CT准直装置及具有该CT准直装置的CT设备

摘要

本发明提供一种CT准直装置及具有该CT准直装置的CT设备。该CT准直装置包括：安装底板，所述安装底板开设射线开口；遮挡组件，设置于所述安装底座，可高速遮挡所述射线开口；滤波组件，所述滤波组件包括至少两组滤波片，所述滤波组件中至少两组所述滤波片之间可通过组合的方式提供不同的滤波条件。通过滤波组件中不同组滤波片的组合，有以提供多样的滤波条件，满足不同工况的实验需求，进而提高对不同扫描对象的适应性。

说明书

技术领域

本发明涉及计算机断层扫描成像设备技术领域，特别是涉及一种CT准直装置及具有该CT准直装置的CT设备。

背景技术

对于目前的CT(computed tomography，计算机断层扫描)设备而言，其滤过装置均采用固定组合方式，且组合数量较少，多数为三到四种组合方式。在科学研究过程中，需考虑到不同的影响参数对实验结果的影响，该种形式的滤过装置无法实现多种滤过的自由组合，且整体尺寸结构较大，影响成像结果的准确性。

发明内容

基于此，有必要针对目前过滤装置组合数量少导致的成像效果差的问题，提供一种可以增加过滤组合数量的CT准直装置及具有该CT准直装置的CT设备。

上述目的通过下述技术方案实现：

一种CT准直装置，包括：

安装底板，所述安装底板开设射线开口；

遮挡组件，设置于所述安装底座，可高速遮挡所述射线开口；

滤波组件，所述滤波组件包括至少两组滤波片，所述滤波组件中两组所述滤波片之间可通过组合的方式提供不同的滤波条件。

在其中一个实施例中，所述遮挡组件包括遮挡动力源、遮挡传动组件以及遮挡闸板，所述遮挡动力源设置于所述安装底板，所述遮挡传动组件传动连接所述遮挡动力源与所述遮挡闸板。

在其中一个实施例中，所述遮挡传动组件包括曲柄连杆件，所述曲柄连杆件连接所述遮挡动力源与所述遮挡闸板。

在其中一个实施例中，所述遮挡传动组件还包括导向件，所述导向件设置于所述安装底板，所述遮挡闸板通过所述导向件可相对所述安装底板移动。

在其中一个实施例中，所述滤波组件包括第一滤波切换结构与第二滤波切换结构，两组所述滤波片分别设置于所述第一滤波切换结构与所述第二滤波切换结构上。

在其中一个实施例中，所述第一滤波切换结构包括第一动力源以及第一传动组件，所述第一动力源设置于所述安装底板，所述第一传动组件与所述第一动力源连接，所述第一传动组件位于所述射线开口远离所述遮挡闸板的一侧，所述第一传动组件上安装多个相异的所述滤波片。

在其中一个实施例中，所述第一传动组件包括相啮合的第一切换齿轮以及第二切换齿轮，所述第一切换齿轮安装于所述第一动力源，所述第二切换齿轮可转动安装于所述安装底板，所述第二切换齿轮上安装多个相异的所述滤波片，所述第二切换齿轮可带动至少一所述滤波片对准所述射线开口。

在其中一个实施例中，所述第二切换齿轮具有多个尺寸相异的第一射线窗口，至少部分所述第一射线窗口用于安装所述滤波片。

在其中一个实施例中，所述第二滤波切换结构包括第二动力源以及第二传动组件，所述第二动力源设置于所述安装底板，所述第二传动组件与所述第二动力源连接，所述第二传动组件上安装多个相异的所述滤波片，所述第二传动组件与所述第一传动组件层叠设置，使所述第二传动件的所述滤波片与所述第一传动组件的所述滤波片可选择地重合。

在其中一个实施例中，所述第二传动组件包括相啮合的组合齿轮以及组合载板，所述组合齿轮安装于所述第二动力源，所述组合载板可运动安装于所述安装底板，所述组合载板上安装多个相异的所述滤波片，所述组合载板可带动至少一所述滤波片对准所述射线开口。

在其中一个实施例中，所述组合载板具有多个尺寸相异的第二射线窗口，至少部分所述第二射线窗口用于安装所述滤波片。

在其中一个实施例中，所述第一射线窗口的形状及尺寸与所述第二射线窗口的形状及尺寸相同和/或相异。

一种CT设备，包括电子部件、固定机架、旋转机架以及如上述任一技术特征所述的CT准直装置，所述旋转机架旋转连接至所述固定机架上，所述电子部件至少包括射线发生器以及射线探测器，所述射线发生器与所述射线探测器对称设置于所述旋转机架，所述CT准直装置设置于所述旋转机架，并对应所述射线发生器设置。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下技术效果：

本发明的CT准直装置及具有该CT准直装置的CT设备，遮挡组件可以打开或关闭安装底板的射线开口，以控制射线的发射。同时，滤波组件的至少两组滤波片之间可以相互组合，以提供不同的滤波条件，满足不同实验需求。通过滤波组件中不同组滤波片的组合，有效的解决目前过滤装置组合数量少导致的成像效果差的问题，以提供多样的滤波条件，满足不同工况的实验需求，进而提高对不同扫描对象的适应性。

附图说明

图1为本发明一实施例的CT准直装置从一角度看的立体图；

图2为图1所示的CT准直装置中遮挡组件打开射线开口的立体图；

图3为图1所示的CT准直装置从另一角度看的立体图。

其中：100、CT准直装置；110、安装底板；111、射线开口；120、遮挡组件；121、遮挡动力源；122、遮挡传动组件；1221、曲柄连杆件；12211、曲柄；12212、连杆；1222、导向件；12221、第一导向部；12222、第二导向部；123、遮挡闸板；130、切换结构；131、第一动力源；132、第一传动组件；1321、第一切换齿轮；1322、第二切换齿轮；13221、第一射线窗口；140、滤波片；150、第二滤波切换结构；151、第二动力源；152、第二传动组件；1521、组合齿轮；1522、组合载板；15221、第二射线窗口；1523、滑动件。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1至图3，本发明一种CT准直装置100。该CT准直装置100应用于CT(computedtomography，计算机断层扫描)设备中，并设置于CT设备的旋转机架，并罩设CT设备的射线发生器。可选地，CT设备为普通的CT设备，也可为Micro CT设备。CT设备可以对扫描对象的扫描区域进行成像，选择性地，扫描对象可以为患者，扫描区域可以为患者的病灶位置；当然，在本发明的其他实施方式中，扫描对象还可指小动物，扫描区域对应的为小动物的病灶区域；扫描对象还可以是工业中的金属材料，以检测金属材料是否存在损伤。该CT准直装置100可以对射线发生器发射的射线(X射线)进行准直校准，以调节射线的宽度。调节后的射线可以准确的对准扫描区域，提高照射的准确性，避免射线照射非扫描区域。

本发明的CT准直装置100可以使射线发生器的射线以脉冲方式发射，这样在扫描过程中不需要使用射线的情况下，射线无法通过CT准直装置100射出；待使用射线时，射线可以穿过CT准直装置100，可以减少射线照射剂量，进而减少对扫描对象造成的损伤，同时，还能保护射线探测器，延长射线探测器的使用寿命。

参见图1和图2，在一实施例中，CT准直装置100包括安装底板110、遮挡组件120以及滤波组件。安装底板110设置于旋转机架，安装底板110具有供射线发生器的射线穿过的射线开口111。遮挡组件120可移动设置于安装底板110，并可打开或关闭射线开口111。滤波组件设置于安装底板110，用于对射线滤波，滤波组件包括至少两组滤波片140。

安装底板110起承载支撑作用，用于承载CT准直装置100的各个零部件，以可靠支撑CT准直装置100的各个零部件。安装底板110还可使CT准直装置100形成一个整体，便于CT准直装置100与旋转机架连接。安装底板110具有贯通设置的射线开口111。可选地，射线开口111中可以安装透明件，如透明的玻璃、树脂镜片、或者其他不会影响射线穿过的部件。当然，在本发明的其他实施方式中，该射线开口111也可为空窗设置，即射线开口111中不安装任何部件。

安装底板110安装于旋转机架后，安装底板110罩设射线发生器设置，此时，射线发生器正对射线开口111。射线发生器发射的射线可以通过该射线开口111射出。经射线开口111射出的射线穿过扫描对象的扫描区域后投射到射线探测器。射线探测器接收穿过扫描区域的射线，并对射线的信息进行处理，以对扫描对象的扫描区域进行图像成像，方便诊断。

由于射线发生器发射的是连续不断的射线，这会导致扫描对象被迫接受大剂量的射线辐射，损害扫描对象的健康，同时探测器持续接收X射线，还会影响探测器的使用寿命。为此，本发明的CT准直装置100在安装底板110上增加遮挡组件120，遮挡组件120可相对于安装底板110运动，以打开或关闭安装底板110上的射线开口111。

具体的，遮挡组件120关闭射线开口111时，遮挡组件120盖设于射线开口111，以使遮挡组件120对应射线发生器，此时，射线发生器发射的射线被遮挡组件120阻挡，射线无法穿过遮挡组件120射入扫描对象。遮挡组件120打开射线开口111时，遮挡组件120脱离射线开口111，射线开口111为敞开结构，不再被遮挡。此时，射线发生器发射的射线可以穿过射线开口111射出，并穿过扫描对象的扫描区域后投射到射线探测器。

在扫描过程中不需要使用射线的情况下如数据采集阶段等等，可以使用遮挡组件120遮挡射线开口111，以使射线无法穿过射线开口111射出，进而避免射线射入扫描对象中；待使用射线时，遮挡组件120再打开射线开口111，使得射线穿过射线开口111射出，射入扫描对象。通过遮挡组件120对射线开口111的打开与关闭，可以使得射线发生器产生射线形成脉冲式，以达到射线出窗时间控制的目的。

滤波组件设置于安装底板110，并位于射线开口111附近，滤波组件可以对射线发生器发射的射线进行滤波。滤波组件包括至少两组滤波片140。至少两组滤波片140可以相互组合供射线穿过，满足不同的Micro CT设备的不同实验需求。

采用上述实施例的CT准直装置100后，遮挡组件120遮挡或打开射线开口111，有效的解决目前Micro CT设备中射线发生器只能连续放出X射线的问题，使射线以脉冲方式发射，这样在扫描过程中不需要使用射线的情况下，可以使用遮挡组件120遮挡射线窗口；待使用射线时，遮挡组件120再打开射线开口111，可以减少射线照射剂量，进而减少对扫描对象造成的损伤，同时，还能保护射线探测器，延长射线探测器的使用寿命。

在一实施例中，滤波组件中两组滤波片140之间可通过组合的方式提供不同的滤波条件。滤波组件包括至少两组滤波片140，可以其中的两组滤波片140组合提供滤波条件，也可以三组滤波片140甚至更多组合提供滤波条件。在本发明的一实施例中，仅以滤波组件包括两组滤波片140组合提供滤波条件为例进行说明，并且，这一点在后文详述。

每组滤波片140包括多个滤波片140，每一组中的一个滤波片140可以其他组的各个滤波片140组合提供相应的滤波条件。通过此种方式使得两组中的各个滤波片140进行组合，有效的解决目前过滤装置组合数量少导致的成像效果差的问题，增加滤波条件的数量，提供多样的滤波条件，可以通过不同的滤波片140组合进行成像，满足不同工况的实验需求，便于医学诊断或实验结果分析。

在一实施例中，遮挡组件120包括遮挡动力源121、遮挡传动组件122以及遮挡闸板123，遮挡动力源121设置于安装底板110，遮挡传动组件122传动连接遮挡动力源121与遮挡闸板123，遮挡闸板123可打开或关闭射线开口111。遮挡动力源121为遮挡组件120的运动提供动力，使得遮挡组件120可以相对于安装底板110运动，以打开或关闭射线开口111。可选地，遮挡动力源121为旋转电磁铁，通过旋转电磁铁的转动提供遮挡动力源121的动力。旋转电磁铁能够在几个到几百个毫秒的时间内完成吸合动作，进而使得遮挡闸板123在此时间范围内完成打开或关闭射线开口111的动作。当然，在本发明的其他实施方式中，遮挡动力源121还可为其他能够在短时间内响应运动的动力部件。

遮挡闸板123打开或关闭射线开口111的运动可以通过遮挡动力源121即旋转电磁铁的正反转实现，旋转电磁铁的正反转通过改变输入电压的正反实现。遮挡闸板123盖设于射线开口111时，遮挡闸板123关闭射线开口111，射线发生器的射线无法射出。遮挡闸板123脱离射线开口111时，遮挡闸板123打开射线开口111，射线发生器的射线可以通过射线开口111射出。遮挡闸板123的运动由遮挡动力源121配合遮挡传动组件122实现，通过遮挡传动组件122与遮挡动力源121连接，实现遮挡动力源121动力的传递，以带动遮挡闸板123运动。

遮挡传动组件122的一端与遮挡动力源121的输出端连接，遮挡传动组件122的另一端与遮挡闸板123连接。遮挡动力源121工作时，遮挡动力源121带动遮挡传动组件122运动，进而遮挡传动组件122带动遮挡闸板123运动，使得遮挡闸板123打开或关闭射线开口111。可选地，遮挡闸板123由能够遮挡射线的材料制成，如钨、铅等能够屏蔽射线的材料。这样，当遮挡闸板123关闭射线开口111时，射线发生器的射线无法穿过射线闸板射出，起到阻挡射线的作用；只有在遮挡闸板123打开射线开口111时，射线发生器的射线才能通过射线开口111射出。

可选地，遮挡闸板123呈平板状结构。示例性地，遮挡闸板123可移动地设置于安装底板110，遮挡传动组件122可以带动遮挡闸板123做直线运动，以打开或关闭射线开口111。当然，遮挡闸板123也可以可转动设置于安装底板110，遮挡传动组件122带动遮挡闸板123相对于安装底板110转动，以打开或关闭射线开口111。

又可选地，遮挡闸板123为伸缩板结构，通过遮挡传动组件122带动遮挡闸板123做伸缩运动；具体的，遮挡传动组件122带动遮挡闸板123伸出时，遮挡闸板123关闭射线开口111，遮挡传动组件122带动遮挡闸板123缩回时，遮挡闸板123打开射线开口111。又可选地，遮挡闸板123为折叠结构，通过遮挡传动组件122带动遮挡闸板123做伸展运动或折叠运动，以打开或关闭射线开口111。

可选地，遮挡闸板123可以位于安装底板110朝向扫描对象的一侧，也可以位于安装底板110朝向射线发生器的一侧，还可以位于安装底板110中。示例性地，遮挡闸板123位于安装底板110朝向扫描对象的一侧，即远离射线发生器设置。这样可以避免遮挡闸板123的运动与其他部件之间发生干涉，保证运动准确性。

在一实施例中，遮挡传动组件122包括曲柄连杆件1221，曲柄连杆件1221连接遮挡动力源121与遮挡闸板123。曲柄连杆件1221的一端与遮挡动力源121的输出端连接，曲柄连杆件1221的另一端与遮挡闸板123连接。遮挡动力源121输出旋转运动时，遮挡动力源121可以带动曲柄连杆件1221转动，进而曲柄连杆件1221可以带动遮挡闸板123运动，以使遮挡闸板123可以打开或关闭射线开口111。

可选地，曲柄连杆件1221包括连接于遮挡动力源121的曲柄12211以及与曲柄12211可转动连接的连杆12212，连杆12212的另一端连接至遮挡闸板123。遮挡动力源121转动时带动曲柄12211同步转动，进而曲柄12211带动连杆12212同步转动以带动遮挡闸板123运动，使得遮挡闸板123打开或关闭射线开口111。

可选地，曲柄连杆件1221可以带动遮挡闸板123以移动方式打开或关闭射线开口111，这样可以减少占用空间。在一实施例中，遮挡传动组件122还包括导向件1222，导向件1222设置于安装底板110，遮挡闸板123通过导向件1222相对于安装底板110移动。导向件1222可以对遮挡闸板123的运动进行导向，使得遮挡闸板123只能做直线运动，减小遮挡闸板123运动时占用的空间。具体的，曲柄连杆件1221带动遮挡闸板123运动时，由于导向件1222的限位作用，曲柄连杆件1221的转动可带动遮挡闸板123通过导向部沿安装底板110做直线运动，以实现射线开口111的打开或关闭。

可选地，导向件1222包括滑动配合的第一导向部12221与第二导向部12222。第一导向部12221设置于安装底板110，第二导向部12222可滑动设置于第一导向部12221，并与遮挡闸板123连接。示例性地，第一导向部12221为滑轨，第二导向部12222为滑块。当然，滑轨与滑块的设置位置也可互换。在本发明的其他实施方式中，导向件1222还可为其他能够实现导向的部件，如导向孔与导杆的配合等等。

可选地，曲柄连杆件1221的端部可以直接与遮挡闸板123连接，此时，导向件1222可移动连接遮挡闸板123与安装底板，曲柄连杆件1221可带动遮挡闸板123通过第二导向部12222沿第一导向部12221移动。又可选地，曲柄连杆件1221的端部可以间接与遮挡闸板123连接，如曲柄连杆件1221与第二导向部12222连接，第二导向部12222与遮挡闸板123连接。这样也可实现遮挡闸板123运动的控制。可选地，第二导向部12222可与遮挡闸板123为一体结构。

当然，在本发明的其他实施方式中，遮挡传动组件122也可包括直线运动件，直线运动件连接遮挡动力源121与遮挡闸板123。直线运动件的一端与遮挡动力源121连接，直线运动件的另一端与遮挡闸板123连接。遮挡动力源121通过直线运动件带动遮挡闸板123做直线运动，以打开或关闭射线开口111。

可选地，直线运动件为齿轮齿条件。齿轮齿条件的齿轮安装于遮挡动力源121的输出端，齿轮齿条件的齿条与齿轮啮合并安装于遮挡闸板123。遮挡动力源121通过齿轮齿条件带动遮挡闸板123运动，以打开或关闭射线开口111。又可选地，直线运动件为滚珠丝杆件，滚珠丝杆件与安装于遮挡动力源121的输出端，滚珠丝杆件的丝母与遮挡闸板123连接。遮挡动力源121通过滚珠丝杆件带动遮挡闸板123运动，以打开或关闭射线开口111。当然，在本发明的其他实施方式中，直线运动件还可为其他能够输出直线运动的部件。

在一实施例中，遮挡组件120的数量为两个，两个遮挡组件120对称设置。通过两个遮挡组件120相对运动，可以减小遮挡闸板123的运动空间，减小CT准直装置100在遮挡闸板123运动方向的长度尺寸。当然，在本发明的其他实施方式中，遮挡组件120的数量也可为一个。

在一实施例中，遮挡组件120还具有限位件，限位件可与遮挡传动组件122接触，用于限制对遮挡传动组件122的运动位移。限位件设置于遮挡动力源121，用于限制遮挡传动组件122的运动位移，避免遮挡传动组件122超行程运行。限位件可以对遮挡传动组件122带动遮挡闸板123打开射线开口111时进行限位，即限制遮挡动力源121的旋转角度，避免遮挡动力源121转动过度或持续转动。进一步地，限位件可与曲柄连杆件1221的曲柄12211抵接，限制曲柄12211的旋转角度。可选地，限位件为限位柱。

在一实施例中，CT准直装置100还包括滤波组件，滤波组件包括多个滤波切换结构，滤波切换结构的数量等于滤波片140组数的数量，每一滤波切换结构上设置一组滤波片140。通过对应的滤波切换结构带动对应的滤波片140运动，可以实现多个滤波切换结构上不同滤波片140的组合，达到提供不同滤波调节的目的。示例性地，滤波切换结构的数量为两个，通过两个滤波切换结构带动两组滤波片140运动，实现两组滤波片的组合。当然，在本发明的其他实施方式中，滤波切换结构的数量还可以更多，更多数量的滤波切换结构与两个滤波切换结构的工作原理实质相同，在此不一一赘述。

参见图1和图3，在一实施例中，CT准直装置100还包括滤波组件，滤波组件包括第一滤波切换结构130以及第二滤波切换结构150。两组滤波片140分别设置于第一滤波切换结构130以及第二滤波切换结构150上。第一滤波切换结构130以及第二滤波切换结构150设置于安装底板110，第一滤波切换结构130可以带动其上的滤波片140运动至射线开口111处，第二滤波切换结构150可以带动其上的滤波片140运动至射线开口111处。第一滤波切换结构130以及第二滤波切换结构150上的滤波片140运动至射线开口111处，且重合设置，射线穿过分别第一滤波切换结构130以及第二滤波切换结构150的滤波片140射出。

第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150可相对于安装底板110运动，以选取合适的滤波片140对准射线开口111。通过此种方式即可实现第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150各个滤波片140的组合。第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150上具有不同类型的滤波片140，。这里的不同类型是指滤波片140的材质、厚度以及尺寸等参数。第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150相对于安装底板110运动时，第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150可以带动对应的滤波片140相对于安装底板110运动，以切换不同类型的滤波片140。射线发生器发射的射线穿过滤波片140后射入扫描对象的扫描区域，并由射线探测器接收。

可以理解的，目前的滤波片通常采用的是固定的组合，无法选择滤波片的类。在科学研究过程中，由于需要考虑不同的影响参数对实验结果的影响，滤波片的类型因素是影响成像结果的变量之一，因而需要足够数量的滤波片才能满足实验研究需求。因此，本发明的CT准直装置100在安装底板110上增加第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150，通过第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150实现不同类型滤波片140的切换组合，满足实验需求。

具体的，第一滤波切换结构130上设置多个不同类型的滤波片140，第一滤波切换结构130相对于安装底板110运动时，第一滤波切换结构130上的滤波片140可以对准射线开口111。相应的，第二滤波切换结构150也设置多个不同类型的滤波片140，第二滤波切换结构150相对于安装底板110运动时，第二滤波切换结构150上的滤波片140可以对准射线开口111。这样，射线发生器的射线可以穿过滤波片140射入扫描对象。而且，通过第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150带动滤波片140运动可以选择所需的滤波片140对准射线开口111，满足不同的实验研究需求。

可选地，第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150可以位于安装底板110朝向扫描对象的一侧，也可以位于安装底板110朝向射线发生器的一侧，只要保证射线发生器的射线能够穿过第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150上的滤波片140射出即可。示例性地，第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150位于安装底板110朝向射线发生器的一侧设置。又可选地，安装底板110朝向射线发生器的一侧具有安装空间，第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150至少部分位于安装空间中。这样可以避免第一滤波切换结构130与第二滤波切换结构150与其他部件发生干涉，保证运动的准确性。

在一实施例中，第一滤波切换结构130包括第一动力源131以及第一传动组件132，第一动力源131设置于安装底板110，第一传动组件132与第一动力源131连接，第一传动组件132位于射线开口111远离遮挡闸板123的一侧，第一传动组件132上安装多个相异的滤波片140。第一动力源131为第一传动组件132的运动提供动力，使得第一传动组件132可以相对于安装底板110运动，以选择第一传动组件132上所需的滤波片140对准射线开口111。可选地，第一动力源131可以为驱动电机、旋转电磁铁或者其他能够快速响应的旋转部件。

第一动力源131与第一传动组件132设置于安装底板110的两侧，这样可以减少占用空间。示例性地，第一动力源131设置于安装底板110具有遮挡组件120的表面，第一传动组件132设置于安装底板110朝向射线发生器的一侧，并安装于安装空间中。第一动力源131的输出端穿过安装底板110伸出，并与第一传动组件132连接，第一传动组件132上安装多个滤波片140。第一传动组件132对应射线开口111设置，第一动力源131带动第一传动组件132运动时，第一传动组件132可以带动所需的滤波片140运动至射线开口111处，供射线穿过。

在一实施例中，第一传动组件132包括相啮合的第一切换齿轮1321以及第二切换齿轮1322，第一切换齿轮1321安装于第一动力源131，第二切换齿轮1322可转动安装于安装底板，第二切换齿轮1322上安装多个相异的滤波片140，第二切换齿轮1322可带动至少一滤波片140对准射线开口111。第一切换齿轮1321安装于第一动力源131的输出端，第一切换齿轮1321与第二切换齿轮1322啮合，且第二切换齿轮1322通过轴承等部件可转动设置于安装底板110。这样第一动力源131带动第一切换齿轮1321转动时，第一切换齿轮1321可以带动第二切换齿轮1322同步转动。

第二切换齿轮1322上设置多个相异的滤波片140。也就是说，第二切换齿轮1322上的各个滤波片140的形状、大小、材质、厚度等至少一个参数不同。这样，第二切换齿轮1322带动所需的滤波片140运动至射线开口111处，通过对应类型的滤波片140透射射线。可选地，多个滤波片140位于同一圆周尺寸上。也就是说，各个滤波片140到第二切换齿轮1322中心的距离相等。这样，第二切换齿轮1322转动时，使得任一滤波片140随第二切换齿轮1322运动至射线开口111处，并对准射线开口111，便于射线穿过滤波片140后经射线开口111射出。

可选地，第二切换齿轮1322的直径大于第一切换齿轮1321的直径。这样，可以增加第二切换齿轮1322的承载面积，便于承载数量较多的滤波片140，满足切换需求。示例性地，第二切换齿轮1322上滤波片140的数量为四个。在本发明的其他实施方式中，第一传动组件132还可为链传动件、带传动件等等。当然，第一传动组件132也可通过一个齿轮实现滤波片140的切换。

可选地，第二切换齿轮1322由能够遮挡射线的材料制成，如钨、铅等能够屏蔽X射线的材料。这样，当第二切换齿轮1322的本体部分对应射线开口111时，射线发生器的射线无法穿过第二切换齿轮1322射出，起到阻挡射线的作用；当第二切换齿轮1322的滤波片140对应射线开口111时，射线发生器的射线才能透过滤波片140通过射线开口111射出。

在一实施例中，第二切换齿轮1322具有多个尺寸相异的第一射线窗口13221，至少部分第一射线窗口13221用于安装滤波片140。第一射线窗口13221沿轴向方向贯通设置，第一射线窗口13221中安装滤波片140或者空窗设置，以使射线顺利通过。也就是说，多个第一射线窗口13221中可以都安装滤波片140，也可以部分安装滤波片140，部分空窗即什么都不安装设置。

在一实施例中，第二滤波切换结构150还包括第二动力源151以及第二传动组件152，第二动力源151设置于安装底板110，第二传动组件152与第二动力源151连接，第二传动组件152上安装多个相异的滤波片140，第二传动组件152与第一传动组件132层叠设置，使第二传动组件152的滤波片140与第一传动组件132的滤波片140可选择地重合。第二动力源151为第二传动组件152的运动提供动力，使得第二传动组件152可以相对于安装底板110运动，以选择第二传动组件152与第一传动组件132重叠设置，并使第二传动组件152上的滤波片140与第二切换齿轮1322上的滤波片140重合。可选地，第二动力源151可以为驱动电机或者其他能够输出旋转动力的部件。

第二动力源151与第二传动组件152设置于安装底板110的两侧，这样可以减少占用空间。示例性地，第二动力源151设置于安装底板110具有遮挡组件120的表面，第二传动组件152设置于安装底板110朝向射线发生器的一侧，并安装于安装空间中。第二动力源151的输出端穿过安装底板110伸出，并与第二传动组件152连接，第二传动组件152上安装多个滤波片140。第二传动组件152对应射线开口111设置，第二动力源151带动第二传动组件152运动时，第二传动组件152可以带动所需的滤波片140运动至射线开口111处，供射线穿过。

而且，第二传动组件152与第一传动组件132沿射线的射出方向是层叠设置的，且二者之间存在一定的空间(间隙)，避免二者运动时发生干涉。而且，第二传动组件152与第一传动组件132二者的层叠次序没有限制，射线先穿过哪个部件上的滤波片140都可以。示例性地，第一传动组件132位于第二传动组件152与安装底板110之间。也就是说，射线先穿过第二传动组件152的滤波片140，再穿过第一传动组件132的滤波片140后射出。第二动力源151带动第二传动组件152运动后，可以时第二传动组件152上的滤波片140运动至射线开口111处，并与第一传动组件132上的滤波片140重合，射线发生器的射线顺次穿过两个滤波片140后射出。

在一实施例中，第二传动组件152包括相啮合的组合齿轮1521以及组合载板1522，组合齿轮1521安装于第二动力源151，组合载板1522可运动安装于安装底板，组合载板1522上安装多个相异的滤波片140，组合载板1522可带动至少一滤波片140对准射线开口111，且组合载板1522的至少一滤波片140可与第二切换齿轮1322的至少一滤波片140重合。组合齿轮1521安装于第二动力源151的输出端，组合载板1522与组合齿轮1521啮合。当第二动力源151带动组合齿轮1521运动时，组合齿轮1521可带动组合载板1522同步运动，以使组合载板1522的滤波片140能够对准射线开口111。

可选地，组合载板1522呈平板状设置，组合载板1522的边缘具有组合齿条，组合齿条与组合齿轮1521啮合。第二动力源151通过组合齿轮1521带动组合载板1522做直线运动，使得组合载板1522沿图3所示方向上下移动，进而使组合载板1522上的滤波片140可以运动至射线开口111处。又可选地，组合载板1522也可以为齿轮，通过组合齿轮1521带动组合载板1522转动，也可实现组合载板1522上的滤波片140可以运动至射线开口111处。

可选地，当滤波片140的中心线与组合齿轮1521的中心线重合时，该滤波片140对应射线窗口。此时，射线可以穿过滤波片140射出。可以理解的，第二动力源151为步进电机或伺服电机，在运动过程中可以获得组合齿轮1521的旋转角度信息，这样就可以通过旋转的角度信息计算出组合齿轮1521与组合载板1522上滤波片140的位置信息，从而判断中心线是否重合，进而控制滤波片140准确运动至射线窗口处。

值得说明的是，若组合载板1522为齿轮，其运动原理与第一传动组件132的运动原理实质相同，在此不一一赘述。本发明仅以组合载板1522做直线运动为例进行说明。在本发明的其他实施方式中，第二传动组件152还可为能够其他能够实现组合载板1522移动或转动的传动部件。

参见图1和图3，组合载板1522上设置多个相异的滤波片140。也就是说，组合载板1522上的各个滤波片140的形状、大小、材质、厚度等至少一个参数不同。这样，组合载板1522带动所需的滤波片140运动至射线开口111处，通过对应类型的滤波片140透射射线。组合载板1522上的各个滤波片140沿同一直线方向间隔布置。这样，组合齿轮1521带动组合载板1522做直线运动时，可以使得任一滤波片140都能够运动至射线开口111处，并对准射线开口111，便于射线穿过组合载板1522的滤波片140射出。示例性地，组合载板1522上滤波片140的数量为两个。

可选地，组合载板1522由能够遮挡射线的材料制成，如钨、铅等能够屏蔽X射线的材料。这样，当组合载板1522的本体部分对应射线开口111时，射线发生器的射线无法穿过组合载板1522射出，起到阻挡射线的作用；当组合载板1522的滤波片140对应射线开口111时，射线发生器的射线才能透过滤波片140通过射线开口111射出。

在一实施例中，第二传动组件152还包括滑动件1523，滑动件1523设置于安装底板110，并可移动连接组合载板1522。滑动件1523可以对组合载板1522的运动进行导向，使得组合载板1522只能做直线运动，以保证组合载板1522的滤波片140能够与第二切换齿轮1322的滤波片140准确重合。具体的，组合载板1522与滑动件1523连接，组合载板1522运动时，可沿滑动件1523同步运动。

可选地，滑动件1523包括滑动配合的第一滑动部与第二滑动部。第一滑动部设置于安装底板110，第二滑动部可滑动设置于第一滑动部，并与组合载板1522连接。示例性地，第一滑动部为滑轨，第二滑动部为滑块。当然，滑轨与滑块的设置位置也可互换。在本发明的其他实施方式中，滑动件1523还可为其他能够实现滑动的部件，如滑动孔与导杆的配合等等。

在一实施例中，组合载板1522具有多个尺寸相异的第二射线窗口15221，至少部分第二射线窗口15221用于安装滤波片140。第二射线窗口15221沿射线的射出贯通设置，第二射线窗口15221中安装滤波片140或者空窗设置，以使射线顺利通过。也就是说，多个第二射线窗口15221中可以都安装滤波片140，也可以部分安装滤波片140，部分空窗即什么都不安装设置。

切换结构130工作时，第一动力源131驱动第一切换齿轮1321转动，进而第一切换齿轮1321带动第二切换齿轮1322转动，以选择第二切换齿轮1322上滤波片140，使得需要的滤波片140对应射线开口111。第二动力源151带动组合齿轮1521转动，进而组合齿轮1521带动组合载板1522运动，以选择组合载板1522上滤波片140，使得需要的滤波片140对应射线开口111。此时，组合载板1522上的滤波片140与第二传动齿轮上的滤波片140沿射线的射出方向层叠设置。射线发生器发射的射线可以顺次穿过组合载板1522上的滤波片140与第二传动齿轮上的滤波片140沿射线射出。

值得说明的是，组合载板1522上滤波片140的数量为多个，第二切换齿轮1322上的滤波片140的数量也为多个。第一动力源131可以实现不同类型滤波片140的切换，第二动力源151可以实现不同类型滤波片140的切换。示例性地，第二切换齿轮1322上具有四个不同类型的滤波片140，组合载板1522上具有两个不同类型的滤波片140，这样通过调配可以实现八种不同类型滤波片140的组合，大大增加了可以提供的实验变量数量。而且，当载板上的第二射线窗口15221或第二切换齿轮1322的第二射线窗口15221中不安装滤波片140时，还可以实现单个滤波片140的实验。

在一实施例中，第一射线窗口13221的形状及尺寸与第二射线窗口15221的形状及尺寸相同和/或相异。滤波片140的安装窗口的大小对射线线束的宽度具有决定性作用。第一射线窗口13221与第二射线窗口15221的形状限制了滤波片140的形状，进而限制了射线线束的宽度，起到准直的作用。可选地，第一射线窗口13221的形状及尺与第二窗口的形状及尺寸相同，此时，射线可沿第一射线窗口13221与第二射线窗口15221射出。

可选地，第一射线窗口13221的形状及尺寸与第二射线窗口15221的形状及尺寸相异。也就是说，滤波片140的安装窗口的大小均不同。这样，在滤波片140切换组合的过程中可以改变射线线束的宽度，从而起到准直的作用。而且，射线线束的宽度由第一射线窗口13221与第二射线窗口15221中较小尺寸的决定。

在本发明的其他实施方式中，切换结构130可包括至少一个第二传动组件152与第一传动组件132。也就是说，滤波片140沿射线射出方向具有不同的层数，以满足滤波片140不同的组合实验情况。值得说明的是，本实施例中第二传动组件152及第一传动组件132的结构、工作原理已经在上文提及，在此不一一赘述。

参见图1至图3，本发明的CT准直装置100通过遮挡组件120能够实现射线开口111的快速开关切换，使得射线发生器输出的射线与遮挡组件120配合后实现脉冲式放线，以达到对射线出窗时间控制的目的，能够有效的减小扫描对象所接受的剂量辐射，同时由于照射在射线探测器上射线数量的较少，亦能够对射线探测器起到保护的作用，有效提高射线探测器的使用寿命。而且，通过切换结构130能够实现不同滤波片140组合的自动切换，提高对不同扫描对象的适应性，并实现射线线束准直的功能。

本发明还提供一种Micro CT设备，包括电子部件、固定机架、旋转机架以及上述实施例中的CT准直装置100，旋转机架旋转连接至固定机架上，电子部件至少包括射线发生器以及射线探测器，射线发生器与射线探测器对称设置于旋转机架，CT准直装置100设置于旋转机架，并对应射线发生器设置。射线发生器为球管，球管能够发射X射线。射线发生器能够对位于扫描对象的扫描区域发射射线，射线探测器接收穿过扫描区域的射线，并对射线的信息进行处理，以对扫描对象的扫描区域进行图像成像，便于医学诊断或实验结果分析。

本发明的Micro CT设备采用上述实施例的CT准直装置100后，可以使射线以脉冲方式发射，这样在扫描过程中不需要使用射线的情况下，可以使用遮挡组件120遮挡射线窗口；待使用射线时，遮挡组件120再打开射线开口111，可以减少射线照射剂量，进而减少对扫描对象造成的损伤，同时，还能保护射线探测器，延长射线探测器的使用寿命。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书的记载范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。