專利名稱：計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)主權(quán)利要求的前序部分的計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備。
背景技術(shù)：
這種用于非醫(yī)療計(jì)算機(jī)斷層成像的設(shè)備從現(xiàn)有技術(shù)中一般地已知，并且基于類似于人類醫(yī)學(xué)或獸醫(yī)計(jì)算機(jī)斷層成像的測(cè)量原理，以高功率X射線作為侵入性輻射施加到工件并透視工件，其中工件作為測(cè)量對(duì)象典型地位于(高功率)X光源和電子X光檢測(cè)器之間的作為工件載體的旋轉(zhuǎn)臺(tái)上。檢測(cè)器借助于合適的檢測(cè)器像素逐像素地記錄穿透物體的X 射線。通過以該旋轉(zhuǎn)臺(tái)使待測(cè)量或待檢測(cè)的工件旋轉(zhuǎn)，可得到來自不同的方向(透視)的多個(gè)X光圖像，所述圖像在后接的分析單元中被綜合為作為體積信息的三維模型，并且以備接受另外的分析或準(zhǔn)備，例如用于視覺圖示在監(jiān)視器等上，以可進(jìn)行另外的視覺檢查。這種假定為已知的設(shè)備與所謂的接觸測(cè)量方法(其中典型地借助于三維可運(yùn)動(dòng)的量規(guī)可測(cè)量工件的外輪廓)相比的優(yōu)點(diǎn)是，也可以可靠地采集和描繪工件的機(jī)械上不可接近的內(nèi)部區(qū)域和中空空間或側(cè)凹，使得通過除使用領(lǐng)域已知的量規(guī)坐標(biāo)測(cè)量設(shè)備外，計(jì)算機(jī)斷層成像非醫(yī)學(xué)工件測(cè)量(測(cè)定)特別地也有利于適合于安裝和缺陷檢測(cè)、多孔性分析、壁厚測(cè)量的目的或另外的復(fù)雜的測(cè)量技術(shù)評(píng)估，直至適用于逆向工程的任務(wù)，在所述逆向工程中從實(shí)體上存在的測(cè)量對(duì)象出發(fā)，可將所獲得的外輪廓和內(nèi)輪廓數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為合適的 CAD數(shù)據(jù)。此類計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備在此使用了通常的硬件，S卩，具有點(diǎn)形射線出口的X光源，和與X光源相關(guān)的行狀或(近似)四邊形的檢測(cè)器陣列(特別地在此為帶有二維布置的檢測(cè)器的所謂的楔形射線斷層成像儀的現(xiàn)有的區(qū)域)。也取決于源自醫(yī)療技術(shù)的檢測(cè)器的幾何關(guān)系，所述檢測(cè)器的典型的像素大小在大約200 μ m至400 μ m之間的范圍內(nèi)， 其中為實(shí)現(xiàn)足夠的精度，將布置在X光源和檢測(cè)器之間的工件載體單元放置在大致中間或在X光源的方向上，以便根據(jù)檢測(cè)器幾何形狀及其分辨率來實(shí)現(xiàn)對(duì)于透視的X光圖像的所希望的放大。但這種常規(guī)的方式具有缺點(diǎn)，即，在該幾何關(guān)系下以及總是存在的X光管的不穩(wěn)定性下，在由X光源發(fā)出的射線中存在運(yùn)動(dòng)，所述運(yùn)動(dòng)在檢測(cè)器側(cè)則顯示為圖像不清晰。這點(diǎn)導(dǎo)致圖像質(zhì)量和分辨率受限。所涉及的組件、即X光源、檢測(cè)器和載體單元的常規(guī)的幾何形狀也導(dǎo)致從現(xiàn)有技術(shù)中已知的設(shè)備典型地具有大的機(jī)械結(jié)構(gòu)，與此相關(guān)的缺點(diǎn)是高的殼體、屏蔽和支持的費(fèi)用由原理所決定，X光斷層成像設(shè)備要求相關(guān)通道的(鉛)屏蔽，使得大的機(jī)械尺寸(特別地相對(duì)于待檢測(cè)的工件)對(duì)于制造費(fèi)用、重量和安裝條件(例如對(duì)于地基要求另外的機(jī)械強(qiáng)化)具有不利影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是在測(cè)量特征和成像特征上改進(jìn)此類計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備，同時(shí)可以將此設(shè)備構(gòu)造為更緊湊并且以更低的機(jī)械成本實(shí)現(xiàn)。
該任務(wù)通過帶有主權(quán)利要求的特征的設(shè)備以及根據(jù)權(quán)利要求16的使用來解決； 本發(fā)明的有利的擴(kuò)展在從屬權(quán)利要求中描述。此外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)主張了對(duì)于運(yùn)行方法的保護(hù)，所述運(yùn)行方法用于測(cè)定支承在工件載體單元上的工件，特別地用于自動(dòng)測(cè)定多個(gè)單獨(dú)的工件，所述工件沿中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線重疊布置(必要時(shí)每個(gè)平面布置多個(gè)工件)并且通過根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)可相繼地經(jīng)過輻射路徑或離開輻射路徑。在根據(jù)本發(fā)明的有利方式中，該任務(wù)通過三個(gè)相互補(bǔ)充的或協(xié)同支持的措施解決一方面，根據(jù)本發(fā)明建議將載體單元(連同設(shè)置在其上的待測(cè)定的工件)提供為相對(duì)靠近檢測(cè)器裝置，特別地提供為使載體單元以X光源和檢測(cè)器之間的中心為參考更靠近檢測(cè)器裝置。該措施與根據(jù)本發(fā)明的使用小的檢測(cè)器像素的措施聯(lián)合使用，所述小的檢測(cè)器像素即檢測(cè)器像素的最大像素尺寸小于100 μ m。以此可以明顯提高圖像質(zhì)量，因?yàn)槭褂门c現(xiàn)有技術(shù)相比保持相同的或改進(jìn)的分辨率，所產(chǎn)生的X光源的不希望的運(yùn)動(dòng)或不穩(wěn)定性更弱。此外，該幾何形狀實(shí)現(xiàn)了基本上更緊湊的布置，因?yàn)橥ㄟ^所述措施，X光源和檢測(cè)器裝置之間的距離實(shí)際上可降低。根據(jù)本發(fā)明，該特征與工件載體單元的可運(yùn)動(dòng)性聯(lián)合，特別是與其在垂直方向上 (其中，“垂直”的意義理解為沿工件載體單元的中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線并且因此平行于檢測(cè)器裝置的平面?zhèn)然蛘瓊?cè))的可運(yùn)動(dòng)性聯(lián)合。根據(jù)本發(fā)明，有利地通過可運(yùn)動(dòng)性實(shí)現(xiàn)了如下可能性，即將工件作為測(cè)量對(duì)象提供在工件載體單元上，所述工件載體單元沿垂直方向延伸超出檢測(cè)器單元，使得通過沿垂直方向的(連續(xù)的或逐步的)運(yùn)動(dòng)可依次記錄該工件的不同的段，換言之，設(shè)備適合于其尺寸(明顯)超過輻射路徑和有效檢測(cè)器平面的幾何關(guān)系的工件。與此相關(guān)的是第二優(yōu)點(diǎn)如果這種(典型地縱向延長的)對(duì)象以其縱向軸線垂直于工件載體單元定向(與其中對(duì)象橫向地和平面地放置并且因此完全放置在輻射路徑內(nèi)的典型的已知方式相反)，則工件的被X射線透射的質(zhì)量或應(yīng)被X射線透射的質(zhì)量降低。這因此又因?yàn)閷?duì)象內(nèi)的更小的透射路徑長度而實(shí)現(xiàn)了被檢測(cè)器裝置所采集的信號(hào)的更高的圖像質(zhì)量。此外，在根據(jù)本發(fā)明的方式中具有至少窄側(cè)與長側(cè)的矩形比例為1.5 1的平面的(窄的)檢測(cè)器因?yàn)樵撈矫娼Y(jié)構(gòu)而導(dǎo)致了更小的重建誤差。又與該發(fā)明方面相關(guān)聯(lián)的是本發(fā)明的一種優(yōu)選的擴(kuò)展，對(duì)于該擴(kuò)展作為使用但也在方法的范圍內(nèi)，與保護(hù)無關(guān)地要求 如果在根據(jù)本發(fā)明所要求的方式中實(shí)現(xiàn)垂直運(yùn)動(dòng)，則可不僅將(單獨(dú)的)對(duì)象垂直放置，而且該方式提供了如下可能性，即將工件載體單元構(gòu)造為(或提供以合適的載體裝置)可將多個(gè)單獨(dú)的工件重疊排布地(也在每個(gè)高度面上多個(gè)并列排布地)支承。這又實(shí)現(xiàn)了以垂直存儲(chǔ)的方式優(yōu)選地自動(dòng)化地依次處理單獨(dú)的工件，所述工件通過工件載體的垂直運(yùn)動(dòng)相繼地運(yùn)動(dòng)到輻射路徑內(nèi)(或又從輻射路徑中移出)。特別地，從M小時(shí)運(yùn)行的觀點(diǎn)上考慮， 在最小化根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的手動(dòng)操作時(shí)，這帶來了根據(jù)本發(fā)明的非醫(yī)療計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備的更靈活的使用可能性。 作為另外的根據(jù)本發(fā)明的措施，將檢測(cè)器裝置實(shí)現(xiàn)為矩形平面陣列。由此，例如在水平方向上形成此矩形輪廓的平面?zhèn)葧r(shí)，可提高設(shè)備的緊湊性，這通過使載體單元除轉(zhuǎn)盤功能性外根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步另外地沿旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行縱向或軸向運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。相應(yīng)地形成的 X光(單獨(dú))圖像又可適合于完整的平面和體積模型而根據(jù)待檢測(cè)的工件被綜合。根據(jù)本發(fā)明的矩形形狀、即非正方形形狀此外是有利的，因?yàn)榭山档驮谥亟ㄟ@種幾乎正方形的檢測(cè)器圖像時(shí)產(chǎn)生的誤差。在本發(fā)明的意義中，“平面”或“平面的”不必理解為平坦的(矩形)平面；而是也包括彎曲的平面或小面狀沿弧線相繼排列的(例如平坦的)單獨(dú)檢測(cè)器的布置。根據(jù)本發(fā)明的邊長或棱長的比值相應(yīng)地通過所述的弧線來測(cè)定。為了同樣保持靈活性和對(duì)于不同的可能的放大比例的適應(yīng)性，進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明建議，作為將X光源在輻射路徑的方向上移動(dòng)的補(bǔ)充或替代，將檢測(cè)器裝置也在輻射路徑的方向上移動(dòng)。但是在此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明被認(rèn)為有利和重要的是，為避免加法性(或乘法性)定位誤差和公差誤差，將X光源和檢測(cè)器裝置成對(duì)地在垂直方向上(即平行于工件載體單元的中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線)形成為位置固定的并固定的，進(jìn)一步優(yōu)選地將檢測(cè)器和光源一般地形成為固定的，因?yàn)橐虼藢⑦\(yùn)動(dòng)軸線限制于工件載體單元或與之相關(guān)的殼體的運(yùn)動(dòng)。替代地，使檢測(cè)器和/或光源進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明水平地、即垂直于中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線可運(yùn)動(dòng)，而也帶有有利的解耦的運(yùn)動(dòng)軸線。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，將有利地集成在殼體內(nèi)的載體單元構(gòu)造為同時(shí)地或相繼地執(zhí)行轉(zhuǎn)盤功能-包括圍繞旋轉(zhuǎn)軸線的可調(diào)節(jié)的旋轉(zhuǎn)-以及轉(zhuǎn)盤(支承平面)在軸向方向上的直線移動(dòng)；有利地，載體單元在這個(gè)意義上是模塊化的單元，它具有集成在殼體內(nèi)的各驅(qū)動(dòng)裝置并且提供了合適的控制接口以執(zhí)行運(yùn)動(dòng)。具體而言，因此例如載體單元的殼體一方面提供了用于工件支承平面(所述支承平面例如可以是殼體的上端面)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器(第一驅(qū)動(dòng)裝置)，另外在殼體內(nèi)布置了例如具有心軸驅(qū)動(dòng)器形式的馬達(dá)，所述馬達(dá)向底側(cè)從殼體伸出作為支承并且因此作為直線驅(qū)動(dòng)器的心軸。進(jìn)一步有利地并且根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)展，此外該載體單元(或所屬的殼體)構(gòu)造為使其另外可造成支承平面和/或轉(zhuǎn)盤的支承(優(yōu)選地空氣支承)。進(jìn)一步有利地并且根據(jù)本發(fā)明，在優(yōu)選的實(shí)施例的范圍內(nèi)，使得至少將作為部件的X光源、檢測(cè)器裝置和載體單元(在殼體內(nèi)一起作為驅(qū)動(dòng)總成)一起固定在保持機(jī)座或類似的連續(xù)地位于下方的支承設(shè)備上。由此，這些單元進(jìn)一步優(yōu)選地不通過彈性的或另外的裝置相互緩沖，而一起相對(duì)于位于下方的底板、周圍的殼體等以沖擊衰減和/或振動(dòng)衰減的方式支承，其中該方式以簡單和簡潔的方式降低了機(jī)械成本，提供了緊湊性并且同時(shí)造成了對(duì)于例如振動(dòng)等的干擾環(huán)境影響的最佳解耦。此外，構(gòu)造有利地提供了如下可能性，即將隔熱的盤等熱絕緣單元布置在X光源和載體單元之間的輻射路徑內(nèi)，其中根據(jù)本發(fā)明的距離構(gòu)造為此允許了充足的位置，并且同樣實(shí)現(xiàn)了緊湊的總體布置。根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)展，現(xiàn)在該隔熱的盤允許在檢測(cè)器單元或工件載體的區(qū)域內(nèi)提供空調(diào)裝置，即將X光源區(qū)域內(nèi)對(duì)于測(cè)量精度以及對(duì)于被測(cè)定工件的不希望的熱膨脹有害的發(fā)熱從作為測(cè)量室或空調(diào)室的相鄰區(qū)域熱有效地分離。通過根據(jù)本發(fā)明的該擴(kuò)展，可以為了進(jìn)一步提高測(cè)量精度而作為一定的測(cè)量指南總是要求工件在預(yù)先確定的參考溫度下被測(cè)定，并且否則例如在長的掃描或測(cè)定循環(huán)中不能排除由X光源對(duì)整個(gè)內(nèi)部空間的加熱。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選擴(kuò)展，對(duì)于與前序部分一起也獨(dú)立要求的保護(hù)，使得與檢測(cè)器單元相關(guān)的或后接于檢測(cè)器單元的分析裝置進(jìn)行對(duì)于在二維或三維數(shù)據(jù)組 (Schaaren)內(nèi)的像素?cái)?shù)據(jù)的(從現(xiàn)有技術(shù)中原理上已知的)電子準(zhǔn)備，使得以根據(jù)本發(fā)明的有利的方式，可直接為從現(xiàn)有技術(shù)中已知的如特別地與機(jī)械接觸坐標(biāo)系測(cè)量設(shè)備聯(lián)合使用的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備和/或圖像生成系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)并且就此而言可使之可直接繼續(xù)使用，而不要求繼續(xù)的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備費(fèi)用因此，特別地在本發(fā)明的擴(kuò)展的范圍內(nèi)建議并且優(yōu)選的是，根據(jù)已知的機(jī)械接觸坐標(biāo)系測(cè)量設(shè)備的(典型地標(biāo)準(zhǔn)化的)測(cè)量數(shù)據(jù)格式，生成并且準(zhǔn)備多個(gè)三維的點(diǎn)數(shù)據(jù)和/或平面數(shù)據(jù)，以便通過該方式在下游實(shí)現(xiàn)圖像生成、光柵或柵格模式的形成或CAD數(shù)據(jù)的形成。作為結(jié)果，本發(fā)明允許以特別簡單并且簡潔的方式制造緊湊、功能強(qiáng)并且運(yùn)行安全的計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備，所述設(shè)備確保了潛在的明顯的尺寸節(jié)約以及與之相關(guān)聯(lián)的成本節(jié)約，并且在另外的潛在地提高的成像和測(cè)定質(zhì)量下，非醫(yī)療計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)定的優(yōu)點(diǎn)可用于新的應(yīng)用領(lǐng)域。


本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)從如下的優(yōu)選實(shí)施例的描述以及附圖中可見， 各圖為圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施方式(最佳形式)的計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)定設(shè)備的示意性視圖；圖2示出了用于解釋X光源、載體單元和檢測(cè)器裝置之間的幾何關(guān)系和它們之間的相對(duì)移動(dòng)性的示意圖；和圖3示出了用于解釋在實(shí)現(xiàn)用于計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)定的系統(tǒng)中的基本功能部件及其相互作用以及用于接觸坐標(biāo)系設(shè)備的已知的顯示和分析外圍設(shè)備的接口技術(shù)的方框圖。
具體實(shí)施例方式圖1在示意性側(cè)視圖中解釋了在提供了輻射保護(hù)(例如通過鉛覆層)的框架10 內(nèi)，如何在通過阻尼器單元14相對(duì)于框架10阻尼性地(沖擊衰減和/或振動(dòng)衰減)支撐的基板12 (保持機(jī)座)上提供X光源16(例如，封閉的微觀聚焦或宏觀聚焦X光源)。X光源16示意性地通過如圖2中的箭頭46所示的調(diào)節(jié)單元18沿行駛路徑可直線往復(fù)調(diào)節(jié)，以便可以因此與可設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺(tái)20上的測(cè)量對(duì)象(工件)相匹配。旋轉(zhuǎn)臺(tái)20通過對(duì)于X射線可穿透的盤狀熱絕緣保護(hù)屏22與X光源16分離，所述旋轉(zhuǎn)臺(tái)20在通過支承單元M垂直可直線運(yùn)動(dòng)的并且在內(nèi)部承載了提供為驅(qū)動(dòng)該轉(zhuǎn)臺(tái)20 的旋轉(zhuǎn)總成(例如，步進(jìn)馬達(dá))的殼體單元沈上還以此外已知的方式具有用于在板12內(nèi) (優(yōu)選地空氣支承的)垂直運(yùn)動(dòng)所需的裝置。通過熱絕緣保護(hù)屏22在該盤右側(cè)的區(qū)域內(nèi)形成了可進(jìn)行空調(diào)的室，根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)展(以未示出的方式)可為該室提供此外已知的空調(diào)裝置，使得由此可以將檢測(cè)器單元或工件載體單元的熱敏感的區(qū)域保持在可預(yù)先確定的溫度下，并且特別地保持為不受X光源16的不利的發(fā)熱的影響。此外，在基板12上安裝了檢測(cè)器單元觀，所述檢測(cè)器單元28相對(duì)于X光源并且相對(duì)于旋轉(zhuǎn)臺(tái)20定位在示意性示出的輻射路徑30的端部處，使得透射了工件30的X射線到達(dá)檢測(cè)器單元觀處，并且在此處被多個(gè)有棱角的平面地布置的、對(duì)X光敏感的半導(dǎo)體光學(xué)元件逐像素地接收，并且提供給另外的處理。嚴(yán)格而言，在本實(shí)施例中提供了 X光檢測(cè)器， 所述X光檢測(cè)器的有效傳感器平面為7. 5cm (水平)X 5cm (垂直)，其分辨率為200像素/cm(因此，對(duì)應(yīng)于大約1500000像素的總像素?cái)?shù)量)。其輸出信號(hào)被提供到控制單元32并且用于計(jì)算機(jī)再處理、圖像準(zhǔn)備或另外的接口功能；在有利的構(gòu)造-器械構(gòu)造中，如在圖1中示意性地示出的那樣，框架狀殼體10與寫字臺(tái)平面34直接相關(guān)聯(lián)，使得進(jìn)一步提高了布置的緊湊性。寫字臺(tái)平面34此外在下部結(jié)構(gòu)36中提供了提供例如計(jì)算機(jī)陣列的另外的處理裝置的可能性。寫字臺(tái)平面的集成也與前序部分無關(guān)地并且聯(lián)合地作為發(fā)明要求保護(hù)。作為結(jié)果，通過所示出的構(gòu)造形成了非常緊湊的系統(tǒng)，這也因?yàn)橥ㄟ^參與的總成之間的幾何關(guān)系所決定，如在圖2中詳細(xì)解釋因此，在所示的實(shí)施例中，在典型的測(cè)量位置中(例如，對(duì)于水平延伸為6. 5mm的測(cè)量對(duì)象40)，X光源16距檢測(cè)器單元28的距離為 B = 40cm。同時(shí)，在此構(gòu)造中，X光源A距旋轉(zhuǎn)臺(tái)20或殼體單元沈的距離(更嚴(yán)格而言， 距在中心通過此單元的中心軸線42的距離)為A = 36. 5cm。相應(yīng)地，對(duì)于此構(gòu)造，所得到的比值A(chǔ)/B為0.915。如在圖2中所解釋的那樣，工件40可移動(dòng)垂直行程，如通過雙箭頭44所解釋的； 最大行程的典型示例大約為20cm。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也允許X光源16可移動(dòng)20cm的水平直線行程(箭頭46)，以及(或替代地)檢測(cè)器單元觀可移動(dòng)IOcm的水平直線行程48。圖3解釋了功能單元與相關(guān)的準(zhǔn)備和分析單元的示意性相互作用更嚴(yán)格而言，X 光源16、檢測(cè)器單元觀以及旋轉(zhuǎn)控制器50或垂直運(yùn)動(dòng)控制器52 (用于旋轉(zhuǎn)臺(tái)20或垂直行程驅(qū)動(dòng)器26)與圖1中示意性地示出的控制單元32相互作用，所述控制單元32 —方面控制單元的所需的運(yùn)動(dòng)，另一方面控制X光源16的發(fā)射，并且導(dǎo)致通過檢測(cè)器單元觀檢測(cè)輻射并采集所涉及的像素信號(hào)。該信號(hào)首先在后接的二維圖像存儲(chǔ)器M內(nèi)作為多個(gè)(二維)單獨(dú)圖像存儲(chǔ)，以便然后在進(jìn)一步后接的三維處理單元56內(nèi)將其綜合或計(jì)算為三維 (體積)圖像。以根據(jù)本發(fā)明的有利的方式，此外在該示出的實(shí)施例中，單元56的該三維數(shù)據(jù)以 3D數(shù)據(jù)組、點(diǎn)和/或向量和相應(yīng)的接觸坐標(biāo)系測(cè)量設(shè)備的典型的接口或數(shù)據(jù)格式的形式供接口單元58使用，以便如在圖3中所示使用后接的標(biāo)準(zhǔn)化的分析單元60 (如所述分析單元 60典型地也能夠與已知的接觸坐標(biāo)系測(cè)量設(shè)備相互作用的那樣)將其連接，并且輸出用于例如顯示屏、打印機(jī)等的顯示單元62的分析結(jié)果。在圖3中作為功能部件示出的單元可以作為分立地實(shí)現(xiàn)的硬件組件存在，補(bǔ)充地或替代地具有合適地編程的計(jì)算機(jī)或控制單元的形式，必要時(shí)作為并行計(jì)算機(jī)集群。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備，包括構(gòu)造為生成侵入性輻射的X光源(16)， 構(gòu)造為采集侵入性輻射的檢測(cè)器裝置08)和具有中心軸線和/或旋轉(zhuǎn)軸線的工件載體單元(20，24，沈)，所述工件載體單元Q0，M，26)構(gòu)造為使其所支承的待測(cè)定的工件GO)可布置在X光源和檢測(cè)器裝置之間的侵入性輻射的輻射路徑(30)內(nèi)，并且可在輻射路徑內(nèi)移動(dòng)，特別地可沿中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)，其特征在于，所述X光源(16)的輻射出口和載體單元的在輻射路徑內(nèi)延伸的中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線0 之間的第一最小距離A與輻射出口和具有二維地布置在平面內(nèi)的多個(gè)檢測(cè)器像素的檢測(cè)器裝置之間的第二最小距離B的比例A/B大于0. 5，優(yōu)選地大于0. 7，更優(yōu)選地大于0.8，所述檢測(cè)器裝置的平面的邊長和/或棱長的比例在1.5 1至500 1的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在2 1至100 1的范圍內(nèi)，并且檢測(cè)器像素的最大像素尺寸小于100 μ m,優(yōu)選地小于80 μ m,更優(yōu)選地小于50 μ m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)器裝置和/或X射線源構(gòu)造為使其在輻射路徑的方向上可調(diào)節(jié)和/或可移動(dòng)(46，48)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述載體單元具有帶有圍繞旋轉(zhuǎn)軸線 (42)可旋轉(zhuǎn)地可驅(qū)動(dòng)的工件支承平面O0)的轉(zhuǎn)盤功能性。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述承載單元構(gòu)造為使得工件支承平面沿旋轉(zhuǎn)軸線可行駛預(yù)先確定的縱向行程G4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，所述載體單元具有殼體，所述殼體具有第一驅(qū)動(dòng)裝置以使工件支承平面圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且具有第二驅(qū)動(dòng)裝置以使工件支承平面沿旋轉(zhuǎn)軸線直線運(yùn)動(dòng)，其中，驅(qū)動(dòng)裝置中的至少一個(gè)，優(yōu)選地兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置被集成在殼體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，第一和第二驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)造為并且可控制為使得旋轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)能夠同時(shí)進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述載體單元具有用于特別地在該載體單元的可運(yùn)動(dòng)的殼體或滑板上或內(nèi)支承、特別是空氣支承工件支承平面的裝置 04)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述X光源、檢測(cè)器裝置以及具有驅(qū)動(dòng)裝置的載體單元被固定在共同的保持機(jī)座(1 上，所述保持機(jī)座優(yōu)選地相對(duì)于地基和/或周圍的殼體(10)通過機(jī)械緩沖裝置(14)以沖擊衰減或振動(dòng)衰減的方式支承。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，在所述X光源(16)和載體單元00二4，26)之間的輻射路徑內(nèi)的、X光輻射可穿透的盤狀熱絕緣單元02)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述熱絕緣單元封閉了具有空調(diào)裝置的用于工件載體單元的可控溫室，在所述可控溫室內(nèi)提供了所述工件載體單元以及檢測(cè)器裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述檢測(cè)器單元后接有電子分析裝置(58，60)，所述電子分析裝置(58，60)構(gòu)造為使其根據(jù)機(jī)械接觸坐標(biāo)系測(cè)量設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù)格式從所述檢測(cè)器單元的多個(gè)X光檢測(cè)器圖像中生成被測(cè)定的工件的三維輪廓數(shù)據(jù)并且將其電子地輸出。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述三維輪廓數(shù)據(jù)具有三維點(diǎn)數(shù)據(jù)和/ 或平面數(shù)據(jù)和/或體維度數(shù)據(jù)，并且所述三維輪廓數(shù)據(jù)被電子結(jié)構(gòu)化和/或準(zhǔn)備，使其通過接觸坐標(biāo)系測(cè)量設(shè)備的圖像生成系統(tǒng)(6 可轉(zhuǎn)化為視覺圖示。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述工件測(cè)量設(shè)備提供在殼體和/或包圍的框架結(jié)構(gòu)內(nèi)，并且在所述殼體或框架結(jié)構(gòu)(10)上構(gòu)造寫字臺(tái)部分或?qū)懽峙_(tái)附件(34)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述工件載體單元與用于在中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線的方向上重疊地接收和/或保持多個(gè)被測(cè)定工件的裝置相關(guān)聯(lián)，使得通過工件載體單元沿中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線的受控運(yùn)動(dòng)可相繼地、優(yōu)選自動(dòng)化地測(cè)定多個(gè)工件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，其特征在于，構(gòu)造用于沿中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線接收或保持多個(gè)平面的裝置，所述多個(gè)平面中至少一個(gè)平面構(gòu)造為用于在其內(nèi)接收多個(gè)工件。
16.一種對(duì)根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備的使用，以便用于自動(dòng)化地測(cè)定多個(gè)沿中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線的方向重疊地提供在工件載體單元上的工件，所述測(cè)定通過所述工件在輻射路徑內(nèi)的相繼運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)斷層成像工件測(cè)量設(shè)備，包括構(gòu)造為生成侵入性輻射的X光源(16)，構(gòu)造為檢測(cè)侵入性輻射的檢測(cè)器裝置(28)和具有中心軸線和/或旋轉(zhuǎn)軸線的工件載體單元(20，24，26)，所述工件載體單元(20，24，26)構(gòu)造為使其所支承和測(cè)量的工件(40)可布置在X光源和檢測(cè)器裝置之間的侵入性輻射的輻射路徑(30)內(nèi)并且可在輻射路徑內(nèi)移動(dòng)，特別地可沿中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線移動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明，使得X光源(16)的輻射出口和載體單元的在輻射路徑內(nèi)延伸的中心軸線或旋轉(zhuǎn)軸線(42)之間的第一最小距離A與輻射出口和具有二維地布置在平面內(nèi)的多個(gè)檢測(cè)器像素的檢測(cè)器裝置之間的第二最小距離B的比例A/B大于0.5，優(yōu)選地大于0.7，更優(yōu)選地大于0.8，檢測(cè)器裝置的平面的邊長和/或棱長的比例在1.5∶1至500∶1的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在2∶1至100∶1的范圍內(nèi)，并且檢測(cè)器像素的最大像素尺寸小于100μm，優(yōu)選地小于80μm，更優(yōu)選地小于50μm。
文檔編號(hào)G01N17/00GK102460133SQ201080028051
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者M.埃策爾, M.西蒙, R.霍克, S.埃布納, S.西格, U.希爾珀特 申請(qǐng)人:溫澤爾沃魯梅特里克有限責(zé)任公司