6。
[0056]因此，有源谐振内插器电路20能够在无论是高电平还是低电平的任何电压条件下主动向负载发送或传送能量/电力。因此，主动操作能够包括在高和低电压状态/电平进行再充电。
[0057]图7和图8是示出图6的示意电路中的电压变化的波形的图表，其中垂直轴表示信号(例如电压/电流)的幅值，以及水平轴表示时间。具体来说，曲线70表示输出电压44，曲线72表示辅助电压48，以及曲线74表示通过电感器52的电流。如图7中的图表所示，当输出电压Vtjut切换到低电压状态时，能量从电容器46传递给电容器50。如在图8中能够看到，当输出电压V-切换到高电压状态时，电容器50中储存的能量被再使用并且回传给电容器46。因此，能量再使用方案实现能量回收，使得用来提供高kV的能量在返回到低kV时被回收。内插器电路20(图1、图3-5)进行操作，使得在谐振期间提供能量传递。
[0058]内插器电路20如本文所述按照主动模式来配置，并且可包括多个开关级以及若干变压器和附加电源，如图9和图10所示。更具体来说，可提供多个开关级801至80?，其中相似标号表示相似部件。应当注意，开关级8(^至80 ?的每个包括相似组件，并且相应地仅识别开关级之一中的组件。应当注意，驱动器62驱动全部开关级8(^至80 n。
[0059]内插器电路20由多个开关级80来形成。图11表示图9和图10所示的每级的电路不意图。图11所不级包括一对电容器86a和86b，其分别与一对阻塞二极管88a和88b并联连接。这种配置可称作电压倍增器。电容器86a和86b的串联连接表示主要谐振电容器(相当于图6中的电容器46)。图11中的级包括串联连接的两个开关装置40a和40b。开关装置40a和40b可以是任何类型的开关、例如一对晶体管。例如，开关装置40a和40b可以是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或者绝缘栅双极晶体管(IGBT)。两个二极管42a和42b并联连接到开关装置40a和40b。开关和二极管可采用Si(硅)、SiC(碳化硅)或者适合构建这类开关或二极管的任何其他半导体材料来制成。最后，图11中的级包括谐振电感器52和辅助电容器50。这一级如本文先前所述进行操作。具体来说，电容器50 (辅助电容器)进行操作以从放电电容器86a和86b接收能量，并且在系统处于低电压状态的同时保持或储存能量，使得可在到高电压状态的转变中，使用开关装置40a和40b的切换操作，将能量用来对电容器86a和86b再充电，如本文更详细所述。因此，通过谐振循环，电容器50中储存的能量在系统处于高电压状态时回传给电容器86a和86b。电容器86a和86b通过变压器82的二次绕组来保持在预期或所需电压。
[0060]图1所示级包括整流器电路、称作倍增器。倍增器包括辅助变压器82、二极管88a和88b以及电容器86a和86b。应当注意，这个整流器能够由公共全桥整流器来取代，其中两个电容86a和86b由两个二极管来取代。另外，图11所示级可包括变压器82，其中具有多个二次绕组以及连接到二次绕组的整流电路。所有这些整流电路均串联连接并连接到每个变压器82的一个谐振电路。例如，该级可具有变压器82，其中具有三个二次绕组、串联连接的三个整流电路以及连接于全部三个整流电路的一个谐振电路。
[0061]图9和图10的配置各包括与开关级8(^至80 ?的每个所连接的变压器82。在图9和图10中，电压源22未示出。电压源22(图1所示)与输入电容90并联连接。保持操作期间的高电压所需的附加能量和电力通过变压器82来提供。图9和图10示出将变压器82连接到附加电源的两种不同配置。
[0062]具体来说，图9示出一实施例，其中包括变压器82的整流器串联连接到电压源27。在这种配置中，电力从电压源27直接传送给变压器82的二次绕组。图10示出有源内插器的另一个实施例。按照这个实施例，电源27通过变压器84连接到变压器82。这种配置可用来降低跨变压器82的一次绕组的隔离应力。
[0063]在操作中，当预期高电压输出时，变压器82进行操作以通过二极管88a和88b对串联连接电容器86a和86b对进行充电并且保持充电。应当注意，电容器86a和86b不能通过二极管88a和88b来放电。有源内插器配置进行操作，使得在较低电压状态，电容器90(图9和图10所示)以低电压电平、例如100 kV来充电。在这个低电压电平，没有对电容器86a和86b进行充电。当处于高电压电平时，将电容器86a和86b充电到例如40 kV，使得总输出电压为140 kVo串联连接电容器86a和86b通过谐振循环来放电以将输出电压又转变成100 kV，以及能量被传递给电容器50。电容器50 (辅助电容器)进行操作以从放电电容器86a和86b接收能量，并且在低电压状态中储存能量，使得可在到高电压状态的转变中，使用开关装置40a和40b的切换操作，将能量用来对电容器86a和86b再充电，如本文更详细所述。因此，通过谐振循环，将电容器50中储存的能量回传给电容器86a和86b。应当注意，电容器92也与变压器82的每个并联连接，其作为平滑电容器进行操作。
[0064]因此，图9和图10所示的配置能够在现有系统中实现，并且提供两个电压之间的有效快速切换。例如，这些实施例可添加到例如CT成像系统、射线照相X射线系统或层析X射线照相组合X射线系统中的高电压源。附加配置可连接到电压源与真空管之间。在有源配置的其他实施例中，开关电路集成在系统中，例如作为电压源的一部分来集成。
[0065]计算机断层扫描扫描仪概述
图12A是CT成像系统170的示图。图12B是图12A所示系统1700的示意框图。在示范实施例中，CT成像系统170示为包括代表“第三代”CT成像系统的扫描架172。扫描架172具有X射线源174，其将X射线的锥束176投射到扫描架172的相对侧上的探测器阵列178。
[0066]探测器阵列178可由多个探测器行(未示出)来形成，探测器行包括多个探测器元件180，其共同感测经过对象、例如内科病人182或行李件的所投射X射线束。各探测器元件180可产生电信号，其表示照射X射线辐射束的强度，并且因此指示射束在经过对象或患者182时的衰减。强度可对应于在元件处的入射光子的数量。具有多层面探测器178的成像系统170可以能够提供表示对象182的体积的多个图像。多个图像的各图像对应于体积的独立“层面”。层面的“厚度”或孔径取决于探测器行的高度。
[0067]在获取X射线投影数据的扫描期间，扫描架172中的旋转段和其上安装的组件绕旋转中心184旋转。图12B仅示出单行探测器元件180 (即探测器行)。但是，多层面探测器阵列178可包括探测器元件180的多个平行探测器行，使得与锥束几何结构对应的投影数据能够在扫描期间同时获取。
[0068]扫描架172中的组件的旋转以及辐射源174的操作可由控制机构186来管理。控制机构186包括:X射线控制器188和发生器190，其向X射线源174提供电力和定时信号；以及扫描架电动机控制器192，其控制扫描架172的旋转部分的旋转速度和位置。控制机构186中的数据获取系统(DAS) 194对来自探测器元件180的模拟数据进行取样，并且将数据转换成数字信号供后续处理。图像重构器196从DAS 194接收经取样和数字化的测量数据，并且执行高速图像重构。将重构图像作为输入施加到计算机198，其将图像存储在大容量存储装置200中。虽然示为独立装置，但是图像重构器196可以是位于计算机198内部的特殊硬件或者在计算机198中运行的软件。
[0069]计算机198还经由控制台202(其具有键盘和/或(一个或多个)其他用户输入装置)从操作员接收命令和扫描参数。关联显示系统204允许操作员观察来自计算机198的重构图像和其他数据。操作员提供的命令和参数可由计算机198用来向DAS 194、X射线控制器188、发生器190和扫描架电动机控制器192提供控制信号和信息。另外，计算机198操作台架电动机控制器206，其控制电动台架208以将患者182定位在扫描架172中。台架208移动患者182的身体部分通过扫描架开口 210。
[0070]在一个实施例中，计算机198包括装置212，例如软盘驱动器、⑶-ROM驱动器、DVD-ROM驱动器或者固态硬盘驱动器，以用于从诸如软盘、⑶-ROM或DVD之类的计算机可读介质214中读取指令和/或数据。应当理解，知道其他类型的适当计算机可读存储器存在(例如，CD-RW和闪速存储器，只列举两个)，并且本描述并不是要去除这些的任一个。在另一个实施例中，计算机198运行固件(未示出)中存储的指令。一般来说，图12B所示的DAS 194、重构器196和计算机198的至少一个中的处理器可编程为运行控制命令，以执行如本文更详细描述的切换。切换并不局限于在CT系统170中的实施，而是能够与成像系统的许多其他类型和变化结合使用。在一个实施例中，计算机198编程为执行本文所述的切换开关装置的不同功能，相应地，如本文所使用的术语“计算机”并不局限于本领域称作计算机的那些集成电路，而是广义地表示计算机、处理器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器、专用集成电路和其他可编程电路。
[0071]图13示出X射线成像系统220，其中可实现各个实施例。成像系统220 —般包括:X射线探测器222，具有限定扫描区的探测器单元阵列224 ;以及X射线源226。在一些实施例中，探测器单元224可与图12B的CT扫描仪的元件180是相同的。对象228、例如患者定位在X射线源226与X射线探测器222 (其可以是一个或多个探测器或探测器模块)之间。但是，成像系统220还可扫描例如工业检查应用中的其他对象。成像系统220还包括具有读出电子器件232的数据获取系统230。虽然在图13中单独示出，但是读出电子器件232可驻留在X射线探测器222或数据获取系统230中。
[0072]在一个实施例中，(一个或多个)X射线探测器222可以是平板探测器系统、例如非晶硅平板探测器或者其他类型的数字X射线图像探测器、例如本领域的技术人员已知的直接转换探测器。在另一个实施例中，(一个或多个)X射线探测器222可包括闪烁器，其具有定位在(一个或多个)X射线探测器222前面的屏幕。
[0073]应当注意，成像系统220可实现为非移动或移动成像系统。此外，成像系统220可按照不同配置来提供。例如，图像数据可采用X射线源226 (其定位在沿对象上方的拱形的离散灶)来生成，以使用计算机层析X射线照相组合规程和过程(或者可按照射线照相配置)来生成图像信息。在其他实施例中，X射线源226和X射线探测器222均安装在扫描架234 (其可以是绕对象228旋转的C型臂)的相对端。可旋转C型臂是支承结构，其允许沿基本圆弧围绕对象228来旋转X射线源226和X射线探测器222，以便以通常小于360度但是在一些情况下可包括全程旋转的不同角度(例如不同视图或投影)来获取对象228的多个投影图像。
[0074]在操作中，对象228定位在成像系统220中，以用于执行成像扫描。例如，X射线源226可定位在对象228上方、下方或周围。