CN1032613A - 狭缝射线照像设备 - Google Patents

Abstract

一个物体用一束扇形X射线束扫描，以形成一 个X射线影像。该扇形X射线束的每个扇面检测 装置提供一个信号，该信号是在通过该物体的有关扇 面瞬间放射的X射线辐射的测量量。衰减装置与狭 缝型光阑一起工作，并调整在该扇形X射线束的每 个扇面的控制信号的控制下放射的X射线辐射量。 该控制信号是根据该检测装置的信号产生的。该衰 减装置包括一个或多个弹性的、X射线辐射吸收板 条，该板条基本平行于狭缝型光阑。该衰减装置还包 括可控驱动部件以使该板条变为波动状态。

Description

本发明涉及一种狭缝射线照像设备，该设备包括一个X射线源，用以由一扇形X射线束经过一狭缝型光阑的狭缝，能够扫描一个正在检测的物体，以形成一个X射线的影像;一个X射线检测器，用以接收经过该物体所放射的X射线辐射;一个检测装置，用以向该扇形X射线束的每个扇面提供一个信号，该信号就是经过正在检测的物体的有关扇面内同时放射的X射线辐射的测量量;一个控制装置，用以根据该检测装置的信号来产生控制信号;以及一个衰减装置，它与狭缝型光阑一起工作，并调整在该扇形X射线束的每个扇面的控制信号控制下所放射的X射线辐射量。

一种这样的设备可从第8400845号荷兰专利申请文件得知。该文件描述了各种适用衰减装置的示例性实施例。所有这些装置都含有多个衰减部件，这些衰减部件相互挨着放置，可以准确地复盖狭缝光阑规定的区域，并且每个部件都能基本上独立于相邻衰减部件移动，这种移动是在适当的控制信号作用下横切该狭缝光阑的狭缝的纵向移动，并且在此过程中在较大或较小的程度上伸入到该扇形X射线束中。

实际上业已发生的是，在某些主要取决于正在检测的物体的性质的环境中，条形产物可能在被形成的X射线影像中出现。

本发明的目的就是防止在上述类型的狭缝射线照像设备产生的X射线影像中出现这样的条形产物。

为此目的，本发明的这种狭缝射线照像设备的特征是衰减装置包括一个由X射线辐射吸收材料制造的弹性板条，该板条在静止位置时延伸基本平行于该狭缝光阑的狭缝，并在工作期间可由可控驱动部件使它成为波动状态。

本发明将参照以下附图更加详细地予以说明。

图1概括性地示出了一种狭缝射线照像设备;

图2概括性地示出了狭缝光阑的前视图;

图3、4、5a和5b概括性地示出了本发明的衰减装置第一示例性实施例的侧视图、俯视图和前视图;

图6概括性地示出图3至图5a和5b所示装置的一种变型;

图7示出本发明构思的另一产物;

图8至图10示出本发明构思的另一产物及其两种变体。

图1概括性地示出了一种狭缝射线照像设备的一个实例。它包括一个X射线源1、一个放在X射线源前面的狭缝光阑2和一个X射线屏幕3。狭缝光阑发射一束具有相当小的厚度的扇形X射线束4。在工作中，X射线源和/或狭缝光阑移动，以使X射线束4能够扫描X射线检测器3。为此目的，例如，可使X射线源和狭缝光阑一起绕轴该轴横向延伸到经过X射线焦点f所做的平面）旋转，如箭头5所示。如果被照射的物体6位于X射线源与X射线检测器之间，则射线照像可以照到物体6（的一部分）。应该注意的是，正如第8303156号荷兰专利申请文件中所述的，可以使用一个条型X射线检测器来代替一种静止的X射线检测器。

为了能够影响经过狭缝光阑的扇形X射线束的每个扇面所放射的X射线辐射量，以进行均衡的射线照像，本发明提供了一个与狭缝光阑一起操作的可控衰减装置7。该衰减装置包括多个相邻扇面的衰减部件10，这些衰减部件影响着该扇形X射线束。衰减部件可按不同的方式（例如按第8400845号荷兰专利申请文件所述的那样）来制造。在图1所示的实例中，衰减部件是舌型的，并且舌片的自由端可以在适当的控制信号的控制下转动进入X射线束到较大或较小的程度。然而，该衰减部件也可以是滑动型的，例如在第8400845号荷兰专利申请文件中也叙述到的那样。

为了产生衰减装置所需的控制信号，在离开被照射的物体6的远处设置一个检测器，该检测器检测经梦锾?的X射线束的每个扇面所放射的辐射，并产生相应的电信号。该检测器可以包括一系列的光检测器，光检测器位于具有入射光束的X射线屏幕同高度的后面，并检测在入射的X射线辐射的影响下由X射线屏幕3所产生的光通量。还可能检测通过X射线屏幕3放射的X射线辐射。该检测器也可位于X射线屏幕之前，此时它可包括例如一个长方形剂量计，正如本申请人的第8503152和8503153号荷兰专利申请文件中所述的。

一种这样的剂量计在图1中笼统地示于8并与扫描的X射线束同步地移动，如箭头9所示。来自该剂量计的信号馈给控制电路11，该控制电路11为衰减部件产生控制信号。

图2概括性地示出了从X射线源看狭缝光阑的视图。该光阑具有一个狭缝12，该狭缝12高度为h，长度为l。该光阑狭缝在纵向上分为多个区a、b……n，这些区与X射线束4的相应扇面匹配，并且每个区形成衰减部件的工作区10a、10b、……10n。在此实例中，衰减部件置于该狭缝光阑的后面，但是它们也可置于狭缝光阑的前面。而且，还可以使用几组衰减部件，这些衰减部件既可从后面也可从上面移入X射线束中。

衰减部件可以是滑动型的，或舌型的，或这两型的组合，并且可在横切该狭缝的纵向的方向上移动。因而该衰减部件局部地影响该狭缝光阑的狭缝12的瞬时有效高度。正如在图2中所看到的，图2示出了该衰减部件一种可能的瞬时位置，至少该狭缝的一个有效的长边在工作期间取得一种阶梯的形式，以作为该衰减部件工作的结果。

实际上业已出现的是，作为这种工作的结果，在某些条件下，条型产物可能在所形成的X射线影像中产生。

根据本发明，由于使用了装配在该衰减部件两端之上的一个由X射线吸收材料制做的弹性板条，该板条伸到X射线束内，所以条形产物可以避免。该条形产物是在该狭缝光阑的狭缝的至少一个有效的长边的阶梯形状工作期间变化的结果。

图3和图4概括性地示出本发明的一种衰减装置的第一示例性实施例的侧视和俯视图。图5a和5b示出了同一衰减装置处于静止状态和处于工作位置时的前视图。在所示的实例中，该衰减装置包括多个舌条20a……20n，它们以悬臂式地相互挨着安装，例如它们可以是压电舌条，如第8400845和8503151号荷兰专利申请文件中所述的那样。该舌片的自由端能够在控制装置11的控制下向上和往下运动，如箭头21所示。

在这个实例中，在每个舌片的自由端都设有吸收部件22，该部件22延伸横切该舌片的纵向，并在该舌片的末端的运动方向上。

该吸收部件例如可以是小的钨板或小的钽板。用这样的衰减装置能够实现图2所示的情况。对于小板制造为滑板并未装在该舌片的两端的情况，同样的结果是真实的。最好每个吸收部件22含有两个小板，是不同的X射线吸收材料，彼此前后地放置。在这种接合的情况下，两种材料可以这样地选择以使K电子层迭置，例如是钽和铅的情况。

X射线吸收材料的弹性窄条23配置在吸收部件顶部的上方。用于高度约为2毫米的狭缝，在实践中这样的窄条例如具有约0.25毫米的厚度，约1.5毫米的宽度，并用含有硅橡胶的钨粉末制造。这个窄条可以粘接在该吸收部件上，而该吸收部件可以粘接在例如具有弹性的小托座25、25′内，而这些小托座又与该舌片粘接。

作为使用这种窄吸收条23来替代组合衰减部件的阶梯形轮廓线（如图2所示）的结果，产生了一条流动的轮廓线，如图5b所示。

由于从该狭缝的纵向上看时该吸收部件22应该是相互直接相邻的，因此，如果吸收部件所有都排成一行，则该弹性窄条防止了在两相邻吸收部件之间在高度上的明显的差别。为了防止这种效应，可以充分地利用该吸收部件22的排列，把吸收部件22依次交错。一组吸收部件22每个都与吸收部件22′交错，放在前面或放在后面，如图3至图5a和5b所示。

第二窄条23′配置在部件22′上面。为了清楚起见，图5b只画出了舌片20a、20c等，同时该窄条23配置在有关的吸收部件上。

最好把吸收部件22的上顶角被导角到某种程度，如图6中24处所示的。其结果是，该窄条能够更好地跟随由吸收部件的位置所确定的轮廓线，并使该窄条在上顶角处的损坏危险减少了。

根据本发明构思的另一产物，一个弹性板条和奇或偶吸收部件可以组合成为一个单一的弹性吸收部件。

图7示出一种这样的组合式吸收部件，它包括一个带齿31的条型部件30。该条型部件适合于该窄条23或23′，而该齿适合于吸收部件22或22′。因此，一个完整的吸收装置应该包括两个这样的组合式吸收部件，这两个吸收部件分别与偶、奇舌片或其它驱动部件相耦合。

如图7所示的组合式部件可用钨粉和铅粉混合的硅橡胶和适当的固化剂在模具中铸造而成。于是在固化后得出的组合式吸收部件然后利用齿31粘结在偶数或奇数齿条上。

要指出的是，在所示的实例中，齿31的宽度正好与齿间的介入间隙的宽度一样。如果需要，该介入间隙可以具有该齿宽的倍数的宽度。例如，如果该介入间隙是该齿宽的两倍，则在一个完整的吸收装置中需要三个吸收部件，该吸收部件以交错的方式前后地放置。

按相同的方式，在图3至图5a和5b所示的情况下，可以使用三个或多个窄条来替代两个窄条23和23′。

图8示出本发明构思的另一产物，在该图中，衰减装置含有一个相当宽的、X射线吸收材料的弹性板条40，其材料诸如含钨粉和/或钽粉和/或铅粉的硅橡胶。该弹性板条与狭缝光阑的狭缝12平行地延伸。为此目的，一个纵向侧面41借助于适当的手段固定（例如粘结）到支座42上。其另一纵向侧面43与驱动部件相耦合，该驱动部件以某种相互中间的距离依附到侧面43，该距离是在该板条长度上有规则地分配的。该驱动部件最好含有压电舌片44，该舌片以悬臂方式安装，该舌片的自由端装有耦合部件46，该耦合部件使上述自由端耦合到板条40的侧面43，以使舌片端部的运动传送到该板条的侧面43上，如箭头45所示。

该舌片的端部或其它可控驱动部件本身在升侧总保留X射线束4。然而，该耦合部件46在工作期间伸入到该X射线束内，因此它应该用不衰减（或实际上不衰减）X射线辐射的材料制造。该耦合部件可由例如或多或少有韧性的小橡胶棒（或板条）组成。这些棒或板条粘接在该舌片或小棒的端部。或类似物或塑料制品如聚酯薄膜上。

在工作期间，板条40至少在侧面43处呈现波动形状，侧面43局部地在较大或较小的程度上伸进X射线束中。

图9示出了图8的一种变型，其中替代X射线辐射吸收材料的单一板条40的多个这样的板条彼此上下安置。在所示的实例中使用了四个板条50～53。在这种情况下，该板条的一个侧面通过耦合部件46与驱动部件44相结合，另一侧面与固定支座42结合并且第二耦合部件以规则的间隔与之固定。如果该耦合部件46从所示的工作位置向下移动，则吸收X射线的辐射会减小。如果板条50～53以平行于X射线辐射的方向延伸，则这种吸收是最小的。为了避免经过上述位置超调，提供了可调停止部件55（例如是一个调节螺钉）。

图10示出了图9所示示例性实施例的一个变型，其中第二耦合部件同样地与可控驱动部件连接。其结果是在总体每个驱动部件所需的最大偏差减半。在原则上这就使得更快速的控制成为可能。

图10所示了彼此挨个放置的多个压电舌片44a-44f，它们对应于图8和9中所示的舌片44，还示出了耦合部件46，该部件例如采用粘接或用一个橡胶活动关节与舌片44的端部连接，在本例中，耦合部件46是垂直放置的板条，例如它的组分是聚酯薄膜，它设有多个凹槽60，每个凹槽与吸收板条61、62、63的纵向侧面啮合，并且为了加固它可弯曲成例如V字形。

在吸收板条的另一纵向侧面处，相同的耦合部件64与之配合，每个耦合部件与第二组驱动部件65中的一个连接。第二组驱动部件起的作用与第一组相反，并且在本实施例中，像第一组驱动部件一样是由多个压电舌片组成的，但是其它合适的驱动部件，例如弹簧，滑动部件、步进马达和类似物也都可以采用。

这样的事实应该注意，在读完以上说明之后，对于本技术领域的专业人员来说，可以做出的各种修改是明显的。例如把一个吸收板条可以直接地固定到压电舌片和其它舌片的端部，这样的修改可以视为在本发明的范围之内。

Claims (20)

1、狭缝射线照像设备，包括：一个X射线源，具有一束扇形X射线束，经过一个狭缝型光阑的狭缝，可以扫描正在检测的物体，以形成一个X射线影像；一个X射线检测器，用以接收经过该物体放射的X射线辐射；一个检测装置，用以连续地向该扇形X射线束的每个扇面提供一个信号，该信号是经过正在检测的物体的相应扇面瞬间放射的X射线辐射的测量量；一个控制装置，用以根据该检测装置的信号产生控制信号；和一个衰减装置，它与该狭缝型光阑一起工作，并且调整在扇形X射线束的每个扇面的控制信号的控制下收射的X射线辐射量，其特征在于该衰减装置包括一个X射线辐射吸收材料弹性板条，该板条在静止位置上基本平行于该狭缝光阑的狭缝延伸并在工作期间可由可控驱动部件使它成为波动状态。

2、根据权利要求1所述的设备，其特征在于该驱动部件与多个X射线辐射吸收材料小板相结合，上述小板彼此挨个放置，并且能在较大或较小的程度上移入横切该狭缝的纵向的X射线束中去，其特征还在于该弹性板条固定在上部边缘的上面，该边缘在工作期间可以移入该X射线束内。

3、根据权利要求2所述的设备，其特征在于该小板依次放在第一平面内和至少放在第二平面内，其特征还在于第一吸收弹性板条装配在第一平面内的小板之上，而第二吸收弹性板条装配在第二平面内的小板之上。

4、根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于该小板在与该弹性板条接触的边缘处的角要导园。

5、根据权利要求2、3或4所述的设备，其特征在于为每个驱动部件提供多个小板，从X射线辐射的方向上看，这些小板彼此前后放置，并且由不同的X射线辐射吸收材料制造的。

6、根据权利要求5所述的设备，其特征在于不同X射线辐射吸收材料的K电子层是相互迭置的。

7、根据权利要求3所述的设备，其特征在于放在一个平面内的X射线辐射吸收材料的小板与相关的吸收弹性板条一起都是由一个称为“组合式吸收部件”工件制造的。

8、根据权利要求7所述的设备，其特征在于每个组合式吸收部件用适当的弹性材料加上X射线辐射吸收材料的粉末在一个模具中铸造成形的。

9、根据上述的权利要求中的一个所述的设备，其特征在于该驱动部件是压电材料的舌片。

10、根据权利要求1所述的设备，其特征在于该吸收弹性板条通过第一纵向侧面与多个耦合部件结合，这些耦合部件基本上可让X射线辐射穿透，并且能够基本上横切该狭缝纵向地移动。

11、根据权利要求10所述的设备，其特征在于该吸收弹性板条通过第二纵向侧面依附于一个固体支座，该板条平行于该狭缝。

12、根据权利要求10所述的设备，其特征在于至少一个附加的吸收弹性板条在静止状态下，由介入间隙平行于第一吸收弹性板条延伸，并且具有第一纵向侧面，该侧面与该第一板条的相应第一纵向侧面一起与多个第一耦合部件相结合，其特征还在于第二纵向侧面与多个第二耦合部件相结合，X辐线辐射可以基本上穿透该耦合部件，其特征还在于至少第一耦合部件与相应组的第一驱动部件相结合，并能横切该狭缝的纵向地移动。

13、根据权利要求12所述的设备，其特征在于第二耦合部件是静止的耦合部件。

14、根据权利要求12所述的设备，其特征在于第二耦合部件与相应组的第二驱部件相结合，第二组驱动部件起的作用与第一组驱动部件相反。

15、根据权利要求12或13或14所述的设备，其特征在于该耦合部件是用刚性塑料材料制造的，该材料基本不吸收X射线辐射，每个板条都设有凹槽，每个凹槽都在该吸收板条的纵向侧面周围啮合。

16、根据权利要求10至15中的一项所述的设备，其特征在于该吸收弹性板条是用含有X射线辐射吸收粉末的硅橡胶制造的。

17、根据权利要求16所述的设备，其特征在于该粉末包括钨粉。

18、根据权利要求16或17所述的设备，其特征在于该粉末包括钽粉。

19、根据权利要求16、17或18所述的设备，其特征在该粉末包括铅粉。

20、根据权利要求12、13、14或15中的一项所述的设备，其特征在于该驱动部件包括压电舌片。