JPH0234160B2 - - Google Patents

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JPH0234160B2
JPH0234160B2 JP62150132A JP15013287A JPH0234160B2 JP H0234160 B2 JPH0234160 B2 JP H0234160B2 JP 62150132 A JP62150132 A JP 62150132A JP 15013287 A JP15013287 A JP 15013287A JP H0234160 B2 JPH0234160 B2 JP H0234160B2
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JP
Japan
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ray
subject
target
detector
rays
Prior art date
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Application number
JP62150132A
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Japanese (ja)
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JPS6329622A (en
Inventor
Katsuhiro Ono
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP62150132A priority Critical patent/JPS6329622A/en
Publication of JPS6329622A publication Critical patent/JPS6329622A/en
Publication of JPH0234160B2 publication Critical patent/JPH0234160B2/ja
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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、X線断層撮影装置に関するもので例
えば被検体のまわりの多方向からX線を被検体に
照射し、被検体を透過したX線の強度を測定し、
この測定値を計算機で処理して被検体の断層面の
X線吸収係数分布を得るコンピユーテツド・トモ
グラフイスキヤナ(以下CTスキヤナと言う)の
改良に関する。
Detailed Description of the Invention [Objective of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to an X-ray tomography apparatus, which irradiates the subject with X-rays from multiple directions around the subject, and Measure the intensity of the X-rays that passed through the specimen,
This invention relates to improvements in a computerized tomography scanner (hereinafter referred to as CT scanner) that processes these measured values using a computer to obtain the X-ray absorption coefficient distribution of the tomographic plane of the subject.

(従来の技術) 従来のX線断層撮影装置は、被検体の撮影領域
を十分に覆いきれる程の拡がりを有する扇状のX
線を放出するX線管と、被検体を挾んでX線管と
対置されていて前記X線管から放出されたX線を
検知するに必要な多数の検出素子から成る検出器
と、この検出器で得られたX線の強度を電気信号
に変換し、被検体の断層面のX線吸収係数分布を
得るように前記電気信号を処理するデータ処理装
置と、前記X線管と検出器とをあるステツプ角度
毎に回転させてこのステツプ角度毎にX線管から
X線を放出し前記検出器でそのX線は検出すると
いつた操作を1回転以上の角度範囲に渉つて行な
うように前記X線管と検出器とを被検体のまわり
に機械的に回転させる回転機構部とから成つてい
た。あるいは、被検体のまわりにリング状に配置
された多数の検出素子から成る検出器を固定し、
扇状のX線を放出するX線管のみを被検体のまわ
りに1回転以上機械的に回転させて、被検体の断
層面のX線吸収係数分布を求めるに必要なデータ
を得る方法のX線断層撮影装置もあつた。
(Prior Art) A conventional X-ray tomography apparatus uses a fan-shaped
A detector consisting of an X-ray tube that emits rays, a large number of detection elements that are placed opposite to the X-ray tube with a subject in between and that are necessary to detect the X-rays emitted from the X-ray tube; a data processing device that converts the intensity of X-rays obtained by the instrument into an electrical signal and processes the electrical signal to obtain an X-ray absorption coefficient distribution of a tomographic plane of the subject; and the X-ray tube and the detector. The X-ray tube is rotated at every step angle, X-rays are emitted from the X-ray tube at each step angle, and the X-rays are detected by the detector. It consisted of an X-ray tube, a detector, and a rotation mechanism that mechanically rotates the detector around the subject. Alternatively, a detector consisting of a large number of detection elements arranged in a ring around the subject is fixed,
An X-ray method in which only an X-ray tube that emits fan-shaped X-rays is mechanically rotated around the subject one or more times to obtain the data necessary to determine the X-ray absorption coefficient distribution of the tomographic plane of the subject. A tomography device was also installed.

ところで、従来のX線断層撮影装置では、X線
管と検出器との回転あるいはX線管のみの回転い
ずれにしても機械的に回転させる速度には、速度
の制御の点からも、例えば1分間に30回転程度と
いつた限界があつた。即ち、1回転するのに約2
秒程度の時間が必要であり、言いかえれば、被検
体の断層面の撮影を行なうに必要なX線の走査時
間が約2秒程度必要であつた。従つて、この時間
の間に例えば人体のような被検体の場合であれ
ば、呼吸、心臓の拍動等によつて被検体が動き、
得られた被検体の断層像の画像が不鮮明になる欠
点があつた。
By the way, in conventional X-ray tomography apparatuses, whether the X-ray tube and detector are rotated or the X-ray tube alone is rotated, the mechanical rotation speed has a certain speed, for example, from the viewpoint of speed control. The limit was about 30 rotations per minute. In other words, it takes about 2 rotations for one rotation.
In other words, the scanning time of the X-rays required to photograph the tomographic plane of the subject was approximately 2 seconds. Therefore, during this time, in the case of a subject such as a human body, the subject moves due to breathing, heartbeat, etc.
There was a drawback that the obtained tomographic image of the subject was unclear.

更に、被検体の多種類の一連の断層面を撮影す
る場合において、従来のX線断層撮影装置では、
被検体の所望の断層面がX線の照射位置にくるよ
うに被検体を機械的に移動させていたため、位置
合わせ等に時間がかかる欠点があつた。また、再
度の位置合わせにも、位置の再現性が困難なため
測定が不正確になる欠点があつた。
Furthermore, when photographing a series of various tomographic planes of a subject, conventional X-ray tomography equipment
Since the subject was mechanically moved so that the desired tomographic plane of the subject was at the X-ray irradiation position, there was a drawback that positioning etc. took time. In addition, re-alignment also had the disadvantage of inaccurate measurements due to difficulty in position reproducibility.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は従来のX線断層撮影装置がもつ前記の
欠点を除去し電磁気的にX線を走査せしめ、X線
の発生位置、エネルギー、及び強度等を自動制御
して、高速度で正確な被検体の断層像が得られる
X線断層撮影装置を提供することを目的としてい
る。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of conventional X-ray tomography devices, scans X-rays electromagnetically, and automatically detects the position, energy, intensity, etc. of X-rays. It is an object of the present invention to provide an X-ray tomography apparatus that can be controlled to obtain accurate tomographic images of a subject at high speed.

以下、本発明を一実施例に基づいて詳しく説明
する。尚、実施例の図面において共通部分には同
一番号を付した。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on one embodiment. In the drawings of the embodiments, common parts are given the same numbers.

第1図は、本発明のX線断層撮影装置の概略図
である。後述する電子銃から放出された電子ビー
ムが、リング状に形成された1枚の金属板から成
るターゲツト1に衝突することによりその衝突
点、即ちX線発生点2よりX線が放出する。この
X線発生点2から放出したX線ビーム3は被検体
の撮影領域4を十分覆いきれる程の拡がり角、例
えば約30度の拡がり角を有するように、後述する
リング状に置かれたコリメータによつて整形され
る。撮影領域4を透過したX線ビームは、リング
状に並置された多数の検出素子から成る検出器5
によつて検知される。この検出器5で検知された
X線ビームの強度は電気信号に変換され、この電
気信号はデータ処理装置例えばデータ収集部6、
データ処理装置7に送られ、被検体の断層像を得
るのに利用される。データ処理装置7は、前記X
線発生点2がターゲツト1上で円軌道8を描くよ
うに、X線発生制御装置9を通して、X線発生点
2の軌道運動を電磁気的に制御する。このX線発
生点2は、前記円軌道8上に所定のステツプ角度
毎、例えば1゜毎の位置にくるように制御されてい
る。また、前記ステツプ角度毎の位置で被検体を
照射したX線は、検出器5によつて検知され、そ
の強度を示す電気信号はデータ処理装置に送られ
る。データ処理装置では、被検体のまわりのあら
ゆる方向から照射されたX線の強度の測定値をも
とにして周知のコンボリユーシヨン法等の画像再
構成法を用いて被検体の断層面のX線吸収係数を
計算しその結果を表示装置10に表示する。
FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray tomography apparatus according to the present invention. When an electron beam emitted from an electron gun, which will be described later, collides with a target 1 made of a ring-shaped metal plate, X-rays are emitted from the collision point, that is, the X-ray generation point 2. The X-ray beam 3 emitted from the X-ray generation point 2 has a spread angle sufficient to cover the imaging area 4 of the subject, for example, about 30 degrees, using a collimator placed in a ring shape to be described later. formatted by. The X-ray beam transmitted through the imaging area 4 is passed through a detector 5 consisting of a large number of detection elements arranged in a ring shape.
Detected by. The intensity of the X-ray beam detected by this detector 5 is converted into an electrical signal, and this electrical signal is sent to a data processing device, such as a data acquisition unit 6,
The data is sent to the data processing device 7 and used to obtain a tomographic image of the subject. The data processing device 7
The orbital movement of the X-ray generation point 2 is electromagnetically controlled through the X-ray generation control device 9 so that the ray generation point 2 traces a circular orbit 8 on the target 1. This X-ray generation point 2 is controlled to be located on the circular orbit 8 at every predetermined step angle, for example every 1 degree. Further, the X-rays irradiated onto the subject at each step angle position are detected by the detector 5, and an electrical signal indicating the intensity thereof is sent to a data processing device. The data processing device uses an image reconstruction method such as the well-known convolution method based on the measured values of the intensity of X-rays irradiated from all directions around the subject to create an X-ray image of the tomographic plane of the subject. The linear absorption coefficient is calculated and the result is displayed on the display device 10.

以上X線発生点2の軌道運動を電磁気的に制御
するため、扇状のX線ビーム3を被検体のまわり
に回転する走査時間は数msecと極めて短かく、
得られる被検体の断層像は、被検体の動きによる
画質の低下が軽減され、画質の良い断層像とな
る。また、X線発生点2の位置も正確にかつ迅速
に制御されるため、被検体の断層面の位置合わせ
も正確に、かつ迅速に行なえる。
As described above, in order to electromagnetically control the orbital motion of the X-ray generation point 2, the scanning time for rotating the fan-shaped X-ray beam 3 around the subject is extremely short, at several milliseconds.
The resulting tomographic image of the subject has reduced image quality degradation due to movement of the subject, resulting in a tomographic image with good image quality. Furthermore, since the position of the X-ray generation point 2 is controlled accurately and quickly, the positioning of the tomographic plane of the subject can also be performed accurately and quickly.

第2図以下は、本発明の実施例の具体的な構成
図である。第2図は、本発明のX線断層撮影装置
の断面図であり、第3図は、第2図の切断線−
で本発明の装置を切断した断面図である。
FIG. 2 and the following are concrete configuration diagrams of embodiments of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of the X-ray tomography apparatus of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the X-ray tomography apparatus of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the device of the invention;

第2図において、電子銃21は一端に開孔22
を有し、この一端において電子銃21は真空容器
23の一端と接続されている。この真空容器23
は、この真空容器の器壁は設けられた排気孔24
に接続されたL型排気管25を通して、真空ポン
プ26によつて約10−7Torr程度の真空度に保た
れている。真空容器23の細くくびれた部分の位
置に、電子銃21に近い側から集束装置、即ち集
束コイル27と偏向装置、即ちビーム偏向ヨーク
28とが設けられている。電子銃21の開孔22
から引き出された電子ビーム29は前記集束コイ
ル27によつて細く絞られた後前記ビーム偏向ヨ
ーク28によつて所定の角度だけ偏向され、かつ
同一立体角を保ちながらコーン状に回転される。
In FIG. 2, the electron gun 21 has an opening 22 at one end.
The electron gun 21 is connected to one end of a vacuum vessel 23 at one end thereof. This vacuum container 23
The wall of this vacuum container is equipped with an exhaust hole 24.
The degree of vacuum is maintained at about 10-7 Torr by a vacuum pump 26 through an L-shaped exhaust pipe 25 connected to the vacuum pump 26. A focusing device, ie, a focusing coil 27, and a deflection device, ie, a beam deflection yoke 28, are provided at a narrow constricted portion of the vacuum vessel 23 from the side closer to the electron gun 21. Opening 22 of electron gun 21
The electron beam 29 extracted from the electron beam 29 is focused by the focusing coil 27, then deflected by a predetermined angle by the beam deflection yoke 28, and rotated into a cone shape while maintaining the same solid angle.

この電子ビーム29は真空容器23内にリング
状に設けられた補助偏向装置、即ち静電偏向電極
30によつて再び偏向され真空容器23の他端付
近にリング状に並置されたターゲツト1の所定の
点即ちX線発生点2に衝突しX線ビーム3を放出
せしめる。このターゲツト1には金属パイプ31
が溶接されており、電子ビームの衝突によつてタ
ーゲツト1から放出される熱を吸収するために金
属パイプ31に油又は水を流す冷却機構(図示せ
ず)が設けられている。
This electron beam 29 is again deflected by an auxiliary deflection device provided in a ring shape in the vacuum container 23, that is, an electrostatic deflection electrode 30, and is directed toward a predetermined target 1 arranged in a ring shape near the other end of the vacuum container 23. , that is, the X-ray generation point 2, and an X-ray beam 3 is emitted. This target 1 has a metal pipe 31.
A cooling mechanism (not shown) is provided for flowing oil or water through the metal pipe 31 to absorb the heat released from the target 1 due to the collision of the electron beam.

真空容器23は、一端が開孔になつた円筒状の
空洞32を有しこの空洞32に被検体が挿入され
る。空洞32の開孔端近くに検出器5がリング状
に設置され、前記ターゲツト1から放出されたX
線ビーム3を検知する。第2図及び第3図にも示
すように、リング状に設置された検出器5は、多
数の検出素子33から成つている。検出器5を内
側と外側とから挾む位置に、かつ検出器5と同心
円状の位置に、コリメータ34,35がリング状
に設置されている。X線発生点2から放出された
X線ビーム3は集束コイル27、ビーム偏向ヨー
ク28及び静電偏向電極30を電磁気的に制御す
ることにより、ターゲツト1上の円軌道8に沿つ
て走査せしめられる。このX線ビーム3はコリメ
ータ35によつてビーム巾が薄く、かつ拡がり角
が例えば約30゜の扇状のビームの整形され、被検
体の撮影領域4を照射する。このX線ビーム3
は、被検体の組織に依存するX線吸収係数の分布
に応じて減衰し、リング状に設置されたもう一方
のコリメータ34で再び整形され、リング状に並
置された複数個の特定検出素子33′からなる検
出器5の一部に入射する。この入射したX線ビー
ムの強度は、検出器5にてその強度を示す電気信
号に変換され、前記データ処理装置で被検体の断
層像を得るように処理される。
The vacuum container 23 has a cylindrical cavity 32 with an open hole at one end, into which a subject is inserted. A detector 5 is installed in a ring shape near the open end of the cavity 32, and detects the X emitted from the target 1.
Detect line beam 3. As shown in FIGS. 2 and 3, the ring-shaped detector 5 includes a large number of detection elements 33. As shown in FIGS. Collimators 34 and 35 are installed in a ring shape at positions sandwiching the detector 5 from the inside and outside and at positions concentric with the detector 5. The X-ray beam 3 emitted from the X-ray generation point 2 is scanned along a circular trajectory 8 over the target 1 by electromagnetically controlling the focusing coil 27, beam deflection yoke 28, and electrostatic deflection electrode 30. . This X-ray beam 3 is shaped by a collimator 35 into a fan-shaped beam with a thin beam width and a divergence angle of, for example, about 30 degrees, and irradiates the imaging region 4 of the subject. This X-ray beam 3
is attenuated in accordance with the distribution of the X-ray absorption coefficient depending on the tissue of the subject, and is reshaped by the other collimator 34 installed in a ring shape, and the plurality of specific detection elements 33 arranged in a ring shape ' is incident on a part of the detector 5 consisting of '. The intensity of this incident X-ray beam is converted into an electrical signal indicating the intensity by the detector 5, and processed by the data processing device to obtain a tomographic image of the subject.

なお、検出器もリング状以外に例えば180゜の角
度範囲に配置されたアーク状に配置してもよい。
Note that the detector may also be arranged in an arc shape arranged in an angular range of 180 degrees, for example, instead of in a ring shape.

このように、X線ビーム3の走査が前記集束装
置や偏向装置等によつて電磁気的に行なえるの
で、高速かつ正確な走査が可能である。また、集
束コイル27等によつて電子ビームを細く絞るこ
とが可能で、X線発生点2の大きさを小さく出来
るので鮮明な画像が得られる。
In this way, since scanning of the X-ray beam 3 can be performed electromagnetically using the focusing device, deflection device, etc., high-speed and accurate scanning is possible. Furthermore, the electron beam can be narrowed down by the focusing coil 27, etc., and the size of the X-ray generation point 2 can be reduced, so that a clear image can be obtained.

第4図には、電子銃21の断面図が示されてい
る。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the electron gun 21.

コイル状の形状のフイラメント41に、図示さ
れていないフイラメント加熱電源を接続し通電す
ると、このフイラメント41を覆うカソード42
の電子放出面43が加熱され、この電子放出面か
ら電子が放出する。前記電子放出面43の前面近
くに、網目状のグリツド44が、円筒状のグリツ
ド支持台45に支持され、かつ、絶縁物46によ
つてカソード42とは電気的に絶縁されている。
さらに、このグリツド44の前面には、漏斗状の
ウエネルト電極47が設けられている。このウエ
ネルト電極47は、前記グリツド支持台45とは
絶縁物48を挾んで同心円筒状に設けられている
ウエネルト支持台49に、支持されている。この
ウエネルト支持台49は、絶縁物50を介して固
定部材51に固定されている。固定部材51は、
図示されていない電子銃21の外壁に接続され、
他方絶縁物52を介してアノード53を支持して
いる。尚、図示されていないフライメントをはじ
めウエネルト電極47やアノード53等は、それ
ぞれ各電源から電圧が印加されるようになつてい
る。前記電子放出面43から放出された電子はウ
エネルト電極47によつて集束され、かつカソー
ド42とアノード53との間の印加された直流電
圧またはパルス状の電圧によつてアノード53に
設けられた小開孔54から電子ビーム29となつ
て引き出される。この電子ビーム29のビーム強
度は、前記グリツド44によつて制御され、ま
た、ビームのエネルギーは、前記カソード42と
アノード53との間に印加される電圧の値を変え
ることによつて変えられる。
When a filament heating power source (not shown) is connected to the coiled filament 41 and energized, a cathode 42 covering the filament 41 is formed.
The electron emitting surface 43 of is heated, and electrons are emitted from this electron emitting surface. Near the front surface of the electron emitting surface 43, a mesh grid 44 is supported by a cylindrical grid support 45 and is electrically insulated from the cathode 42 by an insulator 46.
Furthermore, a funnel-shaped Wehnelt electrode 47 is provided on the front surface of the grid 44. This Wehnelt electrode 47 is supported by a Wehnelt support base 49 which is provided in a concentric cylindrical shape with an insulator 48 interposed between the grid support base 45 and the Wehnelt support base 45 . This Wehnelt support stand 49 is fixed to a fixing member 51 via an insulator 50. The fixed member 51 is
connected to the outer wall of the electron gun 21 (not shown);
On the other hand, an anode 53 is supported via an insulator 52. Note that voltages are applied to the Wehnelt electrode 47, anode 53, etc., including the flyment (not shown), from respective power sources. The electrons emitted from the electron emitting surface 43 are focused by the Wehnelt electrode 47, and the electrons emitted from the electron emission surface 43 are focused by the Wehnelt electrode 47. The electron beam 29 is extracted from the aperture 54. The beam intensity of this electron beam 29 is controlled by the grid 44, and the energy of the beam is varied by varying the value of the voltage applied between the cathode 42 and the anode 53.

従つて、前記電子ビーム29がターゲツト1に
衝突することにより発生するX線ビームのビーム
強度及びエネルギーも制御できる。本発明のX線
断層撮影装置では、X線ビームを短時間に多数
回、被検体のまわりを回転できるので、前記電子
銃を用いることによつて、さらにX線エネルギー
やビーム強度等のパラメータを変えて短時間に多
くの種類のデータを得ることができ、これらのデ
ータを利用して被検体の断層面のより正確なX線
吸収係数が得られる。例えば、実際のX線ビーム
は一定のエネルギーを有しておらずあるエネルギ
ー巾をもつて分布しているため前記X線吸収係数
は誤差を含んだ値になるといつた欠点も、本発明
によつて軽減でき、画像がより鮮明になる。
Therefore, the beam intensity and energy of the X-ray beam generated when the electron beam 29 collides with the target 1 can also be controlled. In the X-ray tomography apparatus of the present invention, since the X-ray beam can be rotated around the object many times in a short period of time, parameters such as X-ray energy and beam intensity can be further adjusted by using the electron gun. Many types of data can be obtained in a short period of time by changing the X-ray absorption coefficient of the object. For example, the disadvantage that the X-ray absorption coefficient is a value containing an error because an actual X-ray beam does not have a constant energy but is distributed over a certain energy range can be solved by the present invention. The image becomes clearer.

第5図は、第2図の本発明の装置断面図におけ
る検出器部分の拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged view of the detector portion in the sectional view of the apparatus of the present invention shown in FIG.

電子ビーム29は、ターゲツト1の冷却用の金
属パイプ31を設けたターゲツト1に衝突する。
その衝突点即ちX線発生点2からはX線ビーム3
が放出される。このX線ビーム3は2組の検出器
5a,5bからなる検出器5で検知される。この
検出器5a,5bは、この検出器5a,5bに入
射するX線ビーム3a,3bが互いに対称のビー
ム形状になるように、X線発生点2の位置を制御
するか、または検出器5をX線ビーム3を横切る
方向に移動させるかによつて位置づけられる。検
出器5a,5bの中間には、くさび状のX線遮蔽
部材55が設けられている。従つて、被検体への
不必要なX線被曝は除去される効果がある。さら
に2組の検出器5a,5bによつてそれぞれ同時
にX線ビーム3a,3bを検知するため、被検体
の異なる断層面の画像が同時に2枚得ることが出
来る。
The electron beam 29 impinges on the target 1, which is provided with a metal pipe 31 for cooling the target 1.
From the collision point, that is, the X-ray generation point 2, the X-ray beam 3
is released. This X-ray beam 3 is detected by a detector 5 consisting of two sets of detectors 5a and 5b. The detectors 5a and 5b control the position of the X-ray generation point 2 so that the X-ray beams 3a and 3b incident on the detectors 5a and 5b have symmetrical beam shapes, or The position is determined by moving the X-ray beam in a direction across the X-ray beam 3. A wedge-shaped X-ray shielding member 55 is provided between the detectors 5a and 5b. Therefore, unnecessary X-ray exposure to the subject is effectively eliminated. Furthermore, since the X-ray beams 3a and 3b are detected simultaneously by the two sets of detectors 5a and 5b, two images of different tomographic planes of the subject can be obtained at the same time.

尚、検出器5a,5bに入射するX線ビーム3
a,3bが互いに対称かどうか、即ちX線発生点
2の位置決定は、X線発生点2に遠い位置にある
検出器56以外にX線発生点2に近に位置にある
検出器57を利用することも出来る。
Note that the X-ray beam 3 incident on the detectors 5a and 5b
a, 3b are symmetrical to each other, that is, the position of the X-ray generation point 2 is determined by using a detector 57 located close to the X-ray generation point 2 in addition to the detector 56 located far from the X-ray generation point 2. You can also use it.

第6図は、第5図の変形例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a modification of FIG. 5.

検出器61a,61b,61c,61d,61
e,61fは、等間隔に並置されている。これら
の検出器61に入射するX線ビーム3がそれぞれ
対称、または同一のビーム形状になるように、電
子ビーム29のターゲツト1への衝突点2a,2
b,2c,2d,2eの位置は電磁気的に制御さ
れる。
Detectors 61a, 61b, 61c, 61d, 61
e and 61f are arranged at equal intervals. The collision points 2a, 2 of the electron beam 29 on the target 1 are arranged so that the X-ray beams 3 incident on these detectors 61 are symmetrical or have the same beam shape.
The positions of b, 2c, 2d, and 2e are electromagnetically controlled.

従つて、検出器5を多数配列し、それぞれの検
出器に入射するX線ビーム3を電磁気的に制御す
るため、被検体の異なる断層面の画像が短時間に
多数枚得ることができる。
Therefore, since a large number of detectors 5 are arranged and the X-ray beam 3 incident on each detector is electromagnetically controlled, a large number of images of different tomographic planes of the subject can be obtained in a short time.

以上本発明によつて、X線発生点の走査を電磁
気的に制御するためX線ビームの走査時間が極め
て短かく、被検体の動きによる画質の低下が軽減
されて鮮明な被検体の断層像が得られる。かつ、
X線を発生せしめる電子ビームを細かく絞ること
によつてX線発生点の大きさを小さくできるため
鮮明な被検体の断層像が得られる。また、X線発
生点の位置も正確かつ迅速に行なえるため、被検
体の断層面の位置合わせも正確かつ迅速に行なえ
る。
As described above, according to the present invention, since the scanning of the X-ray generation point is electromagnetically controlled, the scanning time of the X-ray beam is extremely short, the deterioration of image quality due to the movement of the subject is reduced, and a clear tomographic image of the subject is obtained. is obtained. and,
By narrowing down the electron beam that generates the X-rays, the size of the X-ray generation point can be reduced, so a clear tomographic image of the object can be obtained. Furthermore, since the position of the X-ray generation point can be determined accurately and quickly, the positioning of the tomographic plane of the subject can also be accurately and quickly performed.

さらに、X線エネルギーやX線ビーム強度等の
パラメータを変えて、短時間に同一断層面に関し
て多くの種類のデータが得られるので、これらの
データを利用して被検体の断層面のより正確なX
線吸収係数が得られる。その上、多数の検出素子
から成る検出器を複数個配列し、かつX線ビーム
を電磁気的に走査するため被検体の異なる断層面
の画像が短時間に多数枚得られる。
Furthermore, by changing parameters such as X-ray energy and X
The linear absorption coefficient is obtained. Furthermore, since a plurality of detectors each having a large number of detection elements are arranged and the X-ray beam is electromagnetically scanned, a large number of images of different tomographic planes of the subject can be obtained in a short time.

さらに、ターゲツト等が単一の真空容器内に設
けられ、かつこのターゲツトからX線を発生せし
める電子銃も真空容器の一端に接続するだけでよ
いため、装置の構造も簡単になり、また、機械的
なX線ビームの回転駆動装置は不要なため、装置
を小形にすることができる。しかも、ターゲツト
は冷却機構を備えているため、長時間の連続走行
を行なつてもターゲツトが加熱されることはな
い。
Furthermore, the target etc. are provided in a single vacuum vessel, and the electron gun that generates X-rays from this target only needs to be connected to one end of the vacuum vessel, which simplifies the structure of the device and makes it easier for the machine to operate. Since a conventional X-ray beam rotation drive device is not required, the device can be made compact. Moreover, since the target is equipped with a cooling mechanism, the target will not be heated even if it is continuously driven for a long time.

尚、本発明は本明細書に記載された実施例に限
定されることなく、特許請求の範囲に含まれた変
形例も含むことは勿論であり、例えば電子銃では
カソードは傍熱形以外に直熱形でもよく、また複
数個のカソードを使用した電子銃でもよい。ター
ゲツトも、1枚の金属板以外に多数の金属をリン
グ状に並置してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described in this specification, and of course includes modifications included in the scope of the claims. For example, in an electron gun, the cathode may be of the indirectly heated type. A direct heating type may be used, or an electron gun using a plurality of cathodes may be used. The target may also include a plurality of metals arranged side by side in a ring shape instead of a single metal plate.

また、集束装置としては静電電極を用いて集束
させてもよく、検出器もリング状以外に例えば
180゜の角度範囲に配置されたアーク状に配置して
もよい。さらに、被検体の設定を容易にするため
電子銃をX線ビームの回転中心軸から偏心させて
取付けた構造にしてもよく、また、容器を傾斜さ
せ被検体の異なる断層面の画像が得られる構造に
してもよい。
Further, as a focusing device, an electrostatic electrode may be used for focusing, and the detector may be shaped other than a ring, for example.
They may also be arranged in an arc arranged over an angular range of 180°. Furthermore, in order to facilitate the setting of the object, the electron gun may be mounted eccentrically from the central axis of rotation of the X-ray beam, and the container may be tilted to obtain images of different tomographic planes of the object. It may be a structure.

[発明の効果] 以上本発明によつて、X線発生点の走査を電磁
気的に制御するためX線ビームの走査時間が極め
て短かく、被検体の動きによる画質の低下が軽減
されて鮮明な被検体の断層像が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the scanning of the X-ray generation point is electromagnetically controlled, the scanning time of the X-ray beam is extremely short, and the deterioration in image quality due to the movement of the subject is reduced, resulting in clear images. A tomographic image of the subject is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の装置の概略図であり、第2
図、第3図は本発明の具体的な構成を示す装置の
全体図である。第4図は本発明の装置に使用され
る電子銃の断面図、第5図は検出器部分の拡大
図、第6図は第5図に示す検出器の一変形例図で
ある。 1……ターゲツト、2……X線発生点、5……
検出器、6……データ収集部、7……データ処理
装置、9……X線発生制御装置、10……表示装
置、21……電子銃、23……真空容器、25…
…L型排気管、26……真空ポンプ、27……集
束コイル、28……ビーム偏向ヨーク、30……
静電偏向電極、31……金属パイプ、33,3
3′……検出素子、34,35……コリメータ、
41……フイラメント、42……カソード、44
……グリツド、45……クリツド支持台、46,
48,50,52……絶縁物、47……ウエネル
ト電極、49……ウエネルト支持台、51……固
定部材、53……アノード、55……X線遮蔽部
材、61……検出器。
FIG. 1 is a schematic diagram of the apparatus of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is an overall view of an apparatus showing a specific configuration of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of an electron gun used in the apparatus of the present invention, FIG. 5 is an enlarged view of a detector portion, and FIG. 6 is a view of a modified example of the detector shown in FIG. 5. 1...Target, 2...X-ray generation point, 5...
Detector, 6... Data collection unit, 7... Data processing device, 9... X-ray generation control device, 10... Display device, 21... Electron gun, 23... Vacuum container, 25...
... L-type exhaust pipe, 26 ... Vacuum pump, 27 ... Focusing coil, 28 ... Beam deflection yoke, 30 ...
Electrostatic deflection electrode, 31...Metal pipe, 33,3
3'...Detection element, 34, 35...Collimator,
41... filament, 42... cathode, 44
...grid, 45...crit support stand, 46,
48, 50, 52... Insulator, 47... Wehnelt electrode, 49... Wehnelt support base, 51... Fixing member, 53... Anode, 55... X-ray shielding member, 61... Detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 電子ビームを発生させる電子銃と、この電子
銃からの電子ビームの方向を変更させる電子ビー
ム制御装置と、360゜以下の角度範囲にアーク状に
設けられ、前記制御装置によつて変更された電子
ビームが衝突することにより、その電子ビームの
衝突する部分からX線を前記アークのほぼ中心に
載置した被検体に向けて、様々な角度から連続し
て照射することのできる、所定金属からなるター
ゲツトと、このターゲツトを冷却するための冷却
機構とを有したことを特徴とするX線断層撮影装
置。 2 前記冷却機構はターゲツトのX線が衝突する
部分よりも低い温度を有する液体を流す機構であ
る特許請求の範囲第1項記載のX線断層撮影装
置。 3 前記冷却機構はターゲツトのX線が衝突する
部分よりも低い温度を有する油を流す機構である
特許請求の範囲第1項記載のX線断層撮影装置。 4 前記ターゲツトは板状であり、且つ前記冷却
機構は前記X線の衝突する面の半体面に接するよ
うに設けられた特許請求の範囲第1項乃至第3項
のいずれか1項記載のX線断層撮影装置。
[Scope of Claims] 1. An electron gun that generates an electron beam; an electron beam control device that changes the direction of the electron beam from the electron gun; By colliding with the electron beam changed by the arc, X-rays are continuously irradiated from various angles from the colliding part of the electron beam toward the object placed approximately at the center of the arc. 1. An X-ray tomography apparatus comprising a target made of a predetermined metal and a cooling mechanism for cooling the target. 2. The X-ray tomography apparatus according to claim 1, wherein the cooling mechanism is a mechanism for flowing a liquid having a temperature lower than that of a portion of the target that the X-rays collide with. 3. The X-ray tomography apparatus according to claim 1, wherein the cooling mechanism is a mechanism for flowing oil having a temperature lower than that of a portion of the target that the X-rays collide with. 4. The X according to any one of claims 1 to 3, wherein the target is plate-shaped, and the cooling mechanism is provided so as to be in contact with a half surface of the surface on which the X-rays collide. Linear tomography device.
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