[发明专利]多功能计算机断层扫描系统

说明书

技术领域

本发明涉及计算机X射线成像领域，特别是一种能分别实现计算机断层成像技术(ComputedTomography,简称为CT)和计算机分层成像技术(ComputedLaminography,简称为CL)功能的扫描系统。具体讲，涉及多功能计算机断层扫描系统。

背景技术

自1972年英国工程师Hounsfield发明CT以来，CT技术已经广泛用于工业领域、安检领域、医用领域和生物医学领域中，但是近年来在工程检测中,针对板壳结构,如印刷电路板、航空、航天器上的蜂窝胶接板、卫星上的太阳能帆板等,其长、宽尺寸均为米级或近米级,而其厚度仅为几毫米到几十毫米,苛刻的可靠性要求和昂贵的造价,使得其缺陷、结构形态检测必须借助于一种有效的CT技术，传统CT技术由于X射线沿着板状被检物体长轴方向而无法穿透物体，因此探测器接收不到有效的数据，无法进行图像重建。CL是一种专门针对板状结构物体的扫描检测技术，CL系统进行扫描时，X射线沿与板状样品平面法线成一定角度的方向穿过，因此避免了传统CT技术中X射线无法穿透的情况。但是针对CL扫描技术，不得不单独设计一种装置，专门用于检测板状物体，而非板状的样品还得借助于CT扫描装置，因而大大增加了技术成本。

发明内容

为克服技术的不足，提供既能检测板状物体，也能检测非板状物体，实现两种功能的系统。为此，本发明采取的技术方案是，多功能计算机断层扫描系统，包括射线源系统，样品台系统，以及探测器系统；其中射线源系统由射线源，凸轮机构，平移升降台，中空旋转台组成；样品台系统由载物台面和支撑架组成；探测器系统主要由C型臂和平板探测器构成；待扫描样品置于载物台面上，射线源通过凸轮机构连接在平移升降台上，凸轮机构能够改变射线源的出光方向，平移升降台能进行平移，升降运动，从而改变射线源在三维空间的位置；平移升降台固定于中空旋转台上，中空旋转台能带动平移升降台进行旋转，因此相当于带动射线源旋转；若要实现CL扫描功能，通过平移升降台改变射线源的位置，使射线源处于载物台面斜下方，同时改变射线源出光方向，使产生的锥束X射线与带扫描样品成一定角度即能实现；若要实现CT扫描功能，调整射线源的位置，使射线源中心与载物台面基本处于同一水平面，同时改变射线源的出光方向，即可实现CT扫描功能；利用C型臂上的平板探测器采集数据，通过计算机对采集的数据进行处理并重建，得到三维重建图像。

平板探测器能在C型臂上滑动，所述探测器系统中C型臂能360°旋转，平板探测器的平面始终与所述射线源中心射束相垂直，并与射线源保持同步运动。

与已有技术相比，本发明的技术特点与效果：

传统的CT技术和CL技术分别在两套装置上实现，这样增加了技术成本，因此本发明根据调整平移升降台的高度和X射线源的出光方向，在一套装置上，分别实现了CT和CL扫描功能。

附图说明

图1为本发明实施例中所述CL扫描检测系统的三维直角坐标系示意图。

图2为本发明实施例中所述CL扫描检测系统的xoz截面图。

图3为本发明实施例中所述CT扫描检测系统的三维直角坐标系示意图。

图4为本发明实施例中所述CT扫描检测系统的xoz截面图。

具体实施方式

本发明提供了一种能在一套装置实现两种功能的系统，机构简单，成本低廉。

本发明所采用的技术方案：一种多功能计算机断层扫描系统，该扫描系统包括：射线源系统，样品台系统，以及探测器系统。其中射线源系统由射线源，凸轮机构，平移升降台，中空旋转台组成。样品台系统由载物台面和支撑架组成。探测器系统主要由C型臂和平板探测器构成。使用时，包括如下步骤：

1)将待扫描样品置于载物台面上。

2)射线源通过凸轮机构连接在平移升降台上，凸轮机构能够改变射线源的出光方向，平移升降台能进行平移，升降运动，从而改变射线源在三维空间的位置。平移升降台固定于中空旋转台上，中空旋转台能带动平移升降台进行旋转，因此相当于带动射线源旋转。若要实现CL扫描功能，通过平移升降台改变射线源的位置，使射线源处于载物台面斜下方，同时改变射线源出光方向，使产生的锥束X射线与带扫描样品成一定角度即能实现。若要实现CT扫描功能，调整射线源的位置，使射线源中心与载物台面基本处于同一水平面，同时改变射线源的出光方向，即可实现CT扫描功能。