用于生成X射线的装置的制作方法

本发明涉及用于生成x射线的装置，用于生成x射线的系统，以及用于生成x射线的方法，还有计算机程序单元和计算机可读介质。
背景技术：
本发明的总体背景是x射线管
技术领域：
，并且具体是用于计算机x射线断层摄影的x射线管技术。x射线管(或源)可以在不同的管电压处操作以生成不同的源光谱。源光谱也可以通过在x射线束中定位不同的材料来整形。可以使用以下方法从源-探测器系统获得光谱信息：慢速kv切换；快速kv切换；双x射线管；分光束滤波；双层探测；光子计数。源光谱基本上由管电压、靶材料和射束与患者之间的滤波确定。当今用对光谱光束质量进行整形的方法通常非常离散且非常不灵活。例如，过滤x射线束只能增加平均有效光子能量，从而使光束硬化，并且通过使用较低的管电压降低x射线源中的平均光子能量导致更高能量的光子的产出的减少。us2013/0294578a1描述了一种用于改变施加到成像模态的辐射源的电压以改变发射辐射的能量的技术和系统。技术实现要素：具有一种用于生成x射线的改进装置将是有利的。本发明的目的利用独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。应当注意，本发明的以下描述的方面和示例也适用于用于生成x射线的设备、用于生成x射线的系统、用于生成x射线的方法、以及用于计算机程序单元和计算机可读介质。根据第一方面，提供了一种用于生成x射线的装置，包括：-至少一个阴极；-阳极；-电源；-处理单元。所述电源被配置为在所述至少一个阴极与所述阳极之间产生至少两个电压，其中，所述至少两个电压包括第一电压和第二电压。所述至少一个阴极和所述阳极能使得从所述至少一个阴极发射的电子以对应于所述至少两个电压的能量与所述阳极相互作用，并且其中，所述电子与所述阳极相互作用以生成x射线。所述至少一个阴极和所述阳极能使得当所述电源产生所述第一电压时生成第一x射线，并且当所述电源产生所述第二电压时生成第二x射线。所述处理单元被配置为控制所述电源，使得所述第一x射线和所述第二x射线之间的比率是可控的。以此方式，提供对x射线光谱的整形，其中多个能量的叠加组合用于单个光源。换句话说，利用额外的自由度来增强光谱整形。使得能够对源光谱进行整形，并且这有利于根据源-患者-探测器系统来优化光谱。换句话说，不同电压的组合(例如线性)(其中，那些不同的电压可以施加到一个或多个源)使得能够从每个源产生不同的光谱，其可以针对患者、造影剂、探测器和正在进行的光谱研究定制和优化。用于重建图像中的体素的线积分可以与源自源电压能量的组合的x射线辐射相关联，并且其中，来自不同电压源的x射线的相对量可以针对特定用途而定制。此外，保持了高能光子，同时可以添加增加量的低能光子。提供了产生高能量和低能量光子的混合的灵活的方式，其中，可以针对特定患者或针对特定光谱研究优化整体光谱形状。通过使得第一x射线与第二x射线之间的比率能够被控制，可以提供第一x射线和第二x射线的平均能量之间的最大分离。此外，提供了操作的一致性，其中，例如通过控制第一x射线与第二x射线的比率使得输出保持基本上不变可以减轻操作中与生成第一(或第二或实际上是第一与第二两者)x射线导致x射线输出变化的相关联的恶化。以此方式，装置通过改善对比度分辨率(例如，在传统的计算机断层摄影ct系统中)和改善光谱系统中光谱性能而生成使得能够改善所获得的图像质量的x射线。根据第一方面，所述至少一个阴极包括第一阴极和第二阴极。所述电源被配置为在所述第一阴极与所述阳极之间产生所述第一电压，并且所述电源被配置为在所述第二阴极与所述阳极之间产生所述第二电压。以此方式，提供了很大的灵活性，其中，例如两个阴极都可以以dc方式操作，使得能够从阳极生成x射线，其具有阴极与阳极之间的电压特征的x射线能量，并且其中，由于一个阴极的操作而产生的x射线的量可以相对于由于另一个阴极的操作而产生的x射线的量而变化，以便根据需要来对所得到的光谱进行光谱整形。使两个阴极中的一个或两个也能够在两个电压之间操作提供了更灵活地定制所得光谱的能力。在示例中，电源被配置为向第一阴极提供第一电流并向第二阴极提供第二电流。处理单元被配置为控制第一电流和第二电流以控制第一x射线与第二x射线之间的比率。换句话说，对于在第一电压和第二电压处操作的至少一个阴极(其可以是在这些电压之间交替的一个阴极或者在一个在一电压处并且一个在另一电压处以dc方式操作的两个阴极，或者实际上其中一个或两个在两个电压之间以脉冲方式操作的两个阴极)，可以控制电流，使得控制发射的电子功率，从而控制相关的x射线发射，这使得相应的x射线的相对量与要改变的第一和第二阴极的操作相对应，并且以此方式可以定制x射线光谱。在示例中，所述装置被配置为确定第一x射线的能量并确定第二x射线的能量，并且其中，所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率包括所述第一x射线的能量与所述第二x射线的能量之间的比率。以此方式，提供了一种基于易于确定的量的方便的手段，通过其可以根据需要进行光谱整形。在示例中，第一x射线的能量包括积分的x射线能量，并且第二x射线的能量包括积分的x射线能量。在示例中，电源被配置为以一占空比在所述第一电压与所述第二电压之间改变所述至少两个电压，并且其中，所述处理单元被配置为控制所述占空比以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。换句话说，所述至少一个阴极保持在第一电压持续时间t1，并且然后保持在第二电压持续时间t2，并且然后利用该重复返回第一电压持续时间t1，其中，时间t＝t1+t2。持续时间t、t1和t2则都构成占空比的定义的一部分。因此，能够改变t，并且能够相对于t2改变t1以改变占空比。在一个示例中，t1是变化的，而t2是恒定的，以改变占空比。在一个示例中，t2是变化的，而t1是恒定的，以改变占空比。在一个示例中，改变t1和t2以改变占空比，其中，t1与t2的比率也变化；即，t也是变化的。以此方式，一个阴极可以在两个电压处操作，每个电压与x射线光谱的产生相关联，并且可以通过改变阴极在一个电压(相对于阳极)下保持的时间相对于其在另一电压处保持的时间来定制组合的x射线光谱，并且以此方式，可以相对地改变光谱的相对量，从而能够根据需要调整光谱形状。在示例中，所述至少一个阴极包括至少一个网格切换的阴极头。以此方式，便于独立控制阴极电流(例如管电流)。以此方式，改善了电子发射的控制并因此改善了x射线的产生，使得能够改善光谱形状的定制和控制。在示例中，所述至少一个网格切换的阴极头与占空比同步。在示例中，电源被配置为向所述至少一个阴极供应至少两个电流，并且其中，所述处理单元被配置为控制所述至少两个电流以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。在示例中，所述电源被配置为使得阳极能基本上同时产生所述第一x射线和所述第二x射线。在示例中，所述阳极包括旋转的主体，并且其中，所述电源配置为与所述阳极的旋转频率同步。换句话说，从所述至少一个阴极发射的电子可以与阳极的旋转同步。例如，阳极可以形成为饼状，其中，不同的部分由不同的材料制成。从一个阴极发射的具有由阴极与阳极之间的电压(例如140kv)表征的能量的电子可以通过关于旋转频率控制电源以仅与一种材料相互作用来同步。类似地，从第二阴极发射的具有由阴极与阳极之间的电压(例如60kv)表征的能量的电子可以通过关于旋转频率控制电源以仅与阳极的不同材料相互作用来同步。此外，例如，140kv的电子可以被同步为与材料a和b相互作用，并且60kv的电子与材料c和d相互作用。因此，为光谱整形提供了另一个自由度。根据第二方面，提供了一种用于对目标进行成像的系统，包括：-如前所述的用于生成x射线的装置；-x射线探测器；-输出单元。所述至少一个阴极和所述至少一个阳极被配置为相对于x射线探测器定位，使得它们之间的区域的至少一部分是用于容纳目标的检查区域。所述x射线探测器被配置为采集目标的图像数据。所述输出单元被配置为输出表示目标的图像数据的数据。以此方式，所述至少一个阴极和所述至少一个阳极被定位为使得在所述(一个或多个)阴极/阳极与x射线探测器之间提供用于容纳目标的检查区域。根据第三方面，提供了一种用于生成x射线的方法，包括：a)利用电源在至少一个阴极与阳极之间产生至少两个电压，其中，所述至少两个电压包括第一电压和第二电压；b)从所述至少一个阴极发射电子；c)使以对应于所述至少两个电压的能量从所述至少一个阴极发射的电子与所述阳极相互作用；d)从所述阳极生成x射线，其中，所述电子与所述阳极相互作用以生成x射线，其中，当所述电源产生所述第一电压时生成第一x射线，并且当所述电源产生所述第二电压时生成第二x射线；e)控制所述电源，使得所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率是可控的。根据第三方面，所述至少一个阴极包括第一阴极和第二阴极，其中，所述方法包括利用所述电源产生所述第一阴极与阳极之间的所述第一电压，并利用所述电源产生所述第二阴极与所述阳极之间的所述第二电压。根据另一方面，提供了一种对如前所述的装置进行控制计算机程序单元，所述计算机程序单元当由处理单元执行时适于执行如前所述的方法的步骤。根据另一方面，提供了一种存储有如前所述的计算机单元的计算机可读介质。有利的是，上述任何方面提供的益处同样适用于所有其他方面，并且反之亦然。参考下文描述的实施例，上述方面和范例将变得显而易见并将得以阐述。附图说明下面将参考附图来描述示范性实施例：图1示出了用于生成x射线的装置的示例的示意性设置；图2示出了用于生成x射线的系统的示例的示意性设置；图3示出了用于生成x射线的方法；图4示出了用于生成x射线的装置的示意性示例；图5示出了与用于生成x射线的装置的示例一起使用的多个阴极的示意性示例；图6显示了高电压纹波正弦波；图7示出了具有占空比控制的高电压纹波；图8示出了可调电流控制的示意电路图；图9示出了电压纹波调制控制的示意电路图；图10示出了电压纹波调制控制的示意电路图；图11示出了60kv光源和140kv光源的归一化光子能量；图12示出了最大kv分离的优化曲线的示例；图13示出了优化的光谱吸收的示例；图14示出双能量探测器的示例；图15示出了以60kv的不同百分比操作的x射线源的总光谱的示例；图16示出了作为占空比的函数的平均能量的示例；图17示出了针对不同的占空比的在40cm水之后的光谱的示例。具体实施方式图1示出了用于生成x射线的装置10的示例。装置10包括至少一个阴极20、阳极30、电源40和处理单元50。电源40被配置为在至少一个阴极20与阳极30之间产生至少两个电压，其中，所述至少两个电压包括第一电压和第二电压。所述至少一个阴极20被相对于阳极30定位。所述至少一个阴极20和阳极30能使得从所述至少一个阴极20发射的电子以对应于所述至少两个电压的能量与所述阳极30相互作用，并且其中，电子与阳极30相互作用以生成x射线。所述至少一个阴极30和阳极30能使得当所述电源40产生所述第一电压时生成第一x射线，并且当所述电源40产生所述第二电压时生成所述第二x射线。所述处理单元50被配置为控制所述电源40，使得所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率是可控的。根据示例，所述至少一个阴极包括第一阴极22和第二阴极24。所述电源40被配置为在所述第一阴极22与所述阳极30之间产生第一电压，并且所述电源40被配置为在所述第二阴极24与所述阳极30之间产生所述第二电压。在示例中，提供以不同的电压偏置的两个或更多个相邻的阴极结构。在示例中，提供了直通(shootthrogh)阴极结构，其中，两个或更多个阴极在不同电压处被偏置。以此方式，提供了非常紧凑的阴极，其中，仅需要一个聚焦和偏转单元来与阴极结构一起操作，同时还提供了空间和成本的节省。在示例中，所述电源被配置为在第一阴极与阳极之间产生第一电压并在第一阴极与阳极之间产生第二电压。以此方式，第一阴极可以以脉冲方式操作，其中，阴极以重复的方式从第一电压脉冲到第二电压并返回到第一电压。在示例中，电源被配置为在第二阴极与阳极之间产生第二电压并在第二阴极与阳极之间产生第一电压。以此方式，第二阴极可以以脉冲方式操作，其中，阴极以重复的方式从第二电压脉冲到第一电压并返回到第二电压。在示例中，所述第一阴极以dc模式操作。在示例中，所述第二阴极以dc模式操作。在一个示例中，所述第一阴极以脉冲模式操作。在一个示例中，所述第二阴极以脉冲模式操作。在示例中，所述第一阴极以dc模式操作并且所述第二阴极以dc模式操作。在示例中，所述第一阴极以脉冲模式操作并且所述第二阴极以脉冲模式操作。在示例中，所述第一阴极以dc模式操作并且所述第二阴极以脉冲模式操作。在示例中，所述第一阴极以脉冲模式操作并且所述第二阴极以dc模式操作。根据示例，电源40被配置为向第一阴极22提供第一电流并向第二阴极24提供第二电流。所述处理单元被50配置为控制所述第一电流和所述第二电流以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。在示例中，所述电源被配置为将第二电流提供给所述第一阴极并将第一电流提供给所述第二阴极。根据示例，所述装置10被配置为确定第一x射线的能量并确定第二x射线的能量，并且其中，所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率包括所述第一x射线的能量与所述第二x射线的能量之间的比率。在示例中，使用x射线监视器60来确定能量。在示例中，使用包括阴极到阳极电压和阴极电流的操作特性的查找表来确定能量。根据示例，第一x射线的能量包括积分的x射线能量，并且第二x射线的能量包括积分的x射线能量。在示例中，所述处理单元控制所述电源，使得所述第一x射线的积分能量等于所述第二x射线的积分能量。根据示例，电源40被配置为以一占空比在所述第一电压与所述第二电压之间改变所述至少两个电压。所述处理单元50被配置为控制所述占空比以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。在示例中，以占空比操作包括利用来自具有减小的电容的电源的自然纹波。在示例中，占空比不与检测时段(例如，采样时段)同步。在示例中，占空比可以与阳极旋转频率同步。以此方式，可以最小化阳极沟道或其他阳极缺陷的影响。而且，以此方式，可以在阳极中构建不同的滤波，并且可以将在不同电压处的至少一个阳极的操作与内置在旋转阳极中的不同过滤同步。根据示例，所述至少一个阴极20包括至少一个网格切换的阴极头26。在示例中，所述第一阴极和/或所述第二阴极包括网格切换的阴极头。在示例中，使用单个阴极，其中，施加的电压具有一占空比，并且提供单个网格切换的阴极头。在示例中，至少一个网格切换的阴极头与探测器检测周期同步。根据示例，所述至少一个网格切换的阴极头与占空比同步。根据示例，电源40被配置为向至少一个阴极20供应至少两个电流，并且其中，所述处理单元50被配置为控制所述至少两个电流以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。在将占空比应用到单个阴极(在第一电压与第二电压之间操作)的示例中，当电压变化时，功率可以保持基本恒定。在示例中，当在一个电压处操作时的功率可以与在另一个电压处操作时的功率不同。根据示例，所述电源40被配置为使得阳极30能基本上同时产生所述第一x射线和所述第二x射线。在示例中，所述电源40被配置为使得第一阴极22和第二阴极24能基本上同时发射电子。根据示例，所述阳极包括旋转的主体，并且其中，所述电源配置为与所述阳极的旋转频率同步。图2示出了用于生成x射线的系统100的示例。系统100包括用于生成x射线的装置10，如上面关于图1描述的任何一个或多个示例所述。系统100还包括x射线探测器110和输出单元120。所述至少一个阴极20和所述至少一个阳极30被配置为相对于x射线探测器110定位，使得它们之间的区域的至少一部分是用于容纳目标的检查区域。所述x射线探测器110被配置为采集目标的图像数据。所述输出单元120被配置为输出表示目标的图像数据的数据。图3示出了用于在其基本步骤中生成x射线的方法200。所述方法包括：在产生步骤210中，也称为步骤a)，利用电源40在至少一个阴极20与阳极30之间产生至少两个电压，其中，所述至少两个电压包括第一电压和第二电压，其中，所述至少一个阴极被相对于所述阳极定位；在发射步骤220中，也称为步骤b)，从所述至少一个阴极发射电子；在相互作用步骤230中，也称为步骤c)，从所述至少一个阴极发射的电子与所述阳极相互作用，其能量对应于所述至少两个电压；在生成步骤240中，也称为步骤d)，从所述阳极生成x射线，其中，所述电子与所述阳极相互作用以生成x射线，其中，当所述电源产生所述第一电压时生成第一x射线，并且当所述电源产生所述第二电压时生成第二x射线；在控制步骤250中，也称为步骤e)，控制所述电源，使得第一x射线与第二x射线之间的比率是可控的。在示例中，所述至少一个阴极包括第一阴极和第二阴极，其中，所述方法包括利用所述电源产生所述第一阴极与阳极之间的所述第一电压，并利用所述电源产生所述第二阴极与所述阳极之间的所述第二电压。在示例中，所述方法包括利用所述电源向所述第一阴极供应第一电流并且利用所述电源向所述第二阴极供应第二电流，并且其中，所述方法包括控制所述第一电流和所述第二电流以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。在示例中，所述方法包括确定第一x射线的能量并确定第二x射线的能量，并且其中，所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率包括所述第一x射线的能量与所述第二x射线的能量之间的比率。在示例中，第一x射线的能量包括积分的x射线能量，并且第二x射线的能量包括积分的x射线能量。在示例中，所述方法包括利用电源以一占空比在所述第一电压与所述第二电压之间改变所述至少两个电压，并且所述方法包括控制所述占空比以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。在示例中，所述方法包括以至少两个电流向所述至少一个阴极提供功率，并且其中，所述方法包括控制所述至少两个电流以控制所述第一x射线与所述第二x射线之间的比率。在示例中，所述至少一个阴极包括至少一个网格切换的阴极头。在示例中，所述方法包括利用占空比和/或探测器探测周期来对所述至少一个网格切换的阴极头进行同步。在示例中，所述方法包括配置所述电源，使得阳极能基本上同时生成所述第一x射线和所述第二x射线。在示例中，所述方法包括配置所述电源，使得所述第一阴极和所述第二阴极能基本上同时发射电子。在示例中，所述阳极包括旋转的主体，并且所述方法包括使所述电源与所述阳极的旋转频率同步。现在将结合图4-17更详细地描述用于生成x射线的设备、系统和方法的示例。图4示出了用于生成x射线的示例性装置，并且图5示出了与用于生成x射线的示例性装置一起使用的示例性多阴极。低kv阴极相对于阳极在60kv工作，高kv阴极相对于阳极在140kv工作。低kv阴极和高kv阴极可以在与这些电压不同的电压处工作。从阴极发射的电子与阳极相互作用，导致生成在计算机断层摄影(ct)系统内使用的x射线。生成的x射线可以在其他x射线成像领域使用。电源(图4-5中未示出)提供电压电平并控制阴极电流。图5所示的直通阴极非常紧凑，节省空间并且仅需要一个聚焦和偏转单元，并且与分离的双阴极相比节省了成本。由于从低kv阴极发射的电子而从阳极生成的x射线具有特征光谱，并且由于从高kv阴极发射的电子而从阳极生成的x射线具有特征光谱。光谱形状取决于电压，并且x射线的量取决于电压和电流。控制源自低kv源和高kv源的这些x射线的比率以对x射线束的源光谱进行整形以灵活地产生高能和低能光子(x射线)的混合，其中,光谱形状针对特定患者或特定光谱研究优化。换句话说，给出用于x射线检测的基本源光谱基本上由管电压、目标材料和光束与患者之间的滤波确定。这里，通过控制源电压和/或源电流对x射线束的源光谱进行整形，针对源-患者-探测器系统优化光谱。实质上，用于光谱整形的装置、系统和方法可以以两种模式操作，这两种模式可以单独或一起操作(组合)：1.引入不同电压源的线性组合，使得针对患者、造影剂、探测器和正在进行的光谱研究定制和优化光谱。换句话说，不同的dc电压源可以被提供有适当的dc电流，从而根据需要控制高能和低能光子的混合。参见图4-5。2.在源电压上施加高电压纹波。可以通过如下的方式调制波形来对源进行整形，使得用于重建图像中的体素的线积分将具有源电压能量的组合。这可以保留高能光子，同时增加更多的低能光子。换句话说，在高电压和低电压之间以占空比交替以控制高能和低能光子的混合。实际上有3个控制，2个dc电压电平和(一个或多个)网格的控制以切断(或控制)来自一个或另一个源的电流。参见图6-7。然而，网格不是必需的，因为电源可以被配置为使得电压电平快速变化。实际上，通过内部“撬棍”和/或适当的电路，整个电源的能够在值上非常快速地上升并且在值上迅速降低。以此方式，这里提出的装置、系统和方法提供了产生高能和低能光子的混合的灵活方式。可以针对特定患者或针对特定光谱研究优化光谱形状。应注意，对于谱ct，最佳要求不一定是低能量图像与高能量图像之间的噪声匹配。优化取决于不同的双能量处理任务，例如生成碘图，创建线性混合图像或都只合成单色图像，并且低能量和高能量数据的加权因子不必相同。用于生成x射线的装置、系统和方法实现了对任务的优化的级别：●当在谱探测系统中使用时，可以优化光谱。可根据正在进行的研究类型(即碘图，单色图像等)定制光谱。●提供了在常规ct中的使用，其中，需要高的软组织对比度。通常建议尽可能降低管电压，同时保持可接受的噪声水平。这通常受管功率或最大管电流的限制。因此，如果必须以比期望更高的kv执行以使噪声最小化，则可以通过这些电压的线性组合来添加更低的kv。图8示出了用于单极x射线管(源)的、可调节管电流控制的电路。类似的电路可用于双极x射线管(源)。该电路可用于光子谱的线性组合和/或高电压调制，如上所述。可以独立地调节每个灯丝或发射器温度，使得能够根据需要控制或选择从每个阴极发射的x射线的混合。例如，这使得光谱整形能够针对剂量或对比度分辨率进行优化。现在提供关于上面讨论的两种技术(1,2)的更多细节：1.源光谱整形-线性组合光子谱a.采用以不同电压偏置的2个或更多个相邻阴极结构(如图4所示)。b.采用具有以不同的电压偏置的两个或多个阴极的直通阴极结构(如图5所示)。2.源光谱整形-高电压调制a.受控的电压纹波调制。图7中所示的占空比可以由图9中所示的电路以及下表中提供的细节生成和控制。b.来自具有减小的电容的电源的自然纹波。适当的电路如图10中所示。进一步解释：ct扫描器的电源通常具有严格的纹波规格。通常认为理想的情况是电压是完美的dc的情况。hv纹波通常是管电流的函数。如果纹波随所需功率变化太大，则测得的ct数可能不一致。然而，如果正在采集光谱图像，其中，图像是从不同的光子能量范围生成的，那么这可以被视为略有不同。在当前情况下，纹波有利地用于获得感兴趣的能量范围内的最佳光子量。这可以通过选择比通常使用的小得多的发生器电容来实现。或者可以通过基于正在进行的研究选择电容的更灵活的方法来实现。c.由于可以使用光谱分辨探测器，因此高电压波形不需要与需要纯光谱整形效果的采样同步。进一步解释：扫描患者的一种方法是以一个kv扫描然后返回并在另一个kv扫描相同的感兴趣区域。目标是用2种不同的能量在全局空间中重建给定的体素。然而，患者可能移动并且当试图分析小的结构时，可能无法进行良好的图像配准(两幅图像之间)。另一种方法是使用在2个不同的电压处工作的2个独立的x射线源，其中，光源分开一段距离。这与上述解决方案具有相同的问题，因为图像配准可能无法实现。第三种实现方式是在与数据采样周期同步的2个独立电压之间交替源。奇数采样周期被重建为第一能量重建，而偶数采样周期被重建为第二能量重建。要做到这一点，你需要非常快的kv上升和下降时间，这可能难以实现。因此，可以使用特殊探测器来测量不同的光子能量组(这样的探测器如图14所示)。这使得能够分辨光子能量。可以在相同的位置和时间获得对应于不同光子能量的两个读数。现在，图像中的每个体素都是从很多不同的样本构建的。因此，所采用的有效数据将是变化的源的不同kv的(某种)平均。光谱分辨测量结果用于分离光子能量。因此，不需要与采样同步。不是使用双能量探测器，而是可以使用利用两个以上能量箱的光子计数。d.高电压波形可与阳极频率同步，以用于特殊功能：i.最大限度地减少了阳极沟道或其他阳极缺陷的影响ii.为制造一种在阳极中内置不同滤波的系统。不同的电压可以与并入旋转阳极靶中的不同滤波同步。iii.进一步解释：受控的调制可与具有不同材料的阳极一起使用。例如，在一种材料上提供较高电压而在另一种材料上提供低电压。因此，你可以进一步提高形成源光谱的自由度：可以设置两个不同的kv；可以设置占空比；并且可以设置高电压和低压电子击中的材料。e.高电压波形可以与网格或数据采样周期同步，其中，与网格的同步使得能够对光子能量分布进行整形。进一步解释：如果希望用双能量探测器制作目标的双能量图像，并且电压设置为120kv，那么会发生的事情是，大部分穿过的光子处于或接近120kv的高能量范围，并且检测到很少的低能量光子。因此，低能量范围内的信息很少。因此，较高范围的源光子通过降低120kv光源的电流而“降低”，并且在80kv处添加第二光源以添加更低能量的光子，并且网格用于控制来自这些来源的光子的相对量。现在，你可以按照本文中描述的方式来调整参数，以便在较高和较低的能量范围内获得更多最佳信息。开关1开关2输出关闭打开140kv打开关闭80kv切换与图9所示电路相关的参数，例如，开关被提供为一系列半导体器件或真空开关。一个简单的优化是获得图14中所示的双能量探测器的最大平均kv分离。调节图5中所示阴极的管电流，使得60kv源和140kv源提供相同的积分x射线能量-这在图11示出。如上所述，图8所示的电路使得能够控制灯丝和发射极温度，以便与每个阴极相关联的积分能量相同-能量和积分能量的不是1：1比率的其他比率是可能的。如图12-13所示，使用图14的特定双层探测器和40cm水的最大kv间隔可以是28kev。在没有kv成形的情况下，使用本装置，最大间隔为20kev。因此，用于生成针对该特定示例的x射线的本装置、系统和方法展示出光谱性能提高了40％。该最优结果在归一化曲线在80％的60kv和20％的140kv处实现。在图15中可以看到60kv和140kv的不同线性组合的示例。关于高电压纹波配置的实现方式，可以使用受控调制的占空比方法，如图7中所示。如果没有使用网格来独立控制电子管电流，则必须花费大量时间在低能量上以对频谱产生重大影响。作为占空比函数的平均能量如图16中所示。经过40cm水后的光谱如图17中所示。如果将网格添加到配置中，可以大大改善这一点，从而实现x射线通量的平衡。针对源整形的配置的总结，其可以单独使用或组合使用：1.提供单一源光谱的具有独立发射控制的独立电压源2.高电压纹波-根据由系统的电源和电容的布置自然发生的3.高电压纹波调制的-经由系统的控制回路控制的4.具有网格控制调制的高电压纹波-光谱可以更好地平衡，使得kv控制将更容易在可控范围内进行调制在另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，其被配置为在合适的系统上执行根据前述实施例中的一个的方法的方法步骤。计算机程序单元因此可以存储在计算单元上，其也可以是实施例的一部分。该计算单元可以被配置为执行上述方法的步骤或引起上述方法的步骤的执行。此外，其可以被配置为操作上述装置和/或系统的部件。计算单元可以被配置为自动操作和/或执行用户的命令。计算机程序可被加载到数据处理器的工作存储器中。数据处理器因此可以被配备为执行根据前述实施例中的一项的方法。本发明的该示范性实施例覆盖从刚开始就使用本发明的计算机程序以及借助于更新而将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序两者。另外，计算机程序单元可以能够提供所有必要的步骤来完成如以上所描述的方法的示范性实施例的流程。根据本发明的另一范例性实施例，提出了一种计算机可读介质，诸如cd-rom，其中，所述计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序单元，所述计算机程序单元由前一部分所描述。计算机程序可以存储和/或分布在适合的介质上，例如与其他硬件一起被提供或作为其他硬件的部分被提供的光学存储介质或固态介质，但是计算机程序也可以以其他形式分布，例如经由因特网或其他的有线或无线的电信系统分布。然而，计算机程序也可以通过如万维网的网络来提供并且可以被从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供了一种用于使得计算机程序单元可供下载的介质，所述计算机程序单元被布置为执行本发明的先前描述的实施例中的一个。必须指出，本发明的实施例参考不同主题进行描述。具体而言，一些实施例是参考方法型权利要求描述的，而其他实施例是参照设备型权利要求描述的。然而，本领域技术人员以上和以下描述可以得出，除非另行指出，除了属于同一类型的主题的特任的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为由本申请公开。然而，所有特征能够被组合，提供超过所述特征的简单加和的协同效应。尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是说明性或示范性的，而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及从属权利要求，在实践请求保护的本发明时能够理解并且实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互相不同的从属权利要求中列举了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记不应被解释为对范围的限制。当前第1页12