CN107509296B - 用于可移动地悬置x射线栅格的装置、具有x射线栅格的布置和用于操作x射线栅格的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明详细说明了用于可移动地悬置x射线栅格(1)的装置。该装置具有：托架模块(2)，其中或其上布置有x射线栅格(1)，以及连杆机构(3)，其被实现和布置成围绕垂直于x射线栅格(1)的轴线转动托架模块(2)，和/或在x射线格(1)的平面中平移地移动该托架模块(2)。同样详细说明了具有这种装置的布置和用于操作这种布置的方法。本发明的优点在于，可获得无游隙运动学，其与使用已知的精密驱动器相比，更具成本效益。

Description

用于可移动地悬置x射线栅格的装置、具有x射线栅格的布置 和用于操作x射线栅格的方法
技术领域
本发明涉及一种用于可移动地悬置x射线栅格的装置、具有这种装置的布置以及用于操作这种布置的方法。
背景技术
干涉栅格被引入到x射线发射器和x射线检测器之间的辐射路径中，用于干涉测量成像(相衬成像，phase contrast imaging)。干涉栅格必须彼此精确对准，并且与x射线检测器精确对准，并且部分地以平移方式移动以生成相衬图像。
特别是为了精确对准，需要干涉栅格围绕中心束轴转动小的轨迹。扫描干涉图案需要范围在几微米的范围内并且增量在亚微米范围内的平移运动(＝“相位步进”)。准确性要求还需要无游隙的铰链。
发明内容
本发明的目的是详细说明用于可移动地悬置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，其准许悬架的无游隙转动移动具有非常好的准确性(小于一弧秒)和微米范围内的平移运动。
根据本发明，通过独立权利要求的装置、布置和方法来实现所设定的目的。从属权利要求中详细说明了有利的开发。
按照本发明，该装置由通过连杆机构移动的托架模块组成。该连杆机构由至少四个连杆(杆、分支)和连接它们的铰链组成，基于铰链这些连杆形成四连杆运动链。在大多数情况下，它们可用作扁平传动装置，其中四个铰链的转动轴线彼此平行。
连杆机构的旋转接头优选地被实现为塑料铰链。在塑性理论中，塑料铰链是指如果超过屈服强度，则由承载结构实现的铰链。因此，它不是作为独立部件的真正铰链，而是构造或承载结构上的点，该构造或承载结构在受应力作用时作为铰链，其具有尽可能地大的机械变形性的特征。这样做的先决条件通常是使用延性材料，其允许显著的塑性变形而不会完全塌缩。
本发明要求保护一种用于可移动地悬置x射线栅格的装置。该装置具有：
-托架模块，在其中或其上布置x射线栅格，以及
-连杆机构，其围绕相对于x射线栅格垂直的轴线转动托架模块，和/或在x射线栅格的平面中平移移动。
本发明的优点在于，无游隙的运动是可用的，其与使用已知的精密驱动器相比，更具成本效益。
在一个开发中，连杆机构是梯形的。因此，x射线栅格的转动运动是可能的。
在另一实施例中，连杆机构可以以平行四边形的方式来实现。因此，x射线栅格的平移运动是可能的。
在一个开发中，该装置具有：
-四个旋转接头，其连接连杆机构的四个分支，
-其中旋转接头被实现为铰链式柔性元件。
在另一实施例中，柔性元件可以被体现为塑料铰链或弹簧铰链。因此，确保了x射线栅格的无游隙移动。
在另一实施例中，连杆机构可以形成为一体并且由金属片材形成。
在一个发展中，该装置具有带主轴的马达驱动线性驱动器，该主轴布置在连杆机构的对角线上，并且通过改变对角线的长度来移动托架模块。
在另一特征中，该装置具有使连杆机构移动的电磁体。使用电磁体作为驱动器节省了成本并且简化了驱动电子装置。
本发明还要求保护一种具有x射线发射器和x射线检测器的布置，其中如前述权利要求的一个权利要求所述的至少一个装置被布置在x射线发射器和x射线检测器之间。
此外，本发明要求保护一种用于使用本发明的布置来操作x射线栅格的方法，其中x射线栅格围绕可预先确定的角度转动和/或在可预先确定的轨迹附近平移移动。
附图说明
参考示意图从以下对示例性实施例的解释中，本发明的其它具体特征和优点将是明显的，
其中：
图1示出了具有梯形连杆机构的用于可移动悬架的装置，
图2示出了在第一位置中具有梯形连杆机构的可移动悬架，
图3示出了在第二位置中具有梯形连杆机构的可移动悬架，
图4示出了具有平行四边形形连杆机构的用于可移动悬架的装置，
图5示出了在第一位置中具有平行四边形形连杆机构的可移动悬架，
图6示出了在第二位置中具有平行四边形连杆机构的可移动悬架，
图7示出了若干个x射线栅格的布置。
具体实施方式
图1示出了用于可移动地悬置x射线栅格1的装置。该x射线栅格1附接到托架模块2。该托架模块2可以通过连杆机构3围绕与x射线栅格1成直角的轴线转动。为此，连杆机构3是梯形的。它有两个平行分支4和连接这两个平行分支4的两个分支4。分支4使用四个旋转接头5彼此可转动地连接。旋转接头5被实现为塑料铰链。
连杆机构3的移动以及托架模块2的转动借助于线性驱动器6进行，该线性驱动器6的主轴7沿着梯形的对角线运行。托架模块2通过改变对角线的长度(＝连杆机构3内的主轴长度)来转动。
托架模块2和连杆机构3优选地可以由金属片材形成为一体。代替线性驱动器6，还可以使用电磁体来移动连杆机构3。
图2和图3示出了根据图1的装置处于第一位置和第二位置的俯视图，在根据图2的第一位置中，与根据图3的第二位置相比较，沿着连杆机构3的对角线的主轴7的长度更大。托架模块2围绕从图像平面突出的轴线“倾斜”。
图4示出了用于可移动地悬置x射线栅格1的装置。该x射线栅格1附接到托架模块2。该托架模块2可以通过连杆机构3在x射线栅格的平面中平移移动。为此，该连杆机构以平行四边形的方式来设计。它分别具有两个平行分支4，它们可转动地连接至拐角处的四个旋转接头5。该旋转接头5被实现为塑料铰链。
连杆机构3的移动以及由此产生的托架模块2的平移借助于线性驱动器6进行，该线性驱动器6的主轴7沿着平行四边形的对角线移动。该托架模块2通过改变对角线的长度(＝连杆机构3内的主轴长度)来移动。
托架模块2和连杆机构3优选地可以由金属片材一体成型。
图5和图6示出了根据图4的装置处于第一位置和第二位置的俯视图。在根据图5的第一位置中，与根据图6的第二位置相比较，主轴7沿着连杆机构3的对角线的长度更大。在图6中，与第一位置(沿两个方向水平移动)相比较，托架模块2被偏转。
若干个连杆机构3可以与托架模块2接合，以便可能进行进一步的移动。
图7示出了用于使用栅格悬架10中的三相栅格1进行相衬成像的干涉测量布置，其可以分别按照图1和图6的装置来实现。栅格悬架10被布置在x射线发射器13和x射线检测器14之间。
尽管通过示例性实施例对本发明进行更详细地说明和描述，但是本发明不受所公开的示例的约束，并且本领域技术人员可以在不背离本发明的保护范围的情况下从其中获得其他变型。
附图标记列表
1、x射线栅格
2、托架模块
3、连杆机构
4、分支
5、旋转接头
6、线性驱动器
7、主轴
8、x射线发射器
9、x射线检测器
10、栅格悬架

Claims (10)

1.一种用于可移动地悬置x射线栅格(1)的装置，
其特征在于：
-托架模块(2)，所述托架模块(2)中或所述托架模块(2)上布置有所述x射线栅格(1)，以及
-连杆机构(3)，被实现和布置成围绕垂直于所述x射线栅格(1)的轴线转动所述托架模块(2)，和/或在所述x射线栅格(1)的平面中平移地移动所述托架模块(2)。
2.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于：
所述连杆机构(3)是梯形的。
3.根据权利要求1所述的装置，
其特征在于：
所述连杆机构(3)以平行四边形的方式来实现。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的装置，
其特征在于：
-四个旋转接头(5)，连接所述连杆机构(3)的四个分支(4)，
-其中所述旋转接头(5)被体现为铰链式柔性元件。
5.根据权利要求4所述的装置，
其特征在于：
所述柔性元件被实现为塑料铰链或弹簧铰链。
6.根据权利要求1至3和权利要求5中的任一项所述的装置，
其特征在于：
所述连杆机构(3)被一体成型并且由金属片材形成。
7.根据权利要求1至3和权利要求5中的任一项所述的装置，
其特征在于：
-具有主轴(7)的电机驱动线性驱动器(6)，所述线性驱动器(6)被布置在所述连杆机构(3)的对角线中，并且通过改变所述对角线的长度来移动所述托架模块(2)。
8.根据权利要求1至3和权利要求5中的任一项所述的装置，
其特征在于：
-电磁体，被实现和布置成移动所述连杆机构(3)。
9.一种具有x射线发射器(8)和x射线检测器(9)的布置，
其特征在于：
至少一种根据权利要求1至8中任一项所述的装置被布置在所述x射线发射器(8)和所述x射线检测器(9)之间。
10.一种用于操作具有根据权利要求9所述的布置的x射线栅格(1)的方法，
其特征在于：
所述x射线栅格(1)围绕能够预先确定的角度转动和/或在能够预先确定的轨迹附近平移地移动。
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