[发明专利]滤波器及利用该滤波器的X射线成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器及X射线成像设备，特别是涉及调节X射线的能量谱的滤波器，以及设置有该滤波器的X射线成像设备。

背景技术

X射线成像设备通过用滤波器调节X射线的能量谱来辐射X射线到对象。该滤波器设置在连接到X射线管的准直器箱中。为了获得需要的能量谱，可以通过切换连接到旋转盘的多个滤波板来使用滤波器，如日本专利申请号为HEI11-76219。该现有技术可以按需要的在宽范围内调节能量谱，但是在通过旋转盘来切换滤波板的结构中，四步调节是该结构可以提供的全部。因此，如加宽调节范围的话，需要提供更多的步来使调节范围变窄，这也就需要更多的滤波板连接到旋转盘，这就要求更大尺寸的旋转盘，这是不切实际的。

另外，美国专利第US7260183号，揭示了通过利用带曲线的凸轮来调节成层状的滤波板，以达到细微谱的调节和结构小型化。但是该现有专利技术方案中，存在着如下的不足：1、当在一个凸轮组中，凸轮片数大于2时凸轮曲线变得很复杂，结果有可能使凸轮驱动力的角度接近于摩擦角，因而凸轮受力状态变得很恶劣。当旋转到某些方向时和某种状态时受力状态更加恶劣。2、因为实际应用中一个驱动系统最多驱动两个滤波板，所以其需要更多的驱动系统来驱动2个以上的滤波板，成本高、尺寸大，结构复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种滤波器，其利用较少的驱动系统实现在宽范围内的细微谱的调节，具有结构简单、成本低、稳定性高；以及实现设置有该滤波器的X射线成像设备。

本发明提供的滤波器，其包括：至少两个滤波板，用以调节X射线能量谱；固定支撑滤波板的一对轨道，所述滤波板分层地设置于该对轨道上的导轨上；两个凸轮，其面上设置有凹槽曲线；和一个驱动轮，用以驱动与其相接触的凸轮；其中，还包括至少两根连杆，每一连杆一端连接于一个滤波板，另一端安装到一轴上，并可绕该轴转动，且每一连杆上还设置有销，用以配合凸轮上的凹槽曲线；连杆根据与其相配合的凸轮的旋转而往复运动来移动与其连接的滤波板进出于X射线通过空间；所述的凸轮分设于驱动轮的不同侧边，并使滤波板从不同的方向进入X射线通过空间。

所述的滤波板为两个；对应所述的凸轮分别位于驱动轮的左右两侧，其每一凸轮上只有一面设有凹槽曲线；所述的连杆为两条，分别连接一个滤波板和配合一个凸轮上的凹槽曲线。

还包括一第三滤波板，则还包括其一端连接该第三滤波板的第三连杆，该第三连杆上设有销，在两凸轮中之一的另一面上设有配合第三连杆上的销的凹槽曲线。

所述的凸轮上的凹槽曲线通过如下的方法设置：根据滤波器厚度变化状态数N确定每一厚度变化时，每一凸轮旋转的最小旋转角度为360°/N；设置滤波板位于撤出X射线通过空间O区域时，对应于凸轮凹槽曲线的半径R1最小；设置滤波板位于进入X射线通过空间的W区域时，对应于凸轮凹槽曲线的半径R2最大；确定驱动轮的旋转方向是顺时针还是逆时针；根据准直器箱的空间尺寸和结构，设定滤波板的O区域和W区域；确定凸轮处于滤波器左边位置还是右边位置；根据如下的表格制定设计凸轮凹槽曲线；

其中，所述的O区域表示为非X射线通过空间；所述的W区域X射线通过空间。

所述的滤波板1、滤波板2的厚度分别为h1、h2，则其构成的滤波器厚度有4种变化，即N＝4，4种变化为0，h1，h2，h1+h2；其中，0表示在X射线通过空间没有滤波器；h1表示在X射线通过空间有滤波器，且厚度为h1；h2表示在X射线通过空间有滤波器，且厚度为h2；h1+h2表示在X射线通过空间有滤波器，且厚度为h1+h2；则对应每一个厚度变化，凸轮应该旋转的角度为360°/4＝90°；驱动轮是逆时针旋转，两个凸轮为顺时针方向旋转；则可以设计出两个凹槽曲线的表格；