JPH04116491A - Collimator for scintillator - Google Patents
Collimator for scintillatorInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は放射線を高感度で検出するために用いられる
シンチレータ用コリメータに関する。Detailed Description of the Invention [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a scintillator collimator used for detecting radiation with high sensitivity.
(従来の技術)
近時、病気の診断において、X線写真、X線CT像、ラ
ジオアイソトープ(RI)によるシンチグラム、超音波
像、ポジトロンCT像、サーモグラム、核磁気共鳴(N
MR)映像等を用いた画像診断の果たす役割が大きな比
重を占めている。(Prior Art) Recently, in the diagnosis of diseases, X-ray photographs, X-ray CT images, radioisotope (RI) scintigrams, ultrasound images, positron CT images, thermograms, nuclear magnetic resonance (N
The role played by image diagnosis using MR) images and the like is playing a large role.
このうち、RIによるシンチグラムは、体内のR1を画
像として描出させたものである。Among these, the RI scintigram depicts R1 inside the body as an image.
このようなシンチグラムを得るための装置としてジンチ
カメラ(Scinticammera)がある。このシ
ンチカメラは、大型円形シンチレータ、多数の光電子倍
増管、コンピュータなどで体内に与えられた放射能を検
出するようにしている。そして、できるたけ目的の臓器
からの放射線を高感度で検出するために、上記シンチレ
ータの前面側にはハニカム状にコリメータが設置される
ようになっている。There is a Scintic camera as a device for obtaining such a scintigram. This scintillation camera uses a large circular scintillator, multiple photomultiplier tubes, and a computer to detect radioactivity injected into the body. In order to detect radiation from the target organ as highly sensitively as possible, a honeycomb-shaped collimator is installed on the front side of the scintillator.
ところで、このようなコリメータは、正六角形の穴が規
則正しく、たとえば20000〜40000個配列され
ており、材質は放射線を遮蔽する鉛が用いられている。Incidentally, such a collimator has regular hexagonal holes arranged in a regular manner, for example, 20,000 to 40,000 holes, and is made of lead that shields radiation.
鉛によって上記コリメータを製造する場合、型内に断面
が正六角形のテーパピンを立てたのち、溶融した鉛を流
し込み、鉛が固化してから上記テーパピンを引抜くこと
により形成される。そl、て、穴の境界部をなすセプタ
(壁)の厚さは、分解能を高めるために0.2mm以下
の薄さにすることが望ましい。When manufacturing the collimator using lead, the collimator is formed by setting a taper pin with a regular hexagonal cross section in a mold, pouring molten lead into the mold, and pulling out the taper pin after the lead has solidified. Furthermore, it is desirable that the thickness of the septa (walls) forming the boundaries of the holes be as thin as 0.2 mm or less in order to improve resolution.
しかしながら、セプタの厚さを0.2 mm以下にする
と、鋳造の際に湯がまわらなかったり、ピンを引抜く際
に、穴が変形したり、セプタが破損したりする。しかも
1箇所でも不良箇所が存在すると製品として使用できす
、かつ修理も困難なので、歩留りが大幅に低下する。However, if the thickness of the septa is less than 0.2 mm, the hot water may not flow during casting, the hole may be deformed, or the septa may be damaged when the pin is pulled out. Moreover, if there is even one defective point, the product cannot be used as a product, and repair is also difficult, resulting in a significant decrease in yield.
そこで、上記コリメータを鉛に代わりタングステンで形
成することか考えられている。その場合、タングステン
製の帯状薄板をプレスで裁断し、ついで放電加工で櫛状
溝を形成する。そして、互いの薄板を格子状に組むこと
で上記コリメータを形成することになる。しかしながら
、タングステンは非常に硬質であるから、プレス加工や
放電加工がしずらく、とくに櫛状溝のプレス加工の場合
には型寿命が非常に短くなるということが生じる。Therefore, it has been considered that the collimator may be made of tungsten instead of lead. In this case, a strip-shaped thin plate made of tungsten is cut by a press, and then comb-shaped grooves are formed by electrical discharge machining. The collimator is then formed by assembling the thin plates in a lattice pattern. However, since tungsten is very hard, it is difficult to perform press working or electric discharge machining, and particularly when press working comb-shaped grooves, the life of the mold becomes extremely short.
しかも、硬質であることにより、プレス加工時に同時に
櫛状溝を加工することができないため、その櫛状溝の加
工を放電加工によって行わなければならないから、生産
性が悪くなるということも生しる。Moreover, due to its hardness, it is not possible to machine the comb-shaped grooves at the same time during press working, so the comb-shaped grooves have to be machined by electric discharge machining, which leads to poor productivity. .
(発明が解決しようとする課題)
このように、コリメータを鉛で形成する場合には、薄い
セプタを形成することが難しいばかりか、穴の精度が出
しずらく、タングステンで形成する場合には加工性が悪
いということが生じる。(Problem to be solved by the invention) As described above, when the collimator is made of lead, it is not only difficult to form a thin septa, but also difficult to obtain accurate holes, and when the collimator is made of tungsten, it is difficult to form a thin septa. Something bad happens.
この発明は上記事情にもとずきなされたもので、その目
的とするところは、セプタを薄くすることかてきるとと
もに、加工性も良好なシンチレータ用コリメータを提供
することにある。This invention was made based on the above circumstances, and its purpose is to provide a collimator for a scintillator that allows the septa to be made thinner and has good workability.
[発明の構成コ
(課題を解決するための手段及び作用)上記課題を解決
するためにこの発明は、放射線を遮蔽する材料からなる
セブタによって多数の貫通孔か区画形成されたシンチレ
ータ用コリメータにおいて、上記セプタは、櫛状溝が所
定間隔て形成された帯状の薄板からなり、各薄板は互い
の櫛状溝を嵌め合せて格子状に組まれているとともに、
これら薄板の少なくとも一部はクラッド材によって形成
されていることを特徴とする。[Structure of the Invention (Means and Effects for Solving the Problems) In order to solve the above problems, the present invention provides a scintillator collimator in which a large number of through holes are defined by septa made of a radiation-shielding material. The above-mentioned septa consists of a strip-shaped thin plate in which comb-shaped grooves are formed at predetermined intervals, and each thin plate is assembled in a lattice shape by fitting each other's comb-shaped grooves,
A feature is that at least a portion of these thin plates is formed of a clad material.
このような構成によれば、薄板を形成するクラッド材の
母材に放射線を遮蔽するとともに加工性の良好な材料を
用い、母材を被覆する合せ祠に強度の高い材料を用いる
ことで、十分に薄いセブタを容易に形成することができ
る。According to this configuration, by using a material that shields radiation and has good workability for the base material of the cladding material that forms the thin plate, and using a high-strength material for the mating material that covers the base material, it is sufficient to A thin septa can be easily formed.
(実施例)
以下、この発明の一実施例を第1図乃至第5図を参照し
て説明する。第5図はシンチカメラ1の概略図を示す。(Embodiment) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 5 shows a schematic diagram of the cinch camera 1.
このシンチカメラ1はシンチレータ2を有する。このシ
ンチレータ2の前面側にはコリメータ3が配設されてい
る。このコリメータ3の視野内には患者Kが入るように
なっている。This scintillator camera 1 has a scintillator 2. A collimator 3 is disposed on the front side of the scintillator 2. The patient K is placed within the field of view of this collimator 3.
患者にの体内には放射性同位元素か投与されており、こ
の放射性同位元素から発生されるγ線が上記コリメータ
3を通ってコリメーションされ、シンチレータ2に入射
することで、各位置でのγ線入射係数データか得られる
。このγ線をコンピュタで処理することで、患者にの臓
器Zを含む断層像か得られるようになっている。A radioactive isotope is administered into the patient's body, and the gamma rays generated from this radioactive isotope are collimated through the collimator 3 and incident on the scintillator 2, causing the gamma rays to be incident at each position. Coefficient data can be obtained. By processing these gamma rays with a computer, a tomographic image including organ Z of the patient can be obtained.
上記コリメータ3は、第1図と第3図とに示すようにW
(タングステン)、Pb(鉛)あるいはAρ (アルミ
ニュウム)などの材料からなる比較的厚手の帯状の枠板
4を矩形枠状に組んだ枠体5を有する。この枠体5内に
はセブタを形成する多数の帯状薄板6が後述するように
格子状に組まれて配置され、それによって上記枠体5内
にはγ線か通過する多数の貫通孔7か形成されている。The collimator 3 has W as shown in FIGS. 1 and 3.
It has a frame body 5 in which relatively thick band-shaped frame plates 4 made of materials such as (tungsten), Pb (lead), or Aρ (aluminum) are assembled into a rectangular frame shape. Inside this frame 5, a large number of strip-like thin plates 6 forming septa are arranged in a lattice shape as described later, so that inside the frame 5 there are many through holes 7 through which gamma rays pass. It is formed.
上記薄板6は第3図に示すようにクラッド材6aが用い
られている。クラッド材6aは、母材7と、この母材7
の両側面を被覆した合せ材8とから形成されている。上
記母材7は加工性に優れた柔らかさを有するとともに、
放射線を遮蔽することができる材料、たとえばTa(タ
ンタル)が用いられている。上記合せ材8は、母材7の
柔らかさを補強することができる強度を有する材料、た
とえばCu(銅)、Niにッケル)、ステンレス鋼、F
e(鉄)、pb(鉛)などの材料のうちの、いずれかが
用いられている。母材7が占める厚さの割合は、薄板6
の厚さの70〜80%に設定され、それによって放射線
の遮蔽効果は薄板6をTa単独で形成した場合とほとん
ど変わることがない。As shown in FIG. 3, the thin plate 6 is made of a cladding material 6a. The cladding material 6a includes a base material 7 and this base material 7.
It is formed from a laminated material 8 that covers both sides of the. The base material 7 has softness with excellent workability, and
A material capable of shielding radiation, such as Ta (tantalum), is used. The above-mentioned laminate material 8 is made of a material having strength capable of reinforcing the softness of the base material 7, such as Cu (copper), Ni nickel), stainless steel, F
One of materials such as e (iron) and pb (lead) is used. The proportion of the thickness occupied by the base material 7 is the thickness of the thin plate 6.
The thickness of the thin plate 6 is set to 70 to 80% of the thickness of the thin plate 6, so that the radiation shielding effect is almost the same as when the thin plate 6 is formed of Ta alone.
上記薄板6は、平板状のクラッド材6aをプレス加工し
て帯状に打ち抜くときに、第2図に示されるように櫛状
溝9が同時にプレス加工される。In the thin plate 6, when the flat plate-shaped cladding material 6a is pressed and punched out into a band shape, the comb-shaped grooves 9 are simultaneously pressed, as shown in FIG.
−の櫛状溝9は薄板6の長手方向に沿って所定間隔で形
成されているとともに、幅方向のほぼ半分の深さで形成
されている。そして、薄板6は、互いの櫛状溝9を嵌め
合せることで格子状に組まれる。格子状に組まれた各薄
板6の周辺部(端部)は、第1図に示されるように上記
枠体5の枠板4の内面に幅方向に沿って形成された係合
溝11に係合され、それによって枠体5と格子状に組ま
れた薄板6とが一体化されている。The comb-shaped grooves 9 are formed at predetermined intervals along the longitudinal direction of the thin plate 6, and are formed at approximately half the depth in the width direction. The thin plates 6 are assembled into a lattice shape by fitting the comb-shaped grooves 9 into each other. The peripheral portions (ends) of each of the thin plates 6 arranged in a lattice shape fit into engagement grooves 11 formed along the width direction on the inner surface of the frame plate 4 of the frame body 5, as shown in FIG. The frame body 5 and the lattice-shaped thin plates 6 are thereby integrated.
上記構成のコリメータ3によれば、薄板6を十分に薄く
することができるから、鉛だけでセプタを形成する場合
に比べて分解能の高いコリメータ3を得ることができる
。すなわち、鉛によってセブタを形成する場合、その厚
さはo、25〜0.28mmが限界であるのに対し、ク
ラッド材6aからなる薄板6を用いれば、0.15mm
まで薄くすることが可能であり、しかもクラッド材6a
は鉛でセプタを形成した場合のように損傷し易いという
ことがないから、これらのことにより、分解能の高いコ
リメータ3を得ることができる。According to the collimator 3 having the above configuration, since the thin plate 6 can be made sufficiently thin, it is possible to obtain a collimator 3 with higher resolution than when the septa are formed only from lead. That is, when forming a septa with lead, its thickness is at most 25 to 0.28 mm, whereas if a thin plate 6 made of cladding material 6a is used, the thickness is 0.15 mm.
It is possible to make the cladding material 6a as thin as possible.
Because the septa are not easily damaged as in the case where the septa are formed of lead, it is possible to obtain a collimator 3 with high resolution.
また、クラッド材6aからなる薄板6を十分に薄くして
も、その母材7にTaを用いることで放射線に対する遮
蔽効果を持たせることができるとともに、合せ材8によ
って母材7の柔らがさを補強することができる。つまり
、薄板6を十分に薄くしでも、セプタとして要求される
機能を確実に持たせることができる。し、かも、クラッ
ド材6aの母材7と合せ材8との材質によってpbだけ
でセプタを形成した場合のような硬度不足をなくし、W
だけで形成した場合のような加工性の悪さをなくすこと
ができるから、これらのことによっても、高いの分解能
のコリメータ3とすることができる。Further, even if the thin plate 6 made of the cladding material 6a is made sufficiently thin, by using Ta for the base material 7, it can have a shielding effect against radiation, and the pliability of the base material 7 can be reduced by the laminating material 8. can be reinforced. In other words, even if the thin plate 6 is made sufficiently thin, it can reliably have the functions required as a septa. In addition, the materials of the base material 7 of the cladding material 6a and the laminate material 8 eliminate the lack of hardness that would occur when a septa is formed only with Pb, and W.
Since the poor workability that would be caused by forming the collimator 3 alone can be eliminated, the collimator 3 can have a high resolution due to these factors as well.
なお、この発明は上記一実施例に限定されず、種々変形
可能である。たとえば、薄板6を形成するクラッド材6
aは、母材7の一側面と他側面とに設けられる合せ材8
の材質を異なるものとしてもよい。Note that this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and can be modified in various ways. For example, the cladding material 6 forming the thin plate 6
a is a mating material 8 provided on one side and the other side of the base material 7;
The materials may be different.
また、第6図に示されるように、格子状に組まれるクラ
ッド材からなる薄板のうち、所定方向に沿って設けられ
るクラッド材61aと、上記所定方向と交差する方向に
沿って設けられるクラッド材61bとの厚さを変えるよ
うにしてもよい。つまり、クラッド材61aをクラッド
材61bに比べて十分に厚くしてもよい。このようにす
れば、貫通孔7の形状を種々変えることができるととも
に、厚手のクラッド材61aによってγ線の遮蔽効果を
向上させることができる。Further, as shown in FIG. 6, among the thin plates made of cladding material arranged in a grid pattern, cladding material 61a is provided along a predetermined direction, and cladding material 61a is provided along a direction crossing the predetermined direction. The thickness may be different from that of 61b. That is, the cladding material 61a may be made sufficiently thicker than the cladding material 61b. In this way, the shape of the through hole 7 can be changed in various ways, and the γ-ray shielding effect can be improved by the thick cladding material 61a.
また、第6図に示す実施例において、所定方向と交差す
る方向に沿って設けられるクラッド材61bに代わりW
(タングステン)からなる薄板61cを用いるようにし
てもよい。このような場合、その薄板61cは厚手のク
ラッド材61aによって補強されるから、十分に薄くし
て加工性を向上させることが可能となる。つまり、Wで
薄板61cを形成しても、それを十分薄くすることによ
って加工性が大きく損なわれるのを防止することができ
る。Further, in the embodiment shown in FIG. 6, W
A thin plate 61c made of (tungsten) may also be used. In such a case, since the thin plate 61c is reinforced by the thick clad material 61a, it is possible to make it sufficiently thin and improve workability. In other words, even if the thin plate 61c is formed of W, by making it sufficiently thin, it is possible to prevent the workability from being greatly impaired.
さらに、この発明は、第7図に示すように、母材7の側
面に設けられる合せ材8の少なくとも一方を、多層膜に
よって形成してもよい。この多層膜は、異種の材種から
なる複数、たとえば第1乃至第3の層F、〜F3から形
成されている。このようにすれば、多層膜からなる合せ
材8によってγ線の遮蔽効果が顕著に増大する。Furthermore, in the present invention, as shown in FIG. 7, at least one of the laminates 8 provided on the side surfaces of the base material 7 may be formed of a multilayer film. This multilayer film is formed from a plurality of layers, for example, first to third layers F, to F3, made of different materials. In this way, the gamma ray shielding effect is significantly increased by the laminated material 8 made of a multilayer film.
[発明の効果]
以上述べたようにこの発明は、コリメータの貫通孔を区
画形成するセプタを薄板によって形成する場合、その薄
板を櫛状溝が形成された帯状の薄板とし、各薄板の互い
の櫛状溝を嵌め合せて格千秋に組むとともに、これら薄
板の少なくとも一部をクラッド材で形成するようにした
。[Effects of the Invention] As described above, in the case where the septa that define the through holes of the collimator are formed of thin plates, the thin plates are made into strip-shaped thin plates in which comb-shaped grooves are formed, and the mutual contact between each thin plate is provided. The comb-shaped grooves are fitted to form a uniform structure, and at least a portion of these thin plates is made of clad material.
このような構成によれば、薄板にクラッド材を用いるこ
とで、十分に薄くすることができるから、分解能を高め
ることができ、しかもクラッド相の母材と合せ利との材
質を選択することで放射線に対する遮蔽効果や加工性さ
らには変形や損傷が生じずらい強度を持たせることがで
きる。According to such a configuration, by using a cladding material for the thin plate, it can be made sufficiently thin, so the resolution can be improved, and moreover, by selecting the material of the base material of the cladding phase and the composite material. It is possible to provide a shielding effect against radiation, workability, and strength without causing deformation or damage.
第1図はこの発明の一実施例を示すコリメタの一部分の
斜視図、第2図は同じく薄板の側面図、第3図は同じく
薄板を形成するクラッド材の拡大断面図、第4図は同じ
く枠体の斜視図、第5図は同じくシンチレータの概略図
、第6図はこの発明の他の実施例を示す格子状に組まれ
たクラッド材の一部分の拡大断面図、第7図はこの発明
のさらに他の実施例を示す合せ材の拡大断面図である。
2・・・シンチレータ、3・・・コリメータ、5・・・
枠体、6・・薄板、6a、61a、61b・クラット材
、7・・・母材、8・・・合せ材。Fig. 1 is a perspective view of a part of a collimator showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a side view of the same thin plate, Fig. 3 is an enlarged sectional view of the clad material forming the thin plate, and Fig. 4 is the same. FIG. 5 is a schematic view of the scintillator, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a part of the cladding material arranged in a grid, showing another embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a diagram of the present invention. It is an enlarged sectional view of the laminated material showing still another example. 2...Scintillator, 3...Collimator, 5...
Frame body, 6... thin plate, 6a, 61a, 61b, crat material, 7... base material, 8... laminate material.
Claims (7)
数の貫通孔が区画形成されたシンチレータ用コリメータ
において、上記セプタは、櫛状溝が所定間隔で形成され
た帯状の薄板からなり、各薄板は互いの櫛状溝を嵌め合
せて格子状に組まれているとともに、これら薄板の少な
くとも一部はクラッド材によって形成されていることを
特徴とするシンチレータ用コリメータ。(1) In a scintillator collimator in which a large number of through holes are defined by a septa made of a radiation-shielding material, the septa are made of strip-shaped thin plates in which comb-like grooves are formed at predetermined intervals, and each thin plate is mutually adjacent to each other. 1. A collimator for a scintillator, characterized in that the comb-like grooves of the thin plates are fitted together in a lattice shape, and at least a part of these thin plates is formed of a cladding material.
まれていることを特徴とする請求項(1)に記載のシン
チレータ用コリメータ。(2) The collimator for a scintillator according to claim (1), wherein a peripheral portion of the thin plates arranged in a lattice shape is surrounded by a frame.
に沿う薄板がクラッド材からなることを特徴とする請求
項(1)に記載のシンチレータ用コリメータ。(3) The scintillator collimator according to claim (1), wherein among the thin plates arranged in a lattice shape, at least one thin plate along one direction is made of a clad material.
とする請求項(1)に記載のシンチレータ用コリメータ
。(4) The collimator for a scintillator according to claim (1), wherein the base material of the cladding material is made of tantalum.
ル、ステンレス、鉛、鉄あるいはガラス繊維強化プラス
チックのうちから選択された少なくとも一種であること
を特徴とする請求項(4)に記載のシンチレータ用コリ
メータ。(5) According to claim (4), the cladding material covering the base material of the cladding material is at least one selected from copper, nickel, stainless steel, lead, iron, or glass fiber reinforced plastic. Collimator for scintillator.
他側面とで材種が異なることを特徴とする請求項(5)
に記載のシンチレータ用コリメータ。(6) Claim (5) characterized in that the cladding material covering the base material has different materials on one side and the other side of the cladding material.
Collimator for scintillator described in.
種の積層により形成された多層膜をなすことを特徴とす
る請求項(5)に記載のシンチレータ用コリメータ。(7) The collimator for a scintillator according to claim (5), wherein the cladding material covering the base material of the cladding material forms a multilayer film formed by laminating a plurality of materials.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23592690A JPH04116491A (en) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | Collimator for scintillator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23592690A JPH04116491A (en) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | Collimator for scintillator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04116491A true JPH04116491A (en) | 1992-04-16 |
Family
ID=16993287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23592690A Pending JPH04116491A (en) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | Collimator for scintillator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04116491A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001137234A (en) * | 1999-10-02 | 2001-05-22 | Koninkl Philips Electronics Nv | Grid for absorbing x-ray |
JP2001174563A (en) * | 1999-12-15 | 2001-06-29 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | X-ray detector and x-ray ct device |
JP2002022836A (en) * | 2000-07-11 | 2002-01-23 | Shimadzu Corp | Multi-slice radiation detector |
JP2014176546A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Multi-leaf collimator, and charged particle ray treatment device |
KR102560281B1 (en) * | 2023-01-30 | 2023-07-27 | 연세대학교 산학협력단 | Calorimetric detector using optical fibers uniformly arranged in copper module having matrix structure |
-
1990
- 1990-09-07 JP JP23592690A patent/JPH04116491A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001137234A (en) * | 1999-10-02 | 2001-05-22 | Koninkl Philips Electronics Nv | Grid for absorbing x-ray |
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KR102560281B1 (en) * | 2023-01-30 | 2023-07-27 | 연세대학교 산학협력단 | Calorimetric detector using optical fibers uniformly arranged in copper module having matrix structure |
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