CN102308674A - 成像系统机架 - Google Patents

Abstract

一种成像系统(100)，包括旋转框架(106)、第二框架(102、104)和支撑物(108)，所述支撑物(108)可旋转地将旋转框架(106)耦合到第二框架(102、104)。旋转框架(106)或第二框架(102、104)中的一个屈从地耦合到支撑物(108)，而旋转框架(106)或第二框架(102、104)中的另一个刚性地耦合到支撑物(108)。一种成像系统，包括旋转框架(106)、倾斜框架(104)和静止框架(102)。框架加强器(110)沿着横向轴为所述旋转和倾斜框架(106、104)提供结构支撑。一种成像系统(100)，包括旋转框架(106)以及可旋转地支撑旋转框架(106)的第二框架(102、104)。旋转框架(106)通过无接触轴承耦合到第二框架(102、104)并受到无接触机构的控制。制动部件(112)有选择地向所述旋转框架(106)施加制动。

Description

成像系统机架

下文涉及成像系统，并且具体应用于计算机断层摄影(CT)成像。然而，其还适用于其他医疗成像和非医疗成像应用。

计算机断层摄影(CT)扫描器一般包括x射线管和探测从x射线管发射的辐射的探测器阵列。x射线管和探测器阵列被安装在旋转框架上，旋转框架关于z轴绕检查区域旋转。由倾斜框架经由轴承等可旋转地支撑旋转框架。倾斜框架由静止框架支撑，并且沿z轴关于于x轴倾斜。静止框架安装到检查室内的地板上。

遗憾的是，作用在旋转框架上的各种力(例如，重力、径向力等)往往会导致应力，应力可能降低各种部件的寿命和性能，所述部件诸如是用于将旋转框架耦合到倾斜框架的轴承。此外，相对柔性的轴承常常被耦合到相对刚性的旋转和倾斜框架。结果，可能发生线槽的扭曲，这可能在转动旋转框架时引入线槽应力。这种应力的量一般与形变和安装的刚度成比例。此外，逐个扫描器之间安装表面的精确度可能有所不同，这会导致轴承性能的很大变化。

作用于旋转框架的各种力，以及振动，还往往导致旋转框架不平衡。这样的不平衡可能导致旋转框架摇摆，这可能改变扫描期间的视场中心，从而使图像质量下降。摇摆的程度基于各种因素，诸如旋转框架的旋转速度、支撑结构的刚度等。因为静止框架可以加接(affix)到检查室中地板上的可用位置的原因，被配置成倾斜的扫描器的刚度往往较小，这可能导致摇摆增加。

当在旋转框架转动的同时电力变得不可用的情况下，一般希望可控地使旋转机架停止旋转。传统的系统在电动机上具有摩擦制动器和较高的旋转摩擦，这将在失去电力时减慢旋转框架直到完全停止。新近以来的扫描器具有更大的转速、更低的摩擦轴承和无接触的转子运动系统，这会导致在失去电力时增加减速时间。遗憾的是，当电动机是非接触的，电动机的摩擦制动不可用。此外，利用较低摩擦的轴承，如果仅使用风力(空气摩擦)使旋转框架减慢直到完全停止，则减速时间可能会过长。

本文的各方面解决了上述问题和/或其他问题。

根据一个方面，一种成像系统，包括关于z轴绕检查区域旋转的旋转框架、第二框架以及将旋转框架可旋转地耦合到第二框架的支撑物。旋转框架或第二框架中的一个屈从(compliantly)地耦合到支撑物，而旋转框架或第二框架中的另一个刚性地耦合到支撑物。

根据另一方面，一种成像系统，包括关于z轴绕检查区域旋转的旋转框架；沿z轴倾斜的倾斜框架，其中，旋转框架可旋转地耦合到倾斜框架；以及静止框架，其中，倾斜框架倾斜地耦合到静止框架。框架加强器(stiffener)沿着横轴为所述旋转和倾斜框架提供结构支撑。

根据另一方面，一种成像系统，包括关于z轴绕检查区域旋转的旋转框架；以及可旋转地支撑旋转框架的第二框架。旋转框架通过无接触轴承耦合到第二框架并受到无接触机构的控制。制动部件有选择地向旋转框架施加制动。

根据另一方面，一种系统，包括关于z轴绕检查区域旋转的旋转机架；以及静止机架。无接触流体轴承可旋转地耦合旋转机架和静止机架。无接触轴承包括加接到旋转机架的第一部分和加接到静止机架的第二部分。第二部分啮合第一部分以制动旋转机架。

根据另一方面，一种方法，包括可旋转地耦合成像系统的旋转框架和成像系统的第二框架。成像系统的旋转框架或者第二框架中的一个屈从地耦合到成像系统的支撑物，而成像系统的旋转框架或者第二框架中的另一个刚性地耦合到成像系统的支撑物。

根据另一方面，一种方法，包括提供横向支撑物，用于经由框架加强器旋转和倾斜成像系统的框架。倾斜框架可倾斜地耦合到成像系统(100)的静止框架，并沿z轴倾斜，而旋转框架可旋转地耦合到倾斜框架并关于z轴旋转。

根据另一方面，一种方法，包括采用成像系统的无接触轴承的第一部分制动无接触轴承的旋转的第二部分，从而制动耦合到所述第二部分的旋转机架。无接触轴承将成像系统的旋转机架耦合到成像系统的静止机架。

可以通过各种部件或部件设置，以及通过各种步骤或步骤安排实现本发明。附图的作用在于对优选实施例进行图示说明，而不应认为其对本发明构成限制。

图1图示了一种成像系统。

图2图示了范例轴承支撑物。

图3-8图示了范例机架加强器。

图9-11图示了范例制动部件。

图12-14图示了范例无接触轴承。

图15-16图示了范例轴承座(block)和制动衬片。

图17-18图示了轴承座的示范性安装。

图19-21图示了范例方法。

图1图示了扫描器或成像系统100，其包括静止框架102、倾斜框架104和旋转框架106。静止框架102安装到检查室内的地板上。倾斜框架104可倾斜地安装到静止框架102并被配置成沿z轴关于于x轴倾斜。在一个实施例中，倾斜框架104被配置成沿z轴在两个方向上都倾斜达三十(30)度。旋转框架106由倾斜框架104经由支撑物108可旋转地支撑，支撑物108包括轴承，诸如球轴承、空气轴承、磁力轴承等。旋转框架106关于z轴绕检查区域旋转。在一些实施例中，省略倾斜框架104，并且旋转框架106由静止框架102可旋转地支撑。

如下文更为详细所述，在一个非限制性实施例中，支撑物108包括定子部分和轴承部分，轴承部分经由屈从性轴承支撑物耦合到定子部分。屈从性轴承支撑物允许支撑物的一侧大致屈从于支撑物的一般更刚性的另一侧。例如，轴承部分可以形成一般更为屈从的侧面，而定子部分可以形成一般更为刚性的侧面，或反之亦然。这样的屈从性轴承支撑物可以提供全局性刚度，同时减轻轴承上局部化的工作应力。

还是如下文更为详细所述，在一个非限制性实施例中，系统100包括至少一个加强器110，相对于省略了加强器110的配置，其能够减少沿x轴和y轴方向的运动。这包括在倾斜框架104处于不倾斜的垂直位置或倾斜位置时减少这样的运动。

下文进一步更为详细所述，在一个非限制性实施例中，使用制动部件112使旋转框架106绕z轴的旋转减慢和/或停止。控制器114控制制动部件112。制动部件112允许在正常和/或错误的运行条件期间制动。例如，当系统100被配置为具有空气轴承并且失去系统电力时，可以使用制动部件112使相对无摩擦轴承的旋转减慢并停止。

诸如x射线管的辐射源116耦合到旋转框106并随旋转框106一起绕检查区域旋转。辐射源116发射辐射，所述辐射贯穿检查区域。探测器阵列118界定一角度弧，跨过辐射源116，与检查区域相对。探测器阵列118包括沿着横向方向延伸的一行或多行辐射敏感像素。辐射敏感像素探测贯穿检查区域的辐射并分别产生表示所述辐射的信号。

重建器120重建信号并生成表示检查区域的体积图像数据。诸如卧榻的患者支撑物(未示出)在检查区域中支撑患者。患者支撑物可以沿着x、y和/或z轴移动。通用计算机系统充当操作员控制台122，其包括诸如键盘和/或鼠标以及显示器和/或打印机的输入和人可读输出装置。驻留在计算机系统上的软件控制系统100的运行。

如上简述，在一个非限制性实施例中，支撑物108包括定子部分和轴承部分，轴承部分经由屈从性轴承支撑物耦合到定子部分。图2图示了这种支撑物的非限制性范例。

在本范例中，支撑物108包括定子202、轴承206的第一部分204以及设置在其间的轴承支撑物208。轴承支撑物208耦合定子202和轴承206的第一部分204。轴承206的第一部分204屈从地耦合到轴承支撑物208。转子210加接到轴承206的第二部分212。转子210经由轴承206可旋转地耦合到定子202。定子202刚性地加接到倾斜框架104，并为转子210提供相对刚性的全局支撑。

在图示的实施例中，轴承支撑物208包括多个构件或弯曲部件(flexure)214。如图所示，利用彼此之间的无材料区域使弯曲部件214彼此分开。在本范例中，弯曲部件214中的至少一个是加接到定子202和轴承206的个体构件。这样的弯曲部件214可以经由螺丝、螺栓、铆钉、粘合剂和/或其他适当紧固机构加接。在另一实施例中，弯曲部件214中两个或更多个是加接到定子202和轴承206的单个构件的部分。在又一实施例中，弯曲部件214中的至少一个是定子202、轴承206，或者定子202和轴承206两者的部分。弯曲部件214可以由金属、塑料或其他适当的材料形成。

弯曲部件214允许在轴承206处局部地屈从。在一种情况下，弯曲部件214的子集(例如，一个或多个)可以弯曲、切变、压缩、伸展和/或基于轴承206第一和第二部分204、212之间的耦合、负载、力和/或其他因素发生其他物理变形。这样的变形一般基于轴承206的几何缺陷、转子负载、重力、其他力等，并且可以相对于其中轴承支撑物208更加刚性或更硬的配置减少局部化的工作应力。这可以增加轴承206的寿命并允许轴承具有较不严格的公差，这可能降低总体系统成本。

例如，轴承206的线槽和球一般是相对刚性的结构，它们是在预定的公差之内并基于工具的技术限制来加工制作。这样一来，线槽和球的几何结构并不完美。此外，转子负载能够导致线槽变形，并且轴承安装表面引入不精确程度。有缺陷的几何结构、变形和不精确带来变化的局部化工作应力。通常，应力的量与刚性或刚度的程度成比例。弯曲部件214是屈从性的，并且能够变形，从而减少了这样的工作应力。如上所述，定子202和倾斜框架104之间的刚性耦合为旋转框架106提供了全局刚度。

当然，出于说明的目的，提供了图示范例中的弯曲部件214和/或无材料区域的尺寸。在其他实施例中，想到了其他尺寸。

如上简述，在一个非限制性实施例中，系统100采用加强器110。图3-8图示了范例机架加强器110。

首先参考图3，机架加强器110包括加接到静止框架102基部304的第一部分302，以及沿着y轴从倾斜框架104向基部304突出的突出部分306。第一部分302经由诸如螺杆、螺栓、铆钉等紧固件加接到基部，并且包括至少两个导轨310，导轨310形成于突出部分306在其中滑动的凹槽或沟道(channel)308。如图4所示，突出部分306沿着z轴从倾斜框架104的前部分402延伸到倾斜框架104的后部分404。

图5图示了机架加强器110的第一部分302的范例。图示的第一部分302包括大致静止区域502和自由浮置(floating)区域504，大致静止区域502静止不动地安装到基部304。静止和自由浮置区域502、504经由无材料区域508彼此分开并在基部区域506处会合在一起。紧固件510延伸通过自由浮置区域504并紧固到静止区域502。

紧固件510可以包括弹簧或其他部件，其允许利用预定的预加载紧固该紧固件510。可以基于应用和/或以其他方式确定预加载。在一种情况下，经由弹簧等实现这样的预加载。例如，紧固件510可以是带弹簧的螺杆，其中紧固螺杆会压缩弹簧，由此为弹簧加负载。

在一种情况下，预加载将静止区域502推向自由浮置区域504，但在沿着远离静止区域502的方向对自由浮置区域504施加比预加载更大的力时，允许自由浮置区域504弯曲或者从静止区域502移开。这样一来，在倾斜框架104上的突出部分306在导轨310之间时，朝向突出部分306推动自由浮置部分504，这便于减小突出部分306，并由此减小倾斜和旋转框架104、106沿x和y轴(例如，由于旋转框架的摇摆造成的)的运动。

在一种情况下，预加载使得对于最坏情况的转子不平衡下，静止部分502和自由浮置部分504始终接触。在这种情况下，自由浮置部分504根据突出部分306的局部厚度离开静止部分502或者向静止部分502运动。这允许倾斜框架104在倾斜支撑物上自由地横向移动，以补偿突出部分306和/或相对于倾斜轴的静止部分的表面光滑度和垂直度误差。

图6-8示出了系统100的一部分的侧视图，系统100包括倾斜框架104和加强器110。如图所示，在一个实施例中，采用了至少两个机架加强器110，一个在系统沿z轴的每一侧上。图6示出了在垂直位置上的倾斜框架104。在这一位置上，突出部分306位于两个机架加强器110的导轨310之内。

在图7中，倾斜框架104在沿着z轴的第一方向上倾斜。在倾斜框架104从垂直位置(图6)移动到这一图示的位置时，突出部分306通过导轨310滑动，连续滑动通过两个导轨310中的第一个，而最终离开两个导轨310的第二个。图8示出了在沿着z轴的相反方向上倾斜的倾斜框架104。如图所示，使用两个导轨310允许至少一个导轨310随时提供额外的横向支撑。

应当理解的是，在另一实施例中，使用了单个导轨310。在另一实施例中，可以使用超过一个的加强器110。加强器110的适当位置包括静止框架102的侧面中较近的一个，在倾斜框架104的中心区域附近和/或其他位置。还应当理解，可以使用辊子驱动倾斜。

如上简述，在一个非限制性实施例中，系统100采用制动部件112。图9-11图示了在系统处朝地板向下看到的与旋转机架106连接的范例制动部件112。在本范例中，出于解释的目的，制动部件112位于十二点钟的位置。然而应当理解，制动部件112可以位于各种位置。此外，可以使用超过一个制动部件112。

首先参考图9和10，制动部件112包括致动器902。图示的致动器902包括入口或第一端口904，出口或第二端口906、腔室908和诸如活塞等的杆910。杆910被配置成在腔室908中的第一收回位置(图9)和腔室908中的第二伸展位置(图10)之间平移。

进入入口端904的诸如空气的气体、流体、水等填充腔室908，推动杆910向第二伸展位置内移动。当在第一收回位置的方向上在杆910上施加力时，还可以将进入的介质用于施加负载。可以经由加压储器、罐、压缩机、泵等向入口端904提供空气。经由出口端906释放气体使得杆910向第一收回位置运动。可以使用抽吸等移除流体并向第一收回位置拉动杆910。

当杆910位于第二伸展位置时，将制动蹄片912加接到杆910的从腔室908和致动器902伸出的末端。这样一来，制动蹄片912还在第一收回位置(图9)和第二伸展位置(图10)之间运动，在第二伸展位置处，制动蹄片912与旋转框架106的转子918物理地接触。在一种情况下，制动蹄片912包括金属外壳，摩擦材料或衬垫结合到金属外壳上。外壳加接到杆910，并支撑摩擦材料，以及从摩擦材料散热。摩擦材料对于其加接于其中的系统具有适当的摩擦系数。

一个或多个额外的杆914也加接到制动蹄片912并在对应的导轨916之内平移。这样一来，杆914在导轨916之内，与制动蹄片912一起在第一收回位置(图9)和第二伸展位置(图10)之间平移。可以使用杆914以方便对齐制动蹄片912和承载系统剪切载荷。在一种情况下，杆914包括钢，并沿着导轨916的球或其他轴承平移。这样的轴承可以用于提供平滑的操作，抵抗阻塞，以及防止剪切载荷损伤致动器902。

在一个实施例中，当失去系统电力时，致动器902自动使制动蹄片912致动。在这一实施例中，当电力可用时，致动器902经由螺线管等自动关闭入口端904并打开出口端906。对于本实施例而言，向致动器902提供电力，这将维持端口904、906的以上状态。当失去电力时，从致动器902撤除电力，而致动器902自动打开入口端904并关闭出口端906，这允许流体进入腔室908，向前推动杆910以啮合转子918。

制动蹄片(shoe)912和转子918之间的摩擦导致旋转框架106慢下来并停止旋转。当电力恢复时，致动器902自动打开入口端904并关闭出口端906，以释放制动蹄片912。在这一实施例中，离开腔室908的流体拉动杆910，并由此拉动制动蹄片912远离转子918。本实施例允许制动蹄片912自动在失去电力时自动啮合转子918并使转子918停止。否则，制动蹄片912不与转子(rotator)918啮合，并且转子918自由旋转。

图11示出了复位弹簧1102在张力下加接到杆910的实施例。当失去电力时，进入入口端904的流体克服张力，而制动蹄片912被向前推动以啮合转子918。当电力可用时，复位弹簧1102将杆910维持在收回位置，或者将杆910从第二伸展位置拉到第一收回位置，并由此将制动蹄片912拉离转子918。在这一实施例中，可以使用抽吸或不使用抽吸而将杆910拉到第一收回位置。

在另一实施例中，控制器114生成控制信号，控制信号调用致动器902以伸展制动蹄片912，从而使转子918制动。对于本实施例而言，也可以在电力可用时使用制动蹄片912，例如在任何或所有制动周期期间有选择地制动转子918。这可以包括使用制动部件112单独制动转子918或者使用制动部件112来辅助其他制动技术。

在另一实施例中，传感器1104和/或1106(图11)加接到制动部件112并感测制动蹄片912是否与转子918啮合。这一信息可以用于防止系统100在啮合制动时试图转动旋转框架106。可以将这样的传感器集成到螺线管中或者集成到致动器902中。传感器或者可以是位移传感器，其感测杆910和/或制动蹄片912的运动。

尽管结合CT扫描器描述了以上实施例，但应当认识到，本文也想到了其他成像和/或非成像应用。例如，至少结合图1和2描述的轴承概念可以应用于任何轴承，包括，但不限于，具有较低刚度和/或薄截面的大直径轴承。仅举几个例子，可以在坦克炮塔、挖掘机、直升飞机和风车中找到这样的轴承。在一些情况下，可以将轴承称为回转轴承。当然，也可以将所述概念应用于小的和/或中等尺寸的轴承。

与较小的轴承相比，大直径薄截面轴承一般对线槽变形更为敏感，这是因为它们固有的较低的刚度，从而使得它们与其更小的反向(counter)部分相比更加有屈从性。由于轴承一般较为柔性/屈从，它们一般将采取/采用其支撑结构/外壳的刚度。如果支撑结构的刚度(或负载传输路径)不均匀，那么更硬的部分将被看作结构硬点。在这些硬点处可以看到过大的轴承负荷，这减少了轴承寿命。例如，对于由三个支柱悬置于空气中的大轴承/环(直径20英尺)，在每个支柱都会有结构硬点。

更一般而言，也想到了除轴承之外的应用。范例是在任何时候，都需要将两个临界表面连接在一起(轴向地或径向地)。在这样的情况下，弯曲部件会变形并原封不动地离开表面/特征。例如，特征的形状会保持相同，然而弯曲部件会完全屈从不完美的表面。

图12、13和14图示了一实施例，其中，系统100包括诸如空气轴承的无接触轴承1200，而制动部件112(图1)是无接触轴承1200的部分。图12示出了从侧面看的空气轴承1200的截面视图，图13示出了从系统100后方的空气轴承1200的视图，而图14示出了空气轴承1200的透视图。

在美国专利6276145、6404845和7023952和序列号为11/568227的专利申请中描述了适当的空气轴承的范例，在此通过引用将其全文并入本文。可以利用非接触电动机来驱动空气轴承120，所述非接触电动机诸如是感应电动机、DC无刷电动机、磁性电动机或其他非接触电动机。

参考图12-14，轴承1200包括加接到旋转机架106的第一部分1202。第一部分1202与旋转机架106一起旋转。图示的第一部分1202是环形“T”形环，“T”的每侧上具有轴承轨道(race)。本文还想到了第一部分1202的其他形状。

进一步参考图12-14，轴承1200还包括加接到静止机架102(不可见)的一个或多个第二部分1206。第二部分1206与轴承轨道1204相邻。如下文更为详细所述，使用流体分隔第二部分1206与轴承轨道1204，从而允许旋转机架106自由转动。

注意，在图12-14中，共有七(7)个第二部分1206，三个(3)位于“T”的背侧1208，两个(2)位于“T”的前侧1210，两个(2)与“T”的外周边1212相邻。其他实施例包括更多或更少的第二部分1206，包括位置不同的第二部分1206。

在图示的实施例中，诸如螺线管的阀门1218有选择地允许流体1220(例如，空气)从流体源1222流向第二部分1206，以便于在第二部分1206和轨道1204之间创建基本无摩擦的流体间隙。向阀门1218提供的流体可以来自各种源，诸如增压室、压缩机、流体压风喷管等。为了简洁明了，图示的范例中仅示出了一个阀门1218。然而，可以将阀门1218与两个或更多第二部分1206一起使用，包括所有第二部分1206。

控制器114(图1)控制阀门1218。在一种情况下，阀门1218是电控常开阀门，并通过来自控制器114的控制信号闭合。在这种情况下，没有控制信号，阀门1218自动打开，并且禁止流体通过阀门1218流动。可以使用弹簧加载的阀门以便于打开阀门1218或者使阀门1218从关闭状态过渡到打开状态。控制器114还可以生成控制信号，其可控地打开阀门1218，或者不提供控制信号以可控地打开阀门1218。在其他实施例中，采用常闭或其他阀门。

在图示的实施例中，至少一个第二部分1206包括具有附着于其上的制动衬片1216的轴承座1214，并被配置成在第一位置和第二位置之间运动，在第一位置中，制动衬片1216与轨道1204物理地啮合，而在第二位置中，制动衬片1216与轨道1204分离。当与轨道1204啮合时，制动衬片1216禁止旋转机架106转动或者旋转机架106减慢。当与轨道1204脱离或分开时，旋转机架106能够自由旋转。

图15和16图示了具有制动衬片1216的范例第二部分1206。在本范例中，沟道1502通过轴承座1214沿着z轴方向从轴承座1214的背侧1504延伸到轴承座1214的前侧1506。沟道1502通向轴承座1214前方1506中的二维凹槽1508。衬片1216加接到轴承座1214的前方1506，覆盖凹槽1508。适当的衬片1216包括较高密度的碳材料，其对于空气而言是多孔的，具有较低的磨损率，并且能够使旋转机架106暂停(break)。本文也想到了其他衬片。

如图16所示，当阀门1218关闭时，流体通过沟道1502行进到凹槽1508，并相对于轨道1204通过多孔材料以大致均匀的方式散布，在衬片1216和轨道1204之间创建间隙1602。如图15所示，当阀门1218打开时，流体不通过阀门1218流到轴承座1214和衬片1216，并且衬片1216啮合轨道1204。材料中的小孔一般足够大，使得碎屑不会阻塞小孔，并允许空气通过小孔以及从衬片的表面排出碎屑。

图17和18图示了使用安装设备1702将第二部分1206安装到静止机架102的范例方法。安装设备1702将第二部分1206的背侧1504安装到静止机架102。图示的安装设备1702被配置成允许第二部分1206平移和/或旋转，并在x-y平面中定位成偏离第二部分1206的中心区域1704。

如图所示，安装设备1702的中心区域1706定位在距第二部分1206两个末端的第一个1710第一距离1708处，并且距两个末端的第二个1714第二更大的距离1712。结果，第二部分1206在平移离开轨道1204时往往会倾斜，较短的部分向着旋转机架106倾斜，而较长的部分倾斜离开旋转机架106。

图18中示出了范例倾斜。注意，安装第二部分1206，使得较短部分相对于旋转机架106的旋转方向1804为前沿1802，而较长部分相对于旋转机架106的旋转方向1804为后沿1806。当第二部分1206啮合轨道1204时，前沿1802物理地接触后沿1806前方的轨道1204。这可以减轻第二部分1206对轨道1204的刨削，如果后沿1806首先接触轨道1204，可能发生这种情况。

尽管图示的实施例描述了将单个第二部分1206用作制动器，但应当认识到，一个或多个第二部分1206可以包括块1214和衬片1216，并被用作制动器。在系统100包括多个这样的第二部分1206的情况下，可以将第二部分1206的子集或全部单独地或同时地用作制动器。

此外，控制器114可以包括智能，其选择特定的(一个或多个)第二部分1206以用作制动器。例如，在一种情况下，系统100可以基于衬片1216的磨损选择第二部分1206。在另一种情况下，系统100可以基于旋转机架的旋转速度选择第二部分1206。在一个实施例中，对于紧急事件，当失去电力时，自动地使用一个或多个第二部分1206制动旋转机架106。

在另一实施例中，除了空气多孔衬片之外或作为其替代，还使用孔口(orifice)衬片。通常，孔口衬片使用一个或多个加工制成的穴而非小孔来分布空气。对于一种适当的孔口衬片，配置穴，使得它们不受擦伤或其他缺陷的影响。在一种情况下，衬片上接触轨道1204的部分包括摩擦材料。通过配置这些部分使它们不接触孔口，衬片的表现基本类似于本文所述的多孔衬片1216。

在另一实施例中，轴承为磁性轴承。通常，磁性轴承使用磁力在静止和旋转侧之间创建空气间隙。在一种情况下，轴承是由电源带动的电磁轴承，电源产生磁力。通过向轴承外壳施加碳，可以看到如本文所述的类似的效果。当从电磁轴承撤除电力时，旋转部分会接触碳并减慢，直至停止。注意在这种情况下，仅仅撤除电力就使制动器工作。

图19示出了采用无接触轴承将旋转机架106耦合到成像系统100的静止机架102的方法。

在1902，闭合常开阀门1218以允许空气从空气源1222传送到第二部分1206的轴承座1214的沟道1502。

在1904，空气贯穿沟道1502并以大致均匀的方式通过第二部分1206的衬片1216排出。

在1906，指向轴承1200的第一部分1202的轨道1204的排出的空气使第二部分1206离开轨道1204收回，在其间留下无摩擦的间隙。

在1908，驱动旋转机架106，以使其相对于轴承1200的第二部分1206自由旋转。

图20图示了在失去电力期间禁止或减慢旋转机架106的方法。

在2002，通过电闭合的电控常开阀门，诸如阀门1218向第二部分1206提供空气。

在2004，空气以大致均匀的方式贯穿沟道1502并离开衬片1216。

在2006，空气使第二部分1206收回离开轨道1204。

在2008，驱动旋转机架106，以使其相对于轴承1200的第二部分1206自由旋转。

在2010，当失去系统电力时，从电控阀门撤除电力。

在2012，电控阀自动打开，禁止空气流到第二部分1206。

在2014，第二部分1206向轨道1204运动并啮合轨道1204，禁止旋转机架106旋转或者使旋转机架106保持在静止状态。

图21图示了用于可控地禁止或减慢旋转机架106的方法。

在2102，通过电闭合的电控常开阀门，诸如阀门1218向第二部分1206提供空气。

在2104，空气以大致均匀的方式贯穿沟道1502并离开衬片1216，使第二部分1206收回离开轨道1204。

在2106，驱动旋转机架106，以使其相对于轴承1200的第二部分1206自由旋转。

在2108，向阀门提供控制信号以有选择地限制空气通过其流动。

在2110，衬片1216可控地啮合轨道1204，减慢或停止旋转机架106的旋转。

本文已经参考各实施例描述了本发明。在阅读本文的描述后，其他人可以想到修改和变化。这意味着，应当将本发明推断为包括所有此类落在权利要求及其等同要件的范围内的修改和变化。

Claims (31)

1.一种成像系统，包括：

关于z轴绕检查区域旋转的旋转框架(106)；

第二框架(102、104)；以及

将所述旋转框架(106)能旋转地耦合到所述第二框架(102、104)的支撑物(108)，其中，所述旋转框架(106)或者所述第二框架(102、104)中的一个屈从地耦合到所述支撑物(108)，而所述旋转框架(106)或者所述第二框架(102、104)中的另一个刚性地耦合到所述支撑物(108)。

2.根据权利要求1所述的成像系统，所述支撑物(108)包括：

定子(202)；

第一轴承部分(204)；以及

轴承支撑物(208)，其耦合所述定子(202)和所述第一轴承部分(204)。

3.根据权利要求2所述的成像系统，其中，所述第一轴承部分(204)屈从地耦合到所述轴承支撑物(208)。

4.根据权利要求2到3中的任一项所述的成像系统，所述轴承支撑物(208)包括：由对应的高屈从性区域彼此空间分开的至少两个构件(214)，其中，每个构件(214)的第一侧耦合到所述定子(202)，而每个构件(214)的第二侧耦合到所述第一轴承部分(204)。

5.根据权利要求4所述的成像系统，其中，所述构件(214)在经由所述成像系统(100)引入的应力作用下变形，由此降低所述应力。

6.根据权利要求2到5中的任一项所述的成像系统，所述旋转框架(106)包括：第二轴承部分(212)，其中，通过所述第一轴承部分(204)和第二轴承部分(212)耦合所述旋转框架(106)和所述支撑物(108)。

7.根据权利要求1到6中的任一项所述的成像系统，还包括框架加强器(110)，其沿着横向轴为所述旋转框架(106)和第二框架(102、104)提供结构支撑。

8.根据权利要求1到7中的任一项所述的成像系统，还包括制动部件(112)，其有选择地向所述旋转框架(106)施加制动。

9.根据权利要求8所述的成像系统，所述制动部件(112)包括：

具有制动蹄片(912)的致动器(902)，其中，所述致动器(902)向所述旋转框架(106)推动所述制动蹄片(912)以制动所述旋转框架(106)。

10.根据权利要求8所述的成像系统，其中，所述制动部件(112)是无接触流体轴承的部分，其包括加接到所述旋转框架(106)的第一部分(1202)；以及加接到所述第二框架(102)的第二部分(1206)，其中，所述第二部分(1206)啮合所述第一部分(1202)以制动所述旋转框架(106)。

11.根据权利要求10所述的成像系统，其中，所述制动部件(112)由电控常开阀门(1218)控制，并且当从所述系统(100)撤除电力时所述阀门(1218)自动打开，由此制动所述旋转框架(106)。

12.一种成像系统，包括：

关于z轴绕检查区域旋转的旋转框架(106)；

沿所述z轴倾斜的倾斜框架(104)，其中，所述旋转框架(106)能旋转地耦合到所述倾斜框架(104)；

静止框架(102)，其中，所述倾斜框架(104)倾斜地耦合到所述静止框架(102)；以及

框架加强器(110)，其沿着横向轴为所述旋转框架(106)和倾斜框架(104)提供结构支撑。

13.根据权利要求12所述的成像系统，所述框架加强器(110)包括：

加接到所述静止框架(102)并且包括至少一个导轨(310)的第一部分(302)，所述导轨(310)形成沟道(308)；以及

加接到所述倾斜框架(104)的第二突出部分(306)；其中，所述第二突出部分(306)由所述至少一个导轨(310)在所述沟道(308)中引导。

14.根据权利要求13所述的成像系统，所述第一部分(302)包括：

第一静止侧面(502)；以及

第二自由浮置侧面(504)，其中，所述第一侧面(502)和第二侧面(504)被高度屈从性区域彼此分开并在基部(506)耦合在一起。

15.根据权利要求14所述的成像系统，还包括：

预加载的紧固件，其向着所述第一静止侧面(502)推动所述第二自由浮置侧面(504)。

16.根据权利要求15所述的成像系统，其中，被推动的所述第二自由浮置侧面(504)在所述第二突出部分(306)在所述沟道(308)中时物理地啮合所述第二突出部分(306)。

17.根据权利要求16所述的成像系统，其中，所述第二自由浮置侧面(504)横向支撑所述第二突出部分(306)，由此横向支撑所述倾斜框架(104)。

18.根据权利要求12到17中的任一项所述的成像系统，还包括至少一个框架加强器(110)，其中，定位所述框架加强器(110)，使得所述至少一个框架加强器(110)对于所有倾斜角度都在对应的沟道(308)的至少一个之内。

19.一种成像系统，包括：

关于z轴绕检查区域旋转的旋转机架(106)；

静止机架(102)；

无接触流体轴承，其能旋转地耦合所述旋转机架(106)和所述静止机架(102)，所述无接触轴承包括：

加接到所述旋转机架(106)的第一部分(1202)；以及

加接到所述静止机架(102)的第二部分(1206)，其中，所述第二部分(1206)啮合所述第一部分(1202)以制动所述旋转机架(106)。

20.根据权利要求19所述的成像系统，还包括：

向所述第二部分(1206)供应空气的阀门(1218)，其中，所述第二部分(1206)响应于所述阀门(1218)向所述第二部分(1206)供应空气而从所述第一部分(1202)收回，允许所述第二部分(1206)自由旋转，并且由此允许所述旋转机架(106)自由旋转。

21.根据权利要求20所述的成像系统，其中，当所述阀门(1218)不向所述第二部分(1206)供应空气时，所述第二部分(1206)物理地啮合所述第一部分(1202)，禁止或减慢旋转的第二部分(1206)，并且由此禁止或减慢旋转的旋转机架(106)。

22.根据权利要求19到21中的任一项所述的成像系统，其中，所述阀门(1218)是电控常开阀门(1218)，当从所述系统(100)撤除电力时所述阀门(1218)自动打开，由此制动所述旋转机架(106)。

23.根据权利要求19到21中的任一项所述的成像系统，其中，所述阀门(1218)是电控常开阀门(1218)，并且基于控制信号有选择地打开和关闭所述阀门(1218)。

24.根据权利要求19到23中的任一项所述的成像系统，所述第二部分(1206)包括：

具有沟道(1502)的轴承座(1214)；以及

加接到所述轴承座(1214)的制动衬片(1216)，

其中，流经所述沟道(1502)的空气从所述制动衬片(1216)排出并形成所述制动衬片(116)和所述第二部分(1206)之间的无摩擦空气间隙。

25.根据权利要求19到24中的任一项所述的成像系统，所述第二部分(1206)包括：

第一末端(1710)；

第二相对末端(1714)；以及

将所述第二部分(1206)安装到所述静止机架(102)的安装设备(1702)，其中，所述安装设备(1702)定位成偏离于所述第二部分(1206)相对于所述第一末端(1710)和第二末端(1714)的中心区域(1704)。

26.根据权利要求25所述的成像系统，其中，所述第二部分(1206)关于z轴倾斜，使得离所述中心(1704)更远的末端(1710、1714)相对于另一末端(1710、1714)更靠近所述第二部分(1206)。

27.根据权利要求25到26中的任一项所述的成像系统，其中，相对于所述第二部分(1206)的旋转方向，离所述中心(1704)更远的所述末端(1710、1714)为前沿，而另一末端(1710、1714)为后沿。

28.一种方法，包括：能旋转地耦合成像系统(100)的旋转框架(106)和所述成像系统(100)的第二框架(102、104)，其中，所述成像系统(100)的所述旋转框架(106)或所述第二框架(102、104)中的一个屈从地耦合到所述成像系统(100)的支撑物(108)，而所述成像系统(100)的旋转框架(106)或所述第二框架(102、104)中的另一个刚性地耦合到所述成像系统(100)的支撑物(108)。

29.一种方法，包括：提供横向支撑物，其用于经由框架加强器(110)旋转和倾斜成像系统(100)的框架(106、104)，其中，所述倾斜框架(104)倾斜地耦合到所述成像系统(100)的静止框架(102)并沿z轴倾斜，所述旋转框架(106)能旋转地耦合到所述倾斜框架(104)并绕所述z轴旋转。

30.一种方法，包括：采用成像系统(100)的无接触轴承(1200)的第一部分(1206)来制动所述无接触轴承(1200)的旋转的第二部分(1202)，并由此制动耦合到所述第二部分(1202)的旋转机架(106)，其中，所述无接触轴承(1200)将所述成像系统(100)的旋转机架(106)耦合到所述成像系统(100)的静止机架(102)。

31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第一部分(1206)包括第一末端(1710)和第二相对末端(1714)，并且所述第一部分(1206)安装到所述静止机架(102)，使其定位成偏离所述第一部分(1206)相对于所述第一末端(1710)和第二末端(1714)的中心区域(1704)，并且还包括：关于z轴倾斜所述第一部分(1206)，使得离所述中心(1704)更远的末端(1710、1714)相对于另一末端(1710、1714)距所述第二部分(1206)更近。

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