(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管制御ユニット（ＴＣＵ）を使用してＸ線管の中心線を放射線撮像装置に整列させる方法において、
Ｘ線管の放射器から電子を放射し、
Ｘ線管のアノードの焦点に衝突する電子から中心線をもつＸ線を発生し、
特定の撮像装置位置からの中心線の距離を表わすオフセット値をＴＣＵで受け取り、
前記オフセット値に基づきＴＣＵの少なくとも１つの操向ドライバから操向信号を発生して、これをＸ線管の放射器とアノードとの間の操向磁気マルチポールに適用し、及び
前記アノード上の焦点を前記操向磁気マルチポールで移動して、前記中心線を前記特定の撮像装置位置に整列させ、前記操向磁気マルチポールの少なくとも２つの極が電子経路の両側にあるようにする、
ことを含み、
前記操向信号を発生することは、更に、
前記オフセット値及び操向位置校正データを加算することを含み、この操向位置校正データは、管電圧及び管電流の組み合せに対して前記操向磁気マルチポールを使用して少なくとも１つの操向位置を発生するための電流値を表わすものである、方法。
【請求項２】
前記操向信号を発生することは、更に、
前記オフセット値及び前記操向位置校正データの和を操向ドライバ校正データと合成することを含み、この操向ドライバ校正データは、少なくとも１つの操向ドライバの電流値を表わすものである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記操向信号を発生することは、更に、
前記特定の撮像装置位置からの前記中心線の位置変化を決定し、
前記操向位置校正データを使用して偏向値を計算し、及び
前記中心線の静的な位置変化を表すオフセット値と、前記中心線の動的な位置変化を表す前記偏向値とを加算する、
ことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ＴＣＵの少なくとも１つの収束ドライバから収束信号を発生して、これをＸ線管の放射器とアノードとの間の収束磁気マルチポールに適用し、及び
前記収束磁気マルチポールでアノード上の焦点の面積を狭める、
ことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記収束信号を発生することは、更に、
Ｘ線管から管校正データを受け取ることを含み、この管校正データは、Ｘ線管の特定の焦点サイズを発生するための電流値を表わすものであり、及び
前記管校正データと収束ドライバ校正データとを合成することを含み、この収束ドライバ校正データは、前記アノード上の前記焦点の前記面積を狭めるために少なくとも１つの収束ドライバの電流値を表わすものである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記オフセット値を受け取る前に、
放射線撮像装置上の中心線位置を含む画像データを放射線撮像装置からシステム制御ユニットで受け取り、
前記特定の撮像装置位置に対する中心線位置に基づいてオフセット値を計算し、及び
そのオフセット値をＴＣＵへ送る、
ことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記オフセット値を受け取る前に、
Ｘ線を検出し、
その検出されたＸ線を、中心線位置を含む画像データに変換し、及び
その画像データを前記システム制御ユニットへ送る、
ことを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記オフセット値をオフセットテーブルにセーブすることを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記特定の撮像装置位置は、放射線撮像装置の整列位置を表わす、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
Ｘ線管を備え、該Ｘ線管は、
電子ビームを放射するように構成された電子放射器を含むカソード、
電子ビームを受け取りそしてアノードの焦点に衝突する電子ビームの電子から中心線をもつＸ線を発生するように構成されたアノード、及び
カソードとアノードとの間にあって、操向信号から操向磁界を発生するように構成された操向磁気マルチポール、
を含み、前記操向磁気マルチポールの少なくとも２つの極は、電子ビームの両側にあり、更に、前記操向磁界は、アノード上で電子ビームの焦点を移動し、及び
オフセット値を操向信号に変換するように構成された管制御ユニット（ＴＣＵ）を更に備え、前記オフセット値は、特定の撮像装置位置からの中心線の距離を表わし、そして前記ＴＣＵは、前記操向信号を発生するように構成された少なくとも１つの操向ドライバを含み、
前記ＴＣＵは、
前記少なくとも１つの操向ドライバの電流値を表わす操向ドライバ校正データ、及び
管電圧及び管電流組合せに対して操向磁気マルチポールを使用して少なくとも１つの操向位置を発生するための電流値を表わす操向位置校正データ、
を含み、前記操向信号は、操向位置校正データに追加されるオフセット値を含み、そして操向ドライバ校正データと共に部分的に繰り返して使用される、
Ｘ線システム。
【請求項１１】
中心線位置を含む画像データを放射線撮像装置から受け取り、
特定の撮像装置位置に対する中心線位置に基づいてオフセット値を計算し、及び
前記オフセット位置をＴＣＵへ送る、
ように構成されたシステム制御ユニットを更に備えた請求項１０に記載のＸ線システム。
【請求項１２】
Ｘ線を検出し、
前記検出されたＸ線を、中心線位置を含む画像データへと変換し、及び
前記画像データをシステム前記制御ユニットへ送る、
ように構成されたＸ線撮像装置を更に備えた、請求項１１に記載のＸ線システム。
【請求項１３】
前記操向磁気マルチポールは、操向ヨークを有し、少なくとも２つの均一分布の極突起が操向ヨークから延びて操向ヨークの中心軸に向けられ、少なくとも２つの極突起の各々は、少なくとも１つの操向ドライバに作動的に結合された操向電磁コイルを有し、操向ドライバは、各操向電磁コイルに電流を流して、操向磁界を発生させる、請求項１０に記載のＸ線システム。
【請求項１４】
前記操向磁気マルチポールは、焦点の二次元（２Ｄ）操向を与える少なくとも２セットの操向磁気ダイポールを含み、第１セットの操向磁気ダイポールは、電子ビームの両側に２つの極を含み、そして第２セットの操向磁気ダイポールは、電子ビームの両側に別の２つの極を含み、第１セットの操向磁気ダイポールの２つの極間からの第１の磁束経路は、第２セットの操向磁気ダイポールの２つの極間からの第２の磁束経路と実質的に直交し、そして
少なくとも１つの操向ドライバは、２つの極へ操向信号を発生するように構成された少なくとも１つの水平ドライバ、及び他の２つの極へ操向信号を発生するように構成された少なくとも１つの垂直ドライバを含む、請求項１０に記載のＸ線システム。
【請求項１５】
前記操向磁気マルチポールは、操向ヨークを有する２セットの操向磁気ダイポールを含み、４つの均一分布の操向極突起は、操向ヨークから延びて操向ヨークの中心軸に向けられ、そして４つの操向極突起の各々は、少なくとも１つの操向ドライバに作動的に結合された操向電磁コイルを有し、その操向ドライバは、各操向電磁コイルに電流を流して、操向磁界を生じさせる、請求項１０に記載のＸ線システム。
【請求項１６】
前記Ｘ線管は、収束信号から収束磁界を発生するように構成された収束磁気マルチポールをカソードと操向磁気マルチポールとの間に更に備え、その収束磁界は、アノードの焦点トラックにおいて電子ビームを狭め、そして
前記ＴＣＵは、更に、収束信号を発生するように構成された少なくとも１つの収束ドライバを含む、請求項１０に記載のＸ線システム。
【請求項１７】
前記ＴＣＵは、少なくとも１つの収束ドライバの電流値を表わす収束ドライバ校正データを含み、前記収束信号は、Ｘ線管の管電圧及び管電流の組合せに対して特定の焦点サイズを発生するための電流値を表わす管校正データと共に部分的に繰り返して使用される収束ドライバ校正データであって、前記アノード上の前記焦点の前記面積を狭めるための少なくとも１つの収束ドライバの電流値を表す前記収束ドライバ校正データを含む、請求項１６に記載のＸ線システム。
【請求項１８】
前記収束磁気マルチポールは、操向磁気マルチポールに配置され、前記操向磁気マルチポールは、収束磁界を発生するように構成される、請求項１６に記載のＸ線システム。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの操向位置が、複数の操向位置からなり、
前記操向位置校正データは、複数の操向位置の各々に対するデータを含む、請求項１０に記載のＸ線システム。
【請求項２０】
前記Ｘ線システムは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナ又は回転型Ｘ線システムを備え、そして更に、Ｘ線管及びＴＣＵを受け入れるように構成されたガントリーを備えている、請求項１０に記載のＸ線システム。
【請求項２１】
Ｘ線管をＸ線撮像装置と整列するよう構成された管制御ユニット（ＴＣＵ）において、  Ｘ線管の操向磁気マルチポールの少なくとも１つの操向コイルに対する操向信号を発生するように構成された少なくとも１つの操向ドライバ、
管電圧及び管電流の組合せに対して操向磁気マルチポールを使用して少なくとも１つの操向位置を発生するための電流値を表わす操向位置校正データを記憶するように構成されたメモリ、及び
プロセッサであって、
Ｘ線撮像装置の特定の撮像装置位置からのＸ線管の中心線の距離を表わすオフセット値を発生し、
操向位置校正データを使用して偏向値を発生し、及び
中心線の静的位置変化を表すオフセット値及び中心線の動的位置変化を表す偏向値を加算する、
ように構成されたプロセッサ、
を備えたＴＣＵ。
【請求項２２】
前記メモリは、更に、少なくとも１つの操向ドライバの電流値を表わす操向ドライバ校正データを記憶するように構成され、及び
前記プロセッサは、更に、オフセット値と偏向値の和を操向ドライバ校正データと合成するように構成される、請求項２１に記載のＴＣＵ。
【請求項２３】
前記Ｘ線管の収束磁気マルチポールの少なくとも１つの収束コイルに対して収束信号を発生するように構成された少なくとも１つの収束ドライバを更に備え、
前記メモリは、
少なくとも１つの収束ドライバの電流値を表わす収束ドライバ校正データを記憶し、及び
Ｘ線管に対して特定の焦点サイズを発生するための電流値を表わす管校正データを記憶する、
ように更に構成され、そして
前記プロセッサは、前記管校正データ及び収束ドライバ校正データを合成するように更に構成される、請求項２１に記載のＴＣＵ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
ここで特に指示のない限り、本章に述べる解決策は、本開示の請求の範囲に対する従来技術ではなく、又、本章に含ませることにより従来技術と認められるものでもない。
【０００２】
Ｘ線システムは、典型的に、Ｘ線管及び撮像装置（又は検出器）を備えている。Ｘ線管の電力及び信号は、高電圧ジェネレータにより供給できる。Ｘ線管は、Ｘ線のような放射線を対象物に向けて放射する。対象物は、Ｘ線管と撮像装置との間に位置される。放射線は、典型的に、対象物を貫通し、そして撮像装置に当たる。放射線が対象物を貫通するとき、対象物の内部構造体が、撮像装置に受け取られる放射線を減衰させる。撮像装置は、次いで、検出された放射線に基づきデータを発生し、そしてシステムは、放射線減衰を、空間的分散を伴う画像へと変換又は再構成し、これを使用して、医療造影手順における患者のような対象物の内部構造又は検査スキャンにおける無生物を評価することができる。
【０００３】
Ｘ線管は、カソード及びアノードを備えている。カソード内に配置されたフィラメントに電流を流して熱放射によりカソードから電子を放射させることによりＸ線管にＸ線が発生される。真空中で、電子は、カソードとアノードとの間の電圧差によりアノードに向かって加速してアノードに衝突する。電子がアノードのターゲットに衝突すると、エネルギーの若干がＸ線として放射され、エネルギーの大部分は、熱として放出される。電子が衝突するアノードのエリアは、一般的に、焦点として知られており、放射されたＸ線は、焦点から発する中心線(central ray)（即ち、中心線ビーム、中心Ｘ線ビーム、中心線ビーム、中心Ｘ線ビーム、又は中心線）を有し、そして中心線は、高い強度をもつＸ線ビームのポイントエリアを表わす。焦点サイズは、Ｘ線システムの設計、Ｘ線管の構造、管電圧（例えば、キロボルト［ＫＶ］単位で）及び管電流（例えば、ミリアンペア［ｍＡ］単位で）により決定される。電子ビームがターゲット、特に焦点に当たるときには高い温度が発生するので、アノードは、ターゲット上の焦点に発生する熱を分散する特徴、例えば、円板状のアノードターゲットを高い回転速度で回転するという特徴を含む。回転するアノードは、典型的に、円板状アノードターゲットを含み、これは、誘導モータによりベアリングアッセンブリをへて回転される。
【０００４】
放射線撮像装置（例えば、Ｘ線検出器、Ｘ線撮像装置又は放射線検出器）は、変換要素を備えていて、到来する放射線ビームを電気信号に変換し、それら電気信号を使用して、放射線ビームに関するデータを発生し、今度はそれを使用して、被検査対象物（例えば、患者又は無生物）を特徴付けることができる。一例において、変換要素は、放射線ビームを光に変換するシンチレータと、光に応答して電気信号を発生するセンサを備えている。又、撮像装置は、電気信号を処理して放射線ビームに関するデータを発生する処理回路も備えることができる。
【０００５】
Ｘ線管及び放射線撮像装置は、異なる角度で対象物の種々の画像を発生するためにＸ線管及び撮像装置の両方を回転するガントリーを備えたコンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム又はスキャナのようなＸ線システムのコンポーネントである。又、ＣＴスキャナは、放射されたＸ線の露出エリアを限定するためにコリメータも備えている。コリメータは、粒子又は波のビーム（例えば、Ｘ線）を狭めて、ビームの方向を特定の方向に更に整列させるか又はビームの空間的断面をより小さなものにする装置である。Ｘ線管、放射線撮像装置、コリメータ、及びジェネレータは、ガントリーに取り付けられる個別のコンポーネントである。
【０００６】
従来、画質、良好な精度及び高い解像度を確保するために、Ｘ線管は、ガントリー及びコリメータに機械的に整列され、従って、Ｘ線管の中心線(central ray)は、検出器上の特定の位置（例えば、検出器の中心点）にセンタリングされる。ガントリーにおけるＸ線管の機械的整列は、特に、微調整（例えば、ミリメータ以下の）を行う場合は、時間がかかる上に、厄介で、しかも、反復的である。例えば、Ｘ線管の正しい位置付けを行うために、一連の画像を撮影し、それら画像から焦点位置を表わす中心線を決定することができる。その後に、Ｘ線管を調整して、別の一連の画像を撮影し、焦点位置（又は中心線）を決定することができる。Ｘ線管を調整して、検出器に対するＸ線管の満足な整列が達成されるまで、再びシーケンスが繰り返される。
【発明の概要】
【０００７】
ここに述べるテクノロジー（システム、装置及び方法）は、特に、焦点位置、ひいては、中心線の微同調調整のための、機械的整列に代わる手段を提供するものである。
【０００８】
電子的焦点整列（又は中心線整列）とは、ここに述べるテクノロジー（システム、装置及び方法）であって、特に、焦点位置、ひいては、中心線の微同調調整のための、機械的整列に代わる手段を提供するテクノロジーを指す。電子的焦点整列は、機械的コース整列が行われた後の単なる機械的整列よりも放射線検出器に対するＸ線管の自動的で且つより正確な調整を与えることができる。電子的焦点整列は、ガントリー及び放射線検出器に対してＸ線管を整列する時間を短縮すると共に、より正確な整列を与えることができる。電子的焦点整列は、Ｘ線管磁気回路及び管制御ユニット（ＴＣＵ）電子回路の操向コイルを使用して、アノードの焦点トラック上の焦点を調整し、Ｘ線システムの撮像システム（例えば、放射線検出器）と整列できる中心線をもつＸ線を発生する。例えば、焦点は、電子ビームに作用する２次元（２Ｄ）ビーム操向又は偏向メカニズムを使用して２Ｄ空間において移動することができる。操向方向を生じる信号にオフセット値を追加することで、中心線を撮像システムと整列するように焦点を調整することができる。
【０００９】
別の例は、管制御ユニット（ＴＣＵ）を使用してＸ線管の中心線を放射線検出器に対して整列する方法を提供する。この方法は、Ｘ線管の放射器から電子を放射する動作を含む。この方法の次の動作は、Ｘ線管のアノードの焦点に衝突する電子から中心線をもつＸ線を発生することを含む。この方法は、更に、ＴＣＵにおいて、特定の撮像装置位置からの中心線の距離を表わすオフセット値を受け取ることを含む。この方法の次の動作は、オフセット値に基づいてＴＣＵの少なくとも１つの操向ドライバから操向信号を発生し、これをＸ線管の放射器とアノードとの間の操向磁気マルチポールに与えることを含む。この方法は、更に、中心線を特定の撮像装置位置に対して整列するために操向磁気マルチポールでアノード上の焦点を移動することを含む。操向磁気マルチポールの少なくとも２つの極は、電子の経路の両側にある。ある構成では、特定の撮像装置位置は、放射線撮像装置の整列位置を表わす。
【００１０】
一例において、操向信号を発生する動作は、オフセット値と操向位置校正データを加算し、そしてオフセット値及び操向位置校正データの和を操向ドライバ校正データと合成することを含む。操向位置校正データは、管電圧及び管電流の組合せに対して操向磁気マルチポールを使用して少なくとも１つの操向位置を発生するための電流値を表わす。操向ドライバ校正データは、少なくとも１つの操向ドライバの電流値を表わす。
【００１１】
別の例において、操向信号を発生する動作は、特定の撮像装置位置からの中心線の位置変化を決定し、操向位置校正データを使用して偏向値を計算し、そして中心線の静的位置変化を表すオフセット値及び中心線の動的位置変化を表す偏向値を加算することを含む。この方法は、更に、オフセット値をオフセットテーブルにセーブすることを含む。
【００１２】
ある構成において、この方法は、更に、ＴＣＰの少なくとも１つの収束ドライバから収束信号を発生して、Ｘ線管の放射器とアノードとの間で収束磁気マルチポールに付与し、そして収束磁気マルチポールでアノードの焦点の面積を狭めることを含む。収束信号を発生する動作は、更に、Ｘ線管から管校正データを受け取り、そして管校正データと収束ドライバ校正データを合成することを含む。管校正データは、Ｘ線管に対して特定の焦点サイズを発生するための電流値を表わす。収束ドライバ校正データは、少なくとも１つの収束ドライバの電流値を表わす。
【００１３】
オフセット値を受け取る前に、別の構成では、この方法は、更に、放射線撮像装置上の中心線位置を含む画像データを放射線撮像装置からシステム制御ユニットで受け取り、特定の撮像装置位置に対する中心線位置に基づいてオフセット値を計算し、そしてそのオフセット値をＴＣＵへ送ることを含む。又、オフセット値を受け取る前に、この方法は、更に、Ｘ線を検出し、検出されたＸ線を、中心線位置を含む画像データへと変換し、そして画像データをシステム制御ユニットへ送ることを含む。
【００１４】
別の例において、Ｘ線システムは、Ｘ線管及び管制御ユニット（ＴＣＵ）を備えている。Ｘ線管は、電子ビームを放射するように構成された電子放射器を含むカソード、電子ビームを受け取りそしてアノードの焦点に衝突する電子ビームの電子から中心線をもつＸ線を発生するように構成されたアノード、及びカソードとアノードとの間にあって操向信号から操向マルチポール磁界を発生するように構成された操向磁気マルチポールを備えている。操向磁気マルチポールの少なくとも２つの極は、電子ビームの両側にある。操向マルチポール磁界は、アノード上で電子ビームの焦点を移動させる。ＴＣＵは、操向信号を発生するように構成された少なくとも１つの操向ドライバを備えている。ＴＣＵは、オフセット値を操向信号に変換するように構成される。オフセット値は、特定の検出器位置からの中心線の距離を表わす。
【００１５】
一例において、Ｘ線システムは、中心線位置を含む画像データを放射線撮像装置から受け取り、特定の撮像装置位置に対する中心線位置に基づいてオフセット値を計算し、そしてそのオフセット位置をＴＣＵへ送るように構成されたシステム制御ユニットを備えている。別の例では、Ｘ線システムは、Ｘ線を検出し、検出されたＸ線を、中心線位置を含む画像データへと変換し、そして画像データをシステム制御ユニットへ送るように構成されたＸ線撮像装置を備えている。
【００１６】
ある構成において、操向磁気マルチポールは、操向ヨークを有し、少なくとも２つの均一分布の極突起が操向ヨークから延びて操向ヨークの中心軸に向けられる。少なくとも２つの極突起の各々は、少なくとも１つの操向ドライバに作動的に結合された操向電磁コイルを有し、操向ドライバは、各操向電磁コイルに電流を流して、操向磁界を生じさせる。
【００１７】
別の構成では、操向磁気マルチポールは、焦点の二次元（２Ｄ）操向を与える少なくとも２セットの操向磁気ダイポールを含む。第１セットの操向磁気ダイポールは、電子ビームの両側に２つの極を含み、そして第２セットの操向磁気ダイポールは、電子ビームの両側に別の２つの極を含む。第１セットの操向磁気ダイポールの２つの極間からの第１の磁束経路は、第２セットの操向磁気ダイポールの２つの極間からの第２の磁束経路と実質的に直交する。少なくとも１つの操向ドライバは、２つの極へ操向信号を発生するように構成された少なくとも１つの水平ドライバ、及び他の２つの極へ操向信号を発生するように構成された少なくとも１つの垂直ドライバを含む。
【００１８】
別の例では、操向磁気マルチポールは、操向ヨークを有する２セットの操向磁気ダイポールを含み、４つの均一分布の操向極突起が操向ヨークから延びて操向ヨークの中心軸に向けられる。４つの操向極突起の各々は、少なくとも１つの操向ドライバに作動的に結合された操向電磁コイルを有し、操向ドライバは、各操向電磁コイルに電流を流して、操向磁界を生じさせる。
【００１９】
別の構成において、Ｘ線管は、収束信号から収束磁界を発生するように構成された収束磁気マルチポールをカソードと操向磁気マルチポールとの間に備えている。収束磁界は、アノードの焦点トラックにおいて電子ビームを狭める。ＴＣＵは、収束信号を発生するように構成された少なくとも１つの収束ドライバを含む。又、ＴＣＵは、少なくとも１つの収束ドライバの電流値を表わす収束ドライバ校正データも含む。収束信号は、Ｘ線管の管電圧及び管電流の組合せに対して特定の焦点サイズを発生するための電流値を表わす管校正データと共に部分的に繰り返される収束ドライバ構成データを含む。別の例では、収束磁気マルチポールが操向磁気マルチポールに配置される。又、操向磁気マルチポールは、収束磁界を発生するようにも構成される。
【００２０】
別の例において、ＴＣＵは、少なくとも１つの操向ドライバの電流値を表わす操向ドライバ校正データ、及び管電圧及び管電流組合せに対して操向磁気マルチポールを使用して少なくとも１つの操向位置を発生するための電流値を表わす操向位置校正データを含む。操向信号は、操向位置校正データに追加されるオフセット値を含み、そして特に、操向ドライバ校正データと共に繰り返される。操向位置校正データは、他の操向位置を計算できるところの複数の操向位置を含むことができる。ある構成において、Ｘ線システムは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナ又は回転型Ｘ線システムを備え、そしてＸ線システムは、Ｘ線管及びＴＣＵを受け入れるように構成されたガントリーを備えている。
【００２１】
別の例において、管制御ユニット（ＴＣＵ）は、Ｘ線管をＸ線撮像装置と整列するように構成される。ＴＣＵは、少なくとも１つの操向ドライバ、メモリ、及びプロセッサを備えている。少なくとも１つの操向ドライバは、Ｘ線管のための操向磁気マルチポールの少なくとも１つの操向コイルに対して操向信号を発生するように構成される。メモリは、管電圧及び管電流の組合せに対して操向磁気マルチポールを使用して少なくとも１つの操向位置を発生するために電流値を表わす操向位置校正データを記憶するように構成される。プロセッサは、Ｘ線撮像装置の特定の撮像装置位置からのＸ線管の中心線の距離を表わすオフセット値を発生し、操向位置校正データを使用して偏向値を発生し、そして中心線の静的位置変化を表すオフセット値と、中心線の動的位置変化を表す偏向値を加算するように構成される。
【００２２】
ある構成において、メモリは、少なくとも１つの操向ドライバの電流値を表わす操向ドライバ校正データを記憶するように構成される。プロセッサは、オフセット値と偏向値の和を操向ドライバ校正データと合成するように構成される。
【００２３】
別の構成において、ＴＣＵは、Ｘ線管の収束磁気マルチポールの少なくとも１つの収束コイルに対して収束信号を発生するように構成された少なくとも１つの収束ドライバを備えている。メモリは、少なくとも１つの収束ドライバの電流値を表わす収束ドライバ校正データを記憶し、そしてＸ線管に対して特定の焦点サイズを発生するための電流値を表わす管校正データを記憶するように構成される。プロセッサは、管校正データ及び収束ドライバ校正データを合成するように構成される。
【００２４】
以上の概略は、例示に過ぎず、何ら限定を意図していない。上述した例に加えて、添付図面、以下の詳細な説明、及び特許請求の範囲を参照することにより、本発明の更に別の態様、特徴、及び効果が明らかとなるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】規範的Ｘ線管のブロック図である。
【図２】部分的に露出された規範的ガントリーアッセンブリの斜視図である。
【図３】回転可能なガントリーフレームに結合された規範的なＸ線管及びコリメータの斜視図である。
【図４】部分的に露出された規範的ガントリーアッセンブリの斜視図で、中心Ｘ線ビームに対するＸ線検出器の幾何学的中心点を示す図である。
【図５】中心Ｘ線ビームに対する規範的Ｘ線検出器の分解斜視図である。
【図６】部分的に露出された規範的ガントリーアッセンブリ及び対象物の斜視図で、中心Ｘ線ビームに対するＸ線検出器の幾何学的中心点を示す図である。
【図７】中心Ｘ線ビームの規範的な機械的整列のためのフローチャートである。
【図８】Ｘ線管、管制御ユニット（ＴＣＵ）、Ｘ線検出器、及びシステム制御ユニットを含む規範的Ｘ線システムのブロック図である。
【図９】収束磁石及び操向磁石を含む複数の露出された規範的Ｘ線管アッセンブリの断面側面図である。
【図１０Ａ】Ｘ線管における規範的電子ビーム収束及び操向メカニズムの側面ブロック図である。
【図１０Ｂ】Ｘ線管における規範的電子ビーム収束及び操向メカニズムの前面ブロック図である。
【図１０Ｃ】図１７Ｂの拡大全面ブロック図で、電子ビームの収束及び操向を示す図である。
【図１１】４つの極突起をもつ規範的磁気ヨークの側面図である。
【図１２】２つの極突起をもつ規範的磁気ヨークの側面図である。
【図１３Ａ】収束に使用される規範的４極電磁石の側面図である。
【図１３Ｂ】収束に使用される規範的４極電磁石の側面図である。
【図１４】操向に使用される２つのダイポール電磁石の一例の側面図である。
【図１５Ａ】規範的電磁石ソレノイドの側面図である。
【図１５Ｂ】図１５Ａに示す電磁石ソレノイドコアの分解側面図である。
【図１６Ａ】Ｘ線管の規範的電子ビーム操向メカニズム及びそれに対応する中心Ｘ線ビームの側面ブロック図である。
【図１６Ｂ】Ｘ線管の規範的電子ビーム操向メカニズム及びそれに対応する中心Ｘ線ビームの前面ブロック図である。
【図１７】放射器、収束磁石、操向磁石及びアノードの斜視図である。
【図１８Ａ】操向磁石を含む部分的に露出された規範的Ｘ線管アッセンブリの断面側面図である。
【図１８Ｂ】規範的放射器、操向磁石及びアノードの斜視図である。
【図１９】規範的放射器、ヨーク上の２つのダイポール操向コイル、及びアノードの斜視図である。
【図２０】規範的放射器、ヨーク上のダイポール操向コイル、及びアノードの斜視図である。
【図２１】規範的放射器、ヨークに共通に巻かれた操向コイル及び収束コイル、及びアノードの斜視図である。
【図２２】中心Ｘ線ビームオフセットを示す規範的な焦点偏向パターンである。
【図２３】焦点（及び中心Ｘ線ビーム）の規範的な電子的整列のためのフローチャートである。
【図２４】規範的管制御ユニット（ＴＣＵ）及びシステム制御ユニットのブロック図である。
【図２５Ａ】規範的収束データのブロック図である。
【図２５Ｂ】規範的操向データのブロック図である。
【図２６】Ｘ線検出器における中心Ｘ線ビームオフセットの範囲を示す。
【図２７Ａ】Ｘ線源の位置が異なる画像寸法の変化を示す。
【図２７Ｂ】Ｘ線源の位置が異なる画像寸法の変化を示す。
【図２８】中心点をもつリング状ファントムの一例を示す。
【図２９Ａ】整列又は公差決定のための線状ファントムの一例を示す。
【図２９Ｂ】整列又は公差決定のための線状ファントムの一例を示す。
【図２９Ｃ】図２９Ａ−Ｂに示す線状ファントムの規範的画像を示す。
【図２９Ｄ】図２９Ａ−Ｂに示す線状ファントムの規範的画像を示す。
【図２９Ｅ】図２９Ａ−Ｂに示す線状ファントムの規範的画像を示す。
【図３０】管制御ユニット（ＴＣＵ）を使用してＸ線管の中心線を放射線検出器に整列させる方法の一例を示すフローチャートである。
【図３１Ａ】フラットなＸ線検出器とカーブしたＸ線検出器との間の偏向範囲のエラーを示す。
【図３１Ｂ】フラットなＸ線検出器の中心Ｘ線ビームとカーブしたＸ線検出器の中心Ｘ線ビームとの間の位置エラーを示す。
【図３１Ｃ】フラットなＸ線検出器の中心Ｘ線ビームとカーブしたＸ線検出器の中心Ｘ線ビームとの間のサイズエラーを示す。
【図３２】焦点偏向パターン内の位置に対して焦点（又は中心Ｘ線ビーム）を規範的に調整するためのフローチャートである。
【図３３】中心Ｘ線ビームオフセット及び微調整を示す規範的な焦点偏向パターンである。
【図３４】Ｘ線検出器における中心Ｘ線ビーム微調整の範囲を示す。
【図３５】フラットなＸ線検出器とカーブしたＸ線検出器との間の歪みを示す。
【図３６】焦点偏向パターン内の位置に対して焦点サイズ（又は中心Ｘ線ビーム強度）を規範的に調整するためのフローチャートである。
【図３７】管制御ユニット（ＴＣＵ）を使用して焦点偏向パターン内の位置についてＸ線管の中心線を放射線検出器に対して調整する方法の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に述べるか又は添付図面に示されたコンポーネントの構造及び配置の詳細への適用に限定されるものでないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態でもよく、又、種々の仕方で実施又は実行されてもよい。フローチャート及びプロセスに示された番号は、ステップ及び動作を明確に例示するためのもので、必ずしも特定の順序又はシーケンスを表わすものではない。特に指示のない限り、「又は(or)」という語は、代替物（例えば、離接演算子又は排他的オア）或いは代替物の組合せ（例えば、接続演算子及び／又は論理的オア又はブーリアンＯＲ）の選択を指す。
【００２７】
本発明は、一般的に、放射線造影システム（例えば、Ｘ線検出器）に対する電子的焦点整列（又は中心線整列）に関するもので、より詳細には、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムのような回転型Ｘ線システムにおける電子的焦点整列のための種々の方法及びコンポーネントに関する。
【００２８】
規範的な実施形態は、Ｘ線管、管制御ユニット（ＴＣＵ）、システム制御ユニット及び放射線検出器（例えば、Ｘ線検出器）のようなＸ線システムにおいて放射線検出器に対してＸ線管の中心線(central ray)を整列するためのコンポーネント及び特徴を例示する。特に、規範的な二次元操向磁気マルチポール及びオフセット値を使用して焦点位置と中心線を整列し、これは、Ｘ線管を放射線造影システム又はガントリーに整列させる精度及びスピードを改善することができる。
【００２９】
本発明の規範的実施形態の種々の観点を説明するために添付図面を参照する。添付図面は、そのような規範的実施形態の概略を表わすもので、本発明をそれに限定するものでもないし、又、必ずしも正しい縮尺でもないことを理解されたい。幾つかの図面において、概念又は原理を視覚的に例示するために特徴が誇張されている。
【００３０】
規範的Ｘ線管
図１は、回転可能な円板状アノード１２２を伴う規範的なロータリ又は回転アノード型Ｘ線管１００のブロック図である。Ｘ線管１００は、ハウジング１０２、及びハウジング１０２内のＸ線インサート１１０を備えている。ハウジング１０２は、インサート１１０を包囲する。冷却材又は空気が、ハウジング１０２とインサート１１０との間の空間又は空洞を満たす。インサート１１０とも称される排気エンクロージャー内にはカソード１１２及びアノードアッセンブリ１２０が配置される。アノードアッセンブリ１２０は、アノード１２２、ベアリングアッセンブリ１３０、及びこのベアリングアッセンブリ１３０に機械的に結合された回転子１２８を備えている。アノード１２２は、カソード１１２から離間され且つそれに対して対向配置される。アノード１２２及びカソード１１２は、アノード１２２とカソード１１２との間への高電圧の印加を許す電気回路において接続される。カソード１１２は、適当な電源（図示せず）に接続される電子放射器１１６（放射源）を含む。
【００３１】
図１に示すように、規範的Ｘ線管１００を動作する前に、インサート１１０を排気して真空を生成する。インサート１１０は、真空を包囲する。次いで、規範的Ｘ線管１００の動作中に、カソード１１２の電子放射器１１６に電流を流して、熱イオン放射によりカソード１１２から電子“ｅ”を放射させる。次いで、アノード１２２とカソード１１２との間に高い電圧差を与えることで、カソードの電子放射器から、アノード１２２上に位置する焦点トラック１２４の焦点に向けて、電子“ｅ”を加速させる。焦点トラック１２４は、例えば、タングステン（Ｗ）又はレニウム（Ｒｅ）で構成されるか、又は高い原子番号（「高Ｚ」）の他の材料で構成される。電子“ｅ”が加速するにつれて、相当量の運動エネルギーを得、そして回転する焦点トラック１２４に当たると、その運動エネルギーの幾つかがＸ線“Ｘ”へと変換される。
【００３２】
焦点トラック１２４は、放射されたＸ線“Ｘ”がＸ線管窓１０４に見えるように方向付けされる。Ｘ線管窓１０４は、ベリリウム（Ｂｅ）のようなＸ線透過材料を含み、従って、焦点トラック１２４から放射されたＸ線“Ｘ”は、Ｘ線管窓１０４を通過して、意図された対象物（図示せず）、次いで、検出器に当たり、Ｘ線画像（図示せず）を生成する。図１は、ハウジング１０２上に単一の窓１０４を示している（例えば、ガラスインサートを伴い、ガラスインサートのガラス、ベリリウム又はアルミニウムに放射線が貫通するのを許す）。他の例では、インサート１１０（例えば、金属インサート）及びハウジングの両方に個別の窓が含まれてもよいし、又はインサート１１０のみに窓が含まれてもよい。
【００３３】
Ｘ放射線（Ｘ線より成る）は、ある形式の電磁放射線を指す。ほとんどのＸ線は、波長が０．０１から１０ナノメータ（ｎｍ）の範囲で、これは、３０ペタヘルツから３０エグザヘルツ（３×１０16ヘルツ［Ｈｚ］から３×１０19Ｈｚ）の範囲の周波数、並びに１００電子ボルト（ｅＶ）から１００キロ電子ボルト（ｅＶ）の範囲のエネルギーに対応する。
【００３４】
電子“ｅ”が焦点トラック１２４に当たるとき、電子“ｅ”の運動エネルギーの顕著な量が焦点トラック１２４から熱として転送される。焦点トラック１２４の特定焦点における熱を減少するため、円板状アノードターゲットは、典型的に、回転子１２８及び固定子１０６を含む誘導モータを使用して高速度で回転される。この誘導モータは、固定子巻線に流れる電流により生じる磁界からの電磁誘導によってトルク発生に必要な回転子１２８の電流が得られる交流（ＡＣ）電気モータである。次いで、回転子１２８は、アノード１２２に機械的に結合されたベアリングアッセンブリ１３０のハブを回転し、アノード１２２を回転させる。他の例（図示せず）では、Ｘ線管が固定トラックを使用する。
【００３５】
Ｘ線管からＸ線が放射された後に、Ｘ線は、意図された対象物（例えば、患者又は無生物）に当たるか又はそれを透過し、次いで、放射線検出器に当たって、Ｘ線画像を生成する。放射線検出器は、ピクセル検出素子のマトリクス又はアレイを含む。ピクセル検出素子（例えば、Ｘ線検出素子又は検出素子）は、Ｘ線光子を電荷に変換するマトリクス又はアレイの素子を指す。検出素子は、直接検出構成においてＸ線光子を電荷（電子・ホール対）に直接変換できる光導体材料を含む。適当な光導体材料は、ヨウ化水銀（ＨｇＩ2）、ヨウ化鉛（ＰｂＩ2）、ヨウ化ビスマス（ＢｉＩ3）、テルル化カドミウム亜鉛（ＣｄＺｎＴｅ）、又はアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）を含むが、これに限定されない。ある実施形態では、検出素子は、Ｘ線光子を光に変換するシンチレータ材料、及び光を電荷に変換するためにシンチレータ材料に結合された感光素子（即ち、間接的検出構成）を含む。適当なシンチレータ材料は、硫酸ガドリニウム（Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｔｂ）、タングステン酸カドミウム（ＣｄＷＯ4）、ゲルマニウム酸ビスマス（Ｂｉ4Ｇｅ3Ｏ12又はＢＧＯ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）、又はタリウムヨウ化セシウム（ＣｓＩ：Ｔｌ）を含むが、これに限定されない。適当な感光素子は、フォトダイオード、フォトゲート又はフォトトランジスタを含む。ピクセル検出素子のための他の回路が使用されてもよい。
【００３６】
規範的ガントリー
Ｘ線管及び放射線検出器は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナのような回転型Ｘ線システムに含まれる。コンピュータ断層撮影（ＣＴ）は、単一スキャン動作（スキャン）で多数の投影画像（放射線写真投影）を収集することによって対象物の内部構造を造影することを含み、これは、人体の選択された部位の内部構造を見るために医療分野で広く使用されている。典型的に、対象物について多数の二次元投影がなされ、そして種々の断層撮影再構成方法を使用して投影から対象物の三次元表現が構成される。三次元画像から、対象物を通る従来のＣＴスライス（例えば、ガントリーの回転当たり１６又は６４のスライス）を生成することができる。二次元投影は、典型的に、「ポイントソース」（例えば、Ｘ線管）から対象物に放射線を透過させて、そのサイズ、密度及び原子組成物に基づいてある程度の放射線を吸収させ、そして吸収されなかった放射線を、ピクセル検出器のアレイ（単に「ピクセル」と称される）より成る二次元造影装置又は撮像装置（即ち、放射線撮像装置又は放射線検出器）に収集することにより、生成される。そのようなＣＴシステムが図２に示されている。
【００３７】
図２は、回転するＸ線システム（又は回転型Ｘ線システム）の、部分的露出の回転アッセンブリ（又はガントリーアッセンブリ）２００或いはガントリーを示す。このガントリーは、回転可能なガントリーフレーム２０２を支持する静止ガントリーフレーム２０４を備えている。回転可能なガントリーは、Ｘ線管２１０、コリメータ２３０及び放射線検出器又は撮像装置２４０を支持することができる。或いは又、コリメータは、Ｘ線管に結合することができる。又、ガントリーは、回転コンポーネント及びフレームをユーザからシールドすると共に審美的な覆いを形成するガントリーカバー２０６も備えている。回転可能なガントリーフレームは、回転可能なガントリーフレームのガントリーアパーチャー２０８内で軸の中心（即ち、中心軸）のまわりを高速度で回転する環状の形状（即ち、リング形状）を含む。回転可能なガントリーフレームに配置されたコンポーネントに作用する遠心力（又はガントリー力）は、重力（ｇの力、Ｇ、又はＧ負荷）を越える大きさ力、又はｇの力の倍数（例えば、ｇの力の２０倍）を経験する。図示されていない他の例では、回転可能なガントリーフレームは、Ｃアームスキャナにおいて１８０°以上の回転のような、全回転未満で、回転する。
【００３８】
Ｘ線管の機械的整列
従来、上述したように、Ｘ線管は、ガントリー及びコリメータに機械的に整列され、従って、Ｘ線管の中心線は、Ｘ線管の動きに基づいて検出器の特定位置（例えば、検出器の中心点）にセンタリングされる。Ｘ線管の整列を使用して、画質、優れた精度、及び高い解像度が確保される。特に、中心線の高い精度に対して整列を達成するための機械的整列又は調整−Ｘ線管の再配置−は、時間がかかり、厄介で、繰り返し的であり、そして整列の質は、機械的整列を行う技術者の熟練度に大きく依存する。ある機械的整列プロセスでは、中心線は、Ｘ線管及びコリメータを移動することにより整列される。
【００３９】
図３は、Ｘ線管マウントブラケット２２８を経て回転可能なガントリーフレーム２０２にマウントされたＸ線管２１０及びコリメータ２３０の拡大図である。説明上、図３は、カルテシアン座標系を示すもので、ｙ軸は、ガントリーの軸の中心から放射方向（例えば、図３において垂直方向）であり、ｘ軸は、ガントリーの軸の中心の周りを周囲方向（例えば、図３において水平方向）であり且つｙ軸に直交し、そしてｚ軸は、軸方向においてｘ−ｙ平面に直交する。ガントリーの回転は、ｘ−ｙ平面において生じる。Ｘ線管マウントブラケットは、ｘ−ｙ平面においてＸ線管の二次元（２Ｄ）調整を与える。ｘ軸調整ナット、ボルト、タレット又はノブ２１２は、ｘ軸調整ナットの回転２１６に基づきｘ軸においてＸ線管の調整を行う。ｘ軸インジケータ又はダイヤル２２２は、回転可能なガントリーフレーム２０２又はコリメータ２３０に対するＸ線のｘ方向における位置の変化をマイクロメータ形式の測定で指示することができる。同様に、ｚ軸調整ナット、ボルト、タレット又はノブ２１４は、ｚ軸調整ナットの回転２１８に基づきｚ軸においてＸ線管の調整を行う。ｚ軸インジケータ又はダイヤル２２４は、回転可能なガントリーフレーム２０２又はコリメータ２３０に対するＸ線のｚ方向における位置の変化をマイクロメータ形式の精度で指示することができる。
【００４０】
回転可能なガントリーフレーム２０２に対してＸ線管２１０を整列した状態で、ポイントソース（例えば、Ｘ線管）、及び二次元撮像装置（例えば、Ｘ線検出器２４０）の中心は、投影軸と称される共通軸（即ち、ｙ軸）上にある。ソースの放射線（例えば、Ｘ線）は、ポイントソースに頂点をそして造影装置に底を有する真円、楕円、又は長方形円錐（使用するコリメータに基づく）により画成された空間のボリュームにおいて造影装置に向けて発生し、Ｘ放射線の中心点を表わす頂点から中心線が発生する。
【００４１】
図４及び５は、ガントリーアッセンブリを示すもので、中心Ｘ線ビーム３５２に対するＸ線検出器の幾何学的中心点２４２を示している。図６は、Ｘ線検出器上の中心線位置を決定するのに使用される対象物の対象物特徴部２５２（又はファントム）を示す。最初に、Ｘ線管２１０が回転可能なガントリーフレーム２０２にインストールされるときは、中心線は、通常、図示されたように、Ｘ線検出器の幾何学的な中心点（又は他の特定の撮像装置位置）と整列しない。整列プロセスは、中心線を特定の公差内でＸ線検出器の幾何学的中心点へ移動する。
【００４２】
従来、整列プロセスは、完全に機械的であり、この機械的整列は、Ｘ線管２１０を回転可能なガントリーフレーム２０２に対して移動し、従って、中心線３５２は、特定の公差内でＸ線検出器の幾何学的中心点２４２に位置される。機械的粗整列（例えば、±０．５ないし０．１ミリメータ［ｍｍ］以内）は、Ｘ線管マウントブラケット２２８又はＸ線管２１０の適切な固定で達成できるが、機械的微整列は、画像又はデータを取得し、そして調整ツール（例えば、レンチ又は調整ナット、ボルト、タレット又はノブ２１２及び２１４）及び測定装置（例えば、インジケータ又はダイヤル２２２及び２２４或いはマイクロメータ）を使用して管又はコリメータの方向を機械的に調整する反復プロセスに基づく。
【００４３】
高解像度の画像のためには、ミリメータ以下からマイクロメータまでの範囲の微調整が必要となる。（Ｘ線管位置を表わす）中心線３５２の正しい位置を得るためには、一連の画像を撮影し、そして中心線を決定する。その後、Ｘ線管を調整し、そして別の一連の画像を撮影して位置を決定する。中心線又はＸ線管を調整し、そして満足な整列が得られるまでシーケンスを繰り返す。
【００４４】
図７は、中心Ｘ線ビームを特定の撮像装置位置に整列させるＸ線管の機械的整列６００の規範的フローチャートである。ユーザ（例えば、操作者又は技術者）は、ガントリーカバーを除去して（６０２）、回転可能なガントリーフレームを露出させる。撮像装置又は検出器を、通常、整列物体又はファントムで、Ｘ線管からのＸ線に露出させる（６０４）。Ｘ線検出器の画像をＸ線検出器又はシステム制御ユニットのプロセッサで処理して（６０６）、検出器上の中心Ｘ線ビーム位置を発生し、そこから、特定の撮像装置位置（例えば、Ｘ線検出器の幾何学的中心点）からの中心線の距離を表わすオフセットを決定する（６０８）。オフセットは、ｘ−ｚ平面における２Ｄ距離を表わす（即ち、ｘ軸成分及びｚ軸成分を伴う）。ユーザ（又は自動化プロセス又はロボット）は、オフセットが許容公差又は精度以内（例えば、＜５０〜２００ミクロン［μｍ又はマイクロメータ］）であるかどうか決定する（６１０）。オフセットが許容公差又は精度以内でない場合には、Ｘ線管は、ｘ方向、ｚ方向のオフセットにより、或いは調整ツール（例えば、ナット、ボルト、タレット、ノブ又はレンチ）及び測定装置（例えば、インジケータ、ダイヤル又はマイクロメータ）を使用して、調整される（６１２）。検出器は、再び、Ｘ線に露出され（６０４）、そしてオフセットが許容公差又は精度内に入るまでプロセスが繰り返えされる。オフセットが許容公差又は精度内に入ると、ユーザは、Ｘ線管の位置を固定具（図示せず；例えば、スクリュー、ナット、ボルト、タレット、又はノブ）でロックし（６１４）、そしてガントリーカバーを戻す（６１６）。高精度の機械的微整列のために、Ｘ線管又はコリメータの繰り返し調整は、３０分から１時間行って完了となる。機械的微整列を行う時間は、許容公差又は精度が小さくなるにつれて長くなる。
【００４５】
Ｘ線管の電子的整列
微整列のための電子的整列を使用することで、手動調整プロセスにおける繰り返しステップを除去することができ、ガントリーアッセンブリに対してＸ線管を校正する上で時間を節約することができる。機械的粗整列は、既に述べたように、比較的容易に且つ比較的短時間で遂行することができ、そして微整列のその後の繰り返しプロセスは、電子的整列プロセス（即ち、磁気コイルへ流れる電流及びそれによりＸ線管内で電子ビームに生じる磁力の調整）により遂行されて、時間及び費用を節約することができる。
【００４６】
図８は、電子的整列に使用できるＸ線システムを示し、これは、Ｘ線管４１０、管制御ユニット（ＴＣＵ）４４０、Ｘ線検出器４２０又は撮像装置、及びシステム制御ユニット４３０を備えている。ＴＣＵは、Ｘ線管とは個別のコンポーネントでよい。別の例（図示せず）では、ＴＣＵは、Ｘ線管と一体化される。高電圧管ジェネレータ（図示せず）は、管電圧（例えば、キロボルト［ｋＶ］）、管電流（例えば、ミリアンペア［ｍＡ］）、及び露出時間（例えば、秒［ｓ］）を与えることができる。その結果、Ｘ線管４１０は電子ビームを放射し、電子ビームは別のターゲットと衝突して、中心線でＸ線ビーム４１２を発生する。Ｘ線検出器４２０は、Ｘ線を検出し、そして中心線位置情報を含む画像データ４２２を発生し、これは、システム制御ユニット４３０へ送られる。システム制御ユニット４３０は、特定の撮像装置位置（例えば、Ｘ線検出器の幾何学的中心点）に対する中心線のオフセットを含む位置情報４３２を発生し、これは、ＴＣＵ４４０へ送られる。ＴＣＵ４４０は、Ｘ線管の操向磁石及び収束磁石を制御する信号のような制御信号４１６を与えることができる。ある例では、Ｘ線管は、フィードバックのような管データをＴＣＵに与えることができる。別の例（図示せず）では、ＴＣＵは、管ジェネレータに結合され、そして管電圧、管電流及び露出時間制御を与えることができる。
【００４７】
Ｘ線管及びＴＣＵ電子装置の磁気操向メカニズムは、図２２を参照して詳細に述べるように、焦点偏向パターンに重畳される一定オフセットを与えるために使用される。偏向パターン（又は操向パターン）は、画像の解像度又は画像の信号対雑音比を改善するために焦点が操向される一連の位置である。磁気操向メカニズムの操向コイルに付加的な一定電流オフセットを与えることにより、電子ビームを、Ｘ線検出器の２Ｄ平面内の位置へ静的に向けることができ、これは、Ｘ線システムのＸ線検出器又はコリメータでＸ線管のＸ線ビームを電子的に整列するのを許す。
【００４８】
一例において、磁石対のグループは、Ｘ線管における電子ビームに対して実質的に垂直にＸ及びＹ方向に向けられる。操向コイルに流れる電流は、互いに垂直な２つの磁界を生成する。磁界の強度は、操向コイルの巻線の数及び操向コイルを通して推進される電流により制御することができる。当該磁界領域内における磁気ビームの偏向は、直線的と考えられ、そして偏向の量は、磁界の強度に関連している。ｘ軸及びｙ軸に沿った磁界は互いに重畳するので、電子ビームは、コイルに各電流を印加することにより２Ｄｘ−ｙ平面内の位置に向けられる。特定の印加電流は、望ましい偏向を達成するに必要な磁界を生成する。操向コイルの垂直配置は、操向コイルへの電流の計算を簡単化できるが、磁界は重畳可能なベクトルであるので、操向コイルの非垂直配置も使用できる。１つの例において、操向コイルは、偏向平面内で種々の角度に向けられるか又は第３の軸（例えば、ｚ軸）に沿って複数の順次のコイルに分断され、電子ビームの経路に沿って複数のステップで偏向を達成する。加えて、より多くの磁石対を追加して、操向磁石のアレイを形成することができ、磁界のベクトル和がオフセット及び位置のための望ましい操向磁界を生成する。
【００４９】
又、放射器とアノードとの間の距離の増加と共に電子ビームは発散する傾向があるので、収束磁気回路を使用して、放射器からアノードへのビーム路に沿って電子ビームを収束又は再収束することもできる。偏向メカニズム（又は操向磁気回路）をＸ線管に追加することにより、放射器とアノードとの間の距離が増加し、焦点サイズの拡大を生じる。電子ビームの発散は、焦点のボケ（例えば、画像解像度の低下）として観察され、従って、電子的収束又は再収束メカニズムを使用して、アノード上の小さなエリアにビームを収束することにより、電子ビームの膨張又は発散を打ち消すことができる。
【００５０】
図９は、規範的なＸ線管アッセンブリ３０２を示すもので、これは、電子的整列、より詳細には、電子的中心線整列又は電子的焦点整列に使用できる操向磁気回路３３０並びに収束磁気回路３４０、３４２の両方を備えている。アノード３２２の焦点トラック３２３上で焦点３２４（図１０Ｃ）を移動することを含む電子的中心線整列は、電子的焦点整列とも称される。電子的焦点整列は、Ｘ線管磁気回路の操向コイル３３０及びＴＣＵ電子回路４４０（図８）を使用して、焦点を造影システム（即ち、Ｘ線撮像装置又は検出器）と整列させる。
【００５１】
Ｘ線管アッセンブリ３０２は、カソードアッセンブリ３１０、ドリフト領域３１４及びアノードアッセンブリ３２０を備えている。カソードアッセンブリ３１０は、ドリフト領域を貫通するセンターライン３１６をもつ電子ビームを発生する放射器アッセンブリ３１２を備えている。ドリフト領域３１４は、収束磁気回路３４０及び３４２並びに操向磁気回路３３０により取り巻かれ、これは、インサート壁３０９（Ｘ線管の喉）により形成された真空管の外部である。Ｘ線管は、ドリフト領域が収束磁気回路及び操向磁気回路を含むときには長い投入長さを有すると考えられる。電子ビームは、シールドコンポーネント、電子シールド又は電子収集器のアパーチャー３２９を通過し、そしてアノードターゲット又はアノード３２２に当たって、中心Ｘ線ビーム３５２をもつＸ放射線３５０を発生する。アノードに電子ビームが衝撃する瞬時エリアは、焦点と称され、そしてロータリーアノードに電子ビームが当たるエリアは、焦点トラック３２３と称される。Ｘ線は、窓３０８を通してＸ線管を出る。
【００５２】
図示されたように、収束磁気回路は、第１の収束磁気クワドラポール(quadrupole)３４０（又はカソード収束磁気クワドラポール）及び第２の収束磁気クワドラポール３４２（又はアノード収束磁気クワドラポール）を含み、そして操向磁気回路は、図１０Ａ−Ｂに示すように、コア３３０に２つの操向磁気ダイポールを含む。図１０Ａ−Ｃは、Ｘ線管３００における電子ビーム収束及び操向の種々の図である。電子は、電子ソース３９０から放射されて、アノードターゲット３２２に向けて加速される。電子ビームは、ビーム内の電子間に反発力を有する負に荷電された粒子を含み、これは、電子が電子ソース３９０（例えば、カソードアッセンブリの放射器）からアノード３２２へ移動するときに電子ビームを電子ビームの断面積にわたって（即ち、ｘ−ｙ平面内で）発散させて、膨張（即ち、ボケ(defocus)）させる。従って、ビームの電子密度は、移動中にビームをばらばらに広げ、これは顕著である。その結果、焦点エリアは、電子ソースにおける電子ビームの断面積より大きくなる。電子ビームのこの膨張又は広がりは、電子ビームブルーム、電子ブルーム、又は焦点ブルームと称され、これは、電子の速度が遅いほど（即ち、管電圧が低いほど）、電子の密度が高いほど（即ち、管電流が大きいほど）、又は電子ソースとアノードターゲットとの間の距離が長いほど、大きくなる。大きな焦点は、Ｘ線画像の解像度を低下させる小さな焦点に対して、広い物理的エリアにわたってＸ線エネルギーを分散させる。ドリフト領域に操向磁気回路を追加するのに使用される付加的な空間は、焦点ブルーミングの傾向（即ち、ビーム空間電荷作用による焦点サイズ成長）を強める。
【００５３】
図１０Ａ−Ｃは、電子ブルーム（即ち、ぼけ）、収束及び操向を伴う電子ビーム３１８を示す。電子ビームは、センターライン３１７が上方（図１０Ａ−Ｃに示すように）及び左に（図１０Ｂ−Ｃに示すように）向いている。収束しない電子ビーム投影３１９も示されており、その結果、焦点の拡大又は焦点のボケを生じる（即ち、電子ブルーミング又は焦点ブルーミングを伴う電子ビーム断面３２５）。図示されたように、電子ビームのセンターライン３１７は、収束でも、ぼかしでも実質的に変化しない。アノードへの途中で、電子ビームは、収束メカニズムによりアノードの小さなエリアに収束される。収束磁気回路は、電子ビームを少なくとも１つの方向に圧縮することにより焦点ブルーミングを減少する。例えば、第１の収束磁気クワドラポール３４０は、電子ビームを第１方向（例えば、ｙ軸）に収束し、そして電子ビームを、第１方向に直交する第２方向（例えば、ｘ軸）にぼかすための第１の収束磁気クワドラポール勾配を与えるように構成される（即ち、フラットな楕円として示された第１の収束３２６の後の電子ビーム断面）。第２の収束磁気クワドラポール３４２は、電子ビームを第２方向（例えば、ｘ軸）に収束し、そして電子ビームを第１方向（例えば、ｙ軸）にぼかすための第２の収束磁気クワドラポール勾配を与えるように構成される（即ち、第２の収束３２７の後の電子ビーム断面）。第１及び第２の収束磁気クワドラポールの組み合せは、電子ビーム３１８の焦点３２４の第１及び第２の両方向に正味の収束作用を与える。この正味の収束作用は、Ｘ線撮像装置３０６に当たる中心Ｘ線ビーム３５８を伴う高強度のＸ線ビーム３５９を発生する。Ｘ線ビームは、狭い焦点に対して高い強度を示すために細いビームとして示されている。実際のＸ線ビームは、中心Ｘ線ビーム３５８から離れるにつれてＸ線強度が下がる円錐形状を有する。
【００５４】
操向磁気回路は、コア３３０上に２つの操向磁気ダイポールを備えている。２つの操向磁気ダイポール３３０は、電子ビームを偏向して電子ビームの焦点をアノードのターゲット表面又は焦点トラック上でシフトさせ（ｘ−ｙ平面において）、次いで、中心Ｘ線ビーム３５８を伴う発生されたＸ線ビーム３５９を（ｘ−ｚ平面において）移動させるように構成される。一方の操向磁気ダイポールは、焦点をｘ軸において移動し（その結果、中心線がｘ軸に沿って移動し）、そして他方の操向磁気ダイポールは、焦点をｙ軸に沿って移動する（その結果、中心線がｚ軸に沿って移動する）。
【００５５】
参考としてここにそのまま援用する“X-Ray Tube Having Planar Emitter and Magnetic Focusing and Steering Components”と題する米国特許出願第１４／６６０，５８４号（又は米国特許出願公告第２０１５／０１８７５３６号）は、磁気収束コンポーネント及び磁気操向コンポーネントの例を開示している。
【００５６】
図１１は、４つの極突起３６４を有する磁気ヨーク３６２を伴う磁気システム３６０を示し、各極突起は、それに対応するコイル３６６を含む。コイル３６６は、エナメル処理磁石ワイヤ（即ち、変圧器ワイヤ）のような電気絶縁シースを伴う導電性材料（例えば、銅又はアルミニウム）を含む極突起の周りのワイヤ、巻線又は巻回で形成される。コイルに流れる電流は、極突起から放射される磁界を発生する。
【００５７】
図示されたコア（又はヨーク）３６２は、実質的に円形又は環状であり、コア（又はヨーク）部分の各々は、コアが電子ビームを（例えば、ドリフト領域において）少なくとも一部分取り巻く限り、長方形、長円形（即ち、楕円形）又は半円形のような異なる形状で構成されてもよいことが明らかであろう。極突起３６４は、コアの内部から延びる突起であって、対において互いに対向又は対面する突起を含む（例えば、コイル３６６Ａ及び３６６Ｃの極突起は、互いに対向又は対面し、そしてコイル３６６Ｂ及び３６６Ｄの極突起は、互いに対向又は対面する）。
【００５８】
ヨーク３６２及び極突起３６４は、強磁性又はフェリ磁性材料を含む。強磁性又はフェリ磁性材料は、自発的磁化を示すことのできる材料である。より詳細には、材料は、その全ての磁気イオンが正味の磁化に正の貢献を付加する場合には「強磁性」である。幾つかの磁気イオンが正味の磁化から差し引かれる（磁気イオンが部分的に反整列である）場合には、材料は、「フェリ磁性」である。フェリ磁性の材料とは、反強磁性のように、対抗する磁気モーメントをもつ原子のポピュレーションを有するものである。しかしながら、フェリ磁性材料では、対抗モーメントは、等しいものではなく、自発的磁化が残る。強磁性は、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、それらの合金、及び希土類金属の幾つかの合金のような僅かな物質に生じるだけである。例えば、強磁性化合物又は材料は、マンガンビスマス（ＭｎＢｉ）、マンガンアンチモン（ＭｎＳｂ）、二酸化クロム又は酸化クロム（IV）（ＣｒＯ2）、マンガン砒素（ＭｎＡｓ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、及び酸化ユウロピウム（ＥｕＯ）を含む。フェリ磁性化合物又は材料は、酸化鉄（III）（Ｆｅ2Ｏ3）又は酸化鉄、酸化鉄（II、III）（ＦｅＯＦｅ2Ｏ3又はＦｅ3Ｏ4）、酸化ニッケル−酸化鉄（III）（ＮｉＯＦｅ2Ｏ3）、酸化銅−酸化鉄（III）（ＣｕＯＦｅ2Ｏ3）、酸化マグネシウム−酸化鉄（III）（ＭｇＯＦｅ2Ｏ3）、酸化マンガン−酸化鉄（III）（ＭｎＯＦｅ2Ｏ3）、及びイットリウム鉄ガーネット（Ｙ3Ｆｅ5Ｏ12）を含む。説明簡略化のため、ここで使用する「強磁性」材料は、自発的磁化を示すことのできる材料（即ち、強磁性材料又はフェリ磁性材料）を指す。
【００５９】
例えば、ヨーク３６２及び極突起３６４は、固体金属コア（例えば、シリコンスチールコア）、粉末金属コア（例えば、カルボニル鉄コア）、及びフェライト又はセラミックコアのような種々の材料を含む。固体金属コアは、「軟」（アニールした）鉄、「硬化」鉄、ラミネート型シリコン鋼、特殊合金（ミューメタル、パーマロイ及びスーパーマロイのような磁気コア用の特殊合金）、及びガラス質メタル（例えば、非結晶又はガラス質であるアモルファスメタル合金［例えば、Ｍｅｔｇｌａｓ］）を含む。
【００６０】
図１１に示す磁石システム３６０の４つの極３６４は、（例えば、収束に使用される）クワドラポールとして構成されるか、又は（例えば、操向に使用される）一対のダイポールとして構成される。クワドラポール構成では、４つの極のコイルが電気的に直列に一緒に結合され、それが電源に結合される。ダイポール構成では、２つの対向する極のコイルが電気的に直列に一緒に結合され、それが電源に結合される。２つのダイポールが同じヨークに位置される場合には、各ダイポールを個別の電源に結合することができる。
【００６１】
図１２は、２つの極突起３６４を有する磁気ヨーク３７２をもつ磁石システム３７０を示し、各極突起は、対応するコイル３６６を含む。図１２に示す磁石システム３７０の２つの極は、（例えば、操向に使用される）ダイポールとして構成される。
【００６２】
図１３Ａは、クワドラポールとして構成されたヨーク３６２を有する第１の集束磁石３４０（例えば、カソード側収束磁気クワドラポール３４０）を示し、そして図１３Ｂは、これもクワドラポールとして構成されたヨーク３６２を有する第２の集束磁石３４２（例えば、アノード側収束磁気クワドラポール３４２）を示す。各クワドラポールは、勾配を有する磁界を生成し、その磁界強度は、磁界内で異なる。その勾配は、クワドラポール磁界が電子ビームを第１方向（例えば、ｙ軸）に収束し、そして第１方向に垂直な第２方向（例えば、ｘ軸）にぼかすようなものである。２つのクワドラポールは、それらの各磁界勾配が互いに対して約９０°回転されるように配置される。第１の収束磁気クワドラポール３４０により発生される第１の磁界３４６が図１３Ａに示されており、そして第２の収束磁気クワドラポール３４２により発生される第２の磁界３４８が図１３Ｂに示されている。第１の収束磁気クワドラポール３４０は、電子ビームの長さ方向（例えば、ｙ軸）に収束し、そしてその巾方向（例えば、ｘ軸）にぼける。次いで、電子ビームは、それに続く第２の収束磁気クワドラポール３４２により、巾方向（例えば、ｘ軸）に収束され、そして長さ方向（例えば、ｙ軸）にぼかされる。その組み合せにおいて、２つの順次に配置された磁気クワドラポールは、焦点の両方向に正味の収束作用を確保する。
【００６３】
図１４は、２セットのダイポールコイルで構成されたヨーク３６２を有する操向磁石３３０を示す。第１セットのダイポールコイル（ｙ軸ダイポールコイル）３６６Ａ及び３６６Ｃは、ある方向（例えば、ｙ軸）に均一な又は層状の磁界３３８を発生し、そして第２セットのダイポールコイル（ｘ軸ダイポールコイル）３６６Ｂ及び３６６Ｄは、別の方向（例えば、ｘ軸）に均一な又は層状の磁界３３６を発生する。操向磁石は、電子ビームの２Ｄ操向を許し（例えば、ｘ−ｙ平面における）、それにより、（例えば、ｘ−ｙ平面における）焦点及び（例えば、ｘ−ｚ平面における）中心線の位置の変化を生じさせる。極突起間の均一又は層状の磁界は、（例えば、ｘ−ｙ平面において）電子ビームが操向磁界と交差するエリアに均質な磁界を与え、従って、電子ビームの電子は、同様の量の偏向を経験し、これは、実質的な幾何学的な歪みを伴うことなく焦点形状を維持することができる。直交磁界（即ち、あるセットのダイポール極突起が別のセットのダイポール極突起と垂直である）を使用することで、磁気ベクトル計算を簡単化できるが、非直交磁界を使用してもよい。
【００６４】
図１５Ａ−Ｂは、巻線又はコイル１５２（例えば、単一コイル）を伴うソレノイド電磁石１５０（例えば、円筒状コア１５１を伴う）を示す。例示を容易にするために磁気コア１５１が示されているが、ソレノイド電磁石は磁気コアを要求しなくてもよく、（オープンセンターボリュームを伴う）ソレノイド電磁石１５０のコイル１５２内には同様の磁界が依然存在する。ソレノイド電磁石に関する同じ原理が、磁気コアと共に又は磁気コアなしで適用される。ソレノイド磁石コア１５１内（又はコイル５２内）の磁束１６０は、Ｓ極１５６からＮ極１５４まで実質的に均一であるが、ソレノイド磁石１５０の外部の（例えば、それを取り巻く）磁束１６２は、Ｎ極１５４からＳ極１５６まで異なり且つ変化する。電子ビーム操向にソレノイド電磁石が使用される場合には、電子ビーム１６８が経験する磁界１６２が非常に非均質である。非均質の程度は、電子ビームとソレノイドとの間の距離と共に増加し、従って、（ソレノイドに近い方の）電子ビームの底部の電子は、（ソレノイドから離れた方の）ビームの上部の電子とは異なる量の偏向を経験する。この偏向の差は、焦点の形状及びサイズを変化させ、そして極端な場合には、電子ビームの上部及び底部を互いに交差させることができる。磁界の非均質性だけでなく、電子ビームの異なる位置における磁界は、異なるベクトル方向性も有し（例えば、全てが垂直又は水平でない）、従って、電子ビームの電子に作用する力の方向は、（ｘ−ｙ平面における）電子ビームの位置に基づいて変化するだけでなく、電子に作用する力の方向は、（ｚ軸における）磁界の交差中にも変化する。加えて、（ソレノイドからの）磁界は、極からの距離が大きくなるにつれて小さな力となる（例えば、ソレノイドと電子ビームとの間のインサート壁も含むソレノイドの極端から分離された電子ビーム）。例えば、ソレノイドの極端（例えば、Ｎ極１５４）から半径ｒ１５８の距離における磁力は、ソレノイドの極端における磁力の１０分の１となる。ソレノイド電磁石により、変化する磁界及びベクトルが発生されるために、大きさ及び方向の両方に電子ビーム全体にわたって一貫性のない偏向が与えられると、ソレノイド型の電磁石は、操向に使用される電子ビームの偏向の微細な制御にとって問題である。操向のためにソレノイド電磁石を使用して生成される焦点は、その形状及びサイズが甚だしい歪みで悩まされる。焦点の形状又はサイズの変化（即ち、サイズの拡大）は、画質及び解像度に否定的な影響を及ぼし、従って、そのような焦点を発生するＸ線システムは、微細構造の検出に限度がある。更に、収束なしでは、焦点のブルーミングを引き起こす電子間の反発力に関連したソレノイド電磁石からの非均質磁界の課題は、得られる画像が有用な解像度をもたないほど大きな焦点を生成することである。
【００６５】
図１４に戻ると、電子ビームの両側の極突起で電子ビームを取り巻く磁気コアは、均質な磁界を発生することができ、従って、電子ビームの電子は、同様の磁界及び偏向を経験し、焦点位置の微細な制御を行えるようにする。焦点のサイズの微細な制御は、上述した収束磁気回路により行うことができる。上述したように、ダイポール間の磁界は、直線的で且つ電子ビームの移動方向に垂直であり、従って、電子は、実質的に同じ方向に同様の量の偏向を経験する。
【００６６】
図９−１０Ｃ、図１３Ａ−１４及び図１６−１７には、収束磁気回路３４０及び３４２並びに操向磁気回路３３０のために４極磁石システムが示されているが、少なくとも２つの極を伴う他の構成の磁気マルチポールが使用されてもよい。４極磁石システムでは、コイルをクワドラポール又は一対のダイポールとして構成することができる。２極磁石システムでは、コイルをダイポールとして構成することができる。収束又は操向に使用される磁石システムは、複数の極（例えば、２つ、４つ、６つ又は８つ）を有し、そして種々の構成（例えば、ダイポール、クワドラポール、ヘクサポール、又はオクタポール）を有することができることが明らかである。
【００６７】
図１６Ａ−Ｂは、ＴＣＰにより制御されるＸ線管３００に一体化された電子ビーム操向メカニズム３３０を示すもので、これは、Ｘ線管のための電子的中心線微整列又は電子的焦点微整列を果たすことができる。電子がアノード３２２に衝撃すると、Ｘ線が放射される。電子が衝撃する位置は、Ｘ線検出器３０６に投影され、従って、衝撃の位置が変化すると、Ｘ線検出器３０６上の中心Ｘ線ビームの位置が変化する。従って、電子ビームの静的偏向により、検出器上の中心Ｘ線ビーム位置を変化させることができる。操向メカニズム３３０は、中心Ｘ線ビーム位置を造影軸と整列させるために使用される。Ｘ線軸（又は中心Ｘ線ビーム）と造影軸が整列しないと、画像のボケ及び幾何学的歪が生じ、それにより、画像の画質及び診断的価値の低下となる。
【００６８】
例えば、操向磁石３３０のコイルに印加される信号（例えば、電流）に基づいて、電子ビームセンターライン３１６は、アノード３２２上の焦点の変化による異なる位置へ調整されて、異なる中心線３５２、３５４、３５５、３５６及び３５７位置を生じることができる。中心線３５４、３５５、３５６又は３５７位置は、偏向された電子ビームから生じる。アノード３２２のターゲット上で電子の衝撃位置を移動することにより、Ｘ線検出器３０６上の中心線の位置が変化される。上方（例えば、ｙ軸）に操向される電子ビームは、下方（例えば、ｚ軸）に操向される中心Ｘ線ビーム３５４を生じ、そして下方（例えば、ｙ軸）に操向される電子ビームは、上方（例えば、ｚ軸）に操向される中心Ｘ線ビーム３５５を生じる。左（例えば、ｘ軸）に操向される電子ビームは、左（例えば、Ｘ軸）に操向される中心Ｘ線ビーム３５６を生じ、そして右（例えば、ｘ軸）に操向される電子ビームは、右（例えば、Ｘ軸）に操向される中心Ｘ線ビーム３５７を生じる。操向磁石３３０のコイルに信号を印加しなければ、中心Ｘ線ビーム３５２は、非操向中心Ｘ線ビーム、又はオフセットなしの中心Ｘ線ビームと称される。
【００６９】
図１７は、放射器アッセンブリ３８２、集束磁石３４０及び３４２、操向磁石３３０、及びアノード３２２を示すＸ線管コンポーネントの斜視図であり、その構成は、図９に示すＸ線管アッセンブリと同様である。図１７のコンポーネントは、Ｘ線管のための電子的中心線整列又は電子的焦点微整列を行うことができる。放射器アッセンブリ３８２は、平面放射器３９２と共に示されている。参考としてここにそのまま援用する“X-Ray Tube Having Planar Emitter with Tunable Emission Characteristics”と題する米国特許出願第１４／６６０，６０７号（又は米国特許出願公告第２０１５／０１８７５３０号）は、規範的な平面放射器を開示している。
【００７０】
図１８Ａ−Ｂは、２つの操向磁石コア３３０及び３３２を備えたＸ線管アッセンブリを示す。一例において、第１の操向磁石３３０は、第１の操向磁界を発生し、そして第２の操向磁石３３２は、第２の操向磁力（例えば、超微調整又は操向）を与えることができる。図１８Ｂは、コイル放射器３９４を伴う放射器アッセンブリ３８４を示す。平面放射器又はコイル放射器は、図示又は記述された種々の収束及び操向磁気回路と共に使用することができる。
【００７１】
図１９は、放射器アッセンブリ３８４、２つのダイポール操向コイル３３０を伴う操向コア、及びアノード３２２を示すＸ線管コンポーネントの斜視図である。操向コア３３０は、２Ｄ操向を果たすことができる。
【００７２】
図２０は、放射器アッセンブリ３８４、ダイポール操向コイル３３４を伴う操向コア、及びアノード３２２を示すＸ線管コンポーネントの斜視図である。操向コア３３４は、一次元（１Ｄ）操向（例えば、ｙ軸に沿った）を果たすことができる。
【００７３】
図２１は、放射器アッセンブリ３８２、アノード３２２、集束磁石３４０、及び極突起を伴うコアを含む第２の集束磁石３４４を示すＸ線管コンポーネントの斜視図であり、各極突起は、収束コイル及び操向コイルを含む。第２のコアアッセンブリ３４４は、収束及び操向の両方を行うように構成される。収束及び操向からの磁界ベクトルは、互いに重畳される。一例において、収束コイル及び操向コイルは、異なる電源又はドライバ回路を使用することができる。
【００７４】
操向磁気回路は、Ｘ線撮像装置３０６に対する中心線の位置を変化させるために使用できる。中心線は、特定時間におけるＸ線撮像装置３０６に対する対象物の位置及び方向に基づいてスキャン（例えば、ＣＴスキャン）中又はＸ線露出中に変化し又はトグルする。Ｘ線システムは、図２２に示す中心線ビーム偏向パターン５００（又は焦点偏向パターン）を使用する。偏向点の数及び偏向点の位置は、特定の偏向パターン（又は操向パターン）に依存する。異なる偏向点が操向される順序は、造影要件に依存する。特定のＸ線システム、又は取得される画像の形式（例えば、特定患者解剖）のための偏向パターンを使用することができる。各偏向位置は、操向範囲５０３内の特定の撮像装置位置（例えば、Ｘ線撮像装置の幾何学的中心点８）に対して方向付けることができる。操向範囲５０３は、Ｘ線撮像装置３０６の露出エリアより大きくてもよいし、等しくてもよいし、小さくてもよいし、或いは異なる形状でもよい。図２２に示す偏向パターン５００は、非偏向中心点８と共に、８つの偏向ポイント１−８を含む。画像取得において、Ｘ線システムは、数個のポイント間をトグルするだけであるか、偏向ポイント（例えば、８つのポイント）の組み合せを通してトグルする。そのシーケンス及び位置は、造影目標に依存する。例えば、目標が水平方向の解像度を高めることである場合には、Ｘ線システムは、ポイント８と７との間、８と６との間又は５と８との間でトグルする。操向パターンの順序及び位置は、システムの製造者又は造影医師により決定することができる。
【００７５】
電子的中心線整列（又は電子的焦点整列）において、一定のオフセット値を中心線位置又は操向された線ビーム位置に追加することができる。図２３は、中心Ｘ線ビームを特定の撮像装置位置と整列するＸ線管の電子的中心線整列６２０を示す規範的フローチャートである。第１に、比較的粗い機械的整列を行うことができる（６００）。１つの例において、この機械的粗整列は、（＜）０．５ｍｍ未満である。別の例において、この機械的粗整列は、＜０．１ｍｍである。機械的粗整列を遂行するための時間は、３０分未満（例えば、１５分）である。Ｘ線管の操向磁気回路（例えば、電子ビームの操向）により残留オフセット（許容公差に対する）を調整することができる。電子的中心線整列は、機械的整列よりも遥かに微細で且つ正確な調整を許し、これは、より短い時間フレーム内に調整することができる。電子的微調整プロセスは、測定及びツールで達成される機械的微調整に比してデジタルオフセット値を変化することで遂行できる。
【００７６】
フローチャート６２０に戻ると、撮像装置又は検出器は、通常整列物体又はファントムでＸ線管６２４からのＸ線に露出される。Ｘ線検出器の画像は、Ｘ線検出器又はシステム制御ユニットのプロセッサにより処理され（６２６）、そしてプロセッサは、特定の撮像装置位置（例えば、Ｘ線検出器の幾何学的中心点）から撮像装置上の中心線までの距離を表わすオフセット（又はオフセット値）を計算する（６２８）。１つの例において、オフセットは、ｘ−ｙ平面における焦点の２Ｄ距離（即ち、ｘ軸成分及びｙ軸成分を伴う）、又はｘ−ｚ平面における中心線の２Ｄ距離（即ち、ｘ軸成分及びｚ軸成分を伴う）を表わす。別の例において、オフセットは、ｘ軸又はｙ軸に沿った焦点或いはｘ軸又はｚ軸に沿った中心線の１Ｄ距離を表わす。プロセッサは、オフセットが許容公差又は精度内であるか（例えば、オフセットを伴う中心線が許容公差又は精度内であるか）どうか決定する（６３０）。一例において、オフセット値は、（完全な整列から）＜２５μｍである許容公差又は精度を有する。別の例では、オフセット値は、（完全な整列から）＜２００μｍである許容公差又は精度を有する。整列の精度は、焦点サイズ、撮像装置のピクセルサイズ、望ましい時間分解能、及びＸ線システムの画質要件に依存する。例えば、ＣＴ造影では、中心Ｘ線ビームを１／４検出器ピクセルサイズだけシフトすることで、エイリアシングを回避し、そして時間分解能を高めることができる。あるピクセルが隣接ピクセルに意図された光又はＸ線を検出するときにピクセルエイリアシングが発生して、画像アーティファクトを生じさせる。そのようなケースでは、電子的微調整が精度を１／４ピクセルにセットしそして１／４ピクセルまで整列することができる。検出器ピクセルサイズが１００μｍである場合には、プロセッサは、撮像装置のピクセルを整列して片側に２５μｍシフトするためのオフセットを計算する。従って、微整列の精度は、少なくとも２５μｍである。特定精度の整列を決定するための少なくとも１つのメカニズムを以下に説明する。
【００７７】
フローチャート６２０に戻ると、オフセットが許容公差又は精度内にない場合には、オフセットが既存のオフセット（もしあれば）に追加される（６３２）。操向磁気回路は、焦点をオフセットで調整し、そして検出器は、与えられたオフセットを含む中心線に露出され（６３４）、次いで、オフセットが許容公差又は精度内に入るまでプロセスが繰り返される。一例において、ＴＣＵから発生された操向信号を使用して操向磁気回路にオフセットを与えることができる。オフセットが許容公差又は精度内に入ると、オフセットをセーブすることができる（６３６）。オフセットは、Ｘ線管に関連したＴＣＵにセーブされる。一例において、各管電圧及び管電流組み合せで異なるオフセットを計算することができる。又、オフセットは、Ｘ線管の他の特性、焦点又は操向メカニズム、例えば、温度又は焦点サイズに基づいて計算することもできる。温度上昇と共に、焦点及びそれにより生じる中心線は、熱ドリフトとして知られているようにシフトする。温度は、温度センサを経て測定されるか、又は他のパラメータ（例えば、管電圧、管電流、運転露出時間及び非動作時間）に基づいて計算される。別の例では、電子的整列は、熱ドリフト及び機械的不整列を調整することが意図される。オフセットは、特定の管電圧、特定の管電流、特定の管温度、或いは他の焦点又は操向変化特性又はパラメータの組み合せで計算することができる。
【００７８】
Ｘ線管又はＴＣＵがシステムの撮像装置又は検出器に結合されたときには測定値を調整システム（例えば、デジタル調整システム）に直接フィードバックできるので、電子的整列又は調整で自動整列を行うことができる。電子的整列は、Ｘ線管の既存のビーム操向又は偏向メカニズムを使用して２Ｄ空間内で焦点を調整することができる。
【００７９】
整列プロセスの電子的整列部分において、ガントリーカバーを取り外す必要がないか、又は機械的整列が最初に行われると、更なる調整を行う必要がない。微同調整列は、Ｘ線管内の操向磁気回路を使用して電子ビームを移動し、画像が評価され、そして電子ビームが決定論的又は繰り返し調整サイクルのいずれかで調整される。
【００８０】
図２４は、位置制御、状態又はエラー信号４３２がシステム制御ユニット４３０と通信される管制御ユニット（ＴＣＵ）４４０を示す。このＴＣＵは、特定のＸ線管に対して構成されたものである。ＴＣＵは、収束電源４４６、収束ドライバ４６０、操向電源４４２、操向ドライバ４５０、及び制御モジュール４７０を備えている。収束電源４４６は、収束ドライバ４６０へ電力４４８を供給し、そして他のコンポーネント（例えば、制御モジュール４７０）へ電力４４７を供給する。操向電源４４２は、操向ドライバ４５０へ電力４４４を供給し、そして他のコンポーネント（例えば、制御モジュール４７０）へ電力４４３を供給する。
【００８１】
収束ドライバは、収束磁気回路（図９及び１７の３４０又は３４２；図２１の３４４）のコイルのための収束信号（例えば、電流）を供給する。収束ドライバは、少なくとも１つの収束ドライバを含む。図２４に示すＴＣＵでは、収束ドライバ４６０は、第１の収束ドライバ４６２及び第２の収束ドライバ４６６を含む。第１の収束ドライバ４６２は、第１の集束磁石（図９、１７及び２１の３４０）のコイルに収束信号（例えば、電流）を供給し、そして第２の収束ドライバ４６６は、第２の集束磁石（図９及び１７の３４２；図２１の３４４）のコイルに収束信号（例えば、電流）を供給する。各収束ドライバ４６２又は４６６は、制御モジュール４７０から強度値４６４又は４６８を受け取り、そして制御モジュール４７０へエラー信号４６３又は４６７（又はハンドシェーク信号）を供給する。
【００８２】
操向ドライバは、少なくとも１つの操向ドライバを含む。図２４に示すＴＣＵでは、操向ドライバ４６０は、ｘ位置ドライバ４５２及びｙ位置ドライバ４５６を含む。ｘ位置ドライバ４５２は、操向磁石（図９、１７、１８Ａ−Ｂ、１９の３３０；図２０の３３４；図２１の３４４［４５°回転された場合］）のｘ軸ダイポールコイル（図１４の３６６Ｂ及び３６６Ｄ）に操向信号（例えば、電流）を供給し、そしてｙ位置ドライバ４５６は、操向磁石（図９、１７、１８Ａ−Ｂ、１９の３３０；図２１の３４４［４５°回転された場合］）のｙ軸ダイポールコイル（図１４の３６６Ａ及び３６６Ｃ）に操向信号（例えば、電流）を供給することができる。各操向ドライバ４５２又は４５６は、制御モジュール４７０から位置の値４５４又は４５８を受け取り、そして制御モジュール４７０へエラー信号４５３又は４５７（又はハンドシェーク信号）を供給することができる。
【００８３】
制御モジュール４７０は、プロセッサ４７２及びデータストレージ４８０を含む。プロセッサは、メモリ４７３及び中央処理ユニット（ＣＰＵ）、コントローラ、マイクロプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又は他のプログラム可能なコンポーネントを含む。メモリ４７３は、プロセッサ又はコントロールモジュールを初期化するためのブートローダー４７４、ａｐｐｃｏｄｅ４７６、及びプログラムを実行するためのデータストレージ４７８を含む。データ４８０（例えば、テーブル）は、不揮発性メモリ（例えば、不揮発性ランダムアクセスメモリ［ＮＶＲＡＭ］又はフラッシュメモリ）、或いは揮発性メモリ（例えば、スタティックランダムアクセスメモリ［ＳＲＡＭ］又はダイナミックランダムアクセスメモリ［ＤＲＡＭ］）に存在する。データ４８０のメモリは、プロセッサ４７２のメモリ４７３又は外部メモリチップに存在する。データは、操向ドライバ校正データ４８２、収束ドライバ校正データ４８４、操向位置校正データ４８６、オフセット値４８８、微調整の値（又はユーザ調整値）４９０、及び管校正４９６を含む。操向ドライバ校正データ４８２は、操向ドライバ回路（例えば、操向ドライバボード）に基づいて調整を行う。収束ドライバ校正データ４８４は、収束ドライバ回路又は収束ドライバ回路（例えば、収束ドライバボード）に基づいて調整を行う。操向位置校正データ４８６は、偏向又は操向パターンのための位置データを含む（図２２に示す）。オフセットデータ４８８は、上述したように、電子中心Ｘ線ビーム整列又は焦点整列の間に発生される計算値を含む。微調整値（又はユーザ調整値）４９０は、操向における追加調整又はユーザ調整（例えば、位置修正値）、又は収束における調整（例えば、サイズ修正値）を含む。ユーザ調整値は、ユーザ制御によりアクセス又は変化できるデータの区分である。ユーザ調整値に対する変化は、小さく又は僅かであり、そしてＸ線管の安全パラメータ内に充分に入る。管校正は、Ｘ線管に特有のＸ線管データであり、これは、Ｘ線管の製造中に決定され又は作成される。データは、Ｘ線管からコピーされるか（例えば、最初に、又は各スタート時に）、さもなければ、Ｘ線管のＴＣＵに供給（ダウンロード）される。データは、管電圧（例えば、ｋＶ）、管電流（例えば、ｍＡ）、焦点サイズ、温度、或いは他の当該Ｘ線管又は磁気回路パラメータの組み合せごとに記憶されてもよい。
【００８４】
制御モジュール４７０は、データから収束パラメータを抽出するか、又は入力に基づいて収束パラメータを計算する。収束データ又は値が決定されると、収束データは、収束ドライバ４６０へ送られる。システム制御ユニット４３０は、システム制御ユニットがＴＣＵのドライバ出力をアクチベートする準備ができたことを指示する信号をＴＣＵに送る。信号をアクチベートする準備ができるのに応答して、ＴＣＵは、Ｘ線管及びＴＣＵがＸ線露出の準備ができたことをシステム制御ユニットに通信する。プロセス中にエラーが生じた場合には、エラーがシステム制御ユニットに返送される。
【００８５】
操向の速度及び応答性を高めるために、位置の変化が個別ラインによりＴＣＵへ送られる。それに加えて又はそれとは別に、位置又は操向情報が充分高速の通信インターフェイスを通して送信される。別の例では、図示されたように、位置又は操向情報がＴＣＵに送信され、そしてＴＣＵは、位置又は操向変化を制御する。
【００８６】
１つの例において、Ｘ線システムの始動時に、ＴＣＵ４４０は、メモリから異なるテーブル又はデータを検索し、そしてデータを合成して、Ｘ線管の出力信号を発生する。この始動中に、種々のデータ（例えば、管校正データ４９６）が特定のドライバ４５０、４５２、４５６、４６０、４６２又は４６６に対する校正データと合成される。操向データについては、操向データ結果がオフセットデータによりオフセットされた後に、微調整値４９０（又は微校正データ）が特定ドライバのための最終的操向データに加算され且つ合流される。最終的収束又は操向データは、メモリ４７３に記憶され、そしてａｐｐｃｏｄｅの実行中に使用されて、収束又は操向制御信号（図８の４１６）を発生する。最終的収束又は操向データは、Ｘ線システム又はＴＣＵが始動するか又はデータの値が更新又は変更されるたびに再生される。
【００８７】
図２５Ａは、収束データ４９４の発生又は合成を示す。管校正データ４９６は、収束ドライバ校正データ４８４と共に部分的に繰り返されて、収束データ４９４を発生する。一例において、微調整値４９０が収束に利用できるか又は使用されるとき、微調整値４９０（例えば、サイズ修正値）が管校正データ４９６と合成された後に、収束ドライバ校正データ４８４と共に部分的に繰り返されて、収束データ４９４を発生する。
【００８８】
図２５Ｂは、操向信号の発生又は合成を示す。オフセット値４８８（例えば、管電圧及び管電流に対する）が操向位置校正データ４８６の各位置に加算され、そして操向ドライバ校正データ４８２と共に部分的に繰り返されて、操向データ４９２を発生する。一例において、最終的調整値４９０が操向に利用でき又は使用されるとき、最終的調整値４９０（例えば、位置修正値）がオフセット値４８８及び操向位置校正データ４８６の各位置に加算された後に、操向ドライバ校正データ４８２と共に部分的に繰り返されて、操向データ４９２を発生する。
【００８９】
図２４に戻ると、合成された収束データ（例えば、収束テーブル）又は合成された操向データ（例えば、操向テーブル）は、始動時にメモリにあるデータ及びプロセッサ４７２のメモリ４７３のデータストレージ４７８に存在するデータから発生される。システム制御ユニット４３０は、Ｘ線システムの種々のコンポーネントとインターフェイスし且つそれを制御するのに使用されるＸ線システムの制御ユニットである。例えば、ＣＴスキャナのシステム制御ユニットは、スキャンを設定するためにＴＣＵ４４０へ情報を送信する。収束パラメータは、実行されるべきスキャンのタイプ、例えば、焦点サイズ、管電圧又は管電流に依存する。
【００９０】
図８に示すように、ＴＣＵ４４０からＸ線管４１０を分離することで、Ｘ線管及びＴＣＵを交換可能とすることができ、従って、Ｘ線管又はＴＣＵが変化する場合には、Ｘ線管校正データ４９６（図２４及び２５Ａ）を、校正のための付加的なデータなしに、ＴＣＵへアップロードすることができる。データ４８０又は４７８は、Ｘ線管又はＴＣＵに記憶されるか、又はＸ線管とＴＣＵとの間で交換される。
【００９１】
図２２に戻ると、オフセット値は、１’−８’で表わされたように、偏向パターン又は操向パターン５００に適用される。オフセットは、オフセットは、物理的構造（例えば、Ｘ線管）、Ｘ線管の機械的特性、又は偏向位置（例えば、撮像装置の縁）により制限される。例えば、許される偏向の量は、トラック巾及び管の喉サイズ（例えば、ドリフト領域における）により決定される。ＴＣＵドライバ設計は、位置又は操向変化が生じる速度を決定する（例えば、オフセット又は偏向位置）。一例において、ＴＣＵは、３０マイクロ秒未満（≦３０μｓ）でＸ線撮像装置上の位置へ中心Ｘ線ビームを操向する。あまり偏向が必要でない場合には、位置を変化する速度が速い。位置又は操向変化に対する速度は、ドライバ電圧及び必要な偏向量によって決定される。ＴＣＵは、ドライバ強度に基づいて偏向の量を制限する。一例において、ドライバ強度は、ＴＣＵ設計について調整又は選択される。
【００９２】
図２６は、オフセットなしの中心Ｘ線ビーム５０８を取り巻く垂直オフセット範囲（限界）５０４及び水平オフセット範囲（限界）５０６をもつオフセット領域５０２を示す。一例において、オフセット範囲は、１ｍｍ未満である。オフセットを伴う中心Ｘ線ビーム５１０は、オフセット範囲内に生じる。物理的構造又は偏向位置に基づいて、オフセットなしの中心Ｘ線ビームの各側の垂直オフセット範囲又は水平オフセット範囲は、対称的でないか、又は互いに変化する。
【００９３】
収束は、収束磁気回路、収束ドライバ電流、ターゲット材料及びＸ線管電力（例えば、管電圧及び管電流）により決定される焦点サイズを限定する。Ｘ線ターゲット（アノード上の）は、ダメージが生じるまで、ある量の熱密度に耐える。一般的に、焦点が大きいほど、より多くの電力が使用される。
【００９４】
機械的及び電子的の両管整列に対して、ファントム（例えば、整列ファントム又は分解能ファントム）と称される基準物体を使用することができる。整列は、回転及び静止（非回転）の両Ｘ線システムにおいて決定される。固定位置においてＸ線システム上で初期整列を遂行することは簡単である。デジタルＸ線システム又はマンモグラフィーシステムのような静止Ｘ線システム、或いは静止位置における回転Ｘ線システムでは、整列ファントムが、Ｘ線検出器の中心に配置されたボール、ピン、又は長い円筒である。時々、ピン、ボール又は円筒は、画質のためにＸ線ファントムにおける他の特徴部と結合される。しかしながら、ピン、ボール又は円筒の機能は、同様である。ファントムのタイプとは独立して、ファントムの目的は、Ｘ線システムの中心Ｘ線ビームをＸ線撮像装置の特定位置（例えば、Ｘ線撮像装置の中心）と整列することである。Ｘ線撮像装置は、フィルム又は電子的検出器を含む。多くの場合に、他のコンポーネント（例えば、コリメータ又はレーザクロスヘア）も、中心Ｘ線ビーム及び撮像装置と整列される。例えば、レーザクロスヘアは、Ｘ線撮像装置を造影されるべき患者の解剖学的部位と整列するために患者の設定にしばしば使用される。完全に整列されたＸ線システムでは、ピンが中心Ｘ線ビームの真下に配置され、そしてファントムが画像に円又は丸いスポットを形成する。スポットが撮像装置の中心にない場合には、ファントム又はＸ線源が撮像装置と整列されるまでファントム又はＸ線源をシフトするための別のステップがとられる。
【００９５】
ファントムがＸ線源と不整列な場合には、直径及び垂直直径の比が異なる。又、入念な実験により、スポット又は円の密度が均質ではなくそしてスポットの各側でコントラストレベルが異なることも示されている。実際のファントム直径からの歪又は偏差の量は、中心Ｘ線ビームからのオフセットに対して直接的な幾何学的関係を有する。オフセットの厳密な量は、Ｘ線システムの倍率、ビーム角度及び他のファクタに依存する。
【００９６】
画像の歪又は偏差は、視覚的に検出されるか、或いは画像の歪又は偏差は、種々のコンピュータアプリケーション又はプログラムを使用して画像において測定される。画像の歪を測定してオフセットを決定する自動化に伴い、電子的中心Ｘ線ビーム整列プロセスは、中心Ｘ線ビームを数分以内に撮像装置の特定位置と整列させる最終的オフセット値を発生することができる。
【００９７】
図２７Ａ−Ｂは、Ｘ線源位置の相違に伴う画像寸法の変化を示す。図２７Ａは、Ｘ線源との整列ファントム５２０を示すもので、Ｘ線源５２４がファントム５２６と整列されたときに整列Ｘ線ビーム５３２が生じる。図２７Ｂは、Ｘ線源との不整列ファントム５２２を示すもので、Ｘ線源５２４がファントム５２６と不整列であるときに不整列Ｘ線ビーム５３４が生じる。整列Ｘ線ビーム５３２の画像寸法５３６（即ち、整列ファントム投影巾）は、不正列Ｘ線ビーム５３４の画像寸法５３８（即ち、不正列ファントム投影巾）より小さい。
【００９８】
静止Ｘ線システム又は静止位置における回転Ｘ線システムでは、検出器の当該中心にファントムが配置され、そして画像が取得される。ファントムは、撮像装置の中心にファントムが配置されるまで移動される。ファントムがセンタリングされると、ここに述べる機械的又は電子的整列プロセスによりＸ線源の位置を調整することができる。画像が取得され、歪が取得され、そしてオフセットが計算され、Ｘ線源の電子的調整又は機械的調整が行われる。オフセット調整の構成は、別の画像で検証することができる。ファントムと、撮像装置及び中心Ｘ線ビームとの整列は互いに影響を及ぼし、従って、ファントムの位置及び中心Ｘ線の調整は、３つのコンポーネント（即ち、ファントム、撮像装置及び中心Ｘ線ビーム）間の正しい整列が達成されるまで繰り返される。
【００９９】
図２８は、中心点をもつリングファントム５７０の一例で、リング内に中心点５７４を伴うリング特徴部５７２を含む。又、リングファントム５７０は、整列に使用され、そして付加的な情報を与えることができる。中心点（スポット）５７４は、小さな直径で比較的フラットであり（歪の作用が高さと共に減少するので）、これは、ファントムと撮像装置との整列を許す。リング特徴部は、厚いか又は高いものであり、リングファントムがＸ線源（例えば、Ｘ線管）と適切に整列されないときには形状に歪み又は偏差を招く。リングファントムは、他のファントムよりも整列のために要する繰り返しステップが少ない。
【０１００】
回転型Ｘ線システム（例えば、ＣＴシステム）では、Ｘ線システムの中心軸及び検出器に関するＸ線ビームの整列が、筋状のアーティファクトのような画像アーティファクトを生じる。不正列の程度に基づき、筋状のアーティファクトが大きな不整列と共により顕著になるにつれて、画質が低下する。整列中に、ピン又はボールを中心にもつファントムは、Ｘ線システムの台又はテーブルに配置され（Ｘ線システムの中心軸付近で）、従って、ピン又はボールは、ピン又はボールは、回転型Ｘ線システムの回転軸にセンタリングされる。ファントムの配置は、スキャンを行いそして画像内のファントムのアーティファクト及び幾何学的サイズを検査することで検証することができる。ファントムが正しくセンタリングされない場合には、画像が歪みを示す。静止画像が撮影される（ガントリーが回転しない）場合には、回転型Ｘ線システムに使用される検出器アレイと中心Ｘ線ビームを整列させるための測定が静止型Ｘ線システムと同様である。多くの場合に、１／４ピクセルサイズ程度のオフセットを使用してアーティファクトを最小にし且つ画質を高めることができる。
【０１０１】
中心Ｘ線ビームを撮像装置に整列して画像の解像度を改善する別の方法は、ライン対ファントムを使用することである。ある分離を検出できない場合には、整列が正しくなく、Ｘ線管又は中心Ｘ線ビームを調整する必要がある。この調整は、ライン対を区別でき又はライン対が見えるまで行われる。図２９Ａ−Ｂは、整列又は分解能決定に使用される異なるサイズのライン形状ファントムの例を示す。図２９Ａは、３つの小さな立方形のライン形状ファントム５４０Ａ−Ｃを示す。図２９Ｂは、３つの大きな立方形のライン形状ファントム５５０Ａ−Ｃを示す。立方体の端（又は２つの面）は、方形であり、そして方形の各辺は、その長さ５４２又は５５２がラインファントム間のスペース５４４又は５５４と実質的に同様である。ファントム装置は、整列又は分解能の異なるレベル又は程度に対して変化するサイズのライン状ファントムを含む。
【０１０２】
図２９Ｃ−Ｅは、図２４Ａ−Ｂに示すライン状ファントムから生じる異なる画像を示すもので、これは、中心Ｘ線ビームに対する撮像装置の整列の精度に基づくものである。図２９Ｃは、中心Ｘ線ビームに対して撮像装置を正しく整列することで生じる個別の異なるライン状ファントム画像５６０Ａ−Ｃを示す。図２９Ｄは、中心Ｘ線ビームに対する撮像装置の若干の不正列で生じるコンパクトなライン状ファントム画像５６２Ａ−Ｃを示す。図２９Ｅは、中心Ｘ線ビームに対する撮像装置の不正列で生じるぼけたライン状ファントム画像５６４を示す。
【０１０３】
又、他のメカニズム及びファントムを使用して、Ｘ線管の中心Ｘ線ビーム（又はＸ線システムの中心軸）に撮像装置を整列させることができる。
【０１０４】
Ｘ線管の中心Ｘ線ビームを放射線撮像装置に整列させる方法
図３０に示すフローチャートは、管制御ユニット（ＴＣＵ）を使用してＸ線管の中心線を放射線検出器に整列させる方法７００を示す。この方法は、ステップ７１０のように、Ｘ線管の放射器から電子を放射するステップを含む。ステップ７２０のように、Ｘ線管のアノードの焦点に衝突する電子からの中心線でＸ線を発生するステップが続く。この方法の次のステップは、ステップ７３０のように、特定の撮像装置位置からの中心線の距離を表わすオフセット値をＴＣＵで受け取ることを含む。この方法は、更に、ステップ７４０のように、Ｘ線管の放射器とアノードとの間の操向磁気マルチポールに適用されるオフセット値に基づいてＴＣＵの少なくとも１つの操向ドライバから操向信号を発生することを含む。この方法の次のステップは、ステップ７５０のように、操向磁気マルチポールでアノード上の焦点を移動して中心線を特定の撮像装置位置に整列させることを含む。操向磁気マルチポールの少なくとも２つの極は、電子の経路の両側にある。
【０１０５】
ここに述べる電子的焦点整列（又は中心線整列）技術は、オフセットを指定の方向に調整するための値又は位置を管制御ユニット（ＴＣＵ）に与えることによってＸ線管の中心Ｘ線ビームを撮像装置に整列させることができる。オフセットの調整は、依然、繰り返しプロセスであるが、調整の速度、精度及び正確さを高めることができる。電子的整列を含む整列の精度及び正確さは、電子的分解能により偏向の量が決定されるときに高めることができる。それに対して、機械的調整は、使用される測定装置、及び管を正確に移動する技術者の能力に限定される。しばしば、ある方向の機械的調整は、別の方向にも僅かな並進移動又は回転運動を生じ、機械的整列を悪化又は無効にする。電子的整列の正確さ及び精度は、修理要員より遥かに精度の高い測定システム及び電子回路本来の分解能によって決定される。粗い機械的調整の後に機械的調整が要求されないので、プロセスを自動化することができると共に、修理要員なしに又はＸ線システムの部分的な分解なしに遂行することができる。というのは、Ｘ線管及び管制御装置への機械的アクセスが不要だからである。例えば、オペレータは、Ｘ線システムにテストファントムを配置し、そして自動整列手順を実行し、これは、管を整列し又は管の整列をチェックするための技術者への修理コールを排除することができる。整列チェック及びＸ線システム性能の検証は、いつでも行うことができ、そして必要な調整は、修理要員の関与なしに行うことができる。加えて、Ｘ線システムの保護カバーを取り外す必要もない。１つの例では、全校正又は整列時間を３０分から１時間短縮して数分とすることができる。
【０１０６】
静的なオフセット調整に加えて、電子的整列は、力及び熱膨張又は収縮によるＸ線管の動的変動を調整するためのメカニズムも果たす。又、ここに述べる電子的調整は、従来の操向メカニズム及びプロセスからの課題も克服する。従来の操向メカニズムに伴う課題は、種々の管電流及び管電圧組み合せの範囲にわたり焦点のブルーミングを生じる偏向と、ドリフト領域における追加偏向メカニズムのためのＸ線管の喉の追加長さによる焦点サイズの増加（即ち、ドリフト領域における）を含む。従来の操向メカニズムに伴う他の課題は、焦点の幾何学的歪を引き起こすシングルサイドの磁気回路を含む。ここに述べる付加的なメカニズム（例えば、電子ビームの両側の収束磁気回路及び磁極）は、ブルーミングを回避しそして焦点サイズ及び位置を正確に制御することができる。
【０１０７】
操向又は偏向メカニズムを使用する電子的焦点整列（又は中心線整列）技術は、焦点を整列状態に保つために静的又は動的オフセットを重畳することにより画像の解像度を高めるのに使用され、従って、これは、画質を最適化し且つ幾何学的歪を減少することができる。操向又は偏向メカニズムと一線の収束メカニズムは、焦点ブルームを減少又は排除するという付加的な利益を有する。焦点のブルーミングは、管電流の増加（即ち、高い電子密度又は高い電流密度）及び管電圧の低下（即ち、低い電子速度）のために生じる。付加的な収束メカニズムをもつことで、ブルーミングを制御、減少又は最小化することができる。
【０１０８】
焦点サイズ及び位置の電子的校正
又、Ｘ線管の操向磁気回路及び収束磁気回路は、ＴＣＵと共に、焦点位置（又は中心線位置）の電子的校正、或いは焦点サイズ（焦点寸法、中心線強度又はＸ線ビームエネルギー分布）の電子的校正を果たすことができる。Ｘ線管では、焦点サイズは、管電圧及び管電流設定により、一部分、定義される。焦点サイズは、異なる管電圧及び管電流において電子ビーム空間電荷作用により変化し得る。上述したように、管電圧又は管電流が変化することで、焦点ブルーミングが生じる。ここに述べる操向磁気回路又は収束磁気回路を使用して、焦点サイズを管電圧及び管電流の動的範囲にわたって均一サイズに調整し、焦点のブルーミングを回避して、種々の管電圧及び管電流組み合せに対して画質を改善することができる。
【０１０９】
従来、管動作パラメータのセット（例えば、特定の管電圧及び管電流）を使用して偏向（偏向位置を発生するのに使用される）が発生される。偏向は、特定の管動作パラメータにおいてのみ正確である。他の位置では、偏向は、焦点位置に対して変化する。
【０１１０】
多数のＸ線管が異なるタイプのＸ線システム（例えば、異なる製造者からの）に使用される。典型的に、Ｘ線管校正の間に、フラットな検出器を使用して、偏向距離及び焦点サイズが校正される。しかしながら、回転型Ｘ線システムに使用されるＸ線検出器２４０は、円形のガントリーにマウントされ、そして図２及び４−６に示すように、本来アーク状又はカーブしたものである。Ｘ線検出器のカーブ形状は、図３１Ａ−Ｃに示すように、フラットな検出器と比較したときに、距離の差を生じさせる。ガントリーの直径のようなガントリーの寸法、及びＸ線管からＸ線検出器までの距離は、Ｘ線管の製造者にとってしばしば未知であるか、又は（ガントリーでの）校正プロセス中に再現が困難であり且つ費用がかかるために、フラットなＸ線検出器を使用する校正は、回転型Ｘ線システムのカーブ型検出器に適用されるときには、ある程度の歪又はエラーを生じ得る。Ｘ線管の収束及び操向メカニズムは、回転型Ｘ線システムにおけるフラット型検出器対カーブ型検出器での校正の差のために生じるアパーチャーエラーを修正するか、或いは操向又は収束を調整して特定用途の造影結果を最適化するために、ＴＣＵと共に使用される。
【０１１１】
図３１Ａは、フラット型Ｘ線検出器３０６及びカーブ型Ｘ線検出器９０６における偏向された中心Ｘ線ビーム９１８間の偏向範囲（即ち、フラット型Ｘ線検出器中心Ｘ線ビーム偏向範囲９１０及びカーブ型Ｘ線検出器中心Ｘ線ビーム偏向範囲９１２）内のエラー（即ち、二次エラー）を示す。二次エラーは、回転可能なガントリーにおけるフラット型検出器と通常のカーブ型検出器との間の焦点サイズ又は位置の差である。フラット型Ｘ線検出器及びカーブ型Ｘ線検出器における中心Ｘ線ビーム偏向範囲間のエラー９１４の半分が検出器の各側に示されている。特定のユーザに使用される検出器の曲率は、通常、先験的に（即ち、校正の前に）入手できないので、焦点サイズ及び偏向が二次エラーを生じ得る。焦点サイズ及び偏向エラーの不一致は、画質及び画像の信号対雑音特性に否定的な影響を及ぼす。
【０１１２】
図３１Ｂは、検出器の曲率により導入される位置エラー９２４の一例を示す。位置エラー９２４は、フラット型Ｘ線検出器３０６における偏向された中心Ｘ線ビーム９２８と特定基準位置９１６（例えば、Ｘ線検出器の幾何学的中心点）の中心Ｘ線ビームとの間の距離９２０と；カーブ型Ｘ線検出器９０６における偏向された中心Ｘ線ビーム９２８と特定の基準位置９１６の中心Ｘ線ビームとの間の距離９２２と；の間の差である。
【０１１３】
図３１Ｃは、検出器の曲率により導入されるサイズエラーの一例を示す。偏向された中心Ｘ線ビーム９２８は、特定強度又は電力レベルのＸ線を表わすＸ線ビーム輪郭９３４と共に示されている。Ｘ線ビーム輪郭９３４は、焦点サイズの変化を表す。特定の強度を伴うフラット型Ｘ線検出器中心Ｘ線ビームサイズ９３０（フラット型Ｘ線検出器に適用される焦点サイズを表わす）は、特定の強度を伴うカーブ型Ｘ線検出器中心Ｘ線ビームサイズ９３２（カーブ型Ｘ線検出器に適用される焦点サイズを表わす）とは異なるサイズである。
【０１１４】
既に述べたように、位置のシフト及び焦点サイズの変化は、画質に否定的な作用を及ぼす。電磁偏向は、Ｘ線管の各動作パラメータに対して各位置の微校正を許す。一例において、図８に戻ると、Ｘ線管４１０、Ｘ線検出器４２０、システム制御ユニット４３０、及びＴＣＵ４４０は、管又はＴＣＵを校正のために製造者へ返送することなく且つ修理要員の介在なく各中心線位置又は焦点を自動的に校正するのに使用できる閉ループシステムを形成する。Ｘ線管４１０は、ＴＣＵ４４０との組み合せにおいて、取り付けられたシステム制御ユニット４３０が、焦点位置（又は中心線位置）或いは焦点サイズ（又は中心線強度又はＸ線ビームエネルギー分布）のような種々の管動作パラメータに対して各位置を調整及び構成するのを許し、これは、撮像チェーンへの撮像エラー（例えば、二次エラー）の導入を回避し、減少し又は最小化するのに使用できる。一例において、校正の調整は、校正を行うために技術者への修理コールを必要とせずにシステムレベルで行うことができる。その結果、オペレータは、毎日、毎月、四半期ごと、半年ごと、又は１年ごとの品質保証手順に基づいて校正を検証し、そして技術的な修理コールの必要なく撮像チェーンを再校正することができる。別の例では、校正の検証を数分以内に且つ技術者の介在なく行うことができる。
【０１１５】
図３２は、種々の操向位置（例えば、焦点偏向パターンにおける）に対してＸ線管の焦点位置（又は中心Ｘ線ビーム位置）の電子的調整を示すフローチャート８００であり、これは、二次エラーを修正するのに使用できる。比較的粗い機械的整列が遂行される（６００）。次いで、Ｘ線管の電子的中心線整列が遂行される（６２０）。撮像装置又は検出器が偏向位置においてＸ線管からのＸ線に露出される（８０４）。露出は、整列物体又はファントムで遂行される。Ｘ線検出器の画像は、Ｘ線検出器又はシステム制御ユニットにおいてプロセッサにより処理され（８０６）、そしてプロセッサは、特定偏向位置（即ち、位置修正があったりなかったりするターゲット偏向中心線位置）からの偏向中心線の距離（即ち、実際の偏向中心線位置）を表わす位置修正（或いは位置修正値又は位置整列）を計算する（８０８）。１つの例において、位置修正は、２Ｄ距離を表わす。別の例において、位置修正は、１Ｄ距離を表わす。プロセッサは、偏向中心線位置（位置修正があったりなかったりする）が許容公差又は精度内であるかどうか決定する（８１０）。一例において、位置修正は、各中心線位置に使用されるオフセット値より許容公差又は精度が小さい。例えば、オフセット値の許容公差又は精度が＜２５μｍ（完全な整列から）である場合には、位置修正の許容公差又は精度が＜５μｍ（完全な整列から）である。
【０１１６】
位置修正が許容公差又は精度内にない場合には、位置修正が、操向位置の値（例えば、偏向位置を発生するのに使用される）及び既存の位置修正（もしあれば）に追加される（８１２）。操向磁気回路は、位置修正を含む調整又は修正された操向位置により焦点を調整し、検出器は、調整された偏向中心線に露出され（８１４）、そして位置修正が偏向位置に対して許容公差又は精度内となるまでプロセスが繰り返される。一例において、ＴＣＵから発生された操向信号を使用して操向磁気回路に位置修正が適用される。位置修正が許容公差又は精度内となると、位置修正は、微調整値としてセーブされる（８１６）。位置修正は、Ｘ線管に関連したＴＣＵにセーブされる。一例において、各管電圧及び管電流の組み合せで異なる位置修正を計算することができる。図２２に戻ると、偏向位置は、許された又は許容操向範囲５０３内の位置における位置修正で偏向位置を校正することができる。
【０１１７】
別の例において、各管電圧及び管電流の組み合せに対し各偏向位置又は操向位置（偏向パターンにおける）で異なる位置修正を計算することができる。図３３は、中心線偏向パターン５０１（又は焦点偏向パターン）を示すもので、図２２に示した８つの偏向点１−８及びオフセットを伴う８つの偏向点１’−８’を、オフセットを伴う８つの偏向点１”−８”と、各偏向点１”−８”に対する異なる位置修正との組み合わせと共に、示している。各偏向点１”−８”は、他の偏向点からの異なる位置修正を示すものである。
【０１１８】
別の構成において、異なる位置修正を他の調整値（例えば、オフセット値）又は調整値と結合することができる。図３４は、オフセット領域５０２にオーバーレイされたＸ線検出器上の中心Ｘ線ビーム位置修正（例えば、微調整）のための位置修正領域（又は微調整領域）５１２を示す。位置修正領域５１２は、オフセットを伴う中心Ｘ線ビーム５１０を取り巻く垂直位置修正範囲（限界）５１４及び水平位置修正範囲（限界）５１６によって画成される。オフセット及び位置修正を伴う中心Ｘ線ビーム５１８は、位置修正領域５１２内に生じる。例えば、位置修正範囲は、５０μｍ未満である。例えば、位置修正範囲は、１０μｍ未満である。Ｘ線管又は偏向位置の物理的構造に基づいて、オフセットを伴う中心Ｘ線ビームの各側の垂直位置修正領域又は水平位置修正領域は、対称的でなくてもよいし又は互いに変化してもよい。
【０１１９】
例えば、オフセット（即ち、位置５１０とは異なるオフセット値）を伴う中心Ｘ線ビーム５１１がオフセット領域５０２又は許容操向範囲５０３の縁にある場合には、位置修正領域５１３は、オフセットを伴う中心Ｘ線ビーム５１１を取り巻く小さな垂直位置修正範囲５１５又は小さな水平位置修正範囲５１７で減少される。オフセット及び位置修正を伴う中心Ｘ線ビーム５１９は、位置修正範囲５１３内に生じる。別の例では、位置修正は、オフセットなしに使用され、従って、位置修正を伴う中心Ｘ線ビーム５０９は、位置修正範囲（図示せず）内に生じる。
【０１２０】
図３５は、フラットなＸ線検出器３０６（図３１Ａ−Ｃ）にオーバーレイされたカーブ型Ｘ線検出器９０６（図３１Ａ−Ｃ）の上面図であって、フラット型Ｘ線検出器とカーブ型Ｘ線検出器との間の歪みを示している。画像のフラット型Ｘ線検出器輪郭９４０が、画像のカーブ型Ｘ線検出器輪郭９４２と、フラット型Ｘ線検出器及びカーブ型Ｘ線検出器の中心点９１６（図３１Ａ−Ｃ）又は９３８と、に対して示されている。フラット型Ｘ線検出器に対して校正されたカーブ型Ｘ線検出器のエッジポイント９４４をカーブ型Ｘ線検出器のシフトされたエッジポイント９４６に対して調整、シフト又は校正して、フラット型Ｘ線検出器に発生される校正又は画像と一致させることができる。中心点９３８は、修正位置又は調整位置をもたなくてもよい。又、他の位置（例えば、中間位置）における残りのポイントは、既知の又は測定された校正位置（位置修正を伴う）に比例して調整されてもよい。中間位置は、既知の偏向点修正から計算することができる。
【０１２１】
図３６は、種々の操向位置（例えば、焦点偏向パターンにおける）に対するＸ線管の焦点サイズ（或いは中心線強度又はＸ線ビームエネルギー分布）の電子的調整のフローチャート８２０で、二次エラーを修正するのに使用できるものである。Ｘ線管の電子的中心線整列が遂行される（６２０）。撮像装置又は検出器は、偏向位置においてＸ線管からのＸ線に露出される（８２４）。検出器は、中心線強度、Ｘ線ビーム電力レベル、焦点サイズを表わすＸ線ビームエネルギー分布を測定するように構成される。この測定は、検出器のピクセル又は領域で行われる。強度又は電力レベルを伴うＸ線検出器の画像は、Ｘ線検出器又はシステム制御ユニットにおいてプロセッサにより処理され（８２６）、そしてプロセッサは、偏向された中心線（即ち、実際の偏向された中心線サイズ）と特定の基準位置における中心線（即ち、サイズ修正があったりなかったりする目標偏向中心線サイズ）との間のＸ線強度差を表わすサイズ修正（或いはサイズ修正値又はサイズ調整）を計算する（８２８）。１つの例において、サイズ修正は、偏向位置ごとに管電圧及び管電流の組み合せと関連付けられる。プロセッサは、偏向中心線サイズ（サイズ修正があったりなかったりする）が許容公差又は強度内にあるかどうか決定する（８３０）。
【０１２２】
サイズ修正が許容公差又は強度内にない場合には、収束値（例えば、特定の焦点サイズを発生するのに使用される）及び既存のサイズ修正（もしあれば）にサイズ修正が追加される（８３２）。収束磁気回路は、サイズ修正を含む調整又は修正収束サイズにより焦点を調整し、そして検出器は、調整された偏向中心線に露出され（８３４）、次いで、サイズ修正が偏向位置に対する許容公差又は強度内となるまでプロセスが繰り返される。一例において、ＴＣＵから発生された収束信号を使用して収束磁気回路にサイズ修正が適用される。サイズ修正が許容公差又は強度内となると、サイズ修正が最終調整値としてセーブされる（８３６）。サイズ修正は、Ｘ線管に関連したＴＣＵにセーブされる。一例において、各管電圧及び管電流組み合せで異なるサイズ修正を計算することができる。
【０１２３】
典型的に、電子ビームに対して操向磁気回路の前に配置された収束磁気回路で焦点操向の前に焦点収束が行われる。焦点サイズ（８２０）及び焦点位置（８００）の両方が電子的に調整された場合には、焦点サイズの電子的調整（８２０）を、焦点位置の電子的調整（８００）の前に行うことができる（位置ごとに又はＸ線検出器ごとに）。
【０１２４】
焦点位置（又は中心線位置）の電子的校正又は調整、或いは焦点サイズ（又は中心線強度又はＸ線ビームエネルギー分布）の電子的校正は、フラット型Ｘ線検出器とカーブ型Ｘ線検出器との間の差に対する位置修正及びサイズ修正について述べたが、前記メカニズム及び技術は、歪やエラーを生じる他の特徴にも適用できる。例えば、結果的偏向として生じるエラーの１つのタイプは、アノードのカーブ型、傾斜型ターゲットトラック表面の異なるエリアに電子ビームが当たることによる焦点の幾何学的歪であり、これは、焦点位置又はサイズにある程度の歪及びエラーを生じさせる。管校正（図２４及び２５Ａの４９６）又は操向位置校正データ（図２４及び２５Ｂの４８６）は、アノードターゲットの丸い表面によるエラー及び歪を修正することができる。ある例では、管校正又は操向位置校正データは、アノードの曲率による歪及びエラーを充分に補償しないことがある。それとは別に又はそれに加えて、焦点位置及びサイズの電子的校正を使用して、焦点位置又はサイズに高い精度を与えると共に、良好な画像解像度を与えることができる。
【０１２５】
図３２及び３６に示すプロセスを組み合せると、電子ビームを既定位置の１つへ操向しそして画像を取得することができる。画像データが処理され、そして各修正又は校正パラメータが計算される。焦点サイズ及び偏向が規定の限界又は公差内になるまでプロセスが繰り返される。特定の管パラメータ設定に対する焦点サイズ及び偏向が校正されると、校正値が記憶され、そして次の位置を校正することができる。位置は、ユーザによって定義され、従って、前記プロセスは、ユーザが達成を望む造影技術に対してユーザが各位置を調整又は校正するのを許す。
【０１２６】
ある例において、焦点サイズ又は位置の校正は、オペレータ又はユーザが特定位置への電子ビームを指令して、ある位置においてＸ線ビームを放射させる手動モードで遂行することができる。データが取得され、そして焦点サイズ及び偏向距離を評価し、測定し又は決定することができる。次いで、測定データを使用して、必要な調整を決定することができる。又、校正プロセスは、自動モードでも実行でき、ユーザ又はオペレータは、修理技術者をコールする費用や時間をかけずに画質向上のために調整を行うことができる。校正プロセスにより、個々の位置を最適化し、そして最適位置を発生するのに使用されるパラメータを、種々の手順（例えば、患者の検査）中に使用するためにＴＣＵに記憶することができる。自動モードでは、Ｘ線検出器を制御し、或いはＸ線検出器又はシステム制御ユニットから当該情報を抽出するために、アプリケーション（例えば、スキャナシステムソフトウェア）を使用することができる。別の例では、例えば、電子ビームがある位置から次の位置へ移動するときに、焦点サイズエラー及び偏向エラーを動的に修正することができる。焦点位置の電子的校正、又は焦点サイズの電子的校正は、自動化できる調整及び調整検証のためのメカニズムを含み、従って、オペレータ又はユーザは、修理要員を介在せずに正しい位置及び焦点サイズを検証することができる。再校正が必要な場合には、ユーザ又はオペレータは、検出エラーを排除又は減少するために調整を行い或いは自動化校正手順をスタートすることができる。
【０１２７】
手動又は自動モードにおける偏向位置及び焦点サイズの調整は、電子ビームの微調整を許し、そして検出器の曲率によるアパーチャーエラー及び他の偏向エラーを修正するために「最適」値を発生することができる。焦点サイズ又は偏向位置に対して微調整を行うことは、ユーザ（例えば、オペレータ）が歪エラーを修正するのを許し、そして画像の解像度、信号対雑音比、及び画質を改善できるようにする。
【０１２８】
Ｘ線管は、ＴＣＵとの組み合せで、焦点位置又はサイズの調整を含む自動化された電子的校正手順を実行することができる。電子的校正は、修理要員が設置又は修理中に画質を最適化できるようにするか、或いはユーザが校正を検証及び修正するか又は修理コールなしにその場で校正を再実行できるようにする。位置及びサイズの修正は、ユーザのニーズに基づきＸ線管の寿命全体を通して行うことができる。
【０１２９】
図３７に示すフローチャートは、管制御ユニット（ＴＣＵ）を使用して種々の偏向位置について放射線検出器にＸ線管の中心線を調整する方法１０００を示す。この方法は、ステップ１０１０のように、Ｘ線管の放射器から電子を放射するステップを含む。ステップ１０２０のように、特定の偏向位置に従ってＸ線管の放射器とアノードとの間の操向磁気マルチポールで電子ビームを偏向するステップが続く。この方法の次のステップは、ステップ１０３０のように、Ｘ線管のアノードの焦点に衝突する電子からの中心線でＸ線を発生することを含む。この方法は、更に、ステップ１０４０のように、特定の偏向位置からの偏向された中心線の距離を表わす位置修正値をＴＣＵにおいて受け取ることを含む。この方法の次のステップは、ステップ１０５０のように、操向磁気マルチポールに適用される位置修正値に基づきＴＣＵの少なくとも１つの操向ドライバから操向信号を発生することを含む。この方法は、更に、ステップ１０６０のように、アノード上の焦点を操向磁気マルチポールで移動し、偏向された中心線が特定の偏向位置と整列するようにすることも含む。操向磁気マルチポールの少なくとも２つの極は、電子の経路の両側にある。
【０１３０】
ここに取り上げた全ての参照文献は、参考としてここにそのまま援用される。
【０１３１】
回路は、ハードウェア、ファームウェア、プログラムコード、実行可能なコード、コンピュータインストラクション、及び／又はソフトウェアを含む。非一時的なコンピュータ読み取り可能なストレージ媒体は、信号を含まないコンピュータ読み取り可能なストレージ媒体である。
【０１３２】
ここに述べる多くの機能的ユニットは、特にそれらの実施独立性を強調するためにモジュール（又はユニット）として表わされたことを理解されたい。例えば、モジュールは、論理チップ、トランジスタ又は他のコンポーネントを含むがこれに限定されないカスタム超大規模集積（ＶＬＳＩ）回路又はゲートアレイより成るハードウェア回路として実施されてもよい。又、モジュールは、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルアレイロジック、プログラマブル論理装置又は同様の装置を含むがこれに限定されないプログラマブルハードウェア装置でも実施される。
【０１３３】
本明細書全体にわたり、「例」又は「実施形態」とは、その例に関連して述べる特定の特徴、構造又は特性が本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。従って、本明細書全体にわたる種々の場所に「例」又は「実施形態」という語が現われたときには、必ずしもその全部が同じ実施形態を指していない。
【０１３４】
更に、ここに述べる特徴、構造又は特性は、１つ以上の実施形態において適当な仕方で結合されてもよい。以下の説明において、本発明の実施形態を完全に理解するために多数の特定の細部が与えられる（例えば、レイアウト及びデザインの例）。しかしながら、当業者であれば、本発明は、１つ以上の特定の細部なしに、或いは他の方法、コンポーネント、レイアウト等で、実施できることが理解されよう。他の例において、本発明の観点を不明瞭にしないために、良く知られた構造、コンポーネント又はオペレーションは、詳細に図示も説明もされない。
【０１３５】
以上の例は、１つ以上の特定の用途において本発明の原理を例示するが、当業者であれば、本発明の能力を経験せずに且つ本発明の原理及び概念から逸脱せずに、実施の形態、使い方及び細部に多数の変更がなされ得ることが明らかであろう。従って、本発明は、それに限定されるものではない。本発明の種々の特徴及び効果は、特許請求の範囲に規定される。
【符号の説明】
【０１３６】
１００：Ｘ線管
１０２：ハウジング
１０４：窓
１０６：固定子
１１０：Ｘ線インサート
１１２：カソード
１１６：電子放射器
１２０：アノードアッセンブリ
１２２：アノード
１２４：焦点トラック
１２８：回転子
１３０：ベアリングアッセンブリ
１５０：ソレノイド電磁石
１５１：円筒状コア
１５２：コイル
１６０：磁束
２００：ガントリーアッセンブリ
２０２：回転可能なガントリーフレーム
２０４：静止ガントリーフレーム
２０６：ガントリーカバー
２０８：ガントリーアパーチャー
２１０：Ｘ線管
２２８：マウントブラケット
２３０：コリメータ
２４０：放射線検出器（撮像装置）
２４２：幾何学的中心点
２５２：対象物特徴部
３００：Ｘ線管
３０２：Ｘ線管アッセンブリ
３０６：Ｘ線検出器
３０９：インサート壁
３１０：カソードアッセンブリ
３１２：放射器アッセンブリ
３１４：ドリフト領域
３１６：センターライン
３２０：アノードアッセンブリ
３２２：アノードターゲット
３２３：焦点トラック
３２９：アパーチャー
３３０：操向磁気回路
３３６、３３８：均一又は層状磁界
３４０、３４２：収束磁気回路
３５０：Ｘ放射線
３５２：中心Ｘ線ビーム
３６０：磁石システム
３６２：磁気ヨーク
３６４：極突起
３６６：コイル
３７０：磁石システム
３７２：磁気ヨーク
３８２、３８４：放射器アッセンブリ
３９０：電子ソース
３９４：コイル放射器
４１０：Ｘ線管
４１２：Ｘ線ビーム
４１４：管データ
４１６：制御信号
４２０：Ｘ線検出器
４２２：画像データ
４３０：システム制御ユニット
４３２：位置情報
４４０：管制御ユニット
５００：中心線ビーム偏向パターン
５２０：Ｘ線源をもつ整列ファントム
５２２：Ｘ線源をもつ不正列ファントム
５２４：Ｘ線源
５２６：ファントム
５３６、５３８：画像寸法
５７０：中心点を持つリングファントム
５７２：リング特徴部
５７４：中心点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８】
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【図２９Ａ】
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【図２９Ｂ】
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【図２９Ｃ】
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【図２９Ｄ】
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【図２９Ｅ】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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