JP2731162B2

JP2731162B2 - コリメータの製造方法

Info

Publication number: JP2731162B2
Application number: JP63128433A
Authority: JP
Inventors: 大輔長谷; 隆行佐藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1988-05-27
Publication date: 1998-03-25
Anticipated expiration: 2013-03-25
Also published as: JPH01299499A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、シンチレータ用のコリメータの製造方法に
関する。

（従来の技術）近時、病気の診断において、Ｘ線写真,X線CT像，ラジ
オアイソトープ（RI）によるシンチグラム，超音波像，
ポジトロンCT像，サーモグラム，核磁気共鳴（NMR）映
像等を用いた画像診断の果す役割が大きな比重を示めて
いる。このうち、RIによるシンチグラムは、体内のRIを
画像として描出させたものである。このようなシンチグ
ラムを得るための装置としてシンチカメラ（Scinticame
ra）がある。このシンチカメラは、大型シンチレータと
多数の光電子増倍管，コンピュータなどで体内に与えら
れた放射能を検出している。そして、できるだけ目的の
臓器からの放射線を高分解能で検知するためにシンチレ
ータにはハニカム状のコリメータが連設されている。

ところで、このようなコリメータは正六角形や丸の穴
が規則正しく、例えば、数万個配列されており、材質は
鉛からなっている。これらのコリメータを製造する方法
としては、従来より鋳造などでなされてきた。ところ
が、近年高分解能コリメータの要求が高まり、穴径が2m
m以下でセプタ厚（穴の境界部の壁厚）も0.1mm〜0.2mm
とより小さな穴、より薄い壁厚といったコリメータが必
要となってきた。しかしながら、これらのコリメータを
従来の製造方法でつくると、湯がまわらなかったり、製
造中に穴が変形したり、セプタが破損するなどして製品
化する上において種々の問題が生じていた。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記事情を勘案してなされたもので、セプ
タを破損・変形させることなく、例えば0.2mm以下の薄
いセプタ層で、且つ、例えば2mm以下の小さい穴径のコ
リメータであっても製造することのできるコリメータの
製造方法を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するため、貫通穴が格子状に連設され
たコリメータの製造方法において、板状の放射線遮蔽材
に溝を形成して櫛形板を形成する櫛形板製造工程と、前
記櫛形板を挿入するための案内溝を設けた箱枠を形成す
る箱枠形成工程と、前記櫛形板を前記箱枠の案内溝に挿
入して格子状に組立てる工程とを具備することを特徴と
するコリメータの製造方法である。

（作用）板材を格子状に組立てる方法により、セプタに損傷や
変形を与えることなく、能率的にコリメータを製造可能
となる。

（実施例）以下、本発明の第１の実施例を図面を参照して詳述す
る。

この第１の実施例のコリメータの製造方法は、第１図
及び第２図に示すような上部及び下部金型（１），
（２）により厚さが0.1mmの鉛板（３）を第３図に示す
ようにプレス加工し第４図及び第５図に示すようなプレ
ス成形品（４）を成形するプレス成形工程と、このプレ
ス成形工程にて成形された複数枚のプレス成形品（４）
…を位置決め治具（５）を用いて例えば300枚積層する
とともに接触部位を接着する組立工程（第６図参照）
と、この組立工程にて組立てられた組立体の幅方向両端
面を図示せぬワイヤ放電加工機により切断してコリメー
タ（６）を形成する寸法出し工程（第７図及び第８図参
照）とからなっている。なお第１図（Ｂ）及び第２図
（Ｂ）は、それぞれ第１図（Ａ）のＩ−Ｉ線及び第２図
（Ｂ）のII−II線矢視断面図である。しかして、鉛板
（３）は、例えば幅50mm,長さ500mmの矩形をなしてい
る。一方、金型（１），（２）には、コリメータ（６）
の穴（７）…の軸線（８）…の傾きに対応した傾斜角θ
1,θ２…を有する溝（９）…が刻設されている。そし
て、これら溝（９）…配設面の長さ方向両端部には平面
部（10）…が形成されている。そして、上部金型（１）
の平面部（10），（10）には、ピン（11）…が植立され
ているとともに、下部金型（１）の平面部（10）…に
は、金型（１），（２）が密接したときピン（11）…が
嵌入する嵌合穴（12）…が設けられている。しかして、
前記コリメータ（６）の穴（７）…は、第９図に示すよ
うに、ハニカム（蜂窩）状をなしている。したがって、
金型（１），（２）に刻設された溝（９）…は、その断
面が、逆台形状をなしている。したがって、各溝（９）
…間は、断面が台形状の畝部（13）…となっている。か
くして、上記プレス成形工程は、鉛板（３）を下部金型
（１）上に位置決めする工程と、上部金型（２）を下部
金型（１）に対して下降し両者を密接させ鉛板（３）を
第４図に示すようにプレス加工する工程とからなってい
て、プレス成形品（４）の断面形状は、第６図に示すよ
うに、台形部（14）…がジグザク状に互に連設した形状
となっている。そして、頂部（15）…の厚さt1は、例え
ば約0.05mm,また、側部（16）…の厚さt2は、約1mmとな
っている。さらに、プレス成形品（４）の長さ方向両端
部は、平板部（17），（17）となっていて、これら平板
部（17），（17）には、前述したピン（11）…により位
置決め穴（18）…が穿設されている。しかして、次の組
立工程において用いられる位置決め治具（５）は、第10
図に示すように、プレス成形品（４）…を嵌合・保持す
る嵌合部（19）が設けられている。この嵌合部（19）の
底部の長さ方向両端部には、位置決めピン（20）…が植
立されている。そして、組立工程においては、プレス成
形品（４）…を位置決め穴（18）…を介して位置決めピ
ン（20）…に嵌挿し、約300枚積層する。このとき、互
に表裏面が逆になるように瞬間接着剤により接着しなが
ら積層する。このときの接着剤の膜厚は、0.05mm以下に
する。

以上のように、この第１の実施例のコリメータの製造
方法は、コリメータ（６）の穴（７）…の半分を１枚の
鉛板（３）にプレス成形し、プレス成形した複数の鉛板
（３）を一対合体して穴（７）…が形成されるように積
層するようにしたので、穴（７）…を画成するセプタの
厚さを、このセプタの破損なしに0.2mm以下にすること
ができる。しかも、穴（７）…の軸線（８）…の傾斜
は、溝（９）…の傾斜角θ1,θ２…がそのまま転写され
るので、軸線（８）…を確実に第８図の焦線（21）と直
交するように設定することができ、所要の分解能を得る
ことができる。

なお、プレス成形工程において、第11図に示すよう
に、プレス成形品（４）の幅方向にも平板部（22），
（22）を設けるようにしてもよい。こうすることによ
り、プレス成形品（４）…の剛性が向上し、組立工程に
おける変形を防ぐことができる。また、平板部（22），
（22）にも位置決め穴（23）…を設けることにより、組
立時の位置決め精度が向上する。さらに、平板部（1
7），（17），（22），（22）にピードを設けることに
より、さらに剛性を向上させることができる。また、積
層接着的に瞬間接着剤と接着強度の大きい接着剤を併用
すれば、成形品の剛性，強度を増すことができる。

つぎに、本発明の第２の実施例のコリメータの製造方
法について述べる。

この第２の実施例は、例えば厚さ0.1mm,長さ約400mm,
幅約50mmの矩形状の鉛板（30）の一方の主面に厚さ例え
ば0.01mmの接着膜（31）…を縞状に被着させる接着膜被
着工程と（第12図参照）、この後に接着膜（31）…を被
着した約300枚の鉛板（30）…を積層する積層工程と
（第13図参照）と、この後に積層した鉛板（30）…とほ
ぼ同形の厚さ例えば3.5mmのゴム板（33），（33）にエ
ッチングにより接着膜（31）…と同形に加工した厚さ例
えば0.2mmでジュラルミン又はモリブデン製の引張板（3
2）…を接着する引張板形成工程と（第13図参照）、こ
の後にゴム板（33），（33）に接着された引張板（32）
…を対応する接着膜（31）…に接着する引張板接着工程
と（第13図参照）、ゴム板（33），（33）に図示せぬ真
空チャックを吸着し、この真空チャックを介して矢印
（34a），（34b）方向に引張り、前述したコリメータ
（６）を形成する引張工程と（第14図参照）、この後に
引張板（32），（32），（33），（33）を図示せぬワイ
ヤ放電加工機により除去する工程からなっている。な
お、第12図（Ｂ）は第12図（Ａ）のIII−III線矢視断面
図である。しかして、上記接着膜被着工程にて用いられ
る接着剤は、例えばエポキシ系であって、その塗布は、
印刷法により行う。このとき、鉛板（30）の長さ方向両
端部は、平板部（35），（35）となっていて、これらの
平板部（35），（35）には、位置決め穴（36）…が穿設
されている。そして、接着膜（31）…の傾斜角θ1,θ２
…は、コリメータ（６）の穴（７）…の軸線（８）…の
傾きに対応している。さらに、積層された鉛板（30）…
の表面と裏面の接着膜（31）…は、互に半ピッチずれて
いる。また、積層工程は、前記第１の実施例で用いた位
置決め治具（５）（第10図参照）を用いる。そして、鉛
板（30）…は、積層するごとに接着膜（31）…を介して
接着される。さらに、引張板（32），（32）のピッチ
は、接着膜（31）…のピッチと等しく設けられ、これら
の接着膜（31）…を介して鉛板（30）…に接着される。
さらに、上記引張工程においては、鉛板（30）…の接着
膜（31）…を被着していない部分は、引張力を受けて、
約60度回動し、ほぼ正角形の貫通孔（37）…が画成され
る。

以上のように、この第２の実施例のコリメータの製造
方法は、複数枚の鉛板（30）…をコリメータ（６）の各
穴（７）…に対応して設けられた接着膜（31）…を介し
て組立てたのち、積層方向に引張ることによりコリメー
タ（６）を形成するようにしたので、穴（７）…を画成
するセプタの厚さを、セプタの破損なしに0.2以下にす
ることができる。しかも、穴（７）…の軸線（８）…の
傾斜は、接着膜（31）…の傾斜により決定されるので、
軸線（８）…を確実に焦線（21）と直交するように設定
でき、所要の分解能を得ることができる。

なお、上記第２の実施例では、接着膜（31）…はあら
かじめ傾斜状態で被着されているが、第15図に示すよう
に、鉛板（30）の長手方向に直角方向に被着させて、上
述したように積層したのち、第16図に示すように、矢印
（38）方向に引張ると同時に、矢印（39）方向に回動さ
せても、コリメータ（６）を得ることができる。

つぎに、第３の実施例のコリメータの製造方法につい
て述べる。

この実施例は、厚さ0.1〜0.2mm鉛製の矩形板（40）
…，（41）…に例えばワイヤ放電加工により溝（42）
…，（43）…を形成し数100枚の櫛形板（44）…，（4
5）…を形成する櫛形板製造工程と（第17図及び第18図
参照）、櫛形板（44）…，（45）…が挿入される数100
本の案内溝（46）…，（47）…を有する箱枠（48）を形
成する箱枠形成工程と（第19図参照）、箱枠（48）に櫛
形板（44）…，（45）…を装入する箱組み工程と（第20
図参照）からなっている。しかして、上記櫛形板製造工
程は、矩形板（40）…を長さ200〜400mm,幅10〜50mm
に、また、矩形板（41）…を厚さ0.1〜0.2mm,長さ200〜
500mm,幅10〜5mm切断する工程と、切断された矩形板（4
0）…，（41）…の下部に例えば化学的腐食加工により
第21図に示すようなテーパを形成する工程と、矩形板
（40）…のテーパ形成部位側と反対側に溝（42）…、ま
た、矩形板（41）…のテーパ形成部位側に溝（43）…を
形成する工程とからなっている。上記溝（42）…は、コ
リメータ（６）の穴（７）…の軸線（８）…の傾きに対
応して傾斜角θ1,θ２…幅方向に対して傾斜している。
他方、溝（43）…は、矩形板（41）…の幅方向と一致し
ている。つぎに、箱枠形成工程は、タングステン製又は
鉛合金製の箱枠（48）をワイヤ放電加工により形成する
工程と、箱枠（48）の内面に案内溝（46）…，（47）…
をワイヤ放電加工により形成する工程とからなってい
る。そして、上記案内溝（46）…は、櫛形板（44）…を
挿入させるためのものであり、他方の案内溝（47）…
は、櫛形板（45）…を挿入させるためのものである。そ
して、案内溝（47）…は、櫛形板（44）…の溝（42）…
に対応して、傾斜角θ1,θ２…傾斜している。つぎに、
箱組み工程は、箱枠（48）の案内溝（46）…に櫛形板
（44）…を順次挿入する工程と、この後に、箱枠（48）
の案内溝（47）…及び櫛形板（44）…の溝（42）…に櫛
形板（45）…を挿入する工程とからなっている。しかし
て、櫛形板（44）…，（45）…の挿入が完了すると、コ
リメータ（50）が形成される（第20図参照）。このコリ
メータ（50）の穴（51）…は、櫛形板（44）…，（45）
…により格子状に画成され、その断面は正方形をなして
いる。この場合のセプタ厚は、0.2mm以下（例えば0.1m
m）となっている。

以上のように、この第３の実施例のコリメータの製造
方法は、数100枚の櫛形板（44）…，（45）…を格子状
に組立てるようにしたので、コリメータを高精度かつ高
能率で組立てることができる。とくに、溝（42）…及び
案内溝（47）…は、あらかじめ傾斜角θ1,θ２…だけ傾
いているので、コリメータ（50）の穴（51）の軸線を焦
線に直交させることができ、所要の分解能を得ることが
できる。

なお、上記第３の実施例において、櫛形板（45）…の
両端下部に、第22図に示すように、案内舌片（53），
（53）を設け、これらの案内舌片（53），（53）を介し
て、案内溝（47）…に挿入するようにすれば、位置決め
を確実に行うことができるので、櫛形板（44）…の溝
（42）…に円滑に挿入できるようになる。さらに、櫛形
板（44）…の溝（42）…端部を広げたり、角部を平滑に
する等、導入部を設けても良い。

また、第23図に示すように、櫛形板（44）…，（45）
…を別々の箱枠（60），（61）に組付けたのち、これら
の箱枠（60），（61）を位置決めピン（62）…及び位置
決め穴（63）…を介して連結することにより、箱組みを
行うようにしてもよい。このようにすることにより、箱
組み能率が格段に向上する。なお、箱組み完了後、箱枠
（61）のみ取除くことにより、コリメータを得ることが
できる。必要により、導入部を切除しても良い。

さらに、上記第１乃至第３の実施例においては、コリ
メータの穴の軸線は、焦線に直交する方式のものを例示
しているが、穴の軸線がすべて互に平行なコリメータの
製造にも本発明を適用できる。同じく、コリメータの穴
についても、上記実施例に限定されるものではなく、セ
プタ厚0.2mm以下、穴径が2mm以下であればよい。さら
に、板材として鉛板に限ることなくタングステン（Ｗ）
板でもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明のコリメータの製造方法は、セ
プタ厚さが薄く、穴径が小さいコリメータをセプタの破
損なしに能率的に製造することができる。とくに、穴の
軸線が焦線と直交するように穴を傾けねばならない場合
にも、加工誤差を生じることがないので、シンチレータ
用コリメータの分解能を低下させる虞がなく、設計値ど
うりの分解能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第10図は本発明の第１の実施例のコリメータ
の製造方法の説明図、第11図は本発明の第１の実施例の
変形例を示す図、第12図乃至第14図は本発明の第２の実
施例のコリメータの製造方法の説明図、第15図及び第16
図は本発明の第２の実施例の変形例を示す図、第17図乃
至第21図は本発明の第３の実施例のコリメータの製造方
法の説明図、第22図及び第23図は本発明の第３の実施例
の変形例を示す図である。（３），（30），（40），（41）：鉛板，（６），（5
0）：コリメータ，（７），（51）：穴（貫通穴）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭48−56179（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−82882（ＪＰ，Ａ) 特開昭48−15378（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−67532（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−227636（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−179265（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−52098（ＪＰ，Ｕ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】貫通穴が格子状に連設されたコリメータの
製造方法において、板状の放射線遮蔽材に溝を形成して
櫛形板を形成する櫛形板製造工程と、前記櫛形板を挿入
するための案内溝を設けた箱枠を形成する箱枠形成工程
と、前記櫛形板を前記箱枠の案内溝に挿入して格子状に
組立てる工程とを具備することを特徴とするコリメータ
の製造方法。