JP2009189801A - 放射線検出器、x線ct装置、および放射線検出器の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ベース板と、前記ベース板の一方の主面側に設けられ、放射線の強度に比例した電気信号を出力する放射線検出部と、を備え、前記ベース板は、前記放射線検出部との接合部分に設けられ、温度変動により前記接合部分に発生する応力を緩和する緩衝部を有することを特徴とする放射線検出器が提供される。
【選択図】図1
Description
この放射線検出器に設けられた放射線検出部は、基板上に区画されて設けられた多数の光電変換素子と、この上に積層されたシンチレータとを備えており、シンチレータは光電変換素子の各検出区画に対応して、溝により分離、区画されている。また、個々のシンチレータに入射するX線を制御するとともに散乱線を吸収して、散乱線によるクロストークを低減させるためにコリメータ板が配設されている。
そして、広い範囲を高速かつ高精細に撮影したいとの要求から、スライス方向に複数の放射線検出部を備えるマルチスライス用検出器を設け、コーンビーム、すなわちスライス方向のX線の広がり角(コーン角)をも有効利用する技術が提案されている(特許文献1を参照)。
しかしながら、特許文献1に開示がされている技術においては、温度変動の影響が考慮されていなかった。そのため、例えば、光電変換素子が設けられる基板と、その基板が取り付けられるベース板との間で線膨張係数が異なるものとされ、熱膨張量または収縮量に差が生じ、放射線検出部同士の間に隙間が生じたり、光電変換素子が設けられる基板等が破損したりするおそれがあった。そして、スライス方向に配設される放射線検出部の数が増えるほど温度変動の影響が大きくなるおそれがあった。
また、本発明の実施の形態に係る放射線検出器は、X線のほかにもγ線などの各種放射線にも適用させることができるが、説明の便宜上、放射線の中の代表的なものとしてX線の場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施の形態の「X線」を「放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
また、図2は、本発明者が検討をした比較例を例示するための模式図である。尚、図2(a)は放射線検出器20の模式正面図、図2(b)はベース板11の模式平面図である。 まず、図2の比較例から例示をする。
図2(a)に示すように、放射線検出器20は、ベース板11と、ベース板11の一方の主面に設けられた放射線検出部10a、10bと、を備えている。また、図2(b)に示すように、ベース板11には放射線検出部10a、10bを装着するための取付穴11aが設けられている。また、取付穴11aは、ベース板2の幅方向(チャンネル方向)の略中心を通る線上に設けられている。そして、取付穴11aに挿入された取付ネジ8を放射線検出部10a、10bに設けられた図示しない取付部に螺合させることで、放射線検出部10a、10bをベース板11に装着するようになっている。また、放射線検出部10a、10bを装着する際には、放射線検出部10a、10bのスライス方向において隣り合う端面同士が互いに密着するようにされている。
また、ベース板11には、放射線検出器20を後述する2次元検出器システム103(図13を参照)などに装着するための取付穴11bが設けられている。
次に、放射線検出部10a、10bについて例示をする。
図3は、放射線検出部を例示するための模式断面図である。尚、図3は、図2におけるA−A矢視断面図である。
図3に示すように、放射線検出部10a、10bは、多数の光電変換素子を有する光電変換手段12、接着層13、シンチレータ14、コリメータ板15、回路基板18などを備えている。尚、図中の矢印は放射線の入射方向を示している。
シンチレータ14は光電変換素子の検出区画に対応して区画され、各検出区画間には溝16が形成されている。すなわち、各シンチレータ14が溝16により分離された構成となっている。また、多数の光電変換素子を有する光電変換手段12も、シンチレータ14の区画に対応するように区画されている。そして、シンチレータ14と光電変換手段12とが、互いの区画を対応させるように、接着層13を介して接着されている。接着層13は、例えば、透明接着剤からなり、シンチレータ14と光電変換手段12との間の光の透過を良好にしつつ両者が接合されるようになっている。このように、各シンチレータ14は、透明な接着層13を介して、光電変換手段12の図示しない光電変換素子の受光部に対向するようにして接合されている。
シンチレータ14同士の間の溝16には、コリメータ板15が挿入されている。また、溝16とコリメータ板15との間には、隔壁層17が設けられている。隔壁層17は、例えば、白色の接着剤からなり、前述の各シンチレータ14の区画間における光学的分離と反射を行わせることで、各区画間における光学的クロストークを抑制する役割を果たしている。尚、隔壁層17は、白色の接着剤からなるものに限定されるわけではなく、例えば、白色の板状体を挿入、あるいは接着したものであってもよい。
尚、説明の便宜上、コリメータ板15の一端がシンチレータ14に設けられた溝16に挿入されている場合を例示したが、これに限定されるわけではない。例えば、溝16に白色の接着剤等を充填して隔壁とし、この隔壁の端面に対向させるようにしてコリメータ板15を設けるようにすることもできる。すなわち、放射線検出器とは別にコリメータ板15を配設させるようにすることもできる。
雰囲気温度が変動すると、放射線検出器20の各要素が膨張または収縮をする。この際、各要素の線膨張係数が異なるため温度変動に伴う膨張量または収縮量に差が生じる。この場合、放射線検出部10a、10b自体においては、各要素が接着により接合されているため各要素間に位置ずれが発生するおそれは少ない。しかしながら、放射線検出部10a、10bはベース板11に取付ネジ8で装着されているため、放射線検出部10a、10bとベース板11との間で取付位置がずれるおそれがある。
雰囲気温度が変動をすると、放射線検出部10a、10bと、ベース板11とが膨張または収縮をする。この場合、例えば、ベース板11の方が放射線検出部10a、10bより線膨張係数が大きい材料からなるものとすると、雰囲気温度の低下時(収縮時)にはベース板11の収縮量の方がより大きくなる。そして、ベース板11に装着されている放射線検出部10a、10bもベース板11の収縮に伴いその収縮方向(ベース板11の中心方向)に移動しようとする。しかしながら、放射線検出部10a、10bのスライス方向の端面同士が当接しているためその移動が阻まれ、取付ネジ8とベース板11との間の摩擦力(締結力)が抗しきれず、取付ネジ8とベース板11との間で位置ずれが発生する場合がある。そして、雰囲気温度が上昇すると(元に戻ると)、位置がずれたまま放射線検出部10aと放射線検出部10bとが離隔する方向に移動することになるので、図4に示すように、放射線検出部10a、10bのスライス方向の端面間に隙間Gができてしまうことになる。
尚、ベース板11の方が放射線検出部10a、10bより線膨張係数が小さい材料からなるものの場合は、雰囲気温度の上昇時(膨張時)に取付ネジ8とベース板11との間で位置がずれ、雰囲気温度が下降すると隙間Gができることになる。また、取付ネジ8とベース板11との間の位置ずれは、スライス方向に限らずチャンネル方向(図4の紙面の厚み方向)にも発生するおそれがある。
次に、図1に戻って、本発明の実施の形態に係る放射線検出器1について説明する。
図1(a)に示すように、放射線検出器1は、ベース板2と、ベース板2の一方の主面に設けられ、放射線の強度に比例した電気信号を出力する放射線検出部10a、10bと、を備えている。また、図1(b)に示すように、ベース板2には放射線検出部10a、10bを装着するための取付穴11aが設けられている。
すなわち、ベース板2の放射線検出部との接合部分には、ベース板2と、放射線検出部と、の接合のための取付穴11aが設けられている。また、取付穴11aは、ベース板2の幅方向(チャンネル方向)の略中心を通る線上に設けられている。そして、取付穴11aに挿入された取付ネジ8を放射線検出部10a、10bに設けられた図示しない取付部に螺合させることで、放射線検出部10a、10bをベース板2に装着するようになっている。また、放射線検出部10a、10bを装着する際には、放射線検出部10a、10bのスライス方向において隣り合う端面同士が互いに密着するようにされている。
また、ベース板2には、後述する2次元検出器システム103(図13を参照)などに放射線検出器1を装着するための取付穴11bが設けられている。
そして、放射線検出部10aをベース板2に装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3aに設けられ、放射線検出部10bをベース板2に装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3bに設けられている。これら緩衝部3a、3bは、ベース板2を厚み方向に貫通する複数の穴を組み合わせた形態を有する。
すなわち、ベース板2と、放射線検出部10a、10bとの接合部分に設けられ、温度変動により接合部分に発生する応力を緩和する緩衝部3a、3bが設けられている。また、緩衝部は、ベース板2の長手方向に沿って複数設けられ、少なくともベース板2の長手方向の両端近傍に設けられている。尚、温度変動により接合部分に発生する応力を緩和することに関しては後述する。
図5は、緩衝部を例示するための模式図である。
図5に示すように、緩衝部3a、3bには、第1の緩衝領域4aと第2の緩衝領域4bとが設けられている。
すなわち、緩衝部3a、3bは、弾性変形することで温度変動により接合部分に発生する応力を緩和する緩衝領域を備えている。
すなわち、第1の緩衝領域4aと、第2の緩衝領域4bとは、ベース板2と、放射線検出部10a、10bとの接合のために設けられた取付穴11aの中心を結ぶ線分に対して略対称となる位置に設けられている。
第1の緩衝領域4a、第2の緩衝領域4bには、ベース板2の厚み方向を貫通するようにして変形部5a(5a1、5a2)、5b(5b1、5b2)が設けられている。これら変形部5a1、5a2、5b1、5b2のそれぞれは、ベース板2を貫通する一対の穴の間に形成された薄肉部である。そして、変形部5a1、5a2、5b1、5b2のスライス方向の寸法(肉厚)を薄くすることで接合部分の折曲方向(スライス方向)への弾性変形が容易となるようにされている。
ここで、変形部5a(5a1、5a2)はベース板2の外縁側に設けられ、変形部5b(5b1、5b2)はベース板2の中心側に設けられている。
すなわち、第1の緩衝領域4a、第2の緩衝領域4bは、節6aと、節6aと交差する方向に設けられた節6b1と、節6aと略平行に設けられた節6cと、節6b1と略平行に設けられた節6b2と、節6aの第1の端部と節6b1の第1の端部との間に設けられ、折曲方向(スライス方向)に弾性変形する変形部5a1と、節6b1の第2の端部と節6cの第1の端部との間に設けられ、折曲方向(スライス方向)に弾性変形する変形部5b1と、節6cの第2の端部と節6b2の第1の端部との間に設けられ、折曲方向(スライス方向)に弾性変形する変形部5b2と、節6aの第2の端部と節6b2の第2の端部との間に設けられ、折曲方向(スライス方向)に弾性変形する変形部5a2と、を備えている。
そして、雰囲気温度が元に戻り取付穴11a部分に加わる力がなくなると、変形部5a1、5a2、5b1、5b2の弾性力により取付穴11aが元の位置に戻される。
尚、変形部5a、5bのスライス方向寸法は、温度変動に伴う膨張量または収縮量などを考慮して適宜変更することができる。また、各節がなす角度や長さなども例示したものに限定されるわけではなく、少なくとも平行四辺形が形成されるようにすればよい。
本実施の形態によれば、熱膨張量または収縮量の差により発生する力を第1の緩衝領域4a、第2の緩衝領域4bを弾性変形させることで緩和することができる。そのため、取付ネジ8とベース板2との間の位置ずれを防止することができるので、放射線検出部の位置ずれや隙間の発生を抑制することができる。
また、取付穴11aを、当初に設けられた位置からスライス方向に平行移動させることができるのでチャンネル方向の位置ずれをも防止することができる。
また、図6(b)に示すように、ベース板2aには放射線検出部10a、10b、10c、10dを装着するための取付穴11aが設けられている。また、ベース板2aには、後述する2次元検出器システム103(図13を参照)などに放射線検出器1aを装着するための取付穴11bが設けられている。また、ベース板2aには緩衝部3a、3b、3c、3dが設けられている。すなわち、緩衝部は、少なくともベース板2aの長手方向の両端近傍に設けられている。そして、ベース板2aの長手方向の両端近傍に設けられた緩衝部3a、3bには、ベース板2aと、放射線検出部10a、10bと、の接合のための取付穴11aが1つ設けられている。
また、複数の放射線検出部10a〜10dが長手方向の端面同士を当接させて直列に設けられ、複数の当接する部分のうちの少なくとも1箇所の近傍には、緩衝部が設けられていないようになっている。尚、当接する部分の近傍に設けられた緩衝部3c、3dには、ベース板2aと、放射線検出部10a〜10dと、の接合のための取付穴11aが2つ設けられている。
この場合、緩衝部3a、3b、3c、3dのうち、端部側に配設される緩衝部3a、3bを中央側に配設される緩衝部3c、3dより弾性変形容易とすることが好ましい。そのようにすれば、熱膨張または収縮の影響がより大きい端部側においても円滑な移動をさせることができる。緩衝部の弾性変形のし易さは、例えば、前述した変形部5a1、5a2、5b1、5b2のスライス方向寸法などを変更することで設定することができる。
また、図6(b)に示すように、放射線検出部10c、10dを装着するための取付穴11aの一方を緩衝部に設けるようにしているので、緩衝部に設けられていない取付穴11aを基準とすることができる。この場合、緩衝部に設けられていない取付穴11a(基準となる側の取付穴11a)は、放射線検出部10c、10dの端面同士を密着させる側に設けられているので、密着した端面側における位置の移動がなく放射線検出部10c、10d間に隙間が発生することがない。
図7(a)に示すように、本実施の形態に係る放射線検出器1bは、ベース板2bと、ベース板2bの一方の主面に設けられた放射線検出部10a、10b、10cとを備えている。
また、図7(b)に示すように、ベース板2bには放射線検出部10a、10b、10cを装着するための取付穴11aが設けられている。また、ベース板2bには、後述する2次元検出器システム103(図13を参照)などに放射線検出器1bを装着するための取付穴11bが設けられている。また、ベース板2bには緩衝部3a、3b、3c、3dが設けられている。すなわち、緩衝部3a〜3dは、ベース板2bと、放射線検出部10a〜10cと、のすべての接合部分に設けられている。また、ベース板2bの長手方向の両端近傍に設けられた緩衝部3a、3bには、ベース板2bと、放射線検出部10a、10bと、の接合のための取付穴11aが1つ設けられている。そして、当接する部分の近傍に設けられた緩衝部3c、3dには、ベース板2bと、放射線検出部10a〜10cと、の接合のための取付穴11aが2つ設けられている。
また、放射線検出部10aをベース板2bに装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3aに設けられ他方は緩衝部3cに設けられている。また、放射線検出部10bをベース板2bに装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3bに設けられ他方は緩衝部3dに設けられている。また、放射線検出部10cをベース板2bに装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3cに設けられ他方は緩衝部3dに設けられている。
また、放射線検出部10a、10cをベース板2bに装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3cに設けられている。また、放射線検出部10b、10cをベース板2bに装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3dに設けられている。
また、図8(b)に示すように、ベース板2cには放射線検出部10a、10b、10cを装着するための取付穴11aが設けられている。また、ベース板2cには、後述する2次元検出器システム103(図13を参照)などに放射線検出器1cを装着するための取付穴11bが設けられている。また、ベース板2cには緩衝部3a、3b、3cが設けられている。すなわち、緩衝部は、少なくともベース板2cの長手方向の両端近傍に設けられている。そして、ベース板2cの長手方向の両端近傍に設けられた緩衝部3a、3bには、ベース板2cと、放射線検出部10a、10bと、の接合のための取付穴11aが1つ設けられている。
また、複数の放射線検出部10a〜10cが長手方向の端面同士を当接させて直列に設けられ、複数の当接する部分のうちの少なくとも1箇所の近傍には、緩衝部が設けられていないようになっている。尚、当接する部分の近傍に設けられた緩衝部3cには、ベース板2cと、放射線検出部10a、10cと、の接合のための取付穴11aが2つ設けられている。
また、放射線検出部10a、10cをベース板2cに装着させるための取付穴11aの一方は緩衝部3cに設けられている。この場合、前述したように、放射線検出部10aと放射線検出部10cとの端面が密着した状態での移動が行われる。そのため、放射線検出部10aと放射線検出部10cとの間に隙間が発生することがない。
また、図6や図8に例示をしたもののように、基準となる取付穴11a(位置が移動しない取付穴11a)を設けるようにすれば、各緩衝部が有する弾性係数のバラツキ(弾性力のバラツキ)の影響を受けにくくなるので、より好ましい。
図9(a)に示すように、緩衝部33は、図5において例示をした第1の緩衝領域4a、第2の緩衝領域4bのうち、第1の緩衝領域4aのみを備えている。そのようにすれば、弾性変形がより容易となるため移動をより円滑に行うことができる。尚、第2の緩衝領域4bのみを備えたものを設けるようにすることもできる。
この場合、放射線検出部に備えられた図示しない取付部が、放射線検出部の対角方向に設けられている場合には、第1の緩衝領域4aのみを備えたもの、第2の緩衝領域4bのみを備えたものを対角方向に交互に設けるようにすることができる。
すなわち、緩衝領域43は、ベース板の主面に対して平行な方向にみた厚みが肉厚の節6aと、節6aと交差する方向に設けられ、ベース板の主面に対して平行な方向にみた厚みが肉厚の節6b3と、節6aと、節6b3の一方の端部と、の間に設けられ、ベース板の主面に対して平行な方向にみた厚みが肉薄で、折曲方向に弾性変形する変形部5a1と、を備えている。
この場合、取付穴11aは節6b3に設けられる。そのようにすれば、弾性変形がさらに容易となるため移動をさらに円滑にさせることができる。
尚、この場合、取付穴11aが変形部5a1を中心とした円弧上を移動することになるため、チャンネル方向への位置ずれが生じることになる。ただし、熱膨張量または収縮量が少ない場合に設けるようにすれば、チャンネル方向への位置ずれを少なくすることができる。
図11(a)に示すように、放射線検出器1dは、ベース板2dと、ベース板2dの一方の主面に設けられた放射線検出部10a、10bとを備えている。また、図11(b)に示すように、ベース板2dには放射線検出部10a、10bを装着するための取付穴11aが設けられている。また、取付穴11aは、ベース板2dの幅方向(チャンネル方向)の略中心を通る線上に設けられている。
また、ベース板2dのスライス方向の端面近傍には緩衝部53a、53bが設けられている。そして、緩衝部53a、53bには、滑動部としてのガイド穴11cと有頭のガイドピン7が設けられている。
すなわち、緩衝部53a、53bは、滑動することで温度変動により接合部分に発生する応力を緩和する滑動部(ガイド穴11c、ガイドピン7)を備えている。また、滑動部は、ベース板2dの長手方向に沿って複数設けられ、少なくともベース板2dの長手方向の両端近傍に設けられている。
そして、取付穴11aに挿入した取付ネジ8を放射線検出部10a、10bの図示しない取付部に螺合させ、ガイド穴11cに挿入した有頭のガイドピン7を放射線検出部10a、10bの図示しない取付部に螺合させることで放射線検出部10a、10bがベース板11に装着されるようになっている。
また、ガイドピン7を放射線検出部10a、10bの図示しない取付部に螺合させた状態においても、ガイド穴11c内をガイドピン7が滑動自在となっている。すなわち、放射線検出部10a、10bとベース板2dとの接合部分の内、ベース板2dのスライス方向端面側がガイド穴11cに沿って移動可能とされている。
コリメータ板15に沿って入射するX線などの放射線は、コリメータ板15同士の間に形成される空間を経てシンチレータ14に到達する。この際、コリメータ板15が配設された方向とは異なる方向から入射してくる放射線、すなわち散乱放射線は、コリメータ板15に吸収されるのでシンチレータ14に到達することはない。
この場合、広い範囲を高速かつ高精細に撮影するために、スライス方向に配設する放射線検出部の数を増やした場合においても、放射線検出部の位置ずれや隙間の発生を効果的に抑制することができる。
最初に放射線検出部の製造方法について例示をする。
尚、説明の便宜上、チャンネル方向に一列に溝16(コリメータ板15)が設けられる1次元検出器(1次元アレイ)の場合を例にとって説明をする。ただし、これに限定されるわけではなく、溝(コリメータ板)がマトリックス状に配列されたマルチ検出器(例えば、2次元アレイ)についても適用させることができる。
まず、放射線検出器の用途に応じて、シンチレータ14の材質を選定し、外形を切削加工してブロック体を形成する。例えば、X線CT装置に用いるシンチレータ14の材質としては、希土類酸硫化物の焼結体からなるセラミックスを例示することができる。
次に、表面と裏面、すなわち、X線入射面と光電変換手段12との接着面を、研磨機により研磨加工する。
次に、ダイヤモンドカッター等を用いて溝16の加工を行う。
この場合、1次元検出器(1次元アレイ)の場合には、チャンネル方向に1列に溝16を加工する。また、マルチ検出器の場合には、マトリクス状、例えば、2次元アレイの場合には、チャンネル方向、スライス方向にそれぞれ配列された溝を加工することになる。
この場合、シンチレータ14の放射線が入射する側の面と対向する側の面に光電変換手段12を接着する。
次に、シンチレータ14に設けられた溝16にコリメータ板15の一端を挿入するとともに、白色の接着剤を用いて接着する。
尚、前述したように、溝16に白色の接着剤等を充填して隔壁とし、この隔壁の端面に対向させるようにしてコリメータ板15を設けるようにすることもできる。すなわち、放射線検出器とは別にコリメータ板15を配設させるようにすることができる。
以上のようにして、放射線検出部が製造される。
まず、金属板などの外形を切削加工してブロック体を形成する。
次に、前述した緩衝部、取付穴などをブロック体に形成する。
すなわち、放射線検出部との接合部分(取付穴11a)と、温度変動により接合部分に発生する応力を緩和する緩衝部と、を形成する。また、取付穴11bなども適宜形成する。尚、前述したように、接合部分(取付穴11a)のうち少なくとも一部は緩衝部に形成される。尚、図11において例示をした緩衝部53a、53bのような場合には、ガイド穴11cも放射線検出部との接合部分となる。
以上のようにして、ベース板が製造される。
次に、ベース板に放射線検出部を装着する。例えば、図1などにおいて例示をした放射線検出器1などの場合においては、取付穴11aに挿入した取付ネジ8を放射線検出部10a、10bの図示しない取付部に螺合させることで放射線検出部10a、10bをベース板11に装着する。また、図11において例示をした放射線検出器1dの場合においては、取付穴11aに挿入した取付ネジ8を放射線検出部10a、10bの図示しない取付部に螺合させ、ガイド穴11cに挿入した有頭のガイドピン7を放射線検出部10a、10bの図示しない取付部に螺合させることで放射線検出部10a、10bをベース板11に装着する。
すなわち、少なくとも一部の接合部分においては緩衝部を介してベース板に放射線検出部を装着する。
以上のようにして、放射線検出器が製造される。
尚、説明の便宜上、本実施の形態に係る放射線検出器1を備えたX線CT装置について例示をするが、放射線検出器1a、1b、1c、1dなどを備える場合も同様である。
図12は、X線CT装置の概略構成を例示するための模式ブロック図である。
図12に示すように、X線CT装置100は、撮影手段100aと処理・表示手段100bとを備えている。
尚、X線管球101と被検体との間には、X線管球101から曝射されるX線ビームの形状をコーン状(四角錐状)又はファンビーム状に整形する図示しないX線管球側コリメータが設けられている。
ホストコントローラ110は、撮影処理、データ処理、画像処理等の各種処理に関する統括的な制御を行う。
再構成装置114は、所定の再構成パラメータ(再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するための閾値等)に基づいて、投影データを再構成処理することで所定のスライス分の再構成画像データを作成する。一般に、再構成処理には、コーンビーム再構成(Feldkamp法、ASSR法など)とファンビーム再構成とがあるが、いずれの方法でもよい。
データ/制御バス300は、各装置間を接続し、各種データ、制御信号、アドレス情報等を送受信するための信号線である。
図13は、本実施の形態に係る放射線検出器1が設けられた2次元検出器システムを例示するための模式図である。
図13に示すように、2次元検出器システム103は、円弧形状の第1のサポート部材103a、第2のサポート部材103bと、第1のサポート部材103aと第2のサポート部材103bとの間に設けられる第3のサポート部材103c、第4のサポート部材103dと、第1のサポート部材103a・第2のサポート部材103bの内周側に設けられるカバー103e、第1のサポート部材103a・第2のサポート部材103bの外周側に設けられる本実施の形態に係る放射線検出器1が備えられている。
診断用開口内に挿入された被検体を撮影して、所望の画像を得るにあたり、まず、入力装置115からスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件が入力される。
X線CT装置100の運転開始とともに回転リング102が回転を開始し、同時にX線管球101より被検体に向けてX線が曝射される。
被検体を透過したX線は、被検体を挟んでX線管球101と対向するように設けられた2次元検出器システム103の放射線検出器1に到達する。
放射線検出器1には、コリメータ板15が設けられており、X線管球101の焦点方向以外から入射してくる散乱X線がカットされる。そのため、放射線検出器1の光電変換手段12には、X線管球101の焦点方向からのX線に基づく光のみが入射されることになる。
そのため、アーチファクトなどのない良質な画像を得ることができる。また、広い範囲を高速かつ高精細に撮影するために、スライス方向に配設する放射線検出部の数を増やした場合においても、位置ずれや隙間の発生を抑制することができるので、アーチファクトなどのない良質な画像を得ることができる。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、放射線検出器1、1a、1b、1c、1d、X線CT装置100が備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、放射線検出器の製造に関する条件や、接着剤の種類、加工方法などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
Claims (13)
- ベース板と、
前記ベース板の一方の主面側に設けられ、放射線の強度に比例した電気信号を出力する放射線検出部と、
を備え、
前記ベース板は、前記放射線検出部との接合部分に設けられ、温度変動により前記接合部分に発生する応力を緩和する緩衝部を有することを特徴とする放射線検出器。 - 前記緩衝部は、少なくとも前記ベース板の長手方向の両端近傍に設けられていること、を特徴とする請求項1記載の放射線検出器。
- 前記緩衝部は、前記ベース板と、前記放射線検出部と、のすべての接合部分に設けられていること、を特徴とする請求項1または2に記載の放射線検出器。
- 複数の前記放射線検出部が長手方向の端面同士を当接させて直列に設けられ、複数の前記当接する部分のうちの少なくとも1箇所の近傍には、前記緩衝部が設けられていないこと、を特徴とする請求項1または2に記載の放射線検出器。
- 前記ベース板の長手方向の両端近傍に設けられた緩衝部には、前記ベース板と、前記放射線検出部と、の接合のための取付穴が1つ設けられていること、を特徴とする請求項2記載の放射線検出器。
- 前記当接する部分の近傍に設けられた前記緩衝部には、前記ベース板と、前記放射線検出部と、の接合のための取付穴が複数設けられていること、を特徴とする請求項4記載の放射線検出器。
- 前記緩衝部は、弾性変形することによって前記応力を緩和する緩衝領域を有すること、を特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載の放射線検出器。
- 前記緩衝部は、第1の緩衝領域と、第2の緩衝領域と、を有し、
前記第1の緩衝領域と、前記第2の緩衝領域と、は、前記ベース板と、前記放射線検出部と、の接合のために設けられた複数の取付穴の中心を結ぶ線分に対して略対称となる位置にそれぞれ設けられたこと、を特徴とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の放射線検出器。 - 前記第1の緩衝領域と前記第2の緩衝領域は、前記ベース板を貫通する複数の穴を組み合わせて形成されたことを特徴とする請求項8記載の放射線検出器。
- 前記緩衝領域は、
前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉厚の第1の節と、
前記第1の節と交差する方向に設けられ、前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉厚の第2の節と、
前記第1の節と略平行に設けられ、前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉厚の第3の節と、
前記第2の節と略平行に設けられ、前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉厚の第4の節と、
前記第1の節の第1の端部と、前記第2の節の第1の端部と、の間に設けられ、前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉薄で、折曲方向に弾性変形する第1の変形部と、
前記第2の節の第2の端部と、前記第3の節の第1の端部と、の間に設けられ、前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉薄で、折曲方向に弾性変形する第2の変形部と、
前記第3の節の第2の端部と、前記第4の節の第1の端部と、の間に設けられ、前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉薄で、折曲方向に弾性変形する第3の変形部と、
前記第1の節の第2の端部と、前記第4の節の第2の端部と、の間に設けられ、前記ベース板の前記主面に対して平行な方向にみた厚みが肉薄で、折曲方向に弾性変形する第4の変形部と、
を備えたことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の放射線検出器。 - 前記緩衝部は、滑動することで前記応力を緩和する滑動部を有すること、を特徴とする請求項1記載の放射線検出器。
- X線源と、
前記X線源から曝射され、被検体を透過したX線の強度に応じた電気信号を出力する請求項1〜11のいずれか1つに記載の放射線検出器と、
前記X線源と前記放射線検出器とを、前記被検体の周りに回転可能とした回転リングと、
前記放射線検出器から出力した前記電気信号に基づいて前記被検体の断層像を画像再構成する再構成装置と、
を備えたことを特徴とするX線CT装置。 - シンチレータの放射線が入射する側の面と対向する側の面に光電変換手段を固定して放射線検出部を形成する工程と、
前記放射線検出部との接合部分と、温度変動により前記接合部分に発生する応力を緩和する緩衝部と、をベース板に形成する工程と、
前記ベース板に前記放射線検出部を装着する工程と、
を備え、
前記接合部分のうち少なくとも一部を前記緩衝部に形成すること、を特徴とする放射線検出器の製造方法。
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