專利名稱：適用于所有物理現(xiàn)象的具有回轉中心的層析x射線照相掃描儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及一種層析X射線照相裝置。更具體地說，涉及各種便攜式的計算機輔助的軸向層析射線照相(CAT)掃描裝置。
背景技術：
現(xiàn)行的各種CAT掃描裝置一般包括一個臺架，它是由例如，夾持在一個叉臂中的框架內(nèi)回轉的一個圓盤或鼓輪的結構組成的，一個X射線源和一個X射線檢測器裝置。在各種第三和第四代裝置中，該X射線源安裝在該鼓輪上，可以圍繞著一個上面有病人靜臥的臺面作回轉運動。該X射線源可提供各種周期性的脈沖或連續(xù)的波輻射。在各種第三代機器中，該檢測器裝置包括一個多個檢測器陣列。該陣列安裝在該鼓輪上，在直往方向與該X射線源相對，并可與該X射線源一起轉動。在各種第四代機器中，該多個檢測器固定安裝在該臺架的框架上。在二種形式的裝置中，每一個檢測器一般為實心或一個充氣管裝置，并且與該X射線源對準。這樣，該X射線源的X射線輸入和該X射線源的焦點都處在一個公共的、中間的、掃描或回轉平面內(nèi)(與該鼓輪的回轉軸線垂直)。在各種第三代機器的情況下，該檢測器陣列的每一個檢測器，相對于該X射線源，以一個預先確定的角度間隔處在該掃描平面內(nèi)。這樣，每一個檢測器圍繞著該X射線源的焦點，張開一個相等的角度，這樣，在該X射線源和相應的多個檢測器之間的該掃描平面內(nèi)，對每一個投影視圖形成許多不同的X射線路徑。在各種第四代機器中，在每一個靜止的檢測器和該運動的X射線源之間形成了許多不同的X射線路徑。在各種第三代機器中，這些X射線路徑聚合起來好象一個風扇，而在第四代的各種機器中，這些X射線路徑聚合起來好象多個風扇。因此，這些裝置有時稱為“扇形射束”層析X射線照相裝置。在一個掃描過程中，該多個檢測器分別提供許多信息或數(shù)據(jù)信號。這些信息或數(shù)據(jù)信號代表了由檢測器測出的在該鼓輪圍繞著一個占據(jù)該多個檢測器和該X射線源之間的空間的物體轉動過程中的輻射通量變化。在對該許多信號進行已知的(拉頓(Radon))數(shù)字處理后，可以重構一個可見圖象。該可見圖象代表了一個二維切片的密度分布。該二維切片是通過放置在該X射線源和多個檢測器之間的平面內(nèi)的任何物體的一個特定部分、沿著該掃描平面取的。這些圖象的形成關鍵取決于在該掃描平面內(nèi)保持完全機械地對準的各種部件，特別是在該鼓輪回轉過程中。而該鼓輪應圍繞著一條精確的回轉軸線轉動。
因為在一個掃描過程中，一個CAT掃描裝置的X射線源和檢測器裝置的即使少許的不對準都可能造成圖象的失真或錯誤。因此，這種裝置必需作成笨重的加強的裝置，其重量經(jīng)常達到1噸或更多，以防止該X射線源和該檢測器裝置不合適的運動。一般，所有的部件都安裝在該鼓輪上，很少考慮其重量分布。同時，為了保證鼓輪回轉過程中平衡，以防止產(chǎn)生不希望的振動，通常在該鼓輪的一側或二側加上幾個大的平衡塊。這幾個平衡塊只能增加裝置的總重量和所需的功率。另外，這種裝置具有一個功率需求的大高峰，一般可達幾千瓦的數(shù)量級，并且通常直接受到通過該鼓輪和該框架之間的幾個滑環(huán)送至該X射線源的線路電源的限制。因此，該臺架一般安裝在一個保健設施的一個固定位置處，要將病人送至該裝置進行檢查。為了能夠沿著病人的身體檢查多個位置，通常要設置一張可運動的放置病人的臺面，使病人能相對該固定的框架定位。
這樣一種笨重的、昂貴的、較固定的CAT掃描結構所固有的許多缺點是先前技術的特征。這些缺點至少部分地已被B·M·戈登(B.M.Gordon)1990年5月22日提出的美國專利4,928,283號所說明和提出權利要求的裝置所認識和指出。
如在上述美國專利4,928,283號所述那樣，該層析X射線照相裝置的各種主要部件，例如一個X射線源，一個在第三代機器情況下的檢測器陣列，一個包括有一個功率轉換器和多個電池的X射線電源，用于各種第三代機器情況下的該檢測器陣列的一個電源和一個控制和數(shù)據(jù)處理電子包，全部都安裝在該回轉鼓輪上。因此，這里所用的術語“各種部件”不但包括一個或多個這些主要部件，而且根據(jù)該層析X射線照相掃描儀的特殊設計，還可能包括被該回轉鼓輪支承的任何數(shù)目的各種元件。例如，許多在質(zhì)量和體積意義上較小的許多部件，例如一個切片準直儀、冷卻X射線源用的電機驅動風扇，多塊用于該檢測器陣列的防散射板，一個檢測器組件控制板和/或類似物一般地安裝在該鼓輪上。因此也可包括在這里所用的術語“各種部件”中。然而，為了簡明扼要起見，以后，這些后面的各種部件就不一定特別地提到，重點放在較重和體積較大的各種部件上。
當希望提供一臺容易從例如手術示范室等搬進和搬出的CAT掃描裝置時，希望臺架的體積和重量減至最小，而不損害該裝置在鼓輪回轉過程中，用以精確掃描病人的精度。結果，必需最大限度地減小加入的各種平衡塊。另外，已經(jīng)認識到，該鼓輪的熱膨脹和收縮(由于該X射線源產(chǎn)生的熱量和接著在使用后的冷卻造成的)具有非線性的趨勢。特別是當一些層析X射線照相部件是較隨機地安裝在該鼓輪上時，更是如此。溫度變化對該裝置的工作有不利影響。當然，其他一些在該鼓輪回轉過程中，使該扇形射束偏離一個預先確定的平面的因素也可能對該裝置的工作有不利影響。
發(fā)明的目的因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種改進的CAT掃描裝置。該裝置可以克服各種笨重的、移動性差的先前技術裝置的各種問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供這樣一種改進的層析X射線照相裝置，該裝置包括一個回轉鼓輪。該鼓輪的體積和重量減至最小，而不會損害該裝置在鼓輪回轉過程中用以精確掃描的精度。
本發(fā)明的其他一些目的將部分地在后面變得清楚和顯現(xiàn)出來。因此，本發(fā)明包括具有將在下面的詳細說明中例示性描述的結構的裝置、元件的組合和零件的配置。本發(fā)明的應用范圍將在權利要求書中給出。發(fā)明梗概本發(fā)明的各個目的一般通過提供一個改進的層析X射線照相結構而實現(xiàn)。在該結構中，各種層析X射線照相部件都安裝在一個環(huán)形套筒上。該環(huán)形套筒帶一個中心開口，形成一個薄的、基本上平的鼓輪。該鼓輪可在其中間平面上圍繞一條中心回轉軸線轉動。該中心開口的尺寸足夠容納該被掃描的物體。該中心開口可使從安裝在該鼓輪上的X射線源發(fā)出的X射線(a)通過穿過該開口的一個物體；(b)當該鼓輪圍繞要收集其內(nèi)部數(shù)據(jù)的物體，作一個圓圈狀回轉時，由該多個檢測器檢測出來。接著，根據(jù)這些數(shù)據(jù)可以重構一個圖象。這里所用的術語“環(huán)形套筒”是指任何基本是平的、半徑方向對稱、中心有孔的結構，例如一個鼓輪、圓盤或圓環(huán)。因此，該術語“環(huán)形套筒”包括但不僅僅限于平的或圓的形狀。
把該鼓輪圍繞被掃描物體回轉的圓的中心作為該環(huán)形套筒的回轉絕對中心，可使該臺架的尺寸減至最小。該環(huán)形套筒的中間平面比較接近于、而優(yōu)選的方案是與該掃描平面共面。該掃描平面則由X射線的該扇形射束決定。各個層析X射線照相部件對于該環(huán)形套筒的二個相對的表面是固定安裝的。這些部件當與該環(huán)形套筒一起圍繞著該回轉中心轉動時是平衡的。具體地說，該環(huán)形套筒和安裝在其上的各種部件的質(zhì)量中心、回轉中心和熱膨脹中心，都重合于在該環(huán)形套筒的中間平面內(nèi)的該鼓輪的回轉中心處。因此，質(zhì)量的慣性矩軸線(即該鼓輪和安裝在其上的各種部件的轉動慣量)與該回轉軸線在同一軸線上。
附圖的簡要說明為了更充分理解本發(fā)明的本質(zhì)和各種目的，可以參考結合附圖所作的下面的詳細說明，其中

圖1為一個結構的正視圖，它表示該第三代形式的和根據(jù)本發(fā)明的原理制造的一個CAT掃描儀；圖2為圖1所示結構的后視圖；圖3為沿著圖2的實施例的3-3線所取的橫截面；和圖4為圖1-3的結構的一示意性末端視圖，它表示負載測量裝置在圖1所示的一個回轉件上的定位情況和該回轉件測試時的定位情況。
附圖的詳細說明在各個附圖中，同樣的數(shù)字用于標注各種相似或相同的零件。
參見圖1-3，圖中示出一個CAT掃描儀。該掃描儀包括一個叉臂或二輪車22，用于支承一個包括了本發(fā)明原理的臺架20。二輪車22安裝在多個輪子24上，可以運動或手提。二輪車22包括二個優(yōu)選結構為剛性的直立側壁26。在該二個側壁26之間安裝著該臺架20。臺架20包括一個框架28。一般，該框架28作成一個金屬環(huán)形套筒或優(yōu)選的方案是，由重量輕、剛性好的材料，例如鋁、鋁-鎂合金等制成的一個環(huán)形部分。該框架可為實心或空心的，以使重量減至最小。優(yōu)選的方案是該框架28的橫截面形狀和質(zhì)量到處都基本上是均勻的，并且至少框架28的內(nèi)表面是圓形的?？蚣?8用支軸支承安裝在二輪車22上，可繞支軸轉動。因此，該臺架20可以繞一個中心線或由一對支軸30構成的直徑軸線傾斜。優(yōu)選的方法是，二個支軸30中的每一個支軸固定在框架28上，與框架28一起運動，并伸入一個相應的支承表面中。該二個支軸30中的每一個支軸由二個側壁26中的一個相應側壁支承。因此該臺架可支承在二個支軸30上，并繞二個支軸30轉動，還可以沿著兩個側壁26前后移動。通過二個支軸30和二輪車22的二個側壁26之間的連接，可以限制框架28在其自身平面內(nèi)轉動。一個圓環(huán)形，優(yōu)選的方案是平面形的鼓輪34轉動地安裝在框架28內(nèi)。優(yōu)選的方法是，該鼓輪34支承在多個滾子32上，或另一個可供選擇的方案是，由適當?shù)亩鄠€輪子或軸承支承。該鼓輪相對于該框架、圍繞著垂直穿過鼓輪34的中心孔38的回轉軸線35轉動(該回轉軸線35垂直于圖1和圖2所示的視圖)。一般，鼓輪34的外徑約為135厘米，相對于其直徑，鼓輪的厚度很薄，例如，大約為1.25厘米。然而，這些尺寸明顯是可以改變的。優(yōu)選的方案是中心孔38的尺寸作成使病人的身體可以通過該孔插入。優(yōu)選的方案是鼓輪34用與框架28完全相同的金屬制造。鼓輪34也可以為實心或空心的，以使其重量減至最小，其橫截面形狀和質(zhì)量基本上到處是均勻的，并且在半徑方向對稱。在該鼓輪的中間平面內(nèi)，基本上所有在鼓輪中由熱引起的體積變化是各向同性的。為了保證該鼓輪的晶?；蚓w結構比較均勻，優(yōu)選的方案是該鼓輪用精密鑄造作成一個單一的零件，經(jīng)過退火和精加工?？梢钥闯?，當鼓輪34的外周邊的形成為圓形時，該鼓輪與框架28同心地安裝在該框架的內(nèi)圓周內(nèi)面。
在鼓輪34上，在靠近鼓輪34的內(nèi)圓周處安狀著X射線管36。該X射線管引導X射線束基本上沿著鼓輪34的中間平面，橫穿過孔38。也就是說，基本上與軸線35垂直，通過一條在直徑方向橫跨鼓輪34的中心線將X射線引導橫穿過孔38。同樣，一個檢測器陣列40形式的X射線檢測器裝置安裝在鼓輪34上，用于在X射線源36橫向移過孔38后，檢測從射線源36發(fā)出的X射線。多個電池(如圖1，2和3所示)44、X射線發(fā)生器(陰極)46(如圖1所示)和X射線發(fā)生器(陽極)47(如圖2所示)、一個切片準直儀48(如圖2所示)、一個數(shù)據(jù)采集裝置49(如圖2所示)、圓盤控制裝置50(如圖2所示)和電源控制裝置51(如圖1所示)也安裝在鼓輪34上。優(yōu)選的方案是多個電池44形成一個高壓電源，以便在至少一次掃描過程中提供X射線源所需要的峰值電壓，給X射線源供電。該多個電池帶有相應的輸入裝置，用于將該多個電池與在臺架外面的一個電源連接。這樣，可以給多個電池充電。該多個電池用于給固定在該鼓輪上的各種部件供電。優(yōu)選的方案是該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)使用時，對檢測器陣列40的輸出進行預處理，并通過一個無繩rf連接傳送給一臺計算機(沒有示出)。優(yōu)選的方法是，該計算機放在該臺架的外面。
雖然，X射線管36和檢測器陣列40必須是放置在鼓輪34的直徑方向相對二側上，但是X射線管36和檢測器陣列40的相應質(zhì)量只是在很偶然的情況下才會是一樣的，而一般它們的體積分布基本上是不同的。同樣，分別給X射線源36和檢測器陣列40通電的各個電池包44也只是巧合地才具有同樣的質(zhì)量和體積。由于安裝在鼓輪34上的各種不同部件的質(zhì)量和體積的差異，本發(fā)明安排了那些部件和補償質(zhì)量的分布，使它們保證鼓輪34在圍繞回轉軸線35轉動時平衡。同時，質(zhì)量慣性矩的軸線與該鼓輪34的中間平面和該回轉軸線35的交點在一軸線上，并且該組裝的鼓輪的熱膨脹中心與該交點一致。
為了達到此目的，根據(jù)重量和形狀的不同，開始將不同的各種部件安裝在鼓輪34上時，要使其質(zhì)量在半徑方向對稱和軸向對稱。例如，如前所述安放在鼓輪34上的X射線管36，希望其體積和尺寸比鼓輪34的厚度稍大一些。結果，當把X射線管36安裝在鼓輪34上時，X射線管36的一些部分在橫向伸出至鼓輪34的平的表面之外。那些部分的重量形成一個作用在鼓輪上的力矩，力圖將該鼓輪沿橫向移動至其原來平面。這樣，如圖3最清楚地所示那樣，X射線管36這樣放置使管36的重量在鼓輪34的二個平側面上相等地分布，即沿著與回轉軸線35平行的一條線61上相等地分布。因此，在圖3用60表示的鼓輪中間平面上，該X射線管在鼓輪中間平面60兩側的質(zhì)量中心盡可能靠近。如圖1和圖2所示，X射線檢測器陣列40安裝在鼓輪34上，在孔38的相對的一個邊緣上。相對于鼓輪34的厚度，該陣列較窄(因此在圖3中看不到)，并且還可以這樣配置，即使其質(zhì)量中心也同時是平面60的中心。同樣，也可使包括多個電池44。X射線發(fā)生器的陰極46和陽極47、切片準直儀48、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)49、圓盤控制裝置50和電源控制裝置51及其相應的電纜的其余多個部件都這樣放置，即使每一個部件的質(zhì)量中心在圖3的平面60內(nèi)盡可能靠近。各個部件圍繞著鼓輪34分布在幾個選擇的徑向位置上，并且使各個部件的質(zhì)量，圍繞著鼓輪34在徑向和軸向都盡可能相等或對稱。這樣，該鼓輪及其各個部件的全部質(zhì)量的中心可以盡可能靠近回轉軸線35與平面60的交點(圖3可以最好地看出)。
在各種不同的部件已經(jīng)開始安裝在鼓輪34上之后，為了有助于各種不同部件的質(zhì)量恰當分布，如圖4所示，在二個支軸30的一個支軸上安裝了應力或扭矩測量裝置62，例如，彈簧秤、應變儀、波塘管等。該應力或扭矩測量裝置用于測量由臺架20轉動引起的、傳遞至連接支柱30上的扭矩。開始，鼓輪34放置在框架28內(nèi)，而X射線管36，例如，在上死點處，而該框架相對于二輪車22，放置在一個垂直平面內(nèi)，如圖3所示。然后，將框架28圍繞二個支軸30回轉至15°至80°之間，優(yōu)選方案為大約30°的一個位置，達到該垂直平面的一側，如圖4中實線所示。并且，扭矩測量裝置62讀出由該框架和關聯(lián)的鼓輪加在支軸30上的任何扭矩。然后，使該框架恢復至其垂直位置，再在相反方向使該框架轉動大約同樣的度數(shù)，如圖4中虛線所示。同時讀出扭矩的第二個測量值。將一個讀數(shù)從另一讀數(shù)中減去，并以其差的一半作為鼓輪34和安裝在其上的各種部件的軸向質(zhì)量不平衡的一個量度或誤差指標。這種測量是假設，如上所述，框架28具有基本上到處均勻的橫截面形狀和質(zhì)量。因此，該鼓輪橫截面形狀和質(zhì)量對該鼓輪的機械不平衡不會有任何影響。假如有任何讀數(shù)差值存在，因為這樣計算出的該差值是有幅值和方向的，因此，通過引入一個裝置很容易補償該差值。該裝置可以在進行重復測量時，將一個適當?shù)钠胶鈮K(沒有示出)加壓該鼓輪表面上一個可使該讀數(shù)差值為零的位置上，而產(chǎn)生一個相應的力矩作用在鼓輪34上。
當為了克服軸向不平衡，如上所述，將鼓輪34和各種部件的組件調(diào)整之后，雖然圖中沒有明顯出來，可使鼓輪34這樣回轉，即使該X射線管依次處在下列位置，例如，離上死點的右端90°，離上死點的左端90°，和離上死點180°。在上述每一種情況下，該框架相對于二輪車22都處在一個垂直平面內(nèi)。對于這些位置中的每一個位置，重復上述的使該框架運動的動作步驟，并測出作用在支軸30上的扭矩。這時，該框架擺動至，例如，距離垂直線右端和左端30°的地方。從這些測量中可以得出相應的讀數(shù)差值。在每一種情況下，對于多個徑向位置，可以通過將多個平衡塊加在該鼓輪上或從該鼓輪上減去，而調(diào)整該讀數(shù)差值?？梢岳斫?，上述該動作步驟基本上可以在三個尺寸補償該鼓輪和框架的質(zhì)量不平衡。然而，由于安裝在該鼓輪上的所有各種部件的分布是預先確定的，因此，可將對這種多個平衡重的需要及平衡重的尺寸減至最小。
為了確定動平衡，將該框架放在一個垂直位置(如圖3所示)，并使該鼓輪連續(xù)轉動。連續(xù)地讀取讀數(shù)以確定，在該扭矩測量裝置62上是否有一個周期性信號(見圖4)。從這種周期性信號相對于通過該鼓輪的Z軸(即當X射線管36處在上死點時)的幅值和相位，可以很容易確定為了達到平衡需要在哪里加校正質(zhì)量和加多少。
為了確定動平衡，將該框架放在一個垂直位置(如圖3所示)，并使該鼓輪連續(xù)轉動。連續(xù)地讀取讀數(shù)以確定，在該扭矩測量裝置62上是否有一個周期性信號(見圖4)。從這種周期性信號相對于通過該鼓輪的Z軸(即當X射線管36處在上死點時)的幅值和相位，可以很容易確定為了達到平衡需要在哪里加校正質(zhì)量和加多少。
如上所述，通過用具有基本上相同的熱膨脹系數(shù)的二種材料制造圖1-4所示的框架28和鼓輪34，基本上可以消除熱不平衡?？蚣?8和鼓輪34中的每一個都具有基本上到處均勻的橫截面形狀和質(zhì)量，因此，任何由熱引起的體積變化都基本上是各向同性的。將幾個小鏡子(沒有示出)，以一定的角度間隔，安裝在鼓輪34的圓周和框架28的周圍，并將一個聚焦的光束，例如一個激光束，以一定角度，例如45°引導至這些鏡子上，即可測試熱不平衡。然后，為了復現(xiàn)在臨床操作過程中產(chǎn)生熱的現(xiàn)象，可將電源加至該鼓輪組件的各個部件上。另一種可供選擇的方案是，為了模擬元件的發(fā)熱，可用多捆發(fā)熱電阻包裝其上沒有安裝各種部件的鼓輪34。由于熱效應引起的該鼓輪或框架的尺寸的任何變化會使反射光束產(chǎn)生位移。該反射光束的位移可以容易地，例如利用一個刻度尺測量。該反射光束位移的大小決定于反射角和該刻度尺離開該鏡子的距離。因此，可使由熱引起的尺寸變化放大到相當大。
當測試表明所有的讀數(shù)差值都基本上被補償了，則可以看出，該鼓輪34圍繞回轉軸線35的轉動是平衡的。因此，該回轉中心與質(zhì)量慣性矩的軸線是在一軸線上的，并且該組裝的鼓輪的質(zhì)量中心和熱膨脹中心都與該回轉軸線35和該平面60(如圖1-3可以最好地看出那樣)的交點一致。
應該理解，雖然詳細的說明都是結合一個第三代機器進行的，但本發(fā)明的原理適用于其他各種CAT掃描儀的設計，包括各種第四代的機器。
因此，本發(fā)明使該鼓輪和其他各種部件的重量和體積減至最小，減少了各種笨重和機動性差的先前技術裝置所固有的各種問題，而不會損害該裝置在鼓輪回轉過程中用以精確掃描的精度。
由于在上述裝置中可以作一些改變而不會偏離這里包括的本發(fā)明的范圍。因此，在上述說明中所包含的或在附圖中所表示的一切應解釋為只是一種說明性的，而不是一種限制性的。
權利要求
1.一種改進的層析X射線照相裝置，它包括(a)一個環(huán)形套筒，該環(huán)形套筒包括一個中心孔，用于接收要掃描的一個物體；(b)一個裝置，它用于使所述一個環(huán)形套筒圍繞著一條回轉軸線轉動；和(c)許多部件，它們由所述環(huán)形套筒支承并與所述環(huán)形套筒一起轉動，以用于完成層析X射線照相掃描；其特征在于所述各種部件固定地安裝在所述環(huán)形套筒上，使得當與所述環(huán)形套筒一起圍繞所述軸線轉動時，該各種部件基本上是平衡的，因此，所述環(huán)形套筒和所述各種部件的質(zhì)量慣性矩中心、回轉中心和熱膨脹中心都基本上在所述回轉軸線上重合。
2.如權利要求1所述的一種改進的層析X射線照相裝置，其特征在于，所述環(huán)形套筒形成一個與所述回轉軸線垂直的中間平面，并且至少一些所述部件中每一個部件的質(zhì)量中心都位于所述中間平面內(nèi)。
3.如權利要求1所述的一種改進的層析X射線照相裝置，其特征在于，所述用于轉動地支承所述環(huán)形套筒的裝置包括一個框架，其中，所述框架由一種重量輕、剛性好的材料制成，并且其橫截面形狀和質(zhì)量基本上到處是均勻的。
4.如權利要求3所述的一種改進的層析X射線照相裝置，其特征在于，所述環(huán)形套筒由一種重量輕、剛性好的材料制成，并且其橫截面形狀和質(zhì)量基本上到處是均勻的。
5.如權利要求4所述的一種改進的層析X射線照相裝置，其特征在于，所述環(huán)形套筒和框架由具有基本上相同的熱膨脹系數(shù)的二種材料制成。
6.如權利要求5所述的一種改進的層析X射線照相裝置，其特征在于，基本上所有在所述框架和環(huán)形套筒中由熱引起的體積變化都是各向同性的。
7.如權利要求1所述的一種改進的層析X射線照相裝置，其特征在于，它包括一個二輪車，該車具有一對支承臂；所述框架安裝在二個支軸裝置上，可繞支軸轉動，該二個支軸在所述二輪車的二個支承臂之間，沿著所述框架的通過所述回轉中心的一個直徑分布；一個負載測量裝置，它用于測量由所述框架圍繞所述支軸裝置轉動引起的扭矩。
8.如權利要求1所述的一種改進的層析X射線照相裝置，其特征在于，所述各個部件安裝在所述環(huán)形套筒上，用以保持該環(huán)形套筒質(zhì)量的徑向對稱和軸向對稱。
9.一種層析X射線照相裝置，它包括多個部件；該多個部件包括一個X射線源，用于進行層析X射線照相掃描，和一個支承裝置，用于支承在其中間平面內(nèi)轉動的一個環(huán)形套筒；所述多個部件安裝在所述環(huán)形套筒上，用于在所述平面內(nèi)圍繞著一條回轉軸線轉動，該回轉軸線穿過所述環(huán)形套筒的中心孔，因此，從所述X射線源，通過多個在所述軸線周圍的角度位置，沿著所述平面投射出來的X射線可以穿過處在所述環(huán)形套筒內(nèi)的一個物體；一種使所述環(huán)形套筒圍繞所述軸線平衡的方法，該方法使所述環(huán)形套筒的回轉中心、質(zhì)量中心、質(zhì)量慣性矩中心和熱膨脹中心都基本上在所述回轉軸線上重合。
10.如權利要求9所述的平衡方法，其特征在于，它包括將所述多個部件安裝在所述環(huán)形套筒上的步驟，該步驟可保持所述環(huán)形套筒質(zhì)量的徑向對稱和軸向對稱。
11.如權利要求9所述的平衡方法，其特征在于，它包括使所述框架和支承在該框架內(nèi)的環(huán)形套筒圍繞著一個與所述環(huán)形套筒的平面平行的支軸，沿著偏離所述框架和環(huán)形套筒的垂直指向的二個相反方向，轉動至第一和第二二個預先確定的角度位置的多個步驟；所述環(huán)形套筒放置在所述框架內(nèi)，指向多個不同的回轉方向的一個方向；測量在所述第一和第二二個位置的每一個位置時，圍繞所述支軸產(chǎn)生的扭矩；確定在所述第一和第二位置中的每一個位置處，在每一次扭矩測量之間的差值，并取所述差值的一半以確定扭矩測量的誤差值；和將一個一定大小的質(zhì)量放置在所述環(huán)形套筒上，使得在重復所述回轉和測量步驟時，使所述誤差指標減少至基本上為零。
12.如權利要求11所述的平衡方法，其特征在于，它還包括對于在所述框架內(nèi)的所述環(huán)形套筒的其他所述多個不同回轉方向的每一個方向重復該多個回轉、測量、誤差確定和質(zhì)量安放的一系列步驟。
13.如權利要求11所述的平衡方法，其特征在于，它包括使所述環(huán)形套筒圍繞所述回轉軸線連續(xù)轉動和連續(xù)測量在所述連續(xù)轉動過程中所產(chǎn)生的任何扭矩變化的多個步驟。
全文摘要
一種重量輕、便攜式的層析X射線照相裝置，它具有一個環(huán)形框架(28)，用于支承一個具有同心孔的鼓輪(34)。該鼓輪(34)可以圍繞一條回轉軸線(35)，在其自身平面內(nèi)轉動。該裝置還包括多個用于完成層極X射線照相掃描的部件。這些部件都相對于該鼓輪的中間平面的兩側安裝在該鼓輪上。該鼓輪圍繞該回轉軸線的轉動是動態(tài)平衡的。因此，該鼓輪和安裝在其上的各種部件的質(zhì)量中心，質(zhì)量慣性矩中心、回轉中心、熱膨脹中心以及該掃描平面的中心基本上與該回轉軸線一致。
文檔編號A61B6/03GK1143897SQ95192034
公開日1997年2月26日 申請日期1995年2月2日 優(yōu)先權日1994年2月8日
發(fā)明者羅納德·E·斯溫, 吉爾伯特·W·麥克納 申請人:模擬公司