JPH06100856A - X線ct用シンチレータ材料 - Google Patents
X線ct用シンチレータ材料Info
- Publication number
- JPH06100856A JPH06100856A JP27791592A JP27791592A JPH06100856A JP H06100856 A JPH06100856 A JP H06100856A JP 27791592 A JP27791592 A JP 27791592A JP 27791592 A JP27791592 A JP 27791592A JP H06100856 A JPH06100856 A JP H06100856A
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- JP
- Japan
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- distribution
- scintillator material
- ray
- sensitivity
- density distribution
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- Conversion Of X-Rays Into Visible Images (AREA)
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 身体頭頂部の断面を画像処理する場合にもア
ーチファクトを生じることがないX線CT用シンチレー
タ材料を提供する。 【構成】 シンチレータ材料の感度分布には材料側面か
らの光の漏れに起因する「片落ち」が生じる。アーチフ
ァクトが生じるかどうかは、各素子ごとの感度分布のば
らつきの大きさに起因する。このX線CT用セラミック
スシンチレータ材料はGd2O2S:Pr系材料内の密
度分布が0.3%以内であることからこの密度分布に相
関する感度分布の各素子間におけるばらつきが小さく、
アーチファクトを生じない。
ーチファクトを生じることがないX線CT用シンチレー
タ材料を提供する。 【構成】 シンチレータ材料の感度分布には材料側面か
らの光の漏れに起因する「片落ち」が生じる。アーチフ
ァクトが生じるかどうかは、各素子ごとの感度分布のば
らつきの大きさに起因する。このX線CT用セラミック
スシンチレータ材料はGd2O2S:Pr系材料内の密
度分布が0.3%以内であることからこの密度分布に相
関する感度分布の各素子間におけるばらつきが小さく、
アーチファクトを生じない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はX線を検出する放射線検
出器に用いられるシンチレータ材料に関するものであ
り、特にX線CTに用いられる放射線検出器に適用され
るシンチレータ材料に関するものである。
出器に用いられるシンチレータ材料に関するものであ
り、特にX線CTに用いられる放射線検出器に適用され
るシンチレータ材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】X線診断装置の一つにコンピュータ断層
撮影装置(Computerized Tomography:以下CT装置と称
する)がある。このCT装置は扇状のファンビームX線
を照射するX線管と多数のX線検出素子を並設したX線
検出器を被検体の断層面の中央に対向して配置して構成
され、X線検出器に向けてX線管からファンビームX線
を照射し、1回照射を行なう毎に断層面に対して例えば
角度を1度ずつ変えてゆくことによってX線吸収データ
を収集した後、このデータをコンピュータで解析するこ
とによって断層面の個々の位置のX線吸収率を算出し、
その吸収率に応じた画像を構成するものである。従来か
らこのCT装置にはキセノンガス検出器が用いられてい
る。このキセノンガス検出器はガスチャンバにキセノン
ガスを封入し、多数配列した電極間に電圧を印加すると
共にX線を照射すると、X線がキセノンガスを電離し、
X線の強度に応じた電流信号を取り出す事ができ、それ
により画像が構成される。しかし、このキセノンガス検
出器では高圧のキセノンガスをガスチャンバに封入する
ため厚い窓が必要であり、そのためX線の利用効率が悪
く感度が低いという問題がある。また、高解像度のCT
装置を得るためには電極板の厚みを極力薄くする必要が
あり、そのように電極板を薄くすると外部からの振動に
よって電極板が振動しノイズが発生するという問題があ
る。そこでGd2O2S:Pr系セラミックスシンチレー
タ材料とフォトダイオードを組み合わせた検出器の開発
が進められている。このセラミックシンチレータ材料を
用いた検出器では、検出素子を小型化し、チャンネル数
を増やすことが容易であることから、高解像度のCT装
置を得ることが可能となる。
撮影装置(Computerized Tomography:以下CT装置と称
する)がある。このCT装置は扇状のファンビームX線
を照射するX線管と多数のX線検出素子を並設したX線
検出器を被検体の断層面の中央に対向して配置して構成
され、X線検出器に向けてX線管からファンビームX線
を照射し、1回照射を行なう毎に断層面に対して例えば
角度を1度ずつ変えてゆくことによってX線吸収データ
を収集した後、このデータをコンピュータで解析するこ
とによって断層面の個々の位置のX線吸収率を算出し、
その吸収率に応じた画像を構成するものである。従来か
らこのCT装置にはキセノンガス検出器が用いられてい
る。このキセノンガス検出器はガスチャンバにキセノン
ガスを封入し、多数配列した電極間に電圧を印加すると
共にX線を照射すると、X線がキセノンガスを電離し、
X線の強度に応じた電流信号を取り出す事ができ、それ
により画像が構成される。しかし、このキセノンガス検
出器では高圧のキセノンガスをガスチャンバに封入する
ため厚い窓が必要であり、そのためX線の利用効率が悪
く感度が低いという問題がある。また、高解像度のCT
装置を得るためには電極板の厚みを極力薄くする必要が
あり、そのように電極板を薄くすると外部からの振動に
よって電極板が振動しノイズが発生するという問題があ
る。そこでGd2O2S:Pr系セラミックスシンチレー
タ材料とフォトダイオードを組み合わせた検出器の開発
が進められている。このセラミックシンチレータ材料を
用いた検出器では、検出素子を小型化し、チャンネル数
を増やすことが容易であることから、高解像度のCT装
置を得ることが可能となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の検出器に
用いられるセラミックシンチレータ材料については、次
のような問題があった。X線CTの多数のシンチレータ
検出器に感度分布のばらつきがあると、特に身体頭頂部
の断面を画像処理する場合、アーチファクトと呼ばれる
リング状の虚像を生じ易いという問題があった。したが
って本発明は以上の従来の問題に鑑みてなされたもので
あって、身体頭頂部の断面を画像処理する場合にもアー
チファクトを生じることがないX線CT用シンチレータ
材料を提供することを目的とする。
用いられるセラミックシンチレータ材料については、次
のような問題があった。X線CTの多数のシンチレータ
検出器に感度分布のばらつきがあると、特に身体頭頂部
の断面を画像処理する場合、アーチファクトと呼ばれる
リング状の虚像を生じ易いという問題があった。したが
って本発明は以上の従来の問題に鑑みてなされたもので
あって、身体頭頂部の断面を画像処理する場合にもアー
チファクトを生じることがないX線CT用シンチレータ
材料を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は以上の目的を
達成するため種々検討した結果、感度分布の支配要因で
ある密度分布を一定レベル以下に押さえることが有効で
あることを見いだした。すなわち感度と密度との間には
図8に示す関係が成立する。これより、試料の厚さ×密
度が0.725g/cm2以上では、感度と密度との間に
は、負の相関関係が成立する。よって、密度分布の凸部
には感度分布の凹部が、密度分布の凹部には、感度分布
の凸部が対応する。本発明者はかかる知見に基づき本発
明を創出するに至った。本発明は以上の知見に基づくも
のでX線CT用セラミックスシンチレータ材料はGd2
O2S:Pr系材料内の密度分布が、0.3%以内であ
ることを特徴とする。本発明に言うところの材料内の密
度分布とはγ線の透過率分布を用いて求めた密度分布で
ある。かかる密度分布は0.3%以内が好ましく、さら
に好ましくは0.2%以下であるのがよい。密度分布が
0.3%を越えると感度分布のばらつきが顕著となり、
かかるシンチレータ材料を用いてなるX線CTでは身体
頭頂部の断面を画像処理する場合にアーチファクトを生
じ好ましくない。
達成するため種々検討した結果、感度分布の支配要因で
ある密度分布を一定レベル以下に押さえることが有効で
あることを見いだした。すなわち感度と密度との間には
図8に示す関係が成立する。これより、試料の厚さ×密
度が0.725g/cm2以上では、感度と密度との間に
は、負の相関関係が成立する。よって、密度分布の凸部
には感度分布の凹部が、密度分布の凹部には、感度分布
の凸部が対応する。本発明者はかかる知見に基づき本発
明を創出するに至った。本発明は以上の知見に基づくも
のでX線CT用セラミックスシンチレータ材料はGd2
O2S:Pr系材料内の密度分布が、0.3%以内であ
ることを特徴とする。本発明に言うところの材料内の密
度分布とはγ線の透過率分布を用いて求めた密度分布で
ある。かかる密度分布は0.3%以内が好ましく、さら
に好ましくは0.2%以下であるのがよい。密度分布が
0.3%を越えると感度分布のばらつきが顕著となり、
かかるシンチレータ材料を用いてなるX線CTでは身体
頭頂部の断面を画像処理する場合にアーチファクトを生
じ好ましくない。
【0005】本発明シンチレータ材料においては、残光
を低減するためにCeを含有せしめることができる(特
公昭60-4856号参照)。また、本発明シンチレータ材料
は公知の焼結法によって製造することができるが、この
際焼結助剤としてLiGeF、(NH)GeF、NaG
eF等(特開昭63-18286号参照)を添加することもでき
る。
を低減するためにCeを含有せしめることができる(特
公昭60-4856号参照)。また、本発明シンチレータ材料
は公知の焼結法によって製造することができるが、この
際焼結助剤としてLiGeF、(NH)GeF、NaG
eF等(特開昭63-18286号参照)を添加することもでき
る。
【0006】
【作用】一般にシンチレータ材料においては、その感度
分布には材料側面からの光の漏れに起因する「片落ち」
が生じる。この片落ちは材料の光吸収係数が大きくなる
と小さくなる。しかしアーチファクトが生じるかどうか
は、各素子ごとの感度分布のばらつきの大きさに起因
し、光吸収係数が小さく片落ちが大きい素子を用いる場
合であっても、すべての素子が同じ感度分布であればア
ーチファクトの発生を抑制できる。本発明のX線CT用
セラミックスシンチレータ材料は材料内の密度分布が、
0.3%以内であることからこの密度分布に相関する感
度分布の各素子間におけるばらつきが小さくなる結果と
して身体頭頂部の断面を画像処理する場合にもアーチフ
ァクトを生じない様にすることが可能となった。
分布には材料側面からの光の漏れに起因する「片落ち」
が生じる。この片落ちは材料の光吸収係数が大きくなる
と小さくなる。しかしアーチファクトが生じるかどうか
は、各素子ごとの感度分布のばらつきの大きさに起因
し、光吸収係数が小さく片落ちが大きい素子を用いる場
合であっても、すべての素子が同じ感度分布であればア
ーチファクトの発生を抑制できる。本発明のX線CT用
セラミックスシンチレータ材料は材料内の密度分布が、
0.3%以内であることからこの密度分布に相関する感
度分布の各素子間におけるばらつきが小さくなる結果と
して身体頭頂部の断面を画像処理する場合にもアーチフ
ァクトを生じない様にすることが可能となった。
【0007】
【実施例】次に本発明のシンチレータ材料の実施例につ
き説明する。実施例1 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
4.2μm、粒度分布幅48.9μm(累積粒度分布曲線
における90%粒径と10%粒径の差)の原料粉末を1
300℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プ
レス(HIP)焼結することによってシンチレータ材料
を得た。実施例2 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
4.2μm、粒度分布幅48.9μmの原料粉末を127
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。実施例 3 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
4.2μm、粒度分布幅48.9μmの原料粉末を133
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。比較例1 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
0.0μm、粒度分布幅51.4μmの原料粉末を130
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。比較例2 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
0.0μm、粒度分布幅51.4μmの原料粉末を127
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。比較例3 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
0.0μm、粒度分布幅51.4μmの原料粉末を133
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。以上の各実施例および比較例のシンチレータ材料に
つき密度分布を測定し、さらに感度分布を測定した。測
定は以下のようにして行った。密度分布の測定 密度分布の測定装置は、クレーブゼーゲ社製ガンマデン
ソマットを用いた。測定は、662KeVのγ線(137
CSから放出されるγ線)を使用、アパーチャサイズφ
4mm、積算時間255秒で行い、感度分布評価区間20
mmを3mmピッチで7点測定した。感度分布の測定 感度分布の測定装置は、日立メディコ株式会社製X線C
T装置CT−W800を用いた。X線源からでたX線
(120Kv、300mA)1を、図1に示すスリット
幅2mmのコリメーター2を通し、SPD(シリコンフォ
トダイオード)3上におかれた試料4に照射し、このS
PD3と試料4を走査することにより、試料4の長手方
向の感度分布を測定した。なお試料4上面には、蛍光反
射板を取り付け、測定領域は、試料4の長手方向の中心
20mmの区間とした。以上の密度分布及び感度分布の測
定結果を図2乃至図7に示す。
き説明する。実施例1 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
4.2μm、粒度分布幅48.9μm(累積粒度分布曲線
における90%粒径と10%粒径の差)の原料粉末を1
300℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プ
レス(HIP)焼結することによってシンチレータ材料
を得た。実施例2 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
4.2μm、粒度分布幅48.9μmの原料粉末を127
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。実施例 3 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
4.2μm、粒度分布幅48.9μmの原料粉末を133
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。比較例1 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
0.0μm、粒度分布幅51.4μmの原料粉末を130
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。比較例2 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
0.0μm、粒度分布幅51.4μmの原料粉末を127
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。比較例3 Gd2O2S:Pr(Pr600ppm添加)の平均粒径4
0.0μm、粒度分布幅51.4μmの原料粉末を133
0℃、1000atm、2hrの条件で熱間静水圧プレス
(HIP)焼結することによってシンチレータ材料を得
た。以上の各実施例および比較例のシンチレータ材料に
つき密度分布を測定し、さらに感度分布を測定した。測
定は以下のようにして行った。密度分布の測定 密度分布の測定装置は、クレーブゼーゲ社製ガンマデン
ソマットを用いた。測定は、662KeVのγ線(137
CSから放出されるγ線)を使用、アパーチャサイズφ
4mm、積算時間255秒で行い、感度分布評価区間20
mmを3mmピッチで7点測定した。感度分布の測定 感度分布の測定装置は、日立メディコ株式会社製X線C
T装置CT−W800を用いた。X線源からでたX線
(120Kv、300mA)1を、図1に示すスリット
幅2mmのコリメーター2を通し、SPD(シリコンフォ
トダイオード)3上におかれた試料4に照射し、このS
PD3と試料4を走査することにより、試料4の長手方
向の感度分布を測定した。なお試料4上面には、蛍光反
射板を取り付け、測定領域は、試料4の長手方向の中心
20mmの区間とした。以上の密度分布及び感度分布の測
定結果を図2乃至図7に示す。
【0008】図5乃至図7に示すように各比較例のシン
チレータ材料では密度分布が0.3%を越え、最大0.
7%程度に達し、それに伴い各比較例のシンチレータ材
料の感度分布のばらつきは大きい。これに対し、各実施
例のシンチレータ材料では密度分布のばらつきが0.3
%未満でそれに伴い感度分布のばらつきは小さいことが
わかる。
チレータ材料では密度分布が0.3%を越え、最大0.
7%程度に達し、それに伴い各比較例のシンチレータ材
料の感度分布のばらつきは大きい。これに対し、各実施
例のシンチレータ材料では密度分布のばらつきが0.3
%未満でそれに伴い感度分布のばらつきは小さいことが
わかる。
【0009】
【発明の効果】以上のように本発明のX線CT用セラミ
ックスシンチレータ材料によれば、材料内の密度分布
が、0.3%以内であるため、感度分布のばらつきが小
さくなる結果として、身体頭頂部の断面を画像処理する
場合にもアーチファクトを生じない様にすることが可能
となる。
ックスシンチレータ材料によれば、材料内の密度分布
が、0.3%以内であるため、感度分布のばらつきが小
さくなる結果として、身体頭頂部の断面を画像処理する
場合にもアーチファクトを生じない様にすることが可能
となる。
【図1】 本発明実施例で使用した感度の測定装置を示
す模式図である。
す模式図である。
【図2】 本発明実施例1のシンチレータ材料の密度分
布と感度分布とを示す図である。
布と感度分布とを示す図である。
【図3】 本発明実施例2のシンチレータ材料の密度分
布と感度分布とを示す図である。
布と感度分布とを示す図である。
【図4】 本発明実施例3のシンチレータ材料の密度分
布と感度分布とを示す図である。
布と感度分布とを示す図である。
【図5】 本発明の実施例と対比する比較例1のシンチ
レータ材料の密度分布と感度分布とを示す図である。
レータ材料の密度分布と感度分布とを示す図である。
【図6】 本発明の実施例と対比する比較例2のシンチ
レータ材料の密度分布と感度分布とを示す図である。
レータ材料の密度分布と感度分布とを示す図である。
【図7】 本発明の実施例と対比する比較例3のシンチ
レータ材料の密度分布と感度分布とを示す図である。
レータ材料の密度分布と感度分布とを示す図である。
【図8】 X線透過率及び感度と試料厚さ×密度との関
係を示す参考図である。
係を示す参考図である。
1 X線 2 コリメーター 3 24チャンネルSPD 4 試料
Claims (2)
- 【請求項1】 Gd2O2S:Pr系材料内の密度分布
が、0.3%以内であることを特徴とするX線CT用セ
ラミックスシンチレータ材料。 - 【請求項2】 材料厚さ(cm)と材料密度(g/cm3)
との積が0.725g/cm2以上である請求項1に記載
のX線CT用シンチレータ材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4277915A JP2917269B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | X線ct用シンチレータ材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4277915A JP2917269B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | X線ct用シンチレータ材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06100856A true JPH06100856A (ja) | 1994-04-12 |
JP2917269B2 JP2917269B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=17590071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4277915A Expired - Fee Related JP2917269B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | X線ct用シンチレータ材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2917269B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010023970A1 (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 放射線画像変換パネル及びその製造方法 |
US8461536B2 (en) | 2008-07-18 | 2013-06-11 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Radiation scintillator and radiation image detector |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01269083A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-26 | Hitachi Ltd | 放射線検出素子 |
JPH047391A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Hitachi Metals Ltd | 放射線ct用シンチレータ材料 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP4277915A patent/JP2917269B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01269083A (ja) * | 1988-04-21 | 1989-10-26 | Hitachi Ltd | 放射線検出素子 |
JPH047391A (ja) * | 1990-04-24 | 1992-01-10 | Hitachi Metals Ltd | 放射線ct用シンチレータ材料 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8461536B2 (en) | 2008-07-18 | 2013-06-11 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Radiation scintillator and radiation image detector |
WO2010023970A1 (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-04 | コニカミノルタエムジー株式会社 | 放射線画像変換パネル及びその製造方法 |
US8368025B2 (en) | 2008-08-28 | 2013-02-05 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | Radiation image conversion panel and production method thereof |
JP5402933B2 (ja) * | 2008-08-28 | 2014-01-29 | コニカミノルタ株式会社 | 放射線画像変換パネル及びその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2917269B2 (ja) | 1999-07-12 |
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