用于计算机断层扫描系统的能量供应电路的制作方法
未命名
07-27
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1.本发明涉及一种用于计算机断层扫描系统的能量供应电路。本发明还涉及一种计算机断层扫描系统。此外,本发明涉及一种用于运行计算机断层扫描系统的方法。
背景技术:
2.计算机断层扫描系统、简称ct系统用于对患者进行医学影像检查。在此,通过固定在ct系统的旋转部分处的x射线源从不同方向对检查区域加载x射线辐射,并且减弱的x射线辐射经由共同旋转的x射线探测器或计数率探测器来检测。
3.ct系统的新一代光子计数探测器需要持续供应电偏压。为此,ct系统包括具有所谓偏压供应装置的(英文“bias voltage supply”)的能量供应电路,该能量供应电路与ct系统的旋转功能元件一起旋转,即特别是x射线源和x射线探测器一起旋转,并且经由能量传输路径从固定式能量分配装置(英文“power distributor stationary”)获取能量,并且为功能元件提供偏压。
4.当偏压被中断时,x射线探测器需要长时间,即几个小时来恢复其热平衡。因此,在每次更换x射线源后都必须进行校准过程。例如,对于更换x射线源需要一个完整的工作日,这是耗时且耗费成本的。
5.如果电网中的电流失效,则在没有附加保护措施的情况下,x射线探测器的偏压将无法维持,这导致上述问题。
6.因此常见的是,对ct系统的固定部分在ct系统的固定部分中配备附加的不间断能量源(简称ups,这是英文术语“uninterruptible power supply”的首字母缩写)。这种装置在ep 3 795 081 a1中描述。在通过电网引起的电流失效的情况下,因此可以切换到不间断能量源、例如电池或蓄电池。切换持续时间小于一秒,例如150ms。在这样短的时间间隔期间,没有为偏压供应装置从固定侧提供电功率。
7.存在如下可能性:通过附加措施来跨过所提到的切换时间。例如,偏压供应装置可以通过内部能量缓冲存储器来补充。偏压供应装置中的能量缓冲存储器在切换时间期间提供所需的功率,以维持在偏压供应装置的输出端处的偏压。以此方式,避免在偏压供应装置的输出端处切换期间中断偏压。这种电路在图1中示出。当然,偏压的这种直接缓冲是空间和时间耗费的,因为偏压供应装置需要高功率,例如直至1000瓦。例如,需要大尺寸设计的电容器来储存足够的能量以维持偏压。
技术实现要素:
8.因此,本发明的一个目的是:开发一种计算机断层扫描系统的相对于电流中断耐抗的能量供应电路,其具有较小的资源消耗。
9.所述目的通过根据本发明的用于计算机断层扫描系统的能量供应电路、计算机断层扫描系统以及用于运行计算机断层扫描系统的方法来实现。
10.根据本发明的用于ct系统的能量供应电路具有固定的能量分配装置和带有扫描
功能的旋转部分,该旋转部分具有x射线探测器和x射线源。这种固定的能量分配装置从固定电网接收电流并且将电流分配和传输给与ct系统的旋转部分共同转旋转的偏压供应装置,偏压供应装置同样是根据本发明的能量供应电路的一部分。偏压供应装置用于:将从固定的能量分配装置接收的电流转换成具有预定电偏压的直流电流,并且对x射线探测器或ct系统的x射线探测器的模块供应电偏压。为此,偏压供应装置可以包括整流器和下游电压变换器。
11.固定的能量分配装置包括不间断能量源。不间断能量源被设计用于在电网失效的情况下替代地连续地提供电流。这种不间断能量源例如可以包括电池或蓄电池。为了在电网和不间断能量源之间切换,固定的能量分配装置可以包括用于经由在固定的能量分配装置和偏压供应装置之间的能量传递路径接收电能的电压供应输入端。
12.偏压供应装置还包括偏压供应输出端和偏压监测单元。偏压监测单元包括传感器、优选是电压传感器,用于探测电压供应输入端处的电的输入电压,并且被设计用于根据在电源供应输入端处探测到的电的输入电压来激活或去激活偏压供应输出端。激活或去激活可以经由已经提到的电压变换器的激活或去激活来进行。为此可以给出切换命令。作为替代的实现选项,构成为硬件的开关也可用于激活/去激活。
13.共同旋转的偏压供应装置的一部分也是具有能量缓冲存储器的辅助电压源,能量缓冲存储器用于针对偏压供应输出端去激活的情况对偏压监测单元供应电能。通过仅存储对于能量供应或在不同能量源之间、即在电网和不间断能量源之间切换期间借助于辅助电压供应偏压监测单元的能量的方式,与在以上简述的可行的处理方式中相比必须存储更少的能量作为缓冲器能量,在所述可行的处理方式中通过大小设计显著更大的能量缓冲存储器来维持用于x射线探测器的偏压。有利地,将更小设计大小的电容器用于辅助电压源的能量缓冲存储器,由此可节省空间和资源。通过偏压供应装置产生的偏压的受控的激活和去激活现在特别有利地防止偏压的不受控的变化。由于连接于偏压的负载表现得是电容性的,所以偏压的不受控的升高或斜降可能大致过强的电流。强电流可能对维护人员、操作员或患者构成安全问题。此外,通过如此强的接通电流或切断电流会增加所连接的器件的磨损或危及它们的功能。因此通过缓冲的偏压监测单元有利地实现:即使在不同能量源之间切换时,通过偏压供应装置产生的电流对于连接在下游的器件不是过强的载荷,并且同时能量消耗和资源消耗用于对于偏压监测单元的能量缓冲的能量需求减少而降低。例如,与用于维持偏压的直至1000瓦特的非常高的功率消耗相反,偏压监测器单元只需要几瓦的功率。
14.根据本发明的计算机断层扫描系统具有扫描单元,其用于借助包括半导体材料的x射线探测器获取患者原始数据。根据本发明的计算机断层扫描系统还具有控制装置,其用于操控根据本发明的能量供应电路和扫描单元。根据本发明的计算机断层扫描系统共享根据本发明的能量供应电路的优点。
15.在根据本发明的用于运行计算机断层扫描系统的方法中,通过偏压检测单元探测计算机断层扫描系统的共同旋转的偏压供应装置的电压供应输入端处的输入电压。此外,根据在电压供应输入端处探测到的输入电压来激活或去激活偏压供应装置的偏压供应输出端。对于偏压供应输出端去激活的情况,通过具有能量缓冲存储器的辅助电压源对偏压监测单元供应电能。尽管借助辅助电压源的能量无法维持偏压供应装置的偏压供应输出端
处的偏压,但是该能量足以维持通过偏压监测单元监测和控制偏压,即使在偏压供应装置的输入端处没有施加电压或没有施加足够的电压也如此。与传统ct系统的运行相比,ct系统的操作有利地更节省资源,并且仍能防止ct系统的不受控的行为。
16.此外,本发明的其他的、特别有利的设计方案和改进形式从随后的说明书中得出,其中一个权利要求类别的权利要求也可以类似于另一权利要求类别的权利要求和说明书部分来改进并且特别地不同实施例或变型形式的各个特征可以组合成新的实施例或变型形式。
17.在根据本发明的能量供应电路的一个变型形式中,偏压监测单元被设计用于:针对传感器、优选电压传感器探测到输入电压低于预定阈值电压的情况,去激活偏压供应输出端。此外,偏压监测单元被设计用于,针对传感器探测到输入电压超过预定阈值电压的情况,激活偏压供应输出端。通过测量超过或低于预定阈值电压,确定如下时间段,在该时间段中在不同的能量源之间切换。有利地,在该时间段中偏压监控单元的能量供应借助相对小的能量存储器来缓冲,使得以通过还活跃的偏压检测单元控制的方式可以随后受控地重建偏压。
18.在根据本发明的能量供应电路的一个设计方案中,偏压监测单元包括非易失性数据存储器,非易失性数据存储器被设计用于:存储如下信息,所述信息说明偏压供应装置的电压供应输入端处的输入电压低于预定阈值电压的持续时间。有利地,所确定的持续时间可以用作用于选择偏压供应输出端的后续激活进程的基础。
19.在根据本发明的能量供应电路的一个变型形式中,偏压监测单元包括时间测量单元,时间测量单元被设计用于:确定输入电压低于电压的预定阈值的持续时间。有利地,通过时间测量单元传送偏压供应输出端去激活的持续时间的对于在偏压供应输出端的适当的激活进程方面做出决定所需的知识。
20.优选地,根据本发明的能量供应电路的时间测量单元包括时钟周期计数单元,时钟周期计数单元被设计用于:通过对时钟周期进行计数来确定所经过的持续时间。在此,可以将时钟信号或由此控制的时钟频率理解为时钟周期,借助所述时钟信号或时钟频率确保电子电路运行的正确的时间流程。优选地,时钟信号为周期信号,借助所述周期信号可以非常简单地进行时间测量。有利地,时钟周期、例如用以运行偏压监测单元的时钟周期可以用作用于确定偏压供应输出端的去激活的持续时间的时间量度。
21.偏压监测单元还优选地包括写入单元,写入单元被设计用于将所确定的持续时间写入非易失性数据存储器中。有利地,所确定的持续时间在随后的时间点可以用于监测能量缓冲存储器的功能。如果能量缓冲存储器不再具有足够的存储容量,则存储的持续时间具有低于预定阈值的值。如果从非易失性数据存储器读取存储的持续时间,则可以基于此决定是否应该更换能量缓冲存储器以确保偏压监测单元的功能。
22.根据本发明的能量供应电路的偏压监测单元优选地被设计用于:对于在所经过的持续时间达到预定最大值之前探测到电压供应装置的电压供应输入端处的输入电压达到电压的预定阈值的情况,直接激活偏压供应输出端。有利地,在偏压的中断仅非常短的情况下直接将所述偏压再次施加到偏压供应输出端处,因为在该情况下基于:ct系统的由偏压所加载的功能元件、即例如x射线探测器尚未达到热平衡,进而直接又可以供应偏压。最大值的典型值例如可以是0.2秒或0.5秒。
23.此外,偏压监测单元被设计用于:对于探测到在所经过的持续时间达到预定最大值之前输入电压没有达到电压的预定阈值的情况,激活用于初始化和升高电偏压的标准进程。有利地,对于由于ct系统的功能单元没有供应偏压的持续时间较长而功能单元不再处于热和电动力学平衡的情况,执行所述单元的预定的、逐渐的升高,以便防止过高的接通电流并且不损坏所述单元。也称作为启动过程的这种标准进程包括初始化扫描单元的各个器件或通过报告过程检查器件的工作准备情况并逐渐接通这些器件。
24.为此,偏压监测单元可以包括时钟周期计数器并且被设计用于:对于探测到偏压供应装置的电压供应输入端处的输入电压还没有达到预定阈值的情况,开始对时钟周期进行计数,并且对于所计数的时钟周期分别将值写入非易失性数据存储中。此外,偏压监测单元被设计用于:对于在计数到预定数量的时钟周期之前输入电压再次达到预定阈值的情况,直接激活偏压供应输出端,并且对于在计数到在所提到的预定数量的时钟周期之前输入电压没有达到预定阈值的情况,激活用于初始化和升高电偏压的标准进程。在所述变型形式中,偏压监测单元的时钟周期的数量可以有利地用作供应电压的中断的持续时间的量度。
25.与直接接通或激活偏压相反,所提到的标准进程不会立即进行,而是在几分钟的较长时间段内进行,并且通常包括逐步或受控的、相对缓慢的电偏压升高,以初始化并升高电偏压。在这种标准进程中,有利地查询各个部件、特别是x射线探测器的功能。借此防止了x射线探测器在非运行状态下运行并且由此可能损坏。
26.优选地,根据本发明的能量供应电路的偏压检测单元被设计用于:对于探测到在所经过的持续时间达到预定最大值之前输入电压没有达到电压的预定阈值的情况,只要由能量缓冲存储器提供足够的能量,就继续确定所经过的持续时间并且将所经过的持续时间的值写入非易失性数据存储器中。
27.因此,如果已经计数到最低限度或对应于经过的持续时间的预定最大值的时钟周期数量,则偏压监测单元被设计用于:只要能量缓冲存储器存在足够的能量,就将时钟周期的数量再次写入非易失性数据存储器中。虽然已经清楚在偏压供应输出端的后续激活时必须使用用于初始化和升高电偏压的标准进程,但是了解所计数的时钟周期的数量可以提供关于偏压监测单元的能量缓冲存储器的存储容量的信息。
28.为此,根据本发明的能量供应电路的偏压监测单元还可以具有读取单元,读取单元用于读取非易失性数据存储器的值,以便读取所经过的持续时间的值,以确定能量缓冲存储器的能量存储器容量,和/或必要时确定能量缓冲存储器的储能容量是否减少和/或能量存储器容量是否仍然足够。为此,可以将所确定的持续时间与阈值或参考值进行比较。
29.偏压监测单元可以被设计用于:在读取之后擦除非易失性数据存储器。有利地,非易失性数据存储器可以在不同的能量源之间重新切换时再次用增量值写入。
30.根据本发明的能量供应电路的能量缓冲存储器可以例如包括电容器作为能量存储器。替代地,也可以将蓄电池用作能量缓冲存储器。如已经提及的那样,与在借助能量缓冲存储器直接缓冲偏压供应输出端的情况下相比,能量缓冲存储器、例如电容器可以尺寸设计得更小。
附图说明
31.下面参考附图根据实施例更详细地解释本发明。在此,在不同的附图中,相同的部件设有相同的附图标记。附图通常不是按比例绘制的。其中:
32.图1示意性地示出ct系统的能量供应电路,
33.图2示出根据本发明的一个实施例的ct系统的能量供应电路的示意图,
34.图3示出用于说明根据本发明的一个实施例的用于运行ct系统的能量供应电路的方法的流程图,
35.图4示出流程图,说明用于确定根据本发明的能量供应电路的能量缓冲存储器的功能的可选处理方式,
36.图5示出根据本发明的一个实施例的ct系统的示意图。
具体实施方式
37.图1示意性地示出具有内部能量缓冲存储器的ct系统(未示出)的能量供应电路10,能量缓冲存储器用于在不同能量源之间的切换过程期间维持所产生的偏压,如以上简要提到的那样。能量供应电路10包括图1左侧示出的固定的能量分配装置1和图1右侧示出的旋转的偏压供应装置5,偏压供应装置被设置在ct系统5(参见图5)的也称作为转动环处。能量分配装置1包括电网接口1a或电网输入端,其在图1的左侧上示出。电流接口1a与切换器3点连接,切换器同样是能量分配装置1的一部分。利用切换器3可以在电网接口1a和同样为固定的能量分配装置1的一部分的不间断能量源2(例如蓄电池)之间切换。
38.能量分配装置1经由能量传输路径4与偏压供应装置5电连接。在固定侧,能量传输路径4的一部分构成滑环(未示出)作为能量传输装置,滑环可以经由旋转部分的电刷(未示出)通过旋转部分来电接触。
39.偏压供应装置5具有整流器5a,整流器将作为交流电流提供的电网电流转换成直流电流。此外,偏压供应装置5包括电压变换器5b,借助所述电压变换器在偏压供应装置5的偏压供应输出端7处产生合适的电偏压或电偏压的预定值。所产生的电偏压被提供给ct系统的图1中未示出的x射线探测器。
40.偏压供应装置5的一部分也是具有带有电容器的内部的能量缓冲存储器6作为物理能量存储器,物理能量存储器可以经由开关6a与偏压供应输出端7电连接和与其分离。如果发生电网中的电流中断,则在能量分配装置1中通过切换开关3切换到不间断能量源2。为了在短的切换时间期间不造成在偏压供应装置5的偏压供应输出端7处的偏压u
bias
的下降,则在切换时间期间所需的能量从偏压供应装置5的内部能量缓冲存储器6提供偏压供应输出端7。如已经提到的那样,内部的能量缓冲存储器6必须相对大尺寸地设计,以便可以在转动环上听过对于功能元件所需的能量。
41.在图2中示出根据本发明的第一实施例的ct系统的能量供应电路20的示意图。图2中所示的能量供应电路20与图1所示的能量供应电路10的不同之处在于:在偏压供应装置5中代替用于偏压供应输出端7的内部的能量缓冲存储器6而构成用于监测偏压供应装置5的偏压供应输入端4a处的输入电压ue和用于控制电压变换器5b单独偏压检测单元9。为此,偏压监测单元9包括作为传感器的电压传感器(未示出),该传感器被设置在输入端4a处。此外,不同于图1,偏压供应装置5包括辅助电压变换器单元8和电容器8a作为用于存储辅助能
量的能量缓冲存储器或者作为用于偏压检测单元9的辅助电压源。如果在电网中发生电流中断,则在能量分配装置1中通过切换开关3切换到不间断的能量源2。
42.在切换时间期间,偏压监测单元9通过去激活电压变换器5b来去激活偏压供应输出端7。偏压监测单元9然后测量偏压供应装置5的电压供应输入端4a处的输入电压并且其对偏压供应装置5的电压供应输入端4a处施加足够的输入电压ue所经过的时钟周期的数量进行计数。对于所述处理方式,偏压监测单元9从电容器8a获得电能。如果偏压监测单元9探测到完整的输入电压ue再次施加在偏压供应装置5的电压供应输入端4a处,则偏压监测单元9激活偏压供应输出端7或电压变换器5b,使得原始偏压u
bias
再次直接施加在偏压供应输出端7处。在此,激活类型取决于所确定的时钟周期数量。如果没有超过预定数量的时钟周期,则偏压供应输出端7直接由偏压监测单元9激活而没有时间延迟。相反,如果计数的时钟周期的数量超过上述预定数量,则偏压监测单元必须激活时间耗费的标准启动进程,以产生偏压u
bias
(英文为“bootup procedure”启动程序)与逐步升压激活各个部件。所确定的时钟周期可以存储在数据存储器13中并且用于监测能量缓冲存储器的功能。
43.在图3中示出流程图300,该流程图说明根据本发明的一个实施例的用于安全运行根据本发明的ct系统的方法。该方法包括以下步骤:
44.在步骤3.i中,通过偏压监测单元9探测在ct系统的共同旋转的偏压供应装置5的电压供应输入端4a处的输入电压ue。在步骤3.ii中确定输入电压ue是否低于或超过预定的阈值电压us。对于低于预定的阈值电压us的情况(在图3中由“y”标识),则转到步骤3.iii。对于超过预定阈值电压us的情况(在图3中用“n”标识),返回到步骤3.i。
45.在步骤3.iii中,偏压供应输出端7被去激活,并且偏压监测单元9通过用作能量缓冲存储器的电容器8a被供应电能。
46.在步骤3.iv中,擦除非易失性数据存储器,或将计数的时钟周期数量n
tz
的值设置为值“0”,并且启动对时钟周期的数量n
tz
的计数。
47.在步骤3.v中,在每个计数的时钟周期之后,将值写入非易失性数据存储器中,非易失性数据存储器将计数的时钟周期的数量的存储值递增值“1”。
48.在步骤3.vi中,由电压传感器探测输入电压ue是否再次达到或超过预定阈值电压us。借此原则上确定两个能量源之间的切换过程是否结束。
49.对于达到或超过预定阈值电压us的情况(在图3中用“y”标识),转到步骤3.vii。对于仍低于预定阈值电压us的情况(在图3中用“n”标识),则返回到步骤3.v。
50.在步骤3.vii中,读取非易失性数据存储器并且确定所计数的时钟周期的读取值n
tz
是否超过最大数量的预定值n
tzmax
。如果未超过最大数量n
tzmax
(在图3中由“y”标识),则转到步骤3.viii。如果超过最大数量n
tzmax
(在图3中用“n”标识),则转到步骤3.ix。时钟周期的最大数量n
tzmax
代表对应于时间间隔的数值,该时间间隔恰好足够短以使得ct系统的旋转部分的功能单元直接投入运行而无需费时的预热。
51.在步骤3.viii中,由于通过低数量的经计数的时钟周期表示中断时间短,例如150ms,则直接激活偏压供应输出端7,此外,时钟周期的数量的值在偏压监测单元9的数据存储器中被设置于值“0”,以便在下一次电网供应中断时再次以值“0”开始时钟周期数的数量的向上计数。
52.相反,在步骤3.ix中,由于中断时间过长,激活用于初始化和升高电偏压u
bias
的标
准进程,以避免损坏系统。
53.然后返回至步骤3.i。
54.在图4中示出流程图400,该流程图示出可以补充图3所示方法的可选的步骤序列。可选的步骤顺序涉及图3所示的步骤3.ix的部分步骤。步骤3.ix涉及如下方法分支,在这些方法分支中确定偏压的中断持续过长时间。然后,在该情况下,对时钟周期的数量进行继续计数,直到将所需的输入电压ue再次施加在输入端处或直到对于偏压监测单元9所需的辅助电压或所需的最小电压u
min
由于作为能量缓冲存储器的电容器8a的放电进程不再可用进而偏压监测单元9不再可以继续工作。在步骤3.ixa中确定能量缓冲存储器的电压u
p
是否具有最小电压u
min
。如果电压u
p
低于最小电压u
min
(在图4中用“y”标识),则转至步骤3.ixb,否则转至步骤3.ixd(在图4中用“n”标识)。在步骤3.ixb中确定计数的时钟周期tz的数量n
tz
是否达到或超过最低值n
tzmin
。该最低值n
tzmin
对应于能量缓冲存储器的最低能量存储容量。
55.对于达到最低能量存储容量的情况(在图4中用“y”标识),转至步骤3.ixd,其中存储所计数的时钟周期数量的数据存储器被设置于值“0”,并且触发标准启动过程。
56.对于未达到最低能量存储容量的情况(在图4中用“n”标识),转到步骤3.ixc,其中进行或计划/建议能量缓冲存储器的更换。随后,转到步骤3.ixd,并且同样触发标准启动进程。
57.在图5中示意性地示出ct系统50的截面图。在此,ct系统50包括转动环41作为运动部分和保持框架54作为固定部分。在此,转动环41相对于保持框架54围绕垂直于图像平面的轴线z可转动地支承在转动环41的中心中。x射线探测器11在转动环41中被设置在电绝缘装置12中。
58.此外,在转动环41上,x射线源14、风扇16、图像处理装置18和控制电子装置21也与起中央电流分配器作用的电压供应装置58导电连接,导线24从电压供应装置引出以对x射线探测器11供电。图像处理装置18经由光学信号线缆19与x射线探测器11连接。在x射线源14中,在此以未详细示出的方式设置旋转阳极连同驱动器、阴极加热器和冷却器。起中央功率分配器作用的电压供应装置58与能量传输路径4连接,该能量传输路径具有将功率引导至电压供应装置58的接收能量的部件34。
59.能量传输路径4的设置在保持框架54上的输出能量的部件36与第一功率源连接,第一功率源可以通过具有电网接口的能量分配装置1提供。能量分配装置1、能量传输路径4和设置在电压供应装置58和x射线探测器11之间的偏压供应装置5连同相应的连接线一起形成根据本发明的能量供应电路20的主要部件,如在图2中详细示出的那样。在此,能量吸收部件34和能量输出部件36可以分别被设计为用于感应能量传输的线圈对的线圈或设计为具有滑环触点的滑环。
60.x射线探测器11具有半导体材料42的层,该层被布置为使得由x射线源14产生(并且可能通过定位在转动环41的内部空间43中的物体部分散射和/或吸收)的x射线辐射(未示出)射到半导体材料42上。在此,半导体材料42尤其可以通过碲化镉或碲化镉锌或具有类似相关特性的类似半导体提供。
61.半导体材料42与偏压供应装置5互连,使得通过偏压供应装置5可以将偏压或偏压u
bias
施加到半导体材料42处。此外,半导体材料热耦合于加热元件45和冷却元件46。加热元件45被设计用于加热半导体材料42,以便提高自由载流子的迁移率。由此,一方面简化了半
导体材料42中缺陷的饱和,另一方面增加了通过x射线源发射的x射线辐射在半导体材料42中产生的自由载流子的线性度14。冷却元件46被设计用于当半导体材料42的温度由于入射x射线辐射而具有临界值时,降低半导体材料42的温度。
62.能量供应电路20经由起中央电流分配器作用的电压源58与x射线源14、风扇16、控制电子装置21和图像处理装置18连接,以及经由导线24和经由偏压供应装置5能够与加热元件45和冷却元件46互连。在ct系统50的运行状态中,在电压供应装置处互连的部件经由导线24通过能量供应电流20获取其功率供应。
63.直接连接于起中央功率分配器作用的电压供应装置58的部件仅在运行状态下获取功率。如果例如由于ct系统50将在夜间进入睡眠模式或应进行系统重启而使电压供应装置58中断,则对于直接连接到起中央电源分配器作用的电压供应装置48的部件不进行功率供应。但是,如已经提到的那样,在电压供应装置短暂中断的情况下可以切换到不间断能量源,该过程以图2至图4中所示的方式进行。
64.最后再次指出,上面详细描述的设备和方法仅是实施例,其可以由本领域技术人员以各种方式修改,而没有脱离本发明范围。此外,不定冠词“一”或“一个”的使用不排除相关特征也可以重复存在。同样地,术语“单元”不排除其由多个部件构成,这些部件必要时也可以是空间分布的。
技术特征:
1.一种用于计算机断层扫描系统(50)的能量供应电路(20),具有:-一个固定的能量分配装置(1),包括一个不间断能量源(2);-一个共同旋转的偏压供应装置(5),包括:-一个电压供应输入端(4a),-一个偏压供应输出端(7),和-一个偏压监测单元(9),-所述偏压监测单元被设计用于:根据在所述电压供应输入端(4a)处探测到的输入电压(u
e
)来激活或去激活所述偏压供应输出端(7),并且-所述偏压监测单元具有一个传感器,所述传感器用于探测所述电压供应输入端(4a)处的输入电压(u
e
),-一个辅助电压源(8,8a),具有一个能量缓冲存储器(8a),所述能量缓冲存储器用于:对于所述偏压供应输出端(7)去激活的情况,对所述偏压监测单元(9)供应电能。2.根据权利要求1所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)被设计用于:-对于所述传感器探测到所述输入电压(u
e
)低于预定阈值电压(u
s
)的情况,去激活所述偏压供应输出端(7);并且-对于所述传感器探测到所述输入电压(u
e
)超过所述预定阈值电压(u
s
)的情况,激活所述偏压供应输出端(7)。3.根据权利要求1或2所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)包括一个非易失性数据存储器(13),所述非易失性数据存储器被设计用于:存储如下信息,所述信息说明所述输入电压低于预定阈值电压(u
s
)的持续时间。4.根据前述权利要求中任一项所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)包括一个时间测量单元,所述时间测量单元被设计用于:确定所述输入电压(u
e
)低于电压的预定阈值(u
s
)的持续时间。5.根据权利要求4所述的能量供应电路,其中所述时间测量单元包括一个时钟周期计数单元,所述时钟周期计数单元被设计用于:通过对时钟周期进行计数来确定所经过的持续时间。6.根据权利要求3和权利要求4或5所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)包括一个写入单元,所述写入单元被设计用于将所确定的所述持续时间写入所述非易失性数据存储器中。7.根据权利要求4至6中任一项所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)被设计用于:-对于探测到在所经过的持续时间达到预定最大值之前所述输入电压(u
e
)达到电压的所述预定阈值(u
s
)的情况,直接激活所述偏压供应输出端(7);并且-对于探测到在所经过的持续时间达到预定最大值之前所述输入电压(u
e
)没有达到电压的所述预定阈值(u
s
)的情况,激活用于初始化和升高电偏压(u
bias
)的标准进程。8.根据权利要求7所述的能量供应电路,其中用于初始化和升高所述电偏压的标准进程包括受控地升高所述电偏压(u
bias
)。9.根据权利要求3和权利要求1、2或4至8中任一项所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)被设计用于:对于探测到在所经过的持续时间达到预定最大值之前所述输入
电压(u
e
)没有达到所述预定阈值(u
s
)的情况,只要由所述能量缓冲存储器(8a)提供足够的能量,就继续确定所经过的持续时间并且将所经过的持续时间的值写入所述非易失性数据存储器中。10.根据权利要求9所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)具有一个读取单元,所述读取单元用于读取所述非易失性数据存储器以读取经过的持续时间的值,以便确定所述能量缓冲存储器(8a)的能量存储器容量。11.根据权利要求10所述的能量供应电路,其中所述偏压监测单元(9)被设计用于:在读取之后擦除所述非易失性数据存储器(13)。12.根据前述权利要求中任一项所述的能量供应电路,其中所述能量缓冲存储器(8a)包括一个电容器作为能量存储器。13.一种计算机断层扫描系统(50),具有:-一个用于从患者(p)获取原始数据的扫描单元,所述扫描单元具有一个半导体探测器(11);-一个用于操控所述扫描单元的控制装置;-一个根据权利要求1至12中任一项所述的能量供应电路(20)。14.一种用于运行计算机断层扫描系统(50)的方法,具有以下步骤:-通过偏压监测单元(9)探测在所述计算机断层扫描系统(50)的共同旋转的偏压供应装置(5)的电压供应输入端(4a)处的输入电压(u
e
);-根据在所述电压供应输入端(4a)处探测到的所述输入电压(u
e
)激活或去激活所述偏压供应装置(5)的偏压供应输出端(7);-对于去激活所述偏压供应输出端(7)的情况,通过具有能量缓冲存储器(8a)的辅助电压源(8,8a)对所述偏压监测单元(9)供应电能。
技术总结
本发明涉及一种用于计算机断层扫描系统的能量供应电路。能量供应电路包括具有不间断能量源的固定式的能量分配装置和共同旋转的偏压供应装置。共同旋转的偏压供应装置包括电压供应输入端、偏压供应输出端和偏压监测单元。偏压监测单元被设计用于:根据在电压供应输入端处探测到的输入电压来激活或去激活偏压供应输出端,并且为此具有用于探测电压供应输入端处的输入电压的传感器。共同旋转的偏压供应装置的一部分也是辅助电压源,具有能量缓冲存储器,对于偏压供应输出端去激活的情况对偏压监测单元供应电能。本发明还描述一种计算机断层扫描系统和一种用于运行计算机断层扫描系统的方法。描系统的方法。描系统的方法。
技术研发人员:S
受保护的技术使用者:西门子医疗有限公司
技术研发日:2023.01.19
技术公布日:2023/7/25
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