減少噪聲。
[0148] X射線發(fā)射的協(xié)同激活
[0149] 如上面參照圖9所討論的，在X射線發(fā)射裝置2000中，電子源59可以作為共激活 單元組位于發(fā)射器區(qū)域75內(nèi)。各個發(fā)射器區(qū)域75可連接至行驅(qū)動器和列驅(qū)動器（未示 出），這控制驅(qū)動電路和電子源59的柵極60的激活協(xié)同。由此可見，各個發(fā)射器區(qū)域75能 夠單獨地打開和關(guān)閉。由此，使用X射線發(fā)射裝置2000,可以以各種空間和時間模式發(fā)射X 射線。
[0150] 例如，可以順序激活一系列發(fā)射器區(qū)域75A至75F，這產(chǎn)生虛擬掃描，該虛擬掃描 等同于機械地移動X射線源（圖12)。
[0151] 現(xiàn)在參照圖13,多個相鄰發(fā)射器區(qū)域75可以被分組為投射模塊76。盡管圖14示 出具有9 (即，3X3)個發(fā)射器區(qū)域75的投射模塊76,但將理解的是，投射模塊76可以包 括任意數(shù)量的發(fā)射器區(qū)域75,例如，IOX 10個發(fā)射器區(qū)域75、100 X 100個發(fā)射器區(qū)域75、 1000X1000個發(fā)射器區(qū)域75等。將進一步理解的是，投射模塊76不限于方形區(qū)域。投射 模塊76可以包括限定了矩形區(qū)域、圓形區(qū)域、橢圓形區(qū)域等的發(fā)射器區(qū)域75的組。
[0152] 正如對于單獨的發(fā)射器區(qū)域75,來自投射模塊76的X射線可以以各種空間和時間 模式發(fā)射。
[0153] 例如：
[0154] 參照圖14,可以順序激活一系列投射模塊76A至76F，這產(chǎn)生虛擬掃描，該虛擬掃 描等同于機械地移動X射線源。
[0155] 參照圖15,投射模塊76內(nèi)的發(fā)射器區(qū)域75的數(shù)量可調(diào)，由此允許調(diào)諧從投射模塊 76發(fā)射的X射線的強度。例如，9個發(fā)射器區(qū)域75的投射模塊76允許從關(guān)閉的每個發(fā)射 器區(qū)域到激活的所有9個發(fā)射器區(qū)域的10個強度級別。將理解的是，具有更多個發(fā)射器區(qū) 域75的投射模塊76提供了甚至更大范圍的X射線發(fā)射強度。
[0156] X射線攝影系統(tǒng)
[0157] 圖16示出X射線攝影系統(tǒng)3000,該X射線攝影系統(tǒng)3000中，圖像捕捉裝置1000 和X射線發(fā)射裝置2000位于彼此面對，使得對象可以放置在它們之間以被成像。在X射線 的至少一部分橫穿對象3500之后，從X射線發(fā)射裝置2000由投射模塊76限定的一部分發(fā) 射的X射線40擊中圖像捕捉裝置1000的光電導(dǎo)體。如圖16所示，X射線40可以為平行 的。另選地，X射線40可以具有軌跡范圍，其得到錐形或扇形。如上所述，可以通過例如將 準直器并入X射線發(fā)射裝置2000中來控制所發(fā)射的X射線的形狀。
[0158] 參照圖17,圖像捕捉裝置1000可以將掃描限制到限定了捕捉模塊26的預(yù)定區(qū)域 的發(fā)射器區(qū)域。這種限制可以用于限制掃描時間和/或限制檢測區(qū)域，以通過避免檢測散 射的電磁波來減少噪聲。這具體可能是這樣的情況：限制了由投射模塊76在X射線發(fā)射裝 置2000中所限定的區(qū)域，使X射線40高度準直，這產(chǎn)生平行射線。因此，捕捉模塊26可以 限于預(yù)期被從X射線發(fā)射裝置2000發(fā)射的非散射的X射線40擊中的、圖像捕捉1000的部 分。即，圖像捕捉裝置的不被預(yù)期接收從X射線發(fā)射裝置發(fā)射的非散射的X射線的部分不 被激活。
[0159] 參照圖18,如果對象3500內(nèi)的關(guān)注區(qū)域無法在從投射模塊76發(fā)射的X射線內(nèi)完 全成像，則可以掃描投射模塊76。即，多個投射模塊（例如，76A至76C)可以順序激活，以 隨時間覆蓋較大的區(qū)域。此外，捕捉模塊（26A至26C)可以與投射模塊76A至76C同步，使 得圖像捕捉裝置1000的僅預(yù)期被來自相應(yīng)的投射模塊76的非散射的X射線擊中的部分能 夠檢測X射線。將理解的是，多個投射模塊的激活不需要任何機械運動，由此允許以高速率 產(chǎn)生圖像。這反過來允許動態(tài)X射線成像。
[0160] 參照圖19,與相應(yīng)的捕捉模塊26A至26C同步的多個投射模塊76A至76C的使用 可以應(yīng)用于斷層攝影系統(tǒng)，其中，對象3500內(nèi)的關(guān)注區(qū)域3550從以各種角度擊中關(guān)注區(qū)域 的X射線成像。將理解的是，多個投射模塊的激活不需要任何機械運動，由此允許以高速率 產(chǎn)生斷層攝影圖像。這反過來允許動態(tài)斷層攝影X射線成像。由此可見，系統(tǒng)3000可以被 并入到改進的計算機斷層攝影系統(tǒng)中，該計算機斷層攝影系統(tǒng)例如但不限于：電子束計算 機斷層攝影（電子束CT，EBCT)系統(tǒng)或錐形束計算機斷層攝影（CBCT)系統(tǒng)。
[0161] 參照圖20A至圖20B，雖然圖16至圖19將圖像捕捉裝置1000和X射線發(fā)射裝置 2000作為平坦的條帶或表面示出，但是將理解的是，圖像捕捉裝置1000和/或X射線發(fā)射 裝置2000可以具有彎曲形狀，例如，該彎曲形狀具有弧形或半圓形截面。圖20A示出具有 平坦的圖像捕捉裝置1000和彎曲的X射線發(fā)射裝置2000的系統(tǒng)3000。圖20B示出具有彎 曲的圖像捕捉裝置1000和平坦的X射線發(fā)射裝置2000的系統(tǒng)3000。圖20C示出具有彎曲 的圖像捕捉裝置1000和彎曲的X射線發(fā)射裝置2000的系統(tǒng)3000。
[0162] 用于以不同能量發(fā)射X射線的X射線發(fā)射裝置
[0163] 在本公開的X射線發(fā)射裝置中，單獨的發(fā)射器區(qū)域可以被構(gòu)造成以所定義的能量 (keV)發(fā)射X射線。所有的發(fā)射器區(qū)域可以被構(gòu)造成發(fā)射相同能量的X射線。另選地，發(fā)射 器區(qū)域可以被構(gòu)造成發(fā)射有不同的能量的X射線。例如，X射線發(fā)射裝置可以具有發(fā)射器 區(qū)域的規(guī)則排布，該發(fā)射器區(qū)域的規(guī)則排布被構(gòu)造成以低keV、中keV和高keV發(fā)射X射線， 各個發(fā)射器區(qū)域組被構(gòu)造成以作為能量通道的特定能量發(fā)射X射線。各個能量通道可以順 序地在不同時間被激活，使得低keV源在時間=0時發(fā)出其X射線。在此之后，發(fā)出中KeV 的X射線（例如，時間=16毫秒），然后在16毫秒（時間=32毫秒）之后，發(fā)出高KeV的 X射線。由此在50毫秒內(nèi)，生成三種不同的KeV圖像，并且這些可以在算法上組合，以區(qū)分 不同類型的組織。
[0164] 示例
[0165] 會聚結(jié)構(gòu)的效果的模擬
[0166] 圖21不出模擬結(jié)果，該模擬結(jié)果描繪在擊中面向電子束的光電導(dǎo)體的點處電子 束的寬度（即，束著靶寬度）如何隨著電子發(fā)射構(gòu)件與電子接收構(gòu)件之間的間隙增加而增 加。參照圖21 (以及圖22和圖24)，束著靶寬度指的是電子束在擊中面向它的光電導(dǎo)體的 點處的寬度，并且間隙指的是（電子接收構(gòu)件上的）陽極與（電子發(fā)射構(gòu)件上的）陰極之 間的距離。
[0167] 期望的是束著靶寬度不大于像素節(jié)距，使得從一個發(fā)射器區(qū)域發(fā)射的電子束不與 從相鄰的發(fā)射器區(qū)域發(fā)射的電子束交疊。在給出了隨著間隙距離加寬束著靶寬度的情況 下，可以在特定間隙距離內(nèi)實現(xiàn)的像素節(jié)距是有限的。會聚結(jié)構(gòu)/電極用來限制隨著間隙 距離加寬束著靶寬度，由此使得在較大間隙（例如陽極與陰極之間）的情況下較小的像素 節(jié)距。
[0168] 參照圖22，第一會聚結(jié)構(gòu)的存在和在第一會聚電極兩端施加第一會聚電壓可以限 制束著靶寬度。例如，在包括具有100微米的間隙（陽極到陰極）的單個會聚結(jié)構(gòu)的模擬 圖像捕捉裝置中，通過向第一會聚電極（陰極為基準）施加約30伏，將束著靶寬度限制到 約100微米，以匹配100微米的目標像素節(jié)距。以150微米的間隙，通過向第一會聚電極施 加約22. 5伏（在20至25伏之間），束著靶寬度被限制于約100微米。如圖22所示，最佳 第一會聚電壓依賴于間隙（例如，陽極到陰極的距離）的尺寸，以及可以根據(jù)需要調(diào)整的包 括場發(fā)射型電子源的規(guī)格、會聚結(jié)構(gòu)的尺寸的其它參數(shù)和裝置的其它參數(shù)。單個會聚模擬 的結(jié)果如下面表1所示。
[0169] 表1 :具有單個會聚的束著靶寬度（以微米為單位）
[0170]
【主權(quán)項】
1. 一種圖像捕捉裝置，該圖像捕捉裝置包括由至少一個間隔件分隔開的電子接收構(gòu)件 和電子發(fā)射構(gòu)件，該至少一個間隔件被定位成使得在所述電子接收構(gòu)件與所述電子發(fā)射構(gòu) 件之間存在內(nèi)部間隙，所述內(nèi)部間隙在所述電子發(fā)射構(gòu)件與所述電子接收構(gòu)件之間提供無 阻礙空間，其中： 所述電子接收構(gòu)件包括面板、陽極和朝向內(nèi)的光電導(dǎo)體；并且 所述電子發(fā)射構(gòu)件包括： fe)背板； 化）基板； (C)陰極； (d) 多個場發(fā)射型電子源，該多個場發(fā)射型電子源被構(gòu)造成朝向所述光電導(dǎo)體發(fā)射電 子束，所述場發(fā)射型電子源W陣列排布； (e) 分層電阻層，該分層電阻層被定位在所述場發(fā)射型電子源的陣列與所述陰極之 間； 訊柵極；化及 (g)至少一個柵極支撐結(jié)構(gòu)，該至少一個柵極支撐結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成W與所述陰極隔開的 所需的陰極-柵極間隔來支撐所述柵極。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕捉裝置，所述分層電阻層至少包括最靠近所述場發(fā)射 型電子源的近端電阻器層、和較遠離所述場發(fā)射型電子源的遠端電阻器層，所述近端電阻 器層包括具有第一特征電阻率的第一電阻材料并且所述遠端電阻器層包括具有第二特征 電阻率的第二電阻材料，其中，所述第一特征電阻率大于所述第二特征電阻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像捕捉裝置，所述分層電阻層包括位于所述近端電阻器層 與所述遠端電阻器層之間的至少一個中間電阻器層，所述至少一個中間電阻器層至少包括 第=電阻材料，該第=電阻材料具有在所述第一特征電阻率與所述第二特征電阻率之間的 特征電阻率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的圖像捕捉裝置，其中，所述近端電阻器層包括 SiOCN。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的圖像捕捉裝置，其中，所述遠端電阻器層包括 Si。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的圖像捕捉裝置，其中，所述遠端電阻器層包括碳 化娃晶片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像捕捉裝置，其中，所述中間電阻器層包括非晶娃碳氮化 物膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕捉裝置，所述分層電阻層包括包含電阻材料的至少一 個電阻層、和第一屏障層，該第一屏障層插入在所述電阻材料與所述陰極之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求8所述的圖像捕捉裝置，所述分層電阻層包括包含電阻 材料的至少一個電阻層、和第二屏障層，該第二屏障層插入在所述電阻材料與所述場發(fā)射 型電子源之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求8所述的圖像捕捉裝置，其中，所述第一屏障層包括選 自非反應(yīng)性材料的材料，該非反應(yīng)性材料選自由富碳碳化娃、富氮娃碳氮化物、無定形碳及 其組合組成的組。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像捕捉裝置，其中，所述第二屏障層包括選自非反應(yīng)性材 料的材料，該非反應(yīng)性材料選自由富碳碳化娃、富氮娃碳氮化物、無定形碳及其組合組成的 組。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像捕