射束尤其用于x射線的遮光主體的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]—般地，本發(fā)明大體上涉及一種用于關(guān)閉或打開電磁或者電離輻射光路的裝置。本發(fā)明尤其涉及一種遮光裝置，該遮光裝置包括具有旋轉(zhuǎn)軸線的可旋轉(zhuǎn)式遮光主體(rotatableshutterbody)，所述旋轉(zhuǎn)軸線相對于上述光路基本處于橫向?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]德國專利文獻(xiàn)DE3430348A公開了一種用于終止物體暴露于X射線的X射線遮光器(anX-rayshutter)，在這種情況下，X射線管的供電電纜的容量仍然為X射線管供應(yīng)電流或者電能，甚至是在暴露時間發(fā)生后。為此，暴露控制器連接至第一螺線管(firstsolenoid)，在X射線管的激發(fā)之前或者激發(fā)過程中，該第一螺線管克服彈簧的張力將不能穿過射線的滑動遮光器推動到打開位置，該不能穿過射線的滑動遮光器由鉛、鎢或者鈾制成，在該打開位置，遮光器通過未激發(fā)的第二螺線管的棘爪鎖(detentlatch)保持。在打開位置，X射線可以穿過遮光器的輻射窗。在控制器已經(jīng)觸發(fā)產(chǎn)生X射線輻射后，傳感器一檢測到預(yù)設(shè)的輻射閥值，控制器就激發(fā)上述為激發(fā)的螺線管，從而使棘爪鎖從遮光器移開。為了快速阻斷X射線的輻射，遮光器的大小和彈簧的張力根據(jù)遮光器以大約1/5000秒的速度從打開位置移動至關(guān)閉位置的方式進(jìn)行選擇。[0003]現(xiàn)有的遮光裝置存在以下問題，S卩，隨著時間的過去，由于遮光器所需的快速驅(qū)動可能會使彈簧疲勞或損壞，該遮光裝置中光路的遮擋將通過在橫向于光路的方向上引入的滑塊(slide)來實現(xiàn)。此外，包括彈簧、滑塊以及棘爪鎖的系統(tǒng)是復(fù)雜的，并且由于滑塊的線性運(yùn)動，其需要相對較大的安裝空間。需要能夠保持滑塊的尺寸，因為該滑塊必須靠近輻射源布置位置，由于在該位置，要被遮擋的輻射的橫截面較小，從而該滑塊的體積較小。最后，對于彈簧驅(qū)動的滑塊的線性運(yùn)動，為了避免滑塊在端部位置的反彈，阻尼裝置是必要的，所以最終，彈簧、滑塊以及阻尼部件的尺寸通常需要一個折中的辦法。[0004]美國專利申請US5，107，530A公開了一種旋轉(zhuǎn)遮光器(rotaryshutter)，根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，該旋轉(zhuǎn)遮光器能夠在X射線光路被封閉的第一位置和X射線光路被打開第二位置之間轉(zhuǎn)換。具有光傳感器的關(guān)閉位置指示器設(shè)置在已知的旋轉(zhuǎn)遮光器上，以能夠檢測旋轉(zhuǎn)遮光器通過磁驅(qū)動可靠地轉(zhuǎn)動到第一或第二位置。已知的旋轉(zhuǎn)遮光器和該遮光器的位置的控制是復(fù)雜的?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]本發(fā)明的一個可能的目的是提供一種用于打開和關(guān)閉電磁和/或電離輻射的光路的遮光裝置和方法，該遮光裝置具有簡單的設(shè)計。[0006]獨(dú)立權(quán)利要求的特征至少能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的一部分。本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和細(xì)節(jié)通過從屬權(quán)利要求、說明書以及附圖體現(xiàn)。[0007]本發(fā)明的核心概念是代替通過磁驅(qū)動線性移動至光路中的滑塊，而提供一種用作驅(qū)動裝置的可旋轉(zhuǎn)的遮光主體，以使該遮光主體在光路關(guān)閉的關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置和光路打開以用于輻射的打開旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明中，“打開”基本的含義是:在打開旋轉(zhuǎn)位置處，遮光主體在該位置能夠用于透射輻射，即對于某一頻率或者波長范圍的輻射，遮光主體是能夠滲透的；也就是說，原則上遮光主體的材料也可以處在光路中，無論如何，這種材料能夠透射或者滲透輻射或者輻射的至少一部分。[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，用于關(guān)閉和打開電磁和/或電離輻射的光路的裝置包括:遮光主體，所述遮光主體永久地位于光路中并能夠圍繞相對于該光路基本處于橫向的軸線旋轉(zhuǎn)，所述遮光主體包含有不透射輻射的材料和通道，在關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，所述遮光主體關(guān)閉所述光路，在打開旋轉(zhuǎn)位置，輻射可以穿透所述通道；也就是說，現(xiàn)有技術(shù)的滑塊或者隔膜系統(tǒng)(diaphragmsystems)中的一個(或多個)遮光部件從一個方向(或者不同方向)平移進(jìn)入光路中，與此相比，根據(jù)本發(fā)明的遮光部件則永久地處于光路中，并且具有兩個旋轉(zhuǎn)位置，即關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置和打開旋轉(zhuǎn)位置，在關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，遮光部件關(guān)閉光路(即封鎖或者阻擋輻射)，在打開旋轉(zhuǎn)位置，輻射或者輻射的至少一部分能夠基本不受阻礙地穿過遮光主體。此外，所述遮光裝置具有驅(qū)動部件，該驅(qū)動部件連接至遮光主體以用于使遮光主體在兩個旋轉(zhuǎn)位置之間圍繞縱向軸線旋轉(zhuǎn)。對于該驅(qū)動部件，可以提供有電磁驅(qū)動器，該電磁驅(qū)動器設(shè)置為能夠在兩個旋轉(zhuǎn)位置之間移動遮光主體。兩個旋轉(zhuǎn)位置中的至少一者對應(yīng)于磁驅(qū)動的穩(wěn)定位置，所述驅(qū)動部件能夠在沒有電流的情況下保持/維持磁驅(qū)動。[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，用于打開和關(guān)閉電磁和/或電離輻射的光路的方法包括以下步驟:[0010]-旋轉(zhuǎn)遮光主體的一部分以進(jìn)入打開旋轉(zhuǎn)位置，從而使形成在所述遮光主體中且透射輻射的通道與所述光路對準(zhǔn)，所述遮光主體永久地位于光路中且可以圍繞相對于光路基本處于橫向的縱向軸線旋轉(zhuǎn)，并且遮光主體由不透射輻射的材料制成。[0011]-旋轉(zhuǎn)位于光路中的遮光主體至關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，從而使光路通過遮光主體的不透射所述輻射的材料所關(guān)閉。[0012]-在所述旋轉(zhuǎn)位置之間，通過電磁驅(qū)動器使遮光主體進(jìn)行特定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，并且在沒有電流的情況下，通過與旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的永久磁鐵保持磁驅(qū)動的旋轉(zhuǎn)位置中的至少一者。[0013]在根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法中，具有特別的優(yōu)勢:當(dāng)能夠旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的遮光主體和電磁驅(qū)動結(jié)合時，可以實現(xiàn)兩個遮光狀態(tài)之間的特別短的轉(zhuǎn)換時間。[0014]下面描述的與本發(fā)明的用于關(guān)閉和打開電磁和/或電離輻射的光路的遮光裝置協(xié)作的特征和細(xì)節(jié)通常也可以用于與本發(fā)明的上述方法協(xié)作，反之亦然，使得對于本發(fā)明的獨(dú)立特征的公開來說，可以或者可能相互參考。[0015]在遮光裝置的第一個實施例中，所述驅(qū)動部件可以是單穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動器，即可以具有一個穩(wěn)定位置。所述遮光裝置可以設(shè)置為:遮光主體的預(yù)定端部旋轉(zhuǎn)位置對應(yīng)于磁驅(qū)動的穩(wěn)定位置。[0016]例如，磁驅(qū)動可以在沒有電流的情況下保持/維持預(yù)定端部位置，即沒有電能供應(yīng)，可以通過安裝永磁鐵而實現(xiàn)這個目的。[0017]當(dāng)預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置為關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置時，本實施例特別在輻射安全方面是有優(yōu)勢的，因為光路只有激活才能打開，即必須保持打開。這意味著一旦出現(xiàn)故障，僅僅通過切斷磁驅(qū)動的電源，即可確保遮光裝置處于關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，從而阻斷光路。在沒有電流的情況下，即沒有外部電源供應(yīng)的情況下，隨后發(fā)生的實際關(guān)閉操作具有特別的優(yōu)勢。[0018]在遮光裝置的第二個實施例中，驅(qū)動部件可以是雙穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動器，也就是說，驅(qū)動部件具有兩個穩(wěn)定位置。遮光裝置可以設(shè)置為:遮光主體的兩個旋轉(zhuǎn)位置中的每個(起作用的)對應(yīng)于磁驅(qū)動的兩個穩(wěn)定位置中的一者，該驅(qū)動部件可以在沒有電流的情況下保持/維持磁驅(qū)動。[0019]這意味著在雙穩(wěn)態(tài)的實施例中，在沒有電流的情況下，磁驅(qū)動可以在每種情況下保持/維持兩個預(yù)定端部位置中的一者，例如，在每種情況下通過設(shè)置永磁鐵實現(xiàn)這個目的。在與結(jié)構(gòu)有關(guān)的穩(wěn)定端部位置之間可以具有不穩(wěn)定平衡點(diǎn)，其中，當(dāng)適當(dāng)?shù)乜刂苹蛘咂茣r，驅(qū)動部件自動從平衡點(diǎn)向最接近穩(wěn)定端部位置處移動。[0020]所述遮光裝置的本實施例沒有過多的能量需求，這具有特別的優(yōu)勢，因為電磁驅(qū)動只有旋轉(zhuǎn)遮光部件時的短時間內(nèi)需要電能供應(yīng)。由于用于電磁驅(qū)動的操作階段在每種情況下都是短暫的，電磁驅(qū)動可以在這個過載范圍內(nèi)被操作，從而實現(xiàn)最大加速度。已被證實的是，運(yùn)動或操作階段之間的時間對于冷卻磁驅(qū)動是足夠的；即，盡管驅(qū)動部件在操作階段的臨時過載過程中會變熱，但其停留在額定溫度上限值之下。因此，對于安裝位置，就確保散熱而言，基本上沒有特別的限制。[0021]驅(qū)動部件可以是一個電磁螺線管驅(qū)動器，但也可以是線性磁驅(qū)動器；如果使用線性磁驅(qū)動器，線性運(yùn)動可以通過例如杠桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即遮光主體的旋轉(zhuǎn)。[0022]遮光裝置優(yōu)選使用電磁驅(qū)動，該電磁驅(qū)動可以基本上基于下文的基本設(shè)計原理。例如，由銅線纏繞的線圈和開口鐵芯形成電磁鐵，當(dāng)電流流過該線圈時，通過該電磁鐵可以實現(xiàn)運(yùn)動形式的機(jī)械工作或者產(chǎn)生支持力(retainingforce)。作為線性驅(qū)動，磁驅(qū)動設(shè)計為:當(dāng)電流流過時，轉(zhuǎn)子發(fā)生線性升降運(yùn)動。根據(jù)上述設(shè)計，當(dāng)電流流過時，所述轉(zhuǎn)子的升降運(yùn)動可以是從中心位置開始的推、拉或推和拉。作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，磁驅(qū)動設(shè)置為:當(dāng)電流流過線圈時，轉(zhuǎn)子僅僅產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，類似于電機(jī)中的傳動軸。與電機(jī)相比，螺線管驅(qū)動的轉(zhuǎn)子不能連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，但是，相反，只能旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度；這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動可以沿順時針方向，沿逆時針方向，或者也可以沿上述兩個方向，上述方向的旋轉(zhuǎn)都是從中心位置開始的。[0023]例如，遮光主體可以安裝在用于成形福射(shapingtheradiat1n)的裝置中。這樣的成形裝置可以是準(zhǔn)直器。作為遮光器，遮光主體也可以直接安裝在產(chǎn)生輻射的裝置的殼體上。這樣的輻射產(chǎn)生裝置例如可以是用于產(chǎn)生X射線的X射線管。[0024]遮光主體可以以這種方式成形:通道的在打開旋轉(zhuǎn)位置朝向光路定向的內(nèi)表面能夠以該內(nèi)表面基本與殼體內(nèi)表面(即限定光路或者并不限制光路的自當(dāng)前第1頁1 2 3