專利名稱：X射線裝置的掃描架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1前序部分所述的X射線裝置的掃描架。這種掃描架已由德國專利文獻(xiàn)DE 28 55 379 C2公開。
在通常的射線治療中，特別是在許多CT掃描儀(計(jì)算機(jī)層析X射線掃描儀)中需將功率從掃描架的固定部分無接觸式傳遞到旋轉(zhuǎn)部分，例如借助于電感通過傳送器進(jìn)行。由此可避免例如因滑環(huán)傳遞模式所可能形成的電火花和高磨損的缺陷。這種無接觸的功率傳遞方式已由德國專利文獻(xiàn)DE 28 55 379 C2所公開。
這樣一種用于傳遞功率的傳送器如圖2所示包括在掃描架固定部分上的初級(jí)線圈、掃描架旋轉(zhuǎn)部分上的次級(jí)線圈以及至少一個(gè)傳送器芯。在一個(gè)掃描架上也可以有多個(gè)傳送器為各設(shè)備部件提供功率。
基于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面的原因，在掃描架的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分之間不可避免地會(huì)出現(xiàn)空氣隙。在空氣隙的周圍將形成與該空氣隙尺寸成正比的雜散磁場(chǎng)。此傳送器的雜散磁場(chǎng)可以與另一個(gè)傳送器的雜散磁場(chǎng)、與用于數(shù)據(jù)傳遞的電容耦合區(qū)段或者與電子設(shè)備部件發(fā)生相互作用。由此可能造成傳遞的相互干擾甚至可能損壞設(shè)備部件。
如果有兩個(gè)傳送器相互并列，其中的第一傳送器負(fù)責(zé)給X射線管供電，第二傳送器負(fù)責(zé)給其他部件提供電壓，則即便切斷第一傳送器，也會(huì)因X射線管的相互作用持久地造成高達(dá)幾千伏的電壓。這會(huì)導(dǎo)致所不期望地產(chǎn)生射線。
通過距離雜散磁場(chǎng)足夠遠(yuǎn)或者使雜散磁場(chǎng)之間有足夠的間距，可以減弱這種相互作用。例如，在空氣間隙為大約1mm時(shí)，在兩個(gè)感應(yīng)式傳送器之間的距離必須至少為10cm，以實(shí)現(xiàn)改善。但這出于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面的原因常常是不能實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的目的在于，用簡(jiǎn)單和投入少的器件減小因這種例如由無接觸的感應(yīng)式功率傳遞或其他信號(hào)傳遞造成的雜散磁場(chǎng)或其他干擾電磁場(chǎng)對(duì)于設(shè)備部件造成的影響。
上述目的在如權(quán)利要求1前序部分所述的掃描架中按照本發(fā)明通過如權(quán)利要求1特征部分的特征來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其他有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
通過本發(fā)明的用于至少一個(gè)傳送器的屏蔽裝置既保護(hù)了該傳送器免受其他傳送器的干擾性電磁場(chǎng)或外部干擾磁場(chǎng)的影響，又保護(hù)了其他設(shè)備部件免受該傳送器的干擾性電磁場(chǎng)的影響。
按照一種有利的方式，為所述至少一個(gè)傳送器設(shè)置至少一個(gè)屏蔽裝置，以屏蔽由無接觸式的功率傳遞和/或信號(hào)傳遞所形成的雜散電磁場(chǎng)。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于至少兩個(gè)傳送器的全面的相互保護(hù)，可相宜地為至少一個(gè)傳送器設(shè)置至少一個(gè)屏蔽裝置，以屏蔽由無接觸式的功率傳遞和/或信號(hào)傳遞所形成的所述另一或其他傳送器的雜散電磁場(chǎng)。
按照本發(fā)明的一擴(kuò)展設(shè)計(jì)，對(duì)于至少一個(gè)構(gòu)造為環(huán)形的傳送器，所屬屏蔽裝置由至少一個(gè)與該傳送器同心的環(huán)形屏蔽元件構(gòu)成。設(shè)置這樣一種屏蔽裝置成本可以很低并且對(duì)于操縱所述X射線設(shè)備不會(huì)形成阻礙。按照一種有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)，至少一個(gè)傳送器被構(gòu)造為環(huán)形，并且所屬屏蔽裝置由至少一個(gè)與該傳送器的固定部分同心的固定式環(huán)形屏蔽元件和由至少一個(gè)與該傳送器的旋轉(zhuǎn)部分同心的可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形屏蔽元件構(gòu)成。
下面借助附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例以及按照從屬權(quán)利要求所述的其他有利的擴(kuò)展設(shè)計(jì)予以詳細(xì)說明。附圖中

圖1是現(xiàn)有的帶有掃描架的X射線裝置的前視圖；圖2是現(xiàn)有的帶有感應(yīng)式功率傳送器的掃描架的側(cè)向剖視圖；圖3是現(xiàn)有的帶有兩個(gè)感應(yīng)式功率傳送器的掃描架的側(cè)向剖視圖；圖4是本發(fā)明的帶有兩個(gè)感應(yīng)式功率傳送器和屏蔽元件的掃描架的側(cè)向剖視圖；圖5是本發(fā)明的帶有兩個(gè)感應(yīng)式功率傳送器和相互重疊的屏蔽元件的另一實(shí)施形式的掃描架的側(cè)向剖視圖；圖6是本發(fā)明的帶有一個(gè)感應(yīng)式功率傳送器和屏蔽元件的掃描架的側(cè)向剖視圖。
圖1示出了一種用于建立病人1的橫向斷層圖像、即所謂的計(jì)算機(jī)斷層掃描圖像的X射線診斷儀。該儀器的框架2中具有掃描架3。該掃描架的一部分受馬達(dá)4的驅(qū)動(dòng)可圍繞垂直于圖面的軸線5轉(zhuǎn)動(dòng)。為了透射躺在臥榻6上的病人1，設(shè)有發(fā)射X射線的X射線管7和用于接收X射線的探測(cè)器8。X射線管7發(fā)射出扇形的X射線束9。將該扇形X射線束的擴(kuò)展角選擇成可用X射線透射病人1的整個(gè)受檢橫向斷層。沿垂直于斷層面的方向X射線束9的厚度與斷層厚度相等。為了透射病人1，由X射線管7和探測(cè)器8組成的裝置圍繞病人1可轉(zhuǎn)動(dòng)大約360°的角度，并且在預(yù)定的例如任一角度的投影調(diào)取出探測(cè)器8的一組輸出信號(hào)。
來自X射線發(fā)生器20的高壓可無接觸地傳遞給X射線管7，這樣就可以讓X射線裝置7、8持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)并實(shí)現(xiàn)很短的掃描時(shí)間。此外，可以無接觸地將信號(hào)從旋轉(zhuǎn)部分傳遞給固定部分，例如同樣感應(yīng)式地或通過位置固定的圍繞旋轉(zhuǎn)軸線5彎曲的光導(dǎo)材料環(huán)按未詳細(xì)描述的方式進(jìn)行傳遞。
圖2示出了現(xiàn)有的掃描架3的斷面。該掃描架3具有單個(gè)感應(yīng)式傳送器27。后者環(huán)狀地圍繞用于容納檢查對(duì)象1的孔19并具有旋轉(zhuǎn)軸線5。初級(jí)線圈21和U型傳送器核心件23構(gòu)成所述傳送器27的固定部分，而次級(jí)線圈22和U型的傳送器核心件24則被旋轉(zhuǎn)設(shè)置?；谠O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方面的原因，在傳送器27的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分之間存在空氣隙L。圍繞該空氣隙L在傳送器的內(nèi)外邊緣區(qū)中分別形成雜散磁場(chǎng)25和26，其中，雜散磁場(chǎng)25又延伸到孔19中。
圖3示出了圖2所示的掃描單元帶有兩個(gè)具有不同半徑尺寸的傳送器27和37。這兩個(gè)傳送器分別具有包括初級(jí)線圈21或31以及U型傳送器核心件23或33的固定部分和包括次級(jí)線圈22或32以及U型傳送器核心件24或34的旋轉(zhuǎn)部分。在空氣隙L的區(qū)域內(nèi)，在這兩個(gè)傳送器27和37處形成雜散磁場(chǎng)25、26、35和36。所述內(nèi)部傳送器37的朝向外面的雜散磁場(chǎng)36和所述外部傳送器27的朝向內(nèi)部的雜散磁場(chǎng)25相互交疊，這可導(dǎo)致磁耦合。
圖4示出的本發(fā)明的掃描架具有兩個(gè)環(huán)形的傳送器27和37及在它們之間設(shè)置的用于屏蔽雜散磁場(chǎng)的環(huán)形屏蔽元件41和42。這兩個(gè)環(huán)形屏蔽元件41和42被構(gòu)造成與傳送器27和37同心，并且可用不同的材料制成。可將環(huán)形屏蔽元件41和42相宜地設(shè)計(jì)成尤其由鐵氧體制成的靜磁的屏蔽元件。通過如鐵氧體這類導(dǎo)電性很弱的材料可靜態(tài)地屏蔽雜散磁場(chǎng)25和36。這種屏蔽方式的一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)在于沒有電功率損耗。
所述屏蔽元件也可由其他材料構(gòu)造。按照一種特別有利于有效屏蔽的方式，可將環(huán)形屏蔽元件41和42設(shè)計(jì)成渦流阻尼件。針對(duì)這種屏蔽方式，可相宜地用導(dǎo)電材料、尤其是鐵來制造環(huán)形的屏蔽元件41和42。對(duì)于這種渦流阻尼，由屏蔽元件構(gòu)成封閉的面是有意義的。所述渦流阻尼的作用方式在于，雜散磁場(chǎng)在導(dǎo)電的屏蔽環(huán)中感應(yīng)出渦流。由此形成反向場(chǎng)，該反向場(chǎng)可克服和抵消原來的雜散磁場(chǎng)。因此，用特別薄的、便于制造的屏蔽元件來構(gòu)成渦流阻尼就能有效地屏蔽雜散磁場(chǎng)。
圖5示出了本發(fā)明另一種實(shí)施形式的掃描架，它具有一些環(huán)形的屏蔽元件43-48。為了更有效地屏蔽雜散電磁場(chǎng)，有利的是，對(duì)于多于一個(gè)的環(huán)形屏蔽元件43-48使它們的相對(duì)側(cè)沿軸向(即平行于旋轉(zhuǎn)軸線5)方向至少部分相互重疊?？上嘁说卦O(shè)置至少一個(gè)傳送器27和37、在尺寸最大的傳送器27的外輪廓之外的屏蔽裝置47和48、以及在尺寸最小的傳送器37的內(nèi)輪廓之內(nèi)的屏蔽裝置45和46。由此，特別是在掃描架3.3外部或內(nèi)部的儀器部件和人員就可受到保護(hù)而免受雜散磁場(chǎng)的影響，或者保持允許的相容性電平。反過來這也保護(hù)了傳送器，避免其受到有害的雜散電磁場(chǎng)的影響。這類屏蔽方式也再次體現(xiàn)在圖6所示的另一種實(shí)施形式的掃描架3.4中，該掃描架具有單個(gè)傳送器27和一些環(huán)形的屏蔽元件45-48。這些環(huán)形屏蔽元件45-48的厚度可按感應(yīng)電流的透入深度來確定，并且例如可在1mm的數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)。
本發(fā)明可簡(jiǎn)短總結(jié)如下在X射線裝置的掃描架上，為至少一個(gè)用于在該掃描架的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分之間無接觸地傳遞功率和/或信號(hào)的傳送器設(shè)置至少一個(gè)屏蔽裝置，以便減小雜散電磁場(chǎng)的相互作用。
權(quán)利要求
1.一種X射線裝置的掃描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)，-其中，該掃描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)被設(shè)置成用于容納X射線管(7)和/或測(cè)量數(shù)據(jù)采集裝置，-其中，該掃描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)的固定部分(21；23)被固定設(shè)置，與之相對(duì)，所述掃描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)的旋轉(zhuǎn)部分(3；22；24；7；8)則可旋轉(zhuǎn)地被支承，-其中，該掃描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)被設(shè)置成用于容納至少一個(gè)用于在所述固定部分(21；23；31；33)和所述旋轉(zhuǎn)部分(22；24；32；34)之間傳遞功率和/或信號(hào)的傳送器(27；37)，-其中，在所述固定部分(21；23；31；33)和所述旋轉(zhuǎn)部分(22；24；32；34)之間的功率傳遞和/或信號(hào)傳遞是無接觸的、尤其是以電感和/或電容的方式進(jìn)行，其特征在于，為所述至少一個(gè)傳送器(27；37)設(shè)置至少一個(gè)屏蔽裝置(41-46)，以屏蔽干擾性電磁場(chǎng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的掃描架，其特征在于，為所述至少一個(gè)傳送器(27；37)設(shè)置至少一個(gè)屏蔽裝置(41-46)，以屏蔽由無接觸式的功率傳遞和/或信號(hào)傳遞所形成的雜散電磁場(chǎng)(25；26；35；36)。
3.按照權(quán)利要求2所述的掃描架，其特征在于，設(shè)置至少兩個(gè)傳送器(27；37)，并且為至少一個(gè)傳送器(27；37)設(shè)置至少一個(gè)屏蔽裝置，以屏蔽由無接觸式的功率傳遞和/或信號(hào)傳遞所形成的所述另一或其他傳送器(27；37)的雜散電磁場(chǎng)(25；26；35；36)。
4.按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的掃描架，其特征在于，設(shè)置至少一個(gè)傳送器(27；37)，并在所述最大傳送器(27；37)的外輪廓之外設(shè)置一個(gè)屏蔽裝置。
5.按照權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的掃描架，其特征在于，設(shè)置至少一個(gè)傳送器(27；37)，并在所述最小傳送器(27；37)的內(nèi)輪廓之內(nèi)設(shè)置一個(gè)屏蔽裝置。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的掃描架，其特征在于，至少一個(gè)傳送器(27；37)被構(gòu)造為環(huán)形，并且所屬屏蔽裝置由至少一個(gè)與該傳送器(27；37)同心的環(huán)形屏蔽元件(41-48)構(gòu)成。
7.按照權(quán)利要求6所述的掃描架，其特征在于，至少一個(gè)傳送器(27；37)被構(gòu)造為環(huán)形，并且所屬屏蔽裝置由至少一個(gè)與該傳送器(27；37)的所述固定部分(21；23；31；33)同心的固定式環(huán)形屏蔽元件(41；43；45；47)和由至少一個(gè)與該傳送器(27；37)的所述旋轉(zhuǎn)部分(22；24；32；34)同心的可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形屏蔽元件(42；44；46；48)構(gòu)成。
8.按照權(quán)利要求6或7所述的掃描架，其特征在于，多于一個(gè)屏蔽元件(41-48)被構(gòu)造為環(huán)形，所述屏蔽元件(43-48)的相互對(duì)置側(cè)至少部分軸向重疊。
9.按照權(quán)利要求6、7或8所述的掃描架，其特征在于，所述環(huán)形的屏蔽元件(41-48)被構(gòu)成為靜磁的屏蔽元件，尤其被構(gòu)成為由鐵氧體制成的靜磁的屏蔽元件。
10.按照權(quán)利要求6、7或8所述的掃描架，其特征在于，所述環(huán)形屏蔽元件(41-48)被構(gòu)成為渦流阻尼件。
11.按照權(quán)利要求10所述的掃描架，其特征在于，所述環(huán)形屏蔽元件(41-48)由導(dǎo)電材料尤其是鐵制成。
12.一種X射線裝置，其具有按照權(quán)利要求1至11中至少一項(xiàng)所述的掃描架。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種X射線裝置的掃描架，按照本發(fā)明，為至少一個(gè)用于在該掃描架的固定部分和旋轉(zhuǎn)部分之間無接觸地傳遞功率和/或信號(hào)的傳送器設(shè)置至少一個(gè)屏蔽裝置，以便減小雜散電磁場(chǎng)的相互作用。
文檔編號(hào)A61B6/00GK101014286SQ200580024629
公開日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月22日
發(fā)明者沃爾特·拜爾萊因, 沃納·庫耐爾 申請(qǐng)人:西門子公司