DE102008046722A1 - X-ray equipment e.g. computed tomography X-ray scanner, operating method, involves detecting and storing measurement values in storage channels, and closing channels according measurement conditions, and forming sum of measurement values - Google Patents

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Abstract

The method involves activating storage channels (22-11, 22-12), and controlling electron sources (9-1, 9-7) for delivery of electron beams aligned on focal spots (10-11, 10-12, 10-41, 10-71, 10-72) to produce X-ray beam bundles (14-12, 14-41). Measurement values in the storage channels are detected and stored. The storage channels are closed according conditions of measurement. A sum of the measurement values stored in the storage channels is formed. The beam bundles are adjusted by radiation of an inspection object e.g. human body, on a detector (16) for detecting the measurement values.

Description

Die Erfindung betrifft eine Röntgenanlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Röntgenanlage, welche eine Röntgenquelle mit einer feststehenden Anode umfasst, die eine Vielzahl von räumlich separaten Brennflecken aufweist. Eine solche Röntgenanlage geht beispielsweise aus der WO 2007/066243 A2 hervor.The invention relates to an X-ray system and a method for operating an X-ray system, which comprises an X-ray source with a fixed anode, which has a plurality of spatially separate focal spots. Such an X-ray system is for example from the WO 2007/066243 A2 out.

Bei der Erzeugung von Röntgenstrahlung mit Hilfe einer Röntgenröhre werden Elektronen, die aus einer Elektronenquelle, beispielsweise einem erhitzten Draht oder einer Feldemissionskathode austreten, mit Hilfe einer Potentialdifferenz auf eine Anode, die typischerweise aus einem hochschmelzenden Material wie beispielsweise Wolfram hergestellt ist, beschleunigt. Durch die Kollision der Elektronen mit dem Anodenmaterial entsteht die Röntgenstrahlung. Es wird jedoch lediglich 1% der in das Anodenmaterial eingebrachten elektrischen Leistung in Röntgenstrahlung umgewandelt. Aus diesem Grund sind zur Erzeugung hoher Intensitäten ebenfalls hohe elektrische Ströme nötig. Die bei der Erzeugung der Röntgenstrahlung auftretende Verlustwärme führt zu einer starken Erwärmung des Anodenmaterials. Insbesondere im Bereich des Brennflecks, dem Ort an dem die Elektronen auf das Anodenmaterial treffen, wird die Anode stark erhitzt. Um ein Aufschmelzen des Anodenmaterials zu verhindern, muss diese gekühlt werden. Bei Röntgenröhren, die eine sogenannte Drehanode verwenden, wird zu diesem Zweck das Anodenmaterial relativ zu dem Elektronenstrahl bewegt, so dass die in das Anodenmaterial eingetragene Verlustwärme auf ein größeres Volumen verteilt werden kann. Im Vergleich zu Röntgenröhren mit feststehenden Anoden, auch als Festanodenröhren bezeichnet, kann mit Drehanodenröhren eine höhere Leistung hinsichtlich der erzeugten Röntgenstrahlung erzielt werden.at the generation of X-rays by means of an X-ray tube be electrons coming from an electron source, for example emerge from a heated wire or a field emission cathode, using a potential difference on an anode, which is typically made of a refractory material such as tungsten is, accelerates. By the collision of the electrons with the anode material the x-ray radiation is generated. It only becomes 1% of the electrical power introduced into the anode material converted into X-radiation. That's why for generating high intensities also high electrical Streams needed. The in the generation of X-rays occurring heat loss leads to a strong Heating the anode material. Especially in the field the focal spot, the location where the electrons hit the anode material meet, the anode is strongly heated. To a melting of the anode material To prevent this, it must be cooled. For x-ray tubes, which use a so-called rotary anode, is for this purpose the Anode material moves relative to the electron beam, so that the in the anode material registered loss of heat on a larger volume can be distributed. Compared to X-ray tubes with fixed anodes, too referred to as fixed anode tubes, can with rotating anode tubes a higher power with regard to the generated X-radiation be achieved.

Eine Rotation der Anode ist in manchen Fällen technisch unerwünscht, da ihre Konstruktion technisch aufwändig und daher kostenintensiv ist. Röntgengeräte mit Festanodenröhren erzielen im Vergleich zu Röntgengeräten, welche mit einer Drehanodenröhre arbeiten jedoch oftmals niedrigere Leistungsdaten.A Rotation of the anode is in some cases technically undesirable, because their construction is technically complex and therefore costly is. X-ray devices with fixed anode tubes achieve compared to X-ray machines, which however, with a rotary anode tube, lower power ratings often work.

Bei Röntgengeräten zur Durchführung dreidimensionaler bildgebender Verfahren wird ein Untersuchungsobjekt aus verschiedenen Richtungen beleuchtet. Dies geschieht wahlweise durch eine Bewegung der Röntgenröhre, beispielsweise durch eine Rotation der Röntgenquelle um das Untersuchungsobjekt, oder durch den Einsatz einer sogenannten Multifokusröntgenquelle, die eine Vielzahl von Röntgenemittern aufweist. Zur Erzeugung von Röntgenstrahlbündeln, die aus verschiedenen Richtungen auf das Untersuchungsobjekt treffen, werden die einzelnen Röntgenemitter der Multifokusröntgenquelle der Reihe nach wie ein Lauflicht durchgeschaltet. Auf diese Weise kann die ansonsten übliche Bewegung der Röntgenröhre vermieden werden. Die mit Multifokusröntgenquellen erzielbaren Leistungen sind aufgrund ihrer feststehenden Anode im Vergleich zu Röntgenröhren mit Drehanode relativ gering. Entsprechend ist die erzielbare Qualität der Messergebnisse geringer als bei Röntgengeräten, die eine Röntgenquelle mit Drehanode verwenden. Aufgrund der maximal erzielbaren Röntgenleistung ist die Zeitauflösung, die insbesondere zur Darstellung bewegter Objekte kritisch ist, geringer.at X-ray machines for performing three-dimensional Imaging procedure becomes an object of investigation from different Directions lit up. This is done either by a movement the X-ray tube, for example by a rotation the X-ray source around the examination subject, or by the use of a so-called multi-focus x-ray source, having a plurality of x-ray emitters. To produce of x-ray beams consisting of different Directions to the object under investigation become the individual X-ray emitter of the multi-focus X-ray source of the series like a running light switched through. In this way, the otherwise usual movement of the X-ray tube be avoided. The achievable with multi-focus X-ray sources Performances are compared due to their fixed anode to X-ray tubes with rotary anode relatively low. Accordingly, the achievable quality of the measurement results lower than X-ray equipment, which is an X-ray source use with rotary anode. Due to the maximum achievable X-ray power is the time resolution, in particular for representation moving objects is critical, lower.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Röntgengerät sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Röntgengeräts anzugeben welches eine feststehenden Anode aufweist und hinsichtlich seiner Leistungen in Bezug auf die erzielbare Qualität der Messergebnisse verbessert ist.task The present invention is an X-ray machine and a method for operating an X-ray machine indicate which has a fixed anode and in terms its achievements in terms of achievable quality the measurement results is improved.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch eine Röntgenanlage mit den Merkmalen nach Anspruch 9.The inventive object is achieved by a method according to claim 1 and by an X-ray system with the features according to claim 9.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Betrieb einer Röntgenanlage, deren Röntgenquelle zumindest einen Röntgenemitter umfasst, dessen feststehende Anode eine Anzahl von n räumlich getrennten Brennflecken aufweist. Der Detektor der Röntgenanlage weist n separate Speicherkanäle auf, wobei die von den n Brennflecken ausgehenden Röntgenstrahlbündel unter Durchstrahlung eines Untersuchungsobjekts auf den Detektor zur Erfassung eines Messwertes gerichtet sind. Für alle i mit 1 ≤ i ≤ n sind jeweils ein Brennfleck i und eins Speicherkanal i zu einem Emitter-Speicher-Paar i zusammengefasst. Zur Durchführung einer Röntgenmessung wird zumindest ein Emitter-Speicher-Paar i dadurch aktiviert, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden:

  • a) Aktivieren des Speicherkanals i,
  • b) Ansteuern einer Elektronenquelle zur Abgabe eines auf den Brennfleck i gerichteten Elektronenstrahls zur Erzeugung eines Röntgenstrahlbündels,
  • c) Detektieren und Speichern eines Messwertes in dem Speicherkanal i,
  • d) Schließen des Speicherkanals i nach Beendigung der Messung,
  • e) Bilden einer Summe aus dem Messwert und den bereits in dem Speicherkanal i gespeicherten Messwerten.
The method according to the invention serves to operate an X-ray system whose X-ray source comprises at least one X-ray emitter whose stationary anode has a number of n spatially separate focal spots. The detector of the X-ray system has n separate memory channels, wherein the X-ray beams emanating from the n focal points are directed onto the detector for the purpose of acquiring a measured value while irradiating an examination subject. For all i with 1≤i≤n, one focal point i and one memory channel i are combined to form an emitter-memory pair i. To carry out an X-ray measurement, at least one emitter-memory pair i is activated by carrying out the following steps:
  • a) activating the memory channel i,
  • b) driving an electron source to emit an electron beam directed onto the focal spot i to produce an X-ray beam,
  • c) detecting and storing a measured value in the memory channel i,
  • d) closing the memory channel i after completion of the measurement,
  • e) forming a sum of the measured value and the measured values already stored in the memory channel i.

Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die folgende Erkenntnis zugrunde:
Die Röntgenleistung einer Röntgenquelle mit feststehender Anode ist durch die thermische Belastbarkeit des Anodenmaterials begrenzt. Die Bestrahlung der Anode mit einer zu hohen Elektronendosis kann zu einem Aufschmelzen des Anodenmaterials und dem Defekt der Anode führen. Eine Möglichkeit zur Leistungssteigerung der Röntgenquelle besteht darin, die in das Anodenmaterial eingetragene Verlustleistung auf ein größeres Volumen zu verteilen. Dies kann durch Bestrahlung der Anode an mehreren Orten, also durch abwechselnden Elektronenbeschuss mehrerer Brennflecke realisiert werden. Im einfachsten Fall weist die Anode zwei räumlich voneinander beabstan dete Brennflecken auf, zwischen denen der Elektronenstrahl zur Erzeugung der Röntgenstrahlung abwechselnd hin und her geschaltet wird.The method according to the invention is based on the following finding:
The x-ray power of a fixed anode x-ray source is limited by the thermal capacity of the anode material. The irradiation of the An anode with too high an electron dose can lead to a melting of the anode material and the defect of the anode. One way to increase the performance of the X-ray source is to distribute the recorded power loss in the anode material to a larger volume. This can be achieved by irradiation of the anode at several locations, that is to say by alternating electron bombardment of several focal spots. In the simplest case, the anode has two spatially spaced beabstan ended focal spots, between which the electron beam is alternately switched to generate the X-ray back and forth.

Bei tomographischen Röntgenverfahren, die ein 3D-Röntgenbild mit Hilfe von Rekonstruktionsverfahren errechnen, ist es jedoch unabdingbar, die Lage des Röntgenfokus, also denjenigen Punkt, von dem das Röntgenstrahlbündel ausgeht, genau zu kennen. Geht das zur Beleuchtung eines Untersuchungsobjekts verwendete Röntgenstrahlbündel von mehreren Brennflecken, d. h. von mehreren Orten aus, so ist keine exakte Bildrekonstruktion möglich.at tomographic X-ray, which is a 3D x-ray image It is, however, calculated using reconstruction techniques indispensable, the position of the x-ray focus, so those Point from which the X-ray beam emanates, to know exactly. Does that go to illuminate an examination subject used x-ray beams from multiple focal spots, d. H. from multiple locations, so is not an exact image reconstruction possible.

Es besteht nun die Möglichkeit, zwischen jedem Wechsel des Brennfleckes den gesamten Detektor auszulesen, die registrierten Bilddaten diesem Brennfleck zuzuordnen und im Rahmen der Bildrekonstruktion den in Folge des Brennfleckwechsels vollzogenen Wechsel des Fokus der Röntgenemission zu berücksichtigen. Die der eigentlichen Detektion der Röntgenquanten nachgeschalteten Verarbeitungsschritte führen jedoch dazu, dass ein solches Verfahren nur sehr langsam arbeitet. Außerdem müssen im Rahmen des Verfahrens große Datenmengen verarbeitet werden, was eine entsprechende Rechenleistung erfordert. Die Auslesezeit des Detektors beträgt in etwa 200 μs, die sich anschließende Weiterverarbeitung der ausgelesenen Werte verschlingt nochmals in etwa 200 μs.It There is now the possibility between each change of Focal spot to read the entire detector that registered Assign image data to this focal spot and as part of the image reconstruction the change of focus as a result of the focal spot change X-ray emission. The the actual detection of the X-ray quanta downstream However, processing steps lead to such a process only works very slowly. In addition, in the Process large amounts of data are processed, which requires a corresponding computing power. The reading time of the detector is about 200 μs, which is subsequent further processing of the values read out devours again in about 200 μs.

Basierend auf den vorstehend skizzierten erfindungsgemäßen Überlegungen wird vorgeschlagen, die Messdaten entsprechend ihrem Brennfleck in einzelnen Speicherkanälen des Detektors zu speichern und in diesen aufzusummieren. Nach Beendigung der Messung können die Speicherkanäle ausgelesen und deren Messwerte verarbeitet werden.Based on the above outlined inventive considerations It is proposed to enter the measurement data according to their focal spot in store individual memory channels of the detector and to sum up in these. After completion of the measurement can read out the memory channels and process their measured values become.

Wird beispielsweise ein Röntgenpuls in kürzere Unterpulse zerlegt, wobei abwechselnd zwei verschiedene Brennflecke zur Emission von Röntgenstrahlung angeregt werden, so wird ein Detektor mit zwei separaten Speicherkanälen zur Registrierung der Messwerte verwendet. Wird Brennfleck eins zur Emission angeregt, so werden die detektierten Signale im ersten Speicherkanal des Detektors gesammelt; wird Brennfleck zwei zur Emission angeregt, so werden entsprechend die Messsignale in Kanal zwei des Detektors gesammelt. Zwischen dem ersten und zweiten Brennfleck und dem ersten und zweiten Speicherkanal wird nun solange hin und her geschaltet, bis die zur Untersuchung angestrebte Röntgendosis erreicht ist. Erst anschließend werden die beiden Speicherkanäle ausgelesen und die in ihnen gespeicherten Messwerte einer Verarbeitung zugeführt.Becomes For example, an X-ray pulse into shorter subpulses decomposed, alternately two different focal spots for emission are excited by X-rays, so is a detector with two separate memory channels to register the measured values used. If focal spot one is stimulated to emit, then collected the detected signals in the first memory channel of the detector; If focal spot two is stimulated to emission, so will be appropriate the measurement signals collected in channel two of the detector. Between the first and second focal points and the first and second memory channels will be switched back and forth until the investigation aspired X-ray dose is reached. Only then the two memory channels are read out and the in supplied to them stored measured values of a processing.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für eine Röntgenanlage liegt darin, dass die der eigentlichen Detektion nachgeschaltete Elektronik nur unwesentlich angepasst werden muss. Lediglich am Eingang der Ausleseschaltung ist eine Modifikation nötig. Entsprechend dem Wechsel zwischen den Brennflecken erfolgt mit Hilfe eines Schalters ein schnelles Umschalten zwischen den Speicherkanälen. Der Detektor muss also lediglich um einen geeigneten Schalter und eine entsprechende Anzahl von Speicherkanälen erweitert werden.Of the Advantage of the operating method according to the invention for an X-ray system is that the actual detection downstream electronics only slightly must be adjusted. Only at the entrance of the readout circuit a modification is necessary. According to the change between The focal spots are made with the help of a switch a fast Switch between the memory channels. The detector must So only to a suitable switch and a corresponding number be extended by memory channels.

Durch die Integration der Messwerte in den einzelnen Speicherkanälen wird das Signal zu Rausch-Verhältnis gegenüber der Einzelauswertung verbessert. Es werden ähnlich gute Messergebnisse erzielt, wie sie sonst nur mit wesentlich leistungsstärkeren Röntgenquellen, welche üblicherweise eine Drehanode aufweisen, erzielbar sind. Mit dem erfindungsgemäßen Betriebsverfahren können mit Röntgenanlagen mit feststehender Anode Leistungen erzielt werden, die bei bisherigen Anlagen nicht erreicht werden.By the integration of the measured values in the individual memory channels the signal is compared to the noise ratio the individual evaluation improved. It will be similarly good Measurement results achieved, as otherwise only with much more powerful X-ray sources, which are usually a rotary anode have, can be achieved. With the invention Operating procedures can be combined with X-ray systems fixed anode achievements to be achieved, which with previous ones Plants are not reached.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den von Anspruch 1 abhängigen Unteransprüchen hervor.advantageous Embodiments of the method according to the invention go from the dependent of claim 1 dependent claims out.

Die erfindungsgemäße Röntgenanlage weist eine Röntgenquelle auf, die zumindest einen Röntgenemitter umfasst, dessen feststehende Anode eine Anzahl von n räumlich getrennten Brenn flecken aufweist. Der Detektor der Röntgenanlage weist n separate Speicherkanäle auf, wobei die von den n Brennflecken ausgehenden Röntgenstrahlbündel unter Durchstrahlung eines Untersuchungsobjekts auf den Detektor zur Erfassung eines Messwertes gerichtet sind. Für alle i mit 1 ≤ i ≤ n ist jeweils ein Brennfleck i und ein Speicherkanal i zu einem Emitter-Speicher-Paar i zusammengefasst. Zur Durchführung einer Röntgenmessung umfasst die Röntgenanlage eine Steuereinheit, die zur Durchführung der folgenden Schritte geeignet ist:

  • a) Aktivieren des Speicherkanals i,
  • b) Ansteuern einer Elektronenquelle zur Abgabe eines auf den Brennfleck i gerichteten Elektronenstrahls zur Erzeugung eines Röntgenstrahlbündels,
  • c) Detektieren und Speichern eines Messwertes in dem Speicherkanal i,
  • d) Schließen des Speicherkanals i nach Beendigung der Messung,
  • e) Bilden einer Summe aus dem Messwert und den bereits in dem Speicherkanal i gespeicherten Messwerten.
The X-ray system according to the invention has an X-ray source which comprises at least one X-ray emitter whose fixed anode has a number of n spatially separate focal spots. The detector of the X-ray system has n separate memory channels, wherein the X-ray beams emanating from the n focal points are directed onto the detector for the purpose of acquiring a measured value while irradiating an examination subject. For all i with 1 ≦ i ≦ n, a focal spot i and a memory channel i are respectively combined to form an emitter-memory pair i. To perform an X-ray measurement, the X-ray system comprises a control unit which is suitable for carrying out the following steps:
  • a) activating the memory channel i,
  • b) driving an electron source to emit an electron beam directed onto the focal spot i to produce an X-ray beam,
  • c) detecting and storing a measured value in the memory channel i,
  • d) closing the memory channel i after completion of the measurement,
  • e) forming a sum of the measured value and the measured values already stored in the memory channel i.

Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen Röntgenanlage sind bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannt.basics Advantages of the X-ray system of the invention are already in connection with the invention Called procedure.

Nach einer ersten Ausführungsform handelt es sich bei der Röntgenquelle um eine Multifokusröntgenröhre mit einer Vielzahl von Röntgenemittern. Ein bekannter Vorteil einer Multifokusröntgenröhre ist deren Verzicht auf bewegliche Teile. Eine Leistungssteigerung einer solchen Röhre durch eine Bewegung der Anode, wie dies von Röhren mit einer Drehanode her bekannt ist, erscheint also wenig sinnvoll. Somit bleibt als Weg zur Steigerung der Emissionsleistung der Wechsel der Brennflecke auf der Anode. Die Röntgenanlage gemäß der vorstehenden Ausführungsform vereint Vorteile, wie sie von Röntgenanlagen mit Drehanodenröhren bekannt sind, beispielsweise deren hohe verfügbare Röntgenleistung, mit den Vorteilen einer Röntgenanlage mit einer Festanodenröhre, wie beispielsweise deren einfachem Aufbau.To In a first embodiment, the X-ray source is around a multi-focus x-ray tube with a variety from x-ray emitters. A known advantage of a multi-focus X-ray tube is their renunciation of moving parts. An increase in performance of such a tube by a movement of the anode, such as this is known from tubes with a rotary anode forth, appears So little sense. Thus, remains as a way to increase the emission performance the change of focal spots on the anode. The X-ray system according to the preceding embodiment combines advantages such as those of X-ray systems with rotary anode tubes known, for example, their high available x-ray power, with the advantages of an x-ray system with a fixed anode tube, such as their simple structure.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Detektor der Röntgenanlage aus einer Vielzahl von Detektorpixeln aufgebaut, die ein Detektorarray bilden. Jedes Detektorpixel weist dabei n separate Speicherkanäle auf. Bei einer solche Röntgenanlage ist die Steuereinheit so ausgelegt, dass diese die in Anspruch 9 genannten Schritte für alle Detektorpixel des Detektors mehr oder weniger gleichzeitig durchführen kann. D. h. unter anderem, dass synchron zum Wechsel der Brennflecken auf der Anode mehr oder weniger gleichzeitig die Speicherkanäle aller Detektorpixel gewechselt werden. Ein Detektorarray wird üblicherweise bei tomographischen Röntgenanlagen eingesetzt. Da insbesondere bei solchen Anlagen hohe Intensitäten angestrebt werden, ist eine Röntgenanlage nach der vorstehenden Ausführungsform besonders vorteilhaft.According to one Another embodiment is the detector of the X-ray system composed of a plurality of detector pixels forming a detector array. Each detector pixel has n separate memory channels on. In such an X-ray system is the control unit designed so that these mentioned in claim 9 steps for all detector pixels of the detector more or less simultaneously can perform. Ie. among other things, that in sync with Change the focal spots on the anode more or less simultaneously the memory channels of all detector pixels are changed. A detector array is commonly used in tomographic X-ray equipment used. Especially with such High intensity equipment is an X-ray system particularly advantageous according to the preceding embodiment.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Röntgenanlage gehen aus den von Anspruch 9 abhängigen Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the invention X-ray equipment go from the dependent of claim 9 Subclaims forth.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung weiter erläutert.in the The following is the invention with reference to the figures of Drawing further explained.

Dabei zeigt derenthere shows their

1 eine Röntgenanlage, 1 an x-ray system,

2 den schematischen Aufbau eines Detektors und 2 the schematic structure of a detector and

3 ein Ablaufdiagramm. 3 a flowchart.

1 zeigt eine schematisch dargestellte Röntgenanlage 2, in deren Gehäuse 4 eine Röntgenquelle 6 angeordnet ist. Die Röntgenquelle 6 besteht aus einer Vielzahl von Röntgenemittern 81 ... 87 . Beispielhaft ist in 1 eine Röntgenquelle 6 mit sieben Röntgenemittern 81 ... 87 dargestellt. In der Praxis wird die Röntgenquelle 6 eine wesentlich größere Anzahl von Röntgenemittern 81 ... 87 aufweisen, ihr prinzipiell im Folgenden dargelegter Aufbau und ihre Funktionsweise sind jedoch analog. 1 shows a schematically illustrated X-ray system 2 in their case 4 an X-ray source 6 is arranged. The X-ray source 6 consists of a variety of x-ray emitters 8 1 ... 8 7 , Exemplary is in 1 an X-ray source 6 with seven x-ray emitters 8 1 ... 8 7 shown. In practice, the X-ray source becomes 6 a much larger number of x-ray emitters 8 1 ... 8 7 However, their principle in the following set-construction and their operation are analogous.

Jeder der Röntgenemitter 81 ... 87 umfasst zumindest eine Elektronenquelle 91 ... 97 , deren in 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellter Elektronenstrahl mit Hilfe einer ebenfalls nicht dargestellten Ablenkeinheit auf Brennflecken 1011 , 1012 ... 1071 , 1072 gerichtet werden kann. Beispielsweise kann der von der Elektronenquelle 81 des Röntgenemitters 91 ausgehende Elektronenstrahl mit Hilfe der nicht dargestellten Ablenkeinheit wahlweise auf die Brennflecken 1011 oder 1012 gerichtet werden. Entsprechend können die Elektronenstrahlen der übrigen Elektronenquellen auf die jeweiligen Brennflecken des Emitters gerichtet werden. Alternativ können die Röntgenemitter 81 ... 87 der Röntgenquelle 6, jeweils mit zwei Elektronenquellen ausgestattet sein, wobei der Elektronenstrahl jeweils einer Elektronenquelle auf einen Brennfleck der Anode 12 gerichtet ist. Bei der in 1 gezeigten Röntgenanlage 2 befinden sich die Brennflecke 1011 , 1012 ... 1071 , 1072 auf einer gemeinsamen Anode 12. Es ist jedoch ebenso möglich, dass jeder der Röntgenemitter 81 ... 87 eine eigene Anode, auf der sich jeweils zwei Brennflecken befinden, aufweist.Each of the x-ray emitters 8 1 ... 8 7 includes at least one electron source 9 1 ... 9 7 whose in 1 for clarity, not shown electron beam by means of a deflection unit, also not shown on focal spots 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 can be directed. For example, that of the electron source 8 1 of the X-ray emitter 9 1 outgoing electron beam using the deflection unit, not shown on the focal spots 10 11 or 10 12 be directed. Accordingly, the electron beams of the remaining electron sources can be directed to the respective focal spots of the emitter. Alternatively, the X-ray emitter 8 1 ... 8 7 the X-ray source 6 each be equipped with two electron sources, wherein the electron beam in each case an electron source to a focal spot of the anode 12 is directed. At the in 1 X-ray system shown 2 are the focal spots 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 on a common anode 12 , However, it is equally possible for each of the X-ray emitters 8 1 ... 8 7 an own anode, on each of which two focal points are located.

Von den Brennflecken 1011 , 1012 ... 1071 , 1072 gehen Röntgenstrahlbündel 1411 , 1412 ... 1471 , 1472 aus, welche auf einen gemeinsamen Detektor 16 gerichtet sind. Die Röntgenpulse haben Pulslängen von in etwa 5 bis 10 μs. In 1 sind beispielhaft die von dem Brennfleck 1012 und 1041 ausgehenden Röntgenstrahlbündel 1412 und 1441 dargestellt. Die in 1 gezeigte Röntgenanlage 2 weist beispielhaft jeweils zwei Brennflecken 1011 , 1012 ... 1071 , 1072 pro Röntgenemitter 81 ... 87 auf, es gilt also n = 2. In der Praxis können die Emitter leicht mehr als zwei Brennflecken pro Emitter aufweisen, die prinzipielle Funktionsweise der Röntgenanlage bleibt jedoch analog.From the focal spots 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 go x-ray beam 14 11 . 14 12 ... 14 71 . 14 72 out, which points to a common detector 16 are directed. The x-ray pulses have pulse lengths of approximately 5 to 10 μs. In 1 are exemplary of the focal spot 10 12 and 10 41 outgoing X-ray beam 14 12 and 14 41 shown. In the 1 X-ray system shown 2 has two focal spots, for example 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 per X-ray emitter 8 1 ... 8 7 In fact, the emitter can easily have more than two focal spots per emitter, but the basic mode of operation of the X-ray system remains analogous.

Der als Detektorarray ausgeführte Detektor 16 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit mit lediglich drei Detektorpixeln 181 ... 183 versehen. Üblicherweise weist der Detektor 16 einer Röntgenanlage 2 mehrere 1000 derartiger Detektorpixel 181 ... 183 auf. Neben dem in 1 dargestellten Lineardetektor kann es sich bei dem Detektor 16 ebenfalls um einen Flächendetektor handeln, welcher typischerweise 1000 bis 3000 Detektorpixel in einer Reihe, von beispielsweise 64 nebeneinander angeordnet sind, aufweist. Im Strahlengang zwischen den Brennflecken 1011 , 1012 ... 1071 , 1072 , von denen die Röntgenstrahlbündel 1411 , 1412 ... 1471 , 1472 ausgehen, und dem Detektor 16 befindet sich ein Untersuchungsobjekt 20.The detector designed as a detector array 16 is for clarity with only three detector pixels 18 1 ... 18 3 Mistake. Usually, the detector has 16 an x-ray system 2 several 1000 such detector pixels 18 1 ... 18 3 on. In addition to the in 1 The linear detector shown may be at the detector 16 also be an area detector, which typically have 1000 to 3000 detector pixels in a row, for example 64 are arranged side by side. In the beam path between the focal spots 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 , of which the x-ray beam 14 11 . 14 12 ... 14 71 . 14 72 go out, and the detector 16 there is a research object 20 ,

Bei der in 1 gezeigten Röntgenanlage 2 kann es sich beispielsweise um einen Computertomographen zum Einsatz auf dem Gebiet der Medizin, oder um einen Gepäckscanner handeln. Entsprechend handelt es sich bei dem Untersuchungsobjekt 20 um einen menschlichen oder tierischen Körper bzw. Teile von diesem, um ein Gepäckstück oder ein anderes im Rahmen der Gepäckuntersuchung zu untersuchendes Objekt.At the in 1 X-ray system shown 2 it may be, for example, a computer tomograph for use in the field of medicine, or a baggage scanner. Accordingly, it is the object under investigation 20 a human or animal body or parts thereof, a piece of luggage or another object to be examined in the course of the luggage examination.

Jedes der Detektorpixel 181 ... 183 weist zwei Speicherkanäle 2211 , 2212 ... 2231 , 2232 zur Speicherung der von dem entsprechenden Detektorpixel 181 ... 183 detektierten Signale bzw. Messwerte auf. Der Detektor 16 weist auf seiner der Röntgenquelle 6 zugewandten Seite z. B. eine Szintillationsschicht auf, die die eintreffenden Röntgenquanten in Lichtereignisse umwandelt, welche von einer Fotodiode in ein Stromsignal umgewandelt werden. Entsprechend sind die Speicherkanäle 2211 , 2212 ... 2231 , 2232 als Integrator, d. h. als ein Operationsverstärker zu dem eine Kapazität parallel geschaltet ist, ausgeführt. Der Aufbau eines Detektorpixels 181 ... 183 wird weiter unten anhand von 3 näher erläutert.Each of the detector pixels 18 1 ... 18 3 has two memory channels 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 for storing the from the corresponding detector pixel 18 1 ... 18 3 detected signals or measured values. The detector 16 points to his the X-ray source 6 facing side z. B. a scintillation layer, which converts the incident X-ray quantum into light events, which are converted by a photodiode into a current signal. Corresponding are the memory channels 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 as an integrator, ie as an operational amplifier to which a capacitance is connected in parallel. The construction of a detector pixel 18 1 ... 18 3 will be explained below by means of 3 explained in more detail.

Die in den Speicherkanälen 2211 bis 2231 gespeicherten Messwerte können mit Hilfe einer Verarbeitungselektronik 241 bis 243 weiter verarbeitet werden, bevor diese einer Steuereinheit 26 zur Verarbeitung und Darstellung zugeführt werden. Bei der Verarbeitungseinheit 26 kann es sich um eine speziell geeignete Hardware, als auch um ein Computerprogramm, dass auf einem handelsüblichen Rechner ausgeführt wird, handeln.The in the memory channels 22 11 to 22 31 stored readings can be saved using processing electronics 24 1 to 24 3 be further processed before this a control unit 26 be fed for processing and presentation. At the processing unit 26 It can be a specially suitable hardware, as well as a computer program that runs on a standard computer, act.

Der detaillierte Aufbau eines Detektorpixels ist in 2 beispielhaft für das Detektorpixel 181 gezeigt. Die auf die Szintillatorschicht 28 auftreffende Röntgenstrahlung 30 wird von dieser in Lichtpulse umgewandelt, die von der Fotodiode 32 in elektrische Signale umgewandelt werden. Je nachdem welcher Brennfleck zur Erzeugung des Messergebnisses verwendet wurde, wird mit Hilfe des Schalters 34 der erste oder zweite Speicherkanal 2211 bzw. 2212 aktiviert.The detailed structure of a detector pixel is shown in FIG 2 exemplary for the detector pixel 18 1 shown. The on the scintillator layer 28 incident X-radiation 30 is converted by this into light pulses from the photodiode 32 be converted into electrical signals. Depending on which focal spot was used to generate the measurement result, with the help of the switch 34 the first or second memory channel 22 11 respectively. 22 12 activated.

Jeder der Speicherkanäle 2211 , 2212 besteht aus einem Operationsverstärker 36, zu dem ein Kondensator 38 parallel geschaltet ist. Zum Auslesen der Speicherkanäle 2211 bzw. 2212 wird deren Inhalt, der in Form einer elektrischen Ladung vorliegende Messwert, mit Hilfe eines weiteren Schalters 40 einer Verarbeitungselektronik 241 zugeführt. Diese besteht aus einem Filter 42, beispielsweise einem Hoch- oder Tiefpassfilter, einem Verstärker 44, vorzugsweise einem programmierbaren Verstärker, einem Speicher 46, beispielsweise einem Track-and-Hold-Spannungsspeicher und einem Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) 48. Nachdem der Messwert mit Hilfe der Verarbeitungselektronik 241 aufbereitet wurde, wird dieser der Verarbeitungseinheit 26 zur Verfügung gestellt.Each of the memory channels 22 11 . 22 12 consists of an operational amplifier 36 to which a capacitor 38 is connected in parallel. For reading the memory channels 22 11 respectively. 22 12 the content of which, in the form of an electric charge, is measured by means of another switch 40 a processing electronics 24 1 fed. This consists of a filter 42 For example, a high or low pass filter, an amplifier 44 , preferably a programmable amplifier, a memory 46 For example, a track-and-hold voltage memory and an analog-to-digital converter (A / D converter) 48 , After the reading using the processing electronics 24 1 this is the processing unit 26 made available.

Die Verarbeitungseinheit 26 ist zur Durchführung des in 3 anhand eines Ablaufdiagrammes dargestellten Verfahrens geeignet. Der Ablauf des Verfahrens wird im Folgenden beispielhaft für die in 1 gezeigte Röntgenanlage 2, bei der jeweils zwei räumlich getrennte Brennflecken 1011 , 1012 ... 1071 , 1072 pro Emitter 81 ... 87 vorliegen; n = 2. Bei jedem Verfahrensschritt wird jedoch zusätzlich auf den allgemeinen fall einer Röntgenanlage mit n räumlich voneinander getrennten Brennflecken verwiesen.The processing unit 26 is to carry out the in 3 suitable method illustrated by a flow chart. The sequence of the method will be described below by way of example for the in 1 X-ray system shown 2 , in each case two spatially separated focal spots 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 per emitter 8 1 ... 8 7 available; n = 2. For each method step, however, reference is additionally made to the general case of an X-ray system with n spatially separated focal spots.

Das in 3 gezeigte Verfahren wird für jeden der Detektorpixel 181 bis 183 des Detektors 16 durchgeführt, bevor am Ende des Verfahrens der Messwert an die Verarbeitungselektronik 241 bis 243 übergeben wird.This in 3 The method shown becomes for each of the detector pixels 18 1 to 18 3 of the detector 16 performed before, at the end of the procedure, the reading to the processing electronics 24 1 to 24 3 is handed over.

In einem ersten Schritt 50 wird die Zählvariable i = 1 gesetzt. In einem zweiten Schritt 52 wird der Speicherkanal i, also in 1 Speicherkanal 2211 aktiviert. Dies geschieht, indem der beispielhaft für den Detektorpixel 18, in 2 gezeigte Schalter 34 in die entsprechende Stellung gebracht wird. In einem weiteren Verfahrensschritt 54 wird die Elektronenquelle zur Abgabe eines auf den Brennfleck i gerichteten Elektronenstrahls angeregt, so dass ein Röntgenstrahlbündel erzeugt wird. Bei der in 1 gezeigten Röntgenanlage 2 wird deren Elektronenquelle 91 derart angeregt, dass diese einen Elektronenstrahl auf dem Brennfleck 1011 richtet. Ausgehend von diesem wird ein in 1 nicht dargestelltes Röntgenstrahlbündel auf den Detektor 16 gerichtet. In einem weiteren Verfahrensschritt 56 wird ein Messwert detektiert und in dem Speicherkanal i abgespeichert. Bezogen auf die in 1 dargestellte Röntgenanlage 2 wird der von dem Detektorpixel 181 in Folge der Durchstrahlung des Untersuchungsobjekts 20 mit dem von dem Brennfleck 1011 ausgehenden Röntgenstrahlbündel, detektierte Messwert und in dem Speicherkanal 2211 abgespeichert.In a first step 50 the counting variable i = 1 is set. In a second step 52 is the memory channel i, ie in 1 memory channel 22 11 activated. This is done by the example of the detector pixel 18 , in 2 shown switches 34 is brought into the appropriate position. In a further process step 54 the electron source is excited to emit an electron beam directed to the focal spot i, so that an X-ray beam is generated. At the in 1 X-ray system shown 2 becomes its electron source 9 1 so excited that this electron beam on the focal spot 10 11 directed. Starting from this one will be in 1 not shown X-ray beam to the detector 16 directed. In a further process step 56 a measured value is detected and stored in the memory channel i. Related to the in 1 illustrated X-ray system 2 becomes the one of the detector pixel 18 1 as a result of the radiation of the examination object 20 with that of the focal spot 10 11 outgoing X-ray beam, detected reading and in the memory channel 22 11 stored.

In einem weiteren Verfahrensschritt 58 wird der Speicherkanal i nach Beendigung der Messung geschlossen. Entsprechend wird der Speicherkanal 2211 des Detektorpixels 181 geschlossen. Der Speicherkanal 2211 kann beispielsweise dadurch geschlossen werden, dass der in 2 beispielhaft für den Detektorpixel 181 dargestellte Schalter 34 auf dem zweiten Speicherkanal 2212 umgeschaltet wird. In einem weiteren Verfahrensschritt 60 wird in dem Speicherkanal i die Summe aus dem gerade gemessenen Messwert und den bereits in dem Speicherkanal i gespeicherten Messwerten gebildet. Entsprechend wird im Speicherkanal 2211 die von dem Detektorpixel 181 gemessene Intensität, also der gemessene Messwert, mit den bereits in den Speicherkanal 2211 gespeicherten Messwerten summiert.In a further process step 58 the memory channel i is closed after completion of the measurement. Accordingly, the memory channel 22 11 of the detector pixel 18 1 closed. The memory channel 22 11 can be concluded, for example, that the in 2 exemplary for the detector pixel 18 1 illustrated switch 34 on the second memory channel 22 12 is switched. In a further process step 60 the sum of the measured value just measured and the measured values already stored in the memory channel i is formed in the memory channel i. Entspre chend is in the memory channel 22 11 that of the detector pixel 18 1 Measured intensity, ie the measured value, with the already in the memory channel 22 11 stored measured values.

Im Verfahrensschritt 62 wird entschieden, ob die Zählvariable i kleiner als n ist, d. h. die Anzahl der räumlich getrenn ten Brennflecke bzw. der separaten Speicherkanäle des Detektors erreicht ist. Im konkreten Fall, bezogen auf die in 1 gezeigte Röntgenanlage 2, gilt bisher i = 1. Die Röntgenanlage 2 weist jedoch n = 2 räumlich getrennte Brennflecken 1011 , 1012 bzw. Speicherkanäle 2211 , 2212 auf. Entsprechend folgt das in 3 gezeigte Verfahren dem Ast „YES”, nach dem die Zählvariable i in Schritt 64 um 1 erhöht wird, und nun die Verfahrensschritte 52 bis 60 erneut, diesmal jedoch für den Brennfleck i + 1 bzw. den Speicherkanal i + 1, bezogen auf die in 1 dargestellte Röntgenanlage 2 für den Brennfleck 1012 und den Speicherkanal 2212 durchgeführt werden.In the process step 62 It is decided whether the count variable i is smaller than n, ie, the number of spatially separated focal points or the separate memory channels of the detector is reached. In the specific case, based on the in 1 X-ray system shown 2 , so far i = 1. The X-ray system 2 However, n = 2 has spatially separated focal spots 10 11 . 10 12 or memory channels 22 11 . 22 12 on. Accordingly, this follows in 3 shown method the branch "YES", after which the count variable i in step 64 is increased by 1, and now the process steps 52 to 60 again, but this time for the focal spot i + 1 or the memory channel i + 1, based on the in 1 illustrated X-ray system 2 for the focal spot 10 12 and the memory channel 22 12 be performed.

Der Messwert des Untersuchungsobjekts 20, der anhand der Durchstrahlung mit dem von dem Brennfleck 1012 ausgehenden Röntgenstrahlbündel 1412 erhalten wird, wird nun im Speicherkanal 2212 des Detektorpixels 181 gespeichert bzw. mit den bereits in diesen Pixel vorhandenen Messwerten aufsummiert.The measured value of the examination subject 20 , by irradiation with that of the focal spot 10 12 outgoing X-ray beam 14 12 is received, is now in the memory channel 22 12 of the detector pixel 18 1 stored or added up with the measured values already present in these pixels.

In dem sich an die Verfahrensschritte 52 bis 60 anschließenden, bereits angesprochenen Entscheidungsschritt 62 wird nunmehr der mit „NO” bezeichnete Ast verfolgt, so dass in Schritt 66 entschieden wird, ob eine hinreichende Anzahl von Messung pro Kanal erfolgt ist. Die Vorgabe in Schritt 66 kann beispielsweise anhand einer vorgegebenen Anzahl von Röntgenpulsen pro Speicherkanal erfolgen. Alternativ kann die Entscheidung anhand einer vorgegebenen Emissionsdauer für die von einem Brennfleck ausgehenden Röntgenstrahlbündel festgelegt sein. Ist diese nicht erreicht, so folgt das in 3 gezeigte Verfahren dem mit „NO” bezeichneten Ast, d. h. das in den Schritten 52 bis 60 angegebene Verfahren wird wiederum für alle n Pixel durchgeführt, solange bis die entsprechende Anzahl von Röntgenpulsen pro Speicherkanal bzw. die festgelegte Gesamtemissionsdauer pro Brennfleck erreicht ist. Ist dies der Fall, so folgt das in 3 gezeigte Verfahren in dem Entscheidungsschritt 66 dem Ast „YES”.In which the process steps 52 to 60 subsequent, already mentioned decision step 62 Now the branch labeled "NO" is followed, so that in step 66 It is decided whether a sufficient number of measurements per channel has been made. The default in step 66 can be done, for example, based on a predetermined number of X-ray pulses per memory channel. Alternatively, the decision can be made based on a given emission duration for the X-ray beam emanating from a focal spot. If this is not achieved, it follows in 3 shown method to the branch designated "NO", ie in the steps 52 to 60 The specified method is again carried out for all n pixels until the corresponding number of X-ray pulses per memory channel or the specified total emission duration per focal spot has been reached. If this is the case, it follows in 3 shown method in the decision step 66 the branch "YES".

Ist beispielsweise eine Gesamtemissionsdauer von 100 μs pro Brennfleck vorgesehen und ist diese derart aufgeteilt, dass jeder einzelne Brennfleck nur für jeweils 10 μs aktiviert wird, so hat das in 3 gezeigte Verfahren den folgenden Ablauf: Als erstes wird der Brennfleck 1011 für 10 μs aktiviert, der von dem Untersuchungsobjekt 20 erzeugte Messwert wird in den Speicherkanal 2211 gespeichert. Nach Umschalten des Brennflecks und des Speicherkanals erfolgt eine weitere Emission ausgehend von dem Brennfleck 1012 , wobei das Messergebnis diesmal im Speicherkanal 2212 gespeichert wird. Dieser Wechsel erfolgt nun 10 Mal, bis die angestrebte Gesamtemissionsdauer von 100 μs erreicht ist. Das Verfahren folgt nun in dem Entscheidungsschritt 66 dem mit „YES” bezeichneten Ast.If, for example, a total emission duration of 100 .mu.s per focal spot is provided and this is divided such that each individual focal spot is activated only for every 10 .mu.s, then this has in 3 The procedure shown here is as follows: First, the focal spot 10 11 activated for 10 μs, that of the examination object 20 generated measured value is in the memory channel 22 11 saved. After switching the focal spot and the memory channel another emission takes place from the focal spot 10 12 , where the measurement result this time in the memory channel 22 12 is stored. This change now takes place 10 times until the target total emission duration of 100 μs is reached. The procedure now follows in the decision step 66 the branch marked "YES".

In dem Verfahrensschritt 68 wird die Zählvariable i erneut identisch 1 gesetzt; im Verfahrensschritt 70 wird der i-te Speicherkanal ausgelesen; um den ausgelesenen Wert im anschließenden Verfahrensschritt 72 der weiteren Verarbeitung (vgl. 2, Verarbeitungselektronik 241 ) zuzuführen. Im anschließenden Entscheidungsschritt 74 wird wiederum entschieden, ob die Zählvariable i den Wert n, d. h. die Anzahl der vorhandenen Speicherkanäle erreicht hat. Ist dies nicht der Fall, folgt das in 3 gezeigte Verfahren dem mit „YES” bezeichneten Ast, nach dem die Zählvariable i in Schritt 76 um einen Zähler erhöht wird. Nun erfolgt das Auslesen und Verarbeiten 70, 72 der in dem Speicherkanal i + 1 gespeicherten Werte. Bezogen auf die in 1 gezeigte Röntgenanlage 2 wird gemäß Verfahrensschritt 70 nun zunächst der Wert des Speicherkanals 2211 ausgelesen und der Verarbeitungselektronik 241 zugeführt, im Anschluss wird der Messwert des Speicherkanals 2212 ausgelesen, der ebenfalls der Verarbeitungselektronik 241 zugeführt wird.In the process step 68 the count variable i is again set to 1 identically; in the process step 70 the i-th memory channel is read; by the read-out value in the subsequent process step 72 further processing (cf. 2 , Processing electronics 24 1 ). In the subsequent decision step 74 In turn, it is decided whether the count variable i has reached the value n, ie the number of available memory channels. If this is not the case, it follows in 3 The method shown in FIG. 1 shows the branch labeled "YES" after which the count variable i in step 76 is increased by one counter. Now the reading and processing takes place 70 . 72 the values stored in the memory channel i + 1. Related to the in 1 X-ray system shown 2 is according to process step 70 Now first the value of the memory channel 22 11 read out and the processing electronics 24 1 supplied, then the measured value of the memory channel 22 12 read out, which is also the processing electronics 24 1 is supplied.

Das in 3 gezeigte Verfahren wird für alle Röntgenpixel 181 bis 183 der Röntgenanlage 2 parallel durchgeführt, d. h. synchron zu einem Wechsel der Brennflecken 1011 , 1012 ... 1071 , 1072 erfolgt jeweils synchron die Speicherung der detektierten Messwerte in dem entsprechenden Speicherkanal 2211 . Zum anschließenden Auslesen des Detektors 16 werden nacheinander von der Verarbeitungseinheit 26 zunächst die Werte der Speicherkanäle 2211 , 2221 , 2231 und anschließend die Messwerte der Speicherkanäle 2212 , 2222 und 2232 abgefragt. Gleiches gilt entsprechend für eine Röntgenanlage mit einer Vielzahl von Detektorpixeln.This in 3 The procedure shown is for all X-ray pixels 18 1 to 18 3 the X-ray system 2 performed in parallel, ie synchronously with a change of focal spots 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 synchronously, the storage of the detected measured values in the corresponding memory channel takes place synchronously 22 11 , For subsequent reading of the detector 16 be successively from the processing unit 26 First, the values of the memory channels 22 11 . 22 21 . 22 31 and then the measured values of the memory channels 22 12 . 22 22 and 22 32 queried. The same applies analogously to an X-ray system with a plurality of detector pixels.

Die in 1 gezeigte Röntgenanlage 2 weist eine Vielzahl von Röntgenemittern 81 ... 87 auf. Die von diesen ausgehenden Röntgenstrahlen 1411 ... 1472 beleuchten das Untersuchungsobjekt 20 unter verschiedenen Projektionswinkeln, wodurch mit Hilfe tomographischer Rekonstruktionsverfahren ein räumliches Bild des Untersuchungsobjekts 20 gewonnen werden kann. Die obigen Ausführungen beziehen sich beispielhaft auf die Arbeits- und Funktionsweise des Röntgenemitters 81 . Zur Durchführung einer tomographischen Röntgenmessung wird das beschriebene Verfahren nun sequentiell für alle Röntgenemitter 81 ... 87 durchgeführt. Die auf diese Weise erhaltenen Schichtbilder werden mit Hilfe der Verarbeitungseinheit 26 zu einem räumlichen Abbild des Untersuchungsobjektes verrechnet.In the 1 X-ray system shown 2 has a variety of x-ray emitters 8 1 ... 8 7 on. The outgoing X-rays 14 11 ... 14 72 illuminate the examination object 20 at different projection angles, whereby a spatial image of the examination object is obtained by means of tomographic reconstruction methods 20 can be won. The above statements relate by way of example to the mode of operation and operation of the x-ray emitter 8 1 , To carry out a tomographic X-ray measurement, the described method is now sequential for all X-ray emitters 8 1 ... 8 7 carried out. The layer images thus obtained are processed by means of the processing unit 26 calculated to a spatial image of the object to be examined.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 2007/066243 A2 [0001] - WO 2007/066243 A2 [0001]

Claims (18)

Verfahren zum Betrieb einer Röntgenanlage (2), deren Röntgenquelle (6) zumindest einen Röntgenemitter (81 ... 87 ) umfasst, dessen feststehende Anode (12) eine Anzahl von n räumlich getrennten Brennflecken (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) aufweist, und deren Detektor (16) n separate Speicherkanäle (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) umfasst, wobei die von den n Brennflecken (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) ausgehenden Röntgenstrahlbündel (1411 , 1412 ... 1471 , 1472 ) unter Durchstrahlung eines Untersuchungsobjektes (20) auf den Detektor (16) zur Erfassung eines Messwertes gerichtet sind, und für alle i mit 1 ≤ i ≤ n jeweils ein Brennfleck i und ein Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i zu einem Emitter-Speicher-Paar i zusammengefasst sind, wobei zur Durchführung einer Röntgenmessung zumindest ein Emitter-Speicher-Paar i dadurch aktiviert wird, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden: a) Aktivieren des Speicherkanals (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i, b) Ansteuern einer Elektronenquelle (91 ... 97 ) zur Abgabe eines auf den Brennfleck (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) i gerichteten Elektronenstrahls zur Erzeugung eines Röntgenstrahlbündels (1411 , 1412 ... 1471 , 1472 ), c) Detektieren und Speichern eines Messwertes in dem Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i, d) Schließen des Speicherkanals (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i nach Beendigung der Messung, e) Bilden einer Summe aus dem Messwert und den bereits in dem Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i gespeicherten Messwerten.Method for operating an X-ray system ( 2 ) whose X-ray source ( 6 ) at least one X-ray emitter ( 8 1 ... 8 7 ) whose fixed anode ( 12 ) a number of n spatially separated focal spots ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ), and their detector ( 16 ) n separate memory channels ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ), wherein the of the n focal spots ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) outgoing X-ray beam ( 14 11 . 14 12 ... 14 71 . 14 72 ) while irradiating an examination subject ( 20 ) on the detector ( 16 ) are directed to the acquisition of a measured value, and for all i with 1 ≦ i ≦ n one focal point i and one memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 i) are combined to form an emitter-memory pair i, wherein at least one emitter-memory pair i is activated for performing an x-ray measurement by carrying out the following steps: a) activating the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) i, b) driving an electron source ( 9 1 ... 9 7 ) for delivering one to the focal spot ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) i directed electron beam for generating an x-ray beam ( 14 11 . 14 12 ... 14 71 . 14 72 ), c) detecting and storing a measured value in the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) i, d) closing the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) i after completion of the measurement, e) forming a sum of the measured value and that already in the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 i stored measured values. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zur Durchführung einer Röntgenmessung alle n Emitter-Speicher-Paare aktiviert werden.The method of claim 1, wherein for carrying out X-ray measurement activates all n emitter-memory pairs become. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die n Emitter-Speicher-Paare der Reihe nach aktiviert werden.The method of claim 2, wherein the n emitter-memory pairs be activated in turn. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, bei dem zur Durchführung einer Messung die n Emitter-Speicher-Paare wiederholt aktiviert werden, bis eine vorgegebene Anzahl von Wiederholungen erreicht ist.A method according to claim 2 or 3, wherein for carrying out a measurement repeatedly activates the n emitter-memory pairs until a predetermined number of repetitions are reached is. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Anzahl der Wiederholungen einer vorgegebenen Anzahl von Messungen pro Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) entspricht.Method according to Claim 4, in which the number of repetitions of a predetermined number of measurements per memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) corresponds. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem eine vorgegebene Emissionsdauer für die von einem Brennfleck (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) ausgehenden Röntgenstrahlbündel (1411 , 1412 ... 1471 , 1472 ) vorgegeben ist, und sich die Anzahl der Wiederholungen aus dem Quotienten aus einer vorgegebenen Gesamtemissionsdauer und der Emissionsdauer pro Brennfleck (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) ergibt.A method according to claim 4, wherein a predetermined emission duration for a focal spot ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) outgoing X-ray beam ( 14 11 . 14 12 ... 14 71 . 14 72 ) and the number of repetitions from the quotient of a given total emission duration and the emission duration per focal spot ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ). Verfahren nach einem der vorstehenden Anspruch, bei dem zumindest ein Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) ausgelesen und der ausgelesene Messwert verarbeitet wird, wobei die Verarbeitung zumindest dessen Filterung, Verstärkung und A/D-Wandlung umfasst.Method according to one of the preceding claims, in which at least one memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) and the readout reading is processed, the processing including at least its filtering, amplification and A / D conversion. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem alle n Speicherkanäle (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) ausgelesen und deren Messwerte verarbeitet werden.Method according to Claim 7, in which all n memory channels ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) and their measured values are processed. Röntgenanlage (2), deren Röntgenquelle (6) zumindest einen Röntgenemitter (81 ... 87 ) umfasst, dessen feststehende Anode (12) eine Anzahl von n räumlich getrennten Brennflecken (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) aufweist, und deren Detektor (16) n separate Speicherkanäle (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) umfasst, wobei die von den n Brennflecken (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) ausgehenden Röntgenstrahlbündel (1411 , 1412 ... 1471 , 1472 ) unter Durchstrahlung eines Untersuchungsobjektes (20) auf den Detektor (16) zur Erfassung eines Messwertes gerichtet sind, und für alle i mit 1 ≤ i ≤ n jeweils ein Brennfleck (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) i und ein Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i zu einem Emitter-Speicher-Paar i zusammengefasst sind, eine Steuereinheit (26) zur Durchführung einer Röntgenmessung umfassend, die zur Durchführung der folgenden Schritte geeignet ist: a) Aktivieren des Speicherkanals (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i, b) Ansteuern einer Elektronenquelle (91 ... 97 ) zur Abgabe eines auf den Brennfleck (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) i gerichteten Elektronenstrahls zur Erzeugung eines Röntgenstrahlbündels (1411 , 1412 ... 1471 , 1472 ), c) Detektieren und Speichern eines Messwertes in dem Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i, d) Schließen des Speicherkanals (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i nach Beendigung der Messung, e) Bilden einer Summe aus dem Messwert und den bereits in dem Speicherkanal (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) i gespeicherten Messwerten.X-ray system ( 2 ) whose X-ray source ( 6 ) at least one X-ray emitter ( 8 1 ... 8 7 ) whose fixed anode ( 12 ) a number of n spatially separated focal spots ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ), and their detector ( 16 ) n separate memory channels ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ), wherein the of the n focal spots ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) outgoing X-ray beam ( 14 11 . 14 12 ... 14 71 . 14 72 ) while irradiating an examination subject ( 20 ) on the detector ( 16 ) are directed to the acquisition of a measured value, and for all i with 1 ≦ i ≦ n one focal spot each time ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) i and a memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) i are combined to form an emitter-memory pair i, a control unit ( 26 for performing an X-ray measurement suitable for performing the following steps: a) activating the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) i, b) driving an electron source ( 9 1 ... 9 7 ) for delivering one to the focal spot ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) i directed electron beam for generating an x-ray beam ( 14 11 . 14 12 ... 14 71 . 14 72 ), c) detecting and storing a measured value in the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) i, d) closing the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ) i after completion of the measurement, e) forming a sum of the measured value and that already in the memory channel ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 i stored measured values. Röntgenanlage (2) nach Anspruch 9, deren Röntgenquelle (6) eine Multifokusröntgenröhre ist, die eine Vielzahl von Röntgenemittern (81 ... 87 ) umfasst.X-ray system ( 2 ) according to claim 9, whose X-ray source ( 6 ) is a multi-focus x-ray tube containing a plurality of x-ray emitters ( 8 1 ... 8 7 ). Röntgenanlage (2) nach Anspruch 10, wobei die Röntgenemitter (81 ... 87 ) eine gemeinsame feststehende Anode (12) aufweisen.X-ray system ( 2 ) according to claim 10, wherein the X-ray emitters ( 8 1 ... 8 7 ) a common fixed anode ( 12 ) exhibit. Röntgenanlage (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei der der Detektor (16) ein aus einer Vielzahl von Detektorpixeln (181 ... 183 ) aufgebautes Detektorarray ist, wobei jedes Detektorpixel (181 ... 183 ) n separate Speicherkanäle (2211 , 2212 ... 2231 , 2232 ) umfasst.X-ray system ( 2 ) according to one of claims 9 to 11, in which the detector ( 16 ) one of a plurality of detector pixels ( 18 1 ... 18 3 ) is constructed, each detector pixel ( 18 1 ... 18 3 ) n separate memory channels ( 22 11 . 22 12 ... 22 31 . 22 32 ). Röntgenanlage (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, n Elektronenquellen (91 ... 97 ) zur Erzeugung jeweils eines auf einen der n Brennflecke (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) gerichteten Elektronenstrahls umfassend.X-ray system ( 2 ) according to any one of claims 9 to 12, n electron sources ( 9 1 ... 9 7 ) to produce each one on one of the n focal spots ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) directed electron beam. Röntgenanlage (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, weniger als n Elektronenquellen (91 ... 97 ) zur Erzeugung jeweils eines auf einen der Brennflecke (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) gerichteten Elektronenstrahls und zumindest eine Ablenkeinheit zur Ablenkung des Elektronenstrahls einer Elektronenquelle (91 ... 97 ) auf verschiedene Brennflecke (1011 , 1012 ... 1071 , 1072 ) umfassend.X-ray system ( 2 ) according to one of claims 9 to 12, less than n electron sources ( 9 1 ... 9 7 ) for producing one on each of the focal spots ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) directed electron beam and at least one deflection unit for deflecting the electron beam of an electron source ( 9 1 ... 9 7 ) on different focal spots ( 10 11 . 10 12 ... 10 71 . 10 72 ) full. Röntgenanlage (2) nach Anspruch 13 oder 14, zumindest eine Elektronenquelle (91 ... 97 ) mit einem Feldemitter auf der Basis von Carbon Nanotubes umfassend.X-ray system ( 2 ) according to claim 13 or 14, at least one electron source ( 9 1 ... 9 7 ) comprising a field emitter based on carbon nanotubes. Röntgenanlage (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 15, bei der n = 2 istX-ray system ( 2 ) according to any one of claims 9 to 15, wherein n = 2 Röntgenanlage (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei diese ein CT-Röntgenscanner ist.X-ray system ( 2 ) according to any one of claims 9 to 16, which is a CT X-ray scanner. Röntgenanlage (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wobei diese ein Gepäckscanner ist.X-ray system ( 2 ) according to one of claims 9 to 16, wherein this is a baggage scanner.
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