JP2014168608A - 放射線発生装置及び放射線撮影システム - Google Patents

Abstract

【課題】装置を大型化させることなく、放射線視野を目視等で確認することが可能で、且つ、シェーディングを低減した放射線発生装置を提供する。
【解決手段】可視光を反射する反射面４ａを備えた反射板４と、補償部材９とを、断面が直角三角形の三角柱で構成し、反射面４ａを介して反射板４と補償部材９とを接合して直方体とし、放射線中心軸１１に対して角度θの方向に放射された放射線１１ａと、−θの方向に放射された放射線１１ｂとが、反射板４を透過する透過長を補償部材９で補償し、反射板４及び補償部材９を透過する透過長の合計が等しくなるようにする。
【選択図】図２

Description

本発明は、医療機器及び産業機器分野における診断応用や非破壊Ｘ線撮影等に適用される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射線透過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、放射線発生ユニットの透過窓を透過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。また、この可動絞りユニットには、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。

一般的な可動絞りユニットは、放射線を透過し且つ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、可視光光源とを備えている。反射板は、可視光を反射する反射面を備えたガラス板等の支持体で構成される。可視光光源は、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、可視光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、放射線の焦点と制限羽根の開口部の中心とを結ぶ放射線中心軸に対して斜めに配置されている。一般的には、放射線中心軸に対して約４５°の角度で配置されている。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。

特許文献１には、反射板（反射鏡）を可動式とし、放射線の放射時に反射板を退避させることで、放射線が反射板を透過することによる放射線量の減少を防止した可動絞りユニットが開示されている。

特開２００５−６９７１号公報

一般的な可動絞りユニットの構成と課題を図５を用いて説明する。不図示の放射線発生管から放出された放射線は、開口部８より可動絞りユニット１２２内に放射される。反射板４を透過した放射線は放射線制限羽根２の開口部５によって放射線照射野６を決定され、透明板７から外部に放出される。反射板４は可視光光源３からの可視光を反射面４ａにて反射し、放射線照射野６を可視光照射野で模擬表示する。

反射板４は、可視光を反射する反射面４ａを備えた均一な板厚ｔを有し、係る反射面４ａの法線が放射線中心軸１１に対し角度φだけ傾いて配置されている。尚、放射線中心軸１１とは、放射線の焦点１０と、放射線制限羽根２を最大に開いた時の放射線照射野６の中心とを結ぶ直線をいう。

ここで、反射板４は放射線中心軸１１に対して傾斜して設けられていることから、放射線の放射方向によって、放射線が反射板を透過する角度に相違を生じる。この透過角度の相違により、透過した放射線の線質や線量が変動し、放射線を均一な強さで照射できなくなる。尚、反射板４を透過することにより放射線の線質や線量に変動を生じることを反射板４のフィルタ効果という。

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、ヒール効果により、放射線の照射位置によって放射線の線質や線量が変化することが知られている。これを緩和する方法として、反射板４の取り付け方向を適切にすることにより、前記反射板４のフィルタ効果とヒール効果とを相殺させることができる。

しかしながら、放射線発生管が透過型の場合はヒール効果が生じないため、反射板が斜めに配置されていると、フィルタ効果によって放射線の線量や線質の変化（シェーディング）を助長してしまうという問題がある。

図５において、焦点１０から放出された放射線中心軸１１を通過する放射線が、反射板４を透過する際の透過長はｔ／ｓｉｎφである。これに対し、焦点１０から放出され、放射線中心軸１１に対し角度θを有する放射線１１ａ、１１ｂが反射板４を透過する際の透過長は、反射板４の配置関係により異なる。焦点１０からの距離が近い部分を透過する放射線１１ａの透過長は、ｔ／ｓｉｎ（φ＋θ）となり、遠い部分を透過する放射線１１ｂの透過長は、ｔ／ｓｉｎ（φ−θ）となる。よって、放射線１１ａと放射線１１ｂが反射板４を透過する際の透過長の差はｔ（１／ｓｉｎ（φ−θ）−１／ｓｉｎ（φ＋θ））となる。

このように、反射板４におけるフィルタ効果は、反射板４の法線が放射線中心軸１１に対して傾いて配置されているため、放射線の放射方向によって反射板４内部を透過する透過長が異なることにより生じる。

更に、ヒール効果がある反射型放射線発生装置でも、反射板４の配置する角度によっては、ヒール効果によるシェーディングを思ったよりも軽減できないという問題もある。

ここで、特許文献１に開示されたように、反射板４を可動式とし、放射線の放射時に放射線照射野６から退避させるようにすればこのような問題は解決することができる。しかしながら、反射板４を退避させる機構を別途設ける必要があり、構造が複雑となる上、装置が大がかりとなって大型化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、装置を大型化させることなく、放射線視野を目視等で確認することが可能で、且つ、シェーディングを低減可能とすることを目的とする。また、本発明は、このシェーディングを軽減した放射線発生装置を用いた放射線撮影システムを提供することも目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１は、放射線を、放射線透過窓を透過して放射する放射線発生ユニットと、
可視光を照射する光源と、放射線中心軸に対して傾斜して設けられ、可視光を反射する反射面を有すると共に放射線が透過可能な反射板とを備え、前記光源から照射され、前記反射板で反射された可視光で形成される可視光照射野により、前記放射線発生ユニットから照射されて前記反射板を透過した放射線で形成される放射線照射野を模擬表示する投光照準装置とを有する放射線発生装置において、
前記反射板の放射線放出側に、放射線照射野に照射される放射線の斑を軽減する厚み変化を有する補償部材が配置されていることを特徴とする。

本発明の第２は、上記本発明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た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によれば、反射板が斜めに配置されていることにより生じるシェーディングを、厚み変化を有する補償部材を反射板或いはその近傍に取り付けることにより、低減することが可能である。また、係る補償部材は装置の構造や大きさにほとんど影響を与えないため、装置を大型化させることがなく、しかも既存の装置にも大幅な改造を加えることなく適用することができる。更に、本発明の放射線発生装置を用いた放射線撮影システムによれば、シェーディングの影響の少ないより良好な撮影が可能となる。

本発明の放射線装置の一実施形態の構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第一の実施形態の可動絞りユニットの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の第二の実施形態の可動絞りユニットの構成を模式的に示す断面図である。 本発明の放射線撮影システムの一実施形態の構成を模式的に示すブロック図である。 従来の可動絞りユニットの構成を模式的を示す断面図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面を用いて詳細に説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。尚、本明細書で特に図示又は記載されてい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〕
図１は、本発明の放射線発生装置の第１の実施形態を示す図であり、図２はその可動絞りユニットの構成を示す図である。本発明の放射線発生装置２００は、図１に示すように、放射線発生ユニット１０１と、可動絞りユニット１２２とを備えている。

〈放射線発生ユニット〉
放射線発生ユニット１０１は、放射線を放射線透過窓１２１から放出するもので、この放射線透過窓１２１を有する収納容器１２０内に、放射線の供給源である放射線発生管１０２とその駆動を制御するための駆動回路１０３を収容している。収納容器１２０の内部の余剰空間は絶縁性液体１０９で満たされている。

放射線発生管１０２及び駆動回路１０３を内蔵する収納容器１２０は、容器としての十分な強度を有し、且つ放熱性に優れたものが望ましく、その構成材料としては、例えば真鍮、鉄、ステンレス等の金属材料が好適に用いられる。

絶縁性液体１０９は、電気絶縁性を有する液体で、収納容器１２０の内部の電気的絶縁性を維持する役割と、放射線発生管１０２の冷却媒体としての役割とを有する。絶縁性液体１０９としては、電気絶縁油を用いるのが好ましく、例えば鉱油、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、フッ素系電気絶縁性液体が挙げられる。

放射線発生管１０２は、本実施形態では透過型放射線発生管であり、電子を高電圧によって加速させてターゲット１１５に衝突させることにより放射線を発生させる。また、本実施形態の放射線発生管１０２は、放射線の外部への出射方向を規制する放射線遮蔽部材１１８を備えている。

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、鉛やタングステンを用いることができるが、材料はこれに限定されない。

ターゲット１１５は、放射線の透過性が良好な支持基板１１７上に、電子の照射によって放射線を発生させるターゲット層１１６を設けたもので、ターゲット層１１６の付設側を内側に向けて取り付けられている。ターゲット層１１６としては、例えばタングステン、タンタル、モリブデン等が用いられる。このターゲット層１１６は、駆動回路１０３と電気的に接続されており、アノードの一部を構成するものとなっている。

真空容器１１０は、内部を真空に保つと共に、カソード１１１と、ターゲット層１１６を含むアノードとの間を電気的に絶縁するために、ガラスやセラミクス材料等の絶縁材料で構成された絶縁管によって胴部が構成されている。

真空容器１１０の内部は、カソード１１１を電子源として機能させるために減圧されており、その真空度は１０^-4Ｐａ乃至１０^-8Ｐａ程度であることが好ましい。真空容器１１０内の排気は、不図示の排気管を設け、この排気管を介して行うことができる。排気管を用いる場合、排気管を通じて真空容器１１０内を真空排気した後、排気管の一部を封止することで真空容器１１０の内部を減圧状態に維持することができる。また、真空容器１１０の内部には、真空度を保つために、不図示のゲッターを配置しておいても良い。

カソード１１１は、電子源であり、ターゲット１１５のターゲット層１６に対向して設けられている。カソード１１１としては、例えばタングステンフィラメント、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を用いることができる。

グリッド電極１１２及びレンズ電極１１３は必須の要素ではないが、放射線発生管１０２を効率的に駆動できるようにする上で設けることが好ましい。

カソード１１１、グリッド電極１１２及びレンズ電極１１３は、それぞれ駆動回路１０３と電気的に接続されており、所定の電圧が印加されるものとなっている。グリッド電極１１２及びレンズ電極１１３を配置した場合、カソード１１１とターゲット層１１６の間に印加される電圧Ｖａは、放射線の使用用途によって異なるものの、概ね１０ｋＶ乃至１５０ｋＶ程度である。

カソード１１１、グリッド電極１１２、レンズ電極１１３及びターゲット層１１６に適宜の電圧を印加すると、グリッド電極１１２によって形成される電界によってカソード１１１から電子が引き出される。引き出された電子は、レンズ電極１１３で収束され、ターゲット１１５のターゲット層１１６に入射し、これによって放射線が発生する。発生した放射線は、ターゲット１１５の支持基板１１７を透過し、更に放射線透過窓１２１を介して可動絞りユニット１２２へと放出される。

〈可動絞りユニット〉
可動絞りユニット１２２は、外囲器１と、放射線制限羽根２と、可視光光源３と反射板４からなる投光照準装置とを備えている。

外囲器１は、収納容器１２０の透過窓１２１の外側周囲を囲んでおり、内部に上記各部材が収納されている。また、透過窓１２１に対応して外囲器１に設けた開口部８の対向側は、放射線発生ユニット１０２から出射された放射線を通過させるために開口部を有しており、本実施形態では係る開口部に透明板７が配置されている。

外囲器１は、散乱放射線を遮蔽するために、放射線遮蔽効果のある材料で構成することが好ましい。このような材料としては、例えば鉛、タングステン、タンタル等の金属、これらの合金等を用いることができる。また、放射線遮蔽効果のさほど高くないアルミニウム等の金属や合成樹脂を用いて外囲器１を構成し、これに放射線遮蔽効果の高いシートを付設することで、放射線遮蔽効果を付与することもできる。このようなシートとしては、タングステン粉末含有樹脂シートを挙げることができる。

放射線制限羽根２は、放射線遮蔽性材料で構成されており、中央部に放射線及び可視光の通過を許容する開口部５を形成している。放射線発生ユニット１０１から放出される放射線は、この開口部５から外部に照射され、開口部５を通過した放射線が放射線照射野６を形成する。放射線制限羽根２の開口部５は、その大きさを調整可能で、放射線制限羽根２の開口部５の大きさを調整することで放射線照射野６の大きさを調整することができるようになっている。

放射線制限羽根２は、例えば切欠き又は孔を有する二枚の板材を、切欠き同士又は孔同士が重なるようにして相互にスライド移動可能に重ね合せたものを用いることができる。この場合、切欠き又は孔の重なり部分として開口部５が形成され、二枚の板材を相互にスライドさせることでこの開口部５の大きさを調整することができる。また、複数枚の板材を、これらの板材で囲んで開口部５を形成できるよう、位置をずらせてスライド移動可能に重ね合せたものや、カメラのシャッター状の構造のものを用いることもできる。

可視光光源３は、可視光を発光するもので、例えば白熱ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることができる。また、光源３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４は、可視光光源３から放出された可視光を反射して、放射線照射野６を可視光照射野として模擬表示するためのもので、透過窓１２１と放射線制限羽根２との間の放射線の通過経路上に傾斜して設けられている。よって、反射板４は放射線を透過可能で且つ可視光を反射する反射面４ａを備えている。

反射板４及び可視光光源３は、放射線照射野６と可視光照射野が一致するように配置する。

反射板４は、一表面に可視光の反射面４ａを備えており、該反射板４の放射線放出側、即ち、反射面４ａ側に補償部材９を備えている。反射板４と補償部材９とは離して配置しても良いし、図２のように反射面４ａを介して反射板４と一体となるように接合して配置しても良い。

補償部材９は、放射線照射野６に照射される放射線の斑を軽減する厚み変化を有しており、具体的には、反射板４を透過する放射線の透過長と、補償部材９を透過する放射線の透過長がお互いに補償しあうように形状を選択する。従って、好ましくは補償部材９の厚み変化は放射線の焦点１０から近い側は厚く、遠い側は薄くなるように設定される。より好ましくは、反射板４にも厚み変化を持たせ、反射板４と補償部材９の厚み変化が互いに逆になるように構成し、反射板４と補償部材９の厚みの合計が一定になるようにする。

図２は、反射板４と補償部材９とを断面が直角三角形の三角柱とし、接合した状態で直方体となるように構成した例である。係る構成では、反射板４は、反射板４の放射線が入射する面と放射線中心軸１１が直交するように、透過窓１２１と放射線制限羽根２との間の放射線の通過経路上に配置する。

直方体の大きさは、焦点１０から放射された所要の放射線が漏れなく直方体を透過する大きさが必要だが、透過長をなるべく短くして線量低下を防止するとともに、可動絞りユニット１２２の小型化を図るためになるべく小さい方が望ましい。例えば、１片の長さが５ｍｍ乃至５０ｍｍの直方体とすることが好ましい。

この時、放射線中心軸１１に対して角度θの方向に放射された放射線１１ａは、反射板４を透過する透過長が長く、補償部材９を透過する透過長が短くなる。逆に、放射線中心軸１１に対して角度−θの方向に放射された放射線１１ｂでは、反射板４を透過する透過長が短く、補償部材９を透過する透過長が長くなる。このように、放射線が反射板４と補償部材９とを透過する透過長をお互いに補償することにより、放射線の放射方向による透過長の差を低減することができる。

反射板４としては、放射線を透過する基材の表面に可視光の反射特性がよい反射材層を付設したものとすることができる。基材としては、ガラス、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、アクリル等の可視光透過率及び放射線透過率が高い材料が好ましい。また、反射材層としては、例えば、アルミニウムや銀等の金属光沢を有する材料等が好ましく用いられる。

補償部材９の素材は、反射板４の基材と同じものが好ましく用いられる。

上記のような放射線発生装置２００の使用に際しては、放射線の照射に先立って、通常、可視光照射野で模擬表示することにより、放射線照射野６の肉眼による確認を行う。この確認は、可視光光源３を発光させることで行われる。可視光光源３から供給される可視光は、反射板４の光反射面４ａで反射され、放射線制限羽根２の開口部５を通って可視光照射野を形成する。この状態で放射線制限羽根２の開口部５を調整し、必要な放射線照射野６の大きさに合わせる。放射線照射野６の大きさを決定した後、可視光光源３を消し、放射線発生ユニット１０１を駆動する。

放射線発生ユニット１０１においては、放射線発生管１０２のカソード１１１から、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引き出され、ターゲット１１５方向へ飛翔される。電子はレンズ電極１１３で収束され、ターゲット１１５のターゲット層１１６に衝突し、放射線が放射される。

放射線は透過窓１２１から可動絞りユニット１２２へと放出される。可動絞りユニット１２２へと放出された放射線は、反射板４を透過し、放射線制限羽根２の開口部５を通って所定の放射線照射野６へ照射される。この時、反射板４の放射線が入射する側の反射板４を透過する放射線の透過長が、放射線が出射する側の補償部材９を透過する放射線の透過長によって補償され、放射線の放射方向による透過長の差を低減することができる。よって、本発明においては、反射板４のフィルタ効果によるシェーディングを従来よりも低減することができる。

〔放射線発生装置の第２の実施形態〕
図３は本発明の放射線発生装置の第２の実施形態を示す図である。

本実施形態では、補償部材９の放射線放出側に、放射線中心軸１１に対応する部位が最も厚い凸レンズ１２を備えたことに特徴を有し、該凸レンズ１２以外の構成については第１の実施形態と同じである。

凸レンズ１２は、放射線中心軸１１を通る放射線と、焦点１０から放射線中心軸１１に対して角度θ及び角度−θで放射された放射線１１ａ及び１１ｂが反射板４及び補償部材９を通る透過長差を低減するような形状とする。

放射線中心軸１１と平行な反射板４及び補償部材９の辺の長さをＬとすると、放射線中心軸１１の放射線が反射板４及び補償部材９を透過する透過長はＬである。また、焦点１０から放射線中心軸１１に対して角度θ及び角度−θで放出された放射線１１ａ及び１１ｂの透過長はＬ／ｃｏｓθとなる。よって、放射線中心軸１１の放射線と放射線１１ａ及び１１ｂの透過長の差はＬ（（１／ｃｏｓθ）−１）となる。

凸レンズ１２は、このＬ（（１／ｃｏｓθ）−１）の透過長差を補正するような形状とする。例えば、直径５ｍｍ乃至５０ｍｍ、中心厚１ｍｍ乃至５ｍｍ、曲率半径３０ｍｍ乃至１５０ｍｍの凸レンズを用いることができる。

凸レンズ１２の材料は、ガラス、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、アクリル等の可視光透過率及び放射線透過率が高い材料が好ましい。

反射板４、補償部材９及び可視光光源３は、放射線照射野６と可視光照射野が一致するように凸レンズ１２による可視光の拡散を考慮して配置する。

本実施形態によれば、反射板４及び補償部材９を透過する放射線の透過方向による透過長差を、凸レンズ１２によって第１の実施形態よりも低減することができる。

〔放射線撮影システムの実施形態〕
図４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２０２は、第１の実施形態及び第２の実施形態で説明した放射線発生装置と同様の放射線発生装置２００と放射線検出装置２０１とを連携制御する。駆動回路１０３は、システム制御装置２０２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。この制御信号により、放射線発生装置２００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２００から放出された放射線は、被検体２０４を透過して検出器２０６で検出される。検出器２０６は、検出した放射線を画像信号に変換して信号処理部２０５に出力する。信号処理部２０５は、システム制御装置２０２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２０２に出力する。システム制御装置２０２は、処理された画像信号に基づいて、表示装置２０３に画像を表示させるための表示信号を表示装置２０３に出力する。表示装置２０３は、表示信号に基づく画像を、被検体２０４の撮影画像としてスクリーンに表示する。

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。

尚、第１の実施形態及び第２の実施形態では放射線発生管として透過型の放射線発生管を例に挙げて説明したが、本発明は反射型の放射線発生管を用いた場合にも適用可能である。前記したように、透過型の放射線発生管では反射型の放射線発生管のようなヒール効果を反射板のフィルタ効果で相殺する効果が得られないため、本発明ではより好適に用いられる。

（実施例１）
図１及び図２の構成の放射線発生装置を作製した。

三角形の直角を挟む２辺の長さが１０ｍｍ、３０ｍｍの直角三角形の断面を有し、高さが３０ｍｍのガラス製の直角三角柱を２つ準備し、一方を反射板４として斜面にアルミニウム膜を１０μｍ蒸着して反射面４ａを形成した。また、他方の直角三角柱を補償部材９として、その斜面を該反射面４ａに接着して反射板４と一体化した。

上記反射板４と補償部材９の接合体を、放射線中心軸１１と反射板４の放射線入射面とが直交し、放射線が漏れなく反射板４と補償部材９とを透過するように、反射板４の放射線入射面を可動絞りユニット１２２内の放射線透過窓１２１側の面に配置した。放射線の焦点１０と、反射板４の放射線が入射する面との距離は２０ｍｍとした。

更に、放射線照射野６と可視光照射野が一致するように可視光光源３、放射線制限羽根２とを配置した。この時、放射線中心軸１１に対して角度θの方向に放射された放射線１１ａは、反射板４を透過する透過長が長く、補償部材９を透過する透過長が相対的に短くなる。逆に、放射線中心軸１１に対して角度−θの方向に放射された放射線１１ｂでは、反射板４を透過する透過長が短く、補償部材９を透過する透過長が相対的に長くなる。このように、放射線が反射板４と補償部材９を透過する透過長をお互いに補償することができた。

本例において、放射線中心軸１１を通る放射線と放射線中心軸１１と１５°の角度をなす放射線１１ａ、１１ｂの透過長の差は、Ｌ（（１／ｃｏｓθ）−１）＝１０（（１／ｃｏｓ１５°）−１）＝０．４ｍｍとなり、十分小さい値とすることができた。

以上のような可動絞りユニット１２２を、透過型の放射線発生管１０２を備えた放射線発生ユニット１０１に取り付け、図４の放射線撮影システムを構成してその動作を確認した。その結果、放射線の線量・線質斑が低減し、グラデーションが低減した画像が得られることを確認した。

尚、反射板４と補償部材９との接合体を直方体としたことで、反射板４の放射線入射面と可動絞りユニット１２２の放射線発生ユニット１０１側の面の面同士で固定することができ、従来の構成で必要だった反射板４の角度調整が不要となった。また、反射板４と補償部材９とを反射面４ａを介して接合することで、部材同士の位置合わせが不要になった。以上の二点により、簡便に可動絞りユニットを作製することができた。

（比較例１）
図５の構成の従来の可動絞りユニット１２２を作製した。反射板４の厚さｔは２ｍｍで、放射線中心軸１１に対してφ＝４５°の角度に配置した。この時、放射線中心軸１１と１５°の角度をなす放射線１１ａと１１ｂの透過長差は、ｔ（１／ｓｉｎ（φ−θ）−１／ｓｉｎ（φ＋θ））＝２（１／ｓｉｎ（３０°）−１／ｓｉｎ（６０°））＝１．７ｍｍとなった。係る反射板４の構成と配置以外は実施例１と同様とした。

上記可動絞りユニット１２２を実施例１と同様に透過型放射線発生管１０２を備えた放射線発生ユニット１０１に取り付け、図４の放射線撮影システムを構成し、その動作を確認した。その結果、透過長差が大きいため線量や線質の斑が大きく、得られた画像はグラデーションのついた画像となった。

（実施例２）
図３の構成の可動絞りユニット１２２を作製した。

実施例１と同様にして反射板４と補償部材９との接合体を作製し、補償部材９の放射線放出側に直径３０ｍｍ、曲率半径１００ｍｍ、中心厚３ｍｍのガラス製の球面平凸レンズ１２を接着した。接着面は、球面平凸レンズの平面側とした。係る凸レンズ１２を付した以外は実施例１と同様とした。

本例の可動絞りユニット１２２において、放射線中心軸１１を通る放射線と、放射線中心軸と１５°の角度をなす放射線１１ａ、１１ｂの透過長差は０．２ｍｍとなり、実施例１より更に小さい差となった。

上記可動絞りユニット１２２を実施例１と同様に透過型放射線発生管１０２を備えた放射線発生ユニット１０１に取り付け、図４の放射線撮影システムを構成し、その動作を確認した。その結果、放射線の線量・線質の斑が実施例１よりも低減し、グラデーションが低減した画像が得られることを確認した。

１：外囲器、２：放射線制限羽根、３：可視光光源、４：反射板、４ａ：反射面、６：放射線照射野、９：補償部材、１０：焦点、１１：放射線中心軸、１１ａ，１１ｂ：放射線、１２：凸レンズ、１０１：放射線発生ユニット、１０３：駆動回路、１２１：放射線透過窓、１２２：可動絞りユニット、２００：放射線発生装置、２０１：放射線検出装置、２０２：システム制御装置、２０４：被検体

Claims (9)

1. 放射線を、放射線透過窓を透過して放射する放射線発生ユニットと、
   可視光を照射する光源と、放射線中心軸に対して傾斜して設けられ、可視光を反射する反射面を有すると共に放射線が透過可能な反射板とを備え、前記光源から照射され、前記反射板で反射された可視光で形成される可視光照射野により、前記放射線発生ユニットから照射されて前記反射板を透過した放射線で形成される放射線照射野を模擬表示する投光照準装置とを有する放射線発生装置において、
   前記反射板の放射線放出側に、放射線照射野に照射される放射線の斑を軽減する厚み変化を有する補償部材が配置されていることを特徴とする放射線発生装置。
2. 前記補償部材の厚み変化が、放射線の焦点から近い側は厚く、遠い側は薄くなる厚み変化であ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. 前記補償部材が、反射面を介して反射板に接合されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線発生装置。
4. 前記反射板が、前記補償部材の厚み変化と逆の厚み変化を有し、反射板と補償部材の厚みの合計が一定である請求項３に記載の放射線発生装置。
5. 前記反射板及び補償部材がいずれも断面が直角三角形の三角柱であり、接合した状態で直方体である請求項４に記載の放射線発生装置。
6. 前記補償部材の放射線放出側に、放射線中心軸に対応する部位が最も厚い凸レンズを有することを特徴とする請求項５に記載の放射線発生装置。
7. 前記放射線発生管が透過型である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
8. 前記投光照準装置と共に、前記放射線照射野の大きさを調整する放射線制限羽根と、前記放射線透過窓を囲む外囲器とを有する可動絞りユニットが設けら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. 請求項１乃至８のいずれか１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たことを特徴とする放射線撮影システム。

Images