(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個のＸ線源とＸ線検出器とが取付けられている回転体（Ｒ）を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置において、回転体（Ｒ）が少なくとも部分的に、金属母材を有し繊維で強化された複合材料（７）で作られ、この複合材料（７）が少なくとも部分的に、アルミニウムで作られた外被（８）で取囲まれていることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
繊維がＡｌ2Ｏ3で作られていることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
金属母材がアルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
回転体（Ｒ）が、回転体底（１）と回転体外周に設けられた回転体環状外側壁（２）とを有していることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
回転体底（１）がリブ（４、５）及び／又はクロスピースを備えていることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
リブ（４、５）及び／又はクロスピースが回転体外側壁（２）に結合されていることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
回転体（Ｒ）に、繊維を使用せずに形成された取付け区域（９）が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
回転体底（１）の領域における繊維が、回転体底（１）の上面ないしは下面に対してほぼ平行に向けられていることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
リブ（４、５）及び／又はクロスピースの領域における繊維が、リブ（４、５）及び／又はクロスピースの長手広がり方向に対してほぼ平行に向けられていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
回転体外側壁（２）の領域における繊維が、ほぼ接線方向に向けられていることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１個のＸ線源とＸ線検出器とが取付けられている回転体を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
かかるＸ線コンピュータ断層撮影装置は従来一般に知られている。ガントリの回転可能な部分つまり回転体に、少なくとも１個のＸ線源とＸ線検出器とが取付けられている。かかる回転体は、それに取付けられた構成要素を含め１．４ｔ（トン）の重量となる。回転体は１８０ｒｐｍの回転数で回転する。その際、かなりの遠心力が生ずる。そのため、回転中に回転体が変形することがある。また、Ｘ線源から発せられたＸ線束をＸ線検出器へ精確に向けることが害され、従って作成されたＸ線画像の品質が害される。
【０００３】
この欠点に対処するために、従来、回転体の幾何学形状は、回転体に取付けられたほぼ全ての構成要素の重心が重心平面内に位置するように最適化されていた。さらに、回転体の強度を高めるために、回転体底に、回転体環状外側壁に結合されたリブが設けられていた。計算上のシミュレーションの結果、今日使用されている回転数に対して十分な強度が保証されることが確認されている。しかし、そのシミュレーションの結果、回転数を増大した際、望ましくない変形が生ずることも確認されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、従来技術の欠点を解消し、特に、画像作成時における品質損失なしに高い回転数で運転できるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、少なくとも１個のＸ線源とＸ線検出器とが取付けられている回転体を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置において、回転体が少なくとも部分的に、金属母材を有し繊維で強化された複合材料で作られ、この複合材料が少なくとも部分的に、アルミニウムで作られた外被で取囲まれていることによって解決される。好ましい実施態様は請求項２〜１０に記載されている。
【０００６】
本発明によれば、回転体が少なくとも部分的に、金属母材を有し繊維で強化された複合材料で作られている。これにより、比較的簡単に、回転体の強度が劇的に向上される。回転体は、不利な変形を生ずることなしに、高い回転数で回転できる。本発明により提案された回転体によれば、高い回転数でも、良好な画像品質が得られる。
【０００７】
本発明において、複合材料が少なくとも部分的に、アルミニウムで作られた外被で取囲まれている。これは特に平らで滑らかな表面の製造を可能にする。これにより、運転中に複合材料に場合により生ずる破片が回転体から外れることが、安全上確実に防止される。このことを除いても、回転体の特に精確な平衡化は、アルミニウムで作られた外被において例えば孔を設けることによって行うことができる。
【０００８】
本発明の実施態様において、繊維がＡｌ2Ｏ3で作られている。本発明により提案されたこの繊維は特に軽く、複合材料の強度を特に顕著に向上させる。勿論、Ａｌ2Ｏ3で作られた繊維の代わりに、他の適当な物質、例えばＳｉＣ、ＡＩＮ（窒化アルミ）などで作られた繊維も使用できる。
【０００９】
本発明の他の実施態様において、金属母材がアルミニウムあるいはアルミニウム合金で形成されている。本発明により提案された軽金属の使用によって、回転体の重量が減少し、従って、発生した遠心力が小さくなる。勿論、アルミニウムの代わりに、他の軽金属、例えばマグネシウムなどを回転体の製造に使用することもできる。
【００１０】
回転体が、回転体底と回転体外周に設けられた回転体環状外側壁とを有していると好ましい。回転体外側壁を設けることによって、取付け要素の破損時でも、回転体底から外れた構成要素が回転体外側壁によって受け止められ、これにより、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の近くに居る人の怪我が防止される。
【００１１】
また、回転体底がリブ及び／又はクロスピース（つまり棒）を備えている。リブ及び／又はクロスピース（つまり棒）は回転体外側壁に結合される。これにより、回転体の剛性が向上される。
【００１２】
本発明の他の実施態様において、回転体に、繊維を使用せずに形成された取付け区域が設けられている。かかる取付け区域は構成要素を回転体に固定するために使われる。これは、通常、対応したねじ付きボルトを受けるための雌ねじを備えている。
【００１３】
本発明の他の実施態様において、回転体底の領域における繊維が、回転体底の上面ないしは下面に対してほぼ平行に向けられている。同じように、リブ及び／又はクロスピース（つまり棒）の領域における繊維が、リブ及び／又はクロスピース（つまり棒）の長手広がり方向に対してほぼ平行に向けられている。さらに、回転体外側壁の領域における繊維が、ほぼ接線方向に向けられていると好ましい。繊維の提案された向きによって、運転中に生ずる最大引張り応力の方向における回転体の剛性が高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下において図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、全体を符号Ｒで表した回転体を斜視図で示す。回転体Ｒは環状円板の形に形成された回転体底１を有する。回転体底１の外周は回転体環状外側壁２で取囲まれている。符号３は、回転体外側壁２に比べて回転体底１のレベルから僅かしか突出していない回転体内側壁である。回転体底１は複数のリブ４を有し、これらのリブ４は回転体内側壁３から回転体外側壁２まで半径方向に延びている。さらに、横に延びるリブ５およびほぼ半径方向に延びる壁６も設けられている。
【００１６】
図２は、回転体Ｒの回転体外側壁２から回転体内側壁３まで達する区域を部分断面図で示す。図２から理解できるように、回転体Ｒは複合材料で作られた１つあるいは複数の複合材料要素７から成り、この複合材料要素７はそれぞれ軽金属、好適にはアルミニウムあるいはアルミニウム合金で作られた外被８で取囲まれている。そのうえ、回転体Ｒの部分区域、ここでは、回転体内側壁３は専ら軽金属、例えばアルミニウムあるいはアルミニウム合金から成っている。この非複合材料区域は、通常、取付け構造物９、例えばねじ孔などを有する。
【００１７】
複合材料要素７を製造するために、例えば粉末金属が繊維、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＣなどで作られた繊維と混合され、続いて成形品の形に圧縮され、そして焼結される。かかる複合材料要素７は、その後通常の鋳型に入れられ、続いて軽金属、例えばアルミニウム合金の鋳込みによって外被８が製造される。
【００１８】
勿論、繊維だけで製造された圧縮成形品を鋳型に入れ、続いて軽金属を浸透させることもできる。
【００１９】
複合材料要素７は特に、繊維の優先方向が回転体Ｒの運転中における最大引張り荷重の方向に延びるように製造される。
【００２０】
回転体Ｒは、回転体底１並びに回転体外側壁２を含む単一構造に形成された複合材料要素７を有することもできる。それに対して回転体内側壁３は、後から外被８と共に鋳造される。
【００２１】
複合材料で作られた複合材料要素７は、３２０〜４２０Ｇｐａ、好適には３８０〜４００Ｇｐａの弾性率（縦弾性係数）と、３．２〜４．０Ｇ／ｃｍ3、好適には３．４〜３．９５Ｇ／ｃｍ3の密度を有すると好ましい。せん断弾性率（横弾性係数）Ｇは、一般に、４２〜５８Ｇｐａ、好適には４５〜５７Ｇｐａである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】回転体の斜視図
【図２】図１の回転体の部分断面図
【符号の説明】
【００２３】
１    回転体底
２    回転体外側壁
３    回転体内側壁
４    リブ
５    リブ
７    複合材料
８    外被
９    取付け区域
【図１】
0004455560.tif 000002
【図２】
0004455560.tif 000003