計算機x射線層析攝影儀的x射線探測器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種計算機X射線層析攝影儀的X射線探測器，它有底板，在底板上固定多個模件支架，所述多個模件支架各有至少一個面對X射線放射源方向的探測模件(亦稱探測模塊)。
【背景技術(shù)】
[0002]例如由源自本申請人的DE102012213814A1已知這種X射線探測器。其中公開了一種X射線探測器，包括多個沿堆垛方向并列有一個前側(cè)的探測模件，在工作時前側(cè)朝X射線放射源的方向定向。在這里，X射線放射源按一次近似是點狀，以及為了檢查物體(例如病人)發(fā)射基本上扇形的射束。射束橫穿在預(yù)定的照相平面內(nèi)的物體，并接著命中探測模件。在這里，每個探測模件包括一些有一個探測面的探測元件，探測面有附屬的表面法線。
[0003]為了獲得最佳信號強度，每個探測模件定向為，使探測面的表面法線盡可能面對X射線源的方向。因此，與扇形的射束相結(jié)合，造成探測模件的一種弧形排列。為了實現(xiàn)這種排列采用框架(亦稱支架)，該框架或支架有一塊具有彎曲裝配面的底板。探測模件可相對于X射線源沿徑向固定在所述彎曲的裝配面上。換句話說:探測模件分別按一個安裝方向裝配在底板上，這一安裝方向與各自探測模件的表面法線相對應(yīng)。此外，X射線探測器在工作時典型地遭受大的離心力。因此設(shè)計為實心支架，所以它的制造相應(yīng)地耗用大的財力、物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此本發(fā)明的目的是，提供一種改進(jìn)的X射線探測器，它穩(wěn)固和便于制造。
[0005]按本發(fā)明此目的通過一種用于計算機X射線層析攝影儀的X射線探測器達(dá)到。為此規(guī)定，計算機X射線層析攝影儀的X射線探測器包括底板和多個探測模件。多個探測模件在前側(cè)各有至少一個探測區(qū)，探測區(qū)有面對r方向的探測面。在這里，所述r方向典型地表示從計算機X射線層析攝影儀的X射線源出發(fā)，指向X射線探測器的方向。此外，多個探測模件分別包括一個固定在底板上的模件支架，以及為此有面朝底板并垂直于探測面的支承面。在這里和尤其在下文中垂直理解為，兩個面、兩個方向，或一個面和一個方向，它們彼此相交一個大約90°的角度，優(yōu)選地這一角度大于80°和小于100° ;尤其因為探測面例如結(jié)構(gòu)方面的原因，有可能調(diào)整為略有傾斜或坡度。
[0006]在將模件支架裝配在底板上時，典型地首先安置兩個支承用的面，例如通過裝上或靠放。換句話說:模件支架的這些支承面貼靠在底板上。例如，底板有一個上側(cè)(也稱表面)以及將支承面支承在上側(cè)，也就是說，尤其將模件支架安置在底板上。由此使上側(cè)和支承面尤其互相平行排列。
[0007]除了這種布局外，模件支架優(yōu)選地固定在底板上。尤其是，每個模件支架有一個固定裝置。若為了固定例如采用借助螺釘?shù)穆葆敼潭ㄑb置，則螺釘有平行于螺旋方向的縱軸線。此時所述螺旋方向相應(yīng)于安裝方向。換句話說:安裝方向指的是這樣一個方向，亦即沿該方向?qū)嵤⒛＜Ъ苎b配，尤其固定在底板上。
[0008]典型地，X射線探測器安裝在可以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)環(huán)上。所述旋轉(zhuǎn)軸線在這里有一個方向，它在下文中稱為z方向。垂直于z方向的方向在下文中稱為r方向。相應(yīng)于一個z方向，存在多個r方向。
[0009]按先有技術(shù)，X射線探測器的模件支架分別沿一個r方向裝配。換句話說:各自的安裝方向是各自的r方向。因為存在多個尤其互相不平行的r方向，所以模件支架安裝在一個相應(yīng)地彎曲的上側(cè)(也稱表面)上。在這里，所述的彎曲遵循一個下文也標(biāo)示為Phi方向的周向，它尤其垂直于z方向?，F(xiàn)在采用本發(fā)明獲得的一個優(yōu)點尤其在于，X射線探測器有至少一個沿z方向安裝的探測模件。優(yōu)選地，X射線探測器所有的探測模件均沿z方向安裝。換句話說:安裝方向是z方向。恰當(dāng)?shù)兀С忻嬉泊怪庇趜方向。尤其是，安裝方向垂直于r方向。
[0010]為了在公共底板上裝配多個模件支架，底板有利地可以設(shè)計有基本上平的，亦即不彎曲的上側(cè)。這意味著，有利地避免在彎曲的表面上固定。
[0011]此外，按先有技術(shù)每個探測模件的安裝方向基本上平行于安置在模件支架上的探測區(qū)的表面法線。尤其由于許多安裝方向，不利地造成上面已經(jīng)說明的在其上安置多個這種模件支架的彎曲的上側(cè)。因為探測面沿Phi方向弧形排列，所以對于每個探測模件造成一個相應(yīng)地自己的安裝方向，它分別相應(yīng)于一個r方向。因此在先有技術(shù)中安裝方向各不相同，以及為了裝配不利地需要彎曲的上側(cè)。按本發(fā)明采取下述措施克服這種缺點:安裝方向恰當(dāng)?shù)厥莦方向，并由此優(yōu)選地使X射線探測器的所有探測模件有相同的安裝方向。因此在其上裝配這些模件支架的上側(cè)不必彎曲，而恰當(dāng)?shù)乜梢栽O(shè)計為平面。由此使X射線探測器的制造特別簡單。
[0012]探測區(qū)設(shè)計用于探測X射線，并為此包括一些單個的探測元件，或也稱傳感器，它們按矩陣排列。一個探測區(qū)的全部探測元件基本上面對相同的方向，并由此在前側(cè)構(gòu)成所述的探測面，它尤其面朝X射線放射源。因為X射線放射源近似點狀，所以單個探測元件沒有必要準(zhǔn)確面對X射線放射源的方向。
[0013]模件支架有利地設(shè)計為L或T形，它有一個尤其包括支承面的底座(也稱柱腳或基座)。與底座尤其連接豎立在底座上的壁，壁有壁前側(cè)和壁后側(cè)。優(yōu)選地，所述的壁基本上沿z方向延伸。底座與壁恰當(dāng)?shù)叵嗷ゴ怪薄Ｓ绕涫?，在這里術(shù)語垂直也與上面已提及的同樣理解。在優(yōu)選地與r方向垂直的壁前側(cè)上安置或固定探測區(qū)。探測區(qū)以此方式有利地沿r方向定向。
[0014]優(yōu)選地，模件支架制成整體。由此實現(xiàn)一種特別便于生產(chǎn)的模件支架。
[0015]在工作時，探測區(qū)借助吸收的X射線產(chǎn)生一個信號，它優(yōu)選地借助探測區(qū)的接線端例如可進(jìn)一步傳送給安置在X射線探測器上的電子器件。為此有利地在模件支架內(nèi)加工至少一個孔，用于穿過接線端。所述孔在壁內(nèi)例如加工為，能將接線端插入孔中，以及相應(yīng)地能在后側(cè)接通和/或能與例如電子器件連接。尤其提供可能性，在模件支架上安置多個探測區(qū)和在模件支架中加工多個孔，為的是能恰當(dāng)連接和/或接通這些探測區(qū)。
[0016]X射線探測器在工作時可能遭受大的離心力和/或其它機械負(fù)荷。為了提高機械穩(wěn)定性，模件支架優(yōu)選地有一些支柱或也稱撐腳。它們恰當(dāng)?shù)嘏c壁和底座連接。尤其是，支柱、壁與底座設(shè)計為一體。由此尤其保證模件支架高的穩(wěn)定性。
[0017]按一種恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計，模件支架有兩個支柱，它們與支承面構(gòu)成U形型面。例如兩個支柱從底座起沿著壁延伸。在這種情況下支柱與底座構(gòu)成U形型面。按一種作為替代方式的設(shè)計，只有一個支柱從底座起按所述方式延伸，并與底座構(gòu)成T形型面。
[0018]所述底板包括上側(cè)和下側(cè)，它們有利地基本上設(shè)計為平面，也就是說尤其不是彎曲的表面。對此尤其理解為，上側(cè)和下側(cè)垂直于z方向。恰當(dāng)?shù)馗郊釉O(shè)置一些凹穴、銑孔區(qū)和/或槽，例如用于導(dǎo)引和/或作為模件支架的限制面。因此基本上平的面尤其理解為，在此面內(nèi)還加工有此類結(jié)構(gòu)。這一基本上平的面，亦即也稱為上側(cè)和下側(cè)，有可以沿Phi方向彎曲的邊界。
[0019]上側(cè)和下側(cè)優(yōu)選地互相平行，由此可以特別簡單地制造底板。底板優(yōu)選地制成整體。
[0020]模件支架在底板上優(yōu)選弧形地，優(yōu)選地沿phi方向并尤其安裝在一個固定面上。為此，底板有利地在上側(cè)有沿Phi方向彎曲的凹穴或也稱凹槽。在這里，凹槽設(shè)計有一個尤其是平的槽底。
[0021]恰當(dāng)?shù)?，模件支架借助螺釘連接裝置固定在底板上，由此使模件支架與底板特別堅固地連接。為此，模件支架有利地有至少一個優(yōu)選地設(shè)計為鉆孔的通孔，以及底板有為通孔配設(shè)的螺紋孔。此時為了固定模件支架，將螺釘穿過通孔旋入螺紋中。
[0022]尤其為了將X射線探測器固定在計算機X射線層析攝影儀上，底板有利地有另一些通孔，它們優(yōu)選地同樣設(shè)計為鉆孔。由此可例如借助螺釘連接裝置將X射線探測器安置在計算機X射線層析攝影儀上。
[0023]為了能將模件支架恰當(dāng)?shù)匕惭b在底板上，按一種優(yōu)選的設(shè)計，不僅在底板上，而且也在模件支架上分別設(shè)置一些定位元件。由此尤其提供可能性，每個模件支架只用一個固定件便能固定，并與此同時保證正確布置。按一種優(yōu)選的設(shè)計，定位元件分別是一個孔，其中，模件支架的至少一個這種孔與底板上的一個孔對齊。于是，在裝配X射線探測器時，在固定模件支架之前，可以借助定位銷將模件支架恰當(dāng)定位。為此將定位銷插入模件支架的孔中以及底板的孔中。為制成弧形排列，底板的定位元件優(yōu)選地排列在一條或多條優(yōu)選地沿Phi方向的弧形線上?；⌒尉€優(yōu)選地在固定平面內(nèi)延伸。
[0024]有利地，X射線探測器有一個具有后壁的蓋，該后壁安置在X射線探測器的后側(cè)。由此尤其能避免未被探測元件吸收的X射線泄出。為此后壁有利地沿Z和phi方向延伸。恰當(dāng)?shù)?，所述蓋與底板導(dǎo)熱連接，由此尤其能有效引出由吸收的X射線所產(chǎn)生的熱量。
[0025]恰當(dāng)?shù)?，所述蓋借助一些固定件固定在蓋板上，并尤其與底板組合封閉覆蓋區(qū)。尤其是，蓋沒有前壁，也就是說，朝r方向的反方向開口。然而在該區(qū)域內(nèi)，覆蓋區(qū)優(yōu)選地沿r方向借助一種尤其不透光的、X射線能盡可能透過的材料遮蓋，例如借助一種用黑色塑料制成的罩。此時，在覆蓋區(qū)內(nèi)和尤其沿r方向在罩的后面，優(yōu)選地安置探測模件。
[0026]按一種有利的設(shè)計，X射線探測器有一些電子部件，它們設(shè)置在底板上和覆蓋區(qū)內(nèi)部和/或外部。這些電子部件例如用于實現(xiàn)上面已提及的用于評估探測信號的電子器件。電子部件可能包括功率電子部件。由于安置在底板上，尤其保證有效散熱。
[0027]優(yōu)選地，電子部件設(shè)計為扁平狀，例如設(shè)計為所謂的扁平部件。對此理解為，這些電子部件分別有一個比探測模件的高度小的高度。恰當(dāng)?shù)?，探測面設(shè)置為離底板有規(guī)定的距離，以及電子部件的高度小于此距離。
[0028]優(yōu)選地，電子部件分別包括一塊印刷電路板，它沿!■和phi方向延伸。而電子部件的高度尤其沿z方向延伸。在這種情況下，通過所述小的高度，尤其保證電子部件相對于X射線源而言只有一個小的橫截面，并因而盡可能不被X射線命中。
[0029]優(yōu)選地，所述電子部件分別附加用一個罩遮蓋。罩在各自的電子部件上面沿r和Phi方向延伸為，使電子部件基本上安置在一個通過罩和底板構(gòu)成的空腔內(nèi)。恰當(dāng)?shù)?，罩固定在底板上并尤其與底板導(dǎo)熱連接。
【附圖說明】
[0030]下面借