6.5.3螺旋CT機的結(jié)構

　　螺旋CT機的主要組成部分是掃描架、掃描床和控制臺。掃描架內(nèi)有X線發(fā)生系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。掃描床的功能包括定位、控制掃描床上下運動和進出掃描孔�？刂婆_由計算機、系統(tǒng)控制、操作和通信系統(tǒng)以及存儲系統(tǒng)等組成。

　　1.掃描機架

　　掃描機架由固定機架和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)兩大部分組成。固定機架的主要功能是控制機架傾斜角度、掃描架旋轉(zhuǎn)、數(shù)據(jù)收集和掃描器接口。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的主要功能是X線的產(chǎn)生和控制，例如高壓產(chǎn)生控制、熱交換器控制、X線光束成形控制等。旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)是一臺無刷直流伺服電動機，其主要優(yōu)點是調(diào)速和啟動性能好，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大，因而被廣泛應用于各種驅(qū)動裝置和伺服系統(tǒng)中。

　　2.高壓發(fā)生器

　　高壓滑環(huán)的高壓發(fā)生器安放在掃描架的外部，不受體積、重量的限制。高壓發(fā)生器直接把三相交流電輸入變壓器的初級，升壓后進行三相橋式整流，分別產(chǎn)生±80 kV的高壓供給CT球管。低壓滑環(huán)結(jié)構的螺旋CT中，高壓發(fā)生器被安放存螺旋CT饑架內(nèi)，多采用交流直流交流變換器再經(jīng)倍壓整流的方法，獲得CT球管燈絲電壓和CT球管高壓。

　�、俑邏鹤儔浩�。進入機架的三相380 V交流電經(jīng)三相橋式整流后得到670 V直流，供電電流可達85 A，產(chǎn)生的正高壓和負高壓分別加到CT球管的正、負極、CT球管上可獲得165 kV的高壓。

　�、诟邏洪]路控制。X線系統(tǒng)控制處理器給出期望值高壓，1 V表示20 kV高壓。高壓產(chǎn)生后，通過電阻分壓，分壓比為20000：1，并把這個分壓信號反饋到X線系統(tǒng)控制處理器，與期望值進行比較，誤差信號用于控制觸發(fā)器的開關頻率或相位，達到穩(wěn)定輸出直流電壓的日的。

　�、跜T球管電流閉路控制。CT球管陽極電流的大小取決于CT球管的燈絲溫度和施加的高壓值。CT球管高壓已有高壓閉路控制，因此要控制CT球管陽極電流只需控制CT球管燈絲溫度，而燈絲溫度控制是通過燈絲電流控制實現(xiàn)的。

　　3.CT球管組件

　　CT球管組件由CT球管、熱交換器和高速啟動器組成，安裝在機架的旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)部分。

　�、貱T球管。螺旋CT設備掃描過程是長時間的持續(xù)曝光，對CT球管熱容量和散熱效率的要求很高。螺旋CT設備的CT球管熱容最要求在5 MHU以上，散熱效率要求到達700 kHLr／min以上。

　�、跓峤粨Q器。熱交換器是CT球管的冷卻系統(tǒng)，CT球管借助冷卻油降溫。通過向CT球管注入冷油的同時吸出熱油的循環(huán)方法，可將CT球管溫度控制在一定范圍內(nèi)。

　�、鄹咚賳�動器。高速啟動器監(jiān)測CT球管旋轉(zhuǎn)陽極及熱交換器的工作狀態(tài)，進行故障診斷，并提供旋轉(zhuǎn)陽極加速、運行和制動3種控制方式。陽極高速旋轉(zhuǎn)速度可達10000轉(zhuǎn)／分，CT球管陽極需要停轉(zhuǎn)時，利用快速制動方式可使其快速停轉(zhuǎn)。

　�、軠手逼�、濾過器、補償器是控制X線厚度、寬度和質(zhì)量的組件。

　　4.探測器

　　螺旋CT設備中采用的是固體探測器。X線轟擊晶體后，晶體將X線能量轉(zhuǎn)換成光能，光能又被光敏二極管轉(zhuǎn)換成電流。光電二極管輸出的電流加到前置放大器的輸入端，在其輸出端產(chǎn)生0～―10 V的電壓，電壓的絕對值與入射的X線強度成正比。

　　5.數(shù)據(jù)采集

　�、偾爸梅糯笃�。每個探測器模塊上有一組前置放大器開關，開關的通斷狀態(tài)由可編程只讀存儲器選擇，受到X線照射的探測器才有可能打開。

　�、谀＃瘮�(shù)轉(zhuǎn)換。模／數(shù)轉(zhuǎn)換功能共分兩級，第一級是信號轉(zhuǎn)換，即將探測器輸出的電壓信號（0～―10 V）轉(zhuǎn)換成頻率信號（2～―2 MHz）。第二級是信號調(diào)整，它接收已轉(zhuǎn)換的頻率信號和4 MHz的時鐘信號進行對比調(diào)整。轉(zhuǎn)換電路板共有12塊，每塊包含有100個通道，共形成1200個模／數(shù)轉(zhuǎn)換通道。

　�、蹟�(shù)據(jù)預處事電路。電路中有4級數(shù)據(jù)處理流水線完成處理功能，不同的數(shù)據(jù)塊分處在4級流水線的不同位置，多塊數(shù)據(jù)在同一時間進行運算，使運算工作能夠并聯(lián)進行。這4級流水線的作用是進行δ數(shù)據(jù)校正、偏置校正、對數(shù)運算、對數(shù)減法和探測器數(shù)據(jù)平均。

　　數(shù)據(jù)經(jīng)過流水線處理后，存儲到平均存儲器中。平均過的源扇區(qū)數(shù)據(jù)被送到掃描接口板，將源扇區(qū)16位數(shù)據(jù)字裝訂成32位數(shù)槲字，32位數(shù)據(jù)字的配對方法可根據(jù)掃描方式進行選擇。被重新裝訂的數(shù)據(jù)字就是影像重組的原始數(shù)據(jù)。

　　……