CN220525692U - 一种工业ct用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工业CT扫描技术领域，具体涉及一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具。所述夹具包括基座、支架组件，所述支架组件设置于基座上；其中，所述支架组件用于固定待扫描物体，所述基座用于支撑支架组件。本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用碳纤维材质制作夹具，在三维重构中，碳纤维灰度值接近空气，能够有效地突出化石的灰度值；由于采用化石托架和L型支架双重固定方式，既可以有效寻找到最小的旋转半径，保证其扫描精度，又可以保证样品在旋转过程中不发生移动，保证数据扫描质量，并能保证化石在安装和拆卸过程中不受到破坏。

Description

一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具

技术领域

本实用新型涉及工业CT扫描技术领域，具体涉及一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具。

背景技术

工业CT的工作原理为：当X射线入射到被检测物时，一部分X射线被吸收，一部分X射线被散射，还有一部分X射线透过被检测物。如果被检测物均匀、结构无差异，那么透过的X射线强度就是均匀的；如果被检测物不均匀或存在结构差异，它将改变X射线投射的均匀情况，使其不均匀。使用探测器检测透射X射线的强度，即可显示出被检测物的结构差异、大小和性质。一般情况下，被检测物的密度越高，检测出的灰度值越高，密度越低，检测出的灰度值就越低。根据被检测物品密度的不同，即可无损、快速的识别出被检测物品内部的结构、孔隙等信息。

尼康XTH225ST工业CT的X射线管为固定装置，仪器进行三维扫描时需要被检测物通过夹具安装固定在载物台上。扫描过程中被检测物整体旋转360度，获得3142张X射线二维图像，其中3141张图像为旋转360度过程中拍摄的二维图像，第3142张图像为被检测物旋转360度后在初始角度拍摄。完成扫描后，三维重构软件将第1张图像与第3142张图像进行对比后重构，其重合度越高，重构的三维图像质量越高，也就是说，在扫描过程中保持样品不晃动，保持第1张图像与第3142张图像完全重合，可以获得高质量的重构数据。

CT扫描的放大倍数等于射线管距离探测器的距离除以样品距离射线管的距离，假设其射线管距离探测器的距离为A，样品距离射线管的位置为B，样品扫描的放大倍数＝A/B，在探测器接收到扫描物品完整信息的前提下，被扫描物品距离射线管越近，其放大倍数越大。对于同一被检测物来说，其在夹具上安装的位置越居中，旋转时获得的旋转半径越小，样品距离射线管就越近，其获得的扫描精度就越高。也就是说，对于同一被检测物来说，在扫描中不发生位移、在夹具上安装的位置越居中，即360度旋转时获得的旋转半径越小，其获得的扫描质量和精度就越高。

由于显微CT能够快速、无损的观察到被检测物内部结构，在近些年中已被广泛应用到古人类、古生物化石研究领域中，特别一些具有复杂结构的化石研究，例如古人类和脊椎动物化石下颌骨研究。通过CT扫描，可以重建下颌骨全貌、牙齿表面形态、骨骼厚度等信息，为进一步属种分类、生存环境研究等提供有价值的科学信息。在现有技术中，没有专门的样品台或夹具用来安装此类样品，通常简单的将样品放入开口的塑料瓶中，然后再将瓶子固定在样品台上，这容易导致以下缺陷：

1、在将化石放入开口的塑料瓶中时，需要将化石紧紧的固定在瓶中，通常会选用开口直径稍小于样品直径的塑料瓶，这样可以将化石紧紧的插入开口塑料瓶中。但考虑到塑料瓶会弹性变形，在扫描过程中难免会发生形变，也会造成化石位置发生轻微的位移，影响扫描质量。

2、用开口塑料瓶承装化石，通常第一优先是如何固定化石，而很难满足既固定化石，又能寻找到化石相对较小的旋转半径，进而影响扫描精度。

3、一些化石风化严重、较破碎，若将化石紧紧的插入开口的塑料瓶中，可能会造成化石的损坏。

为此，我们提出了一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，可以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的一个主要目的在于克服现有技术中的至少一种缺陷，提供一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具。

为了实现上述技术方案，本实用新型采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，包括基座、支架组件，所述支架组件设置于基座上；

其中，所述支架组件用于固定待扫描物体，所述基座用于支撑支架组件。

根据本实用新型的一实施方式，所述基座包括第一基座、设置于第一基座下侧的第二基座；

其中，第一基座呈圆盘状，第一基座上径向设有一容纳槽，在所述容纳槽的底部开设有若干基座螺纹孔；第二基座呈圆柱状。

根据本实用新型的一实施方式，所述基座螺纹孔设置为两排。

根据本实用新型的一实施方式，所述第一基座与第二基座同轴设置。

根据本实用新型的一实施方式，所述支架组件包括支架本体和化石托架，所述化石托架通过插入部与支架本体固定连接。

根据本实用新型的一实施方式，所述化石托架呈L状，包括托架垂直部和托架水平部，所述托架水平部的一端垂直设置有托架垂直部，其另一端至少设有两组插入部；

其中，所述托架水平部用于托举待扫描物体，所述托架垂直部用于夹持待扫描物体。

根据本实用新型的一实施方式，所述插入部为设有外螺纹的螺纹杆。

根据本实用新型的一实施方式，所述支架本体呈L状，包括支架垂直部和支架水平部，所述支架水平部的一端垂直设置有支架垂直部，所述支架垂直部上设有若干与插入部配合的定位孔；化石托架的插入部穿过定位孔后，通过螺母与螺纹杆固定连接，对化石托架进行紧固，不仅对待扫描物体进行夹紧，同时提高了扫描操作时的安全性。

根据本实用新型的一实施方式，所述支架水平部上设有贯穿的支架定位孔，通过螺栓穿过支架定位孔后、与基座螺纹孔螺纹连接，将支架本体固定在基座上。

根据本实用新型的一实施方式，所述支架定位孔设置为两排，且支架定位孔与基座螺纹孔一一对应。

根据本实用新型的一实施方式，所述支架水平部的宽度小于容纳槽的宽度，使得支架水平部能够放置在容纳槽内；支架水平部的厚度可以与容纳槽的深度相等。

根据本实用新型的一实施方式，所述基座、支架组件均采用碳纤维材料制成。

由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一：

(1)利用碳纤维制作下颌骨化石用夹具，碳纤维和化石的密度差异较大，能够有效地突出化石的灰度值；

(2)保证化石在扫描过程中能够有效固定、并能寻找到化石的较小旋转半径，获得较高质量和较高精度的扫描数据；

(3)能够保护化石在装载和拆卸过程中不受破坏，安全可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述化石托架的结构示意图；

图2为本实用新型所述支架本体的结构示意图；

图3为本实用新型所述基座的结构示意图。

附图标记说明如下：

11-第一基座；12-第二基座；13-容纳槽；131-基座螺纹孔；21-支架本体；211-支架垂直部；212-支架水平部；213-定位孔；214-支架定位孔；22-化石托架；221-插入部；222-托架垂直部；223-托架水平部。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。

下面结合附图以及具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

参见附图1、2、3所示，图1为本实用新型所述化石托架的结构示意图，图2为本实用新型所述支架本体的结构示意图，图3为本实用新型所述基座的结构示意图。本实用新型一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，包括基座、支架组件，所述支架组件设置于基座上；所述支架组件用于固定待扫描物体，所述基座用于支撑支架组件。基座、支架组件均采用碳纤维材料制成。其中，基座包括第一基座11、设置于第一基座11下侧的第二基座12；第一基座11呈圆盘状，第一基座11上径向设有一容纳槽13，在所述容纳槽13的底部开设有若干基座螺纹孔131；第二基座12呈圆柱状。第一基座11与第二基座12同轴设置。本实施例中，所述第二基座12的直径为3cm，所述第二基座12为一支撑棒，用于与扫描设备的载物台固定。

支架组件包括支架本体21和化石托架22，所述化石托架22通过插入部221与支架本体21固定连接。所述化石托架22呈L状，包括托架垂直部222和托架水平部223，所述托架水平部223的一端垂直设置有托架垂直部222，其另一端至少设有两组插入部221；所述托架水平部223用于托举待扫描物体，所述托架垂直部222用于夹持待扫描物体；所述插入部221为设有外螺纹的螺纹杆。

支架本体21呈L状，包括支架垂直部211和支架水平部212，所述支架水平部212的一端垂直设置有支架垂直部211，所述支架垂直部211上设有若干与插入部221配合的定位孔213；化石托架22的插入部221穿过定位孔213后，通过螺母与螺纹杆固定连接，对化石托架22进行紧固，不仅对待扫描物体进行夹紧，同时提高了扫描操作时的安全性。支架水平部212上设有贯穿的支架定位孔214，通过螺栓穿过支架定位孔214后、与基座螺纹孔131螺纹连接，将支架本体21固定在基座上。

支架定位孔214设置为两排，且支架定位孔214与基座螺纹孔131一一对应。支架水平部212的宽度小于容纳槽13的宽度，使得支架水平部212能够放置在容纳槽131内；支架水平部212的厚度可以与容纳槽131的深度相等；而支架水平部212的长度小于容纳槽131的长度，将支架本体21安装在容纳槽131时，便于获得较小的旋转半径。

在实际操作时，将下颌骨化石用卫生纸或脱脂棉等简单缠绕后，放置在化石托架22上；将化石托架22的插入部221穿过支架垂直部211的定位孔213后，通过螺母与插入部221螺纹连接，用来夹紧化石。由于采用卫生纸或脱脂棉等较为柔软的辅助材料包裹，由于化石在夹紧过程中不会受到破坏；将支架本体21固定在基座上，在固定的时候，通过调整支架本体21的相对位置，使得化石获得较小的旋转半径，从而获得较高精度的扫描质量。在此过程中，通过螺栓与支架定位孔214来固定支架本体21。

综上所述，本实用新型利用碳纤维材质制作夹具，在三维重构中，碳纤维灰度值接近空气，能够有效地突出化石的灰度值；由于采用化石托架和L型支架双重固定方式，既可以有效寻找到最小的旋转半径，保证其扫描精度，又可以保证样品在旋转过程中不发生移动，保证数据扫描质量，并能保证化石在安装和拆卸过程中不受到破坏。

应可理解的是，本实用新型不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本实用新型能够具有其他实施例，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本实用新型的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本实用新型延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。本文所述的实施例说明了已知用于实现本实用新型的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本实用新型。

Claims (10)

1.一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，包括基座、支架组件，所述支架组件设置于基座上；

其中，所述支架组件用于固定待扫描物体，所述基座用于支撑支架组件。

2.根据权利要求1所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述基座包括第一基座、设置于第一基座下侧的第二基座；

其中，第一基座呈圆盘状，第一基座上径向设有一容纳槽，在所述容纳槽的底部开设有若干基座螺纹孔；第二基座呈圆柱状。

3.根据权利要求2所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述第一基座与第二基座同轴设置。

4.根据权利要求1所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述支架组件包括支架本体和化石托架，所述化石托架通过插入部与支架本体固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述化石托架呈L状，包括托架垂直部和托架水平部，所述托架水平部的一端垂直设置有托架垂直部，其另一端至少设有两组插入部；

其中，所述托架水平部用于托举待扫描物体，所述托架垂直部用于夹持待扫描物体。

6.根据权利要求4所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述支架本体呈L状，包括支架垂直部和支架水平部，所述支架水平部的一端垂直设置有支架垂直部，所述支架垂直部上设有若干与插入部配合的定位孔。

7.根据权利要求6所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述支架水平部上设有贯穿的支架定位孔，通过螺栓穿过支架定位孔后、与基座螺纹孔螺纹连接，将支架本体固定在基座上。

8.根据权利要求7所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述支架定位孔设置为两排，且支架定位孔与基座螺纹孔一一对应。

9.根据权利要求7所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述支架水平部的宽度小于容纳槽的宽度，使得支架水平部能够放置在容纳槽内。

10.根据权利要求1所述的一种工业CT用脊椎动物下颌骨化石扫描用夹具，其特征在于，所述基座、支架组件均采用碳纤维材料制成。