CN115015296A - X射线分析装置以及x射线分析方法 - Google Patents

X射线分析装置以及x射线分析方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种X射线分析装置，可容易且准确地进行用于获得X射线透过图像的、摄影对象的定位。X射线分析装置设为下述结构，即包括：X射线源(10)；X射线检测器(11)，检测从X射线源(10)照射的X射线；以及旋转平台(12)(平台)，配置于X射线源(10)与X射线检测器(11)之间，保持摄影对象(W)，且所述X射线分析装置包括：光照射机构(20)，向与从X射线源(10)照射的X射线的X射线光轴(L)相同的光轴上照射光，在X射线检测器(11)的位置形成摄影对象(W)的影子。

Description

X射线分析装置以及X射线分析方法
技术领域
本发明涉及一种X射线分析装置以及X射线分析方法。
背景技术
在工业用X射线计算机断层成像(Computed Tomography，CT)装置中，通常已知在彼此相向配置的X射线源与X射线检测器之间，配置绕与X射线光轴正交的轴旋转的旋转平台，在将摄影对象保持于所述旋转平台上的状态下，一边照射X射线，一边使旋转平台以规定的微小角度为单位旋转，每次旋转时导入来自X射线检测器的X射线透过数据。
此时，要求工业用X射线CT装置对各种大小、形状的摄影对象进行CT摄影，而需要每次将摄影对象设置于合适的位置。在摄影对象的定位不合适的情况下，有时关注部位成为CT摄影视场的范围外，在CT摄影后方才判明原本欲观察的部位并未拍摄到截面图像上，需要再次摄影。
因此，以往为了确认摄影对象是否收容于CT摄影视场范围，而使用下述方法，即：照射X射线并根据透视图像来进行确认，或者一次以简易条件实施CT摄影等。
但是，在根据X射线透视图像或CT摄影结果来确认摄影对象的位置的情况下，需要在设置摄影对象后，暂且关闭门。因此，在未于CT装置设置摄影对象的定位用的机构的情况下，为了进行摄影对象的对位，需要再次打开门来实施摄影对象的对位，非常耗费工夫。
因此，以往例如公开了下述技术，即：利用光学摄像机来拍摄载置于旋转平台上的摄影对象，通过使用其数据的图像处理，获得摄影对象的形状、大小及相对于旋转轴的位置信息，基于所述信息来监视摄影对象与X射线源的干扰，或将旋转平台自动定位于不发生干扰而最接近X射线源的位置(例如参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]WO2006/051690号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
然而，所述现有技术中，基于利用光学摄像机对摄影对象从上方拍摄的图像来进行旋转平台的定位，因而难以定位如下摄影范围，即：与对摄影对象照射X射线的情况下所获得的X射线透过图像完全一致的、摄影对象的摄影范围。
尤其在被称为偏移扫描的、使X射线检测器于横向移动并进行CT摄影的方法中，仅可获得实际拍摄X射线透过图像的CT摄影视场范围的一半左右，因而难以根据透视图像来确认CT摄影视场范围。
本发明的目的在于提供一种X射线分析装置及X射线分析方法，可容易且准确地进行用于获得X射线透过图像的、摄影对象的定位。
[解决问题的技术手段]
本发明的第一形态为一种X射线分析装置，包括：X射线源；X射线检测器，检测从所述X射线源照射的X射线；以及平台，配置于所述X射线源与所述X射线检测器之间，保持摄影对象，且所述X射线分析装置的特征在于包括：光照射机构，向与从所述X射线源照射的X射线的X射线光轴相同的光轴上照射光，将所述摄影对象的影子的像投影于所述X射线检测器的位置。
[发明的效果]
根据本发明的第一形态，利用光照射机构来形成摄影对象的影子的像，因此通过目测摄影对象的影子的像，从而可确认对摄影对象照射X射线的区域，可容易且准确地进行摄影对象的对位。因此，即便在进行偏移扫描的情况下，也可容易且准确地进行摄影对象的对位。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式的X射线分析装置的概略结构的立体图。
[符号的说明]
1：X射线CT装置
10：X射线源
11：X射线检测器
12：旋转平台
20：光照射机构
21：光源
22：反射板
23：标记构件
24：外侧标记
24S、25S：影子
25：内侧标记
W：摄影对象
L：X射线光轴
WS：影子的像
具体实施方式
以下，参照图式对本发明的实施方式进行说明。
本实施方式中，对将本发明适用于作为X射线分析装置的X射线CT装置的情况的示例进行说明。
图1为表示本实施方式的X射线CT装置的概略的立体图。
如图1所示，X射线CT装置1包括：X射线源10，对摄影对象W照射X射线；以及X射线检测器11，检测从X射线源10照射的X射线。
在X射线源10与X射线检测器11之间，配置有作为用于使摄影对象W旋转的平台的、旋转平台12。此旋转平台12构成为以Z轴方向的旋转轴为中心受到旋转驱动，并且于X轴方向移动自如，所述Z轴方向与沿着来自X射线源10的X射线光轴L的X轴方向正交。
CT摄影时，在将摄影对象W载置于旋转平台12上的状态下，一边从X射线源10照射X射线一边使旋转平台12旋转，针对每个微小旋转角度获取来自X射线检测器11的X射线透过数据，使用所获取的360°的摄影对象W的X射线透过数据，获得摄影对象W的断层像。
而且，本实施方式中，设有用于对摄影对象W照射光的光照射机构20。
本实施方式中，光照射机构20包括照射白色光等可见光的光源21、反射板22及标记构件23。
光源21照射可见光。反射板22例如由亚克力等树脂形成，使从光源21照射的光向作为X射线光轴L的X轴方向反射。经反射板22反射的光构成为通过标记构件23而照射于摄影对象W。
光源21设置于下述位置，即：在从光源21照射的光经反射板22反射而照射于摄影对象W，并作为影子而投影于X射线检测器11时，所形成的摄影对象W的影子的大小、与由从X射线源10照射于摄影对象W的X射线所形成的摄影对象W的X射线透过图像成为相同大小。
由此，通过将来自光源21的光照射于摄影对象W，从而可投影与向X射线检测器11照射X射线的情况下所得的X射线透过图像相同的、影子的像WS。因此，通过目测由来自光源21的照射光所投影的、摄影对象W的影子的像WS，从而可确认获取X射线透过图像的范围。
此外，作为光源21，可代替白色光而使用其他颜色的光，也可使用激光。
而且，本实施方式中，在反射板22与旋转平台12之间配置有标记构件23。标记构件23例如由透明的树脂形成，在标记构件23，通过印刷等而形成有四方形状的外侧标记24、及位于所述外侧标记24的内侧的大致十字状的内侧标记25。
外侧标记24形成于通过照射X射线所得的、摄影对象W的X射线透过图像的摄影视场范围。内侧标记25以十字状的交叉点位于X射线光轴L的方式形成。
此外，也可通过代替标记构件23而在反射板22的表面印刷标记构件那样的图案，从而确认基于X射线的摄影视场范围，或也可通过将光源21设为激光光源，并以标记构件那样的图案来投影激光，从而确认基于X射线的摄影视场范围。
另外，通过从光源21经由反射板22照射光，从而标记构件23的外侧标记24的影子24S及内侧标记25的影子25S形成于X射线检测器11。通过从X射线源10对摄影对象W照射X射线从而获得的、摄影对象W的X射线透过图像形成于由外侧标记24所包围的范围，因而通过使所投影的摄影对象W的影子的像WS位于投影于X射线检测器11的外侧标记24的影子24S的范围，从而可确认摄影对象W收容于CT摄影视场区域。
而且，偏移摄影的情况下，来自X射线源的X射线并未照射于整个摄影对象，因而即便将来自光源的光以偏移的状态照射于摄影对象，也无法获得整个摄影对象的影子的像。
因此，此种偏移摄影的情况下，在X射线检测器的检测面的、不使X射线偏移的一侧，例如设置屏幕(screen)等，并且以来自光源的光经过摄影对象的大致中心的方式设定。在此状态下，通过将来自光源的光照射于摄影对象，从而可确认偏移摄影时的摄影对象是否收容于CT摄影视场区域。
此外，本实施方式中，光照射机构20构成为将来自光源21的光经由反射板22照射于摄影对象W，但本发明不限定于此。
例如，也可在X射线光轴L上配置光源21，从所述光源21向摄影对象W直接照射光，由此投影摄影对象W的影子的像WS。此时，在向摄影对象W照射X射线时光源21成为障碍，因而需要设为在照射X射线时使光源21退避的结构。
接下来，对使用所述X射线CT装置1的、本发明的X射线分析方法进行说明。
首先，在旋转平台12上载置规定的摄影对象W。
在所述状态下，从光源21照射光。从光源21照射的光经反射板22反射，透过标记构件23而照射于摄影对象W。
由此，在X射线检测器11投影摄影对象W的影子的像WS。在此状态下，使旋转平台12旋转360°，使摄影对象W的360°的影子的像WS投影。此时，在X射线检测器11，也一起投影标记构件23的外侧标记24及内侧标记25的影子。此外，使旋转平台12旋转的角度不限定于360°，例如为180°、90°等而由摄影者根据摄影对象适当设定。
使用者通过视觉确认摄影对象W的影子的像WS，从而可目测摄影对象W是否位于标记构件23的外侧标记24的内侧，通过目测由来自光源21的照射光所投影的摄影对象W的影子的像WS，从而可确认获取X射线透过图像的范围。
另外，通过确认摄影对象W的影子的像WS，从而将摄影对象W正确设置于旋转平台12上。
然后，通过从X射线源10对摄影对象W照射X射线，并利用X射线检测器11来检测所述X射线，从而可获得规定的X射线透过图像。
根据本实施方式，发挥以下效果。
本实施方式的X射线CT装置1设为下述结构，即包括：X射线源10；X射线检测器11，检测从X射线源10照射的X射线；以及旋转平台12(平台)，配置于X射线源10与X射线检测器11之间，保持摄影对象W，且所述X射线CT装置1包括：光照射机构20，向与从X射线源10照射的X射线的X射线光轴L相同的光轴上照射光，在X射线检测器11的位置形成摄影对象W的影子。
由此，利用光照射机构20来形成摄影对象W的影子的像WS，因而通过目测摄影对象W的影子的像WS，从而可确认收容于CT摄影视场范围区域。因此，可确认对摄影对象W照射X射线的区域，可容易且准确地进行摄影对象W的对位。
而且，在偏移摄影的情况下，也可通过设置屏幕等，并且以来自光源的光经过摄影对象的大致中心的方式进行设定，将来自光源的光照射于摄影对象，从而确认偏移摄影时的摄影对象是否收容于CT摄影视场区域。因此，即便在进行偏移扫描的情况下，也可容易且准确地进行摄影对象W的对位。
本实施方式的X射线CT装置1设为下述结构，即：由从光照射机构20照射的光所投影的、摄影对象W的影子的像WS，表示由从X射线源10照射的X射线所形成的、摄影对象W的X射线透过图像所构成的区域。
由此，由于设为下述结构，即：使由来自光照射机构20的照射光所投影的、摄影对象W的影子的像WS，表示由从X射线源10照射的X射线所形成的、摄影对象W的X射线透过图像所构成的区域，因而能可靠地确认对摄影对象W照射X射线的区域，可容易且准确地进行摄影对象W的对位。
本实施方式的X射线CT装置1设为下述结构，即，光照射机构20包括：光源21，照射可见光；以及反射板22，将从光源21照射的光向与X射线光轴L为同轴上反射，照射于摄影对象W。
由此，可将来自光源21的照射光经由反射板22照射于摄影对象W，可将摄影对象W的影子的像WS投影于X射线检测器11。
本实施方式的X射线CT装置1设为下述结构，即：在反射板22与摄影对象W之间配置有标记构件23。
由此，可通过目测确认所投影的摄影对象W相对于所投影的标记构件23的位置，从而判断摄影对象W是否位于正确的位置。
再者，所述实施方式仅例示本发明的一形态，可在不偏离本发明主旨的范围内任意地变形及应用。
而且，所述实施方式的水平及垂直等方向或各种数值、形状只要无特别说明，则包含发挥与这些方向或数值、形状相同的作用效果的范围(所谓均等的范围)。
[形态]
本领域技术人员理解，所述例示性的实施方式及变形例为以下形态的具体例。
(第1项)一形态的X射线分析装置包括：X射线源；X射线检测器，检测从所述X射线源照射的X射线；以及平台，配置于所述X射线源与所述X射线检测器之间，保持摄影对象W，且所述X射线分析装置包括：光照射机构，向与从所述X射线源照射的X射线的X射线光轴相同的光轴上照射光，将所述摄影对象的影子的像投影于所述X射线检测器的位置。
根据第1项的形态，利用光照射机构来形成摄影对象的影子的像，因而通过目测摄影对象的影子的像，从而可确认对摄影对象照射X射线的区域，可容易且准确地进行摄影对象的对位。因此，即便在进行偏移扫描的情况下，也可容易且准确地进行摄影对象的对位。
(第2项)第1项所记载的X射线分析装置中，由从所述光照射机构照射的光所投影的、所述摄影对象的影子的像，也可表示由从所述X射线源照射的X射线所形成的、所述摄影对象的X射线透过图像所构成的区域。
根据第2项的形态，将由来自光照射机构的照射光所投影的、摄影对象的影子的像，设为表示由从X射线源照射的X射线所形成的、摄影对象的X射线透过图像所构成的区域，因而能可靠地确认对摄影对象照射X射线的区域，可容易且准确地进行摄影对象的对位。
(第3项)第1项或第2项所记载的X射线分析装置中，所述光照射机构也可包括：光源，照射可见光；以及反射板，使从所述光源照射的光向与所述X射线光轴为同轴上反射，照射于所述摄影对象。
根据第3项的形态，可将来自光源的照射光经由反射板照射于摄影对象，可将摄影对象的影子的像投影于X射线检测器。
(第4项)第3项所记载的X射线分析装置中，也可在所述反射板与所述摄影对象之间配置标记构件。
根据第4项的形态，通过目测确认所投影的摄影对象相对于所投影的标记构件的位置，从而可判断摄影对象是否位于正确的位置。
(第5项)第1项至第4项中任一项所记载的X射线分析装置中，所述X射线分析装置也可为X射线CT装置。
根据第5项的形态，可作为X射线分析装置而适用于X射线CT装置。
(第6项)一形态的X射线分析方法从X射线源向保持于平台上的摄影对象照射X射线，利用X射线检测器来检测透过摄影对象的X射线，进行摄影对象的分析，并且利用光照射机构向与从所述X射线源照射的X射线的X射线光轴相同的光轴上照射光，将所述摄影对象的影子的像投影于所述X射线检测器的位置，利用所述摄影对象的影子的像来目测确认所述摄影对象是否位于基于X射线的摄影视场范围。
根据第6项的形态，利用光照射机构来形成摄影对象的影子的像，因此通过目测摄影对象的影子的像，从而可确认对摄影对象照射X射线的区域，可容易且准确地进行摄影对象的对位。

Claims (6)

1.一种X射线分析装置，包括：X射线源；X射线检测器，检测从所述X射线源照射的X射线；平台，配置于所述X射线源与所述X射线检测器之间，保持摄影对象，且所述X射线分析装置的特征在于包括：
光照射机构，向与从所述X射线源照射的X射线的X射线光轴相同的光轴上照射光，将所述摄影对象的影子的像投影于所述X射线检测器的位置。
2.根据权利要求1所述的X射线分析装置，其特征在于，
由从所述光照射机构照射的光所投影的、所述摄影对象的影子的像，表示由从所述X射线源照射的X射线所形成的、所述摄影对象的X射线透过图像所构成的区域。
3.根据权利要求1或2所述的X射线分析装置，其特征在于，
所述光照射机构包括：光源，照射可见光；以及反射板，将从所述光源照射的光向与所述X射线光轴为同轴上反射，照射于所述摄影对象。
4.根据权利要求3所述的X射线分析装置，其特征在于，
在所述反射板与所述摄影对象之间配置有标记构件。
5.根据权利要求1或2所述的X射线分析装置，其特征在于，
所述X射线分析装置为X射线计算机断层成像装置。
6.一种X射线分析方法，从X射线源向保持于平台上的摄影对象照射X射线，利用X射线检测器来检测透过摄影对象的X射线，进行摄影对象的分析，且所述X射线分析方法的特征在于，
利用光照射机构向与从所述X射线源照射的X射线的X射线光轴相同的光轴上照射光，将所述摄影对象的影子的像投影于所述X射线检测器的位置，根据所述摄影对象的影子的像来目视确认所述摄影对象是否位于基于X射线的摄影视场范围。
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