JP5616895B2 - 電磁放射線の選択透過のためのグリッドの製造方法および散乱線除去グリッド - Google Patents

Description

本発明は、特にマンモグラフィ用Ｘ線である電磁放射線の選択透過のためのグリッドの製造方法に関する。本発明は更に、対応するグリッド、及びそのようなグリッドを有する医用撮像装置に関する。

電磁放射線の選択透過のためのグリッドは例えば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナや、Ｃアーム装置若しくはマンモグラフィ装置のような標準的なＸ線スキャナ、単光子放出型コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）装置、又は陽電子放出型断層撮影（ＰＥＴ）スキャナなどの、医用撮像装置に使用され得る。例えば非破壊Ｘ線検査装置などのその他の装置も、そのようなグリッドを使用することがある。グリッドは、例えばＸ線源などの電磁放射線源と放射線感知検出装置との間に配置され得る。例えば、ＣＴスキャナにおいて、電磁放射線源はＸ線管とすることができ、ＳＰＥＣＴ／ＰＥＴにおいては、患者内に注入された放射性同位体が電磁放射線源を形成し得る。放射線感知検出装置は、例えばＣＣＤデバイス、シンチレータに基づく検出器、直接変換器などの如何なる放射線検出器であってもよい。

グリッドは、放射線感知検出装置に突き当たってはならない一定種類の放射線の含有量を選択的に低減するために使用され得る。ＣＴスキャナにおいて、グリッドは、照射対象内で生成されて医用画像の品質を劣化させ得る散乱放射線の量を低減するために使用され得る。今日のスキャナはしばしば、円錐（コーン）ビームジオメトリを適用して大きい容積（ボリューム）の対象物を照らすので、散乱放射線の量はしばしば、医用情報を担持する散乱されていない一次放射線の量を上回る。例えば、散乱放射線の量は、対象物に依っては、容易に放射線強度全体の９０％以上に達し得る。

故に、散乱放射線を効率的に低減するグリッドが望まれる。このような要求を満たすグリッドは、選択透過構造を形成し且つ２次元散乱線除去グリッド（２Ｄ ＡＳＧ）と呼ばれる２次元の放射線吸収構造を有し得る。このような２次元散乱線除去グリッドは、当該グリッドを透過することを許される一次放射線を放射する放射線源の焦点に合焦された透過チャネルを有することを必要とし得るので、精緻な幾何学構造を示さなければならず、このようなグリッドを製造することは、複雑で、時間を消費し且つコストの掛かることである。

本願と同一の出願人により出願された特許文献１には、選択的レーザー焼結により構築された構造要素群を有する電磁放射線の選択透過用グリッドが記載されている。それにおいては、グリッドの製造方法は、粉末材料から、特に、放射線に対して本質的に不透明な材料の粉末から、選択的レーザー焼結によって、少なくとも構造要素を成長させるステップを有している。選択的レーザー焼結は高い設計自由度を可能にする。選択的レーザー焼結によって構築された構造要素を有することで、グリッドは、従来のモールド技術又はミリング技術では容易に達成することができなかった複雑な３次元構造となり得る。ダイレクト・メタル・レーザー・シンタリングとしても知られる選択的レーザー焼結の技術は、もはやプロトタイプ技術ではなく、要求が厳しい幾何学形状を有する３次元デバイスの製造のための生産技術となっている。

ＣＴ用途では、２次元グリッドの設置領域（フットプリント）の典型的な寸法は、例えば約２７ｍｍの高さのモジュール型検出システムの場合で２ｃｍ×２ｃｍの域である。

それとは対照的に、マンモグラフィ用途で典型的に使用されるグリッドの寸法は、遙かに大きいフットプリントである例えば１８ｃｍ×２４ｃｍの域となり得るが、高さはたったの約２ｍｍである。同時に、典型的に要求されるウォール（壁）厚は、約１００μｍの域であるＣＴ用グリッドのウォール厚と比較して、更に小さくされ得る。

このような大きいフットプリントのグリッドの製造に関する問題は、通常はより小さいデバイスに使用される金属キャリアからのグリッドの分離である。

２ｃｍ×２ｃｍのフットプリントを有するデバイスは、ダイシングやワイヤエロージョン（浸食）によって、あるいは一種のミシン目を作り出すことによって、キャリアから分離されることができる。一種のミシン目は、所定の切断点を構築するように適切にレーザーパワーを停止させることにより、焼結材料を非連続的に焼結することで達成され得る。

しかしながら、例えばマンモグラフィ用途で使用可能な、大きいフットプリントと小さい厚さとを有するグリッドの場合、選択的レーザー焼結を用いた作成後にグリッドを下地の金属キャリアから分離することは複雑となり得る。例えば、約２ｍｍであるグリッド厚さに関して、ダイシングを用いる切断処理により誘起される、約１ｍｍ厚の域となり得る材料損失は、焼結材料と作業努力との双方においてかなりの損失である。また、必要なキャリア又は構築用基盤からグリッドを効率的に分離することが可能な場合であっても、このように薄く且つあまり安定でないグリッド層の取扱（ハンドリング）が問題となり得る。

国際公開第２００８／００７３０９号パンフレット

従って、特に、大きい面積又はフットプリントと小さい厚さとを有するグリッドの場合に、グリッドを下に位置するキャリア基板から分離することに関する問題を緩和あるいは防止し、且つ／或いは製造手順中にグリッドのハンドリングを容易にし得る、電磁放射線の選択透過のためのグリッドを製造する改善された方法へのニーズが存在し得る。また、改善された製造方法によって、より低いコスト且つ／或いは高い信頼性で製造され得る、対応するグリッド、及びそのようなグリッドを有する医用撮像装置へのニーズが存在し得る。

これらのニーズは、独立請求項の何れかに係る内容によって満たされ得る。従属請求項には、本発明の有利な実施形態が記載される。

本発明の第１の態様に従って、特にＸ線である電磁放射線の選択透過のためのグリッドを製造する方法が提案される。当該方法は、グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を本質的に吸収しない材料で作成された、自立安定性を有する支持要素を準備することと、支持要素の表面に金属層を設けることと、選択的レーザー焼結を用いて、金属層の表面に、グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を吸収する材料を有する選択透過構造を構築することとを有する。

本発明の第２の態様に従って、電磁放射線の選択透過のためのグリッドが提案される。当該グリッドは、第１の態様に係る方法を用いて製造されることができ、当該グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を本質的に吸収しない材料で作成された、自立安定性を有する支持要素と、支持要素の表面の金属層と、金属層の表面の選択透過構造であり、当該グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を吸収する材料を有する選択透過構造とを有し、選択透過構造は、選択的レーザー焼結を用いて構築されたことに由来する構造的特徴を有する。

本発明の第３の態様に従って、上記本発明の第２の態様に係るグリッドを有する、例えばＣＴスキャナ、Ｘ線Ｃアームシステム、Ｘ線マンモグラフィシステム、ＳＰＥＣＴスキャナ又はＰＥＴスキャナなどの医用撮像装置が提案される。

本発明の主旨は、以下の概念に基づくものとして考えることができる。

提案する製造方法の１つの基本的特徴は、特別なキャリアすなわち支持要素を用いることである。例えばマンモグラフィの場合には患者の胸部である検査対象の後に検出されるべき放射線に対して、グリッド位置での吸収は可能な限り低くあるべきであるから、ベース材料は、高い吸収を有しないＸ線トランスパレント材料（又は、より一般的には、グリッドによって透過されるべき電磁放射線に対して透明な材料）とし得る。有利には、支持要素は以下の特性のうちの少なくとも１つを有する：（１）２次元に構造化された実際のグリッドとして作用し得る、５ｍｍ未満、好ましくは約２ｍｍ、の厚さの薄いものとし得る、焼結金属粉末から作成され得る選択透過構造を固定する；（２）支持要素は最終的な外側カバーとしてグリッドを保護する；及び（３）支持要素は、実際の選択透過構造を作成するために使用されるレーザー金属焼結処理の接地プレーンとして機能する。特に第３の機能では、該処理のベース層として、金属化された層を有することを必要とし得る。この金属層の頂部に金属粉末が集められ、必要に応じての粉末の溶融と支持要素の金属層への固着とを伴う焼結処理が開始され得る。

製造中と実使用中との双方で使用され得る支持要素を設けることにより、製造プロセスが簡略化され得る。また、この支持要素は、吸収を欠くことにより、実使用中にも選択透過構造に残されるので、選択的レーザー焼結処理において使用されるキャリアからの分離は必要とされない。

以下、提案する製造方法及び提案するグリッドの実施形態が有し得る特徴及び利点を説明する。

提案する方法を用いて製造され得るグリッドは、Ｘ線の選択的な透過のために特別に適応され、具体的にマンモグラフィ用途に適応され得る。

支持要素は自立安定性を有する。これが意味することは、支持要素は、通常の動作条件又はハンドリング条件の下で、自立している、すなわち、当該支持要素を一定に保つために、あるいはそのクラック生成のような損傷を防止するために更なる手段を要しないということである。換言すれば、一方では、支持要素がその損傷発生の危険に晒されることなく気楽に取り扱われ得るように、他方では、支持要素が更には、その上に設けられる選択透過構造のキャリアとして機能し得るように、支持要素は十分な安定性を有する。

支持要素は、その選択的な透過のためにグリッドを具体的に適応させる種類の電磁放射線を本質的に吸収しない材料を有する、あるいはそのような材料から成るべきである。例えば、Ｘ線用途において、グリッドに使用される材料は、本質的にＸ線を吸収すべきでない。ここで、“本質的に”は、製造されたグリッドが使用される具体的な用途に関して、入来電磁放射線の吸収を無視できることとして解釈され得る。

支持要素の表面に金属層が設けられる。この目的のため、更に後述するように、様々な方法が使用され得る。支持要素とは対照的に、金属層に使用される材料は入来電磁放射線を吸収してもよい。しかしながら、吸収全体に対する金属層の寄与が小さくなり得るように、好ましくは無視できるように、金属層の厚さは十分に薄くされ得る。金属層は、その表面に後に構築される選択透過構造のベース若しくは開始層又はシード層として機能し得る。好ましくは、金属層は、選択透過構造と同じ材料で、且つ選択透過構造と同じ幾何学形状のフットプリントで形成される。

他の一実施形態によれば、金属層は、その幾何学形状及び厚さにおいて、電磁放射線に対するシャドーマスク及びスペクトルフィルタのうちの一方として機能するように適応される。この目的のため、金属層は、選択透過構造のフットプリントの外側まで延在してもよく且つ所望のＸ線吸収を実現するように厚さが適応され得る、連続的な層として設けられ得る。代替的に、金属層はまた、その内部に開口／孔を含むように構造化されてもよい。そのような開口の断面積は、選択透過構造のチャネルの断面積より僅かに小さくされ得る。それにより、一方では、突出した金属層によって付加的なシャドーイングが発生することで、グリッドの背後に配置された検出器に全ての放射線が到達することがなくなる。他方では、このようなグリッド構造は、選択透過構造のミスアライメント、幾何学的な公差、望ましくないウォールの僅かな屈曲などの影響を受けにくくなり得る。例えば、僅かに位置が変動する焦点は、さもなければ例えばＣＴシステムにおける回転を受けて動的に変動する補正困難な影を作り出すであろうが、ウォールの影を検出器表面に投影しなくなる。

選択透過構造は、グリッド全体の実際の選択透過特性を提供し得る。選択透過構造は、電磁放射線を選択的に透過させるために好適に適応された如何なる２次元又は３次元の幾何学形状で設けられてもよい。例えば、選択透過構造は、電磁放射線源の焦点に向けられるように僅かに傾斜された縦方向のウォール群を有し得る。選択透過構造の表面は、例えば球面状に、湾曲されてもよい。特に、合焦されたチャネル群を有する２次元グリッドは、空間的にかなり複雑な構造を有し得る。チャネル群は、異なる角度を有する複数のチャネル壁を必要とし得る長方形又は六角形の内面形状を有していてもよい。

選択透過構造を形成する材料又は粒子は、グリッドが適応された特定の電磁放射線、好ましくはＸ線、を有意に吸収する。そのとき、材料が放射線トランスパレント又は放射線吸収性と見なされ得るかは、用途及び／又は放射線を吸収するチャネル壁の例えば厚さといった構造的なサイズに依存し得る。ここで、放射線トランスパレント、又は電磁放射線に対して本質的に非吸収性という用語は、具体的な用途を参照して、グリッドを通り抜ける時に入射放射線の有意でない部分、例えば１０％未満、のみを吸収するものとして定義される。放射線吸収性という用語は、グリッドを通り抜ける時に入射放射線の有意な部分、例えば１０％超、好ましくは５０％超、より好ましくは９０％超、を吸収するものとして定義される。マンモグラフィ用途においては、約２０ｋｅＶのＸ線エネルギーが使用され得る。このようなエネルギーでは、モリブデン（Ｍｏ）又は銅（Ｃｕ）は高度に放射線吸収性であると見なすことができる。これは、選択的に吸収されるべき種類の放射線の吸収をもたらすウォール厚さ（例えば、２０μｍ）、チャネル高さ（例えば、２ｍｍ）などの特定の幾何学パラメータの要件をグリッドウォールが満たし、その結果、放射線検出の品質パラメータの目立った改善が生じ得ることを意味する。品質パラメータは、散乱放射線対一次放射線比（ＳＰＲ）、信号対雑音比（ＳＮＲ）又はこれらに類するものとし得る。例えば１２０ｋｅＶの域のＣＴ用途では、モリブデン（Ｍｏ）又はその他の高融点材料（例えば、タングステン）は高度に放射線吸収性であると見なすことができるが、銅又はチタンのようなその他の材料は、構造が適切な厚さにされる場合に、同様に本質的に放射線吸収性となる。また、純粋なプラスチック材料は通常、医療関連のＸ線エネルギーの全範囲で放射線トランスパレントと見なされ、金属粉末充填プラスチックは、指数含有量が十分に高い場合に放射線吸収性と見なされ得る。選択透過構造が放射線吸収材料から直接的に作成されるとき、グリッドに必要とされる放射線吸収特性は、焼結された選択透過構造に先天的に備わる。

選択透過構造を構築することにおいて、その材料は粒子として供給されてもよく、粒子群が後に、周知の選択的レーザー焼結（selective laser sintering；ＳＬＳ）プロセスを用いて共に焼結され得る。ＳＬＳにおいて、粉末材料は、適切なエネルギーの微細なレーザービームを用いて共に焼結される。作成対象物はレイヤ毎に焼結され、既存の焼結構造の頂部に次のレイヤの粉末材料を焼結することができるように、得られた物体が粉末材料内に浸漬される。斯くして、例えばキャビティや凸状構造部と凹状構造部との組み合わせなどを有するものなど、かなり複雑な３次元構造を形成することができる。選択的レーザー焼結は、頂部の粉末層を高強度のレーザービームで選択的に照射することによって、例えばモリブデン粉末から、微細構造を生成することを可能にする。金属粉末の粒径は、必要とする構造サイズ及び表面粗さに従って選定され得る。例えば、ＣＴグリッドに関する典型的な構造サイズ（チャネル壁の厚さに相当）は約５０μｍから３００μｍであり、その場合、約１μｍから１０μｍの粒径で十分となり得る。ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴ装置では、典型的な構造サイズは約１００μｍから１０００μｍであり、その場合、約５μｍから５０μｍの粒径で十分となり得る。通常のＸ線用途では、典型的な構造サイズは約１０μｍから５０μｍであり、その場合、約０．１μｍから５μｍの粒径で十分となり得る。マンモグラフィ用途では、更に小さい粒径が有利となり得る。言及した数字は単なる例示であり、限定的なものと見なされるべきではない。

本発明の一実施形態によれば、支持要素の厚さは選択透過構造の厚さより大きい。一般的に、支持要素の厚さは、十分な安定性を提供しながら、同時に好ましくは散乱効果を最小化するように選定され得る。すなわち、支持要素は、自己で支持するように十分な厚くされるべきであり、且つ好ましくは、妨害となる散乱効果を生成しないように十分に薄くされるべきである。例えば、支持要素は５ｍｍより大きい厚さ、好ましくは１ｃｍより大きい厚さを有し、選択透過構造は５ｍｍより小さい厚さ、好ましくは３ｍｍより小さい厚さを有し得る。それにより、支持要素は自己で支持するための十分な機械的安定性を有することができ、選択透過構造は、その厚さにおいて、例えばマンモグラフィ用途などに対する具体的な要求に適合するように適応されることができる。例えば、支持要素は、その上に設けられる選択透過構造のための保護筐体として機能し得る。

本発明の更なる一実施形態によれば、支持要素の厚さは金属層の厚さより実質的に大きい。例えば、支持要素の厚さは、金属層の厚さの２倍、好ましくは５倍、より好ましくは１０倍より大きくされ得る。従って、支持要素が十分な安定性を提供しながら、金属層は、一方で、金属層材料を節減するため、他方で、過度のＸ線吸収をもたらさないよう、十分に薄くされることができる。例えば、金属層は１ｍｍ未満、好ましくは１００μｍ未満の厚さを有し得る。特に、連続的な金属層の場合、過度の吸収を防止するために、金属層の厚さは好ましくは２５μｍ未満、より好ましくは１０μｍ未満にされるべきである。

本発明の更なる一実施形態によれば、金属層は、選択透過構造のフットプリントに一致する幾何学形状を有するように構造化される。換言すれば、金属層の設計又は外形は、選択透過構造のフットプリント、すなわち、該金属層の方の選択透過構造の表面、に一致するように選定され得る。なおも換言すれば、金属層が選択透過構造に接触する領域群のみが実際に金属材料を含み、それらの間の領域群はエンプティのまま残されるように、金属層が構築され得る。それにより、金属層の幾何学形状が、その頂部に構築された選択透過構造のウォール群の幾何学形状に合致するので、金属層による更なる吸収は発生しないことになる。従って、このように幾何学的に適応された構造を用いる場合、金属層の厚さは、金属層の干渉吸収効果を防止するために最小化される必要は必ずしもなく、例えば２５μｍより厚くされてもよい。

本発明の更なる一実施形態によれば、金属層の構造化は、フォトリソグラフィ、局所的なエッチング、ワイヤエロージョン及びレーザー切断のうちの少なくとも１つを用いて実行される。これらの技術は全て、高度に複雑な構造又は幾何学形状を金属層内に実現可能であることが知られている。例えば、フォトリソグラフィを用いて、金属層の領域を保護するとともに、覆われていない領域をエッチングすることができ、それにより、１００ｎｍ未満まで縮小された構造サイズを有する形状を達成し得る。他の一手法において、局所的なエッチングは、例えばエッチングペーストをスクリーン印刷すること又はエッチング液をインクジェット印刷することなどによって、エッチング液を局所的に塗布することで実現され得る。ワイヤエロージョンは、金属層の領域群を局所的に除去するために使用され得る。同一のことをレーザー切断によって実現することができ、その場合、高エネルギーレーザーが金属層の領域群を局所的に気化させ得る。

本発明の更なる一実施形態によれば、選択透過構造はモリブデンを用いて作成される。モリブデンは高度にＸ線吸収性であることが知られている。同時に、モリブデン粉末は選択的レーザー焼結によって容易に処理されることができる。モリブデンはまた、金属層にも使用されることが可能である。例えばタングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）若しくは銀（Ａｇ）、又はこれらの材料の組み合わせなどのその他の金属が、金属層として、且つ／或いはレーザー焼結される選択透過構造を製造するための材料として使用されてもよい。材料の混合物は、粉末のグレイン又はコーティングされた粉末グレインの材料又は混合体がレイヤ毎に変化するようにされてもよい。

本発明の更なる一実施形態によれば、支持要素は炭素繊維材料を用いて作成される。このような材料は、機械的に安定であるとともに、続くレーザー焼結処理にて発生し得る高温に耐え得るものである。

更なる一実施形態によれば、支持要素と金属層との間に接着強化層が配設される。このような接着強化層は、支持要素の表面への金属層の接着を支援し得る。支持要素への金属層の適正な接着を確保するため、支持要素と使用金属との材料の組み合わせに応じて、異なる界面最適化材料が使用されなければならないことがある。

本発明の更なる一実施形態によれば、金属層は、蒸着、スパッタリング、化学気相成長、物理気相成長及び接着のうちの少なくとも１つを用いて支持要素に設けられる。これらの技術の各々は、支持要素の表面に金属層を堆積あるいは接着するために使用され得る。

本発明の更なる一実施形態によれば、金属層は、フットプリントとして選択透過構造の幾何学形状を有する局所的にエッチングされた金属箔（フォイル）として設けられ得る。その後、該フォイル上に選択透過構造のウォール群が直接構築され得る。支持要素へのフォイルの機械的な固着のみを確保すればよく、それは接着によって実現され得る。

なお、方法クレームにて規定される処理工程の順序は変更されてもよい。例えば、先ず支持要素が準備され、その後、その表面に金属層が設けられ、その後、金属層の表面に選択透過構造が構築され得る。しかしながら、代替的な一実施形態においては、例えば、特別に適応された構築環境にて金属層が支持されて準備され、この金属層上に選択透過構造が構築され、その後ようやく、金属層が、その上に構築された選択透過構造とともに、例えば接着又はボンディングによって、支持要素に取り付けられる。

なお、異なるカテゴリーに関する本発明の態様及び実施形態を、主として、提案する製造方法に関して説明してきた。特に、一部の実施形態は方法形式の請求項を参照して説明し、他の一部の実施形態は装置形式の請求項を参照して説明してきた。しかしながら、当業者は、上述及び以下の記載から、特に断らない限り、１つの種類のカテゴリーに属する複数の特徴の組み合わせに加え、異なるカテゴリーに関する複数の特徴の間での組み合わせ、特に、装置形式の請求項の特徴と方法形式の請求項の特徴との間での組み合わせも、本願で開示されていると見なされることを会得するであろう。

添付の図面に示す特定の実施形態に関して、本発明の特徴及び利点を更に説明する。しかしながら、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではない。
本発明の一実施形態に係る櫛状グリッドを示す斜視図である。 本発明の他の一実施形態に係るチャネル群を含むグリッド構造を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るグリッド構造の製造方法を模式的に示す図である。 本発明の一実施形態に係るグリッドを備えた医用撮像装置の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るグリッドを備えたマンモグラフィ装置の一例を示す斜視図である。 図面内の図は、単に概略的なものであり、縮尺通りのものではない。図面内の同様の要素は、類似の参照符号を用いて参照される。

図１、２及び３を参照して、本発明に従った電磁放射線の選択透過のためのグリッド１を製造する方法の典型的な一実施形態を説明する。

第１の工程にて、自立安定性を有し、且つ例えば炭素繊維を用いて製造された支持要素３が、例えばモリブデン又はタングステンなどの金属の薄層５で被覆される。このように被覆された支持要素は、その後、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）装置の作業チャンバ内に配置される。ＳＬＳのレーザービームの位置に対する正確な位置決めは、それ以前のシステム校正によって達成され得る。金属層５は、後のレーザー焼結処理のベース層又はシード層として作用し得る。この金属シート上に金属粉末の層が配置された後、選択的レーザー焼結を用いて、製造されるべき焼結選択透過構造７の第１層が焼結される。第１層が完成した後、金属層５及び先に焼結された構造７の頂部に、次の層の金属粉末が配置される。これは、作業チャンバの僅かな傾斜（チルト）と組み合わされることができる。レーザーの合焦線（フォーカシングライン）が先のラインに対して小さい距離で位置付けられる場合、金属シートに対して定められた角度でウォール（壁）を構築することができる。

図１は、その左側に、幾つかの層の金属粉末が焼結された後に得られる選択透過構造７をして機能する櫛状グリッド構造を示している。図１の右側には、図１の左側で円により指し示された櫛状構造の部分の拡大図Ｍ１が示されている。櫛状構造は、薄い金属層５によって形成されたべースを有している。金属層５の長さにわたって延在する、焼結された縦走するウォール構造群９が示されている。ウォール９の頂部には、必要に応じてのアライメント構造１１が描かれている。

図２には、代替的なグリッド１が部分切断図的に示されている。薄い金属層５は、より厚い支持要素３上に堆積されている。図示の目的で、厚さ関係は概略的に指し示されるのみであり、注意されるべきことには、支持要素３は、金属層５とその上に作成される選択透過構造７との双方より有意に厚いものである。グリッド１は、金属層５上に構築され且つ互いに垂直に配置された縦方向のウォール群９を含んだ、３次元選択透過構造７を有している。図１の拡大部分にて明瞭に見て取れるように、ウォール群９は、電磁放射線が容易に通り抜けることができる縦走チャネル群１３を形成する。しかしながら、ウォール９は放射線吸収材料を有するので、チャネル群１３に平行でない角度で照射される放射線はウォール群９内で吸収されることになる。なお、合焦される２Ｄ−ＡＳＧ及び合焦されない２Ｄ−ＡＳＧが、合焦される１Ｄ構造及び合焦されない１Ｄ構造と同様に興味深いものとなり得る。

図３に模式的に示すように、選択透過構造７は、選択的レーザー焼結技術を用いて構築されることができる。そのとき、放射線吸収材料の粒子が、支持要素３とその上に予め置かれた金属層５との上に配置される。支持要素３は、ｙ方向に移動されることが可能なテーブル１５上に位置付けられている。単一のレーザーと、必要に応じての、レーザービームを屈折させる構成とを用いて、あるいは代替的にレーザーアレイ１７を用いて、上記粒子は１つ以上のレーザービームの焦点位置で互いに焼結され得る。レーザーアレイ１７は、レーザーアレイ１７及びテーブル１５の双方に接続された制御ユニット２１に記憶された３次元モデル１９に従って、上記１つ以上のレーザービームの焦点位置が基板表面全体でｘ方向及びｚ方向に走査されるように制御され得る。焼結粒子の第１層２３を描いた後、テーブル１５が下方に移動され、粒子が再び、既存の焼結構造の表面全体に一様に分布され、レーザーアレイ１７を用いて焼結粒子の第２層２５が生成され得る。従って、レイヤ（層）毎に粒子を焼結することによって、制御ユニット２１に記憶された３次元モデル１９が再現され、それにより選択透過構造７が作り出される。さらには、同一の機械にて金属箔に構造群又は開口群を作成することも可能となり得る。これは、アライメントが遙かに容易であるので興味深いものとなり得る。

図４に、医用撮像装置の一例を示す。図４は、ＣＴスキャナの主な機構、すなわち、Ｘ線源２２０、放射線検出器２１０及び患者カウチ２３０を示している。ＣＴスキャナは、観察すべき対象物の周りを回転し、検出器２１０を用いた放射線検出によって投影画像を収集し得る。観察すべき対象物内で生成される散乱放射線の量を低減するために、検出器２１０内で、本発明に従った上述のグリッドを使用することができる。

図５は、マンモグラフィ装置３００を示している。女性の胸部（乳房）３０５が圧迫板３１０と検出器構成３２０との間に配置され得る。Ｘ線管３３０が胸部３０５にＸ線ビーム３４０を照射する。Ｘ線管３３０及び検出器構成３２０は制御部３５０に接続され、制御部３５０は制御データ及び検出データを分析ユニット３６０に供給し得る。分析ユニットは分析データをディスプレー３７０に送信し、あるいはメモリ３８０に格納し得る。本発明に従った上述のグリッドは、観察すべき胸部３０５内で生成される散乱放射線の量を低減するために、検出器構成３２０内で使用されることができる。

最後に、用語“有する”、“含む”などはその他の要素又はステップを排除するものではなく、用語“ａ”又は“ａｎ”は複数の要素を排除するものではない。また、相異なる実施形態に関連して説明された複数の要素が組み合わされてもよい。なお、請求項中の参照符号は、請求項の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

Claims (13)

1. 電磁放射線の選択透過のためのグリッドを製造する方法であって：
   前記グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を本質的に吸収しない材料で作成された、自立安定性を有する支持要素を準備する工程；
   前記支持要素の表面に金属層を設ける工程；及び
   選択的レーザー焼結を用いて、前記金属層の表面に、前記グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を吸収する材料を有する選択透過構造を構築する工程；
   を有する方法。
2. 前記支持要素の厚さは前記選択透過構造の厚さより大きい、請求項１に記載の方法。
3. 前記支持要素の厚さは前記金属層の厚さより実質的に大きい、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記金属層は、前記選択透過構造の設置領域に一致する幾何学形状を有するように構造化される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
5. 前記金属層は、その幾何学形状及び厚さにおいて、シャドーマスク及びスペクトルフィルタのうちの一方として機能するように適応される、請求項１乃至３の何れか一項に記載の方法。
6. 前記金属層の構造化は、フォトリソグラフィ、局所的なエッチング、ワイヤエロージョン及びレーザー切断のうちの少なくとも１つを用いて実行される、請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記選択透過構造は、モリブデン、タングステン、銅、銀及びこれらの材料の混合物のうちの少なくとも１つを用いて作成される、請求項１乃至６の何れか一項に記載の方法。
8. 前記支持要素は、炭素繊維材料を用いて作成される、請求項１乃至７の何れか一項に記載の方法。
9. 前記支持要素と前記金属層との間に接着強化層が配設される、請求項１乃至８の何れか一項に記載の方法。
10. 前記金属層は、蒸着、スパッタリング、化学気相成長、物理気相成長及び接着のうちの少なくとも１つを用いて前記支持要素に設けられる、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
11. 前記金属層は、設置領域として前記選択透過構造の幾何学形状を有する局所的にエッチングされた金属箔として設けられる、請求項１乃至９の何れか一項に記載の方法。
12. 電磁放射線の選択透過のための散乱線除去グリッドであって：
    当該散乱線除去グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を本質的に吸収しない材料で作成された、自立安定性を有する支持要素；
    前記支持要素の表面の金属層；及び
    前記金属層の表面の選択透過構造であり、当該散乱線除去グリッドによって選択的に透過されるべき電磁放射線を吸収する材料を有し、選択的レーザー焼結を用いて構築された、選択透過構造；
    を有する散乱線除去グリッド。
13. 請求項１２に記載の散乱線除去グリッドを有する医用撮像装置。

Images