射束尤其用于x射線(xiàn)的遮光主體的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]—般地，本發(fā)明大體上涉及一種用于關(guān)閉或打開(kāi)電磁或者電離輻射光路的裝置。本發(fā)明尤其涉及一種遮光裝置，該遮光裝置包括具有旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的可旋轉(zhuǎn)式遮光主體(rotatableshutterbody)，所述旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相對(duì)于上述光路基本處于橫向?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]德國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)DE3430348A公開(kāi)了一種用于終止物體暴露于X射線(xiàn)的X射線(xiàn)遮光器(anX-rayshutter)，在這種情況下，X射線(xiàn)管的供電電纜的容量仍然為X射線(xiàn)管供應(yīng)電流或者電能，甚至是在暴露時(shí)間發(fā)生后。為此，暴露控制器連接至第一螺線(xiàn)管(firstsolenoid)，在X射線(xiàn)管的激發(fā)之前或者激發(fā)過(guò)程中，該第一螺線(xiàn)管克服彈簧的張力將不能穿過(guò)射線(xiàn)的滑動(dòng)遮光器推動(dòng)到打開(kāi)位置，該不能穿過(guò)射線(xiàn)的滑動(dòng)遮光器由鉛、鎢或者鈾制成，在該打開(kāi)位置，遮光器通過(guò)未激發(fā)的第二螺線(xiàn)管的棘爪鎖(detentlatch)保持。在打開(kāi)位置，X射線(xiàn)可以穿過(guò)遮光器的輻射窗。在控制器已經(jīng)觸發(fā)產(chǎn)生X射線(xiàn)輻射后，傳感器一檢測(cè)到預(yù)設(shè)的輻射閥值，控制器就激發(fā)上述為激發(fā)的螺線(xiàn)管，從而使棘爪鎖從遮光器移開(kāi)。為了快速阻斷X射線(xiàn)的輻射，遮光器的大小和彈簧的張力根據(jù)遮光器以大約1/5000秒的速度從打開(kāi)位置移動(dòng)至關(guān)閉位置的方式進(jìn)行選擇。[0003]現(xiàn)有的遮光裝置存在以下問(wèn)題，S卩，隨著時(shí)間的過(guò)去，由于遮光器所需的快速驅(qū)動(dòng)可能會(huì)使彈簧疲勞或損壞，該遮光裝置中光路的遮擋將通過(guò)在橫向于光路的方向上引入的滑塊(slide)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，包括彈簧、滑塊以及棘爪鎖的系統(tǒng)是復(fù)雜的，并且由于滑塊的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)，其需要相對(duì)較大的安裝空間。需要能夠保持滑塊的尺寸，因?yàn)樵摶瑝K必須靠近輻射源布置位置，由于在該位置，要被遮擋的輻射的橫截面較小，從而該滑塊的體積較小。最后，對(duì)于彈簧驅(qū)動(dòng)的滑塊的線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)，為了避免滑塊在端部位置的反彈，阻尼裝置是必要的，所以最終，彈簧、滑塊以及阻尼部件的尺寸通常需要一個(gè)折中的辦法。[0004]美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)US5，107，530A公開(kāi)了一種旋轉(zhuǎn)遮光器(rotaryshutter)，根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，該旋轉(zhuǎn)遮光器能夠在X射線(xiàn)光路被封閉的第一位置和X射線(xiàn)光路被打開(kāi)第二位置之間轉(zhuǎn)換。具有光傳感器的關(guān)閉位置指示器設(shè)置在已知的旋轉(zhuǎn)遮光器上，以能夠檢測(cè)旋轉(zhuǎn)遮光器通過(guò)磁驅(qū)動(dòng)可靠地轉(zhuǎn)動(dòng)到第一或第二位置。已知的旋轉(zhuǎn)遮光器和該遮光器的位置的控制是復(fù)雜的?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]本發(fā)明的一個(gè)可能的目的是提供一種用于打開(kāi)和關(guān)閉電磁和/或電離輻射的光路的遮光裝置和方法，該遮光裝置具有簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。[0006]獨(dú)立權(quán)利要求的特征至少能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的一部分。本發(fā)明的進(jìn)一步的特征和細(xì)節(jié)通過(guò)從屬權(quán)利要求、說(shuō)明書(shū)以及附圖體現(xiàn)。[0007]本發(fā)明的核心概念是代替通過(guò)磁驅(qū)動(dòng)線(xiàn)性移動(dòng)至光路中的滑塊，而提供一種用作驅(qū)動(dòng)裝置的可旋轉(zhuǎn)的遮光主體，以使該遮光主體在光路關(guān)閉的關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置和光路打開(kāi)以用于輻射的打開(kāi)旋轉(zhuǎn)位置之間旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明中，“打開(kāi)”基本的含義是:在打開(kāi)旋轉(zhuǎn)位置處，遮光主體在該位置能夠用于透射輻射，即對(duì)于某一頻率或者波長(zhǎng)范圍的輻射，遮光主體是能夠滲透的；也就是說(shuō)，原則上遮光主體的材料也可以處在光路中，無(wú)論如何，這種材料能夠透射或者滲透輻射或者輻射的至少一部分。[0008]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，用于關(guān)閉和打開(kāi)電磁和/或電離輻射的光路的裝置包括:遮光主體，所述遮光主體永久地位于光路中并能夠圍繞相對(duì)于該光路基本處于橫向的軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，所述遮光主體包含有不透射輻射的材料和通道，在關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，所述遮光主體關(guān)閉所述光路，在打開(kāi)旋轉(zhuǎn)位置，輻射可以穿透所述通道；也就是說(shuō)，現(xiàn)有技術(shù)的滑塊或者隔膜系統(tǒng)(diaphragmsystems)中的一個(gè)(或多個(gè))遮光部件從一個(gè)方向(或者不同方向)平移進(jìn)入光路中，與此相比，根據(jù)本發(fā)明的遮光部件則永久地處于光路中，并且具有兩個(gè)旋轉(zhuǎn)位置，即關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置和打開(kāi)旋轉(zhuǎn)位置，在關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，遮光部件關(guān)閉光路(即封鎖或者阻擋輻射)，在打開(kāi)旋轉(zhuǎn)位置，輻射或者輻射的至少一部分能夠基本不受阻礙地穿過(guò)遮光主體。此外，所述遮光裝置具有驅(qū)動(dòng)部件，該驅(qū)動(dòng)部件連接至遮光主體以用于使遮光主體在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之間圍繞縱向軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。對(duì)于該驅(qū)動(dòng)部件，可以提供有電磁驅(qū)動(dòng)器，該電磁驅(qū)動(dòng)器設(shè)置為能夠在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)位置之間移動(dòng)遮光主體。兩個(gè)旋轉(zhuǎn)位置中的至少一者對(duì)應(yīng)于磁驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定位置，所述驅(qū)動(dòng)部件能夠在沒(méi)有電流的情況下保持/維持磁驅(qū)動(dòng)。[0009]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，用于打開(kāi)和關(guān)閉電磁和/或電離輻射的光路的方法包括以下步驟:[0010]-旋轉(zhuǎn)遮光主體的一部分以進(jìn)入打開(kāi)旋轉(zhuǎn)位置，從而使形成在所述遮光主體中且透射輻射的通道與所述光路對(duì)準(zhǔn)，所述遮光主體永久地位于光路中且可以圍繞相對(duì)于光路基本處于橫向的縱向軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，并且遮光主體由不透射輻射的材料制成。[0011]-旋轉(zhuǎn)位于光路中的遮光主體至關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，從而使光路通過(guò)遮光主體的不透射所述輻射的材料所關(guān)閉。[0012]-在所述旋轉(zhuǎn)位置之間，通過(guò)電磁驅(qū)動(dòng)器使遮光主體進(jìn)行特定的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且在沒(méi)有電流的情況下，通過(guò)與旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的永久磁鐵保持磁驅(qū)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)位置中的至少一者。[0013]在根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法中，具有特別的優(yōu)勢(shì):當(dāng)能夠旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的遮光主體和電磁驅(qū)動(dòng)結(jié)合時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)遮光狀態(tài)之間的特別短的轉(zhuǎn)換時(shí)間。[0014]下面描述的與本發(fā)明的用于關(guān)閉和打開(kāi)電磁和/或電離輻射的光路的遮光裝置協(xié)作的特征和細(xì)節(jié)通常也可以用于與本發(fā)明的上述方法協(xié)作，反之亦然，使得對(duì)于本發(fā)明的獨(dú)立特征的公開(kāi)來(lái)說(shuō)，可以或者可能相互參考。[0015]在遮光裝置的第一個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)部件可以是單穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動(dòng)器，即可以具有一個(gè)穩(wěn)定位置。所述遮光裝置可以設(shè)置為:遮光主體的預(yù)定端部旋轉(zhuǎn)位置對(duì)應(yīng)于磁驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定位置。[0016]例如，磁驅(qū)動(dòng)可以在沒(méi)有電流的情況下保持/維持預(yù)定端部位置，即沒(méi)有電能供應(yīng)，可以通過(guò)安裝永磁鐵而實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。[0017]當(dāng)預(yù)定旋轉(zhuǎn)位置為關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，本實(shí)施例特別在輻射安全方面是有優(yōu)勢(shì)的，因?yàn)楣饴分挥屑せ畈拍艽蜷_(kāi)，即必須保持打開(kāi)。這意味著一旦出現(xiàn)故障，僅僅通過(guò)切斷磁驅(qū)動(dòng)的電源，即可確保遮光裝置處于關(guān)閉旋轉(zhuǎn)位置，從而阻斷光路。在沒(méi)有電流的情況下，即沒(méi)有外部電源供應(yīng)的情況下，隨后發(fā)生的實(shí)際關(guān)閉操作具有特別的優(yōu)勢(shì)。[0018]在遮光裝置的第二個(gè)實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)部件可以是雙穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動(dòng)器，也就是說(shuō)，驅(qū)動(dòng)部件具有兩個(gè)穩(wěn)定位置。遮光裝置可以設(shè)置為:遮光主體的兩個(gè)旋轉(zhuǎn)位置中的每個(gè)(起作用的)對(duì)應(yīng)于磁驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)穩(wěn)定位置中的一者，該驅(qū)動(dòng)部件可以在沒(méi)有電流的情況下保持/維持磁驅(qū)動(dòng)。[0019]這意味著在雙穩(wěn)態(tài)的實(shí)施例中，在沒(méi)有電流的情況下，磁驅(qū)動(dòng)可以在每種情況下保持/維持兩個(gè)預(yù)定端部位置中的一者，例如，在每種情況下通過(guò)設(shè)置永磁鐵實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。在與結(jié)構(gòu)有關(guān)的穩(wěn)定端部位置之間可以具有不穩(wěn)定平衡點(diǎn)，其中，當(dāng)適當(dāng)?shù)乜刂苹蛘咂茣r(shí)，驅(qū)動(dòng)部件自動(dòng)從平衡點(diǎn)向最接近穩(wěn)定端部位置處移動(dòng)。[0020]所述遮光裝置的本實(shí)施例沒(méi)有過(guò)多的能量需求，這具有特別的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殡姶膨?qū)動(dòng)只有旋轉(zhuǎn)遮光部件時(shí)的短時(shí)間內(nèi)需要電能供應(yīng)。由于用于電磁驅(qū)動(dòng)的操作階段在每種情況下都是短暫的，電磁驅(qū)動(dòng)可以在這個(gè)過(guò)載范圍內(nèi)被操作，從而實(shí)現(xiàn)最大加速度。已被證實(shí)的是，運(yùn)動(dòng)或操作階段之間的時(shí)間對(duì)于冷卻磁驅(qū)動(dòng)是足夠的；即，盡管驅(qū)動(dòng)部件在操作階段的臨時(shí)過(guò)載過(guò)程中會(huì)變熱，但其停留在額定溫度上限值之下。因此，對(duì)于安裝位置，就確保散熱而言，基本上沒(méi)有特別的限制。[0021]驅(qū)動(dòng)部件可以是一個(gè)電磁螺線(xiàn)管驅(qū)動(dòng)器，但也可以是線(xiàn)性磁驅(qū)動(dòng)器；如果使用線(xiàn)性磁驅(qū)動(dòng)器，線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)可以通過(guò)例如杠桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)換為所需的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即遮光主體的旋轉(zhuǎn)。[0022]遮光裝置優(yōu)選使用電磁驅(qū)動(dòng)，該電磁驅(qū)動(dòng)可以基本上基于下文的基本設(shè)計(jì)原理。例如，由銅線(xiàn)纏繞的線(xiàn)圈和開(kāi)口鐵芯形成電磁鐵，當(dāng)電流流過(guò)該線(xiàn)圈時(shí)，通過(guò)該電磁鐵可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)形式的機(jī)械工作或者產(chǎn)生支持力(retainingforce)。作為線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)，磁驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)為:當(dāng)電流流過(guò)時(shí)，轉(zhuǎn)子發(fā)生線(xiàn)性升降運(yùn)動(dòng)。根據(jù)上述設(shè)計(jì)，當(dāng)電流流過(guò)時(shí)，所述轉(zhuǎn)子的升降運(yùn)動(dòng)可以是從中心位置開(kāi)始的推、拉或推和拉。作為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，磁驅(qū)動(dòng)設(shè)置為:當(dāng)電流流過(guò)線(xiàn)圈時(shí)，轉(zhuǎn)子僅僅產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，類(lèi)似于電機(jī)中的傳動(dòng)軸。與電機(jī)相比，螺線(xiàn)管驅(qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)子不能連續(xù)的旋轉(zhuǎn)，但是，相反，只能旋轉(zhuǎn)預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角度；這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)可以沿順時(shí)針?lè)较颍啬鏁r(shí)針?lè)较?，或者也可以沿上述兩個(gè)方向，上述方向的旋轉(zhuǎn)都是從中心位置開(kāi)始的。[0023]例如，遮光主體可以安裝在用于成形福射(shapingtheradiat1n)的裝置中。這樣的成形裝置可以是準(zhǔn)直器。作為遮光器，遮光主體也可以直接安裝在產(chǎn)生輻射的裝置的殼體上。這樣的輻射產(chǎn)生裝置例如可以是用于產(chǎn)生X射線(xiàn)的X射線(xiàn)管。[0024]遮光主體可以以這種方式成形:通道的在打開(kāi)旋轉(zhuǎn)位置朝向光路定向的內(nèi)表面能夠以該內(nèi)表面基本與殼體內(nèi)表面(即限定光路或者并不限制光路的自當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3