JP2014044851A - 放射線発生装置及び放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】収納容器１２０の中に設けられた放射線発生管１０２の透過窓を形成するターゲット１１５から出射される放射線が収納容器１２０に設けられた放出窓１２１を介して放出される放射線発生ユニット１０１と、放射線照射野の大きさを調整可能な放射線制限羽根１２２を備えた可動絞りユニット２００と、反射ミラー１１９で反射された光源１２５からの可視光による可視光照射野として模擬表示する投光照準機構とを備えた放射線発生装置５００において、小型軽量化を図る。
【解決手段】反射ミラー１１９を、透過窓であるターゲット１１５と放出窓１２１の間に設け、しかも光源１２５を、収納容器１２０の内側であって、反射ミラー１１９に可視光を直射可能な位置に設け、可動絞りユニット２００を小型化できるようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射線照射野を可視光照射野で模擬表示する機能を備えた放射線発生装置及びそれを用いた放射線撮影システムに関する。

放射線発生装置は、通常、放射線発生管を内蔵する放射線発生ユニットと、放射線発生ユニットの放出窓の前面に設けられた可動絞りユニットとを備えている。可動絞りユニットは、放射線発生装置の放出窓を介して放出される放射線の内、撮影に不要な部分を遮蔽し、被検者の被曝を低減させる放射線照射野の調整機能を有している。放射線照射野の調整は、制限羽根によって形成される放射線を通過させる開口部の大きさを調整することで行われる。また、この可動絞りユニットには、通常、可視光照射野により放射線照射野を模擬表示し、撮影前に放射線照射野の範囲を肉眼で確認できるようにする機能が付加されている。

従来、一般的な可動絞りユニットとしては、特許文献１に示されるようなものが知られている。特許文献１に示される可動絞りユニットは、放射線を透過して可視光を反射する反射板と、放射線照射野及びそれに対応して形成される可視光照射野を規定する制限羽根と、可視光の光源とを備えている。光源は、放射線の照射時に干渉しないよう、所要の放射線照射野に照射される放射線の照射経路からずれて配置されている。反射板は、このような配置の光源からの可視光を反射して、放射線照射野を模擬表示する可視光照射野を形成できるよう、放射線の放射方向に対して斜めに配置されている。また、光源と反射板は、制限羽根と共に、放射線遮蔽性を有する外囲器内に配置されている。外囲器は、反射板や制限羽根に当たって散乱する放射線を減弱できる材料で構成されている。

特開平７−１４８１５９号公開公報

しかしながら、上記従来の可動絞りユニットは、反射板が斜めに配置されているため、それを覆う外囲器が大きくなり、放射線発生装置やそれを用いた放射線撮影システムの小型化を妨げる原因となっている。また、外囲器を構成する放射線を減弱できる材料は質量の大きな材料であることから、重量がかさんでしまう問題がある。

一方、上記従来の可動絞りユニットは、放射線の供給源として放射線発生装置に設けられている放射線発生管が反射型の場合、斜めに配置された反射板によって、反射型放射線発生管におけるヒール効果を軽減することができる利点がある。しかし、ヒール効果を生じない透過型の放射線発生管を用いた場合には、かえって放射線の線質分布を助長してしまうという問題がある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、放射線発生ユニットと可動絞りユニットとを備えた放射線発生装置及びこの放射線発生装置を用いた放射線撮影システムにおいて、小型軽量化を図れるようにすることを第一の目的とする。また、本発明は、放射線の供給源として透過型放射線発生管を用いた場合の放射線の線質分布の増大を防止できるようにすることを第二の目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１は収納容器の中に設けられた放射線発生管の透過窓から出射される放射線が前記収納容器に設けられた放出窓を介して放出される放射線発生ユニットと、
該放射線発生ユニットの放出窓から放出される放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な放射線制限羽根を備えた可動絞りユニットと、
放射線を透過させるミラー基板の片面に可視光を反射して放射線を透過させる反射面を形成した反射ミラー及び可視光の光源を備え、前記放射線発生ユニットから放出された放射線による放射線照射野を、前記反射ミラーの反射面で反射されて前記開口部を通過する前記光源からの可視光による可視光照射野として模擬表示する投光照準機構と、
を備えた放射線発生装置において、
前記反射ミラーが、前記反射面を前記放出窓側に向けて、前記透過窓と前記放出窓の間に設けられており、しかも前記光源が、前記収納容器の内側であって、前記反射面に可視光を直射可能な位置に設けられていることを特徴とする放射線発生装置を提供するものである。

また、本発明の第２は、上記いずれかの放射線発生装置と、前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを有することを特徴とする放射線撮影システムを提供するものである。

本発明の放射線発生装置では、従来の放射線発生装置では可動絞りユニットの外囲器内に配置されていた反射ミラーと光源を、放射線発生ユニット内の放射線発生管に設けられる透過窓と放射線発生ユニットに設けられる放出窓との間に配置している。これにより、光源および斜めに配置していた反射ミラーを外囲器内から取り除くことができ、外囲器の大幅な小型化及び軽量化に伴って、装置全体の小型化および軽量化を図ることができる。また、本発明に係る放射線撮影システムにおいても、この小型化および軽量化した放射線発生装置を用いることでシステム全体の小型化及び軽量化を実現することが可能である。

特に、反射ミラーを中心線（放射線の焦点と、放射線制限羽根が最大の放射線照射野を規定する際の開口部の中心とを結ぶ直線）に対して直交方向に設けると、反射ミラーを中心線に対して斜めに配置した場合に生じる電子線の線質むらを防止できる。このため、ヒール効果を生じない透過型の放射線発生管を用いた放射線発生装置や放射線撮影システムにおける放射線の線質むらを抑制することができる。

本発明に係る放射線発生装置の第１位の実施形態を示す模式図である。 図１の部分拡大図であり、（ａ）は図１の破線で囲まれた部分の可視光照射時の状態を示す図、（ｂ）は図１の破線で囲まれた部分の放射線照射時の状態を示す図、（ｃ）は反射ミラーの正面図である。 本発明に係る放射線発生装置の第２の実施形態を示す図であり、（ａ）〜（ｃ）は図２の（ａ）〜（ｃ）と同様の部分及び状態の拡大図である。 本発明の放射線撮影システムの一実施形態を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明するが、本発明は下記実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示又は記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知又は公知技術を適用する。また、以下に参照する図面において、同じ符号は同様の構成要素を示す。

〔放射線発生装置の第１の実施形態〕
まず、図１及び図２を用いて本発明の放射線発生装置について説明する。図１は本発明に係る放射線発生装置の一例を示す模式図であり、図２は図１の部分拡大図である。

本発明の放射線発生装置５００は、放射線発生ユニット１０１と、可動絞りユニット２００とを有する。また、本発明の放射線発生装置５００は、放射線発生ユニット１０１から放出された放射線照射野１０６を可視光照射野１０５として模擬表示できるように、反射ミラー１１９と、光源１２５とを有する投光照準機構を備える。

放射線発生ユニット１０１は、収納容器１２０と、放射線発生管１０２と、放射線駆動回路１０３とを有し、収納容器１２０内部に放射線発生管１０２と放射線駆動回路１０３が設置されている。また、収納容器１２０は放射線を遮蔽する金属容器であるため、収納容器１２０内部の放射線発生管１０２から出射される放射線を外部に透過させるための放出窓１２１が設けられている。さらに、放射線発生管１０２の冷却媒体として、収納容器１２０の内部の余剰空間には絶縁性液体１０９が充填されている。

放射線発生管１０２は、真空容器１１０内に、電子源であるカソード１１１と、グリッド電極１１２と、レンズ電極１１３とを有している。また、カソード１１１と相対向する位置にターゲット１１５が設けられている。本実施形態の放射線発生管１０２は透過型であり、ターゲット１１５が放射線を真空容器１１０外へ出射させる透過窓を構成している。

ターゲット１１５は、支持基板１１７ａと、支持基板上に積層されたターゲット層１１７ｂを備えている。支持基板１１７ａは、放射線の透過性がよい材料で構成されている。支持基板１１７ａとしては、例えばダイヤモンド基板を用いることができる。また、ターゲット層１１７ｂは、電子の照射によって放射線を放出する材料で構成されている。ターゲット層１１７ｂは、原子番号が４２以上の金属を含有する層として構成することができる。ターゲット１１５は、カソード１１１にターゲット層１１７ｂを向けて設置されている。ターゲット層１１７ｂに、カソード１１１からグリッド電極１１２により引き出して加速した電子をレンズ電極１１３で収束さ照射することで、放射線を発生させることができる。これにより発生した放射線は、支持基板１１７ａを透過して真空容器１１０の外部へ出射されることになる。

真空容器１１０には、真空容器１１０の内方と外方の両者に突出して遮蔽部材１１８が取り付けられている。放射線遮蔽部材１１８は、不要な放射線を遮蔽するためのものであり、鉛やタングステン等の放射線の透過率が低い材料で構成することが好ましい。この遮蔽部材１１０は、真空容器１１０の内外方向に貫通する貫通孔を有している。ターゲット１１５は、この遮蔽部材１１８の貫通孔内に設けられており、貫通孔の途中を遮蔽している。遮蔽部材１１８の貫通孔は、この貫通孔の途中に設けられたターゲット１１５を境に、真空容器１１０の内方側が電子入射孔１１８ａ、真空容器１１０の外方側が放射線出射孔１１８ｂとなっている。電子入射孔１１８ａは、ターゲット層１１７ｂへの電子の照射を許容するための孔で、カソード１１１に向けられている。放射線出射孔１１８ｂは、ターゲット層１１７ｂへの電子の照射により生じた電子の外部への出射を許容するための孔で、収納容器１２０の放出窓１２１へ向けられており、放出窓１２１へ向かって徐々に拡径したテーパー部１１８ｃを有している。

駆動回路１０３は、放射線発生ユニット１０１の収納容器１２０内部に配置される。駆動回路１０３では電圧が生成され、放射線発生管１０２の、カソード１１１、グリッド電極１１２、レンズ電極１１３、ターゲット層１１７ｂに印加される。カソード１１１にはタングステンフィラメントや、含浸型カソードのような熱陰極や、カーボンナノチューブ等の冷陰極が用いられる。真空容器１１０内で、グリッド電極１１２によって形成される電界によって、電子がアノードであるターゲット層１１７ｂ方向に放出される。電子はレンズ電極１１３で収束され、支持基板１１７ａに成膜等により固定されたターゲット層１１７ｂに衝突し、放射線が放射される。ターゲット層１１７ｂには、タングステン、タンタル、モリブデン等が用いられる。放射線は、不要な放射線は放射線遮蔽部材１１８により遮蔽されつつ放出窓１２１を通って、可動絞りユニット２００を通過する。

絶縁性液体１０９は、放射線発生管１０２の冷却媒体として収納容器１２０内に充填されるものであり、絶縁性液体１０９には電気絶縁油を用いるのが好ましく、鉱油、シリコーン油等が好適に用いられる。その他に使用可能な絶縁性液体１０９としては、フッ素系電気絶縁液体が挙げられる。また、本発明の放射線発生装置５００は、後述するように、光源１２５が収納容器１２０内部に配置されるため、光透過率の高い電気絶縁油を用いるのが好ましい。

本発明の放射線発生装置５００は、放射線照射野１０６を可視光照射野１０５として模擬表示するための可視光を収納容器１２０の内部から照射する構成であるため、放出窓１２１は放射線透過率が高く、可視光透過率が高いものであることが望ましい。

可動絞りユニット２００は、放射線発生ユニット１０１の放出窓１２１に接続され、この実施形態では放射線制限羽根１２２と可視光制限羽根１２４と外囲器１２３とを有する。

放射線制限羽根１２２は、図２で示すように、放射線が通過する開口部１２８を形成するもので、放射線制限羽根１２２で開口部１２８の大きさを調整することにより放射線照射野１０６の大きさが調整可能となっている。また、可視光制限羽根１２４は、光源１２５からの可視光が通過できる開口部１２８の領域を調整するもので、開口部１２８の可視光通過領域の大きさを調整することにより可視光照射野１０５の大きさを調整可能となっている。放射線制限羽根１２２は、放射線を遮蔽して放射線の照射領域を規定できるよう、鉛、タングステン、モリブデン等を含む放射線遮蔽性の材料で形成されているが、これに限定されるものではない。また、可視光制限羽根１２４は、放射線照射野１０６への放射線の照射を遮ることなく光源１２５からの可視光の照射範囲を規定できるよう、可視光を遮断し、放射線を透過させる材料で構成されている。

外囲器１２３は、放射線発生ユニット１０１に接続され、散乱する放射線を遮蔽しつつ放射線制限羽根１２２と可視光制限羽根１２４を内包するための外枠であり、従来から使用される外囲器と同様の材質のものが使用される。

反射ミラー１１９は、ミラー基板１１６と反射面１２７とからなる。反射ミラー１１０は、透過窓を兼ねるターゲット１１５と放出窓１２１の間の放射線出射孔１１８ａ内に、反射面１２７を放出窓１２１側に向けて設置されている。この実施形態では、反射ミラー１１９は、放射線の焦点と、放射線制限羽根１２２が最大の放射線照射野１０６を規定する際の開口部１２８の中心とを結ぶ直線である中心線に直交するように設けられている。放射線の焦点とは、放射線発生位置の中心で、ターゲット層１１７ｂの電子線照射位置の中心をいう。また、放射線制限羽根１２２が最大の放射線照射野１０６を規定する際の開口部１２８の中心とは、最大の放射線照射野１０６を規定する際の開口部１２８と同じ形状と大きさで厚さが均一な板材を想定した場合に、この板材の重心位置に対応する位置をいう。反射ミラー１１０を中心線に対して直交方向に設けると、反射ミラー１１０を中心線に対して斜めに配置した場合に生じる電子線の線質むらを防止できる。このため、ヒール効果を生じない本実施形態のような透過型の放射線発生管１０２を用いた放射線発生装置５００における放射線の線質むらを抑制することができる。

図２（ｃ）で開示している反射ミラー１１９は、放射線出射孔１１８ａの内径に対応する径の円板状であり、放射線出射孔１１８ａを塞いで設けられている。しかし、放射線出射孔１１８ａの内壁との間に隙間が形成される形状とし、放射線出射孔１１８ａを塞がずに設けることもできる。放射線遮蔽部材１１８の放射線出射孔１１８ａを塞がない形とすることにより、収納容器１２０内に充填されている絶縁性液体１０９が放射線出射孔１１８ａの奥に流入してターゲット１１５を冷却することができる。また、ミラー基板１１６は放射線の透過率が高い素材であればどのような素材を用いても良い。

ミラー基板１１６は放射線を透過させる材料で構成されている。図２に示す反射面１２７は、ミラー基板１１６の片面の中心部に、放射線を透過し可視光を反射する材料で形成されている。反射面１２７は、光源１２５からの可視光を拡散できる凸面又は凹面形状とすることが好ましい。反射面１２７で光源１２５からの可視光を必要な角度で拡散させることで、小さな反射面１２７で、放射線照射野１０６を模擬表示する可視光照射野１０５を形成することができる。この光の拡散は、鏡面の反射面１２７と、反射面１２７で反射された可視光を拡散させる拡散板の組み合わせで行うこともできる。また、図２に開示している反射ミラー１１９では反射面１２７をミラー基板１１６の中心部にのみ配置しているが、ミラー基板１１６の片面全体に反射面１２７を形成してもよい。

光源１２５は、可視光を発光するもので、この実施形態の光源１２５は、収納容器１２０の内側であって、反射ミラー１１９の反射面１２７に可視光を直射可能な位置に設けられている。具体的には、放射線出射孔１１８ａのテーパー部１１８ｃの延長線より内側の位置となるよう、収納容器１２０の放出窓１２１の周縁内壁に設置されている。光源１２５としては、収納容器１２０内に設置することが可能で、可視光を発光するものであれば特に制限はないが、小型で設置スペースをとらないことから、発光ダイオード（ＬＥＤ）が好ましい。光源１２５は、放射線照射野１０６と同等の可視光照射野１０５を形成しやすくする上で指向性を有する可視光を発するものが好ましい。また、光源１２５を複数設けると、一部の光源１２５の故障を他の光源１２５でカバーすることができると共に、必要な光量を確保しやすくなるので好ましい。

図２によりさらに詳細に説明すると、放射線照射野１０６を示す可視光照射野１０５は、収納容器１２０に配置した光源１２５から照射される可視光で形成される。この可視光は、反射ミラー１１９で反射され、透明な放出窓１２１を透過し、放射線を透過する可視光制限羽根１２４で規制された領域（可視光照射野１０５）に照射される。反射ミラー１１９の反射面１２７は、光源１２５からの可視光を所要の角度に拡散させて反射し、擬似的に可視光照射源となる。可視光が可視光照射野１０５となる程度に拡散できれば、鏡の形状に限定はなく、また他の部材を使って光を拡散する構成としてもよい。ターゲット層１１７ｂから照射される放射線は、反射ミラー１１９及び透明な放出窓１２１を透過し、放射線制限羽根１２２で規制された領域（放射線照射野１０６）に照射される。可視光照射源として擬制される。反射ミラー１１９の反射面１２７と放射線の焦点の径及び位置の違いによる可視光照射野１０５と放射線照射野１０６のずれは、可視光制限羽根１２４の放射線制限羽根１２２からの突出量ａを適切に調整することにより補正される。

この構成により、従来から利用されていた外囲器内部の反射ミラー、及び可視光源の占める領域を減らすことが可能となり、本実施形態の外囲器１２３は大幅に小型化される。外囲器１２３は、散乱放射線の漏洩を防ぐため、鉛やタングステン等の密度の高い物質で囲われており、外囲器１２３の小型化によって、可動絞りユニット全体を軽量化することができる。また、この構成により放射線照射領域において、放射線照射経路中に反射ミラーが斜めに配置されることが無いため、放射線発生ユニットに透過型放射線発生ユニットを用いた場合、全照射方位に対して略一様な線質の放射線を照射することができ、斑を軽減することが可能となる。さらに、反射ミラー１１９の反射面１２７で必要な可視光の拡散状態が得られるようにすることで、光源２２５の大きさや配置に関する制限は大幅に緩和される。また、光源１２５を複数配置することで、仮に可視光源の一部が壊れたとしても光照射野の形成に必要な光量の確保が可能となる。

以上の説明における放射線発生管１０２は透過型放射線発生管であるが、本発明は反射型放射線発生管を用いた放射線発生装置にも適用することができる。反射型放射線発生管においては、ターゲットは真空容器内に収納されており、このターゲットとは別に透過窓が設けられる。つまり、ターゲットが透過窓を兼ねるものではないが、透過窓と、収納容器の放出窓との間に反射ミラーを設け、この反射ミラーの反射面に可視光を直射できる位置に光源を設けることで、上記と同様の利益を得ることができる。

〔放射線発生装置の第２の実施形態〕
次に、図３を用いて第２の実施形態を説明する。

この実施形態では第１の実施の形態と主な構成は同じであるが、光源１２５の配置が異なっている。

第２の実施形態では、光源１２５は放射線遮蔽部材１１８の放射線出射孔１１８ａ内のテーパー部１１８ｃに配置されている。この構成とすることにより、光源１２５と反射ミラー１１９との距離が近いため、確実に反射ミラー１１９に可視光を照射することができる。また、放射線出射孔１１８ａの内周面に複数の光源１２５を配置することも可能である。このような光源１２５の配置としても、第１の実施形態と同様の利益を得ることができる。

〔放射線撮影システムの一実施形態〕
図５は本発明の放射線撮影システムの構成図である。システム制御装置５０２は、第１の実施形態と第二放射線発生装置５００と放射線検出装置５０１とを連携制御する。高圧回路５０５は、システム制御装置５０２による制御の下に、放射線発生管１０２に各種の制御信号を出力する。制御信号により、放射線発生装置５００から放出される放射線の放出状態が制御される。放射線発生装置５００から放出された放射線は、可動絞り２００で部分的に遮蔽され、被検体５０４を透過して検出器５０６で検出される。検出器５０６は、検出した放射線を画像信号に変換して信号処理部５０７に出力する。信号処理部５０７は、システム制御装置５０２による制御の下に、画像信号に所定の信号処理を施し、処理された画像信号をシステム制御装置５０２に出力する。システム制御装置５０２は、処理された画像信号に基いて、表示装置５０３に画像を表示させるための表示信号を表示装置５０３に出力する。表示装置５０３は、表示信号に基く画像を、被検体５０４の撮影画像としてスクリーンに表示する。これにより、照射される放射線の斑を低減させることが可能となる。

放射線の代表例はＸ線であり、本発明の放射線発生装置と放射線撮影システムは、Ｘ線発生装置とＸ線撮影システムとして利用することができる。Ｘ線撮影システムは、工業製品の非破壊検査や人体や動物の病理診断に用いることができる。

（実施例１）
第１の実施形態のように構成された放射線発生装置を作成した。

図１および図２に示すように、外囲器１２３は大きさ６０×６０×４０ｍｍで製作し、内側面には散乱放射線の漏洩を防ぐためにタングステンシートを張りつけた。収納容器１２０の内側で、放出窓１２１の外周から２ｍｍ離れた周縁部の位置に、大きさ２ｍｍ角のＬＥＤの光源１２５を等方的に４つ固定した。

ターゲット１１５のターゲット層１１７ｂは厚さ７μｍ、直径４ｍｍのタングステンであり、支持基板１１７は厚さ１ｍｍ、直径６ｍｍのダイヤモンド基板とした。

放射線を透過する放出窓１２１はポリカーボネート製で、直径は１４ｍｍである。

反射ミラー１１９のミラー基板１１６は厚さ２ｍｍ、径６ｍｍのセラミックスで、中心に反射面１２７を形成した。反射面１２７は直径２ｍｍの凸面鏡で、光源１２５からの可視光を広角度に反射するものとした。

放射線制限羽根１２２は鉛であり、放射線を透過する可視光制限羽根１２４は不透明なフェノール樹脂で形成した。

光源１２５から照射された可視光は、反射ミラー１１９で広角度に反射され、透明な放出窓１２１を通り、可視光制限羽根１２４で規制された領域に照射されて、模擬的に放射線照射領域１０６を示す。また、可視光制限羽根１２４の突出量ａは、不図示のギアにより放射線制限羽根１２２の開口に合わせて自動で調整されるように構成した。例えば、開口量ｂの変化に対し突出量ａの変化量を１１：１で動くようにギア比を調整した。

上記放射線発生装置を用い、動作を確認したところ、放射線照射野１０６と略同一領域の可視光照射野１０５を形成できることを確認した。また、ヒール効果や従来の放射線発生装置に不可欠であった斜めに配置される反射ミラーの影響を受けないため、全照射方位に対して略一様な線質の放射線の照射が可能となり、この放射線発生装置を用いた放射線撮影ユニットでは良好な画像を得ることができた。

さらに、可動絞りユニット２００の全重量を測定したところ、約４００ｇであり、従来品に対して大幅に軽量化することができた。

（実施例２）
第２の実施形態のように構成された放射線発生装置を作成した。

図３に示すように、外囲器１２３は大きさ６０×６０×４０ｍｍで製作し、内側面には散乱放射線の漏洩を防ぐためにタングステンシートを張りつけた。タングステンからなる放射線遮蔽部材１１８の放射線出射孔１１８ａは放出窓１１８ｃ方向に向かって徐々に拡径したテーパー部１１８ｃとなっており、そのテーパー部１１８ｃに、大きさ２ｍｍ角のＬＥＤの光源１２５を等方的に４つ固定した。

ターゲット１１５のターゲット層１１５は厚さ７μｍ、直径３ｍｍのタングステンであり、支持基板１１７は厚さ０．５ｍｍ、直径４ｍｍのダイヤモンド基板である。

放出窓１２１はポリカーボネート製で、直径は１６ｍｍである。

反射ミラー１１９のミラー基板１１６は厚さ１ｍｍ、径４ｍｍのセラミックで、中心に反射面１２７を形成した。反射面１２７は直径２ｍｍの凸面鏡で、光源１２５からの可視光を広角度に反射するものとした。

放射線制限羽根１２２は鉛であり、放射線を透過する可視光制限羽根１２４は不透明なフェノール樹脂で形成した。

光源１２５から照射された可視光は、反射ミラー１１９で広角度に反射され、透明な放出窓１２１を通り、可視光制限羽根１２４で規制された領域に照射されて、模擬的に放射線照射領域１０６を示す。また、可視光制限羽根１２４の突出量ａは、不図示のギアにより放射線制限羽根１２２の開口に合わせて自動で調整されるように構成した。例えば、開口量ｂの変化に対し突出量ａの変化量を１１：１で動くようにギア比を調整した。

上記放射線発生装置を用い、動作を確認したところ、放射線照射野１０６と略同一領域の可視光照射野１０５を形成できることを確認した。また、ヒール効果や従来の放射線発生装置に不可欠であった斜めに配置される反射ミラーの影響を受けないため、全照射方位に対して略一様な線質の放射線の照射が可能となり、この放射線発生装置を用いた放射線撮影ユニットでは良好な画像を得ることができた。

さらに、可動絞りユニット２００の全重量を測定したところ、約４００ｇであり、従来品に対して大幅に軽量化することができた。

（比較例）
比較例として、従来の放射線発生装置の重量を測定した。従来用いられていた可視光源は直径約２０ｍｍの管球であり、中心線に対して反射ミラーが斜めに配置されている。また、可視光源は外囲器の内部に配置されている。このような構成の可動絞りユニットの外囲器の大きさは２００×２００×１５０ｍｍとなり、重量は約２ｋｇとなった。

１０１：放射線発生ユニット、１０２：放射線発生管、１０３：放射線駆動回路、１０５：可視光照射野、１０６：放射線照射野、１０９：絶縁性液体、１１０：真空容器、１１１：カソード、１１２：グリッド電極、１１３：レンズ電極、１１５：ターゲット層、１１６：ミラー基板、１１７ａ：支持基板、１１７ｂ：ターゲット層、１１８：放射線遮蔽部材、１１８ａ：放射線出射孔、１１８ｂ：電子入射孔、１１９：反射ミラー、１２０：収納容器、１２１：放出窓、１２２：放射線制限羽根、１２３：外囲器、１２４：可視光制限羽根、１２５：光源、１２７：反射面、２００：可動絞りユニット、５００：放射線発生装置、５０１：放射線検出装置、５０２：システム制御装置、５０３：表示装置、５０４：被検体、５０５：高圧回路、５０６：検出器、５０７：信号処理部

Claims (11)

1. 収納容器の中に設けられた放射線発生管の透過窓から出射される放射線が前記収納容器に設けられた放出窓を介して放出される放射線発生ユニットと、
   該放射線発生ユニットの放出窓から放出される放射線を通過させる開口部を形成し、該開口部の大きさを調整することで放射線照射野の大きさを調整可能な放射線制限羽根を備えた可動絞りユニットと、
   放射線を透過させるミラー基板の片面に可視光を反射して放射線を透過させる反射面を形成した反射ミラー及び可視光の光源を備え、前記放射線発生ユニットから放出された放射線による放射線照射野を、前記反射ミラーの反射面で反射されて前記開口部を通過する前記光源からの可視光による可視光照射野として模擬表示する投光照準機構と、
   を備えた放射線発生装置において、
   前記反射ミラーが、前記反射面を前記放出窓の側に向けて、前記透過窓と前記放出窓の間に設けられており、しかも前記光源が、前記収納容器の内側であって、前記反射面に可視光を直射可能な位置に設けられていることを特徴とする放射線発生装置。
2. 前記透過窓から出射される放射線が通過する放射線出射孔を有する放射線遮蔽部材が、前記放射線発生管から外方へ突出して設けられており、前記反射ミラーが前記放射線出射孔の内側に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の放射線発生装置。
3. 放射線発生管が透過型であって、前記反射ミラーが、放射線の焦点と、前記放射線制限羽根が最大の放射線照射野を規定する際の前記開口部の中心とを結ぶ直線である中心線に直交するように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の放射線発生装置。
4. 前記光源が、前記放出窓の周縁部に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線発生装置。
5. 前記放射線出射孔が、少なくとも反射ミラーの取り付け位置よりも放出窓の側において、放出窓の方向に向かって徐々に拡径したテーパー部を有しており、前記光源が前記テーパー部に設けられていることを特徴とする請求項２又は３に記載の放射線発生装置。
6. 前記光源が、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
7. 前記光源が複数設けられていることを特徴とする請求項６に記載の放射線発生装置。
8. 前記反射面が、前記ミラー基板の片面の一部にのみ形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
9. 前記反射ミラーの反射面が、凸面又は凹面もしくは拡散板が組み合わされた鏡面であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の放射線発生装置。
10. 前記可動絞りユニットが、前記光源からの可視光が通過できる前記開口部の領域を調整する、放射線を透過し可視光を遮蔽する可視光制限羽根を備えていることを特徴とする請求項１乃至９いずれか一項に記載の放射線発生装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の放射線発生装置と、前記放射線発生装置から放出され、被検体を透過した放射線を検出する放射線検出装置と、前記放射線発生装置と前記放射線検出装置とを連携制御する制御装置とを備えることを特徴とする放射線撮影システム。

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