JPH06235703A - X-ray ct system - Google Patents

X-ray ct system

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Publication number
JPH06235703A
JPH06235703A JP5044504A JP4450493A JPH06235703A JP H06235703 A JPH06235703 A JP H06235703A JP 5044504 A JP5044504 A JP 5044504A JP 4450493 A JP4450493 A JP 4450493A JP H06235703 A JPH06235703 A JP H06235703A
Authority
JP
Japan
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crystal
ray
incident
subject
diffracted
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5044504A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Hyodo
一行 兵藤
Yasuaki Nagata
泰昭 永田
Kazuo Hayashi
一雄 林
Hironao Yamaji
宏尚 山地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KOUENERUGII BUTSURIGAKU KENKYU
KOUENERUGII BUTSURIGAKU KENKYU SHOCHO
Nippon Steel Corp
Original Assignee
KOUENERUGII BUTSURIGAKU KENKYU
KOUENERUGII BUTSURIGAKU KENKYU SHOCHO
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by KOUENERUGII BUTSURIGAKU KENKYU, KOUENERUGII BUTSURIGAKU KENKYU SHOCHO, Nippon Steel Corp filed Critical KOUENERUGII BUTSURIGAKU KENKYU
Priority to JP5044504A priority Critical patent/JPH06235703A/en
Publication of JPH06235703A publication Critical patent/JPH06235703A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an X-ray CT system in which data can be collected at high speed while fixing a specimen and a correct tomographic image of an object can be obtained. CONSTITUTION:The X-ray CT system comprises a mechanism for allowing rotation within a range of 180 deg. or more around the direction of an incident X-ray beam 1 so that the incident angle is fixed with respect to the incident X-ray beam 1, a first crystal 2 for taking out diffracted X-rays using Bragg reflection, a second crystal 3 equipped with a mechanism rotatable within a range of 180 deg. or more around the direction of the incident X-ray beam 1 in synchronism with the first crystal 2 so that the X-rays can be diffracted simultaneously when the first crystal 2 is rotated, a mechanism rotatable within a range of 180 deg. or more around the direction of the incident X-ray beam in synchronism with the rotary mechanisms for the first and second crystals 2, 3, and a one-dimensional or two-dimensional detector 5 for collecting the transmitted image of a specimen 4 at all times. The fixed specimen 4 is irradiated substantially normally with monochromatic X-rays within an angle range of 180 deg. or more.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、X線源として平行度の
高い白色X線(例えばシンクロトロン放射光)から単結
晶等を利用して単色X線を得て、物質の断層画像を得る
X線CT装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention obtains a tomographic image of a substance by obtaining a monochromatic X-ray from a highly parallel white X-ray (for example, synchrotron radiation) as a X-ray source using a single crystal or the like. The present invention relates to an X-ray CT apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】産業用・医学診断用としてX線CTは広
く普及している。産業用の場合、非破壊検査用としての
利用が進められており、金属,セラミックス又は複合材
料等の内部微小欠陥等を非破壊で検出し、その検出結果
に基き各材料の品質評価を行っている。
2. Description of the Related Art X-ray CT is widely used for industrial and medical diagnosis. In the case of industrial use, it is being used for non-destructive inspection. Non-destructive detection of internal micro defects such as metal, ceramics or composite materials, and quality evaluation of each material based on the detection result. There is.

【0003】そして現在、X線CT画像のコントラスト
とX線吸収係数との対応関係の精度を向上させることが
強く求められている。これは、X線CTにより材料内部
の元素・密度分布測定を高精度で行い、その測定結果を
製造行程にフィードバックし、材料開発を推進するため
である。また医学診断用の場合は、生体内部の血管等の
高コントラスト・イメージングを行うことにより、その
生体の代謝機能の評価が必要とされているからである。
そこで、CT画像のコントラストとX線吸収係数との対
応の精度向上(CT画像の定量性向上)のために、現在
シンクロトロン放射光(SOR)を利用したCT装置の
研究開発が行われている。
At present, there is a strong demand for improving the accuracy of the correspondence between the contrast of an X-ray CT image and the X-ray absorption coefficient. This is because the element / density distribution inside the material is measured with high accuracy by X-ray CT, and the measurement result is fed back to the manufacturing process to promote the material development. Further, in the case of medical diagnosis, it is necessary to evaluate the metabolic function of the living body by performing high-contrast imaging of blood vessels inside the living body.
Therefore, in order to improve the accuracy of correspondence between the contrast of the CT image and the X-ray absorption coefficient (improvement of quantitativeness of the CT image), research and development of a CT device using synchrotron radiation (SOR) is currently underway. .

【0004】この場合の従来の装置構成としては、X線
源として平行度が高い高強度白色X線であるシンクロト
ロン放射光(SOR)を用い、Si,Ge等単結晶のブ
ラッグ反射を利用したモノクロメーター装置を構成して
いる。そして単色X線(E1)を得て、その単色X線を
空間分解能が高いX線検出器によって検出し、高分解能
・高精度な元素・密度分布測定を行う。その場合の単色
X線エネルギーE1 は以下の式で表される。
As a conventional apparatus configuration in this case, synchrotron radiation (SOR) which is high intensity white X-ray with high parallelism is used as an X-ray source, and Bragg reflection of a single crystal such as Si or Ge is used. It constitutes a monochromator device. Then, a monochromatic X-ray (E 1 ) is obtained, the monochromatic X-ray is detected by an X-ray detector having high spatial resolution, and high resolution and high precision element / density distribution measurement is performed. The monochromatic X-ray energy E 1 in that case is represented by the following equation.

【0005】 λ1 (X線波長)≒12.4/E1 =2dsinθB1 (1) θB1:ブラッグ角 d(格子間隔)=A/√(h2 +k2 +l2 ) <hkl>:使用する単結晶の格子面 A:単結晶の格子定数[0005] lambda 1 (X-ray wavelength) ≒ 12.4 / E 1 = 2dsinθ B1 (1) θ B1: Bragg angle d (grating spacing) = A / √ (h 2 + k 2 + l 2) <hkl>: Using Lattice surface of single crystal A: Lattice constant of single crystal

【0006】ここで、図4は、この構成で成る従来のC
T装置の概略構成例を示している。図において、21は
白色X線、22は固定された第一結晶、23は固定され
た第二結晶、24は被検体、25は検出器、26はコン
ピュータである。この装置では、まず単結晶(第一結晶
22)のブラッグ反射を用いて白色X線21から希望の
単色X線エネルギーを含むX線を取り出し、被検体24
に照射する。そして被検体24を透過したX線像を、単
結晶(第二結晶23)のブラッグ反射の対称反射または
非対称反射を利用して拡大・単色化し、検出器25によ
り検出している。この方法を用いたX線CT装置の例と
して、特開昭61−256243号公報や特開昭63−
53456号公報等に記載されているものがある。
Here, FIG. 4 shows a conventional C having this configuration.
The example of schematic structure of T apparatus is shown. In the figure, 21 is a white X-ray, 22 is a fixed first crystal, 23 is a fixed second crystal, 24 is a subject, 25 is a detector, and 26 is a computer. In this apparatus, first, X-rays containing desired monochromatic X-ray energy are extracted from the white X-rays 21 by using the Bragg reflection of the single crystal (first crystal 22), and the subject 24
To irradiate. Then, the X-ray image transmitted through the subject 24 is magnified and monochromatic by utilizing the symmetrical or asymmetrical reflection of the Bragg reflection of the single crystal (second crystal 23) and detected by the detector 25. As an example of an X-ray CT apparatus using this method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-256243 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-256243.
There is one described in Japanese Patent No. 53456.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のX線C
T装置には、以下の問題がある。即ち、従来の方法で
は、図4に示した例のように、被検体24を特定の微小
角度回転させて、投影画像を撮影するという一連の動作
を繰り返し行い、少なくとも被検体24を180度回転
させる必要がある。これは、X線源として平行度が高い
高強度白色X線であるシンクロトロン放射光(SOR)
等を利用した場合、そのX線発生装置自身が巨大である
ため、通常の医療用CT装置のようにX線源自身を被検
体の回りに回転させることが困難であるからである。そ
のため、かかるX線CT装置では、各投影画像を検出す
る場合、被検体を固定する必要があるため、CT画像撮
影時には被検体を微小角度回転・固定という動作を多数
繰り返さなければならない。そして、そのような機械的
制御のため、従来は投影データ収集の高速化が極めて困
難になるという問題があった。
However, the conventional X-ray C
The T device has the following problems. That is, in the conventional method, as in the example shown in FIG. 4, a series of operations of rotating the subject 24 by a specific minute angle and capturing a projection image is repeated, and the subject 24 is rotated at least 180 degrees. Need to let. This is synchrotron radiation (SOR), which is a high-intensity white X-ray with high parallelism as an X-ray source.
This is because the X-ray generator itself is huge when it is used, and it is difficult to rotate the X-ray source itself around the subject as in a normal medical CT apparatus. Therefore, in such an X-ray CT apparatus, it is necessary to fix the subject when detecting each projection image, and therefore a large number of operations of rotating and fixing the subject at a small angle must be repeated during CT image capturing. Due to such mechanical control, conventionally, there has been a problem that it is extremely difficult to speed up the collection of projection data.

【0008】更にCT画像の画質を向上させるために
は、被検体の回転軸とX線ビーム面が垂直である必要が
あるため、従来は被検体の設置の際に必ず回転軸の微調
整が必要であり、装置操作等が煩雑であるという問題も
あった。
In order to further improve the image quality of the CT image, the rotation axis of the subject and the X-ray beam surface must be perpendicular to each other. Therefore, conventionally, the rotation axis must be finely adjusted when the subject is installed. There is also a problem that it is necessary and the operation of the device is complicated.

【0009】本発明はかかる実情に鑑み、被検体を固定
したままで、しかも高速データ収集を可能し、適正な物
体の断層画像を得ることができるX線CT装置を提供す
ることを目的とする。
In view of the above situation, it is an object of the present invention to provide an X-ray CT apparatus capable of obtaining high-speed tomographic images of an object while the subject is fixed and high-speed data acquisition is possible. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によるX線CT装
置は、X線を単色化する単結晶と、被検体支持部分と、
X線検出器と、上記X線検出器の信号の収集及び上記単
結晶の位置制御を行う制御装置と、CT画像再構成用の
ソフトウエアまたはハードウエアと、を有している。そ
して特に、入射X線ビームに対する入射角度が常に一定
になるように、該入射X線ビーム方向を回転軸として1
80度以上の範囲で回転することができるようにする機
構を備えており、ブラッグ反射を利用して回折X線を取
り出す第一結晶と、上記第一結晶を回転させる際に生じ
る回折X線を、常に同時に回折できるようにするため
に、該第一結晶と同期し、且つ上記入射X線ビーム方向
を回転軸として180度以上の範囲で回転可能な機構を
備えた第二結晶、または該第一結晶を180度以上の範
囲で回転させることにより回折される全ての回折X線方
向に、予め配置された同一形状・材質を持つ多数の第二
結晶群と、上記第一,第二結晶の回転機構と同期し、且
つ上記入射X線ビーム方向を回転軸として180度以上
の範囲で回転可能な機構を備え、常に被検体の透過画像
を収集できるようなっている一次元もしくは二次元検出
器、または検出器素子が被検体を取り囲むように予め多
数並んでおり、それ自体回転することなく常に被検体の
透過画像を電気的に収集できるようになっている一次元
もしくは二次元検出器と、から成り、固定された被検体
に対して180度以上の角度範囲から、常にほぼ垂直に
単色X線を照射できるようにしたものである。
An X-ray CT apparatus according to the present invention comprises a single crystal for monochromating X-rays, an object supporting portion,
It has an X-ray detector, a controller for collecting signals from the X-ray detector and controlling the position of the single crystal, and software or hardware for CT image reconstruction. And, in particular, the direction of the incident X-ray beam is set to 1 as a rotation axis so that the incident angle with respect to the incident X-ray beam is always constant.
It is equipped with a mechanism that allows rotation in a range of 80 degrees or more, and uses a first crystal that extracts Bragg reflection X-rays and a diffraction X-ray generated when the first crystal is rotated. , A second crystal that is synchronized with the first crystal and has a mechanism capable of rotating in a range of 180 degrees or more about the incident X-ray beam direction as a rotation axis in order to always diffract simultaneously, or the second crystal. In a diffracted X-ray direction that is diffracted by rotating one crystal in a range of 180 degrees or more, a large number of second crystal groups having the same shape and material that are arranged in advance and the first and second crystals A one-dimensional or two-dimensional detector that is synchronized with a rotating mechanism and is capable of rotating in a range of 180 degrees or more with the incident X-ray beam direction as a rotation axis so that transmission images of a subject can be always collected. , Or detector element Are arranged in advance so as to surround the subject, and are composed of a one-dimensional or two-dimensional detector capable of electrically collecting transmission images of the subject without rotating themselves, and are fixed. In addition, a monochromatic X-ray can be irradiated almost vertically to the subject from an angle range of 180 degrees or more.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、第一結晶は、単結晶の対称反
射あるいは非対称反射を利用する。その場合、結晶の幅
サイズW1 は、入射X線ビームの幅以上になるようにす
る。また第一結晶は、入射X線ビームの方向を回転軸と
し、入射X線ビームに対する入射角度を常に一定に保ち
ながら、180度以上の範囲で回転することができるよ
うにする機構を備えている。続いて、第一結晶からの回
折X線は、第二結晶によって回折される。そして外形サ
イズa以下の被検体に照射され、X線検出器によって検
出される。第二結晶は、幅W2 以上及び長さL2 以上で
あり、対称反射あるいは非対称反射を利用して回折させ
る。
According to the present invention, the first crystal utilizes symmetrical or asymmetrical reflection of a single crystal. In that case, the width size W 1 of the crystal is made larger than the width of the incident X-ray beam. Further, the first crystal is provided with a mechanism that can rotate in a range of 180 degrees or more while keeping the incident angle with respect to the incident X-ray beam as a rotation axis with the direction of the incident X-ray beam as a rotation axis. . Subsequently, the diffracted X-ray from the first crystal is diffracted by the second crystal. Then, the object having the outer size a or less is irradiated and detected by the X-ray detector. The second crystal has a width of W 2 or more and a length of L 2 or more, and diffracts by utilizing symmetrical reflection or asymmetrical reflection.

【0012】また、第一結晶を回転させる際に生じる回
折X線を、常に第二結晶で同時に回折できるようにする
ため、第二結晶を第一結晶と同期して、元の入射X線ビ
ームを回転軸として180度以上の範囲で回転すること
ができる機構を備えるか、または同一の形状・材質を持
つ第二結晶を第一結晶からの回折X線方向に多数並べて
置く。
Further, in order that the diffracted X-rays generated when the first crystal is rotated can always be simultaneously diffracted by the second crystal, the second crystal is synchronized with the first crystal and the original incident X-ray beam is synchronized. Is provided with a mechanism capable of rotating in a range of 180 degrees or more with respect to the rotation axis, or a large number of second crystals having the same shape and material are arranged side by side in the diffraction X-ray direction from the first crystal.

【0013】その後、被検体の透過X線画像は、一次元
検出器あるいは二次元検出器で検出される。この検出器
は、上記第一結晶,第二結晶の回転機構と同期して回転
できる機構を有していて、常に被検体の透過画像を収集
できるようになっているか、あるいは検出器素子が被検
体を取り囲むように、予め多数並んでおり検出器自体を
回転することなく、電気的に常に被検体の透過画像を収
集できるようになっているか、のいずれかである。
Thereafter, the transmitted X-ray image of the subject is detected by the one-dimensional detector or the two-dimensional detector. This detector has a mechanism that can rotate in synchronism with the rotation mechanism of the first crystal and the second crystal so that transmission images of the subject can always be collected, or the detector element is Either one is arranged in advance so as to surround the sample, and the transmission image of the sample can always be electrically collected without rotating the detector itself.

【0014】本発明では、このような機構を有している
ことにより、固定された被検体に対して180度以上の
角度範囲から、常にほぼ垂直に単色X線を照射でき、そ
の透過したX線画像を検出することができる。従って、
被検体を固定したままの状態で、単色X線を用いた適正
なCT画像を得ることができる。なお、第一結晶,第二
結晶の最小角度回転を行う回数の最適値、また第二結晶
が多数並んでいる場合はその個数(角度間隔)の最適値
は、サンプリング定理から与えられる。また、被検体の
サイズが入射X線ビーム1の幅dINよりも大きい場合
は、第二結晶は、湾曲した結晶を利用し、照射ビームサ
イズを拡大する必要がある。
According to the present invention, by having such a mechanism, it is possible to irradiate a fixed subject with a monochromatic X-ray almost vertically from an angle range of 180 degrees or more, and the transmitted X-ray is transmitted. Line images can be detected. Therefore,
An appropriate CT image using monochromatic X-rays can be obtained while the subject is fixed. The optimum value of the number of times the first crystal and the second crystal are rotated by the minimum angle, and the optimum value of the number (angle interval) of a large number of the second crystals are given from the sampling theorem. Further, when the size of the object is larger than the width d IN of the incident X-ray beam 1, the second crystal needs to use a curved crystal to increase the irradiation beam size.

【0015】なお、固定された被検体に対して常にほぼ
垂直に単色X線を照射する条件は、第一結晶,第二結晶
のブラッグ角度、被検体サイズ及びCT画像のスライス
幅などから与えられる。使用する結晶格子面を低次に設
定して、X線強度を向上する場合は、第一結晶からの回
折X線をその途中、第三結晶で回折させた後に、上記の
第二結晶で回折させる事も可能である(その様子を図3
に示す)。この場合、幅W3 以上で第一結晶を回転させ
る際に生じる回折X線を、常に第三結晶で同時に回折で
きるようにするため、第三結晶を第一結晶と同期して入
射X線ビームを回転軸として180度以上の範囲で回転
することができるようにする機構を備えるか、または同
一の形状・材質を持つ第三結晶を第一結晶からの回折X
線方向に予め多数並べて置く。
The conditions for irradiating a fixed subject with a monochromatic X-ray almost perpendicularly are given by the Bragg angles of the first and second crystals, the subject size, and the slice width of the CT image. . When the crystal lattice plane to be used is set to a low order to improve the X-ray intensity, the diffracted X-ray from the first crystal is diffracted on the way by the third crystal and then diffracted by the second crystal. It is also possible to do this (see Figure 3
Shown in). In this case, in order to always be able to simultaneously diffract the diffracted X-rays generated when the first crystal is rotated with the width W 3 or more, the incident X-ray beam is synchronized with the third crystal. Equipped with a mechanism that allows it to rotate in a range of 180 degrees or more with respect to the rotation axis, or a third crystal having the same shape and material is diffracted from the first crystal X
Place a lot of them side by side in the line direction.

【0016】また、第三結晶を使用した場合、固定され
た被検体に対して常にほぼ垂直に単色X線を照射する条
件は、第一結晶,第二結晶及び第三結晶のブラッグ角
度、被検体サイズ及びCT画像のスライス幅などから与
えられる。なお、第三結晶の最小角度回転を行う回数の
最適値、また第三結晶が多数並んでいる場合はその個数
(角度間隔)の最適値は、第二結晶の場合と同様にサン
プリング定理から与えられる。
Further, when the third crystal is used, the conditions for irradiating the fixed object with the monochromatic X-rays almost always perpendicularly are the Bragg angles of the first crystal, the second crystal and the third crystal, It is given from the sample size and the slice width of the CT image. Note that the optimum value of the number of times the third crystal is rotated by the minimum angle, and the optimum value of the number (angle interval) when a large number of third crystals are arranged, are given from the sampling theorem as in the case of the second crystal. To be

【0017】なお、第一結晶を回転させながら、被検体
の透過X線画像を収集するため、元のX線源の照射断面
においてX線強度が異なる場合や、結晶の回折X線不均
一性がある場合は、強度補正が必要である。すなわち被
検体がない場合の最終回折X線強度をPθ(x,θ)と
し、予めPθのデータを収集して置く必要がある。但し
ここに、x;検出器の素子番号、θ;基準からの第一結
晶,第二結晶,第三結晶の回転角度である。
Since the transmitted X-ray image of the subject is collected while rotating the first crystal, the X-ray intensity may differ in the irradiation cross section of the original X-ray source or the diffraction X-ray non-uniformity of the crystal. If so, intensity correction is necessary. That is, it is necessary to collect the data of Pθ in advance and set the final diffraction X-ray intensity when there is no subject as Pθ (x, θ). Here, x is the element number of the detector, and θ is the rotation angle of the first crystal, the second crystal, and the third crystal from the reference.

【0018】さらに、本発明のX線CT装置は、被検体
を固定させる台と、被検体の観察断面位置の制御,X線
検出器からの信号の収集処理及び各単結晶位置制御の制
御を行うためのコンピュータと、CT画像再構成用のソ
フトウエアまたはハードウエアとを備えている。また使
用する各単結晶としては、Si,Ge,InSb,Li
F等が好適である。
Further, the X-ray CT apparatus of the present invention includes a base for fixing the subject, control of the observation cross-section position of the subject, collection of signals from the X-ray detector, and control of each single crystal position control. It has a computer for performing the operation and software or hardware for CT image reconstruction. The single crystals used include Si, Ge, InSb and Li.
F and the like are preferable.

【0019】[0019]

【実施例】以下、図1及び図2に基づき、本発明による
X線CT装置の第一実施例を説明する。図1は本実施例
のX線CT装置の概略構成を示し、また図2はその要部
側面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the X-ray CT apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a schematic configuration of an X-ray CT apparatus according to this embodiment, and FIG. 2 is a side view of a main part thereof.

【0020】第一結晶2は、単結晶の対称反射あるいは
非対称反射を利用する。その場合、結晶の幅サイズW1
は、入射X線ビーム1の幅以上になるように設定され
る。また第一結晶2は、入射X線ビーム1の方向を回転
軸とし、この入射X線ビーム1に対する入射角度を常に
一定に保ちながら、180度以上の角度範囲で回転する
こができるようにする図示されていない機構を備えてい
る。
The first crystal 2 utilizes the symmetric reflection or asymmetric reflection of a single crystal. In that case, the crystal width size W 1
Is set to be equal to or larger than the width of the incident X-ray beam 1. Further, the first crystal 2 has the direction of the incident X-ray beam 1 as a rotation axis, and can be rotated in an angle range of 180 degrees or more while keeping the incident angle with respect to the incident X-ray beam 1 always constant. A mechanism not shown is provided.

【0021】ここに、単色X線エネルギーE1 に関し
て、次の関係が適用される。但し、 λ1 (X線波長)≒12.4/E1 =2d1 sinθB1 (2) E1 :X線エネルギー値 d1 (格子間隔)=A1 /√(h1 2+k1 2+l1 2) <h1 1 1 >:第一結晶2の使用する格子面 A1 :第一結晶2の格子定数 θB1:第一結晶2のブラッグ角 α1 :第一結晶2の表面とブラッグ反射を生じる格子面
のなす角度 W1 >dIN(入射X線ビーム1の幅)
For the monochromatic X-ray energy E 1 , the following relation applies here: However, λ 1 (X-ray wavelength) ≈12.4 / E 1 = 2d 1 sin θ B1 (2) E 1 : X-ray energy value d 1 (lattice spacing) = A 1 / √ (h 1 2 + k 1 2 +1) 1 2 ) <h 1 k 1 l 1 >: Lattice surface used by the first crystal 2 A 1 : Lattice constant of the first crystal 2 θ B 1 : Bragg angle of the first crystal 2 α 1 : Surface of the first crystal 2 Angle formed by the grating plane that causes Bragg reflection with W 1 > d IN (width of incident X-ray beam 1)

【0022】続いて、第一結晶2からの回折X線は、第
二結晶3で回折される。そして更に外形サイズa以下の
被検体4に照射され、X線検出器5によって検出され
る。第二結晶3は、幅がW2 以上及び長さがL2 以上で
あり、対称反射あるいは非対称反射を利用して回折させ
るようになっている。
Subsequently, the diffracted X-ray from the first crystal 2 is diffracted by the second crystal 3. Then, the subject 4 having an outer size a or smaller is irradiated and detected by the X-ray detector 5. The second crystal 3 has a width of W 2 or more and a length of L 2 or more, and is diffracted by utilizing symmetrical reflection or asymmetrical reflection.

【0023】また、第一結晶2を回転させる際に生じる
回折X線を、常に第二結晶3で同時に回折できるように
するため、第二結晶3を第一結晶2と同期して元の入射
X線ビーム1を回転軸として180度以上の角度範囲で
回転することができる機構を備えている。または同一の
形状・材質を持つ第二結晶3を、第一結晶2からの回折
X線方向に多数並べて置くようにしてもよい。
Further, in order that the diffracted X-rays generated when the first crystal 2 is rotated can always be simultaneously diffracted by the second crystal 3, the second crystal 3 is synchronized with the first crystal 2 and the original incidence is performed. It is equipped with a mechanism capable of rotating the X-ray beam 1 as an axis of rotation in an angle range of 180 degrees or more. Alternatively, a plurality of second crystals 3 having the same shape and material may be arranged side by side in the direction of the diffraction X-ray from the first crystal 2.

【0024】その後、被検体4の透過X線画像は、一次
元検出器もしくは二次元検出器5によって検出される。
検出器5は、上記の第一結晶2,第二結晶3の回転機構
と同期して回転できる機構を有していて、常に被検体4
の透過画像を収集できるようなっている。あるいは又、
被検体4を取り囲むように、多数の検出器素子を予め並
べておき、これにより検出器自体を回転することなく、
電気的に常に被検体4の透過画像を収集できるようにす
ることもでき、これらのいずれかの方法が採用される。
After that, the transmitted X-ray image of the subject 4 is detected by the one-dimensional detector or the two-dimensional detector 5.
The detector 5 has a mechanism capable of rotating in synchronization with the rotating mechanism of the first crystal 2 and the second crystal 3 described above, and is always in contact with the subject 4
It is possible to collect transmission images of. Alternatively,
A large number of detector elements are arranged in advance so as to surround the subject 4, whereby the detector itself is not rotated,
It is also possible to electrically collect transmission images of the subject 4, and any one of these methods is adopted.

【0025】本発明のX線CT装置は上記のように構成
されており、固定された被検体4に対して、180度以
上の角度範囲から常にほぼ垂直に単色X線を照射でき、
その透過したX線画像を検出することができる。従って
被検体4を固定したままで、単色X線を用いたCT画像
を得ることができる。
The X-ray CT apparatus of the present invention is configured as described above, and it is possible to irradiate the fixed subject 4 with monochromatic X-rays almost vertically from an angle range of 180 degrees or more,
The transmitted X-ray image can be detected. Therefore, a CT image using monochromatic X-rays can be obtained with the subject 4 fixed.

【0026】但し、 λ2 (X線波長)≒12.4/E2 =2d2 sinθB2 (3) d2 (格子間隔)=A2 /√(h2 2+k2 2+l2 2) <h2 2 2 >:第二結晶3の使用する格子面 A2 :第二結晶3の格子定数 θB2:第二結晶3のブラッグ角 α2 :第二結晶3の表面とブラッグ反射を生じる格子面
のなす角度 λ1 =λ22 ≧W12 ≧dOUT /sin(θB2+α2 ) dOUT :必要反射ビームサイズ(CT画像撮影用の必要
スライス幅) |2θB2−2θB1−90°|≦Δθ (4) (なお、上記(4)式は、後述するように固定された被
検体4に対して常に垂直に単色X線を照射する条件を示
している) Δθ=(180/π)・r・b/a (5) r:CT画像のスライス幅 b:あるCT画像スライス面に対する回転軸ずれによる
他領域の重なり度合いの許容値(画質低下度の許容値) a:被検体4のサイズ
However, λ 2 (X-ray wavelength) ≈12.4 / E 2 = 2d 2 sin θ B2 (3) d 2 (lattice spacing) = A 2 / √ (h 2 2 + k 2 2 + l 2 2 ) < h 2 k 2 l 2 >: Lattice surface used by the second crystal 3 A 2 : Lattice constant of the second crystal 3 θ B2 : Bragg angle of the second crystal 3 α 2 : Surface of the second crystal 3 and Bragg reflection Angle formed by lattice plane λ 1 = λ 2 W 2 ≧ W 1 L 2 ≧ d OUT / sin (θ B2 + α 2 ) d OUT : Required reflected beam size (required slice width for CT image capturing) | 2θ B2 − 2θ B1 −90 ° | ≦ Δθ (4) (It should be noted that the above formula (4) shows the condition that the fixed subject 4 is always irradiated with a monochromatic X-ray as described later.) Δθ = (180 / π) · r · b / a (5) r: slice width of CT image b: other region due to rotation axis shift with respect to a certain CT image slice plane The degree of overlap tolerance (tolerance of image quality degradation degree) a: size of the object 4

【0027】なお、第一結晶2,第二結晶3の最小角度
回転を行う回数の最適値、また第二結晶3が多数並んで
いる場合はその個数(角度間隔)の最適値は、サンプリ
ング定理から次の式で与えられることが知られている。 NOP≒π/2・MOP+1 (6) 但し、NOP:180度内での最適回転走査数、MOP:C
T画像のマトリックスサイズ(例えば256×256の
場合、MOP=256)
The optimum value of the number of times the first crystal 2 and the second crystal 3 are rotated by the minimum angle, and the optimum value of the number (angle interval) of the second crystals 3 arranged in a line, is the sampling theorem. It is known that is given by N OP ≈π / 2 · M OP +1 (6) However, N OP : Optimum rotational scanning number within 180 degrees, M OP : C
Matrix size of T image (for example, 256 × 256, M OP = 256)

【0028】また、被検体4のサイズが入射X線ビーム
1の幅dINよりも大きい場合は、第二結晶3は、湾曲し
た結晶を利用し、照射ビームサイズを拡大する必要があ
る。その場合の条件式は近似的に次の通りになる。 2Z・tan2θ+dIN>a (7) θ=sin-1{dIN/(2R)} (8) 但し、 Z:第二結晶3と被検体4の距離 a:被検体4のサイズ R:第二結晶3の湾曲の曲率
When the size of the object 4 is larger than the width d IN of the incident X-ray beam 1, the second crystal 3 needs to be a curved crystal to enlarge the irradiation beam size. The conditional expression in that case is approximately as follows. 2Z · tan2θ + d IN > a (7) θ = sin −1 {d IN / (2R)} (8) where Z: distance between the second crystal 3 and the subject 4 a: size of the subject 4 R: second Curvature of curvature of crystal 3

【0029】上述のように、固定された被検体4に対し
て常にほぼ垂直に単色X線を照射する条件は、|2θB2
−2θB1−90°|≦Δθである((4)式参照)。こ
こで図2において、10は白色X線入射方向に対する第
一結晶回折X線方向のなす角度(2θB1)を、11は第
一結晶回折X線方向に対する第二結晶回折X線方向のな
す角度(2θB2)を、そして12は白色X線入射方向に
対する第二結晶回折X線方向のなす角度(2θB2−2θ
B1)をそれぞれ示している。
As described above, the condition for irradiating the fixed subject 4 with the monochromatic X-rays almost vertically is always | 2θ B2
−2θ B1 −90 ° | ≦ Δθ (see equation (4)). Here, in FIG. 2, 10 is the angle (2θ B1 ) formed by the first crystal diffraction X-ray direction with respect to the white X-ray incidence direction, and 11 is the angle formed by the second crystal diffraction X-ray direction with respect to the first crystal diffraction X-ray direction. (2θ B2 ), and 12 is the angle (2θ B2 −2θ) formed by the second crystal diffraction X-ray direction with respect to the white X-ray incident direction.
B1 ) respectively.

【0030】また、第一結晶2を回転させながら被検体
4の透過X線画像を収集するため、元のX線源1の照射
断面でX線強度が異なる場合や結晶の回折X線不均一性
がある場合は、強度補正が必要である。すなわち被検体
4がない場合の最終回折X線強度をPθ(x、θ)と
し、予めPθのデータを収集して置く必要がある。但し
x:検出器5の素子番号、θ:基準からの第一結晶2,
第二結晶3の回転角度である。さらに、本発明のX線C
T装置は、被検体4を固定させる台と、被検体4の観察
断面位置の制御とX線検出器5からの信号の収集処理と
各単結晶位置制御の制御を行うコンピュータとCT画像
再構成用のソフトウエアまたはハードウエアを備えてい
る。また、上記の場合に使用する各単結晶の好適な例と
しては、Si,Ge,InSb,LiF等があげられ
る。
Further, since the transmitted X-ray image of the subject 4 is collected while rotating the first crystal 2, when the X-ray intensity is different in the irradiation cross section of the original X-ray source 1 or the diffraction X-ray of the crystal is not uniform. If there is a possibility, intensity correction is necessary. That is, the final diffracted X-ray intensity when there is no subject 4 is Pθ (x, θ), and it is necessary to collect and store Pθ data in advance. Where x is the element number of the detector 5, θ is the first crystal from the reference 2,
It is the rotation angle of the second crystal 3. Further, the X-ray C of the present invention
The T apparatus is a table for fixing the subject 4, a computer for controlling the observation cross-sectional position of the subject 4, a process of collecting signals from the X-ray detector 5 and a control of each single crystal position control, and CT image reconstruction. Software or hardware for Moreover, Si, Ge, InSb, LiF etc. are mentioned as a suitable example of each single crystal used in the said case.

【0031】ところで、使用する結晶格子面を低次に設
定し、X線強度を向上する場合は、第一結晶2からの回
折X線を途中、第三結晶で回折させた後に、上記の第二
結晶3で回折させることも可能である。そこで、次にか
かる第三結晶を用いた第二実施例を、図3を参照して説
明する。この場合、幅がW3 以上で、第一結晶2を回転
させる際にでる回折X線を、常に第三結晶13で同時に
回折できるようにするため、第三結晶13を第一結晶2
と同期して入射X線ビーム1を回転軸とした回転が18
0度以上できるような機構を有するか、または同一の形
状・材質を持つ第三結晶13を第一結晶2からの回折X
線方向に予め多数並べて置く。第三結晶13を使用し固
定された被検体4に対して常にほぼ垂直に単色X線を照
射する条件は次の様になる。
By the way, when the crystal lattice plane to be used is set to a lower order and the X-ray intensity is improved, the diffracted X-ray from the first crystal 2 is diffracted by the third crystal, and then the above-mentioned first crystal is used. It is also possible to diffract it with the double crystal 3. Therefore, a second embodiment using the third crystal will be described below with reference to FIG. In this case, in order that the third crystal 13 can always diffract the diffracted X-rays generated when the first crystal 2 is rotated and have a width of W 3 or more,
Rotation about the incident X-ray beam 1 as a rotation axis in synchronization with
X-ray diffraction from the first crystal 2 by the third crystal 13 having a mechanism capable of 0 degree or more or having the same shape and material
Place a lot of them side by side in the line direction. The conditions under which monochromatic X-rays are always irradiated almost vertically to the subject 4 fixed using the third crystal 13 are as follows.

【0032】 |2θB2−2θB1+2θB3−90°|≦Δθ (9) 但し、 λ3 (X線波長)≒12.4/E3 =2d3 sinθB3 (10) d3 (格子間隔)=A3 /√(h3 2+k3 2+l3 2) <h3 3 3 >:第三結晶13の使用する格子面 A3 :第三結晶13の格子定数 θB3:第三結晶13のブラッグ角 α3 :第三結晶13の表面とブラッグ反射を生じる格子
面のなす角度 λ3 =λ1 =λ23 ≧W1 Δθ=(180/π)・r・b/a r:CT画像のスライス幅 b:あるCT画像スライス面に対する回転軸ずれによる
他領域の重なり度合いの許容値(画質低下度の許容値) a:被検体サイズ ここで図3において、14は第一結晶回折X線方向に対
する第三結晶回折X線方向のなす角度(2θB3)を、ま
た15は白色X線入射方向に対する第二結晶回折X線方
向のなす角度(2θB2−2θB1+2θB3)をそれぞれ示
している。
| 2θ B2 −2θ B1 + 2θ B3 −90 ° | ≦ Δθ (9) where λ 3 (X-ray wavelength) ≈12.4 / E 3 = 2d 3 sin θ B3 (10) d 3 (lattice spacing) = A 3 / √ (h 3 2 + k 3 2 + l 3 2 ) <h 3 k 3 l 3 >: Lattice surface used by the third crystal 13 A 3 : Lattice constant of the third crystal 13 θ B3 : Third crystal Bragg angle α 3 of 13: angle formed by the surface of the third crystal 13 and the lattice plane that causes Bragg reflection λ 3 = λ 1 = λ 2 W 3 ≧ W 1 Δθ = (180 / π) · r · b / ar : Slice width of CT image b: Allowable value of degree of overlap of other regions due to rotational axis shift with respect to a certain CT image slice surface (allowable value of image quality deterioration degree) a: Subject size Here, in FIG. 3, 14 is the first crystal the angle of the third crystal diffraction X-ray direction relative to the diffraction X-ray direction (2 [Theta] B3), also 15 pairs white X-ray incident direction Angle of the second crystal diffraction X-ray direction (2θ B2 -2θ B1 + 2θ B3 ) respectively show that.

【0033】なお、第三結晶13の最小角度回転を行う
回数の最適値、また第三結晶13が多数並んでいる場合
はその個数(角度間隔)の最適値は、同様に(6)式で
与えられる。
The optimum value of the number of times the third crystal 13 is rotated by the minimum angle, and the optimum value of the number (angle interval) of the third crystals 13 arranged in the same manner, is expressed by the equation (6). Given.

【0034】なお、第一実施例の場合と同様に、第一結
晶2を回転させながら被検体4の透過X線画像を収集す
るため、元のX線源1の照射断面でX線強度が異なる場
合や結晶の回折X線不均一性がある場合は、強度補正が
必要である。すなわち被検体4がない場合の最終回折X
線強度をPθ(x、θ)とし、予めPθのデータを収集
して置く必要がある。但しx:検出器5の素子番号、
θ:基準からの第一結晶2,第二結晶3,第三結晶13
の回転角度である。
As in the case of the first embodiment, since the transmitted X-ray image of the subject 4 is collected while rotating the first crystal 2, the X-ray intensity in the irradiation cross section of the original X-ray source 1 is If they are different or if there is diffraction X-ray non-uniformity in the crystal, intensity correction is necessary. That is, the final diffraction X when there is no subject 4
It is necessary to collect the data of Pθ in advance and set the line intensity as Pθ (x, θ). Where x is the element number of the detector 5,
θ: First crystal 2, second crystal 3, third crystal 13 from the reference
Is the rotation angle of.

【0035】次に、本発明の図3に示したX線CT装置
において、例えば、ヨウ素等の血管造影剤の高コントラ
ストイメージングにおいてしばしば使用されるエネルギ
ー値近傍である約32.5kevの場合の例を説明す
る。被検体4としては、人体頭部を想定しサイズa=約
30cm、入射X線ビーム1の幅は例えば高エネ研放射
光施設のビームサイズ内でdIN=9mmであり、被検体
4と第二結晶3との距離は、例えばZ=50cmである
とすると、(7),(8)式から第二結晶3の湾曲の曲
率は、R<31.9mmとなり実現できる。
Next, in the X-ray CT apparatus shown in FIG. 3 of the present invention, an example in the case of about 32.5 kev which is near the energy value often used in high contrast imaging of a blood vessel contrast agent such as iodine. Will be explained. As the subject 4, assuming a human head, the size a is about 30 cm, and the width of the incident X-ray beam 1 is, for example, d IN = 9 mm within the beam size of a high energy synchrotron radiation facility. Assuming that the distance from the second crystal 3 is, for example, Z = 50 cm, the curvature of the curvature of the second crystal 3 can be realized by R <31.9 mm from the equations (7) and (8).

【0036】また、CT画像のマトリックスを128×
128とすると(6)式から180度内での最適回転走
査数はNOP=202である。第二結晶3を多数並べる場
合、ビームサイズdINと同サイズの第二結晶3を並べる
とすると、Z=50cmであるため並べることができる
個数は、次のようになる。 πZ/dIN≒175 このように並べられる個数は最適な値よりも少ないが、
それほど画質を損なうことなく実現することができる。
また図3から明らかなように、第三結晶13はZ=50
cm以上であるため、並べることができる個数は、17
5個以上であり画質を損なう心配はない。
The CT image matrix is 128 ×
Assuming 128, the optimum number of rotational scans within 180 degrees from equation (6) is N OP = 202. When a large number of second crystals 3 are arranged, if the second crystals 3 having the same size as the beam size d IN are arranged, the number that can be arranged is as follows because Z = 50 cm. πZ / d IN ≈175 Although the number arranged in this way is less than the optimum value,
It can be realized without deteriorating the image quality so much.
As is clear from FIG. 3, the third crystal 13 has Z = 50.
Since it is more than cm, the number that can be arranged is 17
There are 5 or more, so there is no risk of degrading the image quality.

【0037】第三結晶13を使用し、固定された被検体
4に対して常に垂直に単色X線を照射する条件は、|2
θB2−2θB1+2θB3−90°|≦Δθ((9)式参
照)であり、次に具体的に使用する結晶面について検討
する。
The condition of using the third crystal 13 and irradiating the fixed subject 4 with monochromatic X-rays at all times is | 2
θ B2 −2 θ B1 +2 θ B3 −90 ° | ≦ Δθ (see the equation (9)). Next, the crystal plane to be specifically used will be examined.

【0038】使用する結晶をGe単結晶、第一結晶2の
使用する格子面<h1 1 1 >=<111>とする
と、θB1≒3.3481°であり、また第二結晶3,第
三結晶13の使用する格子面<h2 2 2 >,<h3
3 3 >をそれぞれ <h2 2 2 >=<777> <h3 3 3 >=<777> とすると、|2θB2−2θB1+2θB3−90°|≒0.
174°となり、(5)式から、あるCT画像スライス
面に対する回転軸ずれによる他領域の重なり度合いは、
スライス幅5mm程度の場合b=18.2%となり、人
体頭部のCT画像撮影などではそれほど画質を損なうこ
となく実現できる。
If the crystal used is a Ge single crystal and the lattice plane <h 1 k 1 l 1 > = <111> used by the first crystal 2, θ B1 ≈3.3481 °, and the second crystal 3 , Lattice planes <h 2 k 2 l 2 >, <h 3 used by the third crystal 13
If k 3 l 3> each <h 2 k 2 l 2> = <777> and <h 3 k 3 l 3> = <777>, | 2θ B2 -2θ B1 + 2θ B3 -90 ° | ≒ 0.
It becomes 174 °, and from the equation (5), the degree of overlap of another region due to the rotation axis shift with respect to a certain CT image slice plane is
When the slice width is about 5 mm, b = 18.2%, which can be realized without deteriorating the image quality in CT image capturing of the human head.

【0039】なお、本発明では上記の実例からわかるよ
うに、使用する単色X線エネルギー値に応じて、(9)
式により示した|2θB2−2θB1+2θB3−90°|≦
Δθの条件を満たすように、第一結晶2,第二結晶3及
び第三結晶13のそれぞれ使用する格子面<h1 1
1 >、<h2 2 2 >、<h3 3 3 >を選択する
必要がある。
In the present invention, as can be seen from the above example, (9) depending on the monochromatic X-ray energy value used.
| 2θ B2 −2θ B1 + 2θ B3 −90 ° | ≦
Lattice planes <h 1 k 1 l of the first crystal 2, the second crystal 3 and the third crystal 13 used so as to satisfy the condition of Δθ.
1>, <h 2 k 2 l 2>, it is necessary to select the <h 3 k 3 l 3> .

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明では、入射X線ビーム方向を回転
軸とした回転を第一結晶,第二結晶(第三結晶)に施
し、第一結晶からの回折X線の方向に置かれた第二結晶
(または第三結晶)を同期して回転させ回折X線を取り
出すか、または予め多数並べて置かれた結晶群から回折
X線を取り出し被検体に照射し、透過画像を検出器で収
集する。そこで固定された被検体に対して180度以上
の角度範囲から常に垂直に単色X線を照射できる。従っ
て、被検体を固定したままで、単色X線によるCT画像
を得ることができ、高速データ収集が可能で、しかも被
検体設置の際の回転軸微調整を不必要にするX線CT装
置を実現することができる。
According to the present invention, the first crystal and the second crystal (third crystal) are rotated about the incident X-ray beam direction as a rotation axis, and are placed in the direction of the diffracted X-ray from the first crystal. The second crystal (or third crystal) is rotated synchronously to extract the diffracted X-rays, or the diffracted X-rays are extracted from a group of crystals placed side by side in advance to irradiate the subject, and a transmission image is collected by a detector. To do. Therefore, it is possible to always irradiate a fixed subject with a monochromatic X-ray vertically from an angle range of 180 degrees or more. Therefore, an X-ray CT apparatus capable of obtaining a CT image by a monochromatic X-ray with the subject fixed, capable of high-speed data collection, and not requiring fine adjustment of the rotation axis when the subject is installed is provided. Can be realized.

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

【図1】本発明のX線CT装置の第一実施例による概要
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray CT apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第一実施例に係るX線CT装置の要部
側面図である。
FIG. 2 is a side view of the main part of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明のX線CT装置の第二実施例による要部
側面図である。
FIG. 3 is a side view of the essential parts of a second embodiment of the X-ray CT apparatus of the present invention.

【図4】シンクロトロン放射光等の白色X線から単色X
線を取り出して利用する従来の単色X線CT装置の構成
を示す図である。
[Fig. 4] Monochromatic X from white X-rays such as synchrotron radiation
It is a figure which shows the structure of the conventional monochromatic X-ray CT apparatus which takes out and utilizes a line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 白色X線 2 白色X線方向を回転軸とした回転が可能な第一結晶 3 白色X線方向を回転軸とした回転が可能な第二結晶 4 被検体 5 X線検出器(一次元または二次元検出器) 10 白色X線入射方向に対する第一結晶回折X線方向
のなす角度(2θB1) 11 第一結晶回折X線方向に対する第二結晶回折X線
方向のなす角度(2θB2) 12 白色X線入射方向に対する第二結晶回折X線方向
のなす角度(2θB2−2θB1) 13 白色X線方向を回転軸とした回転が可能な第三結
晶 14 第一結晶回折X線方向に対する第三結晶回折X線
方向のなす角度(2θB3) 15 白色X線入射方向に対する第二結晶回折X線方向
のなす角度(2θB2−2θB1+2θB3) 21 白色X線 22 固定された第一結晶 23 固定された第二結晶 25 X線検出器(一次元または二次元検出器) 26 コンピューター
1 White X-ray 2 First crystal capable of rotation with white X-ray direction as rotation axis 3 Second crystal capable of rotation with white X-ray direction as rotation axis 4 Subject 5 X-ray detector (one-dimensional or Two-dimensional detector) 10 Angle formed by first crystal diffraction X-ray direction with respect to white X-ray incident direction (2θ B1 ) 11 Angle formed by second crystal diffraction X-ray direction with respect to first crystal diffraction X-ray direction (2θ B2 ) 12 Angle formed by second crystal diffraction X-ray direction with respect to white X-ray incident direction (2θ B2 -2θ B1 ) 13 Third crystal rotatable about white X-ray direction as rotation axis 14 First crystal relative to X-ray diffraction direction Angle formed by three crystal diffraction X-ray directions (2θ B3 ) 15 Angle formed by second crystal diffraction X-ray directions with respect to white X-ray incident direction (2θ B2 -2θ B1 + 2θ B3 ) 21 White X-ray 22 Fixed first crystal 23 Fixed second crystal 25 X-ray detector One-dimensional or two-dimensional detector) 26 Computer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 一雄 相模原市淵野辺5−10−1 新日本製鐵株 式会社エレクトロニクス研究所内 (72)発明者 山地 宏尚 相模原市淵野辺5−10−1 新日本製鐵株 式会社エレクトロニクス研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuo Hayashi 5-10-1 Fuchinobe, Sagamihara City Electronics Research Laboratories, Nippon Steel Co., Ltd. (72) Inventor Hirohisa Yamaji 5-10-1, Fuchinobe, Sagamihara Electronics Co., Ltd. Electronics Research Laboratory

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X線を単色化する単結晶と、被検体支持
部分と、X線検出器と、上記X線検出器の信号の収集及
び上記単結晶の位置制御を行う制御装置と、CT画像再
構成用のソフトウエアまたはハードウエアと、を有する
X線CT装置において、 入射X線ビームに対する入射角度が常に一定になるよう
に、該入射X線ビーム方向を回転軸として180度以上
の範囲で回転することができるようにする機構を備え、
ブラッグ反射を利用して回折X線を取り出す第一結晶
と、 上記第一結晶を回転させる際に生じる回折X線を、常に
同時に回折できるようにするために、該第一結晶と同期
し、且つ上記入射X線ビーム方向を回転軸として180
度以上の範囲で回転可能な機構を備えた第二結晶、また
は該第一結晶を180度以上の範囲で回転させることに
より回折される全ての回折X線方向に、予め配置された
同一形状・材質を持つ多数の第二結晶群と、 上記第一・第二結晶の回転機構と同期し、且つ上記入射
X線ビーム方向を回転軸として180度以上の範囲で回
転可能な機構を備え、常に被検体の透過画像を収集でき
るようなっている一次元もしくは二次元検出器、または
検出器素子が被検体を取り囲むように予め多数並んでお
り、それ自体回転することなく常に被検体の透過画像を
電気的に収集できるようになっている一次元もしくは二
次元検出器と、から成り、 固定された被検体に対して180度以上の角度範囲か
ら、常にほぼ垂直に単色X線を照射できるようにしたこ
とを特徴とするX線CT装置。
1. A single crystal for monochromating X-rays, an object supporting portion, an X-ray detector, a controller for collecting signals from the X-ray detector and controlling the position of the single crystal, and a CT. In an X-ray CT apparatus having image reconstruction software or hardware, a range of 180 degrees or more with the incident X-ray beam direction as a rotation axis so that the incident angle with respect to the incident X-ray beam is always constant. Equipped with a mechanism that allows you to rotate
In order to always be able to simultaneously diffract the first crystal that extracts the diffracted X-rays by utilizing the Bragg reflection and the diffracted X-rays generated when the first crystal is rotated, and 180 degrees with the incident X-ray beam direction as the axis of rotation
A second crystal provided with a mechanism capable of rotating in a range of 180 degrees or more, or the same shape previously arranged in all diffracted X-ray directions diffracted by rotating the first crystal in a range of 180 degrees or more. It is equipped with a large number of second crystal groups each having a material and a mechanism capable of rotating in a range of 180 degrees or more about the incident X-ray beam direction as a rotation axis in synchronization with the rotation mechanism of the first and second crystals. A one-dimensional or two-dimensional detector capable of collecting a transmission image of the subject, or a large number of detector elements are arranged in advance so as to surround the subject, and the transmission image of the subject is always displayed without rotating itself. It consists of a one-dimensional or two-dimensional detector that can be electrically collected, and can always irradiate a fixed object with a monochromatic X-ray almost vertically from an angle range of 180 degrees or more. What you did X-ray CT apparatus characterized.
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JP (1) JPH06235703A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007287643A (en) * 2006-03-22 2007-11-01 Tomohei Sakabe X-ray generation method and x-ray generator

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