[發明專利]計算機斷層造影設備

無效

• 申請號: 201080042693.0
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN102597807A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: M.西蒙
• 申請（專利權）人: 溫澤爾沃魯梅特里克有限責任公司
• 主分類號: G01T1/29
• 分類號: G01T1/29;G01N23/04
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 謝強

技術領域

本發明涉及一種根據主權利要求前序部分的計算機斷層造影設備。

背景技術

除了醫學斷層造影領域之外，如今也建立用于檢驗工件或者材料的X射線斷層造影，其中，與人類醫學的或者獸醫的計算機斷層造影相類似，借助高功率X射線作為介入輻射對工件進行作用和透射。在此，作為測量對象的工件位于(高功率)X射線源和電子的X射線探測器之間，所述X射線探測器將接收到的射線信號合適地轉換成電可估計的信號并且然后借助此外公知的數字成像的方法從該信號中構造出期望的成像，包括可能的缺陷的成像、工件的空腔成像等等。

除了X射線源的形成，特別是X射線探測器的實現對于這種待拍攝的對象圖像的圖像質量、分辨率和圖像噪聲是關鍵性的。按照其他公知的方式，所述X射線探測器被實現為由多個平坦地布置的探測器像素組成的陣列，這些探測器像素用于采集X射線輻射以及為了隨后變換為可基于半導體探測的輻射而被配備了閃爍器涂層。

在此，根據現有技術公知的是，根據測量對象的尺寸或者斷層造影內部空間的幾何尺寸來選擇探測器參數(陣列參數)。在此，一個原理引起的缺陷在于：理想地假設為點狀的、輻射到平面探測器表面的X射線源帶來(由距離導致地)不同的輻射強度并且取決于每個單個像素被布置于更靠近中心還是邊緣側，傳達到探測器的各個像素。此外，射線不垂直作用于各個像素導致強度的進一步降低。

由此帶來的后果是探測器動態性能或對比分辨率變差、以及在X射線出射點和各個像素之間的不均勻的立體角，其對可實現的圖像分辨率和圖像質量產生不利地影響。

根據現有技術公知的探測器裝置的另一個缺點在于，隨著使用持續時間，強烈的離子X射線輻射導致探測器像素以及探測器電子退化，換句話說，常規探測器的可使用的運行時間被限制了。

最后，根據現有技術公知的前提條件是，在需要特別大面積的探測器表面中，其由多個(分別具有平面的探測器表面的)單個探測器組成。然而在此存在的問題是，在兩個相鄰的單個探測器之間的過渡處如下地產生了像素誤差，使得彼此相鄰的單個探測器無過渡的結合實際上是不可能的，其原因在于：電子部件沿著(純的)探測器表面的各個邊緣長度而向外延展并且由此彼此臨近的裝置必須始終考慮最大的邊緣長度。

發明內容

考慮到現有技術的初始情況，本發明要解決的技術問題是，實現一種改進了的X射線探測器設備，其中探測到的(尤其是來自于點狀的X射線源的)X射線信號的成像質量和分辨率被改進，并且降低了在邊緣側的單個像素和中間的單個像素之間的成像質量差異。此外，本發明要解決的技術問題是，阻止由于介入的離子輻射對電子的圖像拍攝陣列的不利損害或退化，或者最小化在探測器電子器件上的不利影響。最后，本發明要解決的技術問題是，實現將彼此相鄰的單個探測器進行像素精確地布置的前提條件，而不用通過不起探測作用的外殼部件來對有效的探測器表面進行擴展或延展。

通過具有主權利要求特征的計算機斷層造影設備以及通過具有獨立權利要求9的特征的設備來解決上述技術問題；在從屬權利要求中描述了本發明的有利的擴展。

根據本發明的計算機斷層造影設備設置了：被構造為探測器設備的傳感器載體單元位于與(此外公知的)X射線源相對的位置，其中被構造為轉盤的對象載體至少在設備的運行狀態中伸進位于X射線源和探測器設備之間的射線路徑中，其中待檢查的工件或材料然后被合適地布置在轉盤上。在此，在本發明的范圍內優選地是，這樣構造轉盤的旋轉軸，使得該旋轉軸垂直地對準于第一平面，也就是彎曲探測器表面的平面。由此然后轉盤的近似被假定平整的支承面位于第一平面或者平行于該第一平面，其中以這種方式優選地并且根據擴展有利地也能夠在使用下面還將詳細闡述的通過探測器表面的弧形所實現的優點的情況下斷層造影地采集大的對象。

按照根據本發明的優選的方式，探測器表面按照本發明至少在一個平面上(也就是第一平面上)弧形地延伸，其中在本發明的范圍內“弧形地”不僅僅是指持續的無折斷的弧形，而是尤其也指沿著弧形的、具有小平面形狀的、由平的單個平面組成的序列，其按照優選的實施方式沿著弧形布置。

從第一解決方案角度，由此實現了幾何前提條件，使得降低或者去除了點狀X射線源經由探測器設備的圖像質量差別和清晰度差別，原因在于尤其當弧形關于點狀X射線源的中心具有(近似)不變的半徑時，每個單個像素沿著弧近似地被相等地間隔，由此為了最佳的圖像質量而給出了最好的前提條件(其中在根據發明的小平面形式的構造中，通過單個小平面的以及單個探測器數目的合適的構造，而使各個圖像缺陷保持可控和可支配)。