[發(fā)明專利]一種CL系統(tǒng)的掃描裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410555446.0
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN105510361B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵雨濛;魏龍;魏存峰;王燕芳;闕介民;劉寶東;王雅霄;袁路路;周俊光;孟凡輝
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京律智知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11438
• 代理人: 王衛(wèi)忠;姜燕

1.一種CL系統(tǒng)的掃描裝置，所述掃描裝置包括：支架、機(jī)械臂、X射線源、探測器、承載架及載物臺；其特征在于，

所述機(jī)械臂第一安裝座和第二安裝座，所述機(jī)械臂可轉(zhuǎn)動地安裝于所述支架，所述第一安裝座和第二安裝座分別位于所述機(jī)械臂樞接軸心的兩側(cè)；

所述X射線源安裝于所述機(jī)械臂的第一安裝座，所述探測器安裝于所述機(jī)械臂的第二安裝座，所述探測器與所述X射線源對齊；

所述承載架固定安裝于所述支架上，所述載物臺安裝于所述承載架上，所述載物臺上具有樣本固定位置，所述承載架及所述載物臺安裝固定于所述機(jī)械臂的第一安裝座和第二安裝座之間；

相對于所述支架，所述機(jī)械臂能定位于多個角度上；且所述X射線源與所述探測器及承載架保持對齊，

所述承載架與所述載物臺之間安裝有一轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述載物臺繞所述承載架中心垂線轉(zhuǎn)動；所述載物臺具有水平位移機(jī)構(gòu)，

所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)包括環(huán)形轉(zhuǎn)座、動力裝置和導(dǎo)軌，所述動力裝置和導(dǎo)軌位于所述環(huán)形轉(zhuǎn)座與所述承載架之間，所述導(dǎo)軌導(dǎo)引所述環(huán)形轉(zhuǎn)座相對所述承載架進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動，所述動力裝置驅(qū)動所述環(huán)形轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動，所述水平位移機(jī)構(gòu)安裝于所述環(huán)形轉(zhuǎn)座之上，

承載架包括水平安裝面、位于中水平安裝面中部的環(huán)形臺和兩端向上延伸的固定臂，環(huán)形臺為空心結(jié)構(gòu)，固定臂頂部具有與支架連接的連接軸，連接軸與機(jī)械臂的樞轉(zhuǎn)軸軸心線重合，連接軸與機(jī)械臂的樞接軸為套筒軸結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述承載架上具有對齊水平面的安裝面，所述載物臺安裝于所述安裝面，所述載物臺上的樣本固定位置也對齊水平面。

3.如權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂與所述支架之間安裝有角度驅(qū)動裝置，所述角度驅(qū)動裝置安裝于所述機(jī)械臂或支架，所述角度驅(qū)動裝置驅(qū)動所述機(jī)械臂調(diào)整角度。

4.如權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述水平位移機(jī)構(gòu)包括X位移板和Y位移板，所述X位移板和Y位移板疊置連接，其中位于底側(cè)的位移板與所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)連接，其中位于上側(cè)的位移板頂面為所述樣本固定位置；所述X位移板或Y位移板均包括：連接板、動力裝置及導(dǎo)軌，所述動力裝置及導(dǎo)軌位于所述連接板與下部部件之間，所述動力裝置驅(qū)動所述連接板沿所述導(dǎo)軌相對于下部部件進(jìn)行X或Y方向位移。

5.如權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂的轉(zhuǎn)動軸軸心線穿過所述樣本固定位置。

6.如權(quán)利要求1所述的掃描裝置，其特征在于，所述機(jī)械臂結(jié)構(gòu)為矩形中空結(jié)構(gòu)臂或放倒的U形結(jié)構(gòu)臂結(jié)構(gòu)，所述第一安裝座和第二安裝座均設(shè)有滑軌，所述探測器和所述X射線源分別通過所述滑軌可滑動地安裝于所述第一安裝座和第二安裝座。

7.如權(quán)利要求1至6任一項所述的掃描裝置，其特征在于，所述支架內(nèi)部形成一操作空間，所述承載架位于所述操作空間，所述機(jī)械臂至少一端在所述操作空間內(nèi)調(diào)整；所述支架在所述操作空間兩側(cè)設(shè)置有第一支點及第二支點；所述承載架兩端分別定位于所述第一支點、第二支點；所述機(jī)械臂的樞轉(zhuǎn)軸與所述第一支點及第二支點其中至少一個支點重合。

8.一種如權(quán)利要求1至7任一項所述掃描裝置的掃描方法，其包括步驟：

在所述載物臺上放置樣本；

調(diào)節(jié)所述機(jī)械臂相對于水平面的角度φ；

根據(jù)樣本分辨率需求，調(diào)節(jié)放大比，即調(diào)整所述X射線源與所述探測器相對樣本的位置，對掃描錐束錐角或計數(shù)水平有特殊要求的情況，可拉近或推遠(yuǎn)所述探測器及所述X射線源；

將樣本掃描重點通過所述載物臺微調(diào)移動至所述載物架中心；

開始掃描時，所述載物臺帶動樣本進(jìn)行自轉(zhuǎn)運動，及/或機(jī)械臂帶動所述X射線源與所述探測器進(jìn)行轉(zhuǎn)動一定角度，采集所述探測器獲得的投影數(shù)據(jù)；

利用計算機(jī)對投影數(shù)據(jù)應(yīng)用相對應(yīng)的算法進(jìn)行重建得到物體的斷層圖像。