一种防散射栅格及成像系统的制作方法

1.本实用新型涉及成像技术领域，具体涉及一种防散射栅格及成像系统。

背景技术：

2.在成像过程中，发射射线从射线源射向待成像物体。当使用发射射线来创建待成像物体的图像时，一部分发射射线直接穿过待成像物体并入射至射线接收单元以产生图像；另一部分发射射线在待成像物体处发生散射并生成散射射线以一角度到达射线接收单元，该角度与发射射线的原始路径显著偏离。散射射线入射至射线接收单元会造成伪影，从而降低了图像的对比度。
3.现有技术中通过使用防散射栅格来降低散射射线对图像造成的影响。如图1所示，通过防散射栅格1中的栅格片1’吸收散射射线，以消除散射射线。
4.现有技术中的防散射栅格1存在以下问题：(1)防散射栅格1的栅格片1’相互平行，沿发射射线的延伸方向，栅格片1’在射线接收单元上的投影会占用射线接收单元的像素区域，导致射线接收单元的可用像素区域减小，进而影响射线接收单元的成像性能；(2)由于相邻栅格片1’的遮挡，发射射线无法透过防散射栅格1两端到达射线接收单元，导致防散射栅格对大锥角发射射线的透过效率较低，进而进一步影响射线接收单元的成像性能；(3)仅能实现一维方向的防散射。

技术实现要素：

5.有鉴于此，有必要提供一种防散射栅格以及成像系统，用以解决现有技术中存在的由于栅格片造成的射线接收单元的可用像素区域减小、防散射栅格对大锥角发射射线的透过效率较低以及无法实现二维方向的防散射，导致射线接收单元的成像性能较差的技术问题。
6.一方面，本实用新型提供了一种防散射栅格，所述防散射栅格包括间隔设置的多个栅格片，所述多个栅格片的延长线汇聚于一个交点；
7.所述多个栅格片包括多个沿第一方向设置的第一栅格片和多个沿第二方向设置的第二栅格片，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角大于0
°
，且小于或等于90
°
。
8.在一些可能的实现方式中，所述多个栅格片中的每一栅格片均包括相对设置的第一侧面和第二侧面，且所述第一侧面和所述第二侧面之间的最小间距大于或等于100微米。
9.在一些可能的实现方式中，所述栅格片包括相对设置的顶面和底面，所述顶面和所述底面的两端均分别连接于所述第一侧面和所述第二侧面，所述栅格片包括靠近所述顶面的上栅格片以及靠近所述底面的下栅格片，所述下栅格片至少部分处的所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距大于所述上栅格片处的所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距。
10.在一些可能的实现方式中，所述栅格片的制作材料包括原子序数大于或等于74的第一材料，且所述第一材料的含量大于或等于90％。
11.在一些可能的实现方式中，所述第一栅格片的底面中心线与所述第二栅格片的底面中心线之间的夹角为90
°
。
12.在一些可能的实现方式中，多个所述第一栅格片沿所述第二方向交错设置，和/或多个所述第二栅格片沿所述第一方向交错设置。
13.本实用新型还提供了一种成像系统，包括射线源、射线接收单元以及防散射栅格；所述射线源用于发出发射射线；所述射线接收单元用于接收所述发射射线；所述防散射栅格设置于所述射线接收单元和所述射线源之间；
14.其中，所述防散射栅格为上述任意一个可能的实现方式中所述的防散射栅格。
15.在一些可能的实现方式中，每个所述栅格片均沿与所述栅格片对应的发射射线的发射方向布置。
16.在一些可能的实现方式中，所述射线接收单元包括多个射线接收子单元以及由所述多个射线接收子单元形成的多个拼接缝隙，沿所述发射射线的发射方向，所述栅格片在所述射线接收单元上的投影与所述栅格片对应的所述拼接缝隙至少部分重合。
17.在一些可能的实现方式中，沿所述发射射线的发射方向，所述栅格片在所述射线接收单元上的投影的中心线和与所述栅格片对应的所述拼接缝隙的中心线重合。
18.采用上述实施例的有益效果是：本实用新型提供的防散射栅格，通过设置间隔设置的多个栅格片的延长线汇聚于一个交点，相比于现有技术中的平行间隔设置的多个栅格片，将本实用新型提供的防散射栅格应用于成像系统中时，提高了发射射线入射至多个栅格片间的间隔的发射射线，大大降低被栅格片遮挡的发射射线，有效保证防散射栅格对大锥角发射射线的接收效率。进一步地，通过设置间隔设置的多个栅格片的延长线汇聚于一个交点，可减小沿发射射线的发射方向，栅格片的投影面积，进而避免将防散射栅格应用至成像系统中时，栅格片的投影占用成像系统中射线接收单元的有效面积，提高其成像性能。
19.进一步地，通过设置多个栅格片包括多个沿第一方向设置的第一栅格片和多个沿第二方向设置的第二栅格片，第一方向与第二方向之间的夹角大于0
°
，且小于或等于90
°
，可实现在第一方向和第二方向上的二维防散射，进一步提高防散射栅格的防散射能力。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为现有技术中的成像系统的一个结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例提供的防散射栅格的二维结构示意图；
23.图3为本实用新型实施例提供的防散射栅格的三维结构示意图；
24.图4为本实用新型实施例提供的栅格片的二维结构示意图；
25.图5为本实用新型实施例提供的防散射栅格的另一个三维结构示意图；
26.图6为本实用新型实施例提供的成像系统的结构示意图；
27.图7为本实用新型实施例提供的栅格片冗余性的结构示意图；
28.图8为本实用新型实施例提供的防散射栅格与射线接收单元第一种设置位置的结
构示意图；
29.图9为本实用新型实施例提供的防散射栅格与射线接收单元第二种设置位置的结构示意图；
30.图10为本实用新型实施例提供的防散射栅格的另一个结构示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.在本实用新型实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。“包括”和/或“包含”的含义是指装置、行为、步骤、元件、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或附加一个或多个其它的装置、行为、步骤、元件、操作、部件和/或它们的组合。
33.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本实用新型的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
34.本实用新型提供了一种防散射栅格及成像系统，以下分别进行说明。
35.如图2和图3所示，本实用新型实施例提供的防散射栅格100包括间隔设置的多个栅格片110，多个栅格片110的延长线汇聚于一个交点；
36.多个栅格片110包括多个沿第一方向a设置的第一栅格片1101和多个沿第二方向b设置的第二栅格片1102，第一方向a与第二方向b之间的夹角大于0
°
，且小于或等于90
°
。
37.与现有技术相比的平行间隔设置的多个栅格片，本实用新型实施例提供的防散射栅格100，通过设置间隔设置的多个栅格片110的延长线汇聚于一个交点，实现将本实用新型实时提供的防散射栅格100应用于射线接收单元中时，提高发射射线入射至多个栅格片110间的间隔的发射射线，大大降低被栅格片110遮挡的发射射线，有效保证防散射栅格100对大锥角发射射线的接收效率。进一步地，通过设置间隔设置的多个栅格片110的延长线汇聚于一个交点，可减小沿发射射线的发射方向，栅格片110的投影面积，进而避免将防散射栅格应用至成像系统中时，栅格片110的投影占用成像系统中射线接收单元的有效面积，提高其成像性能。
38.通过设置多个沿第一方向a的第一栅格片1101和多个沿第二方向b的第二栅格片1102，可同时消除沿第一方向a和第二方向b的散射射线，提高防散射栅格100的防散射能力，进一步提高经过防散射栅格100后的发射射线200的纯净度，避免由于散射射线300造成的伪影等现象。
39.在本实用新型的一个应用实例中，如图2所示，发射射线200在射向防散射栅格100的过程中，一部分发射射线200沿其原始发射路径入射至防散射栅格100；另一部分发射射线200在传输过程中发生散射并生成散射射线300到达防散射栅格100，散射射线300的发射路径显著偏离于发射射线的原始发射路径。此时，通过栅格片110吸收散射射线300。
40.其中，图2和图3中的虚线为发射射线200，带箭头的实线为散射射线300。
41.在本实用新型的一个具体实施例中，发射射线200为锥束射线，即：各发射射线200均不平行，且各发射射线200具有一个交点。
42.在本实用新型的优选实施例中，如图4所示，栅格片110包括第一侧面111和第二侧面112，由于栅格片110对散射射线300的吸收与栅格片110的厚度呈正比，因此，为了避免散射射线300对成像造成影响，在本实用新型的一些实施例中，第一侧面111和第二侧面112之间的最小间距大于或等于100微米。即：栅格片110各个位置的厚度大于或等于100微米。
43.通过设置栅格片110各个位置的厚度大于或等于100微米，可确保栅格片110对散射射线300的吸收，避免散射射线300透过栅格片110，对成像造成影响，提高成像的对比度。
44.在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，栅格片110包括相对设置的顶面113和底面114，顶面113和底面114的两端均分别连接于第一侧面111和第二侧面112，栅格片110包括靠近顶面113的上栅格片以及靠近底面114的下栅格片，下栅格片至少部分处的第一侧面111与第二侧面112之间的间距大于上栅格片处的第一侧面111与第二侧面112之间的间距。
45.其中，在一个具体实施例中，上栅格片是顶面113到顶面113与底面114之间的中心线的部分；下栅格片是底面114到顶面113与底面114之间的中心线的部分。
46.当发射射线200为锥束射线时，沿从顶面113到底面114的方向，发射射线200逐渐发散，因此，通过设置下栅格片处的第一侧面111与第二侧面112之间的间距大于上栅格片处的第一侧面111与第二侧面112之间的间距，可提高下栅格片处吸收散射射线300的能力。
47.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，沿从顶面113至底面114的方向，第一侧面111和第二侧面112之间的间距逐渐增大。
48.通过设置第一侧面111和第二侧面112之间的间距沿从顶面113至底面114的方向逐渐增大，可进一步消除散射射线300。这是由于：如图3所示，相比于第二侧面112平行于第一侧面111设置，通过设置第一侧面111和第二侧面112之间的间距逐渐增大，会多出图3中的l*区域，而l
*
区域则会吸收散射射线300，避免l*区域接收散射射线300，提高了防散射栅格100的防散射能力。
49.为了降低加工精度，使栅格片110便于加工，在本实用新型的一些实施例中，第一侧面111和第二侧面112之间的间距均相等。
50.需要说明的是：由于栅格片110用于吸收散射射线300，为了提高栅格片110对散射射线300的吸收能力，在本实用新型的一些实施例中，栅格片110的制作材料包括原子序数大于或等于74的第一材料，且第一材料的含量大于或等于90％。
51.这是由于栅格片110的制作材料中的第一材料的原子序数越大，且第一材料的含量越高，栅格片110对散射射线300的吸收能力越强，因此，通过设置栅格片110的制作材料包括原子序数大于或等于74的第一材料，且第一材料的含量大于或等于90％，可进一步提高栅格片110对散射射线300的吸收能力。
52.在本实用新型的具体实施例中，第一材料可以为钨、铅、铀、金等材料中的任意一种。
53.需要说明的是：当栅格片110的制作材料的原子序数大于74时，第一侧面111和第二侧面112之间的间距可以小于100微米，这是由于：原子序数大于74的材料的对散射射线300的吸收能力较高，可适当降低第一侧面111和第二侧面112之间的间距。
54.在本实用新型的一些实施例中，为了提高栅格片110安装、定位时的便利性，防散射栅格100还包括连接板，栅格片110连接于连接板。
55.应当理解的是：为了避免因为连接板产生额外的散射射线，连接板应当设置于不影响发射射线的位置，其具体设置位置在此不做限定。
56.在本实用新型的一个具体实施例中，第一栅格片1101的底面中心线与第二栅格片1102的底面中心线之间的夹角为90
°
。
57.在本实用新型的一些实施例中，如图3所示，沿第二方向b，多个第一栅格片1101交错设置，即：沿第二方向b，多个第一栅格片1101不位于同一直线上。
58.在本实用新型的一些实施例中，如图5所示，沿第二方向b，多个第一栅格片1101位于同一直线上。
59.通过设置沿第二方向b，多个第一栅格片1101可交错设置，也可不交错设置(多个第一栅格片1101位于同一直线上)，可增加多个第一栅格片1101设置方式的多样性，提高防散射栅格100的适用性。
60.需要说明的是：在本实用新型的一些实施例中，沿第一方向a，多个第二栅格片1102也可为交错设置或为不交错设置，在此不做赘述。
61.本实用新型实施例还提供了一种成像系统，如图6所示，成像系统10包括射线源20、射线接收单元40以及防散射栅格100；射线源20用于发出发射射线200；射线接收单元40用于接收发射射线200；防散射栅格100设置于射线接收单元40和射线源20之间；
62.其中，防散射栅格100为上述防散射栅格实施例中任意一个实施例中所述的防散射栅格100。
63.在本实用新型的一个具体实施例中，如图6所示，射线源20发出发射射线200，发射射线200达到待成像物体30处后，一部分发射射线200沿其原始发射路径直接穿过待成像物体30和栅格片110间的间隔后入射至射线接收单元40以产生图像；另一部分发射射线200在待成像物体30处发生散射并生成散射射线300到达防散射栅格100，散射射线300的发射路径显著偏离于发射射线200的原始发射路径。此时，通过栅格片110吸收散射射线300。
64.需要说明的是：待成像物体30可为物质、组织、器官、物体、样本、身体等中的任意一种。在一些具体实施例中，待成像物体30可为头、胸、肺、胸膜、纵膈、腹、大肠、小肠、膀胱、胆囊、盆腔、骨干、血管等中的任意一种。
65.还需要说明的是：射线源20发出的发射射线200可以是粒子射线或光子射线中的任意一种。粒子射线包括种子、原子、重离子中的任意一种。光子射线包括x射线、γ射线、α射线、β射线中的任意一种。
66.在本实用新型的一个具体实施例中，射线源20发出的发射射线200为x射线。
67.特别地，随着对射线接收单元40分辨率要求的提高，小像素射线接收单元应运而生，小像素射线接收单元指的是由多个尺寸较小(像素尺寸小于0.2mm)的像素区域组合而成的射线接收单元40。由此可知：小像素射线接收单元会由于栅格片110的投影遮挡，导致可用像素区域显著减小，甚至于导致小像素射线接收单元无法接收发射射线200，导致无法有效成像。本实用新型实施例提出的防散射栅格100，通过设置多个栅格片110的延长线汇聚于一个交点，可最减小栅格片110在射线接收单元40上的投影面积，从而使之适用于小像素射线接收单元。
68.为了最小化栅格片110在射线接收单元40上的投影面积，在本实用新型的一些实施例中，每个栅格片110均沿栅格片110对应的发射射线200的发射方向布置。
69.本实用新型实施例通过设置每个栅格片均沿栅格片110对应的发射射线200的发射方向布置，实现沿发射射线200的发射方向，栅格片110的投影面积最小，进而使之更加适用于小像素射线接收单元。
70.应当理解的是：栅格片110可以是任何适合的形状和/或尺寸。例如：栅格片110的横截面形状可以是三角形、矩形、正方形、梯形、扇形或其他不规则形状。
71.在本实用新型的一个具体实施例中，射线接收单元40为拼接射线接收单元，如图5所示，射线接收单元40由多个射线接收子单元41拼接而成，每一射线接收子单元41上分布有大量小尺寸像素，大量小尺寸像素形成像素区域，用于成像，相邻两个射线接收子单元41形成一拼接缝隙42。
72.为了避免当拼接缝隙42和栅格片110同时占用射线接收单元40的像素区域，导致无法有效成像的技术问题，在本实用新型的一些实施例中，如图6所示，沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影和拼接缝隙42至少部分重合。
73.通过设置栅格片110在射线接收单元40上的投影和拼接缝隙42至少部分重合，重合的部分将不会占用射线接收单元40的像素区域，即可减小沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影对射线接收单元40像素区域的占用面积，进而可减小对射线接收单元40的像素区域的影响，实现提高射线接收单元40可用像素区域，提高射线接收单元40的成像性能的技术效果。
74.在本实用新型的一个优选实施例中，多个拼接缝隙42和多个栅格片110一一对应，即：沿发射射线200的发射方向，每一个栅格片110在射线接收单元40上的投影均和与之对应的拼接缝隙42至少部分重合。
75.通过设置沿发射射线200的发射方向，每一个栅格片110在射线接收单元40上的投影均和与之对应的拼接缝隙42至少部分重合，可进一步减小栅格片110的投影对射线接收单元40的占用面积，进一步减小栅格片110对射线接收单元40的像素区域的影响，进一步提高射线接收单元40的可用像素区域。
76.由于拼接缝隙42的厚度与射线接收单元40的制造工艺、应用场景等因素有关，因此，当射线接收单元40的制作工艺、应用场景等因素不同时，拼接缝隙42的宽度可能会小于、等于或大于栅格片110的厚度。而当拼接缝隙42的宽度小于、等于或大于栅格片110的厚度时，拼接缝隙42与栅格片110的设置方式有所不同。
77.因此，在本实用新型的一些具体实施例中，当栅格片110的厚度大于或等于拼接缝隙42的宽度时，沿发射射线200的发射方向，与栅格片110对应的拼接缝隙42被栅格片110在射线接收单元40上的投影完全覆盖。
78.需要说明的是：栅格片110各个位置的厚度不相同时，上述具体实施例中栅格片110的厚度指的是栅格片110的最小厚度。
79.当栅格片110的厚度大于或等于拼接缝隙42的宽度时，通过设置沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影完全覆盖与栅格片110对应的拼接缝隙42，可在栅格片110的厚度大于或等于拼接缝隙42的宽度时，最小化栅格片110在射线接收单元40上的投影，从而可最小化占用射线接收单元40可用像素区域的面积，从而进一步提
高成像有效性。
80.在本实用新型的一个优选实施例中，沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影的中心线和与栅格片110对应的拼接缝隙42的中心线重合。
81.通过设置沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影的中心线和与栅格片110对应的拼接缝隙42的中心线重合，可避免由于栅格片110在射线接收单元40上的投影的中心线和与栅格片110对应的拼接缝隙42的中心线不重合造成栅格片110偏移，导致栅格片110在射线接收单元40上的投影造成射线接收单元40上的其中一个射线接收子单元的41的像素区域失效，实现栅格片110在射线接收单元40上的投影在相邻两个像素区域上的对称性，避免造成其中一个像素区域失效，进一步提高射线接收单元40的成像有效性。
82.在本实用新型的一些其他实施例中，当栅格片110的厚度小于拼接缝隙42的宽度时，沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影位于与栅格片110对应的拼接缝隙42内。
83.同样地，栅格片110各个位置的厚度不相同时，这里栅格片110的厚度指的是栅格片110的最小厚度。
84.当栅格片110的厚度小于拼接缝隙42的宽度时，通过设置沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影位于与栅格片110对应的拼接缝隙42内，可实现栅格片110在射线接收单元40上的投影不会对射线接收单元40的像素区域造成影响，提高成像有效性。并且，还为栅格片110的设置提供一定冗余性。
85.需要说明的是：当栅格片110的厚度远小于拼接缝隙42的宽度时(例如：栅格片110的厚度为拼接缝隙42的宽度的1/4)，可在拼接缝隙42处设置两个栅格片110，且两个栅格片110之间填充与栅格片同材质的物质，以避免栅格片110的厚度与拼接缝隙42的宽度差别过大，进而避免拼接缝隙42处接收大量的发射射线200，提高成像效果。
86.在本实用新型的一个具体实施例中，如图7所示，当在栅格片110的设计或加工时出现倾角设计误差或者加工误差时，会出现误差栅格片115，误差栅格片115可包括与没出现误差时的栅格片110对称的第一误差栅格片1151和第二误差栅格片1152。则沿发射射线200的发射方向，第一误差栅格片1151和第二误差栅格片1152会造成额外投影区域l1，l1的值为：
[0087][0088]
式中，l为栅格片110的长度，为栅格片110处的发射射线200与射线接收单元40之间的夹角；θ为第一误差栅格片1151或第二误差栅格片1152与栅格片110之间的夹角。
[0089]
以l为10mm为例，当θ＝1
°
，时会造成181um的额外投影区域，当拼接缝隙42为1000um，而栅格片110厚度为100um时，可以在拼接缝隙42中心线的两侧分别提供450um的额外投影范围，由此可知，θ可以扩大至2.5
°
，即：为栅格片110的加工和安装提供一定冗余性，实现即使栅格片110的加工和安装出现误差，也不至于遮挡射线接收单元40的像素区域。
[0090]
由上述描述可知：拼接缝隙42的宽度越大，其为栅格片110提供的冗余性越大，即：拼接缝隙42的宽度越大，栅格片110可不完全与射线源20发出的发射射线200重合，也可确
保不影响射线接收单元40的像素区域。并且，拼接缝隙42的宽度越大，沿发射射线200的发射方向，当栅格片110在射线接收单元40上的投影的中心线和与栅格片110对应的拼接缝隙42的中心线产生一定偏移时，也不会对射线接收单元40的像素区域造成影响。
[0091]
在本实用新型的优选实施例中，当栅格片110的厚度等于拼接缝隙42的宽度时，沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影和与栅格片110对应的拼接缝隙42完全重合。
[0092]
通过设置栅格片110的厚度等于拼接缝隙42的宽度，可实现沿发射射线200的发射方向，栅格片110在射线接收单元40上的投影和与栅格片110对应的拼接缝隙42完全重合。可在确保栅格片110对射线接收单元40的像素区域不产生影响的同时，最大化栅格片110的厚度，提高对散射射线的吸收能力，确保成像的对比度。
[0093]
需要说明的是：在本实用新型的一些实施例中，沿第二方向b，各拼接缝隙42交错设置，在本实用新型的一些其他实施例中，沿第二方向b，各拼接缝隙42还可位于同一条直线上。
[0094]
应当理解的是：栅格片110的底面114和射线接收单元40之间的距离可根据实际情况进行调整，在本实用新型的一些实施例中，如图8所示，栅格片110的底面114和射线接收单元40之间的距离极近，例如：栅格片110的底面114和射线接收单元40之间的距离小于1mm时，沿底面114的延伸方向，相邻两个栅格片110之间的距离与射线接收子单元41的宽度相等，即：
[0095]
w1＝w0[0096]
式中，w1为沿栅格片110的底面114的延伸方向，相邻两个栅格片110之间的距离；w0为射线接收子单元42的宽度。
[0097]
需要说明的是：如图8所示，相邻两个栅格片110包括第一子栅格片116和第二子栅格片117，相邻两个栅格片110之间的距离指的是：第一子栅格片116靠近第二子栅格片117的侧壁与第二子栅格片117靠近第一子栅格片116的侧壁之间的距离。
[0098]
在本实用新型的一些实施例中，如图9所示，栅格片110的底面114和射线接收单元40之间的距离大于1mm，则此时相邻两个栅格片110之间的距离为：
[0099]
w2＝(l
2-l3)*w0/l2[0100]
式中，w2为相邻两个栅格片110之间的距离；l2为射线源20到射线接收单元40的垂直距离；l3为栅格片110的底面114到射线接收单元40的垂直距离；w0为射线接收子单元41的宽度。
[0101]
同样地，如图9所示，相邻两个栅格片110包括第三子栅格片118和第四子栅格片119，相邻两个栅格片110之间的距离指的是：第三子栅格片118靠近第四子栅格片119的侧壁与第四子栅格片119靠近第三子栅格片118的侧壁之间的距离。
[0102]
如图9所示，第三子栅格片118与射线接收单元40之间的夹角为：
[0103]
arctan(l2/l1)
[0104]
式中，l1为射线接收子单元41远离射线源20的一端与射线源20之间的垂直距离。
[0105]
第四子栅格片119与射线接收单元40之间的夹角为：
[0106]
arctan(l2/(l
1-w0))
[0107]
应当理解的是：第一子栅格片116与射线接收单元40之间的夹角和第三子栅格片
118与射线接收单元40之间的夹角相等；第二子栅格片117与射线接收单元40之间的夹角和第四子栅格片119与射线接收单元40之间的夹角相等。
[0108]
需要说明的是：为了便于防散射栅格100与射线接收单元40的组装，并提高防散射栅格100和射线接收单元40的紧凑度，底面114的形状应与射线接收单元40的形状相适配。具体地：如图6所示，当射线接收单元40为平板射线接收单元时，栅格片110的底面114也为平板，且栅格片110的底面114平行于射线接收单元40。如图10所示，当射线接收单元40为曲面射线接收单元时，栅格片110的底面114也为曲型板，且栅格片110的底面114和射线接收单元40为同心圆弧。
[0109]
还应当理解的是：本实用新型实施例中的成像系统可以替代的实施更多的组件。例如，若在其中一个实施例中，成像系统须包括除了上述示出的组件，还需包括例如处理器等其他组件，则成像系统也可包括除了上述组件之外的处理器。
[0110]
需要说明的是：本实用新型实施例中的成像系统可以应用于多个领域，例如，医疗保健行业(例如，医疗应用)、安全应用、工业应用等。例如，成像系统可以是计算机断层扫描(computed tomography，ct)系统、数字放射线照相术(digital radiography，dr)系统、正电子发射断层摄影(positron emission computed tomography，pet)系统、单光子发射计算机断层成像(single-photon emission computed tomography，spect)系统等中的至少一种。在一些实施例中，成像系统还可以用于组件的内部检查，例如：裂纹探测系统、安全扫描系统、故障分析系统、壁厚分析系统等中的至少一种。
[0111]
应当理解的是：当成像系统为ct系统时，射线接收单元可为成像探测器或成像探测器的一部分，在此不做具体限定。
[0112]
综上所述，本实用新型提供的防散射栅格及成像系统，通过设置每个栅格片均沿其对应位置的发射射线的发射方向布置，提高了发射射线入射至多个栅格片间的间隔的数量，大大降低被栅格片遮挡的发射射线的数量，有效保证防散射栅格对大锥角发射射线的接收效率，进而提高了发射射线的成像性能。进一步地，通过设置每个栅格片均沿其对应位置的发射射线的发射方向布置，实现沿发射射线的发射方向，栅格片的投影面积最小，进而可减小栅格片对射线接收单元像素区域的遮挡，从而可进一步提高成像性能。
[0113]
进一步地，本实用新型通过设置栅格片在射线接收单元上的投影和拼接缝隙至少部分重合，重合的部分将不会占用射线接收单元的像素区域，即可减小沿发射射线的发射方向，栅格片在射线接收单元上的投影对射线接收单元像素区域的占用面积，进而可减小对射线接收单元的像素区域的影响，实现提高射线接收单元可用像素区域，提高射线接收单元的成像性能。
[0114]
以上对本实用新型所提供的防散射栅格及成像系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：

1.一种防散射栅格，其特征在于，包括间隔设置的多个栅格片，所述多个栅格片的延长线汇聚于一个交点；所述多个栅格片包括多个沿第一方向设置的第一栅格片和多个沿第二方向设置的第二栅格片，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角大于0
°
，且小于或等于90
°
。2.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述多个栅格片中的每一栅格片均包括相对设置的第一侧面和第二侧面，且所述第一侧面和所述第二侧面之间的最小间距大于或等于100微米。3.根据权利要求2所述的防散射栅格，其特征在于，所述栅格片包括相对设置的顶面和底面，所述顶面和所述底面的两端均分别连接于所述第一侧面和所述第二侧面，所述栅格片包括靠近所述顶面的上栅格片以及靠近所述底面的下栅格片，所述下栅格片至少部分处的所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距大于所述上栅格片处的所述第一侧面与所述第二侧面之间的间距。4.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，所述栅格片的制作材料包括原子序数大于或等于74的第一材料，且所述第一材料的含量大于或等于90％。5.根据权利要求3所述的防散射栅格，其特征在于，所述第一栅格片的底面中心线与所述第二栅格片的底面中心线之间的夹角为90
°
。6.根据权利要求1所述的防散射栅格，其特征在于，多个所述第一栅格片沿所述第二方向交错设置，和/或多个所述第二栅格片沿所述第一方向交错设置。7.一种成像系统，其特征在于，包括射线源、射线接收单元以及防散射栅格；所述射线源用于发出发射射线；所述射线接收单元用于接收所述发射射线；所述防散射栅格设置于所述射线接收单元和所述射线源之间；其中，所述防散射栅格为权利要求1-6中任意一项所述的防散射栅格。8.根据权利要求7所述的成像系统，其特征在于，每个所述栅格片均沿与所述栅格片对应的发射射线的发射方向布置。9.根据权利要求7所述的成像系统，其特征在于，所述射线接收单元包括多个射线接收子单元，以及由所述多个射线接收子单元拼接形成的多个拼接缝隙，所述栅格片与所述拼接缝隙对应设置；沿所述发射射线的发射方向，所述栅格片在所述射线接收单元上的投影与所述栅格片对应的所述拼接缝隙至少部分重合。10.根据权利要求9所述的成像系统，其特征在于，沿所述发射射线的发射方向，所述栅格片在所述射线接收单元上的投影的中心线和与所述栅格片对应的所述拼接缝隙的中心线重合。

技术总结

本实用新型提供了一种防散射栅格及成像系统，该防散射栅格包括间隔设置的多个栅格片，所述多个栅格片的延长线汇聚于一个交点；所述多个栅格片包括多个沿第一方向设置的第一栅格片和多个沿第二方向设置的第二栅格片，所述第一方向与所述第二方向之间的夹角大于0

技术研发人员：

潘晓明 邢峣

受保护的技术使用者：

武汉联影生命科学仪器有限公司

技术研发日：

2021.10.29

技术公布日：

2022/12/19