JP2013195407A - 放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置、並びに該調整装置を用いたx線発生装置及び放射線検出器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】放射線のエネルギー分布に合わせて位置によって厚さが決定されている放射線エネルギーフィルターと、放射線エネルギーフィルターを通過した放射線強度分布に合わせて放射線透過率を調整するために貫通孔の開口部の面積比率が決定されている微細放射線コリメーターを用いる。
【選択図】図1
Description
X 線は、完全並行光若しくは完全点光源 (点焦点) であることが理想とされている。
イメージングに於いては、強度分布の不均一性は画像の濃淡に直結し 、エネルギー分布の不均一性は撮像装置の感度の不均一性を招き、結局は画像の濃淡に関係することになる。
遮蔽体の単位面積あたりに占める前記貫通孔の開口部の面積比率が前記遮蔽体の中心部から外部若しくは周辺部に向かって、段階的に若しくは連続的に大きくなる様に配置することを特徴とする、放射線の空間強度分布調整装置。
簡単のため、空間強度分布が一様の場合を考える。
度分布を別の分布である図3(c) にしたいとする。そのためには、図3(b) のグラフのような局所的放射線透過率A(x)を持った貫通孔を有する放射線遮蔽体を用意すれば良い。そのような貫通孔を有する放射線遮蔽体は、図3(A) にあるように、中心付近は局所的開口部面積比が大きく、外部に行くにしたがって局所的開口部面積比が小さくなるようなものになる。貫通孔を有する放射線遮蔽体を通過して強度が変化した放射線の強度分布を Iout(x)とすると、Iout(x)=A(x)Iin(x) となるようなA(x) を取ることになる。前述の通りLが十分大きい場合には A(x) = ρ(x) と考えることが出来る。
積層された材料板 (薄コリメーター板) は拡散接合や接着、溶接やろう付けなどで一体化することもできる。板厚が 1mm 以上あれば溶接やろう付けは有効であると思われる。1mm以下であれば 、拡散接合や接着の方が望ましい。
逆に、厚さ 1mm で、開口部 2mm のものも可能である。
ポリイミドのエッチング方法については特許第3251515号公報にて開示されている。これは主に電子回路のフレキシブルプリント基盤のスルーホールの成形などに使われ、フィルム厚 25 μ m、穴サイズ 50 μ m?数百μ m の微細加工も可能である。従って、ポリイミド による、貫通孔を持つ放射線遮蔽体 (放射線コリメーター) は構成可能である。
この場合、材料が鉄や鉛などプレス加工が可能なものなら、プレスも加工方法として選択肢に入る。
別の方法として、開口部成形の前に、薄コリメーター板開口部の板厚を薄コリメーター板の縁の部分よりも若干薄く (数%から 10%程度) 加工しておくこと (減肉) も考えられる。薄くするのは片面だけでも良いし 、両面でも良い。
ハーフエッチング加工を適用すれば 、この減肉加工は可能である。
もある。
薄コリメーター板の減肉により上下の薄コリメーター板に互いに噛み合うような凹凸構造を成型し 、これをもって位置決めすることもできる。特に 1mm 程度の厚い板状材料の場合に有効と考えられる。
例えば 、図6の様な構造は、遮蔽体となる材質の薄膜と低密度物質の薄膜を軸に巻き付けていくことにより実現出来る。
同様に、板状の遮蔽体の厚さはaに相当するので、板状の遮蔽体の厚さを設置する場所に合わせて変化させることにより、d(d+a)を変化させることも出来る。もちろんa及びdを両方変化させることも考えられる。
電子線束52は図の上方より X 線ターゲット51に入射し 、X 線束53となって下方に放
射される。
について説明する。
線源に対し 、該放射線源用に設計された放射線検出器用の放射線空間強度分布調整装置であって、放射線源と放射線検出器の位置関係が規定されていることも必要である。
また、開口部に対し放射線検出器ピクセルが複数ある場合というのは、各ピクセルに対する開口部のコリメーター機能が発揮出来ない状態でもある。故に、単一の放射線検出器ピクセルに対し単一若しくは複数の開口部がある場合の方が望ましい。
2 貫通孔を通過した放射線束
3 非開口部に入射し減衰した放射線束
31 放射線束
32 エネルギー分布を変化させる板
33 放射線空間強度分布調整装置
34 放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置
35 薄コリメーター板
51 X 線ターゲット
52 電子線束
53 X 線束
54 放射線空間強度分布調整装置若しくは放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分
布の調整装置
55 電子線束焦点
56 X 線束焦点
57 電子線源 (陰極)
58 回転型 X 線ターゲット (陽極)
Claims (13)
- 入射放射線束が有する空間強度分布を所望の空間強度分布に換えるために 、
複数の貫通孔を有する放射線遮蔽体を前記放射線束の入射方向の下流または後方に備える
放射線の空間強度分布調整装置。 - 前記の入射放射線束が有する空間強度分布を前記遮蔽体の透過後に均一化するような調整を行う放射線の空間強度分布調整装置であって、前記遮蔽体が有する貫通孔を前回遮蔽体の単位面積あたりに占める前記貫通孔の開口部の面積比率が前記遮蔽体の中心部から外部若しくは周辺部に向かって、段階的に若しくは連続的に大きくなる様に配置することを特徴とする、請求項1に記載の放射線の空間強度分布調整装置。
- 前記の入射放射線束が有する空間強度分布を前記遮蔽体の透過後に強度分布の中心部で大きくなるようにするような調整を行う放射線の空間強度分布調整装置であって、前記遮蔽体が有する貫通孔を前回遮蔽体の単位面積あたりに占める前記貫通孔の開口部の面積比率が前記遮蔽体の中心部から外部若しくは周辺部に向かって、段階的に若しくは連続的に小さくなる様に配置することを特徴とする、請求項1に記載の放射線の空間強度分布調整装置。
- 前記の入射放射線束が有する空間強度分布を前記遮蔽体の透過後に均一化するような調整を行うときに、前記遮蔽体が有する貫通孔は、配列ピッチを変えずに前記貫通孔の開口部の面積を前記遮蔽体の中心部から外部若しくは周辺部に向かって、段階的に若しくは連続的に大きくすることを特徴とする請求項1又は1に記載の放射線の空間強度分布調整装置。
- 前記の入射放射線束が有する空間強度分布を前記遮蔽体の透過後に均一化するような調整を行うときに、前記遮蔽体が有する貫通孔は、開口部が同一面積を有し 、前記貫通孔の開口部の配置ピッチを前記遮蔽体の中心部から外部若しくは周辺部に向かって、段階的に若しくは連続的に狭くすることを特徴とする請求項1又は1に記載の放射線の空間強度分布調整装置。
- 前記遮蔽体が有する貫通孔は開口部の配列ピッチが、格子状、ハニカム状、円環状又はスリット状であることを特徴とする請求項1?5のいずれかに記載の放射線の空間強度分布調整装置。
- 前記遮蔽体が有する貫通孔は、開口部の形状が、円形、楕円形、レーストラック形、三角形、四角形、又は六角形であることを特徴とする請求項6に記載の放射線の空間強度分布調整装置。
- 前記複数の貫通孔を有する放射線遮蔽体を有する請求項1?7に記載の放射線の空間強度分布調整装置において、さらに放射線のエネルギー分布を調整するために厚さが中心部から外部若し くは周辺部に向かって段階的に若し くは連続的に変化する板を、前記の放射線遮蔽体の上流若しくは前方に備えることを特徴とする放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置。
- 前記の、前記厚さが中心部から外部若しくは周辺部に向かって段階的に若しくは連続的に変化する板は、中心部の厚さが外部若しくは周辺部よりも薄いことを特徴とする請求項8に記載の放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置。
- 前記複数の貫通孔を有する遮蔽体と、前記厚さが中心部から外部若しくは周辺部に向かって段階的に若しくは連続的に変化する板とを一体化することによって、前記貫通孔の代わりに止め穴の構造とすることを特徴とする請求項8又は9に記載の放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置。
- 請求項1?10のいずれかに記載の放射線の空間強度分布の調整装置または放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置を有し 、前記の遮蔽体が有する貫通孔若しくは前記の止め穴は、X 線の焦点からひろがって放射される放射線の方向に揃うような角度で成形されていることを特徴とする X 線発生装置。
- 請求項1?10のいずれかに記載の放射線の空間強度分布の調整装置または放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置を、X 線ターゲットの X 線放射方向の下流または後方に具備することを特徴とする請求項11に記載の X 線発生装置。
- 請求項1?10のいずれかに記載の放射線の空間強度分布の調整装置または放射線の空間強度分布及びエネルギーの空間分布の調整装置を、放射線を検出する側に具備したことを特徴とする放射線検出器。
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