專利名稱：狹縫x射線照明裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種狹縫射線照相裝置，該裝置包括一個(gè)與狹縫光闌連接的吸收器件，該器件包括可電子控制的壓電簧片，該裝置還包括一個(gè)控制器件，該器件為壓電簧片提供控制信號。
德國專利(申請?zhí)朜o.8400845)提供了一種裝置，該裝置包括一個(gè)X射線源，該X射線源可以通過一個(gè)狹縫光闌以一種扁平的扇形的X射束向接收檢查的患者或物體掃描，為了獲得均勻的X射線圖像在狹縫形光闌的附近設(shè)置一個(gè)吸收器件，該器件由多個(gè)相鄰放置的吸收元件組成，這些元件在電控制信號的控制下能夠程度不同地插入到X射線束。
每個(gè)吸收元件可影響扇形X射線束的一個(gè)扇區(qū)。通過放置在患者或物體的后面的探測器可以獲得控制信號。該探測器可測量出每個(gè)扇區(qū)的X射線束的輻射劑量，提供恰當(dāng)?shù)碾娍刂菩盘枴?br> 就吸收元件而言，采用壓電材料制成的簧片較好，將簧片一端夾住固定，而另一端可在上述電控制信號的控制下旋轉(zhuǎn)進(jìn)入X射線束。這些簧片本身可以吸收一定量的X射線輻射，而且，還可在其自由端放置吸收X射線輻射的特殊元件。
這些簧片可以是采用壓電材料的簡單的簧片，通過加于其上下表面的控制電壓使其形成彎曲的形狀。
這些簧片也可以是所謂的雙晶元件。這種元件由兩條上下兩層疊放的壓電材料構(gòu)成，控制電壓加于兩個(gè)外側(cè)面上面(即頂面和底面，它們電氣短接在一起)與中央公共面之間。
對這些簧片來說，重要的是要對電控制信號反應(yīng)迅速并且準(zhǔn)確。但是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這些簧片可能發(fā)生共振現(xiàn)象。其結(jié)果使這些簧片失去控制甚至導(dǎo)至其斷裂。盡管采用給控制信號濾波的方法可以防止這種自由振動(dòng)，但是，采用這種濾波器仍會(huì)造成這些簧片的控制遲緩。
于是，就需要一種設(shè)備以有效的方式來阻止狹縫X射線照相裝置中的壓電簧片的這種振動(dòng)。同時(shí)保持這些簧片對控制信號的快速反應(yīng)。
為了達(dá)到這個(gè)目的，根據(jù)本發(fā)明，所述的類型的裝置的特征是它有一個(gè)阻尼器件(damping devive)該器件接收簧片的控制信號，并包括一個(gè)用于每個(gè)簧片的電動(dòng)勢(EMF)測量電路，該電路并與簧片相互作用。在工作時(shí)，該器件給出一個(gè)代表由簧片產(chǎn)生的反電動(dòng)勢的輸出信號。該信號與相關(guān)的簧片的控制信號相結(jié)合。
需要指出的是，歐洲專利(申請?zhí)朜o.0，155，065)描述了各種借助于機(jī)械方式或在附在簧片上的金屬葉片中產(chǎn)生渦流的方式來阻尼簧片型吸收元件或吸收元件的簧片型載體的振動(dòng)的方法。但是，這些公知的技術(shù)并不適合于壓電材料的簧片。這些簧片相當(dāng)脆并且在吸收器件中還另外需要合適的額外空間。
本發(fā)明通過參考下面說明性實(shí)施例的附圖將得到更詳盡的描述。


圖1圖解性地顯示了由吸收器件構(gòu)成的狹縫X射線照相裝置的一個(gè)實(shí)例的側(cè)視圖。
圖2圖解性地顯示了由吸收元件構(gòu)成的壓電簧片的一個(gè)實(shí)例的側(cè)視圖;
圖3采用方框圖的形式顯示了根據(jù)本發(fā)明壓電簧片是如何被控制的;以及圖4顯示了圖3的一部分的一個(gè)說明性實(shí)施例。
圖1圖解性地顯示了由吸收器件構(gòu)成的已知的狹縫X射線照相裝置的一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，顯示的該裝置包括一個(gè)X射線源1，該射線源能夠通過一個(gè)狹縫型光闌2在與扇形射線束3垂直的平面內(nèi)沿箭頭5所指的方向，對要被檢查的患者或物體進(jìn)行掃描。一個(gè)X射線探測器6，它可以包括一個(gè)X射線膠片盒或一個(gè)同步運(yùn)動(dòng)的扁長的X射線圖象增強(qiáng)管，用于拾取穿過患者的射線以形成所需的X射線影像。當(dāng)工作時(shí)，X射線源沿如箭頭7所示的方向繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使X射線束沿箭頭5所示的方向進(jìn)行掃描，上述的軸垂直于附圖平面，最好通過X射線源的X射線的焦點(diǎn)。
為了得到均勻的X射線圖像，采用了一種能調(diào)節(jié)每個(gè)扇區(qū)的X射線束的吸收器件8，該器件由相鄰放置的壓電簧片構(gòu)成，壓電簧片也被人們稱為壓電陶瓷片，因?yàn)樗鼈兪怯删哂袎弘娞匦缘奶沾刹牧现圃斓膱D2所示的是這種簧片的實(shí)例，每個(gè)簧片能夠影響X射線流3的一個(gè)特定區(qū)域，因此，簧片的一端被固定，當(dāng)向簧片提供合適的電信號時(shí)簧片彎曲，結(jié)果具自由端插入X射線流。所需的控制信號是由探測器9提供的。在此例中，探測器9位于患者與X射線探測器之間，用于拾取在每個(gè)時(shí)刻穿過患者的X射線輻射并提供每個(gè)扇區(qū)的X射線束的電信號。該電信號通過處理電路10加到相應(yīng)的簧片。如圖所示，該探測器可以是與X射線束同步運(yùn)動(dòng)的扁長的射線探測器，也可以是兩維的靜止的探測器。
圖2是一種雙晶型壓電陶瓷片11的側(cè)面示意圖，它包括互相疊放的兩條壓電材料薄片12和13。所示的薄片在其一端附近在載體14中固定，在此例中，在其自由端還提供了一個(gè)吸收元件。間斷線表示了它可能的工作位置?；善煽刂齐妷嚎刂?，在工作時(shí)，控制電壓加于兩個(gè)接線端16和17之間，其中一端聯(lián)接于薄片12和13的之間的中央表面18。另一端聯(lián)接于兩個(gè)薄片的外側(cè)面19，20。
圖3以舉例的方式顯示了壓電簧片的控制電路的方框圖。
本發(fā)明根據(jù)的原理是，壓電簧片在工作時(shí)產(chǎn)生一個(gè)反電動(dòng)勢，其大小取決于簧片的彎曲程度從反電動(dòng)勢中就能夠得出一個(gè)相應(yīng)的簧片的阻尼信號，以防止簧片的共振現(xiàn)象。
根據(jù)本發(fā)明，每個(gè)簧片的反電動(dòng)勢被不斷地檢測。由瞬時(shí)反電動(dòng)勢得到的電信號與由探測器9供給簧片的經(jīng)過可能的予處理后控制信號相減。這些通過圖3得到說明。在工作中，由探測器9提供的控制信號經(jīng)過予處理后。出現(xiàn)在所示的控制電路30的輸入端31。該信號通過反饋點(diǎn)32送入放大器33。放大器33的輸出信號送入電動(dòng)勢檢測電路34(下面將詳細(xì)描述)。電動(dòng)勢檢測電路34耦合至圖5中用圖示意的框35表示的壓電簧片。此外，電動(dòng)勢檢測電路形成(以后將詳細(xì)解釋)一個(gè)取決于與于有關(guān)的簧片的瞬間反電動(dòng)勢的信號，并通過反饋放大器36負(fù)反饋至反饋點(diǎn)32。
反電動(dòng)勢依賴于簧片的運(yùn)動(dòng)，并使控制電路30形成一種所謂的動(dòng)態(tài)反饋系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，在工作期間代表簧片的反電動(dòng)勢的反饋信號可以借助于例如圖4中的類型的電路得到。
圖4顯示的是有4個(gè)分支40-43的橋式電路。分支41包括兩個(gè)聯(lián)接點(diǎn)44，45，它們在工作時(shí)聯(lián)接于被控制的簧片46。分支42、43都包含一個(gè)電阻R，該電阻的阻值在實(shí)際情況中可取10KΩ。
假定將一個(gè)其特性相應(yīng)于一個(gè)固定簧片的元件Q連接到橋電路的支路40中，該橋電路可以用來測量簧片46的反電動(dòng)勢為了這個(gè)目的，放大器33提供的輸出信號被送于頂點(diǎn)47(支路40和41的聯(lián)接點(diǎn))和48(支路42和43的聯(lián)接點(diǎn))之間。該信號也控制簧片46。在橋電路的另外的頂點(diǎn)49和50之間產(chǎn)生用以反映簧片46的反電動(dòng)勢的反饋信號。該信號被送入差分放大器。該放大器相當(dāng)于圖3中的反饋放大器36或認(rèn)為配置在其電路中。
元件Q可以是一個(gè)電容器，因?yàn)閴弘娞沾善篌w上是具有電容性的。但是，最好還是采用與要控制的簧片相似的壓電陶瓷片作為元件Q。不過作為元件Q的簧片要完全固定，使其不致因運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生反電動(dòng)勢。于是，頂點(diǎn)49和50之間顯現(xiàn)的信號全部為簧片46的反電動(dòng)勢。正如指出的那樣，既然簧片具有電容性，并且橋的另外的支路43、43在此例中顯現(xiàn)為電阻R，橋的輸出信號與微分的輸入信號成比例。于是反饋信號與簧片46的運(yùn)動(dòng)速率成比例。通過此反饋信號，簧片的運(yùn)動(dòng)得到很好的控制。同時(shí)簧片對控制信號的迅速反應(yīng)得到保證。
應(yīng)當(dāng)指出，通過以上披露，對于本技術(shù)領(lǐng)域的人員來說，各種修改是顯而易見的，例如，在橋電路中的電阻R可以被電容器取代。在該例中，橋的輸出信號并非與運(yùn)動(dòng)速率成比例，而是與它的時(shí)間積分成比例。也就是說與簧片自由端的偏離成比例。這種及類似的修改都視為落入本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種狹縫X射線照相裝置，由一種吸收部件構(gòu)成，該部件與一狹縫光闌連接，并包括電控壓電簧片，和一個(gè)控制部件，該部件為每個(gè)簧片提供控制電信號，其特征在于由一種阻尼器件接收所述的控制信號，該器件包括用于每個(gè)簧片的電動(dòng)勢測量電路，并與之相互作用，該部件在工作時(shí)提供表示簧片產(chǎn)生的反電動(dòng)勢的輸出信號，該信號與控制壓電簧片的控制信號相組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于用于每個(gè)簧片的阻尼裝置包括一個(gè)控制電路，該電路具有一個(gè)用于有關(guān)簧片的控制信號的輸入端和一個(gè)反饋點(diǎn)，從電動(dòng)勢測量電路發(fā)出的輸出信號通過反饋放大器被負(fù)反饋至此點(diǎn)，還有一個(gè)從反饋點(diǎn)將輸出信號饋送到電動(dòng)勢測量電路的輸入端的放大器，在電路中，檢測電路也為簧片提供阻尼控制信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，電動(dòng)勢測量電路包括一個(gè)橋式電路，該電路具有兩套平行的通過輸出連接端串聯(lián)起來的橋支路，其輸出端連接在一起，第一套橋支路具有第一橋支路它包括一個(gè)代表壓電簧片的電特性的元件，和第二橋支路，它包含一個(gè)電阻，第二套橋支路包括一個(gè)有要控制的簧片的第三橋支路。和包含一個(gè)電阻的第四橋支路。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，代表壓電簧片電特性的元件是一個(gè)電容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于代表壓電簧片的電特性的元件是一個(gè)固定的壓電簧片。
6.根據(jù)權(quán)利要求3到5所述的裝置，其特征在于，第2和第4個(gè)橋支路包含一個(gè)取代電阻的電容器。
全文摘要
一種狹縫X射線照相裝置，由一種吸收器件組成。該部件與一狹縫光闌連接。吸收器件由電子控制的壓電簧片構(gòu)成，控制部件向壓電簧片提供控制信號。由阻尼器件為每個(gè)壓電簧片接收用于控制這些簧片的控制信號。對于每個(gè)簧片，該器件包括一個(gè)電動(dòng)勢測量電路。并且在工作時(shí)提供一個(gè)輸出信號表示由相對應(yīng)的簧片產(chǎn)生的反電動(dòng)勢。這些對應(yīng)的輸出信號與控制相關(guān)的壓電簧片的信號結(jié)合，消除簧片的自由振動(dòng)。
文檔編號F16F15/02GK1060161SQ9010803
公開日1992年4月8日 申請日期1990年9月28日 優(yōu)先權(quán)日1990年9月28日
發(fā)明者格魯克 申請人:老代爾夫特光學(xué)工業(yè)有限公司