[发明专利]用于高转速扫描器的方法与仪器

说明书

技术领域

本发明大致涉及旋转成像扫描器系统，更具体地说，本发明涉及用于具有高转速的扫描器系统的方法和仪器。

背景技术

高压电源变压器被应用于各种场合，诸如在行李扫描器系统、计算断层照相(CT)系统和相似物中。通常使用CT系统以获得测试物体的非侵入式的断层图像，尤其是获得人体组织内影像，以用于医疗分析和治疗的目的。当前的行李扫描器系统和CT系统把测试物体(诸如行李箱或病人)置于旋转机架的中央敞口内的传送带上或工作台上，旋转机架由固定机架支撑。旋转机架包括X射线源和检测器阵列，其位于敞口的相对侧上，X射线源和检测器阵列会围绕需成像的测试物体。在若干角位置中的每个角位置处沿着旋转路径(即″投影″)，X射线源发出穿透测试物体的光束，其被测试物体衰减，并由检测器阵列接收。X射线源利用高压电源，以产生X射线光束。

检测器阵列中的每个检测器元件产生分离的电信号，以指示衰减的X射线光束强度。来自所有检测器元件的电信号被安装在旋转机架上的电路采集和处理，以产生各台架位置或投影角度处的投影数据集。在X射线源和检测器阵列的一次回转期间，可从不同的台架角度获得投影数据集。然后由计算机处理投影数据集，以把投影数据集重建成包袋的图像或病人的CT图像。

安装在旋转机架上的电路由低压电源供电，而X射线源则由高压电源供电。传统的基于旋转台架的系统利用电刷和滑动环机构，以在台架框的固定部分和旋转部分之间以相对较低压传输功率。旋转台架部分具有变换器和高压柜，其安装于旋转台架部分上且连接到电刷和滑动环机构。变换器和高压柜包括变压器、整流器和滤波电容(flter capacitance)组件，其把电压从低压(通过电刷和滑动环机构转换)建立起驱动X射线源所需的高压。高压柜中的变压器产生高压AC信号，高压柜内的整流电路则把高压AC信号转换为高压DC信号。

然而，传统的基于旋转台架的扫描器系统带有某些特定的缺点。旋转台架部分上的高压柜和变换器会增加系统的重量、体积和复杂度。然而，电刷和滑动环机构(其通常用于运载可观电流)也会面临可靠性降低、维护问题和产生电噪声的问题，这些都会干扰到灵敏电子仪器。在开发旋转速度更快的系统时，所希望的是，能够减少旋转部件的体积和重量。

需要一种扫描器仪器和方法，以解决上面关注的问题及过去经历过的问题。

发明内容

在一个实施例中，成像系统包括，具有固定部件的台架(gantry)，该固定部件联接到旋转部件上，该旋转部件在接近旋转部件围绕其旋转的轴线处具有敞口区域，X射线源设置于旋转部件上，X射线检测器设置于旋转部件上，并构造成能够接收来自X射线源的X射线，设置于固定部件上的谐振变换器(resonant inverter)用来控制到X射线源的输入电压，旋转变压器具有沿环向设置的初级绕组和次级绕组，初级绕组设置于固定部件上，且次级绕组设置于旋转部件上，旋转变压器包括漏电感，该漏电感联接到谐振变换器，以形成谐振网络。

在另一实施例中，成像系统可以包括具有固定部件的台架，该固定部件联接到旋转部件。旋转部件可以在接近旋转部件围绕其旋转的轴线处具有敞口区域。成像系统也可以包括设置于旋转部件上的多个X射线源，第一X射线源包括第一型X射线管，第二X射线源包括第二型X射线管，其中第一型和第二型射线管是不相同的，成像系统还包括设置在固定部件上的谐振变换器，用以向X射线源输入电压。成像系统还包括多个X射线检测器，其设置于旋转部件上，并构造成能接收来自至少一个X射线源的X射线，第一X射线检测器包括第一型X射线检测器，第二X射线检测器包括第二型X射线检测器，其中第一和第二型射线检测器是不同的，并且旋转变压器具有沿环向设置的初级和次级绕组，初级绕组设置于固定部件上，而次级绕组设置于旋转部件上，谐振网络通过沿变换器的输出引线设置的电容器与旋转变压器的漏电感串联而形成。

在还有一个实施例中，成像系统台架机构可以包括固定部件和旋转部件，转部件可旋转地联接到固定部件。旋转部件可以在接近旋转部件围绕其旋转的轴线处具有敞口区域。成像系统台架机构可以进一步包括设置于旋转部件上的X射线源，X射线检测器设置于旋转部件上，并构造成能够接收来自X射线源的X射线，旋转变压器具有沿环向设置的初级绕组和次级绕组，其中初级绕组设置于固定部件上，次级绕组设置于旋转部件上。次级绕组联接到分布于旋转部件的外围附近的高压柜。