JP4416512B2 - 事前調整可能な機械的コリメータ相互作用装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線装置のビーム操作装置を、Ｘ線装置の放射線源に取付ける取付け装置であって、この取付け装置は、放射線源に関連付けられる第１の取付けフランジと、ビーム操作装置に関連付けられる第２の取付けフランジと、第１の取付けフランジと第２の取付けフランジを互いに固定する締め付け手段を有する取付け装置に係る。

当該技術において、ハウジングを有する放射線源と、コリメータ、ダイアフラム、又はシャッタといったＸ線ビームを操作する追加の装置が、別個の構成要素として形成されるようＸ線装置を製造することは一般的に知られている。従って、これらの別個の構成要素は、互いに取付けされなければならない。

Ｘ線装置のビーム操作装置を、Ｘ線装置の放射線源に取付ける際には、放射線源に対する操作装置の正確な位置合わせを達成することが、Ｘ線ビームが特定の経路に沿って放射線源から操作装置を通過することを確実にするために必要である。この位置合わせを達成するために、放射線源に対してビーム操作装置に或る移動可能性を与えることが米国特許第２，５４２，１９６号から公知である。従って、ビーム操作装置は、放射線源から放射されるビームに対して調整されることが可能である。一旦操作装置がビーム、例えば、放射線源に対して調整されると、例えば、ネジ又はボルトといった締め付け手段を用いて操作装置を放射線源又は放射線源のハウジングに締め付けすることが知られている。

上述したように、ビームに対するビーム操作装置の調整は、非常に精密に行わなければならない。生産過程において正確な位置合わせを達成するために、位置合わせ過程を支援するようビームとその方向を検出する補助手段を用いることが知られている。この過程の間、Ｘ線及び適切なＸ線保護室が、Ｘ線システムのために必要であり、その結果、この過程は、時間と費用がともにかかる。更に、他のシステム構成要素より短い耐用年限を有するＸ線管を取替える又は交換する必要がある。この取替え又は交換は、一般的に、保守整備士によって行われ、従って、その生産過程において用いられる補助手段は利用可能ではなくなる。その結果、システムのビームに対する操作装置の位置合わせは、工場における生産過程よりもより一層時間がかかる。

本発明は、Ｘ線装置の放射線源のＸ線ビーム経路又はＸ線ビーム焦点に対するＸ線ビーム操作装置の位置合わせを容易にする冒頭段落に記載したような取付け装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明による取付け装置は、第１の取付けフランジに締め付けられるよう適応される位置あわせ手段を有し、第１の取付けフランジは、放射線源のＸ線ビーム路に対し所定の間隔関係を有する第１の基準面を有し、第１の基準面は、第２の取付けフランジの第２の基準面に対応することを特徴とする。その結果、第１の基準面は、放射線源におけるＸ線ビームの経路に対して容易に調整されることが可能である。続いて、放射線源とビーム操作装置は、取付けフランジを互いに締め付けることによって、正確且つ調整されて容易に互いに固定されることが可能である。

位置合わせ手段が、ビームに対して調整され、Ｘ線装置、又は、例えば、Ｘ線管である放射線源の生産過程において放射線源に固定可能であることは、本発明の１つの重要な利点である。一旦位置合わせ手段が固定されると、位置合わせ手段は、後に続く利用及び保守手順において緩められる必要がない。後の段階において、ビーム操作装置が放射線源に取付けられなければならない場合、このことは、如何なる調整を必要とすることなく簡単に行われることが可能であり、というのは、ビームに対するビーム操作装置の位置合わせは、第１の取付けフランジの基準面と対応する第２の取付けフランジの基準面の嵌め合いによって確実にされるからである。従って、位置合わせ過程は、Ｘ線装置全体の形成と度独立している放射線源形成の一部にされる。このことは、装置形成の際の調整過程を単純化する。

本発明のもう１つの利点は、ビーム操作装置、又は、放射線源が、Ｘ線装置が顧客の場所に設置されているときに、取替えられなければならないときに明らかとなる。この場合、ビーム操作装置を別のビーム操作装置に取替える又は交換する必要があるとすると、このことは、如何なる調整を必要とすることなく行われることが可能であり、というのは、位置合わせ手段は緩められる必要がなく、従って、位置合わせ手段の基準面は、Ｘ線ビームに対し位置合わせされたままだからである。従って、対応する基準面を有する取替え用のビーム操作装置は、Ｘ線装置の放射線源に簡単に取付けられることが可能である。一方で、放射線源が取替えられなければならない場合、このことは、放射線源のＸ線ビームに対し所定の空間関係に調整される基準面を有する位置合わせ手段を有する新しい放射線源で、古い放射線源を取替えることによって行われることが可能である。この基準面又はこれらの基準面は、適当な位置にあるビーム操作装置の第２の取付けフランジのそれぞれの表面に対応する。従って、新しい放射線源は、如何なる調整過程を必要とすることなくビーム操作装置に取付けられることが可能である。

第１の基準面及び第２の基準面は、円筒形であることが好適である。別の好適な実施例では、基準面は、それぞれ、互いに角度関係にある少なくとも２つの平らな表面を有する。第１の取付けフランジの基準面と第２の取付けフランジの対応する基準面との間の接触領域は、互いに別個であり、互いに平行でなく且つＸ線ビームの方向と平行でない方向において接触力を伝達することができ少なくとも２つの点を有さなければならない。このことによって、Ｘ線ビームに対してこれらの２点によって正確な位置決めを決めることが可能である。

本発明の１つの好適な実施例では、ビーム操作装置はコリメータである。他の実施例では、ビーム操作装置は、シャッタ機構、又は、ダイアフラム装置、若しくは、Ｘ線ビームを整形する、フォーカスする、散乱させる、導く、又は増幅する任意の他の装置であり得る。

本発明は更に、放射線源と、ビーム操作装置と、ビーム操作装置と放射線源を互いに締め付けるための取付け装置を有するＸ線装置に関わり、この取付け装置は、本発明の取付け装置である。

更に、本発明は、ビーム操作装置を、Ｘ線装置の放射線源に取付ける方法に関わり、この方法は、放射線源のＸ線ビーム路に対し位置合わせ手段の第１の基準面を調整する段階と、位置合わせ手段を、放射線源に関連付けられる第１の取付けフランジに締め付ける段階と、第１の基準面に、該第１の基準面に対応し、また、ビーム操作装置に関連付けられる第２の取付けフランジに含まれる第２の基準面を嵌め合わせる段階と、第１の取付けフランジと第２の取付けフランジを互いに締め付ける段階を有する。

この方法は、Ｘ線装置のＸ線ビームに対しビーム操作装置を位置合わせし、また、このビーム操作装置をＸ線装置の放射線源に締め付けるための簡単な調整過程を可能にする。

本発明の１つの好適な実施例を、図面を参照しながら説明する。

図面に示す実施例は、ビーム操作装置（図示せず）に関連付けられる環状取付けフランジ２０を有する。取付けフランジ２０は、穿孔２１を有し、穿孔２１と取付けフランジ２０は、中央軸２２に周りに円形に配置される。取付けフランジ２０は、精密に機械加工された外径２４を有し、外径２４には、フランジ２０の前部２３に取付け可能なコリメータが嵌る。取付けフランジ２０の反対の前部２５は、位置合わせリング３０を含む環状凹部を有する。位置合わせリング３０の外周３１は、取付けフランジ２０の前部２５における環状凹部の内周（３４）に正確に嵌る。従って、位置合わせリング３０は、取付けフランジ２０に対して正確に画成された位置を有する。

前部２５における環状凹部における位置合わせリング３０と、凹部のない前部２５の残りの表面は、平らな表面を形成する。Ｘ線装置（図示せず）の放射線源に関連付けられる第１の取付けフランジ１０は、この平らな表面と摺動可能に接触する。従って、取付けフランジ１０は、中央軸２２に対し垂直な方向に可動であり、同時に、第２の取付けフランジ２０の前部及び／又は位置あわせリング３０の前部と接触したままである。第１の取付けフランジ１０は、４つのねじ切りされた穿孔１１を有する。位置合わせリング３０におけるそれぞれの穿孔３２内を通り延在する第１のネジ４０を、穿孔１１内にねじ込むことが可能である。ネジ４０を締め付けると、位置合わせリング３０は、第１の取付けフランジ１０に締め付けられる。尚、位置合わせリング３０における穿孔３２は、ネジ４０の外径より大きいことが重要である。これにより、位置合わせリング３０と第１の取付けフランジ１０を互いに向けて中央軸２２に垂直な方向において動かすことが可能である。従って、基準面３１を、中央軸２２の方向に穿孔２１を通り放射されるＸ線に対して位置合わせすることができる。

第２の取付けフランジ２０は、窪んだレリーフ２４から前部２５における環状凹部に延在する４つの穿孔２６を有する。これらの穿孔２６は、ネジ４０のための空間を与え、それにより、ネジ４０の頭部は窪んだレリーフ２４内に突出しないようにされる。

更に、第２の取付けフランジ２０は、４つの穿孔２８を有し、穿孔２８はそれぞれ窪んだレリーフ２４に面する円形凹部２９を有する。第２の取付けフランジ２０における穿孔２８の円形凹部２９のそれぞれは、円形インサート５０を収容する。各円形インサート５０は、皿頭ネジ６０の頭部を収容する中心の円錐穿孔を有する。皿頭ネジ６０は、第２の取付けフランジ２０における穿孔２８と、同軸穿孔３３とを通り延在し、第１の取付けフランジ１０における同軸のねじ切りされた穿孔１２内にねじ込まれる。

尚、穿孔２８及び３３は、ネジ６０の外径より大きく、また、凹部２９の直径は、インサート５０の外径より大きいことに注目することが重要である。従って、ネジ４０が締められないときは、第２の取付けフランジ２０とそこに埋め込まれる位置あわせリング３０を、第１の取付けフランジ１０に接触するように動かすことが可能である。従って、Ｘ線装置のビームに対する第２の取付けフランジ２０の位置あわせが可能となる。

本発明による取付け装置を説明したが、Ｘ線装置の放射線源にビーム操作装置を取付ける方法を、以下に説明する。

取付けフランジ１０は、Ｘ線装置（図示せず）の放射線源に関連付けられる。Ｘ線装置のＸ線ビームは、アクセスの方向２２において第１の取付けフランジ１０の穿孔１３を通過する。

本発明の第１の段階では、位置合わせリング３０が、第１の取付けフランジ１０上に置かれ、４つのネジ４０が、穿孔１１に入れられるが、締められない。

この後、位置合わせリング３０の基準面３１が、例えば、ビームの正確な位置及び方向を検出する補助装置を用いて、Ｘ線装置のＸ線ビームに対して位置合わせされる。位置合わせリング３０の基準面３１が調整されると、リングは、それ以上、第１の取付けフランジ１０と接触して動かされない。次に、４つのネジ４０が締められ、それにより、位置合わせリング３０は、第１の取付けフランジ１０に締め付けられる。

この後、ビーム操作装置（図示せず）の第２の取付けフランジ２０は、Ｘ線装置に対し容易に適応され得、従って、Ｘ線ビームに対して自動的に位置合わせされる。このことは、第２の取付けフランジ２０の前部２５の環状凹部に収容される基準面３１によって達成される。中心線２２に垂直な第２の取付けフランジ２０の動作は、位置あわせリング３０が環状凹部に嵌ることで制限される。

第２の取付けフランジ２０は、後から、４つのインサート５０を有する４つのネジ６０を、穿孔２８、３３、及び、円形凹部２９に挿入し、これらのネジ６０をねじ切りされた穿孔１２内にねじ込むことによって第１の取付けフランジ１０に締め付けられ得る。

上述した取付け装置及び取付け方法の利点は、軽量の位置合わせリングだけをＸ線ビームの経路に対して調整すればよいということにある。この位置合わせリングは、調整された位置に固定されることが可能であり、また、放射線源又は操作装置のいずれかが後の段階において取替えすることが必要となるときに、緩める必要がない。この位置合わせリングは基準面を有し、他の装置を、正確且つ容易にビーム経路に対して定めることを可能にする。従って、取替えのたびに調整手順を繰り返す必要がない。

尚、取付けフランジは、システムの別個の部品であっても、放射線源又はビーム操作装置の筐体の一部であってもよいことに注目することが重要である。取付けフランジがシステムの別個の部品である場合、取付けフランジは、放射線源又はビーム操作装置に締め付けられる。

ビーム操作装置に関連付けられる取付けフランジを示す正面図である。 本発明による取付け装置の図１における線Ａ−Ａに沿っての側面断面図である。 本発明による取付け装置の図１における線Ｂ−Ｂに沿っての側面断面図である。 本発明による取付け装置の図１における線Ｃ−Ｃに沿っての側面断面図である。

Claims (7)

1. Ｘ線装置のビーム操作装置を、前記Ｘ線装置の放射線源に取り付けるための取付け装置であって、
   前記放射線源に関連付けられる第１の取付けフランジと、
   前記ビーム操作装置に関連付けられる第２の取付けフランジと、
   前記第１の取付けフランジと前記第２の取付けフランジを互いに固定するための締め付け手段と、
   前記第１の取付けフランジに締め付けられるよう適応される位置合わせ手段と、を有し、
   前記位置合わせ手段は、前記放射線源のＸ線ビーム路に対し所定間隔を空けた関係にある第１の基準面であり、前記第２の取付けフランジの第２の基準面に対応する第１の基準面を有し、
   前記第１の取付けフランジは、前記第２の取付けフランジ及び／又は前記位置合わせ手段と接触したまま、前記Ｘ線ビーム路の中央軸に垂直な方向に可動である、
   ことを特徴とする取付け装置。
2. 前記第２の取付けフランジは、前記第１の取付けフランジに固定されることを特徴とする請求項１記載の取付け装置。
3. 前記第１の基準面及び前記第２の基準面は、円筒形であることを特徴とする請求項１記載の取付け装置。
4. 前記第１の基準面及び前記第２の基準面は、それぞれ、互いに角度を形成する少なくとも２つの平らな表面を有することを特徴とする請求項１記載の取付け装置。
5. 前記ビーム操作装置は、コリメータであることを特徴とする請求項１記載の取付け装置。
6. 放射線源と、
   ビーム操作装置と、
   前記ビーム操作装置と前記放射線源を互いに締め付けるための取付け装置と、を有するＸ線装置であって、
   前記取付け装置は、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の取付け装置であることを特徴とするＸ線装置。
7. ビーム操作装置を、Ｘ線装置の放射線源に取付ける方法であって、
   前記放射線源のＸ線ビーム路に対し位置合わせ手段の第１の基準面を調整する段階と、
   前記位置合わせ手段を、前記放射線源に関連付けられる第１の取付けフランジであり、前記位置合わせ手段と接触したまま前記Ｘ線ビーム路の中央軸に垂直な方向に可動である第１の取付けフランジに締め付ける段階と、
   前記第１の基準面に、該第１の基準面に対応し、また、前記ビーム操作装置に関連付けられる第２の取付けフランジに含まれる第２の基準面を嵌め合わせる段階と、
   前記第１の取付けフランジと前記第２の取付けフランジを互いに締め付ける段階と、
   を有する方法。

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