各種角度執行輻射成像時具有更簡單結構的輻射生成器已進行了研究。另外，已研究了獲取更清楚的輻射圖像的方法。
【發明內容】
[0006]前述和/或其他方面可通過提供一種生成輻射的輻射生成器、一種去除散射的輻射的防散射柵格和一種包括該輻射生成器和該防散射柵格中的至少一者的輻射成像裝置來實現。
[0007]一示範性實施例提供了一種具有簡單結構的輻射生成器。
[0008]一示範性實施例還提供了一種去除散射的輻射的防散射柵格。
[0009]一示範性實施例還提供了一種包括該輻射生成器和該防散射柵格中的至少一者的輻射成像裝置。
[0010]根據該示範性實施例的一方面，提供了一種輻射生成器，包括:輻射源，其包括放射性同位素並被配置為生成輻射；第一開口，其被配置為使所生成的輻射之中的在指定方向上照射的輻射通過；以及會聚器，其被配置為將從輻射源照射的輻射會聚到第一開口中。[0011 ] 在指定方向上照射的輻射可以是在會聚器的會聚角內照射的。
[0012]輻射源可位於會聚器內部，並且會聚器的截面可在朝著第一開口的方向上變小。
[0013]會聚器可包括:第一構件，其被配置為阻擋在與物體相反的方向上照射的輻射；以及第二構件，其被配置為圍繞第一構件並被配置為將在指定方向上照射的輻射引導向物體。
[0014]第一構件和第二構件中的至少一個可包括吸收照射的輻射的材料。
[0015]輻射生成器還可包括:準直器，其被配置為打開第一開口以控制照射到物體上的輻射。
[0016]準直器被配置為在與第一開口平行的方向上水平移動以控制照射到物體上的輻射的量。
[0017]準直器被配置為以輻射生成器的中心軸為基準旋轉以便控制照射到物體上的輻射的量。
[0018]準直器可包括第二開口，該第二開口被配置為使通過了第一開口的輻射通過。
[0019]準直器可包括對於輻射具有第一吸收量的第一區域和對於輻射具有不同於第一輻射吸收量的第二吸收量的第二區域。
[0020]在示範性實施例的一方面中，輻射源可生成X射線。
[0021]輻射生成器還可包括:發散器(diverger)，其具有在離開第一開口的方向上增大的截面並且發散已通過第一開口的輻射。
[0022]在示範性實施例的一方面中，通過發散器指向物體的輻射可在會聚器的會聚角和發散器的發散角中較小的那個之內照射。
[0023]根據示範性實施例的另一方面，提供了一種輻射成像裝置，包括:輻射生成器；以及輻射檢測器，其包括 多個像素，其中所述多個像素中的每一個檢測穿透了物體的輻射。
[0024]輻射成像裝置還可包括:防散射柵格，其位於物體與輻射檢測器之間並且被配置為去除從輻射源照射的散射的輻射。
[0025]在示範性實施例的一方面中，通過了防散射柵格的輻射可聚焦在輻射生成器上。
[0026]防散射柵格可包括:多個輻射路徑，它們使輻射通過以允許輻射入射到輻射檢測器上；以及多個屏障(barrier)，它們將多個輻射路徑劃分成二維(2D)柵格並且阻擋在多個輻射路徑之間行進的輻射。多個輻射路徑可二維地排列在與多個像素之一相對應的區域中。
[0027]多個輻射路徑中的至少一個可被填充以輻射穿透的材料。
[0028]多個輻射路徑中的至少一個的截面可在朝著輻射檢測器的方向上變大。
[0029]根據示範性實施例的另一方面，提供了一種去除散射的輻射的防散射柵格。該防散射柵格可包括:多個輻射路徑，它們使輻射通過以入射在檢測輻射的像素上；以及多個屏障，它們將多個輻射路徑劃分成二維(2D)柵格並且阻擋在多個輻射路徑之間行進的輻射。多個輻射路徑可二維地排列在與多個像素之一相對應的區域中。
[0030]多個輻射路徑中的至少一個的截面可在朝著輻射檢測器的方向上變大。
[0031]多個輻射路徑中的至少一個可被填充以輻射穿透的材料。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]上述和其他方面通過參考附圖詳細描述其示範性實施例將變得更加清楚，附圖中:
[0033]圖1是圖示出根據示範性實施例的輻射成像裝置的外部部分的視圖；
[0034]圖2是圖示出根據示範性實施例的輻射生成器的截面視圖；
[0035]圖3是圖示出根據示範性實施例當輻射成像裝置執行輻射成像時準直器的操作的視圖；
[0036]圖4是圖示出根據另一示範性實施例的可應用到圖2的輻射生成器的準直器的平面圖；
[0037]圖5是圖示出根據另一示範性實施例的可應用到圖2的輻射生成器的準直器的平面圖；
[0038]圖6A是圖示出利用圖5的準直器執行的輻射的照射的視圖；
[0039]圖6B是圖示出利用圖5的準直器執行的輻射發射的中斷或阻擋的視圖；
[0040]圖7A至7C是圖示出根據示範性實施例的準直器的視圖；
[0041]圖8是圖示出根據另一示範性實施例的輻射生成器的截面視圖；
[0042]圖9是圖示出根據另一示範性實施例的輻射生成器的截面視圖；
[0043]圖10是圖示出根據示範性實施例的輻射檢測器的示意圖；
[0044]圖11是圖示出根據示範性實施例的防散射柵格的視圖；
[0045]圖12是圖示出防散射柵格與輻射檢測器之間的關係的視圖；並且
[0046]圖13是圖示出根據示範性實施例的輻射生成器、防散射柵格與輻射檢測器之間的關係的示意圖。
[0047]圖14是放大圖11 的輻射路徑和屏障的視圖。
【具體實施方式】
[0048]以下，將參考附圖詳細描述根據示範性實施例的輻射生成器、防散射柵格和包括輻射生成器和防散射柵格中的至少一者的輻射成像裝置。在對附圖的描述中，相同或相應的兀素由相同的標號表不，並且對其的重複描述被省略。
[0049]本文描述的「物體」可包括例如人、動物或者人或動物的一部分。例如，物體可包括器官，例如肝臟、心臟、子宮、胸部、腹部等等，或者血管。然而，物體不限於活體，而也可以是例如行李或包裹。另外，本文描述的「用戶」可以是醫學專家，例如醫生、護士、醫學實驗室技術專家、醫學成像專家，等等，或者修理醫療裝置的技師，但示範性實施例不限於此。
[0050]圖1是圖示出根據示範性實施例的輻射成像裝置100的外部部分的視圖。輻射成像裝置100例如是圖1中的計算機斷層掃描(computed tomography,CT)裝置,但示範性實施例不限於此。因此，輻射成像裝置100可應用到所有類型的利用輻射執行成像的成像裝置。
[0051]如圖1中所示，輻射成像裝置100包括機架(gantry) 10和檢查臺20。機架10具有第一開口 11，該第一開口 11在中央是圓柱形狀的，並且物體30被定位在第一開口 11中。照射或發射輻射的輻射生成器200和檢測透過物體30的輻射的輻射檢測器300被布置在機架10內部。輻射生成器200可位於與輻射檢測器300相反的方向上。物體30被定位在機架10的第一開口 11的預定區域的中央。該預定區域可以在第一開口 11的圓周的中央。輻射生成器200和輻射檢測器300以允許輻射垂直入射在物體30上的結構安裝在機架10中。
[0052]機架10被機架驅動器(未示出)以360°角度或預定角度繞著物體30旋轉以便輻射生成器200和輻射檢測器300在各種角度獲得物體30的圖像。機架驅動器可水平地前後移動，即沿著X軸移動，以便物體30的要成像的部分被定位在機架10的中央。機架驅動器可安裝在機架10內部或外部。
[0053]檢查臺20是以例如具有預定寬度的床的形式提供的，物體躺下並被定位在該床上。物體30例如可以是患者。另外，檢查驅動器(未示出)安裝在檢查臺20的在機架10的第一開口 11的中央的預定區域中。檢查臺20可被檢查臺驅動器水平前後移動，使得患者的要成像的部分被定位在機架10的內部中央。根據患者的身體大小和患者的要成像的部分，檢查臺驅動器可上下移動檢查臺，即在z軸方向上移動，或者左右移動檢查臺，即在y方向上移動，以便獲取清楚的圖像。
[0054]輻射生成器200生成輻射並將輻射照射到物體30上。輻射生成器200可將輻射以扇形照射到物體30上。
[0055]輻射生成器200的照射模式的示例包括傳統照射(軸向照射)、螺旋狀照射、可變間距螺旋狀照射、螺旋狀穿梭照射，等等。傳統照射指的是每當檢查臺20在X軸方向上以預定間隔移動時就旋轉輻射生成器200和輻射檢測器300以獲取投影數據的方法。螺旋狀照射指的是旋轉輻射生成器200和輻射檢測器300以按預定速度移動檢查臺20以便獲取投影數據的方法。可變間距螺旋狀照射指的是旋轉輻射生成器200和輻射檢測器300以改變檢查臺20的速度以便獲取投影數據的方法。螺旋狀穿梭照射指的是如下方法:旋轉輻射生成器200和輻射檢測器300以使檢查臺20加速和減速以便在X軸的正和負方向上前後移動檢查臺20，從而獲取投影數據。輻射生成器200可按上述照射模式之一來照射輻射，但不限於這些示範性模式。
[0056]圖2是圖示出根據示範性實施例的輻射生成器200a的截面視圖。
[0057]參考圖2，輻射生成器200a包括:源210，其包括放射性同位素並生成輻射；第一開口 220，所生成的輻射中在指定方向上照射的輻射通過該開口 ；以及會聚器230，其將從源210照射的輻射會聚到開口 220中。可在由例如輻射生成器200a的用戶指定的方向上發射輻射。
[0058]源210包括放射性同位素並生成輻射。輻射可以是X射線。然而，輻射不限於此，而可以是伽馬射線。源210可以是關於輻射生成器200a的中心軸對稱的。源210在所有方向上生成輻射。放射性同位素可包括以下各項中的至少一者:釕-177、鈰_137、141或143、鋱-161、欽-166、鉺-166 或 172、銩-172、鐿-169、釔-90、錒-255、砹-211、釓-148、159、碘-124、鈦-45、銠-105、鈀-103、錸-186、188、鈧-47、釤-153、鍶-89、釩-48、銀-111、鋂-241、鎘-109以及鈷-57。
[0059]生成輻射的源210布置在會聚器230的內部，並且會聚器230會聚輻射以使得從源210在指定方向上照射的輻射通過第一開口 220。會聚器230的截面在從源210向第一開口 220的方向上變小。因此，會聚器230中斷或阻擋所生成的輻射之中在與指定方向不同的方向上照射的輻射，或者將該輻射引導向指定方向。會聚器230可關於輻射生成器200a的中心軸對稱。
[0060]例如，會聚器230可包括第一構件240和第二構件250，該第一構件240中斷在與物體30相反的方向上照射的輻射，該第二構件250圍繞第一構件240並且引導輻射在指定方向上照射到物體30上。第一構件240可布置為與源210接觸。第一構件240還可包括吸收輻射的材料。例如，第一構件240可包括銀(Ag)、金(Au)、鎢(W)、鑰(Mo )，等等。因此，第一構件240可吸收所生成的輻射之中來自與物體30相反的方向的從源照射的輻射。
[0061] 第二構件250也可包括吸收輻射的材料。第二構件250可吸收所生成的輻射之中在與指定方向不同的方向上照射的輻射，並且只有在指定方向上照射的輻射可通過第二構件 250。
[0062]在指定方向上照射的輻射可以是以低於或等於會聚器230的會聚角Θ I的角度照射的輻射。換言之，以超過會聚角Θ I的角度從源210照射的輻射可入射在第二構件250上並被第二構件250吸收。通過第一開口 220的輻射的形狀可等於第一開口 220的截面的形狀。第一開口 220的截面的形狀可等於輻射檢測器300的截面的形狀以便高效地執行放射線照相。
[0063]輻射生成器200a還包括控制從第一開口 220照射的輻射的準直器260a。準直器260a可具有平板形狀並且可由吸收輻射的材料形成。由於源210連續地生成輻射，所以如果未執行放射線照相則準直器260a可關閉第一開口 220以防止輻射被照射到第一開口 220外部。如果在執行放射線照相，則準直器260a可打開第一開口 220以將輻射照射到物體30上。
[0064]準直器260a可在與第一開口 220平行的方向上水平移動以打開或關閉第一開口220。準直器260a被準直器驅動器(未示出)所驅動。
[0065]圖3是圖示出根據示範性實施例當輻射成像裝置執行放射線照相時準直器260a的操作的視圖。
[0066]如果當輻射生成器200a執行單次旋轉時輻射成像裝置執行放射線照相四次，則輻射生成器200a可如圖3中所示將輻射照射到物體30上。輻射檢測器(未示出)與輻射生成器200a的輻射照射同步以在輻射生成器200a照射輻射時檢測輻射。當輻射生成器200a照射輻射310時，準直器260a可打開第一開口 220。當輻射生成器200a中斷輻射320的照射時，準直器260a可在與第一開口 220平行的方向上水平移動以關閉第一開口 220。 [0067]準直器260a可關閉第一開口 220的整個區域，但示範性實施例不限於此。準直器260a也可關閉第一開口 220的某一區域。例如，準直器260a可選擇地阻擋一照射區域以只將輻射照射到物體30的特定興趣區域上。準直器260a可調整照射到物體30上的輻射的量。
[0068]圖4是根據示範性實施例的應用到圖2的輻射生成器200a的準直器260b的平面圖。如圖4中所示，準直器260b被分成多個區域，即第一區域261、第二區域262、第三區域263和第四區域264。第一區域261可由完全阻擋輻射的材料形成，而其他區域，即第二區域262、第三區域263和第四區域264，可由阻擋一些輻射的材料形成。例如，第二區域262可由透過80%的輻射的材料形成，並且第三區域263可由透過50%的輻射的材料形成。
[0069]另外，在準直器260b的第四區域264中形成第二開口 270a。輻射只通過第二開口270a和第一開口 220彼此重合的區域，因此可調整輻射區域的大小。準直器260b可在與第一開口 220平行的方向上水平移動以使得第一區域261、第二區域262、第三區域263和第四區域264之一與第一開口 220重合，以便調整所發射的輻射的量或輻射區域的大小。或者，準直器260b可不與第一開口 220重合以照射所有通過了第一開口 220的輻射。
[0070]或者，準直器260b可旋轉以打開或關閉第一開口 220。
[0071]圖5是圖示出根據另一示範性實施例的準直器260c的平面圖。
[0072]參考圖5，準直器260c布置在第一開口 220與物體30之間並且阻擋從第一開口220照射的輻射。準直器260c的截面可具有大於第一開口 220的截面的平板形狀並且包括形成第二開口 270b的區域，輻射通過該第二開口 270b。因此，輻射生成器200b可由於準直器260c的旋轉而反覆執行輻射的照射和輻射的中斷。
[0073]圖6A是圖示出在輻射生成器200b中利用圖5的準直器260c執行的輻射的照射的視圖。圖6B是圖示出在輻射生成器200b中利用圖5的準直器260c執行的輻射發射的中斷的視圖。
[0074]如圖6A中所示，當準直器260c旋轉時，第一開口 220的至少一部分和第二開口270b的至少一部分與彼此重合。在此情況下，輻射通過第一開口 220和第二開口 270b與彼此重合的區域，以被照射到物體30上。
[0075]如圖6B中所示，當準直器260c旋轉時，第一開口 220和第二開口 270b不與彼此重合。在此情況下，從源210照射的輻射雖然通過第一開口 220，但輻射被準直器260c所中斷。因此，輻射生成器200b中斷輻射的照射。
[0076]準直器中的開口的數目不限於一個，從而可形成多個開口，並且開口的大小和形狀可變化。如果形成較大數目的第二開口，則可降低準直器的旋轉速度。輻射生成器可包括各種大小的第二開口並且可控制輻射區域。[0077]圖7A至7C是圖示出根據各種示範性實施例的準直器260d、260e和260f的視圖。如圖7A中所示，在準直器260d中可形成多個第二開口 270b和270c。雖然在圖7A中示出了兩個開口，即第二開口 270b和270c，但示範性實施例不限於兩個開口。然而，如果形成較大數目的第二開口，則可降低準直器的旋轉速度，並且輻射生成器的輻射的照射和中斷可反覆發生。
[0078]如圖7B中所示，準直器260e的第二開口 270b和第二開口 270d的大小可彼此不同。因此，如果要將輻射照射到寬輻射區域上，則具有比第二開口 270d更大的大小的第二開口 270b可與第一開口 220重合。如果要將輻射照射到窄輻射區域上，則準直器260e可旋轉以使大小較小的第二開口 270d與第一開口 220重合。
[0079]如圖7C中所示，準直器260f可被分成多個區域，即第一區域271、第二區域272、第三區域273和第四區域274。這些區域，即第一區域271和第四區域274可由完全阻擋輻射的材料形成，而第二區域272和第三區域273可由部分阻擋輻射的材料形成。例如，第二區域272可由透過80%的輻射的材料形成，並且第三區域273可由透過50%的輻射的材料形成。第二開口 270b可形成在準直器260f的第四區域274中。因此，輻射通過第二開口270b和第一開口 220與彼此重合的區域，以調整輻射區域的大小。當準直器260f旋轉時，第一區域271、第二區域272、第三區域273和第四區域274之一可與第一開口 220重合以調整輻射的量或輻射區域。
[0080]圖8是圖示出根據另一示範性實施例的輻射生成器200c的截面視圖。
[0081]參考圖8，與圖2的輻射生成器200a —樣，輻射生成器200c包括源210和會聚器230。輻射生成器200c還可包括發散已通過第一開口 220的輻射的發散器280。隨著發散器280在離開第一開口 220的方向上延伸，發散器280的截面可變大。隨著通過了第一開口 220的輻射更靠近物體30，輻射的密度變低。
[0082]發散器280的一端由第三構件290形成。第三構件290的一端連接到會聚器230，並且第三構件290的另一端指向物體30。第三構件290可由吸收輻射的材料製成或者包括吸收輻射的材料。因此，第三構件290可進一步限制通過第一開口 220的輻射的量。例如，如果發散器280的發散角Θ 2小於會聚器230的會聚角Θ1，則在會聚器230的會聚角θ I內的方向上從源210照射的輻射部分通過第一開口 220。然而，由於發散器280的發散角Θ 2小於會聚器230的會聚角Θ1，所以通過了第一開口 220的部分輻射被發散器280所中斷，並且在發散器280的發散角Θ 2內的方向上照射的輻射的部分通過發散器280。
[0083]另外，發射的輻射的形狀可等於第一開口 220的截面或發散器280的截面。第一開口 220或發散器280的截面可等於輻射檢測器的截面以高效地執行放射線照相。
[0084]會聚器230和發散器280可關於第一開口 220相互對稱,但不限於此。會聚器230和發散器280可關於第一開口 220不相互對稱。如果會聚器230和發散器280關於第一開口 220相互對稱，則通過發散器280照射的輻射的密度可以是均勻的。
[0085]準直器260g布置在發散器280與物體30之間並且控制照射到發散器280上的輻射的量。準直器260g可由吸收輻射的材料製成或者包括吸收輻射的材料。由於源210連續地生成輻射，所以如果不執行放射線照相，則準直器260g可接觸第三構件290的另一端以防止輻射被照射到第三構件290外部。然而，如果執行放射線照相，則準直器260g打開發散器280以便向物體30發射輻射。
[0086]準直器260g可中斷所有發射的輻射，但示範性實施例不限於此。準直器260g可中斷輻射的一部分。例如，準直器260g可選擇性地中斷一輻射區域以僅將輻射照射到物體30上的感興趣的特定區域上。準直器260g可調整照射到物體30上的輻射的量。
[0087]準直器260g可具有平板形狀並且可在與第一開口 220平行的方向上水平移動以便控制輻射的照射或者可以以輻射生成器200c的中心軸為基準進行旋轉以控制輻射的照射。應用到圖8C的輻射生成器200c的準直器260g可以是上述的準直器260a、260b、260d、260e或260f。然而，由 於準直器260g打開或關閉發散器280，所以準直器260g的大小和開口(未示出)的大小可與上述的準直器260a、260b、260d、260e或260f的大小不同。
[0088]圖9是圖示出根據另一示範性實施例的輻射生成器200d的視圖。參考圖9，輻射生成器200d包括:源210，其包括放射性同位素並生成輻射；第一開口 220，在指定方向上照射的部分輻射通過該第一開口 220 ;會聚器230，其將從源210照射的輻射會聚到第一開口 220中；以及發散器290，其發散已通過第一開口 220的輻射。
[0089]輻射生成器200d還包括兩個準直器，即，第一準直器260h和第二準直器260i。第一準直器260h布置在第一開口 220與發散器280之間，並且第二準直器260i布置在發散器280與物體30之間。因此，第一準直器260h控制通過第一開口 220的輻射，並且第二準直器260i控制通過發散器280的輻射。例如，第一準直器260h可控制輻射的照射或中斷，並且第二準直器260i可控制輻射的量或輻射區域。如上所述，參考圖2或圖4描述的準直器260a或260b可被應用為第一準直器260h，並且參考圖4至圖7C描述的準直器260c、260d、260e或260f可被應用為第二準直器260i。然而，示範性實施例不限於此，從而準直器260a、260b、260c、260d、260e和260f之一可被應用為第一準直器260h和第二準直器260i。
[0090]由於上述的輻射生成器200a、200b、200c和200d具有簡單結構並執行簡單操作，因此容易設計包括輻射生成器200a、200b、200c或200d的輻射成像裝置。詳細地說，發射電場的輻射生成器通過電子碰撞而生成熱量，從而額外地需要冷卻裝置。然而，使用放射性同位素的輻射生成器不需要額外的冷卻裝置。特別地，如果輻射生成器200a、200b、200c和200d被應用到成像裝置，例如CT裝置，則在相關技術中機架的旋轉速度由於冷卻裝置的安裝而受到限制。然而，如果使用根據示範性實施例的放射性同位素，則不需要冷卻裝置。因此，不需要限制機架的旋轉速度。因此，可在短時間內對物體成像。上述的輻射生成器200a、200b,200c和200d可被有用地應用來對諸如患者的心臟之類的物體執行成像。
[0091]使用放射性同位素的輻射生成器200a、200b、200c和200d可通過改變源210來生成具有不同波長帶的輻射。
[0092]圖10是圖示出根據示範性實施例的福射檢測器400的示意圖。如圖10中所示，輻射檢測器400與輻射生成器200同步以便檢測輻射並將檢測到的輻射轉換成電信號。
[0093]輻射檢測器400由可分別接收輻射的多個像素410形成。像素410可形成為二維(2D)陣列或一維陣列。這裡，每個像素410可包括接收輻射並將輻射轉換成電信號的光接收器件。例如，像素410可包括閃爍體411、光電二極體(或光二極體)412和存儲器件413。
[0094]閃爍體411接收輻射並且根據接收到的輻射輸出光子，具體而言是可見光子，即可見光。光電二極體412接收從閃爍體411輸出的光子並將光子轉換成電信號。存儲器件413電連接到光電二極體412並且存儲從光電二極體412輸出的電信號。這裡，存儲器件413可以是存儲電容器之類的。對每個像素410的存儲器件413中存儲的電信號執行圖像處理以便創建輻射圖像。
[0095]輻射檢測器400可利用直接方法來檢測輻射，該直接方法利用光子計數檢測器來將輻射直接轉換成電信號。
[0096]從輻射生成器200照射的輻射穿透物體30，但也可被諸如空氣之類的介質所散射。特別地，如果散射的輻射被輻射檢測器400檢測到，則散射的輻射在生成圖像時成為噪聲。
[0097]因此，根據示範性實施例的輻射成像裝置可包括去除散射的輻射的防散射柵格。
[0098]圖11是圖示出根據示範性實施例的防散射柵格500的視圖。圖12是圖示出防散射柵格500與輻射檢測器400之間的關係的視圖。圖13是圖示出根據示範性實施例的輻射生成器200、防散射柵格500與輻射檢測器400之間的關係的示意圖。圖14是放大圖11的輻射路徑和屏障的視圖。圖13的輻射生成器200可以是使用放射性同位素的輻射生成器200或者可以是另一種類型的輻射生成器。
[0099]如圖11至圖14中所示，防散射柵格500布置在物體30與輻射檢測器400之間。例如，防散射柵格500可布置在輻射檢測器400的面對物體30的表面上。輻射從輻射生成器200朝著防散射柵格500發射。從輻射生成器200照射的輻射從輻射生成器200朝著輻射檢測器400發散。如果輻射從輻射檢測器400照射，則輻射會聚在輻射生成器200上。因此，如果防散射柵格500具有與輻射模式類似的結構，則防散射柵格500可防止未散射的輻射被去除。
[0100]詳細地說，防散射柵格500包括使輻射通過的多個輻射路徑510。通過輻射路徑510的輻射入射在輻射檢測器400上。屏障520將多個輻射路徑510劃分成二維(2D)型柵格並且防止輻射 路徑510之間的輻射的發射。
[0101]輻射路徑510的截面可小於像素410的截面。因此，多個輻射路徑510可以二維地排列在與像素410之一相對應的區域中。另外,如圖14中所示，輻射路徑510中的至少一個可具有漸細的形狀。輻射路徑510中的至少一個可會聚在輻射生成器200上。例如，輻射路徑510中的至少一個可具有如下形狀:截面在從輻射生成器200向輻射檢測器400的方向上加寬。從輻射生成器200照射的輻射在從輻射生成器200向輻射檢測器400的方向上逐漸發散。輻射路徑510可以是空的空間或者可填充以輻射可穿透的塑料等。截面的平均大小可以是大約0.1毫米X0.1毫米。屏障的高度可以小於大約2毫米並且屏障的厚度可以是大約0.01毫米。
[0102]屏障520可包括吸收輻射的材料。因此，入射到屏障520上的輻射被屏障520所吸收。屏障520可由諸如銀(Ag)、金(Au)、鎢(W)、鑰(Mo)之類的具有高原子序數的材料形成。或者，屏障520可包括反射輻射的材料。
[0103]防散射柵格500可通過噴墨方法製造。例如，包括諸如具有高原子序數的材料之類的吸收輻射的材料的第一類型的墨被列印在基板上的與屏障520相對應的區域中，並且包括諸如塑料之類的透過輻射的材料的第二種墨被列印在其他區域中，即與輻射路徑510相對應的區域中。反覆執行上述列印方法以製造防散射柵格500，然後從防散射柵格500去除基板。當重複列印方法時，輻射路徑510聚焦到輻射生成器200上。利用列印方法製造防散射柵格500，從而降低了材料成本和製造時間量。另外，可通過3D列印方法製造防散射柵格500。
[0104]輻射路徑510可以是空間，但可由諸如塑料之類的透過輻射的材料形成，以增大防散射柵格500的強度。換言之，雖然屏障520的厚度較薄，但輻射路徑510中填充的材料保持了防散射柵格500的形狀。因此，可應用諸如金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)之類的具有弱機械強度的材料作為形成屏障520的材料。
[0105]由於輻射路徑510的截面較小，所以多個輻射路徑510可二維地排列在與像素410之一相對應的區域中。屏障520的高度與輻射路徑510的截面成比例，從而可以使輻射路徑510的截面較小以便使屏障520的高度較小。因此，由於降低了防散射柵格500的高度，所以防散射柵格500可被制 造成改善散射去除效果並且可具有較小的大小。另外，由於多個輻射路徑510 二維地排列在與像素410之一相對應的區域中，所以可以去除在各個方向上散射的輻射。
[0106]防散射柵格500布置在物體30與輻射檢測器400之間以允許未散射的輻射610入射到輻射檢測器400上並且允許散射的輻射620被防散射柵格500去除。
[0107]防散射柵格500不限於去除從使用放射性同位素的輻射生成器200照射的輻射。防散射柵格500可被應用來去除從使用電場的輻射生成器等照射的輻射。
[0108]如上所述，根據示範性實施例，提供了具有簡單結構的輻射生成器以容易地設計輻射成像裝置。
[0109]另外，根據示範性實施例的防散射柵格去除在各個方向上散射的輻射。另外，可以使防散射柵格較小。
[0110]雖然已參考其示範性實施例具體示出和描述了示範性實施例，但本領域普通技術人員將會理解，在不脫離由權利要求限定的示範性實施例的精神和範圍的情況下可對其進行形式和細節上的各種改變。
【權利要求】
1.一種輻射生成器，包括: 輻射源，其包括放射性同位素並被配置為生成輻射； 第一開口，其被配置為使所生成的輻射之中的在指定方向上照射的輻射通過；以及 會聚器，其被配置為將從所述輻射源照射的輻射會聚到所述第一開口中。
2.如權利要求1所述的輻射生成器，其中，在所述指定方向上照射的輻射是在所述會聚器的會聚角內照射的。
3.如權利要求1所述的輻射生成器，其中，所述輻射源位於所述會聚器內部，並且所述會聚器的截面在朝著所述第一開口的方向上變小。
4.如權利要求1所述的輻射生成器，其中，所述會聚器包括: 第一構件，其被配置為阻擋在與物體相反的方向上照射的輻射；以及 第二構件，其被配置為圍繞所述第一構件並被配置為將在指定方向上照射的輻射引導向所述物體。
5.如權利要求4所述的輻射生成器，其中，所述第一構件和所述第二構件中的至少一個包括吸收照射的輻射的材料。
6.如權利要求1所述的輻射生成器，還包括: 準直器，其被配置為打開所述第一開口以控制照射到物體上的輻射。
7.如權利要求6所述的輻射生成器，其中，所述準直器被配置為在與所述第一開口平行的方向上水平移動以便控制照射到所述物體上的輻射的量。
8.如權利要求6所述的輻射生成器，其中，所述準直器被配置為以所述輻射生成器的中心軸為基準旋轉以便控制照射到所述物體上的輻射的量。
9.如權利要求6所述的輻射生成器，其中，所述準直器包括第二開口，該第二開口被配置為使通過了所述第一開口的輻射通過。
10.如權利要求6所述的輻射生成器，其中，所述準直器包括對於輻射具有第一輻射吸收量的第一區域和對於輻射具有不同於所述第一輻射吸收量的第二輻射吸收量的第二區域。
11.如權利要求1所述的輻射生成器，其中，所述輻射源生成X射線。
12.如權利要求1所述的輻射生成器，還包括: 發散器，其具有在離開所述第一開口的方向上增大的截面並且發散已通過所述第一開口的輻射。
13.如權利要求12所述的輻射生成器，其中，通過所述發散器指向物體的輻射是在所述會聚器的會聚角和所述發散器的發散角中較小的那個之內照射的。
14.一種輻射成像裝置，包括: 如權利要求1所述的輻射生成器；以及 輻射檢測器，其包括多個像素，其中所述多個像素中的每一個檢測穿透了物體的輻射。
15.如權利要求14所述的輻射成像裝置，還包括: 防散射柵格，其位於所述物體與所述輻射檢測器之間並且被配置為去除從輻射源照射的散射的輻射。
16.如權利要求14所述的輻射成像裝置，其中，通過了所述防散射柵格的輻射會聚在所述輻射生成器上。
17.如權利要求15所述的輻射成像裝置，其中，所述防散射柵格包括: 多個輻射路徑，所述多個輻射路徑使輻射通過以允許輻射入射到所述輻射檢測器上；以及 多個屏障，所述多個屏障將所述多個輻射路徑劃分成二維(2D)柵格並且阻擋在所述多個輻射路徑之間行進的輻射， 其中，所述多個輻射路徑二維地排列在與所述多個像素之一相對應的區域中。
18.如權利要求17所述的輻射成像裝置，其中，所述多個輻射路徑中的至少一個被填充以所述福射穿透的材料。
19.如權利要求17所述的輻射成像裝置，其中，所述多個輻射路徑中的至少一個的截面在朝著所述輻射檢測器的方向上變大。
20.一種去除散射的福射的防散射柵格,該防散射柵格包括: 多個輻射路徑，所述多個輻射路徑使輻射通過以入射到檢測輻射的像素上；以及多個屏障，所述多個屏障將所述多個輻射路徑劃分成二維(2D)柵格並且阻擋在所述多個輻射路徑之間行進的輻射， 其中，所述多個輻射路 徑二維地排列在與多個像素之一相對應的區域中。
【文檔編號】A61B6/03GK103932724SQ201410034008
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2013年1月23日
【發明者】趙敏局, 裵貞兒, Y.薩卡伊 申請人:三星電子株式會社