用于借助于X射线无破坏性地检查圆柱形或管状的试验对象的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:7165202 阅读:316 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于借助于X射线且借助于层析X射线照相组合或X射线分层摄影法无破坏性地检验圆柱形或管状的试验对象(7)的装置,其具有支承装置(1),所述支承装置可空间上固定在规定的位置上,在所述支承装置上设置有可通过引导装置(2)沿平行于X轴的第一方向(A)运动的滑座(3),在所述滑座上设置有C形臂(4),其中在所述C形臂(4)上彼此相对地设置有X射线管(5)和探测器(6),其中X射线管(5)可沿垂直于X轴且垂直于通过C形臂(4)张开的平面的,即平行于Y轴的第二方向B,进行运动,并且探测器(6)可沿平行于第二方向B延伸的第三方向C运动。在用于实施CT方法的装置中,替代X射线管(5)和探测器(6)的反向运动可能性,设有C形臂(4)的围绕平行于Y轴延伸的旋转轴线(16)的运动。此外,本发明专利技术涉及一种用于借助下述步骤无破坏性地检验圆柱形或管状的试验对象(7)的方法:将支承装置(1)沿Y方向定位在试验对象(7)的待检测的位置上;移出滑座(3)且将C形臂(4)沿X方向定位在待检测的位置上;空间上固定滑座(3);针对层析X射线照相组合或X射线分层摄影法,借助于X射线管(5)和探测器(6)的平行于Y轴的反向运动录制图像,或者针对CT影像,借助于C形臂(4)的围绕平行于Y轴的旋转轴线(16)的旋转录制图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于借助于X射线通过层析X射线照相组合、X射线分层摄影法或计算机χ射线断层造影术无破坏性地检验圆柱形或管状的试验对象的装置和方法。
技术介绍
已知不同的方法,以便实施试验件的借助于X射线的无破坏性的大量的试验。为此例如包括层析X射线照相组合(TS)、数字式X射线分层摄影法(DL)或计算机X射线断层造影术(CT)。这些方法对于本领域技术人员而言是常用的,使得在这里不必详细地论述,如何实施这些方法以及这些方法基于哪些物理基础。在位置固定的圆柱形或管状的试验对象的试验中,由于试验对象本身或对象上或对象内的试验区域的受限的可达到性,例如基于限定的结构空间,经常产生问题。此外,为了获得可定量的空间信息,必须由多个方向进行试验区域的成像。根据框架条件和任务要求,沿圆周方向(在CT中)或平行于圆柱轴线(在TS和DL中)的可达到性是可利用的或必需的。移动的CT系统和具有打开的C形臂的系统是已知的;这适用于医学应用和无破坏性的试验。但是这样的系统也无法提供足够的运动多样性,以便一方面在受限的可达到性的情况下实现良好的试验结果,另一方面胜任多样化的限制和要求。
技术实现思路
因此本专利技术的目的是,提供一种装置和方法,借助所述装置和方法,可以进行位置固定的圆柱形或管状的对象的良好无破坏性的试验,所述装置和方法仅受到受限的可达到性。该目的通过具有权利要求1的特征的实施层析X射线照相组合法或X射线分层摄影法的装置和通过具有权利要求7的特征的实施CT方法的装置以及通过具有权利要求12 的特征的用于无破坏性地试验的方法得以实现,所述方法与使用三个所述方式中的哪一个无关。在此,是否进行借助于表面探测器的成像或者是否使用扫描式线性探测器是不重要的。根据权利要求1的根据本专利技术的装置通过如下方式实现所述目的,即在层析X射线照相组合法或X射线分层摄影法中提供整个装置,所述整个装置在受限的可达到性的情况下可实施所谓的具有良好结果的方法。显而易见,本专利技术也能够应用于可自由达到的或位置不固定的试验对象。根据本专利技术,基本上四个组件相互组合,所述组件配合地引起上述结果。支承装置沿着管状的试验对象的纵向方向安置在待检查位置上。由于在支承装置上安装有基本上垂直于管状的试验对象的纵轴线的可移出的C形臂,所述C形臂设置在通过引导装置与支承装置连接的滑座上,因此位于C形臂上由X射线管和探测器组成的系统的定位能够移向位于“圆盘”内的位置,所述圆盘通过管状的试验对象的横截面限定。由于在录制荧光图像期间,彼此相对地设置在C形臂上的X射线管和探测器沿相反的方向相互平行地运动,因此以投影形式生成顺序地或连续地产生的原始数据。这些原始数据交互式地(多角度放射线照相术)被评估,或者提供用于层析X射线照相组合或X 射线分层摄影法。在这种情况下,由原始数据以迭代的方式或通过反投影计算出经透视的图像区域的大量的图像。基于辐射源相对于探测器和C形臂的以及支承装置的前述定位的上述相对运动,能够在可自由选择的固定点周围检查位于试验对象的内部中的试验区域。本专利技术的有利的改进形式提出,C形臂可围绕平行于Y轴的旋转轴线旋转。因此可能的是,使C形臂连同设置在其上的部件,即X射线管和探测器,围绕试验对象的纵轴线旋转并且然后固定,使得在其它透视方向的情况下能够使被遮住的结构成像。如果例如在垂直方向上存在一个或多个点的阴影,那么射束锥通过旋转合适的角度定向为,使得“绕过” 阴影,因为阴影不再位于现在来自另一方向的射束锥内。本专利技术的另一有利的改进形式提出,X射线管可围绕平行于X轴延伸的且通过X射线管的焦点的翻转轴线旋转。因此,即使在X射线管和探测器之间的大的相对移动的情况下也确保探测器本身在射束锥的孔径角不太大的情况下被击中。因此,不必使用具有非常宽的射束锥的X射线管,所述X射线管通常具有不利的图像特性。本专利技术的另一有利的改进形式提出,存在两个在Y方向上对齐地且相互隔开地设置的C形臂,所述两个C形臂在X射线管的区域内通过上支架相互连接,在所述上支架上安装有χ射线管,并且在探测器的区域内通过下支架相互连接,在所述下支架上安装有探测器。因此确保能够实现探测器和X射线管在C形臂上的非常精确的引导。该成像系统的两个部件的相互长的相对运动的情况下也是适用的。本专利技术的另一有利的改进形式提出,C形臂的每一个通过自己的滑座和分别与该滑座相关联的引导装置与支承装置连接。因此确保两个C形臂的因为在装置的两个端部处作用而稳定的引导,使得不会发生能够导致影响数据采集和随后的重组的机械变形。本专利技术的另一有利的改进形式提出,替代C形臂和支架的组合,存在形状稳定的半壳。那么,该半壳满足所述组合的目的。该半壳能够承担辐射保护功能,尤其是当连接于对象的区域借助柔性的铅垫密封时。此外,所述目的在CT方法中通过具有权利要求7的特征的装置得以实现。在这种情况下,与层析X射线照相组合或X射线分层摄影法不同,在X射线管和探测器之间的相对运动既不是必需的也不是希望的。相反,通过C形臂围绕旋转轴线的旋转获得用于录制试验对象的原始数据,所述旋转轴线最好,但是不是必需地,几乎平行于试验对象的纵向方向。基于装置的另外的结构设计,确保了对于CT影像而言必需的精确的旋转运动。两个根据本专利技术的装置的另一有利的改进形式提出,支承装置可垂直于X轴运动。这意味着,在圆柱形的试验对象中,支承装置能够沿着试验对象的纵轴线运动。因此, 每个任意的相当于试验对象的横截面的圆盘借助支承装置靠近,并且基于上述另外的装置特征,检查该圆盘的每个任意的点。因为辐射源和探测器能够相互无关地,因此也彼此同步地运动和定位,所以可能的是,在圆柱形的试验对象上沿着其纵轴线靠近试验区域内的任意位置,并且在那里基于上述另外的装置特征,在总体上不转换系统的情况下,检查该圆盘的每个任意的点。本专利技术的另一有利的改进形式提出,支承装置位于平行于待检查的管延伸的轨道上,或者借助于轨道或类似的装置主动地或被动地引导。因此能够规定支承装置的强制运动,所述强制运动总是沿着管状的试验对象进行,即便该试验对象不是圆柱形的,而是弯曲的。尤其是在环形的试验对象的情况下,有利的是,轨道在平行于XY平面的平面内延伸。在此,XY平面通过环位于的平面限定。此外,所述目的通过具有权利要求12的特征的方法得以实现。如在上面已经部分地在关于权利要求1和6的说明中所述,该方法如下进行首先进行支承装置在试验对象的待检查的位置上的定位和将支承装置大致定向且在空间上固定在所希望的位置上。因此防止检查装置的无意的整体运动。定位能够以不同的方式进行,例如手动,通过将装置置于有关位置上,或者借助于也能够远程控制的马达。在支承装置固定后,沿着试验对象的所选择的圆盘,即基本上垂直于试验对象的纵轴线,将滑座移出,并且C形臂定位成,使得待检查的位置由射束锥遍及。然后,将滑座在空间上固定在该位置上。然后,如在上面关于权利要求1针对层析X射线照相组合或X射线分层摄影法所述,或者根据在CT方法中关于权利要求6的实施方式,进行用于图像的原始数据录制。在录制原始数据后,这些原始数据能够交互式地被评估,或者提供用于在所希望的位置上借助于合适的软件重设试验量。本专利技术的有利的改进形式提出,X射线管在录制时围绕翻转轴线旋转,使得其总是完全地照亮探测器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于借助于X射线且借助于层析X射线照相组合或X射线分层摄影法无破坏性地检验圆柱形或管状的试验对象(7)的装置,具有支承装置(1),所述支承装置能够空间上固定在规定的位置上,在所述支承装置上设置有能够通过引导装置(2)沿平行于X轴的第一方向(A)运动的滑座(3),在所述滑座上设置有C形臂(4),其中在所述C形臂(4)上彼此相对地设置有X射线管(5)和探测器(6),其中所述X射线管(5)能够沿垂直于所述X轴且垂直于通过所述C形臂(4)张开的平面的第二方向(B)进行运动,即平行于Y轴进行运动,并且所述探测器(6)能够沿平行于所述第二方向(B)延伸的第三方向(C)运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:马丁·蒙克
申请(专利权)人:依科视朗国际有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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