JPH0267999A

JPH0267999A - Ｘ線分析用コリメータ及びその生成方法

Info

Publication number: JPH0267999A
Application number: JP1182739A
Authority: JP
Inventors: John J Zola; ジョン・ジョセフ・ゾラ
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-07-18
Filing date: 1989-07-17
Publication date: 1990-03-07
Also published as: DE68919296T2; EP0354605B1; DE68919296D1; EP0354605A3; US4856043A; EP0354605A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】主ｌ上夏五且公立本発明はソラー・スリット・コリメータ　（Ｓｏｌｌｅ
ｒｓｌｉｔ　ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）のような新しいＸ
線コリメータに関するものであり、またそんなコリメー
タの製造方法に関するものである。材料の特性を明らか
にするために用いるＸ線解析器具、例えばＸ線回折装置
とかＸ線分光計とかにおいては、入射ビームもしくは出
射ビームが平行光束をなすようにして、軸方向の発散が
最小となるようにすることが望ましい。粉末回折計にお
いては、ビームの軸発散を減少させることが、分解能及
び角度測定の精確性を改善して、不鮮明な収差をなくす
る。

Ｘ線分光計においては、入射ビームの微細コリメーショ
ンが測定の感度を改善するのに必要である。

その他のＸｙＡ器具、例えばコンピュータ・トモグラフ
ィー（断層放射線写真撮影）のようなＸ線応用診断装置
においては、微細コリメーションが映像の不明瞭さをな
くするように作用できる。

芝　の　′ネーとその口　占コリメーションはしばしば、ソラー・スリットコリメー
タを使用することによって達成する。

これらのコリメータの使用は、十分に文献化されており
、例えば、１９５４年ニューヨークのＪｏｈｎＷｉｌｅ
ｙ　＆　５ｏｎｓ　　書店発行Ｍ、　Ｐ、にｌｕｎｇ　
　及びり。

Ｅ、　Ａｌｅｘａｎｄｅｒ著ｒＸ−ｒａｙ　Ｄｉｆｆｒ
ａｃｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ」第２４１．２４
２．２５１−２５３．２７５−２７７頁とか、Ｂｒａｎ
ｄｔ他による米国特許第４，３６１．９０２号、Ｗｏｌ
ｆｅｌ　　による米国特許第４，３６４．１２２号、Ｊ
ｅｎｋｉｎｓによる米国特許第４．３２２，６１８号、
Ｋｕｓｕｍｏｔｏ　　他による米国特許第４，２８４．
８８７号等に記載されている。

しばしば使用されるソラー・スリット・コリメータとは
、平行に配置され、もっと狭い空隙で隔離され、収納ア
センブリの中へ相互に固定されている薄いブレードの積
層を有し、そのブレードは用いられるＸ線に対し吸収性
の素材の薄片（フォイル）で形成されるものである。

この型のコリメータは、厖大な手作業の組立てを要する
ので極めて高価である。のみならず、ブレードの薄さ、
ブレード間の空隙の狭さ、従ってコリメーションの微細
さには、これらのコリメータの場合限界があって、それ
は特にブレード等が薄くなるのに伴い、アセンブリに収
納固定するとき薄片のブレードは曲りやすい傾向をもつ
という事実によるのである。それ故このようなコリメー
タの精細さを改善するには長く作ることが必要であるが
、コリメータはできるだけ短いことが多くの場合望まし
い。

。　占　”２する本発明の目的は構造を改善して、高価な時間の掛る機械
的構築方法を排したソラー・スリットＸ線コリメータを
提供することである。

本発明のもう１つの目的は、ブレードの曲りが避けられ
、コリメーションの程度を改善することが達成できるソ
ラー・スリットＸ線コリメータを提供することである。

これらの目的は本発明による新規斬新なコリメータによ
り達成される。本発明の斬新なコリメータは、２つの直
方形のセラミックのブロックを有し、そのブロックの各
々は本質的に同一の組成及び形状であり、またその各々
はＸ線輻射の吸収を改善するために重い元素を含むこと
を好適とし、さらに各ブロックは固い壁部分から突き出
る多数の平行なブレードを持ち、各ブレードは、もう−
方のブロックの対応するブレードと接触かつ平行に向い
合う関係にあり、また両ブロックはその側壁部分の対応
する向い合う表面において相互に粘着固定されているも
のである。

本発明の更に別の面は、ソラー・スリットＸ線コリメー
タを生成する斬新かつ改善された方法に関するものであ
る。

本発明の方法は、薄い突起部すなわちブレードで隔離さ
れた薄い本質的に同一の寸法で平行な多数の同一の溝を
形成する段階を有し、そこで直方形のセラミック・ブロ
ックの同種の表面では各ブレードの長さは溝の長さと整
合し、各ブロックは本質的同一の組成及び形状でＸ線輻
射の吸収能力があり、溝は各ブロックが溝に平行な側壁
部分を具備するようなやり方で形成され、各溝はブロッ
クを完全に通り抜けて伸びているものである。

それから２つのブロックは次のようなやり方で相互に向
かい合う関係にもち込まれる、すなわち側壁部分の対応
する表面及び対応するブレードは、互に接触し、相互に
本質的に平行な関係にあるようにする、そしてこの接触
関係にあるブロックは側壁部分の対応する表面に沿って
粘着固定されるようにする。

立−里本発明の好適な方法においては、本質的には同一の組成
及び形状の２つの直方形セラミックのブロックは、各々
がＸ線輻射の吸収能力がある素材で形成され、一方のブ
ロックの表面がもう一方のブロックの表面に平行に、か
つ対面するようなやり方で単一平面上に置かれ、一方の
上記ブロックの軸はもう一方のブロックの軸に収束し、
またこの位置においてこの２つの表面に垂直に多数の薄
い溝を形成し、それらの溝は相互に平行で、セラミック
・ブロックの表面から突き出ている薄い突起部すなわち
ブレードによって隔離されているようにする。それらの
溝は、各ブロックが溝に平行な側壁部分を具備するよう
なやり方でブロック中に形成される。その次に２つのブ
ロックは次のようなやり方すなわち、側壁部分の対応す
る表面及びブロック中に形成された対応するブレードは
、相互に接触しかつ相互に本質的には平行な関係におか
れるようなやり方で、相互に対面する関係に持込まれ、
次いでこうして接触しているブロックは、側壁部分の対
応する表面に沿って粘着固定される。

本発明のコリメータは、ブレードの薄さが、溝のサイズ
のみにより限定されるだけであり、１５ミクロン程度に
まで薄くできるので、遥かに微細なコリメーションの達
成の能力があるという利点を有する。なおまた、従来技
術のコリメータとは異なり、本発明のコリメータでは、
ブレードが機械的にアセンブリされていないので、それ
に由来する反りや曲りが起ることがない。更にまた、従
来技術のソラー・スリット・コリメータに用いられる多
数のブレードのアセンブリに要する時間と費用とは、本
発明のコリメータの生産では消去される。

好適な溝の形成方法は、鋸、特に半導体工業に於ては広
く用いられている精密賽の目鋸によるものである。

精密賽の目鋸の操作にはいろいろ解説文献もあるが、益
ではＺｉｍｒｉｎｇ　　による米国特許第４，５５７゜
５９９号の記述内容を引用参照することにしたい。

−Ｆｌには溝の幅は約５０〜１０００ミクロンであるが
、１８０　ミクロンから３００ミクロンまでを好適とす
る。ブレードの厚みは約５０〜２００ミクロンであるが
、約１００ミクロンから２００ミクロンまでを好適とし
、僅か２５ミクロン厚のブレードをもつコリメータさえ
も生産されている。本発明のコリメータ用として特に有
用なセラミックのブロックは、Ｂ吸収物質、例えば重金
属の酸化物又は塩を含むものとする、すなわち鉛、ジル
コニウム及びチタン又はそれらの混合物が好適である。

セラミックのブロックは何か適当な接着剤で粘着結合す
ればよい。好適な接着剤は、露光又は触媒によって、好
適には室温で、硬化するものである。

使用される接着剤の実例は、エポキシを基盤にした接着
剤及びアクリル酸シアン・エステルの接着剤である。

尖施± 以下、本発明の好適実施例を図面と下記の具体例により
説明する。

各々がＸ線輻射を吸収する能力を有し、本質的には同一
の組成（鉛の含有量が重量比で６０％を超えるような量
でチタン酸鉛を含む）の直方形セラミック・ブロックｌ
及び２は、その大きさが例えば長さ１２．５ｍｍ　、幅
４０ｍｍ　、厚さ６．５＋ｎｍであって、精密賽の目鋸
の鋸台３上に搭載され、その載せ方は上記セラミック・
ブロックの夫々の表面４及び５が単一の軸に沿い、かつ
鋸台３の案内棚６に密着して置かれる。次に、セラミッ
ク・ブロックを載せた鋸台３は、上記軸と平行な方向に
回転鋸刃７へ向って移動し、回転鋸刃７の回転軸は上記
鋸台の移動方向に垂直とする。鋸台３の位置及び動きは
、回転鋸刃７に関連して鋸刃７がセラミック・ブロック
１及び２中に溝８及び９をそれぞれ切込み、線溝８及び
９は単一軸に沿い上記表面４及び５に平行になるように
し、かつ線溝８及び９は幅が約０　、２５０ｍｍ、長さ
が約１２．５ｍｍ　、深さが約３ｍｍとなるようにする
。

その次に鋸台は、鋸刃の軸に平行な方向に、かつ上記表
面４及び５に平行な上記セラミック・ブロックの表面に
向って、図には示されていないが、上記溝８及び９から
約０．３２５　ｍｍの距離だけ移動し、然る後に、上述
の鋸操作と鋸台３の移動とを繰返して、セラミック・ブ
ロック１及び２中に上記最初に形成された溝８及び９と
平行でしかも同一な一連の溝８及び９を追加して形成す
るようにして、その結果これらの溝は第２図に示すよう
に、セラミック・ブロック１及び２の底壁部分１２及び
１３から突き出ている０、８３　ｍｍ厚、１２．５　ｍ
ｍ長のブレード１０及び工１を１つ宛切り分けたことに
なる。

図に示されていないが、例えばｒ　Ｐｅｒｍａｂｏｎｄ
９１０」のようなポリアクリル酸シアン接着剤の粘着被
膜が、側壁部分１４．１５．１６．１７の表面１Ｂ、　
１９゜２０．２１に用いられる。筏で１対の上記表面す
なわち１８　と２０と及び１９と２１とは、ブレード１
０及び１１並びに溝８及び９によって互に隔離されてい
るのである。

次に、セラミック・ブロック１は、マークＭを目印にし
て、セラミック・ブロック２と接触するように位置させ
るのであるが、そのやり方は、粘着被膜付表面１９が粘
着被膜付表面１８と接触し、粘着被膜付表面２１が粘着
被膜付表面２０と接触し、かつセラミック・ブロック１
のブレード１０がセラミック・ブロック２の対応するブ
レード１１と、ブレード１０の軸が対応するブレード１
１の軸と平行になるように接触させるのである。それか
ら粘着層が硬化するようにし、２つのブロック１と２を
互に固着させ、それによって第３図に示すようなソラー
・スリット２３を設けたソラー・スリット・コリメータ
２２を形成するのである。

その次に、このコリメータの許容角度が、後述の手順で
次のように決定される、そのテスト用アセンブリが第４
図に概念図として示されている。

この手順を第４図を引用して説明すると、テストされる
ソラー・スリット２２の開空領域と同じサイズの鉛シー
ルド４４中の開孔４２を通過するＸ線ビーム４０は、Ｘ
線経路の軸と直交する軸５０の周りを回転するＸ線経路
中の回転台上に搭載されたソラー・スリットに突き当る
ようにさせられる。Ｘ％’ｉ！輻射検出器４６及び計数
率計４８がソラー・スリット・コリメータのＸ線源とは
反対側に設けられる。ソラー・スリット・コリメータを
搭載した回転台を計数率計が数値を表示しなくなるまで
回転させ、続いて回転台を反対方向に回転させて、例え
ば円弧の１０分ごとに計数値を読取る。

上記実施のソラー・スリット・コリメータを用いて得ら
れたデータは次の第１表にまとめられている。

第１表　ソラー・スリットＰ２＃２のいる。但しここでβは２θに等しく、ｔａｎ　θはブレ
ード間の空隙部の幅をブレードの長さしで割ったものに
等しいとする。この実例では２４７を１２．５で割るの
で、θは１．１”に等しくなり、従って、βは２．２＠
に等しくなる。

このソラー・スリット・コリメータに対する許容角度は
測定の結果、この表から２°１０′すなわち２．１６°
と決定された。これは理論的すなわち計算上の許容角度
βと満足すべき一致を示して

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法に用いるセラミック・ブロックに
溝を刻むやり方を示す概略図であり、第２図は第１図の
方法による溝を備えた整合する１対のセラミック・ブロ
ックの斜視図であり、第３図は第２図の溝を刻んだセラ
ミック・ブロックから形成されソラー・スリット・コリ
メータの斜視図であり、第４図は本発明のソラー・スリット・コリメータの許容
角度βを測定するテスト用アセンブリの概略図である。１、２・・・直方形のセラミック・ブロック３・・・鋸
台４．５・・・セラミック・ブロックの表面６・・・鋸台
３の案内棚７・・・回転鋸刃８．９・・・セラミック・ブロックに刻んだ溝１０、１
１・・・１２．１３から突き出るブレード１２、１３・
・・セラミック・ブロックの底壁部分１４、１５．１６
．１７・・・セラミック・ブロックの側壁部分１Ｂ、　１９．２０．２１・・・側壁部分の表面２２・
・・ソラー・スリット・コリメータ２３・・・ソラー・
スリット。

Claims

【特許請求の範囲】１、Ｘ線分析に用いるコリメータを生成する方法におい
て、ａ）本質的に同一の形状及び組成をもちＸ線輻射を吸収
することのできる２つの直方形のセラミック・ブロックの２つの平行な表面に垂直に多数の幅の狭い溝を形成し、該溝の各々は幅の狭いブレードによって相互に隔離されており、上記セラミック・ブロックは上記溝に平行な上部壁部分と下部壁部分とを備えていることと、ｂ）上記の溝を刻んだセラミック・ブロックを相互に対
面する関係に位置させて、上部壁部分及び下部壁部分の対応する表面同士と該セラミック・ブロックの対応するブレード同士とを互に接触させ、本質的に相互に平行な関係にあるようにすることと、ｃ）上記セラミック・ブロックの最上端及び最下端の壁
部分の対応する表面に沿って、該セラミック・ブロックを相互に粘着固定させることを含むことを特徴とするコリメータを生成する方法。２、Ｘ線分析に用いるコリメータを生成する方法におい
て、ａ）本質的に同一の組成及び形状をもちＸ線輻射を吸収
することのできる２つの直方形のセラミック・ブロックを、該ブロックの一方の表面が他のブロックの表面に平行にかつ向い合っており、一方のブロックの軸が他方のブロックの軸に収束するように、位置させることと、ｂ）上記セラミック・ブロックの上記２つの表面に垂直
に多数の溝を同時に形成し、該溝の各々は上記セラミック・ブロックの表面から突き出ているブレードにより相互に隔離されており、上記溝の各々は約５０ないし１０００
ミクロンの幅を有し、上記ブレードの各々は５０ないし
２００ミクロンの厚みを有し、上記セラミック・ブロッ
クは上記溝に平行な上部壁部分と下部壁部分とを備えていることと、ｃ）上記の溝を刻んだセラミック・ブロックを相互に対
面する関係に位置させて、上部壁部分及び下部壁部分の対応する表面同士と該セラミック・ブロックの対応するブレード同士とを互に接触させ、本質的に相互に平行な関係にあるようにすることと、ｄ）上記セラミック・ブロックの最上端及び最下端の壁
部分の対応する表面に沿って、該セラミック・ブロックを相互に粘着固定させることを含むことを特徴とするコリメータを生成する方法。３、Ｘ線分析に用いるコリメータにおいて、２つの直方
形セラミック・ブロックを含み、該ブロックの各々は本
質的に同一の組成と形状をもち、該ブロックの各々は重
い元素を含みＸ線輻射の吸収ができるものであり、また上記ブロックの各々は、固体壁部分から突き出ておりかつもう一方の上記ブロックの対応する
ブレードに接触し平行に対面する関係にある多数の平行
ブレードを有し、さらに上記ブロックはその上部壁部分及び下部壁部分の対応する表面においてもう一方と粘着固定
して成ることを特徴とするコリメータ。４、セラミック・ブロックは、鉛、ジルコニウム及びチ
タンから成るグループから選んだ少なくとも１つの元素
の酸化物を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法
。５、セラミック・ブロックは、鉛、ジルコニウム及びチ
タンから成るグループから選んだ少なくとも１つの元素
の酸化物を含むことを特徴とする請求項３に記載のコリ
メータ。６、溝は約１５０ミクロンの幅であり、またブレードは
約２５ミクロンの厚みであることを特徴とする請求項４
に記載の方法。７、溝は約１５０ミクロンの幅であり、またブレードは
約２５ミクロンの厚みであることを特徴とする請求項５
に記載のコリメータ。８、セラミック・ブロックの各々はチタン酸鉛を含むこ
とを特徴とする請求項４に記載の方法。９、セラミック・ブロックの各々はチタン酸鉛を含むこ
とを特徴とする請求項５に記載のコリメータ。１０、溝は鋸で刻んで形成することを特徴とする請求項
２に記載の方法。１１、セラミック・ブロックはエポキシ接着剤により相
互に粘着固定されていることを特徴とする請求項２に記
載の方法。１２、セラミック・ブロックはエポキシ接着剤により相
互に粘着固定されていることを特徴とする請求項３に記
載のコリメータ。