сканирований ленточного пучка по поверхности анода.
На фиг. показан аппарат, в котором применен предлагаемый источник рентгеновского излучения; на фнг. 2 и 3 даны схемы, объясняющие принцип работы источника; на фиг. 4 приведена схема, поясняющая эффект искажения электронного пучка; иа фйг. 5 дано устройство с катушками для коррекции этого искажения; на фиг. 6 представлена- едема эффекта отклонения электронного пучка в области падения иа антикатод; на фиг. 7 изображено устройство с катуншами, которое применяется для корреКцин этого эффекта.
На фиг. 1 показан алпарат для получений рентгеновских снимков, который известен как скеннер, со счетно-решающим уст| ойством для осевой томографии в усовершенствованном виде, включающий сканируемую рентгеновскую трубку.
Тело I опирается на ложе 2 соответствующей формы. Материал 3, способный поглощать рентгеновское излучение в такой же степени, как и ткани тела, помещают между 1 и ложем 2 для того, чтобы в возбйожно большей степени исключить воздушные зазоры между ними и обеспечить . приблизительно круглое поперечное сечение. Тело жестко удерживается в желаемом положении с помощью крепежиого ремня 4. Ложе 2 и тело вводятся в отверстие 5 в по-, ворачивающемся узле 6 так, что нужная часть тела устанавливается в центре отверстия. Узел 6 может поворачиваться относительно оси 7, которая обычно проходит вдоль тела. Узел опирается на три зубчатых колеей 8, которые сцеплены с зубцами, нарезанными на периферии узла 6. Зубчатые колеей 8 установлены на валах на главной раме 9 аппарата. Узел 6 приводится в движение электродвигателем 10 через зубчатый ремень 11, юторый охватывает и сцепляется с периферией узла б на участке, отнесенном от зубчатых колес 8 в.направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа.
На поворачивающемся узле 6 установлен также источник 52 рентгеновских,лучей 13, группа детекторов 14 и связанных с ними коллиматоров.
Источник 12 содержит удлиненн й антикатод 15, электронную пушку 16, которая формирует электронный пучок 17, и отклоняющие катушки 18, выполненные в виде тороидальных катушек, которым придается далее седлообразная форма. Возможно использование отклоняющнх пластин. Две крайние точки 19 и 20 источника излучают расходящиеся веерообразно рентгеновские лучи так, что из точки, находящейся в любом положении на источнике веер рентгеновских лучей охватывает тело и попадает на детек торы 14. Детекторы должны обеспечивать прием излучения из любого положения на источнике, а коллиматор допускать такую возможность.
Во время работы детекторы, число ксг рых в приведенном примере составляет 200,
принимают излучение от точки 20 источника. Электродвигатель 10 обеспечивает непрерывный поворот узла 6 и оборудования, установленного в нем, выходные сигналы детекторов интегрируются за соответствующие периоды, формируя выходные сигналы, связанные с пучками, пересекающими тело вдоль дискретных траекторий. Точка 20 также проходит вдоль антикатода 15 по заранее установленной зависимости от вращательного движения для того, чтобы обеспечить проS хождение луча по телу с требуемой ориентацией дорожек. После этого выходные сигналы могут быть преобразованы в цепях преобразования 21 для получения картины распределения поглощения излучения в области тела, формируемой в устройстве 22 визуализации.
Электронный пучок 17 фокусируется и йаправляется для соударения с антикатодом в области, имеющий малый размер в направлении X указанном на чертеже системы
5 координат (фиг. 2).
Антикатод 15, который может быть выполнен из вольфрама, вставлен в анодный элемент 23, имеющий соответствующий положительный потенциал относительно пушки 16. Анодный элемент изготавливакуг из
0 меди и охлаждают. Анодный элемент и антикатод могут иметь поперечное сечение, подобное любому известному источнику рентгеновских лучей подходящего типа.
В данном случае они имеют прртяжен ;|ую длииу в направлении X.
Устройство для сканирования электронного луча служит для развертки электронного луча вдоль антикатода 15 и в направдеиии X, при котором он занимает последовательные положения вдоль антикатода.
Рентгеновские лучи 13 излучаются «з точек антикатода, в которые ударяет электронный луч, главным образом под углом около 50 к электронному лучу при генерировании рен тгеновских лучей электронами с энергией 10 кэБ. Линейное сканирование обеспечиваер5 ся отклоняющей системой, которая развертывает электронный луч 17 вдоль антикатода 15. Коллимирующее устройство (ограничивающее) для направления излучаемых раитгеновских лучей на нужный участок, показано яа фиг. 3. Рентгеновский луч ограничивается щелью 24 в поглощающем экране 25 таким образом, что в направлении Y он не облучает области большей, чем необходимая толщина участка тела 1, который подлежит обследованию. Поглощающий эк5 ран 25 при необходимости может быть установлен в стенке рентгеновской трубки и находиться как внутрн, так и вне трубки. Щель 24 выбирается такой длины, которая требуется для обеспечения нужной развертки. Коллимирующее (ограничивающее) устройство допускает некоторое расширение лучей.в направлении X (фиг. 3). В том случае, .если это расширение превышает величину, необходимую для облучения всей области детекторов, используются последующие коллимирующие устройства для ограничения такого расширения.
Ошибки, возникающие из-за углового распределения энергии в веерном пучке, могут быть комплексироваиы расчетом карты коэффицнентов поглощения. Для этой цели система предварительно калибруется, т.е. производится измерение распределения при известном поглощении между источником и детекторами.
Форма анод1юго элемента 23 н антикатода 15 выбирается подходящей для лю5. го источника рентгеновского излучения. Обычно электронный пучок 17 имеет форму ленты, что необходимо для того, чтобы ой падал на антикатод вд.оль линии, ггерпендг;кулярной направлениюХ, и возбуждал рентгеновский луч с необходимой шириной в У,8правленин Y, (фнг. 3,а). Для предотвращения нежелательного искажения рентгековского пучка необходимо.чтобы во всех no;ioжениях развертки источника рентгеновских лучей на антикатоде 5 линия падения на него электронов оставалась перпендикулярной к направлению оси X.
. Лентообразный электронный пучок имеет форму тонкой полосы, размер которой велик в одном направлении, перпендикулярном к .направлению перемещения электронов, и довольно малую в другом напр авлении, ортогональном относительно первого.
На фнг. 4 позицией 17 показан неотклоненный луч, направление распределения которого соответствует оси Y, лежащей в плоскости бумаги. Для сканирован Ш луч должен быть отклонен вправо или влево в.напр.авлении оси X н должен оставаться параллельным оси Z. Однако при отклонении известными отклоняющими катушками с косинусоидальным распределением тока форма луча искажается. При этом имеет место соответствующее искажение линии падения лучей 17и 17на антикатод 15. Ширина луча уменьшается на величину, зависящую от ширины и квадрата угла отклонения, а также искривляется на величину, пропорциональную углу отклонения и квадрату ширины луча.
Изменение ширины электронного луча может быть скорректировано известными способами, которые, однако, не обеспечивают коррекций искривления. Предлагаемый источник обеспечивает эту коррекцию, кроме того, он может корректировать изменение ширины луча.
Устройство, осуществляющее эту коррекцию, показано на фиг. 5. Обмотки 26, 27, 28, я 29, 30, 31 выполнены на. тороидальных магнитных сердечниках 32. В их качестве могут
использоваться те же сердечники, которые применены для гла.чных сканирующих катушех, или отдельные сердечники. Обмотки выполняются таким образом, чтобы занимаемая ими длина сердеч:жка имела такую же величину, как ширина луча. Каждая из внешних обмоток 26, 28 и 29, 31 содержит Т витков, намотанных в одном направлении, и отклоняет внеишке части луча в одном направлении. Центральные обмоткп 30 я 27 имеют по 2Т витков, намотанных в аротявоположном напра 5лемии, и отклоняют центральную часть луча в противоположной направлении. Силовые „пниии полей обмоток показаны прерывнсты.ми линиями. Такое устройство осуществляет коррекцию кривизны, показанной на фиг. 4. Ток, протекающий через обмотйн, имеет такой волновой вид, что и основной ток, вызывающий, сканирование электронного пучка, и амплитуду, ACL таточную для осуществлення надле.жа1це:г коррекции.
Другой вид искажения потока рентгеновских лучей является результатом располом енип используемого антикатода рентгеновской трубки S-: падения отклоненного элект.рониого луча la него. Соответствующее устройство покачано на фиг. б. Здесь поверхность HMLK, изображенная спло1инь.ми линиями, представляет собой часть поверхности антикатода 15, на которую справа падают электроны. Возможные положения электронного луча показаны линиями со стрелками, мрсрыЕзистые линии приведены для облегчения понимания геометрии устройства, прямые углы показаны для этой гке цели. Поверхность HMLK наклонена под углом d. к плоскости HiJK для того, чтобы проецировать рентгеновские излучения в нужном направлении. Неотклонснный пучок 17 пересекает плоскость ник по линии BR и падает на антикатод, по линии BS в плоскости ZY, будучи наклоненным под углом dj к оси Z. Отклоненный пучок излучается тем же нсточ нико.м н пересекает плоскость HiJK в другой точке. Однако с точки зрения геометрии принято считать, что отклонение на угол 9 достигается за счет перемещения источника и что, таким образом, отклоненный луч 17 пересекает плоскость HfJK по той же линии ВК, а отклонение происходит только в плоскости XY.
В этом случае отклоненный луч 17ударяет антикатод по линии BG и благодаря наклону антикатода линия BG на1слоаена к оси X. Это приводит к появлению нежелательных искажений рентгеновского пучка, которые необходимо скорректировать, причем идеально линия падения луча на антикатод должна быть асегда в плоскости YZ.
Желае.мый эффект для угла 0 отклонения луча достигается в том случае, когда луч падает по линии NG, параллельной линии BS. Очевидно, что отклоненный луч 17 пересекает плоскость HiJK по линии NR,
наклоненной к лимии BR под угломj9 . В действительностн коррекция достигается за счет .наклона отклоненного луча на угол к налравленню осн Z.
Аналнэнруя геометрню этого положения, йндно что UA- И откуда 0«ЦА« t, а также а поскольку BN - SQ. tg;8«tge-:tgoL (I). Такнм обраэснм, предлагаемый нсточннк должен поворачнвать отклоненный луч на угол /f, определяемый выражением (t) через угол в отклонення н угол 41 наклона антикатода. Устройство, показанное на фиг. 7, содерЖ1ГГ обмоткн 33, 34 н 35, 36, намотанные на торондвльный сердечник 37, подобный сердечннку 32. Каждая половина пары катушек нмеет одннаковое чнсло внтков, обе половнны соединены в протнвоположных направлениях для того, чтобы возбудить поле. Показанное прерывнстой линией. Для сохранення вертнкальностн луча для всех положений развертки катушки питаются постоянным током сканирования соответствующей амплитуды, который пропорционален tg6, причём tgob постоянен. Т(ф011дальные сердечники предшествуют или входят в состав обмотки главной сканнрующей .катушки. Те же результаты могут
быть получены при использовании катушек с седлообразным нли квадратным сердечна ком вместо тороидального, а также с электростатическими отклоняющими системами. Формула изобретения . Источник рентгеновского излучения для поперечной томографии, содержащий средства для получения плоского ленточного электронного пучка, протяженный анод, плоскость которого расположена наклонно к плоскости, перпенднкулярной к плоскости ленточного э.тектронного пучка н параллельной направлению пучка, средства для фокусировання ленточного пучка в его плоскости .и средства для сканирования ленточного пучка по поверхности анода, включающие систему отклоняющих катушек, отличающийся тем, что, с целью повышення точности томографических нсследованнй, оН содержит устройство для. коррекций формы электронного пучка, соединенное со средствамн сканирования пучка, причем это устройство содержит средства для изменення кривизны плоскости пучка н наклона плоскости электронного пучка. 2. Источник по п. I, отличающийся -тем, что устройство для коррекции выполнено в виде набора дополнительных отклоняющих катушек, расположенных симметрично относительно плоскости ленточного пучка. 3. Источник по п. Z,, отличающийся тем, что набор дополнительных катушен выполнен в системе отклоняющнх катушек средств сканирования ленточного пучка по поверхности анода. Источники информации, принятые во винмание при экспертизе: 1.Патент Великобританни № 1434153, кл. Н б R, J976. 2.Заявка Франции № 2264516, кл. А 61 В 6/00, 1975.
22
Vut.23
ff
,/ / / х/г 17
(- / / / f
-±
Z , 2ZZ3|4JE222
L /
L-. 11L I ; , - ; , 1
./ M. /
/J
IK
/ i и I V I V
tJ
7,
J
--r
pui.2
7 /7
(Sis. 
9 О
О О
