JPH07301695A - 断層撮影用コリメータの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】作業性、経済性が良く、感度及び分解能等に優
れ、歪のない高精度の断層撮影用コリメータの製造方法
を提供すること。 【構成】多数の筒状ハニカム孔素材を集束してなる断層
撮影用コリメータの垂直中心軸に対し、全てのハニカム
孔素材を同一方向に一定角度傾斜をつけるように製造す
る際、前記ハニカム孔素材を垂直中心軸と平行に密に集
束させて一体に固着した後、所望の傾斜角と同一角度で
もって斜めに切断２分割した後に切断前の固着体の上面
８ａと下面８ｂに相当した面を互いに接合する断層撮影
用コリメータの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガンマ線シンチレーシ
ョンカメラに使われる断層撮影用コリメータの製造方法
に関し、さらに詳細には、一方向に傾斜した筒状ハニカ
ム孔を有する断層撮影用コリメータの製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】断層撮影用コリメータを製造する第１の
方法として、図６に示すごとく、上下に平行面を有する
鉛合金等のブロック９を所望角度傾け、ボール盤等のド
リルによって円形の孔３を形成する方法がある。

【０００３】また、第２の方法として、薄い鉛板をロー
ルまたはプレス加工によって波形、例えば断面が台形状
に整形された鉛板のストリップ１０を図７及び図８に示
すごとく一定角度傾けて多数枚積層し、接着剤により鉛
板のストリップ１０を相互に接着して六角のハニカム孔
３を形成する方法がある。

【０００４】さらに、第３の方法として、多数のハニカ
ム孔素材を集束させてコリメータを製造する際、図９に
示すごとく、全ての筒状ハニカム孔素材２を断層撮影用
コリメータ１の垂直中心軸Ａに対し同一方向に一定角度
（θ）傾斜をつけて密に集束させて、集束した全ての筒
状ハニカム孔素材２を一体にしその上下面１１ａ、１１
ｂを平行に切削する方法がある。

【０００５】第４の方法としては、多数のハニカム孔素
材を集束させてコリメータを製造する際、図１０に示す
ごとく、ハニカム孔素材２の長さを十分長くし、金型枠
４内に密に収納することにより金型枠内左右の側面４
ａ、４ｂに沿って傾斜をつけないで平行に整列集束し、
集束した後一体化し、一体化したブロックをハニカム孔
素材２が、その長さは所定の長さＬ、水平面に対する角
度は所定の角度（θ）となるように斜めに切断して製作
する方法がある。

【０００６】しかし、前記第１の方法においては、ハニ
カム孔３を加工する際、ブロック９の加工面に対してド
リルを垂直にあてることができないため、加工精度が低
くなる。また、この方法によると、ハニカム孔３の壁厚
を薄くすることが非常に困難である。さらに、この方法
によって製造された断層撮影用コリメータ１は、ハニカ
ム孔３が比較的大きく、かつそのハニカム孔３の壁厚が
厚く、さらには孔形状が円形である等の理由により、感
度及び分解能等が低くなり、この断層撮影用コリメータ
１ではシンチレーションカメラの画像の質を精度良くす
るには問題があった。

【０００７】また、第２の方法においては、波形に整形
された非常に薄い鉛板のストリップ１０を積み重ねて接
着することにより各ハニカム孔３を形成するため、鉛板
のストリップ１０相互間の積層ずれ等による歪が生じ易
く、さらには鉛板のストリップ１０相互の接点に空隙が
でき易く、その空隙が接着剤で充填されていても接着剤
はガンマ線を吸収しにくいものであり、高精度のハニカ
ム構造体とするには非常に困難を要していた。また、こ
の方法によって製造された断層撮影用コリメータ１は、
前述の歪等によりその分解能が低下する問題があった。

【０００８】第３の方法においては、全てのハニカム孔
素材２を、断層撮影用コリメータ１の垂直中心軸Ａに対
し同一方向に一定角度傾斜（θ）をつけて密に集束させ
る必要があるが、多数個のハニカム孔素材２を傾斜状態
で密に集束することは実際の製作上仲々困難である。ま
た、ハニカム孔素材２を集束し、固定して得たブロック
の上下面（１１ａ、１１ｂ）は切削して仕上げる必要が
ある。さらに、完成コリメータ１のテスト結果によれ
ば、先の２つの方法によって製造された断層撮影用コリ
メータ１に比べるとシンチレーションカメラの画像の質
は優れているものの、個々のハニカム孔素材２の傾きに
バラツキを生じた場合に画像に歪を生じることがあり、
この点で改良の余地があることが判明した。

【０００９】さらに第４の方法では、集束するハニカム
孔素材２は実際に完成する断層撮影用コリメータ１の管
状ハニカム孔素材２の所定の長さＬよりも十分長くする
必要がある。ハニカム孔素材２が長くなるため、長さ方
向に高精度の直線性をもたせることが困難であり、さら
に余分な材料を必要とし、経済性に難がある。

【００１０】なお、上記説明において、断層撮影用コリ
メータ１を形成するハニカム孔素材２及びそのハニカム
孔３の形状、ハニカム孔素材２の断層撮影用コリメータ
１の垂直中心軸Ａに対する傾斜角度（θ）は、製造方法
により個々に異なるが、説明のための符号は共通の符号
を用いた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の欠点を解消し、作業性及び経済性が良く、感
度及び分解能等に優れ、歪のない高精度の断層撮影用コ
リメータを製造する製造方法を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題は、以下に示す
本発明の断層撮影用コリメータの製造方法によって達成
される。

【００１３】すなわち、（１）同一方向に一定角度傾斜
（θ）をもつ多数の筒状ハニカム孔を有する断層撮影用
コリメータの製造に際し、該コリメータの垂直中心軸Ａ
に対し全てのハニカム孔素材を同一方向に一定角度傾斜
（θ）をつけた集束体を製造するに当たり、先ず前記ハ
ニカム孔素材を傾斜をつけることなく密に集束させて一
体に固着して傾斜のない集束体を製造した後、所定の傾
斜角（θ）と同一角度で該傾斜のない集束体を斜めに切
断した後、切断前の傾斜のない集束体の上面と下面に相
当する面を接合することを特徴とする断層撮影用コリメ
ータの製造方法。

【００１４】好ましくは、（２）前記筒状ハニカム孔素
材の垂直横断面が、多角形あるいは円形であることを特
徴とする前記（１）に記載の断層撮影用コリメータの製
造方法。

【００１５】より好ましくは、（３）前記筒状ハニカム
孔素材の垂直横断面が、最密構造形成性多角形であるこ
とを特徴とする前記（１）に記載の断層撮影用コリメー
タの製造方法によって達成される。

【００１６】ここで、筒状ハニカム孔素材の垂直横断面
とは、筒状ハニカム孔素材を傾斜をつけないで、垂直に
立て、該筒状ハニカム孔素材をその軸に垂直に切断した
断面を意味する。

【００１７】また、垂直横断面の形状が示す最密構造形
成性多角形とは、例えば正六角形あるいは正四角形のよ
うに間隙を作らず、かつ対象性良く、最密構造として整
列させ得る多角形の形状の一般的表現である。ちなみ
に、矩形は集束した時間隙は作らないが対象性が崩れ
る。

【００１８】また、コリメータ垂直中心軸Ａとは、図２
に示すように中心軸が垂直方向であることを強調したコ
リメータの中心軸の表現である。

【００１９】本発明によれば、断層撮影用コリメータの
製作途中、先ず、筒状ハニカム孔素材をコリメータの垂
直中心軸と平行に集束させて固着し、傾斜のない集束体
を作製することにより、その集束作業は極めて簡単とな
り、しかも非常に密に精度良く集束することができ、角
度のバラツキもなくなる。

【００２０】さらに集束後の固着した傾斜のない集束体
（ブロック）を斜めに分割し接合し直すことにより、垂
直中心軸に対してハニカム孔の向きに一定角度をつける
ため、余分な長さのハニカム孔素材の必要性がなくなり
余分な材料が不要となる。

【００２１】本発明に使用する筒状ハニカム孔素材の横
断面形状は矩形、三角形、円形あるいは星形等特に制限
されないが、筒状ハニカム孔素材を集束した際に、筒状
素材の間に間隙か生じると製作された断層撮影用コリメ
ータの感度は低下する。また、この間隙を接着剤で充填
しても接着剤はガンマ線を吸収し難いのでやはり製作さ
れた断層撮影用コリメータの感度は低下する。

【００２２】従って、集束した際筒状素材間に生じる間
隙が少ないほど良く、筒状素材の断面形状が最密構造形
成性多角形である正方形や正六角形等であることが、断
層撮影用コリメータの性能に方向性が生じないので望ま
しい。さらに筒状素材が集束されたブロックの強度は筒
状素材の断面形状が正六角形の場合が強いので最も望ま
しい。

【００２３】

【実施例】本発明の実施例について、図１〜図５を用い
て説明する。ただし、説明は本発明に対する理解を深め
るものであり、本発明を制限するものではない。

【００２４】以下の実施例ではハニカム孔素材は、便宜
上図示した正六角形の断面を有するものであるとして説
明する。

【００２５】（実施例１）図４及び図５に断層撮影用コ
リメータ１を示す。図４は断層撮影用コリメータ１の平
面図であり、図５はその側面図である。図４及び図５に
示すように、断層撮影用コリメータ１は横断面が正六角
形の筒状ハニカム孔素材２が複数集束してなるハニカム
構造体である。ハニカム孔素材２は、断層撮影用コリメ
ータ１の垂直中心軸Ａに対して全てのものが同一方向に
一定角度θだけ傾斜している。

【００２６】断層撮影用コリメータ１の本発明の製造方
法について、図１、図２及び図３を参照して以下に述べ
る。

【００２７】図３にハニカム孔素材２を示す。ハニカム
孔素材２は、鉛クラッドアルミニウム線からなり、外側
に鉛クラッド５、その鉛クラッド５の内側には、芯材と
してアルミニウムコア６が配置されている。このハニカ
ム孔素材２は図１に示すごとく、金型枠４内に密に収納
することにより金型枠内左右側面４ａ（左）、４ｂ
（右）に沿って平行に整列集束され、その後金型枠内に
エポキシ樹脂等の接着剤を注入して固着させることによ
り各ハニカム孔素材２は相互に固着してブロック７（前
記傾斜のない集束体）となる。

【００２８】このようにして得られたハニカム孔素材の
集束体の上下面２ａ（上）、２ｂ（下）を面削した後、
角度θでもって斜めに切断し、次いで切断前の上面２ａ
と下面２ｂをエポキシ樹脂等の接着剤を用いて相互に再
接合する。この傾斜のないブロック７を斜めに切断し、
再接合して得たブロックを再接合ブロック８と呼び、図
２に示す。この際、相互の集束体のハニカム孔素材２の
端面は再接合面でもって精度良く一致するようにする。

【００２９】次に、この再接合ブロック８をアルカリ
液、例えば苛性ソーダ水溶液に浸漬するとハニカム孔素
材２の芯材であるアルミニウムコア６（図３）が溶解
し、その結果ハニカム孔３（図４）を多数有する断層撮
影用コリメータ１が完成する。

【００３０】（実施例２）実施例１では、ハニカム孔素
材２として鉛クラッドアルミニウム線（複合素材）を用
いたが、その代りに鉛合金クラッド等の細管を用いた場
合も同様な効果を得ることができる。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、各
ハニカム孔３が筒状のハニカム孔素材２によりそれぞれ
形成されるので、図７及び図８に示すように、鉛板のス
トリップ１０の接合によってハニカム孔３が形成される
場合とは異なり、積層ずれによるハニカム孔３の変形や
歪がなくなると共に、接着剤によるガンマ線の吸収能力
の低下がなくなる。

【００３２】また、図６に示すように、ドリルの機械加
工によってハニカム孔３を形成する方法に比べてハニカ
ム孔３の精度及び壁厚を薄くできると共に、その製造が
容易になる。さらに、断層撮影用コリメータ１の製作途
中、図９に示すように、全てのハニカム孔素材２を、断
層撮影用コリメータ１の垂直中心軸Ａに対して同一方向
に一定角度（θ）傾斜をつけて集束する場合に比べて、
同素材２を角度をつけずに平行に集束することにより、
その集束作業は極めて簡単となり、しかも非常に密に精
度良く集束することができ、角度のバラツキもなくな
る。

【００３３】さらに、図１０に示すように、長尺のハニ
カム孔素材２を集束させ、一体化させた後に上面、下面
１２ａ、１２ｂに対して角度θをつけて斜めに切断して
形成する方法に比べて、ハニカム孔素材２の長さＬを約
１／２以下にすることができ、材料費の節約により経済
性が良く、さらに、ハニカム孔素材２の長さが短いこと
により、素材の直線性の管理が容易で、直線性の良いハ
ニカム孔を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の断層撮影用コリメータの製造方法の一
例を説明する側面の断面図である。

【図２】再接合した本発明の断層撮影用コリメータの一
例の側面の断面図である。

【図３】本発明のハニカム孔素材の一例の斜視図であ
る。

【図４】本発明の断層撮影用コリメータの一例の完成品
の斜視図である。

【図５】本発明の断層撮影用コリメータの一例の完成品
の側面図である。

【図６】孔明け加工法により製造された従来の断層撮影
用コリメータの例の斜視図である。

【図７】波形鉛板を積層して製造された従来の断層撮影
用コリメータの例の斜視図である。

【図８】波形鉛板を積層して製造された従来の断層撮影
用コリメータの例の側面図である。

【図９】ハニカム孔素材を斜めに集束して製造する従来
の断層撮影用コリメータの製造方法の一例を説明する側
面の断面図である。

【図１０】長尺のハニカム孔素材を集束し、斜めに切断
して製造する従来の断層撮影用コリメータの製造方法の
一例を説明する側面の断面図である。

【符号の説明】

１ 断層撮影用コリメータ ２ ハニカム孔素材 ２ａ ハニカム孔素材の切断上面 ２ｂ ハニカム孔素材の切断下面 ３ ハニカム孔 ４ 金型枠 ４ａ 左側金型枠 ４ｂ 右側金型枠 ５ 鉛クラッド ６ アルミニウムコア ７ ブロック ８ 再接合ブロック ９ ブロック １０ 鉛板のストリップ １１ａ 上側切削面 １１ｂ 下側切削面 １２ａ ブロック上面 １２ｂ ブロック下面 Ａ コリメータ垂直中心軸 θ コリメータ垂直中心軸Ａに対する傾斜角度

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】同一方向に一定角度傾斜をもつ多数の筒状
   ハニカム孔を有する断層撮影用コリメータの製造に際
   し、該コリメータの垂直中心軸に対し全てのハニカム孔
   素材を同一方向に一定角度傾斜をつけた集束体を製造す
   るに当たり、先ず前記ハニカム孔素材を傾斜をつけるこ
   となく密に集束させて一体に固着して傾斜のない集束体
   を製造した後、所定の傾斜角と同一角度で該傾斜のない
   集束体を斜めに切断した後、切断前の傾斜のない集束体
   の上面と下面に相当する面を接合することを特徴とする
   断層撮影用コリメータの製造方法。
2. 【請求項２】前記筒状ハニカム孔素材の垂直横断面が多
   角形あるいは円形であることを特徴とする請求項１に記
   載の断層撮影用コリメータの製造方法。
3. 【請求項３】前記筒状ハニカム孔素材の垂直横断面が最
   密構造形成性多角形であることを特徴とする請求項１に
   記載の断層撮影用コリメータの製造方法。