一種用于ct機(jī)的探測器的熱控制裝置及探測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置及探測器。該熱控制裝置包括：導(dǎo)熱框架，其設(shè)置于探測器中的電路板上的芯片所在的一面；加熱器，其與導(dǎo)熱框架相熱接觸，用于對導(dǎo)熱框架加熱；散熱件，其與導(dǎo)熱框架相連接，用于散發(fā)探測器產(chǎn)生的熱量；以及隔熱件，其包裹于探測器的準(zhǔn)直器、導(dǎo)熱框架和加熱器的外周。
【專利說明】
一種用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置及探測器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種熱控制裝置及探測器，尤其涉及一種用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置及用于CT機(jī)的探測器。
【背景技術(shù)】
[0002]CT機(jī)(Computed Tomography)中的探測器可以用于接收由CT球管(Tube)發(fā)出的、穿過被檢測體的X射線。CT機(jī)中的探測器可以多個探測器模塊(detector module)組成，每個探測器模塊上可以包含有準(zhǔn)直器、光電二極管、閃爍體、電路板等器件。
[0003]在使用過程中，電路板上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、FPGA芯片、電源芯片等會產(chǎn)生較多的熱量，這些熱量帶來的溫度變化會使這些芯片以及探測器模塊內(nèi)的準(zhǔn)直器、光電二極管、閃爍體等器件的性能發(fā)生變化，這會導(dǎo)致最終產(chǎn)生的CT影像上出現(xiàn)偽影。因此，需要用熱控制裝置對探測器在工作過程中的溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)控。
[0004]現(xiàn)有的熱控制裝置主要通過溫度傳感器、控制模塊和風(fēng)扇組成的回路來對探測器進(jìn)行控溫?？刂颇K根據(jù)溫度傳感器輸出的溫度，控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速大小，達(dá)到控溫的作用。這種裝置的缺點(diǎn)是:模塊較多、控制回路較復(fù)雜、成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種模塊較少、控制回路簡單、成本更低的熱控制裝置及相應(yīng)的CT機(jī)探測器。
[0006]本發(fā)明的一個實(shí)施例提供了一種用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置，包括:導(dǎo)熱框架，其設(shè)置于探測器中的電路板上的芯片所在的一面；加熱器，其與導(dǎo)熱框架相熱接觸，用于對導(dǎo)熱框架加熱；散熱件，其與導(dǎo)熱框架相連接，用于散發(fā)探測器產(chǎn)生的熱量；以及隔熱件，其包裹于探測器的準(zhǔn)直器、導(dǎo)熱框架和加熱器的外周。
[0007]本發(fā)明另一個實(shí)施例提供了一種CT機(jī)的探測器，包括多個探測器模塊，還包括:根據(jù)本發(fā)明的熱控制裝置。
【附圖說明】
[0008]通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中:
[0009]圖1所示為本發(fā)明的用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖2所示為本發(fā)明熱控制裝置中的加熱器的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3所示為本發(fā)明的熱控制裝置在使用過程中的熱流動路徑的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下將描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，需要指出的是，在這些實(shí)施方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實(shí)際的實(shí)施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過程中，正如在任意一個工程項(xiàng)目或者設(shè)計項(xiàng)目的過程中，為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實(shí)施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所做出的努力可能是復(fù)雜并且冗長的，然而對于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。
[0013]除非另作定義，權(quán)利要求書和說明書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分。“一個”或者“一”等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個。“包括”或者“包含”等類似的詞語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“連接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，也不限于是直接的還是間接的連接。
[0014]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例中的熱控制裝置，只采用加熱器而不需要風(fēng)扇就可以確保探測器工作過程中的溫度穩(wěn)定。
[0016]通常，CT機(jī)中的探測器由多個探測器模塊組成，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，可以針對其中的每一個探測器模塊設(shè)置一套本發(fā)明實(shí)施例中的熱控制裝置。
[0017]參考圖1，圖1所示為本發(fā)明的用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置的一個實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1中，以一個探測器模塊上的熱控制裝置為例作說明，其他探測器模塊上的熱控制裝置與之類似。圖1所示的一個探測器模塊可以包含光電二極管101、閃爍體102、電路板103和準(zhǔn)直器104。光電二極管101和閃爍體102可以位于電路板103的一面(圖1所示的左面)，電路板上的芯片105，如:FPGA、電源芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)可以位于電路板103的另一面(圖1所示的右面)。
[0018]圖1所示的熱控制裝置可以包括:導(dǎo)熱框架106、加熱器107、散熱件108和隔熱件109。
[0019]導(dǎo)熱框架106可以設(shè)置于探測器中的電路板103上的芯片105所在的一面(圖1所示的右面)。導(dǎo)熱框架106可以采用高導(dǎo)熱的材料制作而成以確保導(dǎo)熱框架106能夠始終處于等溫狀態(tài)。導(dǎo)熱框架106還可以對探測器模塊起到支撐作用.
[0020]加熱器107可以與導(dǎo)熱框架106相熱接觸，用于對導(dǎo)熱框架106加熱。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，加熱器107可以用發(fā)熱電阻作為其發(fā)熱體。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，可以直接將發(fā)熱電阻粘貼于導(dǎo)熱框架106的外壁上。在本發(fā)明的另一個實(shí)施例中，參考圖2，可以先將發(fā)熱電阻201粘貼于支撐體202上，然后通過螺釘203將支撐體202和發(fā)熱電阻201固定于導(dǎo)熱框架106上，這樣，可以方便發(fā)熱電阻201的拆卸更換。
[0021]散熱件108可以與導(dǎo)熱框架106相連接，用于散發(fā)探測器產(chǎn)生的熱量。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，散熱件108可以與導(dǎo)熱框架連為一體，散熱件108的表面積可以通過計算以后來設(shè)定，以確保合適的散熱量。
[0022]隔熱件109可以包裹于探測器的準(zhǔn)直器104的外周、導(dǎo)熱框架106的外周和加熱器107的外周。這樣，探測器模塊內(nèi)產(chǎn)生的熱量，只能通過沒有被隔熱件109所包裹的散熱件108散發(fā)出去。
[0023]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還可以在導(dǎo)熱框架106和電路板103上的主要發(fā)熱區(qū)域(如:FPGA、電源芯片和模數(shù)轉(zhuǎn)換器等發(fā)熱量大的器件)與導(dǎo)熱框架之間敷設(shè)導(dǎo)熱材料115。這樣，可以有利于發(fā)熱區(qū)域的熱量更好的向?qū)峥蚣?06散發(fā)。
[0024]在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，還可以設(shè)置溫度傳感器110和加熱控制器(圖中未示出)來更好地控制探測器模塊的溫度。參考圖1，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，溫度傳感器110可以位于電路板103上。具體來說，可以位于電路板103上光電二極管101的正背面，并通過穿過電路板103的導(dǎo)熱體與光電二極管101相熱接觸，從而準(zhǔn)確地探知光電二極管的溫度。加熱控制器可以與溫度傳感器110相連接，用于根據(jù)溫度傳感器110的輸出控制加熱器107的發(fā)熱溫度高于探測器所在的掃描機(jī)架(gantry)內(nèi)的溫度且低于探測器的工作溫度上限。例如，探測器的工作溫度上限是45攝氏度，探測器所在的掃描機(jī)架內(nèi)的溫度是37攝氏度，則可以通過加熱控制器控制加熱器107，使得探測器內(nèi)的溫度維持在37到45攝氏度之間，如:42攝氏度左右。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，加熱控制器可以位于電路板103上或位于CT機(jī)的DAS(Data acquisit1n system，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng))板上。
[0025]如圖1所示，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，導(dǎo)熱框架106可以通過螺釘111固定于CT機(jī)的掃描機(jī)架中的探測器安裝件112上。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在導(dǎo)熱框架106和探測器安裝件112之間可以采用隔熱材料，在螺釘111的周圍可以采用隔熱墊圈113。
[0026]如圖1所示，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，為了確保準(zhǔn)直器104在工作過程中的溫度穩(wěn)定可控，可以通過螺釘114將準(zhǔn)直器104固定在導(dǎo)熱框架106上。
[0027]上述的結(jié)構(gòu)一方面確保探測器中的光電二極管101、閃爍體102、導(dǎo)熱框架106和溫度傳感器110始終處于緊密的熱接觸狀態(tài)，另一方面確保了探測器及整個熱控制裝置除散熱件108以外的部分均與外界處于熱隔絕狀態(tài)這樣，就可以為加熱控制器提供準(zhǔn)確的輸入信息以便其準(zhǔn)確控溫。
[0028]參考圖3，圖3所示為本發(fā)明的熱控制裝置在使用過程中的熱流動路徑的示意圖。本發(fā)明實(shí)施例所描述的熱控制裝置中，熱量會按照圖3箭頭所示的方向流動:來自加熱器107的熱量通過導(dǎo)熱框架106施加于探測器模塊內(nèi)的器件，這些器件產(chǎn)生的熱量通過與導(dǎo)熱框架相連接的散熱件108散發(fā)出去。
[0029]至此描述了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置及相應(yīng)的探測器，該熱控制裝置不需要采用風(fēng)扇，簡化了熱控制裝置的復(fù)雜度，降低了成本。采用該熱控制裝置的探測器能夠在工作過程中保持溫度穩(wěn)定地略高于掃描機(jī)架內(nèi)的溫度而始終低于探測器所能允許的溫度上限。
[0030]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于CT機(jī)的探測器的熱控制裝置，其特征是，包括: 導(dǎo)熱框架，其設(shè)置于所述探測器中的電路板上的芯片所在的一面；加熱器，其與所述導(dǎo)熱框架相熱接觸，用于對所述導(dǎo)熱框架加熱；散熱件，其與所述導(dǎo)熱框架相連接，用于散發(fā)所述探測器產(chǎn)生的熱量；以及 隔熱件，其包裹于所述探測器的準(zhǔn)直器、所述導(dǎo)熱框架和所述加熱器的外周。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱控制裝置，其特征是，還包括: 導(dǎo)熱材料，其一面與所述導(dǎo)熱框架相接觸，另一面與所述電路板上的發(fā)熱區(qū)域相接觸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱控制裝置，其特征是，還包括: 溫度傳感器，其位于所述電路板上；以及 加熱控制器，其與所述溫度傳感器相連接，用于根據(jù)溫度傳感器的輸出控制所述加熱器的發(fā)熱溫度高于所述探測器所在的掃描機(jī)架內(nèi)的溫度且低于所述探測器的工作溫度上限。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱控制裝置，其特征是，所述加熱控制器位于所述電路板上或位于所述CT機(jī)的DAS板上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱控制裝置，其特征是，所述加熱器進(jìn)一步包括: 發(fā)熱體，用于產(chǎn)生熱量；以及 支撐體，其一面與所述發(fā)熱體相熱接觸，另一面通過螺釘固定于所述導(dǎo)熱框架上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱控制裝置，其特征是，所述加熱器粘貼于所述導(dǎo)熱框架的外壁。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱控制裝置，其特征是，所述導(dǎo)熱框架通過螺釘固定于所述CT機(jī)的掃描機(jī)架中的探測器安裝件上。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱控制裝置，其特征是，所述探測器的準(zhǔn)直器通過螺釘固定在所述導(dǎo)熱框架上。9.一種CT機(jī)的探測器，包括多個探測器模塊，其特征是，還包括:根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任一項(xiàng)所述的熱控制裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的探測器，其特征是，每個所述探測器模塊上設(shè)置有一套所述熱控制裝置。
【文檔編號】A61B6/03GK105982688SQ201510081872
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月15日
【發(fā)明人】李欣峰, 張華 , 劉鵬程, J·萊西
【申請人】通用電氣公司