[发明专利]用于借助于X射线无破坏性地检查圆柱形或管状的试验对象的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于借助于X射线通过层析X射线照相组合、X射线分层摄影法或计算机X射线断层造影术无破坏性地检验圆柱形或管状的试验对象的装置和方法。

背景技术

已知不同的方法，以便实施试验件的借助于X射线的无破坏性的大量的试验。为此例如包括层析X射线照相组合(TS)、数字式X射线分层摄影法(DL)或计算机X射线断层造影术(CT)。这些方法对于本领域技术人员而言是常用的，使得在这里不必详细地论述，如何实施这些方法以及这些方法基于哪些物理基础。

在位置固定的圆柱形或管状的试验对象的试验中，由于试验对象本身或对象上或对象内的试验区域的受限的可达到性，例如基于限定的结构空间，经常产生问题。此外，为了获得可定量的空间信息，必须由多个方向进行试验区域的成像。根据框架条件和任务要求，沿圆周方向(在CT中)或平行于圆柱轴线(在TS和DL中)的可达到性是可利用的或必需的。移动的CT系统和具有打开的C形臂的系统是已知的；这适用于医学应用和无破坏性的试验。但是这样的系统也无法提供足够的运动多样性，以便一方面在受限的可达到性的情况下实现良好的试验结果，另一方面胜任多样化的限制和要求。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种装置和方法，借助所述装置和方法，可以进行位置固定的圆柱形或管状的对象的良好无破坏性的试验，所述装置和方法仅受到受限的可达到性。

该目的通过具有权利要求1的特征的实施层析X射线照相组合法或X射线分层摄影法的装置和通过具有权利要求7的特征的实施CT方法的装置以及通过具有权利要求12的特征的用于无破坏性地试验的方法得以实现，所述方法与使用三个所述方式中的哪一个无关。在此，是否进行借助于表面探测器的成像或者是否使用扫描式线性探测器是不重要的。

根据权利要求1的根据本发明的装置通过如下方式实现所述目的，即在层析X射线照相组合法或X射线分层摄影法中提供整个装置，所述整个装置在受限的可达到性的情况下可实施所谓的具有良好结果的方法。显而易见，本发明也能够应用于可自由达到的或位置不固定的试验对象。根据本发明，基本上四个组件相互组合，所述组件配合地引起上述结果。支承装置沿着管状的试验对象的纵向方向安置在待检查位置上。由于在支承装置上安装有基本上垂直于管状的试验对象的纵轴线的可移出的C形臂，所述C形臂设置在通过引导装置与支承装置连接的滑座上，因此位于C形臂上由X射线管和探测器组成的系统的定位能够移向位于“圆盘”内的位置，所述圆盘通过管状的试验对象的横截面限定。

由于在录制荧光图像期间，彼此相对地设置在C形臂上的X射线管和探测器沿相反的方向相互平行地运动，因此以投影形式生成顺序地或连续地产生的原始数据。这些原始数据交互式地(多角度放射线照相术)被评估，或者提供用于层析X射线照相组合或X射线分层摄影法。在这种情况下，由原始数据以迭代的方式或通过反投影计算出经透视的图像区域的大量的图像。基于辐射源相对于探测器和C形臂的以及支承装置的前述定位的上述相对运动，能够在可自由选择的固定点周围检查位于试验对象的内部中的试验区域。

本发明的有利的改进形式提出，C形臂可围绕平行于Y轴的旋转轴线旋转。因此可能的是，使C形臂连同设置在其上的部件，即X射线管和探测器，围绕试验对象的纵轴线旋转并且然后固定，使得在其它透视方向的情况下能够使被遮住的结构成像。如果例如在垂直方向上存在一个或多个点的阴影，那么射束锥通过旋转合适的角度定向为，使得“绕过”阴影，因为阴影不再位于现在来自另一方向的射束锥内。

本发明的另一有利的改进形式提出，X射线管可围绕平行于X轴延伸的且通过X射线管的焦点的翻转轴线旋转。因此，即使在X射线管和探测器之间的大的相对移动的情况下也确保探测器本身在射束锥的孔径角不太大的情况下被击中。因此，不必使用具有非常宽的射束锥的X射线管，所述X射线管通常具有不利的图像特性。

本发明的另一有利的改进形式提出，存在两个在Y方向上对齐地且相互隔开地设置的C形臂，所述两个C形臂在X射线管的区域内通过上支架相互连接，在所述上支架上安装有X射线管，并且在探测器的区域内通过下支架相互连接，在所述下支架上安装有探测器。因此确保能够实现探测器和X射线管在C形臂上的非常精确的引导。该成像系统的两个部件的相互长的相对运动的情况下也是适用的。

本发明的另一有利的改进形式提出，C形臂的每一个通过自己的滑座和分别与该滑座相关联的引导装置与支承装置连接。因此确保两个C形臂的因为在装置的两个端部处作用而稳定的引导，使得不会发生能够导致影响数据采集和随后的重组的机械变形。