专利名称：X射线装置的扫描架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的X射线装置的扫描架。这种扫描架已由德国专利文献DE 28 55 379 C2公开。
在通常的射线治疗中，特别是在许多CT扫描仪(计算机层析X射线扫描仪)中需将功率从扫描架的固定部分无接触式传递到旋转部分，例如借助于电感通过传送器进行。由此可避免例如因滑环传递模式所可能形成的电火花和高磨损的缺陷。这种无接触的功率传递方式已由德国专利文献DE 28 55 379 C2所公开。
这样一种用于传递功率的传送器如图2所示包括在扫描架固定部分上的初级线圈、扫描架旋转部分上的次级线圈以及至少一个传送器芯。在一个扫描架上也可以有多个传送器为各设备部件提供功率。
基于设计结构方面的原因，在扫描架的固定部分和旋转部分之间不可避免地会出现空气隙。在空气隙的周围将形成与该空气隙尺寸成正比的杂散磁场。此传送器的杂散磁场可以与另一个传送器的杂散磁场、与用于数据传递的电容耦合区段或者与电子设备部件发生相互作用。由此可能造成传递的相互干扰甚至可能损坏设备部件。
如果有两个传送器相互并列，其中的第一传送器负责给X射线管供电，第二传送器负责给其他部件提供电压，则即便切断第一传送器，也会因X射线管的相互作用持久地造成高达几千伏的电压。这会导致所不期望地产生射线。
通过距离杂散磁场足够远或者使杂散磁场之间有足够的间距，可以减弱这种相互作用。例如，在空气间隙为大约1mm时，在两个感应式传送器之间的距离必须至少为10cm，以实现改善。但这出于设计结构方面的原因常常是不能实现的。
本发明的目的在于，用简单和投入少的器件减小因这种例如由无接触的感应式功率传递或其他信号传递造成的杂散磁场或其他干扰电磁场对于设备部件造成的影响。
上述目的在如权利要求1前序部分所述的扫描架中按照本发明通过如权利要求1特征部分的特征来实现。本发明的其他有利的扩展设计是从属权利要求的内容。
通过本发明的用于至少一个传送器的屏蔽装置既保护了该传送器免受其他传送器的干扰性电磁场或外部干扰磁场的影响，又保护了其他设备部件免受该传送器的干扰性电磁场的影响。
按照一种有利的方式，为所述至少一个传送器设置至少一个屏蔽装置，以屏蔽由无接触式的功率传递和/或信号传递所形成的杂散电磁场。为了实现对于至少两个传送器的全面的相互保护，可相宜地为至少一个传送器设置至少一个屏蔽装置，以屏蔽由无接触式的功率传递和/或信号传递所形成的所述另一或其他传送器的杂散电磁场。
按照本发明的一扩展设计，对于至少一个构造为环形的传送器，所属屏蔽装置由至少一个与该传送器同心的环形屏蔽元件构成。设置这样一种屏蔽装置成本可以很低并且对于操纵所述X射线设备不会形成阻碍。按照一种有利的扩展设计，至少一个传送器被构造为环形，并且所属屏蔽装置由至少一个与该传送器的固定部分同心的固定式环形屏蔽元件和由至少一个与该传送器的旋转部分同心的可旋转的环形屏蔽元件构成。
下面借助附图对本发明的实施例以及按照从属权利要求所述的其他有利的扩展设计予以详细说明。附图中
图1是现有的带有扫描架的X射线装置的前视图；图2是现有的带有感应式功率传送器的扫描架的侧向剖视图；图3是现有的带有两个感应式功率传送器的扫描架的侧向剖视图；图4是本发明的带有两个感应式功率传送器和屏蔽元件的扫描架的侧向剖视图；图5是本发明的带有两个感应式功率传送器和相互重叠的屏蔽元件的另一实施形式的扫描架的侧向剖视图；图6是本发明的带有一个感应式功率传送器和屏蔽元件的扫描架的侧向剖视图。
图1示出了一种用于建立病人1的横向断层图像、即所谓的计算机断层扫描图像的X射线诊断仪。该仪器的框架2中具有扫描架3。该扫描架的一部分受马达4的驱动可围绕垂直于图面的轴线5转动。为了透射躺在卧榻6上的病人1，设有发射X射线的X射线管7和用于接收X射线的探测器8。X射线管7发射出扇形的X射线束9。将该扇形X射线束的扩展角选择成可用X射线透射病人1的整个受检横向断层。沿垂直于断层面的方向X射线束9的厚度与断层厚度相等。为了透射病人1，由X射线管7和探测器8组成的装置围绕病人1可转动大约360°的角度，并且在预定的例如任一角度的投影调取出探测器8的一组输出信号。
来自X射线发生器20的高压可无接触地传递给X射线管7，这样就可以让X射线装置7、8持续地转动并实现很短的扫描时间。此外，可以无接触地将信号从旋转部分传递给固定部分，例如同样感应式地或通过位置固定的围绕旋转轴线5弯曲的光导材料环按未详细描述的方式进行传递。
图2示出了现有的扫描架3的断面。该扫描架3具有单个感应式传送器27。后者环状地围绕用于容纳检查对象1的孔19并具有旋转轴线5。初级线圈21和U型传送器核心件23构成所述传送器27的固定部分，而次级线圈22和U型的传送器核心件24则被旋转设置。基于设计结构方面的原因，在传送器27的固定部分和旋转部分之间存在空气隙L。围绕该空气隙L在传送器的内外边缘区中分别形成杂散磁场25和26，其中，杂散磁场25又延伸到孔19中。
图3示出了图2所示的扫描单元带有两个具有不同半径尺寸的传送器27和37。这两个传送器分别具有包括初级线圈21或31以及U型传送器核心件23或33的固定部分和包括次级线圈22或32以及U型传送器核心件24或34的旋转部分。在空气隙L的区域内，在这两个传送器27和37处形成杂散磁场25、26、35和36。所述内部传送器37的朝向外面的杂散磁场36和所述外部传送器27的朝向内部的杂散磁场25相互交叠，这可导致磁耦合。
图4示出的本发明的扫描架具有两个环形的传送器27和37及在它们之间设置的用于屏蔽杂散磁场的环形屏蔽元件41和42。这两个环形屏蔽元件41和42被构造成与传送器27和37同心，并且可用不同的材料制成。可将环形屏蔽元件41和42相宜地设计成尤其由铁氧体制成的静磁的屏蔽元件。通过如铁氧体这类导电性很弱的材料可静态地屏蔽杂散磁场25和36。这种屏蔽方式的一个显著优点在于没有电功率损耗。
所述屏蔽元件也可由其他材料构造。按照一种特别有利于有效屏蔽的方式，可将环形屏蔽元件41和42设计成涡流阻尼件。针对这种屏蔽方式，可相宜地用导电材料、尤其是铁来制造环形的屏蔽元件41和42。对于这种涡流阻尼，由屏蔽元件构成封闭的面是有意义的。所述涡流阻尼的作用方式在于，杂散磁场在导电的屏蔽环中感应出涡流。由此形成反向场，该反向场可克服和抵消原来的杂散磁场。因此，用特别薄的、便于制造的屏蔽元件来构成涡流阻尼就能有效地屏蔽杂散磁场。
图5示出了本发明另一种实施形式的扫描架，它具有一些环形的屏蔽元件43-48。为了更有效地屏蔽杂散电磁场，有利的是，对于多于一个的环形屏蔽元件43-48使它们的相对侧沿轴向(即平行于旋转轴线5)方向至少部分相互重叠。可相宜地设置至少一个传送器27和37、在尺寸最大的传送器27的外轮廓之外的屏蔽装置47和48、以及在尺寸最小的传送器37的内轮廓之内的屏蔽装置45和46。由此，特别是在扫描架3.3外部或内部的仪器部件和人员就可受到保护而免受杂散磁场的影响，或者保持允许的相容性电平。反过来这也保护了传送器，避免其受到有害的杂散电磁场的影响。这类屏蔽方式也再次体现在图6所示的另一种实施形式的扫描架3.4中，该扫描架具有单个传送器27和一些环形的屏蔽元件45-48。这些环形屏蔽元件45-48的厚度可按感应电流的透入深度来确定，并且例如可在1mm的数量级范围内。
本发明可简短总结如下在X射线装置的扫描架上，为至少一个用于在该扫描架的固定部分和旋转部分之间无接触地传递功率和/或信号的传送器设置至少一个屏蔽装置，以便减小杂散电磁场的相互作用。
权利要求
1.一种X射线装置的扫描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)，-其中，该扫描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)被设置成用于容纳X射线管(7)和/或测量数据采集装置，-其中，该扫描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)的固定部分(21；23)被固定设置，与之相对，所述扫描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)的旋转部分(3；22；24；7；8)则可旋转地被支承，-其中，该扫描架(3；7；8；21-24；27；31-34；37)被设置成用于容纳至少一个用于在所述固定部分(21；23；31；33)和所述旋转部分(22；24；32；34)之间传递功率和/或信号的传送器(27；37)，-其中，在所述固定部分(21；23；31；33)和所述旋转部分(22；24；32；34)之间的功率传递和/或信号传递是无接触的、尤其是以电感和/或电容的方式进行，其特征在于，为所述至少一个传送器(27；37)设置至少一个屏蔽装置(41-46)，以屏蔽干扰性电磁场。
2.按照权利要求1所述的扫描架，其特征在于，为所述至少一个传送器(27；37)设置至少一个屏蔽装置(41-46)，以屏蔽由无接触式的功率传递和/或信号传递所形成的杂散电磁场(25；26；35；36)。
3.按照权利要求2所述的扫描架，其特征在于，设置至少两个传送器(27；37)，并且为至少一个传送器(27；37)设置至少一个屏蔽装置，以屏蔽由无接触式的功率传递和/或信号传递所形成的所述另一或其他传送器(27；37)的杂散电磁场(25；26；35；36)。
4.按照权利要求1至3中任一项所述的扫描架，其特征在于，设置至少一个传送器(27；37)，并在所述最大传送器(27；37)的外轮廓之外设置一个屏蔽装置。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的扫描架，其特征在于，设置至少一个传送器(27；37)，并在所述最小传送器(27；37)的内轮廓之内设置一个屏蔽装置。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的扫描架，其特征在于，至少一个传送器(27；37)被构造为环形，并且所属屏蔽装置由至少一个与该传送器(27；37)同心的环形屏蔽元件(41-48)构成。
7.按照权利要求6所述的扫描架，其特征在于，至少一个传送器(27；37)被构造为环形，并且所属屏蔽装置由至少一个与该传送器(27；37)的所述固定部分(21；23；31；33)同心的固定式环形屏蔽元件(41；43；45；47)和由至少一个与该传送器(27；37)的所述旋转部分(22；24；32；34)同心的可旋转的环形屏蔽元件(42；44；46；48)构成。
8.按照权利要求6或7所述的扫描架，其特征在于，多于一个屏蔽元件(41-48)被构造为环形，所述屏蔽元件(43-48)的相互对置侧至少部分轴向重叠。
9.按照权利要求6、7或8所述的扫描架，其特征在于，所述环形的屏蔽元件(41-48)被构成为静磁的屏蔽元件，尤其被构成为由铁氧体制成的静磁的屏蔽元件。
10.按照权利要求6、7或8所述的扫描架，其特征在于，所述环形屏蔽元件(41-48)被构成为涡流阻尼件。
11.按照权利要求10所述的扫描架，其特征在于，所述环形屏蔽元件(41-48)由导电材料尤其是铁制成。
12.一种X射线装置，其具有按照权利要求1至11中至少一项所述的扫描架。
全文摘要
本发明涉及一种X射线装置的扫描架，按照本发明，为至少一个用于在该扫描架的固定部分和旋转部分之间无接触地传递功率和/或信号的传送器设置至少一个屏蔽装置，以便减小杂散电磁场的相互作用。
文档编号A61B6/00GK101014286SQ200580024629
公开日2007年8月8日 申请日期2005年7月15日 优先权日2004年7月22日
发明者沃尔特·拜尔莱因, 沃纳·库耐尔 申请人:西门子公司