CN107495977B - 用于悬置x射线栅格的装置及用于操作x射线栅格的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明详细说明用于悬置X射线栅格(1)的装置，该装置具有可绕第一轴线(3)旋转的第一旋转框架(2)，X射线栅格(1)布置在该第一旋转框架中或其上，以及两个铰接的第一柔性元件(4)，该第一柔性元件连接到第一旋转框架(2)并且沿第一轴线(3)对齐，绕该第一柔性元件双向可旋转地安装第一旋转框架(2)。此外，本发明还详细说明了具有这种类型的装置的布置以及用于操作这种类型的布置的方法。本发明的优点在于，与已知的解决方案相比，铰接的柔性元件的使用是完全无游隙的，并且显著地更具成本效益。

Description

用于悬置X射线栅格的装置及用于操作X射线栅格的方法
技术领域
本发明涉及用于可旋转地悬置X射线栅格(x-ray grid)的装置、具有可旋转地安装的X射线栅格的布置以及用于操作X射线栅格的方法。X射线栅格也可以是散射辐射栅格。
背景技术
在X射线成像中，为了提高图像质量，使用散射辐射光栅(＝栅格)在图像接收器的上游过滤掉散射辐射。新的生产方法允许具有高纵横比(＝相对于结构周期的结构的高度)的散射辐射光栅的构造。它们被称为“超级光栅”。
然而，在传统的X射线血管造影设备中这种类型的栅格是不容易使用的，这是因为在血管造影设备的支架移动期间，X射线发射器的焦点由于设备中的弹性形变而移动。这会导致不希望的阴影效应和X射线成像中的不可补偿的伪像(artifact)。
干涉栅格被引入X射线发射器和X射线检测器之间的辐射路径中，以便生成相衬(phase contrast)图像。这些栅格彼此间以及与X 射线检测器必须精确对齐，其中包含使栅格摆动并且倾斜很小的角度。高精确度需要无游隙的转向节。
发明内容
本发明的目的是详细说明用于可旋转地悬置X射线栅格的装置和布置、以及用于操作X射线栅格的方法，其允许悬架的无游隙的旋转运动具有非常好的精确度(小于一弧秒)。
根据本发明，使用独立权利要求的装置、布置和方法来实现所述目的。从属权利要求中公开了有利的开发。
根据本发明，X射线栅格安装在一个或者多个旋转框架中，每个旋转框架可以凭借铰接式或扭转弹簧式柔性元件绕轴线旋转。柔性元件优选地被实施为塑料铰链或弹簧铰链。它们可以形成万向架。
本发明要求保护用于悬置X射线栅格的装置。装置具有可绕第一轴线旋转的第一旋转框架、以及连接到第一旋转框架并且沿着第一轴线对齐的两个铰接的第一柔性元件，X射线栅格布置在该第一旋转框架中或其上，绕该第一柔性元件以双向可旋转的方式安装第一旋转框架。
本发明的优点在于，与已知的解决方案相比，铰接的柔性元件的使用是完全无游隙的并且显著地更具成本效益。
在一个开发中，第一柔性元件可以被实施为塑料铰链。
在另一实施例中，第一旋转框架和第一柔性元件可以一体成型并且由金属片材形成。
通过使用弯曲的金属片材，可以在一个单一的部件中实现两个调节方向(摆动和倾斜)。
在另一实施例中，第一柔性元件可被实施为弹簧铰链。
在另一实施例中，第一旋转框架和第一柔性元件可以由塑料形成。
在一个开发中，装置具有可绕第二轴线旋转的第二旋转框架、以及连接到第二旋转框架并沿第二轴线对齐的两个铰接的第二柔性元件，第一旋转框架被可旋转地布置在该第二旋转框架中，绕该第二柔性元件以双向可旋转的方式安装第二旋转框架。
此外，装置可以包括固定框架，第二旋转框架可旋转地布置在该固定框架中。
在另一实施例中，第一轴线和第二轴线可以位于一个平面中并且彼此成直角对齐，由此形成万向架。
在另一实施例中，第二柔性元件可被实施为塑料铰链。
在一个开发中，第二旋转框架和第二柔性元件可以一体成型并且由金属片材形成。
在另一实施例中，第二柔性元件可被实施为弹簧铰链。
在一个开发中，第二旋转框架和第二柔性元件可以由塑料形成。
在另一实施例中，装置具有马达驱动的第一线性驱动器，该第一线性驱动器在第一旋转框架上施加力，其中第一旋转框架绕第一轴线偏转。
在另一实施例中，装置具有马达驱动的第二线性驱动器，该第二线性驱动器在第二旋转框架上施加力，其中第二旋转框架绕第二轴线偏转。
在另一实施例中，第一线性驱动器和第二线性驱动器可被实施为主轴驱动器。
本发明还要求保护具有X射线发射器和X射线检测器的布置，其中至少一个发明的装置布置在X射线发射器和X射线检测器之间。
此外，本发明还要求保护用于操作具有发明的布置的X射线栅格的方法，其中X射线栅格围绕预先确定的角度摆动和倾斜。
附图说明
参照示意图根据以下对示例性实施例的说明，本发明的其它具体特征和优点将是明显的，在附图中：
图1示出了用于旋转地悬置X射线栅格的装置，
图2示出了用于旋转地悬置具有线性驱动器的X射线栅格的装置，以及
图3示出了具有可旋转的X射线栅格的布置。
具体实施方式
图1示出了用于悬置X射线栅格的装置。它由金属片材整体制成。装置大体上由三部分组成。固定框架12位于外部，第二旋转框架7凭借两个第二柔性元件9、绕第二轴线8可旋转地安装在该固定框架12中。第二柔性元件9被实施为塑料铰链。
在塑料理论中，塑料铰链是指如果超过屈服强度则由承载结构实施的铰链。因此，它不是作为独立部件的真正的铰链，而是结构或承载结构上的点，在受力时作为铰链，该塑料铰链具有尽可能地大的机械变形的特征。这样做的先决条件通常是使用允许显著的塑性变形而不会完全塌陷的延性材料。
在第二旋转框架7中，凭借两个第一柔性元件4、绕第一轴线3 可旋转地安装第一旋转框架2。X射线栅格可布置在第一旋转框架2 上或其中。
第一柔性元件和第二柔性元件4、9是无游隙的、并且允许非常精确的旋转运动。装置是万向的，这是因为第一轴线和第二轴线3、 8位于一个平面中并且彼此成直角对齐。
在另一实施例中，装置也可以由塑料制造。第一柔性元件和第二柔性元件4、9接着被实施为弹簧铰链。
图2示出了根据图1的装置。例如散射辐射栅格或干涉栅格的X 射线栅格1安装在第一旋转框架2上。借助于第一主轴6，第一旋转框架2利用马达驱动的第一线性驱动器5绕第一柔性元件4旋转。
绕第二柔性元件9的旋转运动凭借与该旋转方向成直角的第二旋转框架7实现。为了这个目的，马达驱动的第二线性驱动器10的第二主轴11夹紧第二旋转框架7。
在操作期间，借助于第一线性驱动器和第二线性驱动器5、10， X射线栅格1可以围绕预定的角度摆动和倾斜。
图3示出了用于利用栅格悬架15中的三个相位栅格1分别进行相衬成像的干涉布置，该干涉布置可以根据来自图1和图2的装置来实施。栅格悬架15布置在X射线发射器13和X射线检测器14 之间。
虽然通过示例性实施例更详细地图示和描述了本发明，但是本发明不受所公开的示例的限制，并且本领域技术人员可以从其中获得其它变型，而不脱离本发明的保护范围。
附图标记列表
1 X射线栅格
2 第一旋转框架
3 第一轴线
4 第一柔性元件
5 第一线性驱动器
6 第一主轴
7 第二旋转框架
8 第二轴线
9 第二柔性元件
10 第二线性驱动器
11 第二主轴
12 固定框架
13 X射线发射器
14 X射线检测器
15 栅格悬架

Claims (17)

1.一种用于悬置X射线栅格（1）的装置，包括：
- 能够绕第一轴线（3）旋转的第一旋转框架（2），所述X射线栅格（1）布置在所述第一旋转框架中或所述第一旋转框架上，以及
- 两个具有铰接功能的第一柔性元件（4），所述第一柔性元件连接到所述第一旋转框架（2）并且沿所述第一轴线（3）对齐，绕所述第一柔性元件双向可旋转地安装所述第一旋转框架。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述第一柔性元件（4）被实施为塑料铰链。
3.根据权利要求1或2所述的装置，
其特征在于，
所述第一旋转框架（2）和所述第一柔性元件（4）一体成型并且由金属片材形成。
4.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述第一柔性元件（4）被实施为弹簧铰链。
5.根据权利要求1或4所述的装置，
其特征在于，
所述第一旋转框架（2）和所述第一柔性元件（4）由塑料形成。
6.根据权利要求1、2和4中的任一项所述的装置，还包括：
- 可绕第二轴线（8）旋转的第二旋转框架（7），所述第一旋转框架（2）可旋转地布置在所述第二旋转框架中；以及
- 两个具有铰接功能的第二柔性元件（9），所述第二柔性元件连接到所述第二旋转框架（7）并且沿所述第二轴线（8）对齐，绕所述第二柔性元件双向可旋转地安装所述第二旋转框架（7）。
7.根据权利要求6所述的装置，
其特征在于：
- 固定框架（12），所述第二旋转框架（7）可旋转地布置在所述固定框架中。
8.根据权利要求7所述的装置，
其特征在于，
所述第一轴线和所述第二轴线（3、8）位于平面中并且彼此成直角对齐，其中形成万向架。
9.根据权利要求6所述的装置，
其特征在于，
所述第二柔性元件（9）被实施为塑料铰链。
10.根据权利要求6所述的装置，
其特征在于，
所述第二旋转框架（7）和所述第二柔性元件（9）一体成型并且由金属片材形成。
11.根据权利要求6所述的装置，
其特征在于，
所述第二柔性元件（9）被实施为弹簧铰链。
12.根据权利要求6所述的装置，
其特征在于，
所述第二旋转框架（7）和所述第二柔性元件（9）由塑料形成。
13.根据权利要求6所述的装置，还包括：
- 马达驱动的第一线性驱动器（5），所述第一线性驱动器被实施并且布置成在所述第一旋转框架（2）上施加力，其中所述第一旋转框架（2）绕所述第一轴线（3）偏转。
14.根据权利要求13所述的装置，还包括：
- 马达驱动的第二线性驱动器（10），所述第二线性驱动器被实施和布置成在所述第二旋转框架（7）上施加力，其中所述第二旋转框架（7）绕所述第二轴线（8）偏转。
15.根据权利要求14所述的装置，
其特征在于，
所述第一线性驱动器（5）和所述第二线性驱动器（10）被实施为主轴驱动器。
16.一种具有X射线发射器（13）和X射线检测器（14）的装置，其特征在于，
根据权利要求1至15中任一项所述的装置布置在所述X射线发射器（13）和所述X射线检测器（14）之间。
17.一种用于操作具有根据权利要求16所述的装置的X射线栅格（1）的方法，
其特征在于，
所述X射线栅格（1）围绕预先确定的角度被摆动和倾斜。
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