JP2948264B2 - Ｘ線ｃｔ装置用検出器およびその製造方法 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置用検出器およびその製造方法Info
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- JP2948264B2 JP2948264B2 JP2103039A JP10303990A JP2948264B2 JP 2948264 B2 JP2948264 B2 JP 2948264B2 JP 2103039 A JP2103039 A JP 2103039A JP 10303990 A JP10303990 A JP 10303990A JP 2948264 B2 JP2948264 B2 JP 2948264B2
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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、マトリックス状に配列された複数のシンチ
レータ素子をコリメート板で仕切ることにより、２次元
化されたチャンネルを形成するＸ線CT装置用検出器およ
びその製造方法に関する。
レータ素子をコリメート板で仕切ることにより、２次元
化されたチャンネルを形成するＸ線CT装置用検出器およ
びその製造方法に関する。
（従来の技術） 従来のＸ線CT装置用検出器としては、気体の電離作用
を利用した電離箱型検出器，蛍光板の蛍光作用を利用し
たイメージインテンシファイア,X線を直接電気信号に変
換するCCD素子の如き半導体型検出器及び結晶体の蛍光
作用を利用したシンチレータとフォトダイオードとを組
み合わせた検出器等が知られている。
を利用した電離箱型検出器，蛍光板の蛍光作用を利用し
たイメージインテンシファイア,X線を直接電気信号に変
換するCCD素子の如き半導体型検出器及び結晶体の蛍光
作用を利用したシンチレータとフォトダイオードとを組
み合わせた検出器等が知られている。
また、シンチレータとフォトダイオードとを組み合わ
せた検出器は、第11図に示すように、矩形状に加工され
た複数のシンチレータ素子１を、コリメート板２を介し
て接着剤で接合し、フォトダイオード３に接着剤で接合
して第12図に示すように製造される。
せた検出器は、第11図に示すように、矩形状に加工され
た複数のシンチレータ素子１を、コリメート板２を介し
て接着剤で接合し、フォトダイオード３に接着剤で接合
して第12図に示すように製造される。
しかしながらこれらの検出器は、複数チャンネルが一
次元的にアレイ状に配列されたものである。従って、こ
れらの検出器を用いたＸ線CT装置は、１回のスキャンで
所定厚さの単一断面の断層像しか得られないため、厚さ
方向の広い範囲で断層像を得たり、３次元の再構成画像
を得るためには、厚さ方向の異なる部位について、数多
くのスキャンを行っている。
次元的にアレイ状に配列されたものである。従って、こ
れらの検出器を用いたＸ線CT装置は、１回のスキャンで
所定厚さの単一断面の断層像しか得られないため、厚さ
方向の広い範囲で断層像を得たり、３次元の再構成画像
を得るためには、厚さ方向の異なる部位について、数多
くのスキャンを行っている。
（発明が解決しようとする課題） 上述したように従来のＸ線CT装置検出器では、所定厚
さの単一断面の断層像しか得られないために、厚さ方向
で広い範囲のデータを収集する場合に、数多くのスキャ
ンを行い、撮影時間が長くかかるという問題があった。
さの単一断面の断層像しか得られないために、厚さ方向
で広い範囲のデータを収集する場合に、数多くのスキャ
ンを行い、撮影時間が長くかかるという問題があった。
スキャン回数を減らして上記撮影時間を短縮するため
に、２次元化されたチャンネルを有する検出器が望まれ
ているが、従来の電離型箱検出器では構造が複雑化する
ため製造が困難であり、他のイメージインテンシファイ
ア及び半導体型検出器では、ダイナミックレンジが低
く、高S/N比が得られず、更にＸ線利用効率が低いため
にＸ線CT装置には不向きであるという問題があった。
に、２次元化されたチャンネルを有する検出器が望まれ
ているが、従来の電離型箱検出器では構造が複雑化する
ため製造が困難であり、他のイメージインテンシファイ
ア及び半導体型検出器では、ダイナミックレンジが低
く、高S/N比が得られず、更にＸ線利用効率が低いため
にＸ線CT装置には不向きであるという問題があった。
また、シンチレータとフォトダイオードとを組み合わ
せた検出器を従来法で２次元化されたチャンネルを得よ
うとした場合に、所定の寸法精度を出すことは困難であ
るという問題があった。
せた検出器を従来法で２次元化されたチャンネルを得よ
うとした場合に、所定の寸法精度を出すことは困難であ
るという問題があった。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、Ｘ線CT装置に適用でき、容易に２次元化されたチャ
ンネルを有する検出器を製造し得るＸ線CT装置用検出器
およびその製造方法を提供することを目的としている。
り、Ｘ線CT装置に適用でき、容易に２次元化されたチャ
ンネルを有する検出器を製造し得るＸ線CT装置用検出器
およびその製造方法を提供することを目的としている。
［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に本願請求項１に係る発明
は、マトリックス状に配列された複数のシンチレータ素
子と、これら複数のシンチレータ素子の第１の配列方向
には各シンチレータ素子間に当該シンチレータ素子毎に
分離して配置され、前記第１の配列方向と直交する第２
の配列方向には複数のシンチレータ素子にわたって連続
してなる、前記シンチレータ素子から発生する光を反射
する反射手段と、前記複数のシンチレータ素子及び前記
反射手段とを有するシンチレータブロックが固着される
光検出手段とを具備することを特徴とするものである。
は、マトリックス状に配列された複数のシンチレータ素
子と、これら複数のシンチレータ素子の第１の配列方向
には各シンチレータ素子間に当該シンチレータ素子毎に
分離して配置され、前記第１の配列方向と直交する第２
の配列方向には複数のシンチレータ素子にわたって連続
してなる、前記シンチレータ素子から発生する光を反射
する反射手段と、前記複数のシンチレータ素子及び前記
反射手段とを有するシンチレータブロックが固着される
光検出手段とを具備することを特徴とするものである。
また、本願請求項４に係る発明は、マトリックス状に
配列された複数のシンチレータ素子を備えて２次元化さ
れたチャンネルとしたＸ線CT装置用検出器の製造方法に
おいて、シンチレータ板の所定方向に複数の第１の溝を
加工し、この第１の溝に第１の反射手段を設けた後、こ
の第１の反射手段が設けられた前記シンチレータに対し
前記所定方向とは直交する方向に複数の第２の溝を加工
し、この第２の溝に第２の反射手段を設けることを特徴
とするものである。
配列された複数のシンチレータ素子を備えて２次元化さ
れたチャンネルとしたＸ線CT装置用検出器の製造方法に
おいて、シンチレータ板の所定方向に複数の第１の溝を
加工し、この第１の溝に第１の反射手段を設けた後、こ
の第１の反射手段が設けられた前記シンチレータに対し
前記所定方向とは直交する方向に複数の第２の溝を加工
し、この第２の溝に第２の反射手段を設けることを特徴
とするものである。
また、本願請求項５に係る発明は、マトリックス状に
配列された複数のシンチレータ素子を備えて２次元化さ
れたチャンネルとしたＸ線CT装置用検出器の製造方法に
おいて、第１の方向に配列するよう加工された複数のシ
ンチレータ素子間に第１の反射手段を配置した後、この
第１の反射手段が設けられた前記シンチレータ配列を前
記第１の方向とは直交する第２の方向に配列するよう加
工し、各シンチレータ配列間に第２の反射手段を配置し
たことを特徴とするものである。
配列された複数のシンチレータ素子を備えて２次元化さ
れたチャンネルとしたＸ線CT装置用検出器の製造方法に
おいて、第１の方向に配列するよう加工された複数のシ
ンチレータ素子間に第１の反射手段を配置した後、この
第１の反射手段が設けられた前記シンチレータ配列を前
記第１の方向とは直交する第２の方向に配列するよう加
工し、各シンチレータ配列間に第２の反射手段を配置し
たことを特徴とするものである。
また、本願請求項６に係る発明は、マトリックス状に
配列された複数のシンチレータ素子を備えて２次元化さ
れたチャンネルとしたＸ線CT装置用検出器の製造方法に
おいて、シンチレータ板にマトリックス状に溝を加工し
た後、この溝に反射手段を配置してなることを特徴とす
るものである。
配列された複数のシンチレータ素子を備えて２次元化さ
れたチャンネルとしたＸ線CT装置用検出器の製造方法に
おいて、シンチレータ板にマトリックス状に溝を加工し
た後、この溝に反射手段を配置してなることを特徴とす
るものである。
（作 用） 本発明の検出器は、複数のシンチレータ素子の第１の
配列方向には各シンチレータ素子間に当該シンチレータ
素子毎に分離して配置され、第１の配列方向と直交する
第２の配列方向には複数のシンチレータ素子にわたって
連続してなる、シンチレータ素子から発生する光を反射
する反射手段を有しているので、入射Ｘ線の漏れによる
クロストークを防止できる。また本発明の検出器の製造
方法によれば、シンチレータ板に溝加工した後は、溝間
隔の精度向上が可能となり、製造が容易となる。
配列方向には各シンチレータ素子間に当該シンチレータ
素子毎に分離して配置され、第１の配列方向と直交する
第２の配列方向には複数のシンチレータ素子にわたって
連続してなる、シンチレータ素子から発生する光を反射
する反射手段を有しているので、入射Ｘ線の漏れによる
クロストークを防止できる。また本発明の検出器の製造
方法によれば、シンチレータ板に溝加工した後は、溝間
隔の精度向上が可能となり、製造が容易となる。
（実施例） 以下に本発明の一実施例の製造方法を、第１図
（ａ），（ｂ）乃至第10図を参照して詳述する。
（ａ），（ｂ）乃至第10図を参照して詳述する。
第１図（ａ）に示すように、複数のシンチレータ素子
10が２次元的に配列された検出器を製造する場合につい
て説明する。同図（ａ）に示す検出器は、厚さｔのシン
チレータ素子10をチャンネル方向DcにピッチＰでｎチャ
ンネル（本例ではｎ＝８），スライス方向DsにピッチＳ
でｍチャンネル（本例ではｍ＝３）マトリックス状に配
列し、全体として幅A,長さＢの直方体のシンチレータブ
ロック20を得て、更にこのシンチレータブロック20を複
数個組み合わせて製造される。このシンチレータ素子10
は、例えばタングステン酸カドミニウム（CdWO4）の如
き劈開面Fhを有する単結晶から成るものである。この劈
開面Fhの位置は、第１図（ｂ）に示すように面Fc,Fsに
斜交し、かつ、Ｘ線入射方向Dxに面する面Fxに直交する
ようにし、方向Dxから入射するＸ線を各シンチレータ素
子10が変換した光をこの劈開面Fhで妨げないようにして
いる。
10が２次元的に配列された検出器を製造する場合につい
て説明する。同図（ａ）に示す検出器は、厚さｔのシン
チレータ素子10をチャンネル方向DcにピッチＰでｎチャ
ンネル（本例ではｎ＝８），スライス方向DsにピッチＳ
でｍチャンネル（本例ではｍ＝３）マトリックス状に配
列し、全体として幅A,長さＢの直方体のシンチレータブ
ロック20を得て、更にこのシンチレータブロック20を複
数個組み合わせて製造される。このシンチレータ素子10
は、例えばタングステン酸カドミニウム（CdWO4）の如
き劈開面Fhを有する単結晶から成るものである。この劈
開面Fhの位置は、第１図（ｂ）に示すように面Fc,Fsに
斜交し、かつ、Ｘ線入射方向Dxに面する面Fxに直交する
ようにし、方向Dxから入射するＸ線を各シンチレータ素
子10が変換した光をこの劈開面Fhで妨げないようにして
いる。
次に第１図（ａ）に示すように配列されるシンチレー
タ素子10を有する検出器の製造方法を説明する。
タ素子10を有する検出器の製造方法を説明する。
まず、素材としてのシンチレータ板11を第２図に示す
ように形成する。このシンチレータ板11は、劈開面Fhを
第１図（ｂ）で示したように配置し、チャンネル方向Dc
の長さがＡ、スライス方向Dsの長さがＢ、第１図（ａ）
で示す厚さｔより厚い厚さｔ′を有するものである。
ように形成する。このシンチレータ板11は、劈開面Fhを
第１図（ｂ）で示したように配置し、チャンネル方向Dc
の長さがＡ、スライス方向Dsの長さがＢ、第１図（ａ）
で示す厚さｔより厚い厚さｔ′を有するものである。
次に、第３図に示すようにチャンネル方向Dcにコリメ
ート板12を挿入するための溝11aをマルチワイヤソー等
により加工する。この溝11aの深さは（最終厚さｔ＋余
裕分β）としている。従って、このシンチレータ板11の
厚さｔ′を（最終厚さｔ＋余裕分α）とすると、溝11a
が加工されていない残りの部分（連結部）の厚さを、
（α−β）となるようにしている。
ート板12を挿入するための溝11aをマルチワイヤソー等
により加工する。この溝11aの深さは（最終厚さｔ＋余
裕分β）としている。従って、このシンチレータ板11の
厚さｔ′を（最終厚さｔ＋余裕分α）とすると、溝11a
が加工されていない残りの部分（連結部）の厚さを、
（α−β）となるようにしている。
また次に、コリメート板12を第４図に示すように、溝
11aに挿入して接着剤により固着する。このコリメート
板12は、入射したＸ線が変換された光及びＸ線のクロス
トークを防ぐ目的で配置され、鉛等の金属に光を反射す
る塗料を表面に塗布したものである。
11aに挿入して接着剤により固着する。このコリメート
板12は、入射したＸ線が変換された光及びＸ線のクロス
トークを防ぐ目的で配置され、鉛等の金属に光を反射す
る塗料を表面に塗布したものである。
更に、第５図に示すようにスライス方向Dsに、第３図
に示したのと同様に溝11bを深さ（ｔ＋β）で加工す
る。
に示したのと同様に溝11bを深さ（ｔ＋β）で加工す
る。
次に、コリメート板13を第６図に示すように、溝11b
に挿入して接着剤により固着する。このコリメート板13
は前記コリメート板12と同様に構成されたものである。
に挿入して接着剤により固着する。このコリメート板13
は前記コリメート板12と同様に構成されたものである。
そして、第６図に示すＸ線入射方向における面Fxを第
７図に示すように、コリメート板12,13をシンチレータ
板11と共に研磨する。更に側面Fs,Fcによる突出してい
るコリメート板12,13を切断する。
７図に示すように、コリメート板12,13をシンチレータ
板11と共に研磨する。更に側面Fs,Fcによる突出してい
るコリメート板12,13を切断する。
そして今度は第６図に示すＸ線入射方向における面F
x′を第８図に示すように、シンチレータ板11をコリメ
ート板12,13と共に厚さが所望厚さｔとなるまで研磨し
て、シンチレータブロック20を得る。
x′を第８図に示すように、シンチレータ板11をコリメ
ート板12,13と共に厚さが所望厚さｔとなるまで研磨し
て、シンチレータブロック20を得る。
続いて次に、シンチレータブロック20を透明の例えば
ガラス用接着剤で第９図に示すように、絶縁板14の端部
に配置されたフォトダイオード15に固着して検出器ブロ
ック30を得る。
ガラス用接着剤で第９図に示すように、絶縁板14の端部
に配置されたフォトダイオード15に固着して検出器ブロ
ック30を得る。
このように製造された検出器ブロック30を第10図に示
すように、複数個例えば64個アレイ状に配列すると、チ
ャンネル方向Dcに８×64＝512個のチャンネルが形成さ
れ、スライス方向Dsに３個のチャンネルが形成される。
すように、複数個例えば64個アレイ状に配列すると、チ
ャンネル方向Dcに８×64＝512個のチャンネルが形成さ
れ、スライス方向Dsに３個のチャンネルが形成される。
このように構成された本実施例の製造方法によれば、
チャンネル方向DcのピッチＰ及びスライス方向Dsのピッ
チＳは、機械加工により溝11a,11bを形成するようにし
ているので、寸法のばらつき及び寸法誤差が小さくな
る。また、機械加工により形成された溝11a,11bにコリ
メート板12,13を挿入するようにしているので、容易に
２次元化されたチャンネルを有する検出器を製造するこ
とができる。また、劈開面はコリメート板に斜交させる
と、シンチレータ板に溝を加工してもシンチレータ板が
破損しにくくなる。更に劈開面は研磨されたコリメート
板の面に直交させると、この面に入射したＸ線が、シン
チレータ素子により光に変換され、この変換された光は
劈開面で反射されずに反射の面より照射される。更に上
述のように製造された検出器はＸ線CT装置に適用できる
諸特性を備えており、１回のスキャンで同時に３ヶ所の
断層像が得られるので、短時間にしかも広範囲のデータ
を収集することができる。
チャンネル方向DcのピッチＰ及びスライス方向Dsのピッ
チＳは、機械加工により溝11a,11bを形成するようにし
ているので、寸法のばらつき及び寸法誤差が小さくな
る。また、機械加工により形成された溝11a,11bにコリ
メート板12,13を挿入するようにしているので、容易に
２次元化されたチャンネルを有する検出器を製造するこ
とができる。また、劈開面はコリメート板に斜交させる
と、シンチレータ板に溝を加工してもシンチレータ板が
破損しにくくなる。更に劈開面は研磨されたコリメート
板の面に直交させると、この面に入射したＸ線が、シン
チレータ素子により光に変換され、この変換された光は
劈開面で反射されずに反射の面より照射される。更に上
述のように製造された検出器はＸ線CT装置に適用できる
諸特性を備えており、１回のスキャンで同時に３ヶ所の
断層像が得られるので、短時間にしかも広範囲のデータ
を収集することができる。
以上一実施例について説明したが、本発明はこれに限
定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で種々
に変形実施が可能である。
定されるものでなく、その要旨を変更しない範囲で種々
に変形実施が可能である。
例えば第４図乃至第６図において、コリメート板12,1
3は、溝11a,11bより長いものを用いたが短いものを用い
てもよい。
3は、溝11a,11bより長いものを用いたが短いものを用い
てもよい。
［発明の効果］ 以上詳述した本発明の検出器によれば、入射Ｘ線の漏
れによるクロストークを防止できる。また本発明の検出
器の製造方法によれば、Ｘ線CT装置に適用でき、２次元
化されたチャンネルを有する検出器を容易に製造するこ
とができる。
れによるクロストークを防止できる。また本発明の検出
器の製造方法によれば、Ｘ線CT装置に適用でき、２次元
化されたチャンネルを有する検出器を容易に製造するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】 第１図（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例の製造方法よ
り形成されるシンチレータブロックを示す斜視図、第２
図乃至第10図は本発明の一実施例の製造方法を示す工程
図、第11図及び第12図は従来の製造方法を示す工程図で
ある。 11……シンチレータ板、11a,11b……溝、 12,13……コリメート板、 10……シンチレータ素子、Fh……劈開面、 Fx,Fx′……Ｘ線入射方向における面。
り形成されるシンチレータブロックを示す斜視図、第２
図乃至第10図は本発明の一実施例の製造方法を示す工程
図、第11図及び第12図は従来の製造方法を示す工程図で
ある。 11……シンチレータ板、11a,11b……溝、 12,13……コリメート板、 10……シンチレータ素子、Fh……劈開面、 Fx,Fx′……Ｘ線入射方向における面。
Claims (10)
- 【請求項１】マトリックス状に配列された複数のシンチ
レータ素子と、 これら複数のシンチレータ素子の第１の配列方向には各
シンチレータ素子間に当該シンチレータ素子毎に分離し
て配置され、前記第１の配列方向と直交する第２の配列
方向には複数のシンチレータ素子にわたって連続してな
る、前記シンチレータ素子から発生する光を反射する反
射手段と、 前記複数のシンチレータ素子及び前記反射手段とを有す
るシンチレータブロックが固着される光検出手段とを具
備することを特徴とするＸ線CT装置用検出器。 - 【請求項２】前記第１の配列方向はチャンネル方向であ
り、前記第２の配列方向はスライス方向であることを特
徴とする請求項１記載のＸ線CT装置用検出器。 - 【請求項３】前記シンチレータ素子はシンチレータ板に
マトリックス状に溝を加工することで形成され、前記反
射手段はその表面に光を反射させる物質が形成されるこ
とを特徴とする請求項１記載のＸ線CT装置用検出器。 - 【請求項４】マトリックス状に配列された複数のシンチ
レータ素子を備えて２次元化されたチャンネルとしたＸ
線CT装置用検出器の製造方法において、 シンチレータ板の所定方向に複数の第１の溝を加工し、
この第１の溝に第１の反射手段を設けた後、この第１の
反射手段が設けられた前記シンチレータに対し前記所定
方向とは直交する方向に複数の第２の溝を加工し、この
第２の溝に第２の反射手段を設けることを特徴とするＸ
線CT装置用検出器の製造方法。 - 【請求項５】マトリックス状に配列された複数のシンチ
レータ素子を備えて２次元化されたチャンネルとしたＸ
線CT装置用検出器の製造方法において、 第１の方向に配列するよう加工された複数のシンチレー
タ素子間に第１の反射手段を配置した後、この第１の反
射手段が設けられた前記シンチレータ配列を前記第１の
方向とは直交する第２の方向に配列するよう加工し、各
シンチレータ配列間に第２の反射手段を配置したことを
特徴とするＸ線CT装置用検出器の製造方法。 - 【請求項６】マトリックス状に配列された複数のシンチ
レータ素子を備えて２次元化されたチャンネルとしたＸ
線CT装置用検出器の製造方法において、 シンチレータ板にマトリックス状に溝を加工した後、こ
の溝に反射手段を配置してなることを特徴とするＸ線CT
装置用検出器の製造方法。 - 【請求項７】前記溝加工によって生じる各シンチレータ
素子の連結部をなくすようさらに加工することを特徴と
する請求項４または６のいずれかに記載のＸ線CT装置用
検出器の製造方法。 - 【請求項８】前記シンチレータ板は劈開面を有する素材
であり、この劈界面とは異なる方向に溝を形成するもの
であることを特徴とする請求項４または６のいずれかに
記載のＸ線CT装置用検出器の製造方法。 - 【請求項９】前記劈開面がＸ線入射方向に沿うように前
記シンチレータ板を配置するものであることを特徴とす
る請求項８記載のＸ線CT装置用検出器の製造方法。 - 【請求項１０】前記反射手段は金属板の表面に光を反射
する塗料を塗布したものであることを特徴とする請求項
４乃至８のいずれかに記載のＸ線CT装置用検出器の製造
方法。
Priority Applications (1)
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| JP2103039A JP2948264B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | Ｘ線ｃｔ装置用検出器およびその製造方法 |
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Family Applications (1)
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1990
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