CN110702709A - X射线ct装置 - Google Patents

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隋凤丽
贺传宇
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    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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Abstract

一种X射线CT装置，底座上面放置大理石平台，X射线管固定在底座上，两个龙门式大理石架固定在大理石平台上方的两端，两个A直线电机的固定端安装在龙门式大理石架上面，B直线电机的固定端安装在A直线电机运动端上面，两个C直线电机的固定端安装在大理石平台垂直面上，C直线电机运动端的上面固定两个D直线电机的固定端，D直线电机的运动端上固定两个E直线电机的固定端，E直线电机的运动端上面固定载物台，被测物放置在载物台上。本装置用双圆联动代替机械转台，解决了机械结构精度难以达到要求的问题，克服了转台体积大成本高精度不够高的缺点。被测物和探测器在其平面内X方向和Y方向分别控制，完成相应运动轨迹更精准便捷迅速。

Description

X射线CT装置
技术领域
本发明涉及一种X射线CT装置，具体说涉及一种新型CL扫描方式的X射线CT装置。
背景技术
CL技术属于CT技术的一个分支，都是利用物体不同方位的高分辨率显微DR投影信息反算出物体内部材质射线衰减系数的空间分布。但是CL技术又有别于传统的CT技术，它采用射线倾斜扫描的三维数字层析方法，利用射线图像光电数字转换器在另一侧获取的二维数字投影序列，重构出扫描区的三维断层图像。利用层析出的断层图像，主要针对板状结构扫描重建。一方面实现对板状电子器件制造缺陷的空间定位，另一方面实现对器件电路图的复制，以指导CAD设计。需要被测物倾斜一定角度的情况下收集其所有信息，因为X射线成像的焦距尺寸很大，所以探测器运动轨迹直径就很大，采用传统转台实现运动对精度很难有保障。因为板状结构的被测物平面外形尺寸一般情况都很大，一个周期的扫描并不能获得全部所需的信息，需要对其分块检测，最终汇总拼接重建成像，以前那种环状采集会有很多的不必要的重复信息，还有一些位置的扫描甚至得到的是不完整的环，这样就给计算重建带来一定的难度。
发明内容
针对现有板状结构被测物内部质量检测方面存在的问题，本发明提供一种可代替机械转台，解决机械结构精度难以达到要求的X射线CT装置。
解决上述问题采取的具体技术措施是：
一种X射线CT装置，其特征是：底座1上面放置大理石平台2， X射线管10位于大理石平台2中间的镂空处固定在底座1上，两个龙门式大理石架3固定在大理石平台2上方的两端，两个A直线电机4的固定端安装在龙门式大理石架3的上面，B直线电机5的固定端安装在两个A直线电机4运动端的上面，两个C直线电机9的固定端安装在大理石平台2镂空处的垂直面上，两个C直线电机9运动端的上面固定两个D直线电机8的固定端，两个D直线电机8的运动端上固定两个E直线电机7的固定端，两个E直线电机7的运动端上面固定载物台14，被测物12放置在载物台14上，被测物12沿A轨迹13运动，平板探测器6沿B轨迹11运动，被测物12的中心和平板探测器6的中心始终在位于倾角为θ的光路上做一一对应双圆联动。
本发明的积极效果：本装置采用双圆联动的结构方式，代替机械转台，解决了转台机械结构精度很难达到要求的问题，克服了转台体积大、成本高、精度不够高的缺点。被测物和探测器分别在其平面内X方向和Y方向控制，完成相应运动轨迹更精准，便捷迅速。本装置的扫描方式可以做到局部分块扫描，这样只需要不断地以合适的距离变换旋转中心扫描，这样在边缘稍微叠加就能收集到全体的所需信息。相较以前那种环状采集减少很多的不必要的重复信息。这样就有效地节省时间提高效率。另外，被测物分别在其平面内X和Y方向的控制，其旋转中心是虚拟的，只需单纯改变其运动轨迹，就变换了旋转中心。没有多余的动作，更有效地节省时间，提高效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图1的右视图；
图4为本发明的运动示意图；
图5为本发明的程序控制示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
一种X射线CT装置，如图1、图2和图3所示，底座1上面放置大理石平台2, X射线管10位于大理石平台2中间的镂空处，保证出光位置位于大理石平台的上方，X射线管固定在底座1上。两个龙门式大理石架3固定在大理石平台2上方的两端，保证上表面同平面。两个A直线电机4的固定端安装在龙门式大理石架3的上面，同时驱动B直线电机5，实现平板探测器6在Y方向的运动。B直线电机5的固定端安装在两个A直线电机4运动端的上面，实现平板探测器6在X方向的运动。两个C直线电机9的固定端安装在大理石平台2镂空处的垂直面上，同时驱动C直线电机9，实现被测物12在Z方向的运动，用以调整被测物12在光路中的位置，从而改变成像的放大倍数。两个C直线电机9运动端的上面固定两个D直线电机8的固定端。同时驱动D直线电机8实现被测物12在Y方向的运动，两个D直线电机8的运动端上固定两个E直线电机7的固定端，两个E直线电机7的运动端上面固定载物台14，同时驱动E直线电机7实现被测物12在X方向的运动，被测物12放置在载物台14上。被测物12沿A轨迹13运动，平板探测器6沿B轨迹11运动，被测物12的中心和平板探测器6的中心始终在位于倾角为θ的光路上做一一对应双圆联动。
图4为本发明的运动示意图。被测物12相对X射线光路倾斜θ角，被测物12沿其所在平面上经过倾角θ光路的点的轨迹运动。同时平板探测器6在其所在平面上沿经过倾角θ光路的点的轨迹运动，被测物12和平板探测器6角速度相同，所在两平面平行双圆联动。完成一周的检测就完成了被测物12在某区域的检测，接着移动被测物12，进行相邻下一个区域的检测。
图5为本发明的程序控制示意图。本装置的运动控制系统由上位机、PLC控制器、直线电机驱动器与直线电机构成。上位机和PLC控制器之间通过OPC建立通讯，PLC控制器可以用以太网或现场总线控制各轴的直线电机驱动器。运动控制过程如下：上位机软件向PLC发送定位距离、定位速度等控制信号。PLC接收到控制信号后，经过一系列逻辑运算向各个直线电机驱动器发出控制信号，直线电机驱动器接收到信号后控制相应的直线电机运动。光栅尺会将电机动子的位置值反馈给直线电机电机驱动器，直线电机电机驱动器将电机动子的位置、速度等信息反馈给PLC控制器。PLC控制器将各轴的实时位置、速度、定位完成信号、限位点信号、故障信号等反馈给上位机，最终在上位机软件界面上显示出来。

Claims (1)

1.一种X射线CT装置，其特征是：底座（1）上面放置大理石平台（2），X射线管（10）位于大理石平台（2）中间的镂空处固定在底座（1）上，两个龙门式大理石架（3）固定在大理石平台（2）上方的两端，两个A直线电机（4）的固定端安装在龙门式大理石架（3）的上面，B直线电机（5）的固定端安装在两个A直线电机（4）运动端的上面，两个C直线电机（9）的固定端安装在大理石平台（2）镂空处的垂直面上， 两个C直线电机（9）运动端的上面固定两个D直线电机（8）的固定端，两个D直线电机（8）的运动端上固定两个E直线电机（7）的固定端，两个E直线电机（7）的运动端上面固定载物台（14），被测物（12）放置在载物台（14）上，被测物（12）沿A轨迹（13）运动，平板探测器（6）沿B轨迹（11）运动，被测物（12）的中心和平板探测器（6）的中心始终在位于倾角为θ的光路上做一一对应双圆联动。
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