JP2003210453A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置Info
- Publication number
- JP2003210453A JP2003210453A JP2002018091A JP2002018091A JP2003210453A JP 2003210453 A JP2003210453 A JP 2003210453A JP 2002018091 A JP2002018091 A JP 2002018091A JP 2002018091 A JP2002018091 A JP 2002018091A JP 2003210453 A JP2003210453 A JP 2003210453A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- laser
- laser light
- light source
- generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000005461 Bremsstrahlung Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Nuclear Medicine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ２次元の断層像の他、立体の断層像をも短時
間で得るＸ線ＣＴ装置を提供する。 【解決手段】 被検体の体軸の円周上に所定の距離を隔
てて複数個配置されたＸ線発生セルと、レーザ光源と、
このレーザ光源から出射したレーザ光をスキャンして順
次前記Ｘ線発生セルに照射してＸ線を発生させる円周ス
キャンレーザスキャナと、からなり、前記Ｘ線発生セル
で発生したＸ線が前記被検体を透過した後のＸ線を前記
Ｘ線検出器で検出し、該Ｘ線検出器の出力信号に基づい
て前記被検体の断層像を再構成する画像再構成手段とを
備えている。
間で得るＸ線ＣＴ装置を提供する。 【解決手段】 被検体の体軸の円周上に所定の距離を隔
てて複数個配置されたＸ線発生セルと、レーザ光源と、
このレーザ光源から出射したレーザ光をスキャンして順
次前記Ｘ線発生セルに照射してＸ線を発生させる円周ス
キャンレーザスキャナと、からなり、前記Ｘ線発生セル
で発生したＸ線が前記被検体を透過した後のＸ線を前記
Ｘ線検出器で検出し、該Ｘ線検出器の出力信号に基づい
て前記被検体の断層像を再構成する画像再構成手段とを
備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はＸ線ＣＴ装置に係
り、特にレーザＸ線を利用して可動部が無く、高速の断
層データを得ることができ、かつ、ヘリカルスキャンが
容易で、三次元データーの収集が可能なＸ線ＣＴ装置に
関する。
り、特にレーザＸ線を利用して可動部が無く、高速の断
層データを得ることができ、かつ、ヘリカルスキャンが
容易で、三次元データーの収集が可能なＸ線ＣＴ装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来Ｘ線ＣＴ装置はＸ線管をガントリー
に取り付け回転することですべての方向からのＸ線透過
信号を得て、これらの信号をコンピュータ演算すること
で二次元の断層像を得ていた。
に取り付け回転することですべての方向からのＸ線透過
信号を得て、これらの信号をコンピュータ演算すること
で二次元の断層像を得ていた。
【０００３】図６は従来装置の要部の概要を示す横方向
の断面構成図である。図において、１はＸ線管を搭載し
たガントリー、２は被検体、３は被検体２の周りに配置
されたＸ線検出器である。なお、図では省略するがこの
ようなＸ線ＣＴ装置には被検体２を移動させる天板が配
置され、また、装置周辺部にはＸ線管にＸ線を発生させ
るための電圧電源と、管電圧及び管電流を設定するＸ線
制御部が配置されている。さらに、天板上の被検体を移
動させるための天板移動制御部と、Ｘ線管とＸ線検知器
を被検体を挟んで、移動（回転も含む）させるための撮
像系移動制御部がある。
の断面構成図である。図において、１はＸ線管を搭載し
たガントリー、２は被検体、３は被検体２の周りに配置
されたＸ線検出器である。なお、図では省略するがこの
ようなＸ線ＣＴ装置には被検体２を移動させる天板が配
置され、また、装置周辺部にはＸ線管にＸ線を発生させ
るための電圧電源と、管電圧及び管電流を設定するＸ線
制御部が配置されている。さらに、天板上の被検体を移
動させるための天板移動制御部と、Ｘ線管とＸ線検知器
を被検体を挟んで、移動（回転も含む）させるための撮
像系移動制御部がある。
【０００４】そして、このような従来装置で１断層像を
取るためには、ガントリ１を回転させ３６０度方向のＸ
線透過率を求め、得られた情報から断層像を再構成す
る。また、多くの断層像を短時間に得ようとすると、ガ
ントリ部分を高速に回転させる必要があるが重量物であ
るため上限は数Ｈｚ止まりである。
取るためには、ガントリ１を回転させ３６０度方向のＸ
線透過率を求め、得られた情報から断層像を再構成す
る。また、多くの断層像を短時間に得ようとすると、ガ
ントリ部分を高速に回転させる必要があるが重量物であ
るため上限は数Ｈｚ止まりである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一枚の
断層像を得るためにはこの方法でも良いが、複数個の断
層像を得ようとするとＸ線検出器を紙面方向に複数個並
べるなどの複雑な構成が必要となる。また、近年、体内
の一断面だけでなく複数の断面、あるいは立体の断層像
を得る社会的な要望が増大してきている。という課題が
あった。
断層像を得るためにはこの方法でも良いが、複数個の断
層像を得ようとするとＸ線検出器を紙面方向に複数個並
べるなどの複雑な構成が必要となる。また、近年、体内
の一断面だけでなく複数の断面、あるいは立体の断層像
を得る社会的な要望が増大してきている。という課題が
あった。
【０００６】本発明は２次元の断層像の他、立体の断層
像をも短時間で得るＸ線ＣＴ装置を実現することを目的
とする。
像をも短時間で得るＸ線ＣＴ装置を実現することを目的
とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明は、請求項１においては、 被検体の体軸の
円周上に所定の距離を隔てて複数個配置されたＸ線発生
セルと、レーザ光源と、このレーザ光源から出射したレ
ーザ光をスキャンして順次前記Ｘ線発生セルに照射して
Ｘ線を発生させる円周スキャンレーザスキャナと、から
なり、前記Ｘ線発生セルで発生したＸ線が前記被検体を
透過した後のＸ線を前記Ｘ線検出器で検出し、該Ｘ線検
出器の出力信号に基づいて前記被検体の断層像を再構成
する画像再構成手段とを備えたことを特徴としている。
に、本発明は、請求項１においては、 被検体の体軸の
円周上に所定の距離を隔てて複数個配置されたＸ線発生
セルと、レーザ光源と、このレーザ光源から出射したレ
ーザ光をスキャンして順次前記Ｘ線発生セルに照射して
Ｘ線を発生させる円周スキャンレーザスキャナと、から
なり、前記Ｘ線発生セルで発生したＸ線が前記被検体を
透過した後のＸ線を前記Ｘ線検出器で検出し、該Ｘ線検
出器の出力信号に基づいて前記被検体の断層像を再構成
する画像再構成手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】請求項２においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、Ｘ線発生セルと、Ｘ線検出器は体軸
の円周上にアレイ状に配置されていることを特徴として
いる。
ＣＴ装置において、Ｘ線発生セルと、Ｘ線検出器は体軸
の円周上にアレイ状に配置されていることを特徴として
いる。
【０００９】請求項３においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、レーザ光源としてパルスレーザ光源
を用い、Nd:YAGを含むQスイッチ固体パルスレーザを使
用することを特徴としている。
ＣＴ装置において、レーザ光源としてパルスレーザ光源
を用い、Nd:YAGを含むQスイッチ固体パルスレーザを使
用することを特徴としている。
【００１０】請求項４においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、パルスレーザ光源は少なくとも一つ
であって、パルスレーザ光の集光点、若しくはプラズマ
発生部でのレーザのエネルギー密度がブレークダウンが
生じプラズマが発生するに必要な閾値以上になるように
集光し、複数個のＸ線発生セルへのレーザの入射角を切
り替えることを特徴としている。
ＣＴ装置において、パルスレーザ光源は少なくとも一つ
であって、パルスレーザ光の集光点、若しくはプラズマ
発生部でのレーザのエネルギー密度がブレークダウンが
生じプラズマが発生するに必要な閾値以上になるように
集光し、複数個のＸ線発生セルへのレーザの入射角を切
り替えることを特徴としている。
【００１１】請求項５においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、レーザが照射されるＸ線発生セルの
ターゲットとして、固体、移動固体、液体、微粒子、気
体、気体のクラスタ等を用いることを特徴としている。
ＣＴ装置において、レーザが照射されるＸ線発生セルの
ターゲットとして、固体、移動固体、液体、微粒子、気
体、気体のクラスタ等を用いることを特徴としている。
【００１２】請求項６においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、ターゲットの表面で発生したレーザ
プラズマに外部から電圧を印可し加速後、平らな固体、
あるいは針状の固体表面に衝突させて発生したＸ線を使
用することを特徴としている。
ＣＴ装置において、ターゲットの表面で発生したレーザ
プラズマに外部から電圧を印可し加速後、平らな固体、
あるいは針状の固体表面に衝突させて発生したＸ線を使
用することを特徴としている。
【００１３】請求項７においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、レーザ光源が仮想円錐の頂部に、Ｘ
線発生セルが前記仮想円錐の底部に複数個アレイ状に配
置され、前記光源からの光ビームを光学手段を用いて前
記Ｘ線発生セルに対して照射するとともに、円周方向に
沿ってスキャンすることを特徴としている。
ＣＴ装置において、レーザ光源が仮想円錐の頂部に、Ｘ
線発生セルが前記仮想円錐の底部に複数個アレイ状に配
置され、前記光源からの光ビームを光学手段を用いて前
記Ｘ線発生セルに対して照射するとともに、円周方向に
沿ってスキャンすることを特徴としている。
【００１４】請求項８においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、レーザ光をＸ線発生セルのターゲッ
トまで導くに際し、光源からＸ線発生部まで平行光で導
き、Ｘ線発生部の直前で凸レンズによりレーザ光のエネ
ルギー密度がブレークダウンが生じプラズマが発生する
に必要な閾値以上になるように集光してターゲットに当
て、Ｘ線を発生させることを特徴としている。
ＣＴ装置において、レーザ光をＸ線発生セルのターゲッ
トまで導くに際し、光源からＸ線発生部まで平行光で導
き、Ｘ線発生部の直前で凸レンズによりレーザ光のエネ
ルギー密度がブレークダウンが生じプラズマが発生する
に必要な閾値以上になるように集光してターゲットに当
て、Ｘ線を発生させることを特徴としている。
【００１５】請求項９においては、請求項１記載のＸ線
ＣＴ装置において、光源からの光を順次Ｘ線発生に照射
しながら同時に被検体を体軸方向に移動させ、前記Ｘ線
検出器の出力信号に基づいて３次元データを再構築でき
るようにしたことを特徴としている。
ＣＴ装置において、光源からの光を順次Ｘ線発生に照射
しながら同時に被検体を体軸方向に移動させ、前記Ｘ線
検出器の出力信号に基づいて３次元データを再構築でき
るようにしたことを特徴としている。
【００１６】請求項１０においては、請求項１記載のＸ
線ＣＴ装置において、レーザ光の一部を取り出し、Ｘ線
発生用レーザパルスエネルギーをモニタし、その値から
発生するＸ線強度を補正するようにしたことを特徴とし
ている。
線ＣＴ装置において、レーザ光の一部を取り出し、Ｘ線
発生用レーザパルスエネルギーをモニタし、その値から
発生するＸ線強度を補正するようにしたことを特徴とし
ている。
【００１７】請求項１１においては、請求項１記載のＸ
線ＣＴ装置において、アレイ状に配置した、Ｘ線発生セ
ルでのＸ線の発生効率の個別の違いや検出器個別の特性
を、スキャンをする以前にモニタし、補正値を決定し、
再構成画像を構築する前のデータ補正を行うことを特徴
としている。
線ＣＴ装置において、アレイ状に配置した、Ｘ線発生セ
ルでのＸ線の発生効率の個別の違いや検出器個別の特性
を、スキャンをする以前にモニタし、補正値を決定し、
再構成画像を構築する前のデータ補正を行うことを特徴
としている。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態の一例を
示す要部概略構成図である。図において、１０はパルス
レーザを出力するレーザ光源であり、出射したレーザビ
ームは円周スキャンレーザスキャナ１１に入射する。こ
のスキャナは被検体２の周りにアレイ状に配置されたＸ
線発生セル１２及びＸ線検出器１３を底辺とする仮想円
錐の頂部付近に配置されている。なお、図では省略する
がこの装置はＸ検出器１３からの信号を処理して被検体
２の断層像を作成する処理装置を有している。
示す要部概略構成図である。図において、１０はパルス
レーザを出力するレーザ光源であり、出射したレーザビ
ームは円周スキャンレーザスキャナ１１に入射する。こ
のスキャナは被検体２の周りにアレイ状に配置されたＸ
線発生セル１２及びＸ線検出器１３を底辺とする仮想円
錐の頂部付近に配置されている。なお、図では省略する
がこの装置はＸ検出器１３からの信号を処理して被検体
２の断層像を作成する処理装置を有している。
【００１９】ここで、図２を用いて本発明で使用するＸ
線発生セルの原理について簡単に説明する。図におい
て、２１はレーザビーム２２を出射するレーザ光源、２
３はレーザビーム２２を集光する集光レンズ、２５はタ
ーゲット、２６はレーザビーム２２の照射によって生成
された高温・高密度のレーザプラズマ、３０はレーザプ
ラズマ２６によって発生した制動Ｘ線である。なお、タ
ーゲット２５は図示しない真空容器に収納されている。
線発生セルの原理について簡単に説明する。図におい
て、２１はレーザビーム２２を出射するレーザ光源、２
３はレーザビーム２２を集光する集光レンズ、２５はタ
ーゲット、２６はレーザビーム２２の照射によって生成
された高温・高密度のレーザプラズマ、３０はレーザプ
ラズマ２６によって発生した制動Ｘ線である。なお、タ
ーゲット２５は図示しない真空容器に収納されている。
【００２０】上記の構成において、レーザ光源２１から
出射されたレーザビーム２２は、集光レンズ２３により
集光され、ターゲット２５に照射される。その結果、タ
ーゲット２５の表面では、高エネルギー密度のレーザビ
ーム２２によって高温・高密度のレーザプラズマ２６が
生成される。レーザプラズマ２６からは、イオンと電子
の再結合やイオン内の励起電子の基底状態への遷移等の
作用によって、制動Ｘ線３０が発生する。
出射されたレーザビーム２２は、集光レンズ２３により
集光され、ターゲット２５に照射される。その結果、タ
ーゲット２５の表面では、高エネルギー密度のレーザビ
ーム２２によって高温・高密度のレーザプラズマ２６が
生成される。レーザプラズマ２６からは、イオンと電子
の再結合やイオン内の励起電子の基底状態への遷移等の
作用によって、制動Ｘ線３０が発生する。
【００２１】図1に戻り、レーザ光源１０から出た平行
光はレーザスキャナで進行方向が円状に回転されそれぞ
れのＸ線発生セルに導かれる。Ｘ線発生セルに導かれた
平行光は、セル内のレンズで集光された時にエネルギー
密度がブレークダウンが生じプラズマが発生するに必要
な閾値（例えば１09W/cm2）以上になるようにレーザ光
源の出力パワーが制御されている。
光はレーザスキャナで進行方向が円状に回転されそれぞ
れのＸ線発生セルに導かれる。Ｘ線発生セルに導かれた
平行光は、セル内のレンズで集光された時にエネルギー
密度がブレークダウンが生じプラズマが発生するに必要
な閾値（例えば１09W/cm2）以上になるようにレーザ光
源の出力パワーが制御されている。
【００２２】なお、光スキャナ１１は光学手段である
鏡，プリズム等を回転させてレーザ光を反射させ例えば
1回転したときにレーザ光がＸ線発生セルのそれぞれの
ターゲットをすべて照射するように構成されている。そ
して、例えば、ターゲットが気体の場合、集光されたレ
ーザ光によりブレークダウンを起こし気体分子がプラズ
マ化する。
鏡，プリズム等を回転させてレーザ光を反射させ例えば
1回転したときにレーザ光がＸ線発生セルのそれぞれの
ターゲットをすべて照射するように構成されている。そ
して、例えば、ターゲットが気体の場合、集光されたレ
ーザ光によりブレークダウンを起こし気体分子がプラズ
マ化する。
【００２３】その場合、発生したプラズマの温度が十分
高い場合は、レーザプラズマの領域からＸ線〜赤外まで
の広い波長の光が発生する。この中から、測定に必要な
Ｘ線光のみを取出し、被検体を透過してきたＸ線をＸ線
検出器で受光する。この操作を円周に配置された各Ｘ線
発生セルに対して実施して一周のデータを収集すれば、
それらのデータを用いて断面画像を再構成することが出
来る。
高い場合は、レーザプラズマの領域からＸ線〜赤外まで
の広い波長の光が発生する。この中から、測定に必要な
Ｘ線光のみを取出し、被検体を透過してきたＸ線をＸ線
検出器で受光する。この操作を円周に配置された各Ｘ線
発生セルに対して実施して一周のデータを収集すれば、
それらのデータを用いて断面画像を再構成することが出
来る。
【００２４】また、被検体が載置された天板をアレイ状
に配置されたＸ線発生セル１２及びＸ線検出器１３の円
周が構成する平面に直角に動かすことで連続的に3次元
データを収集することができる。
に配置されたＸ線発生セル１２及びＸ線検出器１３の円
周が構成する平面に直角に動かすことで連続的に3次元
データを収集することができる。
【００２５】なお、Ｘ線発生セル１２内の気体としては
不活性ガスなどを使用するが、気体の圧力を上げたり、
循環することで気体の劣化を防止することが出来る。ま
た、ガスを数気圧以上の高圧でノズルより吹き出す構成
にすると気体分子はクラスタを構成するため、その部分
にレーザ光を集光してブレークダウを起こさせることに
より効率の高いＸ線領域の波長発生が可能である。
不活性ガスなどを使用するが、気体の圧力を上げたり、
循環することで気体の劣化を防止することが出来る。ま
た、ガスを数気圧以上の高圧でノズルより吹き出す構成
にすると気体分子はクラスタを構成するため、その部分
にレーザ光を集光してブレークダウを起こさせることに
より効率の高いＸ線領域の波長発生が可能である。
【００２６】また、Ｘ線発生セル１２に用いるターゲッ
トとしては金属材料などの固体材料でもよく、液体や微
粒子等を使用してノズルから吹き出させる構成にするこ
とも可能である。
トとしては金属材料などの固体材料でもよく、液体や微
粒子等を使用してノズルから吹き出させる構成にするこ
とも可能である。
【００２７】また、レーザのエネルギーが小さくプラズ
マの温度が低いため、短波長領域の波長発生の効率が十
分でない場合には、図２に示すようにプラズマ発生領域
を挟んで電極を構成し、電圧印加手段３２により第１，
第２ターゲット２５，３１間に高電界を印可して電子を
加速して電極（第２ターゲット３１）に衝突させる構成
にすれば、目的とする波長のＸ線を効率よく発生させる
ことが出来る。
マの温度が低いため、短波長領域の波長発生の効率が十
分でない場合には、図２に示すようにプラズマ発生領域
を挟んで電極を構成し、電圧印加手段３２により第１，
第２ターゲット２５，３１間に高電界を印可して電子を
加速して電極（第２ターゲット３１）に衝突させる構成
にすれば、目的とする波長のＸ線を効率よく発生させる
ことが出来る。
【００２８】図３は高電界を印可して電子を加速して電
極に衝突させる他の構成例を示すＸ線発生装置の概略構
成図である。レーザの照射位置に例えばＡｒガスを流し
てレーザプラズマ（電子）２６ａを発生させ、この電子
を電圧印加手段３２を介して第２ターゲット３１に衝突
させてもよい。この場合、一方の電極はターゲットとし
て機能しない負電極２５ａを使用する。
極に衝突させる他の構成例を示すＸ線発生装置の概略構
成図である。レーザの照射位置に例えばＡｒガスを流し
てレーザプラズマ（電子）２６ａを発生させ、この電子
を電圧印加手段３２を介して第２ターゲット３１に衝突
させてもよい。この場合、一方の電極はターゲットとし
て機能しない負電極２５ａを使用する。
【００２９】また、図では省略するが、ターゲットを金
属として表面にコーン若しくは針状の少なくとも１本の
突起を形成すれば、電子が一点に集中し強力なＸ線が発
生する。また、ターゲットは照射時間の経過にしたがっ
て劣化するが、ターゲットを金属としてロール状に巻い
ておき、劣化状態を監視しながら順次照射位置をずらし
ていくことにより長時間にわたって強力なＸ線を得るこ
とができる。
属として表面にコーン若しくは針状の少なくとも１本の
突起を形成すれば、電子が一点に集中し強力なＸ線が発
生する。また、ターゲットは照射時間の経過にしたがっ
て劣化するが、ターゲットを金属としてロール状に巻い
ておき、劣化状態を監視しながら順次照射位置をずらし
ていくことにより長時間にわたって強力なＸ線を得るこ
とができる。
【００３０】また、レーザビームの光源をパルスＹＡＧ
レーザとし、発生したパルスＸ線をレーザパルスのタイ
ミングと同期させれば、Ｓ／Ｎの良い出力を得ることが
できる。
レーザとし、発生したパルスＸ線をレーザパルスのタイ
ミングと同期させれば、Ｓ／Ｎの良い出力を得ることが
できる。
【００３１】図４はこのような装置の概略構成を示す図
である。図において、図１と同一要素には同一符号を付
している。ターゲットで生成した制動Ｘ線は試料４０に
入射して試料の成分に対応した光が生成する。検出器４
１はその光が発光している時間のみゲートを開とする、
分析器４２はゲートを通った信号の試料成分の分析を行
う。
である。図において、図１と同一要素には同一符号を付
している。ターゲットで生成した制動Ｘ線は試料４０に
入射して試料の成分に対応した光が生成する。検出器４
１はその光が発光している時間のみゲートを開とする、
分析器４２はゲートを通った信号の試料成分の分析を行
う。
【００３２】光検出器４３はパルスレーザの散乱光を検
出し、そのパルス信号に同期して所定の時間だけ分析計
４２のゲートを開く。図５は図４に示す装置のタイミン
グチャートである。図（ａ）のパルスレーザ光の発射に
同期して図（ｂ）に示すトリガが分析器４１に発信され
る。このトリガは分析器４２を介し光検出器４３に送出
され、そのトリガにより検出器４１のゲートが図（ｃ）
に示すように所定の時間開となる。
出し、そのパルス信号に同期して所定の時間だけ分析計
４２のゲートを開く。図５は図４に示す装置のタイミン
グチャートである。図（ａ）のパルスレーザ光の発射に
同期して図（ｂ）に示すトリガが分析器４１に発信され
る。このトリガは分析器４２を介し光検出器４３に送出
され、そのトリガにより検出器４１のゲートが図（ｃ）
に示すように所定の時間開となる。
【００３３】試料４１からの信号には図（ｄ）に示すよ
うにノイズが含まれているが、分析器４２には図（ｅ）
に示す検出器４１のゲートが開のときの信号のみが取り
込まれる。なお、レーザ発射に同期しないで検出器４１
を常時開としている場合、ノイズが分析器４２に取り込
まれ、積算されてＳ／Ｎが悪くなる。また、図では省略
するがレーザ光の一部を取り出し、Ｘ線発生用レーザパ
ルスエネルギーをモニタし、その値から発生するＸ線強
度を補正するようにしてもよい。
うにノイズが含まれているが、分析器４２には図（ｅ）
に示す検出器４１のゲートが開のときの信号のみが取り
込まれる。なお、レーザ発射に同期しないで検出器４１
を常時開としている場合、ノイズが分析器４２に取り込
まれ、積算されてＳ／Ｎが悪くなる。また、図では省略
するがレーザ光の一部を取り出し、Ｘ線発生用レーザパ
ルスエネルギーをモニタし、その値から発生するＸ線強
度を補正するようにしてもよい。
【００３４】また、アレイ状に配置した、Ｘ線発生セル
でのＸ線の発生効率の個別の違いや検出器個別の特性
を、スキャンをする以前にモニタし、補正値を決定し、
再構成画像を構築する前のデータ補正を行うようにすれ
ば、より正確な断層表示が可能となる。
でのＸ線の発生効率の個別の違いや検出器個別の特性
を、スキャンをする以前にモニタし、補正値を決定し、
再構成画像を構築する前のデータ補正を行うようにすれ
ば、より正確な断層表示が可能となる。
【００３５】
【発明の効果】以上に詳述したように、請求項１及び２
によれば、レーザ光源から出射したレーザ光をスキャン
して順次アレイ状に配置されたＸ線発生セルに照射して
Ｘ線を発生させ、このＸ線発生セルで発生したＸ線が前
記被検体を透過した後のＸ線を前記Ｘ線検出器で検出
し、該Ｘ線検出器の出力信号に基づいて前記被検体の断
層像を再構成する画像再構成手段とを備えているので、
２次元の断層像を短時間で得ることができる。
によれば、レーザ光源から出射したレーザ光をスキャン
して順次アレイ状に配置されたＸ線発生セルに照射して
Ｘ線を発生させ、このＸ線発生セルで発生したＸ線が前
記被検体を透過した後のＸ線を前記Ｘ線検出器で検出
し、該Ｘ線検出器の出力信号に基づいて前記被検体の断
層像を再構成する画像再構成手段とを備えているので、
２次元の断層像を短時間で得ることができる。
【００３６】請求項３の発明によれば、レーザ光源とし
てNd:YAG等の固体やQスイッチパルスレーザを使用する
ので正確な画像表示ができる。
てNd:YAG等の固体やQスイッチパルスレーザを使用する
ので正確な画像表示ができる。
【００３７】請求項４の発明によれば、パルスレーザ光
源は少なくとも一つであって、パルスレーザ光の集光
点、若しくはプラズマ発生部でのレーザのエネルギー密
度が10 8W/cn2以上になるように、Ｘ線発生セルへのレー
ザの入射角を切り替える.ので正確な画像表示ができ
る。
源は少なくとも一つであって、パルスレーザ光の集光
点、若しくはプラズマ発生部でのレーザのエネルギー密
度が10 8W/cn2以上になるように、Ｘ線発生セルへのレー
ザの入射角を切り替える.ので正確な画像表示ができ
る。
【００３８】請求項５の発明によれば、レーザが照射さ
れるＸ線発生セルのターゲットとして、固体、移動固
体、液体、微粒子、気体、気体のクラスタ等を用いるの
で自由度が高いＸ線源とすることができる。
れるＸ線発生セルのターゲットとして、固体、移動固
体、液体、微粒子、気体、気体のクラスタ等を用いるの
で自由度が高いＸ線源とすることができる。
【００３９】請求項６の発明によれば、ターゲットの表
面で発生したレーザプラズマに外部から電圧を印可し加
速後、平らな固体、あるいは針状の固体表面に衝突させ
るので、レーザのエネルギーが大きくプラズマの温度が
高く、短波長領域の波長発生の効率のよいＸ線を発生さ
せることができる。
面で発生したレーザプラズマに外部から電圧を印可し加
速後、平らな固体、あるいは針状の固体表面に衝突させ
るので、レーザのエネルギーが大きくプラズマの温度が
高く、短波長領域の波長発生の効率のよいＸ線を発生さ
せることができる。
【００４０】請求項７の発明によれば、レーザ光源が仮
想円錐の頂部に、Ｘ線発生セルが前記仮想円錐の底部に
複数個アレイ状に配置され、前記光源からの光ビームを
光学手段を用いて前記Ｘ線発生セルに対して照射すると
ともに、円周方向に沿ってスキャンするので、立体の断
層像を短時間で得ることができる。
想円錐の頂部に、Ｘ線発生セルが前記仮想円錐の底部に
複数個アレイ状に配置され、前記光源からの光ビームを
光学手段を用いて前記Ｘ線発生セルに対して照射すると
ともに、円周方向に沿ってスキャンするので、立体の断
層像を短時間で得ることができる。
【００４１】請求項８の発明によれば、レーザ光をＸ線
発生セルのターゲットまで導くに際し、光源からＸ線発
生部まで平行光で導き、Ｘ線発生部の直前で凸レンズに
よりレーザ光のエネルギー密度が108W/cn2以上になるよ
うに集光してターゲットに当てるので、安定したＸ線を
発生させることができる。
発生セルのターゲットまで導くに際し、光源からＸ線発
生部まで平行光で導き、Ｘ線発生部の直前で凸レンズに
よりレーザ光のエネルギー密度が108W/cn2以上になるよ
うに集光してターゲットに当てるので、安定したＸ線を
発生させることができる。
【００４２】請求項９の発明によれば、光源スキャンを
行なうと同時に被測定体を体軸方向に移動させ、前記Ｘ
線検出器の出力信号に基づいて3次元データを再構築で
きるようにしたので、複数の断面、あるいは立体の断層
像を容易に得ることができる。
行なうと同時に被測定体を体軸方向に移動させ、前記Ｘ
線検出器の出力信号に基づいて3次元データを再構築で
きるようにしたので、複数の断面、あるいは立体の断層
像を容易に得ることができる。
【００４３】請求項１０の発明によれば、レーザ光の一
部を取り出し、Ｘ線発生用レーザパルスエネルギーをモ
ニタし、その値から発生するＸ線強度を補正するように
したので、安定したＸ線を得ることができる。
部を取り出し、Ｘ線発生用レーザパルスエネルギーをモ
ニタし、その値から発生するＸ線強度を補正するように
したので、安定したＸ線を得ることができる。
【００４４】請求項１１の発明によれば、 アレイ状に
配置した、Ｘ線発生セルでのＸ線の発生効率の個別の違
いや検出器個別の特性を、スキャンをする以前にモニタ
し、補正値を決定し、再構成画像を構築する前のデータ
補正を行うので、良質の画像を得ることができる。
配置した、Ｘ線発生セルでのＸ線の発生効率の個別の違
いや検出器個別の特性を、スキャンをする以前にモニタ
し、補正値を決定し、再構成画像を構築する前のデータ
補正を行うので、良質の画像を得ることができる。
【００４５】
【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置の実施形態の一例を示す
要部概略構成図である。
要部概略構成図である。
【図２】Ｘ線発生セルの原理説明図である。
【図３】Ｘ線発生セルの他の実施形態を示す原理説明図
である。
である。
【図４】Ｘ線発生セルの他の実施形態を示す原理説明図
である。
である。
【図５】図４のタイミングチャートの説明図である。
【図６】従来のＸ線ＣＴ装置の一例を示す要部概略構成
図である。
図である。
１ Ｘ線管搭載ガントリ
２ 被測定体（測定対象物）
３，１３ Ｘ線検出器
１０，２１ レーザ光源
２２ レーザビーム
２３ 集光レンズ
３２ 電圧印加手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ０１Ｔ 1/161 Ｇ０１Ｔ 1/161 Ｃ
Ｇ２１Ｋ 1/00 Ｇ２１Ｋ 1/00 Ｘ
5/02 5/02 Ｘ
5/08 5/08 Ｘ
Ｈ０５Ｇ 2/00 Ｈ０５Ｇ 1/00 Ｋ
Claims (11)
- 【請求項１】被検体の体軸の円周上に所定の距離を隔て
て複数個配置されたＸ線発生セルと、レーザ光源と、こ
のレーザ光源から出射したレーザ光をスキャンして順次
前記Ｘ線発生セルに照射してＸ線を発生させる円周スキ
ャンレーザスキャナと、からなり、前記Ｘ線発生セルで
発生したＸ線が前記被検体を透過した後のＸ線を前記Ｘ
線検出器で検出し、該Ｘ線検出器の出力信号に基づいて
前記被検体の断層像を再構成する画像再構成手段とを備
えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項２】Ｘ線発生セルと、Ｘ線検出器は体軸の円周
上にアレイ状に配置されていることを特徴とする請求項
１記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項３】レーザ光源としてパルスレーザ光源を用
い、Nd:YAGを含むQスイッチ固体パルスレーザを使用す
ることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項４】パルスレーザ光源は少なくとも一つであっ
て、パルスレーザ光の集光点、若しくはプラズマ発生部
でのレーザのエネルギー密度がブレークダウンが生じプ
ラズマが発生するに必要な閾値以上になるように集光
し、複数個のＸ線発生セルへのレーザの入射角を切り替
えることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項５】レーザが照射されるＸ線発生セルのターゲ
ットとして、固体、移動固体、液体、微粒子、気体、気
体のクラスタ等を用いることを特徴とする請求項１記載
のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項６】ターゲットの表面で発生したレーザプラズ
マに外部から電圧を印可し加速後、平らな固体、あるい
は針状の固体表面に衝突させて発生したＸ線を使用する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項７】レーザ光源が仮想円錐の頂部に、Ｘ線発生
セルが前記仮想円錐の底部に複数個アレイ状に配置さ
れ、前記光源からの光ビームを光学手段を用いて前記Ｘ
線発生セルに対して照射するとともに、円周方向に沿っ
てスキャンすることを特徴とする請求項１記載のＸ線Ｃ
Ｔ装置。 - 【請求項８】レーザ光をＸ線発生セルのターゲットまで
導くに際し、光源からＸ線発生部まで平行光で導き、Ｘ
線発生部の直前で凸レンズによりレーザ光のエネルギー
密度がブレークダウンが生じプラズマが発生するに必要
な閾値以上以上になるように集光してターゲットに当
て、Ｘ線を発生させることを特徴とする請求項１記載の
Ｘ線ＣＴ装置。 - 【請求項９】光源からの光を順次Ｘ線発生セルに照射し
ながら同時に被検体を体軸方向に移動させ、前記Ｘ線検
出器の出力信号に基づいて3次元データを再構築できる
ようにした請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１０】レーザ光の一部を取り出し、Ｘ線発生用
レーザパルスエネルギーをモニタし、その値から発生す
るＸ線強度を補正するようにした請求項１記載のＸ線Ｃ
Ｔ装置。 - 【請求項１１】アレイ状に配置した、Ｘ線発生セルでの
Ｘ線の発生効率の個別の違いや検出器個別の特性を、ス
キャンをする以前にモニタし、補正値を決定し、再構成
画像を構築する前のデータ補正を行うことを特徴とする
請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002018091A JP2003210453A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002018091A JP2003210453A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003210453A true JP2003210453A (ja) | 2003-07-29 |
Family
ID=27653564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002018091A Pending JP2003210453A (ja) | 2002-01-28 | 2002-01-28 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003210453A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006175230A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Siemens Ag | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| CN108362717A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-03 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种激光等离子体x射线ct成像装置及方法 |
-
2002
- 2002-01-28 JP JP2002018091A patent/JP2003210453A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006175230A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-07-06 | Siemens Ag | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| JP4510754B2 (ja) * | 2004-12-20 | 2010-07-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| CN108362717A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-03 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种激光等离子体x射线ct成像装置及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108449982B (zh) | 利用能够分辨光子能量的检测器的x射线成像 | |
| US7813474B2 (en) | Method and apparatus for performing dual-spectrum CT with fast KV modulation at multiple-view intervals | |
| JP4510754B2 (ja) | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 | |
| JP2006524548A (ja) | 人体及び小型動物を撮影するためのコンピュータ断層撮影システム | |
| JP2009534669A (ja) | 離散供給源のアレイおよび複数の平行ビームを用いた荷物および人間のｘ線画像化 | |
| US20110299653A1 (en) | Method and apparatus for laminography inspection | |
| JP5687001B2 (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| KR20060043244A (ko) | Ｘ선 ｃｔ 시스템 및 ｘ선 장치 | |
| JP2008268105A (ja) | Ｘ線ビーム源、ｘ線ビーム照射装置、ｘ線ビーム透過撮影装置、ｘ線ビームｃｔ装置、ｘ線元素マッピング検査装置及びｘ線ビーム形成方法 | |
| CN110308614B (zh) | X射线强度关联成像的方法和装置 | |
| US9418816B2 (en) | X-ray tube and X-ray CT device | |
| CN102370494B (zh) | 一种ct系统 | |
| JP4104132B2 (ja) | 高速粒子発生装置 | |
| JP2003210453A (ja) | Ｘ線ｃｔ装置 | |
| US20050213710A1 (en) | System and method for laser X-ray generation | |
| US9070528B2 (en) | X-ray generator and X-ray photographing apparatus | |
| JP2012104368A (ja) | 極端紫外光光源装置における照度分布の検出方法および極端紫外光光源装置 | |
| JPH0747839Y2 (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| JP2019029273A (ja) | Ｘ線管、ｘ線検査装置、およびｘ線検査方法 | |
| JP4126468B2 (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| CN115356359B (zh) | 激光加速驱动的高能微焦点x射线大视野ct成像装置 | |
| JP2964591B2 (ja) | 電子線マイクロアナライザ用自動焦点検出装置 | |
| JP2730229B2 (ja) | 荷電粒子ビーム照射型分析装置 | |
| JP2002323598A (ja) | レーザー誘起プラズマによるｘ線集光方法及び装置 | |
| JPS6114817B2 (ja) |