专利名称：可用于替代大平面的平面配置及其制备方法和spect/ct双模态生物成像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可用于替代几何尺寸较大且几何精度、相对位置精度要求较高的大平面的平面配置、该平面配置的制造方法及用其作为旋转平台的SPECT/CT双模态生物成像系统。
背景技术：
分子状态信息可反映疾病机理的本质，随着世界上分子成像热潮的到来，针对肿瘤、心脑血管等重大病理机制的临床前研究、变异的遗传物质及有关的分子信息表达的研究、新的蛋白质分子的发现及其在生物活体内的特性研究、新药的药效和毒副作用的研究以及药物代谢动力学的研究等极大地促进了 21世纪分子生物成像技术的大发展，也对分子生物成像装置提出了更高的要求。基于上述需求，申请人新研发了一种多针孔单光子发射断层成像仪和锥束CT 一体化设计的 双模态生物成像仪(mph-SPECT/CBCT)。因为重建算法的需要，在现有的生物三维成像系统中大多采用探测器和光源围绕被成像物体旋转的成像数据采集方式基础上，通过同一个旋转平台实现SPECT/CT双模态成像，可使成像结果的后处理更加简单，有效，为旋转平台的设计提出了新的要求和发展方向。原有的仅用于CT机或SPECT机完成各自的成像工作的旋转平台的设计思路是将旋转平台设计成一个可承载并带动某一套成像设备同步旋转的圆形大平台，由于一套成像设备中几个功能部件各自都有一定的体量且成像时相互间要保证一定距离，且相互间有极高的相对几何位置精度要求，致使同时布置这些功能部件所需要的上述大平台直径必须很大(通常不小于1200mm)、几何精度必须很高(2 3个微米)、刚性必须很好(常温环境下形变为微米级)，从而导致对该大平台的精度要求极高，特别是要求该大平台上用于安装各功能部件的大平面具有极高的平直度(平面度和/或直线度)，因此需要极高精度的加工设备和更高的加工成本，且加工难度很大，甚至于采用通用设备根本无法加工出这样高精度的大平台。而对于上述双模态生物成像仪来讲，要充分发挥双模态成像技术的优势，还须保证不同成像系统之间极高的相对几何位置精度，因此，如果仍按照原有的设计思路设计旋转平台，将造成其制造上的更大困难，且即使能够达到设计精度，由于其固有的结构特点也必然导致精度的不稳定。此外，上述圆形大平台的自重通常较大，启停困难，不仅容易导致精度的不稳定， 还存在维修、更换不方便，维护成本较高的问题，并且各功能部件之间的相对位置调整困难，使用不够方便，当对成像精度有更高要求时，旋转平台需要整体更换，不利于升级、改造
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种可用于替代大平面的平面配置、其制备方法和应用其作为旋转平台的SPECT/CT双模态生物成像系统，各零部件可以采用通用机械设备进行制造，再通过高精度的装配调整即可达到设计精度要求，能够有效提高所述平面配置的各项精度尤其是平直度，同时其自重轻、刚性好、灵活易调整、起停好控制，制造方法简单易行且能够降低生产成本，使应用该平面配置的SPECT/CT双模态生物成像系统的几何精度、成像精度和成像清晰度均有所提高。本发明的技术方案是
一种可用于替代大平面的平面配置，其由中央基准件和分别安装在所述中央基准件上的若干悬臂组成，所述中央基准件和各所述悬臂分别设有相互配合的安装配合面，所述各悬臂的前面设有工作平面，所述工作平面位于同一平面内或者分别位于多个相互平行的平面内。
通常，所述悬臂的主体部分的正面即为其工作平面，当主体部分上还安装有导轨等其他功能件时，可以以导轨或其他功能件的前面为工作平面。较优地，所述安装配合面由与所述大平面相垂直的垂直安装配合面构成，或者由与所述大平面相垂直的垂直安装配合面和/或与所述大平面相平行的平行安装配合面构成，所述安装配合面还可以包括与所述垂直安装配合面和/或平行安装配合面呈一定角度的倾斜安装配合面，只需保证各所述悬臂在安装后其工作平面均位于同一平面或分别位于多个相互平行的平面内即可，优选为均位于同一平面内，各所述悬臂通过相应的紧固螺丝紧固在所述中央基准件上。较优地，所述悬臂的数量为偶数，组成一个或多个悬臂对，构成同一个所述悬臂对的两个所述悬臂优选为位于同一平面上，所述同一悬臂对的两个悬臂位于与所述中央基准件的中心轴线垂直相交的同一直线上。所述悬臂优选为以所述中央基准件的中心轴线为中心呈辐射状均勻分布。当所述悬臂的数量为四个时，优选为构成两个所述悬臂对，优选地，所述两个悬臂对以所述中央基准件的中心为交点正交设置。上述任意一种技术方案中，较优地，至少一个所述悬臂上安装有工作平台，所述工作平台通过一个或多个导轨或滑槽结构与所述悬臂直线活动连接，所述直线活动的方向为径向。所述径向指与所述中心轴线垂直的方向，可以是所述悬臂、导轨或滑槽的延伸方向， 即所述平面配置/大平面上与所述中央基准件的中心轴线垂直相交的直线方向。优选为位于同一个所述悬臂对上的所述导轨或滑槽所在的直线相对应的重合，或其分别在所述大平面上的投影相对应的重合。当所述工作平台为多个时，各所述工作平台的前面优选为位于同一平面上或位于相互平行的多个平面内。所述工作平台与相应的所述悬臂之间优选为设有用于带动所述工作平台移动的双螺母滚珠丝杠副，所述螺母与所述滚珠丝杠无间隙配合，所述滚珠丝杠设有用于驱动其转动的平台电机。相应的所述悬臂上优选为设有用于检测所述平台移动和/或位置的位移传感器， 所述位移传感器优选为光栅线位移测量系统。较优地，所述中央基准件安装在一个主轴上，所述主轴安装在固定机架上，所述主轴设有用于驱动其转动的主电机，所述主轴的旋转轴线垂直于所述大平面并穿过所述中央基准件的中心，优选为所述旋转轴线与所述中央基准件的中心轴线重合，所述主电机和/ 或平台电机为步进电机。本发明还提供了一种制造上述任意一种平面配置的制备方法，通过铸造方式制备出所述中央基准件和各所述悬臂，通过机加工方式加工出所述中央基准件和各所述悬臂的安装配合面以及各悬臂的工作平面，使各所述悬臂的工作平面和安装配合面达到各自要求的形位精度(包括形状精度和位置精度)，即其精度符合所要替代的大平面的精度要求，通过所述中央基准件和各所述悬臂相应的安装配合面的相互配合，将各所述悬臂安装在所述中央基准件上，使各所述悬臂的工作平面位于同一个大平面，检测由所述各工作平面构成的组合平面的平直度(平面度和/或直线度)误差，并进行装配调整，使所述组合平面的平直度误差符合所要替代的大平面的精度要求。 所述装配调整的方式优选为下列任意一种、几种或全部的调整方式对导致该误差的所述悬臂进行调整
(1)对所述中央基准件与该所述悬臂配合的安装配合面和/或该所述悬臂的安装配合面进行磨削、刮研或其他精加工方式进行机加工，以改变所述安装配合面相对于装配基准的角度和位置，所述装配基准可以为所述的组合平面、所述悬臂的工作平面、所述工作平台的工作平面或所述主轴的旋转轴线，也可以是相配合的两个所述安装配合面中的一个；
(2)在所述中央基准件与该所述悬臂配合的安装配合面和该所述悬臂的安装配合面之间的适当位置增减垫片或改变垫片的厚度，以改变所述两安装配合面之间的角度或间距；
(3)在所述中央基准件上或该所述悬臂上设置垂直穿过其安装配合面的一个或多个顶丝，所述顶丝的头部顶在该所述悬臂的安装配合面上或者所述中央基准件对应的安装配合面上，相应地调整所述顶丝的旋进程度以改变所述两安装配合面之间的角度或间距。上述调整方式可用于所述平面配置的安装过程，对于使用过程中如发现精度下降，也可以采用该调整方式进行调整，以恢复精度。本发明还提供了一种采用上述任意一种平面配置作为旋转平台的SPECT/CT双模态生物成像系统，其中，所述悬臂的数量为四个，组成两个悬臂对，所述两个悬臂对优选为正交设置，组成其中一个所述悬臂对的两个所述悬臂上各安装有一个工作平台，该所述两工作平台上分别安装有相互配套的χ射线光源和χ射线探测器，组成另一个所述悬臂对的两个所述悬臂上安装有工作平台，该所述两工作平台上安装有SPECT探测器，或者其中一个悬臂上直接或通过所述工作平台间接安装有配重。本发明的有益效果是
本发明采用装配式的平面配置来代替传统的一体式大平面，主要通过控制各个安装配合面、悬臂工作平面的加工精度，并通过较高精度的装配调整即可以实现极高几何精度要求的所述大平面，相当于把所述大平面的极高的加工精度要求分解成零部件加工及装配过程中的集成技术标准，无需极高的加工精度即能够达到整体大平面的极高的几何精度要求，因此，有效降低了对平面的加工精度要求和加工难度，降低了对加工设备的要求，极大的降低了加工成本；
由于通过调整各个相关组成部件间的相对安装位置和安装精度可以实现对最终的精度在一定范围内的调整和控制，即使不改变各组成部件的加工精度而只需要调整相应的组成部件间的位置精度，也可以在一定程度上提高最终的精度，因此，在对最终精度不变的情况下，可适当降低对各个组成部件的加工精度要求，在达到要求的加工精度所具备的加工能力充足甚至有余的情况下，也可以要求各组成部件之间保持一定的互换性，可以方便地以组成部件为单元进行局部的更换、维护和调整，也有利于产品的升级；
由于通过悬臂安装各个独立的工作平台，最终精度需要调整或升级时可更多地仅仅通过调整悬臂来实现，不必改变各独立工作平台的几何精度，也不会破坏各独立工作平台的原始精度，并且悬臂式结构质量轻，刚性好，温变和形变对精度的负面影响小，有助于提高精度及精度稳定性；
由于采用若干各自独立的工作平面分别承载成像设备等功能部件，相比一体式平台其结构刚性好、变形小，设备的整体质量轻，转动惯量小，运动平稳，启停好控制，电机所需功率小，不仅节约了生产成本，还降低了运行的能耗成本，由于各成像设备设置于可移动的工作平台上，因此，可以根据实际需要调节各功能部件的相对位置，可以根据实际需要对物距、像距进行调节，可以方便的调节成像倍数，更有利于控制成像的精度和清晰度；
由于本发明通过较低的加工精度要求结合较高精度的装配调整方法来实现整体的极高精度平面的制备，因此，本发明的SPECT/CT双模态生物成像系统的成像精度和清晰度远高于现有技术下的同类成像系统，且成本更低，操作更方便，另外，由于本发明可通过装配来调整几何精度，因此，使得所述平面配置乃至其所用于的SPECT/CT双模态生物成像系统整体调整余地大，可靠性、通用性增强，当需要进一步提高整体精度或长期使用后需要对平面配置的部分或整体进行校正时，并不需要更换新的整体或部分的平面配置，也不需要重新加工，只需进行相应修配、调整或采用更高精度的校正仪器或更先进的校正方法即可，使得系统的升级、改造不仅可以通过硬件实现，还可以通过软件的方式实现，可选度更高，更为简单，且维护、升级、改造所需成本较低。
图1是本发明的一个实施例的系统结构示意图。
具体实施例方式为了更好的解释本发明，以便更好的理解本发明，接下来结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的说明。本发明涉及一种可用于替代大平面的平面配置，所述大平面具有几何尺寸较大且几何精度、相对位置精度要求较高的特点。所述平面配置尤其可以作为双模态生物成像系统的各成像设备等功能部件的安装平台，如可以用作SPECT/CT、SPECT/CBCT双模态生物成像系统及其他类似设备或系统中的旋转平台。参见图1，本发明提供了一种可用于替代大平面的平面配置，包括中央基准件4和分别安装在所述中央基准件上的若干悬臂3，所述中央基准件和各所述悬臂分别设有相互配合的安装配合面5，所述各悬臂的前面设有工作平面，所述工作平面位于同一平面2 (即后文所述的组合平面)内或者分别位于多个相互平行的平面内。所述安装配合面5和/或所述工作平面优选为精加工或超精密加工制成，以保证符合加工精度要求。所述平面配置作为旋转平台使用时，所述中央基准件可以设有垂直于所述平面2且与所述中央基准件的中心轴线相重合的旋转轴线，所述平面配置可以绕所述旋转轴线旋转。
所述安装配合面由与所述大平面相垂直的垂直安装配合面构成，或者由与所述大平面相垂直的垂直安装配合面和/或与所述大平面相平行的平行安装配合面构成，或者所述安装配合面还可以包括与所述垂直安装配合面和/或平行安装配合面呈一定角度的倾斜安装配合面，各所述悬臂通过相应的紧固螺丝紧固在所述中央基准件上，所述紧固螺丝优选为调整紧固螺钉，所述紧固螺钉与相应螺孔优选为无间隙配合固定，以提高所述悬臂在中央基准件上的安装精度，并且还有利于提高所述平面配置的刚性和结构强度，降低温变及形变对精度的负面影响，进一步提高精度及精度稳定性。每个所述悬臂可以各 自通过多个紧固螺钉安装在所述中央基准件上，优选为每个悬臂配有四个呈矩形均勻分布的四个紧固螺钉，每个所述悬臂上的至少一个所述紧固螺钉可以套接有一个或若干个与之相配合的垫片，优选为各个紧固螺钉均配有相应数量的垫片，所述垫片设于所述悬臂与所述中央基准件的安装配合面之间，并可以通过调节每个紧固螺钉所配有的垫片的数量/厚度来调整所述悬臂在所述中央基准件上的安装精度。通过对垫片的调整，使得各个悬臂的工作平面位于同一平面内，且该平面与所述旋转轴线互相垂直，以实现对所述平面配置的精度调整，保证其精度达到其所要替代的大平面的精度要求，如其旋转时的端面跳动量和/或径向跳动量不超过士0. 002mm。所述悬臂的数量可以为偶数，组成一个或多个悬臂对，所述同一悬臂对的两个悬臂可以位于与所述中央基准件的中心轴线垂直相交的同一直线上。当各所述悬臂的工作平面位于同一平面上时，至少一个所述悬臂对上的两个悬臂位于穿过所述中央基准件中心的同一直线上；当各所述悬臂分别位于相互平行的多个平面上时，各所述悬臂分别在所述大平面上的投影位于穿过所述中央基准件中心的同一直线上，构成同一个所述悬臂对的两个所述悬臂优选为位于同一平面上。优选为所述悬臂的工作平面均位于同一平面上。实际上，各个悬臂的形状、结构、长度及质量分布均可以根据实际需要进行调节， 例如其形状并不限定为直悬臂，但是为了保证所述平面配置旋转时的整体平衡，优选为构成每个所述悬臂对的两个悬臂绕所述旋转轴线旋转时的转动惯量相等，优选为各个悬臂的形状、结构及质量分布均相同，优选为各悬臂呈中心对称分布，所述平面配置优选为可以绕所述旋转轴线正反向旋转。所述悬臂可以以所述中央基准件的中心为中心呈辐射状均勻分布，当所述悬臂的数量为四个时，优选为构成两个所述悬臂对，优选为所述两个悬臂对以所述中央基准件中心为交点正交设置。上述任意一种技术方案中所述的平面配置中，至少一个所述悬臂上可以安装有工作平台6，所述工作平台可以通过导轨10和/或滑槽结构与所述悬臂直线活动连接，所述导轨或滑槽的数量可以为一个或多个，所述直线活动的方向优选为径向。优选为位于同一个所述悬臂对上的所述导轨或滑槽所在的直线相对应的重合，或者其分别在所述大平面上的投影相对应的重合，以保证所述工作平台沿所述导轨或滑槽作垂直于所述旋转轴线的直线运动。所述导轨和/或滑槽可以采用以下任意一种方式安装
(1)所述悬臂上平行间隔安装有一对导轨，所述导轨可以为滚动导轨，各滚动导轨上跨接有一至两个滑块，所述滚动导轨与滑块之间通过滚轮或滚珠传动，所述滚动导轨沿所述悬臂的延伸方向设置，所述滑块优选为与所述工作平台固定连接或设置在其上；(2)所述悬臂上平行间隔安装有一对滑动导轨或滑槽，所述滑动导轨或滑槽沿相应悬臂的延伸方向设置，其横截面形状可以为V型、梯形或矩形等，具体可根据运动精度高低、 运动阻力大小等确定。如果固定在悬臂上的是滑动导轨，则所述工作平台的底部则相应设有相配合的滑槽，如果固定在悬臂上的是滑槽，则所述工作平台的底部则相应设有相配合的滑动导轨。成对设置的导轨或滑槽可使得运动更加平稳，运动精度更高，运动阻力更小。 优选其中一个导轨或滑槽为基准导轨或滑槽，另一个导轨或滑槽为非基准导轨或滑槽，非基准导轨或滑槽以基准导轨或滑槽为安装基准。由于悬臂上安装有导轨或滑槽，而工作平台的移动轨迹由导轨或滑槽限定，所述导轨或滑槽的前表面为限定所述工作平台移动轨迹的工作平面，通过检测和调整各所述导轨的前表面的平直度(平面度和/或直线度)，可以保证各工作平台的移动始终处于同一平面内。所述工作平台与相应的所述悬臂之间优选设有用于带动所述工作平台移动的滚珠丝杠螺母副，优选为双螺母滚珠丝杠副，以提高配合的精度和稳定性，为了更近一步地提高配合的精度和稳定性，构成所述双螺母滚珠丝杠副的两个螺母8和滚珠丝杠7之间优选为无间隙配合。所述滚珠丝杠可以设有用于驱动其转动的平台电机9，通过所述平台电机对所述滚珠丝杠的驱动来驱动所述工作平台沿所述导轨或滑槽在所述悬臂上运动，以调节所述工作平台与所述旋转轴线之间的距离，为了实现对所述工作平台移动距离或位置的精确控制，所述平台电机优选为步进电机。当用于所述SPECT/CT双模态生物成像系统时，可以用于精确控制成像的放大倍数、成像的距离等。所述滚珠丝杠螺母副和/或双螺母滚轴丝杠副优选为在必要的悬臂和工作平台上安装，以简化结构、降低成本。相应地所述悬臂上可以设有用于检测所述平台移动和/或位置的位移传感器，以实现对所述工作平台与所述旋转轴线之间距离或所述工作平台所在具体位置的测量，为了保证精确测量，所述位移传感器优选为光栅线位移测量系统。较优地，所述中央基准件可以安装在一个主轴1上，所述主轴的轴心即所述中央基准件的中心轴线优选为与所述旋转轴线重合，所述主轴安装在一个固定机架上，所述主轴设有用于驱动其转动的主电机，可以作为所述平面配置绕所述旋转轴线旋转的动力，能够控制所述平面配置等速或变速正反向无抖动旋转和准确起停，可使所述平面配置从转动状态随时准确地停止在指定位置上，为了实现对所述平面配置的旋转角度和/或停留位置的精确控制，所述主电机优选为步进电机或伺服电机。本发明还提供了一种制造上述任意一种平面配置的制备方法，所述制备方法中的调整方式同样适用于上述任意一种平面配置在使用、修配、改进、升级过程中的调整。该制备方法主要是
铸造出所述中央基准件和各所述悬臂，通过机加工方式加工出所述中央基准件和各所述悬臂的安装配合面以及各悬臂的工作平面，使各所述悬臂的工作平面和安装配合面达到各自要求的形位精度，即其精度符合所要替代的大平面的精度要求，通过所述中央基准件和各所述悬臂相应的安装配合面的相互配合，将各所述悬臂安装在所述中央基准件上，使各所述悬臂的工作平面位于同一个大平面即组合平面2，检测由所述各工作平面构成的组合平面的平直度误差，并进行装配调整，使所述组合平面的平直度误差符合所要替代的大平面的精度要求。 通常来说，所述各个悬臂的工作平面的共面程度越高，所述组合平面的平面度越高，实际检测时表现为所述组合平面的端面跳动量越小，装配时调整各所述工作平面的共面程度，即相当于提高了所述组合平面的平直度。所述装配调整的方式可以为对所述组合平面的平直度误差进行检测，如果所述组合平面的平直度误差超过所要替代的大平面的精度要求，则通过下列任意一种、几种或全部调整方式对导致该误差的所述悬臂进行调整，直至所述组合平面的平直度误差符合所要替代的大平面的精度要求
(1)对所述中央基准件与该所述悬臂配合的安装配合面和/或该所述悬臂的安装配合面进行磨削、刮研或其他方式的机加工，如刮研、磨削、特种加工或平面超精加工等，以改变所述安装配合面相对于装配基准的角度和位置，进而减小该所述悬臂的工作平面相对于所述组合平面的平直度误差；
(2)在所述中央基准件与该所述悬臂配合的安装配合面和该所述悬臂的安装配合面之间的适当位置增减垫片或改变垫片的厚度，以改变所述两安装配合面之间的角度或间距， 进而减小该所述悬臂的工作平面相对于所述组合平面的平直度误差；
(3)在所述中央基准件上或该所述悬臂上设置垂直穿过其安装配合面的一个或多个顶丝，所述顶丝的头部顶在该所述悬臂的安装配合面上或所述中央基准件对应的安装配合面上，相应地调整所述顶丝的旋进程度以改变所述两安装配合面之间的角度或间距，进而减小该所述悬臂的工作平面相对于所述组合平面的平直度误差。综上所述，本发明的设计思路之一，即精度分解，可显著降低对加工精度的要求和加工难度，采用通用设备加工，并采用高精度的装配方式，以获得极高精度的平面配置，极大地降低了加工成本；本发明的设计思路之二，即尺寸分解，可以将原来的大尺寸零件分解为多个小尺寸零件进行加工，亦能够显著降低加工难度。通常来说，采用本发明的上述方法制备的上述平面配置，可以采用通用机械设备生产悬臂和/或中央基准件，通过相应的装配、调整，即能够保证用于替代所述大平面的平面配置的精度达到较高的精度水平。因此，相比直接加工一个精度要求相同的同样几何尺寸的完整实体大平面而言，其加工难度、加工成本及对加工设备的要求均有极大的降低，反之，如果按照加工所述一体式大平面的方式以及精度要求加工制得所述悬臂和/或中央基准件然后进行装配调整，最终获得的用于替代所述大平面的平面配置的精度将远高于所述大平面的精度。另外，由于所述悬臂可以根据实际需要进行设置，以实现期望的功能或简化装配、维护、升级等的需求，使得所述平面配置的生产、维护、改造等简单易行、成本低廉，且所述装配调整方法可以是现有技术下的任何装配或调整方法，使得所述系统的升级、改造不仅可以通过改进硬件的方式实现也可以通过改进软件的方式实现，极大地提高了整体设备的可调性、可靠性及通用性。众所周知，装配组件产品的误差通常由于误差累积而大于组成该装配组件产品的单个零件的误差，但是对于本发明而言，申请人采用低加工精度的单体零件通过装配及相应的精度调整方法获得了较单体零件精度更高的装配组件产品，颠覆了这一众所周知的常识，克服了现有技术的偏见。更进一步地，本发明还提供了一种SPECT/CT双模态生物成像系统，将上述任意一种所述平面配置作为旋转平台应用在该SPECT/CT双模态生物成像系统中，其中，所述悬臂的数量为四个，组成两个悬臂对，所述两个悬臂对可以为正交设置。所述悬臂上可以各安装有一个工作平台，其中一个所述悬臂对的两工作平台上分别安装有相互配套的X射线光源 11和X射线探测器12，另一个所述悬臂对的一个工作平台上安装有SPECT探测器14，另一个工作平台上安装有配重13或SPECT探测器；或者，至少一个所述悬臂上不设置工作平台， 相应的功能部件(X射线光源、X射线探测器、配重、SPECT探测器或其他功能部件)直接设置在所述悬臂上，其在所述悬臂上的设置方式与所述工作平台在所述悬臂上的设置方式可以相同。同一悬臂对上的功能部件可以采用相同或不同方式设置，可根据实际需要进行选择，优选为设置方式相同。所述的SPECT/CT双模态生物成像系统还可以包括有用于输送被检测样品的样品床，所述旋转轴线可以呈水平方向设置，所述样品床的送样轴线连接有用于驱动所述被检测样品靠近或远离所述旋转轴线的步进电机或伺服电机，所述送样轴线可以与所述旋转轴线重合或平行，优选为重合，所述样品床上还可以设置光栅尺，用以标识被检测样品的位置，所述被检测样品可以为小动物或人体。 本发明特别适用于多针孔单光子发射断层成像仪和锥束CT 一体化的双模态生物成像仪等对于其旋转平台的端面跳动量及其旋转轴线的径向跳动量的精度要求较高的系统设备。
权利要求
1.一种可用于替代大平面的平面配置，其特征在于由中央基准件和分别安装在所述中央基准件上的若干悬臂组成，所述中央基准件和各所述悬臂分别设有相互配合的安装配合面，所述各悬臂的前面设有工作平面，所述工作平面位于同一平面内或者分别位于多个相互平行的平面内。
2.根据权利要求1所述的平面配置，其特征在于所述安装配合面由与所述大平面相垂直的垂直安装配合面构成或者由与所述大平面相垂直的垂直安装配合面和与所述大平面相平行的平行安装配合面构成，各所述悬臂通过相应的紧固螺丝紧固在所述中央基准件上。
3.根据权利要求2所述的平面配置，其特征在于所述悬臂的数量为偶数，组成一个或多个悬臂对，所述同一悬臂对的两个悬臂位于与所述中央基准件的中心轴线垂直相交的同一直线上。
4.根据权利要求1、2或3所述的平面配置，其特征在于至少一个所述悬臂上安装有工作平台，所述工作平台通过一个或多个导轨或滑槽结构与所述悬臂直线活动连接，所述直线活动的方向为径向。
5.根据权利要求4所述的平面配置，其特征在于所述工作平台与相应的所述悬臂之间设有用于带动所述工作平台移动的双螺母滚珠丝杠副，所述螺母与所述滚珠丝杠无间隙配合，所述滚珠丝杠设有用于驱动其转动的平台电机。
6.根据权利要求5所述的平面配置，其特征在于相应的所述悬臂上设有用于检测所述平台移动和/或位置的位移传感器。
7.根据权利要求6所述的平面配置，其特征在于所述中央基准件安装在一个主轴上， 所述主轴安装在固定机架上，所述主轴设有用于驱动其转动的主电机，所述主轴的旋转轴线垂直于所述大平面并穿过所述中央基准件的中心，所述主电机和/或平台电机为步进电机。
8.一种根据权利要求1-7所述的任意一种平面配置的制备方法，其特征在于，通过铸造方式制备出所述中央基准件和各所述悬臂，通过机加工方式加工出所述中央基准件和各所述悬臂的安装配合面以及各悬臂的工作平面，使各所述悬臂的工作平面和安装配合面达到各自要求的形状精度，通过所述中央基准件和各所述悬臂相应的安装配合面的相互配合，将各所述悬臂安装在所述中央基准件上，检测由所述各工作平面构成的组合平面的平直度误差，并进行装配调整，使所述组合平面的平直度误差符合所要替代的大平面的精度要求。
9.根据权利要求8所述的平面配置的制备方法，其特征在于所述装配调整的方式为 如果所述组合平面的平直度误差超过所要替代的大平面的精度要求，则通过下列任意一种、多种或全部调整方式对导致该误差的所述悬臂进行调整，直至所述组合平面的平直度误差符合所要替代的大平面的精度要求对所述中央基准件与该所述悬臂配合的安装配合面和/或该所述悬臂的安装配合面进行磨削、刮研或其他方式的机加工，以改变所述安装配合面相对于装配基准的角度和位置；在所述中央基准件与该所述悬臂配合的安装配合面和该所述悬臂的安装配合面之间的适当位置增减垫片或改变垫片的厚度，以改变所述两安装配合面之间的角度或间距；在所述中央基准件上或该所述悬臂上设置垂直穿过其安装配合面的一个或多个顶丝， 所述顶丝的头部顶在该所述悬臂的安装配合面上或者所述中央基准件对应的安装配合面上，相应地调整所述顶丝的旋进程度以改变所述两安装配合面之间的角度或间距。
10. 一种采用权利要求1-7中任一项权利要求所述的平面配置的SPECT/CT双模态生物成像系统，其特征在于所述悬臂的数量为四个，组成两个悬臂对，组成其中一个所述悬臂对的两个所述悬臂上各安装有一个工作平台，该所述两工作平台上分别安装有相互配套的 X射线光源和X射线探测器，组成另一个所述悬臂对的两个所述悬臂上安装有工作平台，该所述两工作平台上分别安装有SPECT探测器，或者其中一个悬臂上直接或通过所述工作平台间接安装有配重。
全文摘要
本发明涉及一种可用于替代大平面的平面配置和其制备方法以及将该平面配置用作旋转平台的SPECT/CT双模态生物成像系统，所述平面配置由中央基准件和分别安装在所述中央基准件上的若干悬臂组成，所述中央基准件和各所述悬臂分别设有相互配合的安装配合面，所述各悬臂的前面设有工作平面，所述工作平面位于同一个平面内或者分别位于多个相互平行的平面内。所述平面配置具有极高的精度，径向尺寸为米级的所述平面配置的端面跳动量可不超过±0.002mm，生产方法简单、成本低，重量轻，且运动平稳、起停好控制，可靠性高、通用性强，相应的所述SPECT/CT双模态生物成像系统具有较高的几何精度、成像精度和成像清晰度。
文档编号A61B6/03GK102178544SQ20111011407
公开日2011年9月14日 申请日期2011年5月4日 优先权日2011年5月4日
发明者包尚联, 霍继延 申请人:北京海思威科技有限公司