计算机断层扫描仪X射线检测器的屏蔽和接地装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种对Ｘ射线检测器进行屏蔽和接地的装置，该检测器从而基本不受邻近电路引起的干扰和颤噪声的影响。该装置包括导电箱（４２），它基本封闭检测器组件（２６），并独立于检测器组件（２６）与ＤＡＳ（２８）之间的信号和回复线路之外与数据采集系统（ＤＡＳ）（２８）的接地平面（４６）进行连接。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及X射线检测器，更具体地涉及灵敏的X射线检测器组件在电噪声环境中，诸如在断层(CT)扫描仪中的屏蔽和接地。
技术介绍
在大家最熟知的CT扫描仪中，它通常包括一组X射线检测器，电噪声能显著地降低检测器的性能，从而降低CT扫描仪的整体性能。因此，花了很大努力去寻找这种电噪声的源，并发展消除CT扫描仪中电噪声影响的方法。例如，在具有一组半导体X射线检测器的CT扫描仪中，典型的检测器包括将X射线光子转换成可见光光子的晶体，和将可见光光子转换成特别低幅值(由皮安培至纳安培量级)的电流的光电二极管，该低幅值代表入射在检测器上的X射线通量。特别低幅值电流通过一组相应的导体被传输至信号处理的数据采集系统(DAS)。然而，当特别低幅值电流被暴露于低水平的四周电噪声源时，特别低幅值电流易于受干扰的损害。这样的噪声可由检测器的瞬间运动引起，称为颤噪声，它通过摩擦电效应感应噪声。噪声也可由小的四周电压波动引起，它们产生通常称为邻近电路引起的干扰的不希望有的电干扰。每只检测器和DAS必须接地。已知使用检测器的回复线将检测器与系统地线连接，这示于图2之中，并将在此后更为详细地加以说明。然而，在系统地线中流动的大电流能产生噪声，具有量级为毫伏的电压波动是很寻常的。这样，通过回复线将检测器接地至系统地线会将检测器暴露于不良的电噪声中。此外，检测器安装结构上的电压波动也能使检测器遭受不良的邻近电路引起的干扰。更有甚者，存在于检测器外部的信号源能电容性地与检测器的光电二极管耦合，产生通过检测器回复线返回流至DAS输入的电流，从而横越检测器回复线和DAS地线产生(通常是交流的)电位差。虽然电位差很小，例如通常在毫伏量级，它能不良地影响诸如CT扫描仪的灵敏仪器的性能。专利技术目的本专利技术的总体目的是提供一个对电噪声环境中，例如在CT扫描仪中的灵敏X射线检测器进行屏蔽和接地的装置，它能显著地克服现有技术中的问题。本专利技术的一个特定目的是对CT扫描仪的一个或多个X射线检测器，以及它们伴随的信号和回复线进行电隔离。专利技术的另一目的是防止由CT扫描仪的一个或多个X射线检测器提供的信号受四周邻近电路引起的干扰的恶化，同时还防止每只X射线检测器受四周光线的照射。专利技术的另一目的是改善CT扫描仪中的颤噪声效应。本专利技术的其它目的部份将提出，部份将在下文出现。专利技术相应地包括装置，具有结构、元件的组合以及零件的装置，所有这些将在下述详细公开中加以举例，而应用的范围，所有将在权利要求书中指出。
技术实现思路
本专利技术的原理涉及CT扫描系统，它包括具有将检测器组件与DAS的信号输入和接地平面(限定系统地线)相应地进行电连接信号和回复线路的X射线检测器组件。根据本专利技术，导电屏蔽装置，最好形为导电箱，即法拉第屏蔽罩或笼，基本围绕或封闭X射线检测器组件，而一条独立于检测器回复线路的导电线路，将屏蔽装置与DAS的接地平面连接。这防止导电箱检拾的电流与检测器产生的信号有任何混合，由于颤噪声和邻近电路引起的干扰所产生的噪声，在箱子的回复线上流向和流自箱子的电流可以比检测器组件的每一检测器的输出电流大好几个量级，这是一个特别优越的特点。包裹检测器组件的箱子与DAS接地平面之间的回复线路也屏蔽装置的信号和回复线路。在屏蔽罩或回复线路上没有相对DAS的电压波动，因为它是接地在DAS上的。在周围环境中的电压波动在屏蔽罩上感应电荷，它们引起电流流动，但不感应显著的电压。附图概述根据下述详细说明，结合附图，将对专利技术了解得更为全面，其中附图说明图1是一种得益于本专利技术的CT扫描仪的轴向视图；图2是一种X射线检测器组件的简单示意图，它与按现有技术加以屏蔽和接地的数据采集系统(DAS)相连接；图3是一种X射线检测器组件的简单示意图，它与按本专利技术加以屏蔽和接地的数据采集系统(DAS)相连接，一般讲其中将有一些局部接地的表面，但由于接地电流相对大，这些表面相对DAS地线遭受电压波动；而图4是一种X射线检测器组件的透视图，它被支承在安装台上，局部地展示了所组装的导电壳体。附图的详细说明请参考图1，所展示的CT扫描仪10是在美国专利申请序列号08/193696中较为全面说明的这类CT扫描仪，为“对所有治疗都具有转动中心的断层扫描仪”，以罗纳得·依·司望英(Ronald E.Swain)和吉尔伯特·威·麦克开纳(Gilbert W.Mckenna)的名义于1994年2月8日提出申请，并委托本代理人。该CT扫描仪10包括用于支承台架14的运输车12。台架14包括一个环形框架，用以绕转动轴20可转动地支承环形板18。板18的中心孔22的大小足以容纳一个在其上进行扫描的病人。X射线管24被装置在板的一侧，位于检测器组件26径向另一边，而检测器组件26则包含一组检测器。数据采集系统(DAS)28也安装在板18上，以便接受来自检测器组件26的信号。请参考图2，按照现有技术的装置，检测器组件26(示于图1)的一个代表性X射线检测器30通过信号线34和回复线36与数据采集系统DAS28连接。该检测器组件是提供相对低水平信号的这类检测器组件，诸如半导体X射线检测器，它具有将X射线光子转换成可见光光子的晶体部份，和将可见光光子转换成电流的光电检测器部份。检测器组件的每个检测器30和数据采集系统DAS28必须接地。已知的方式是通过系统接地线40将检测器30的回复线36与系统地线38连接，而系统地线由数据采集系统DAS28的以44表示的接地平面形成。还已知的是用静电屏蔽罩42对DAS28进行静电屏蔽。屏蔽罩42也与DAS接地平面44形成的系统地线38连接，地线38为相同的电位上。DAS28基本被屏蔽罩42所封闭，从而造成“法拉第笼”效应，使得屏蔽罩内的电分量不会受屏蔽罩42之外产生的任何电场的影响。检测器30被设置在屏蔽罩42之外，因为在应用中，诸如在CT扫描仪中，或者不可能，或者不希望将检测器组件放置在屏蔽罩42之内。信号和回复线34和36延伸成使检测器能相对DAS28被远程设置。为了电屏蔽线34和36，诸如通常在微波带状线电缆中形成的接地平面46常常相当靠近线34和36而放置，而在展示中则与回复线36接触，从而提供沿它们长度的屏蔽效应。此外，接地平面46与DAS地线44连接以便将接地平面46维持在与DAS地线44为相同的电位上。然而，如图2所示，X射线检测器30对颤噪声、邻近电路引起的干扰和其它形式的电干优特别灵敏和特别容易受损坏。对CT扫描仪的X射线检测器而言更是如此，因为在那里通常使用了高度灵敏的X射线检测器。由于回复线36有噪声干扰，具有毫伏量级的电压波动。这样，即使检测器30通过回复线36和系统接地线40与系统地线38连接，与颤噪声及邻近电路引起的干扰相联系的噪声也造成DAS28接受到信号的不精确性。根据示意地示于图3的本专利技术，使用了一种形为导电箱48的静电屏蔽罩，以提供一种法拉第笼或屏蔽罩，从而限定一个体积，任何在屏蔽罩之外的电场都不会对放置在屏蔽罩内的检测器产生影响。在箱子是由导电材料制成的同时，箱子必须是X射线能基本穿透的，尽可能少的吸收光子，以便对于检测器组件进行的X射线测量的影响很小或没有影响。导电箱48与接地平面46连接，这样，屏蔽箱48不是直接与回复线36连接，而是独立地连接至DAS接地平面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ射线检测器组件的屏蔽和接地装置，其中Ｘ射线检测器组件被安装结构所支承，且该Ｘ射线检测器组件至少通过一条信号线和一条回复线与数据采集系统（ＤＡＳ）进行电连接，该ＤＡＳ具有限定系统地线的接地平面，该装置包括：导电箱，它基本封闭Ｘ射线检 测器组件；和电连接装置，用于独立于所述信号线及所述回复线之外，将所述导电箱与所述接地平面进行电连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：汉斯威登，约翰多布斯，
申请(专利权)人：模拟公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]