一种X射线成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种X射线成像装置，该装置可以包括：转台，其设置在底座上并且在被驱动时围绕竖直方向上的纵向轴线旋转；探测器，其经由穿过转台的中孔的第一支撑结构连接到底座；样品台，其经由第二支撑结构连接到转台；以及射线源，其设置于经由第三支撑结构连接到底座。该装置能够同时支持包括计算机层析成像和计算机断层成像的多种模式。

【技术实现步骤摘要】
一种X射线成像装置
本技术总体上涉及X射线成像领域，并且具体地涉及一种X射线成像装置，其能够同时支持包括计算机层析成像和计算机断层成像的多种模式。
技术介绍
X射线成像已经被广泛地应用于医学诊断、工业无损检测、安检、科研等领域。医学诊断用的计算机断层成像(CT)装置检测的对象通常是人或动物，装置的结构相对固定。相比于医学检测，工业CT检测的对象不固定，用于工业无损检测的CT成像设备的结构根据不同的检测需求而不同。专用于诸如芯片这样的板状物体的X射线三维层析成像技术可以在不破坏板状物体的情况下对板状物体的内部结构进行三维成像。这样的计算机层析成像(CL)技术能够有效地解决在对板状物体应用计算机断层成像方法的情况下由于入射的X射线在垂直样品表面和平行样品表面两个方向的光程差异过大而导致的问题。为了兼容传统的CT模式并充分地利用现有的射线源和探测器，对于采用CL技术的装置，往往需要添加额外的横向转台，并且在CL和CT两种模式之间切换的情况下需要安装或拆除转台。
技术实现思路
如前文所述，现有的CL成像装置无法高效地同时支持包括计算机层析成像和计算机断层成像等多种模式。为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种X射线成像装置，该装置包括：转台，其设置在底座上并且在被驱动时围绕竖直方向上的纵向轴线旋转；探测器，其经由穿过转台的中孔的第一支撑结构连接到底座；样品台，其经由第二支撑结构连接到转台；以及射线源，其设置于经由第三支撑结构连接到底座。在一个实施例中，第一支撑结构包括升降机构、横臂和支架，升降机构穿过转台的中孔并连接底座和横臂，支架可移动地设置在横臂上并连接探测器和横臂。在一个实施例中，探测器经由支架上的转轴连接到支架，以通过围绕转轴转动来改变俯仰角。在一个实施例中，支架在横臂上的可移动范围相对于纵向轴线是不对称的。在一个实施例中，第二支撑结构是一端固定在转台上的机械臂。在一个实施例中，样品台经由第二支撑结构上的旋转机构连接到第二支撑结构，旋转机构在被驱动时带动样品台围绕旋转机构的中心轴旋转。在一个实施例中，旋转机构的中心轴与纵向轴线垂直。在一个实施例中，第三支撑结构是一端固定在底座上的机械臂。在一个实施例中，探测器的俯仰角被配置为使得由射线源的焦点和探测器的中心所确定的直线垂直于探测器的接收射线的表面。在一个实施例中，X射线成像装置还包括控制单元，控制单元通过有线或无线的方式连接到转台、探测器、射线源、第一支撑结构、第二支撑结构和第三支撑结构中的一个或多个。与现有技术相比，根据本申请的实施例的X射线成像装置能够针对不同的样品采用不同的成像模式，例如多角度投影成像、CT成像、CL成像等。每种成像模式均能够自由地调节放大比、成像视野等，从而能够实现不同的空间分辨率。不同的成像模式可以共用相同的样品台支撑结构，从而能够有效地节约成本，并有利于不同成像模式之间的快速切换。另外，在根据本申请的实施例的X射线成像装置中，在CL扫描的过程中，仅转台旋转，运动的自由度低，从而能够控制和实现高精度的扫描和检测；而且，还可以通过调节样品的位置对样品的任意感兴趣区域进行成像，因此具有很高的灵活性。附图说明图1示出根据本申请的实施例的X射线成像装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图来描述根据本申请的实施例的方法和系统。应当理解，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。图1示出根据本申请的实施例的X射线成像装置的结构示意图。如图1所示，根据本申请的实施例的X射线成像装置可以包括射线源2、探测器4、转台6和样品台7。另外，该X射线成像装置还可以包括控制单元10。射线源2可以是任何适当的能够产生例如X射线的装置。在一个实施例中，射线源2可以通过相应的控制线或连接线与控制单元10相连，并且可以通过相应的控制线或连接线接收来自控制单元10的控制指令和参数以便产生并发射符合期望要求(例如，具有期望的强度和/或角度)的X射线。在另外的实施例中，射线源2也可以通过无线的方式与控制单元10通信。射线源2可以通过相应的支撑结构3与装置的底座1相连。根据不同的实施例，射线源2的空间位置可以是固定的，也可以在三维空间中运动。相应地，用于连接射线源2和底座1的支撑结构3可以具有固定的形状或结构，也可以具有诸如机械臂这样的可变形或可调节的结构。在支撑结构3具有可变的形状或可调节的结构的情况下，可以通过手动的方式使支撑结构3的形状改变。在另外的实施例中，支撑结构3也可以被设计成在其内部包括适当的控制机构和驱动机构，从而能够通过例如液压、气压、电气、机械等不同的驱动方式来改变外部形状，进而使射线源2能够在三维空间中运动和/或定位到期望的位置处。例如，这样的支撑结构3的示例可包括多自由度机械臂。样品台7可以是薄的平板或者能够夹持或承载样品9以使从射线源2发射的射线穿透样品9的任何适当的机构或结构。如图1所示，样品台7可以连接到支撑结构8的一端。支撑结构8可以具有诸如机械臂这样的可变的形状或可调节的结构，以便能够调节样品台7在三维空间中的位置。在一个实施例中，样品台7可以经由在支撑结构8的末端的旋转机构13连接到支撑结构8。旋转机构13在被驱动时可以围绕旋转机构13的中心轴旋转，从而带动样品台7及其上的样品9旋转。在一个实施例中，旋转机构13的中心轴可以与竖直方向的纵向轴线Z垂直，即，对应于水平方向。支撑结构8还可以包括其他驱动机构，以控制样品台7在三维空间中实现任意位置调节，这样的支撑结构8可利用多自由度机械臂容易地实现。支撑结构8的另一端可以固定在转台6上，并且可以随着转台6一起围绕竖直方向上的纵向轴线Z旋转。在一个实施例中，支撑结构8可以包括适当的控制机构和驱动机构。例如，控制机构可以接收来自控制单元10的控制指令和/或控制参数，并且根据所接收的指令和/或参数控制驱动机构工作，以使支撑结构8进行期望的运动或产生期望的形态。转台6可以设置在底座1上，并且可以例如在电力的驱动下围绕纵向轴线Z旋转任意角度或者在预定范围内的角度。在一个实施例中，用于转台6以及固定在转台6上的支撑结构8的供电线路和/或控制线路可以通过例如滑环与电源(未示出)和/或控制器10相连。转台6可以通过相应的控制线或连接线接收来自控制单元10的控制指令和参数，以便按照指定的速度和/或角度转动；支撑结构8也可以通过相应的控制线或连接线接收来自控制单元10的控制指令和参数，以便将样品台7移动到指定的位置。探测器4可以接收由射线源2产生并穿过样品台7及其上的样品9的射线，并将所接收到的射线转化为电信号。如图1所示，从射线源2产生并最终到达探测器4的射线可以是锥形束。探测器4和射线源2可以分别设置于样品台7所在的水平平面的两侧，以使得射线源2产生的射线能够穿过样品台7及其上的样品9，并最终被探测器4接收。例如，在样品台7位于例如射线源2的下方(例如，正下方或斜下方)的情况下，可以将探测器4设置于样品台7的下方(例如，正下方或斜下方)。探测器4可以安装在支撑结构5上，支撑结构5可穿过转台6的中心部分安装到底座1上。支撑结构5可以包括横臂和升降机构。如图1所示，横臂和升降机构可以相互垂直地设置。如图1中在竖直方向上的双向箭头所示，该升降机构可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线成像装置，其特征在于，所述X射线成像装置包括：转台，其设置在底座上并且在被驱动时围绕竖直方向上的纵向轴线旋转；探测器，其经由穿过所述转台的中孔的第一支撑结构连接到所述底座；样品台，其经由第二支撑结构连接到所述转台；以及射线源，其设置于经由第三支撑结构连接到所述底座。

【技术特征摘要】
1.一种X射线成像装置，其特征在于，所述X射线成像装置包括：转台，其设置在底座上并且在被驱动时围绕竖直方向上的纵向轴线旋转；探测器，其经由穿过所述转台的中孔的第一支撑结构连接到所述底座；样品台，其经由第二支撑结构连接到所述转台；以及射线源，其设置于经由第三支撑结构连接到所述底座。2.根据权利要求1所述的X射线成像装置，其特征在于，所述第一支撑结构包括升降机构、横臂和支架，所述升降机构穿过所述转台的中孔并连接所述底座和所述横臂，所述支架可移动地设置在所述横臂上并连接所述探测器和所述横臂。3.根据权利要求2所述的X射线成像装置，其特征在于，所述探测器经由所述支架上的转轴连接到所述支架，以通过围绕所述转轴转动来改变俯仰角。4.根据权利要求2所述的X射线成像装置，其特征在于，所述支架在所述横臂上的可移动范围相对于所述纵向轴线是不对称的。5.根据权利要求1所述的X射线成像装置，其特征在于，所述第二支撑结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏存峰，刘宝东，舒岩峰，魏龙，
申请(专利权)人：中国科学院高能物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11