JPH11295431A - Ct用固体検出器 - Google Patents

Ct用固体検出器

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JPH11295431A
JPH11295431A JP10104497A JP10449798A JPH11295431A JP H11295431 A JPH11295431 A JP H11295431A JP 10104497 A JP10104497 A JP 10104497A JP 10449798 A JP10449798 A JP 10449798A JP H11295431 A JPH11295431 A JP H11295431A
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JP
Japan
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ray
detector
film
scintillator
conversion film
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Pending
Application number
JP10104497A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiromichi Tonami
寛道 戸波
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.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Priority to JP10104497A priority Critical patent/JPH11295431A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】シンチレータとホトダイオードモジュールの高
精度の光学的な加工技術、位置決め等を必要としないC
T用固体検出器を提供する。 【解決手段】チャンネル数の正電極用金属パターン4を
一体型絶縁基板9上に設け、その上にスパッタ法やCV
D法で入射X線量に応じて電気信号を取り出すことので
きるX線変換膜3(CdTe等)を成膜し、さらに表面
にAlまたはAu等で負電極用金属膜2をスパッタ法で
成膜する。そして、その上層に入射するX線をX線変換
膜3に各チャンネル毎に等量になるようにマスクするこ
とができるX線遮蔽物質1(WやMo等)をCVD法で
作成する。このようにして製作した検出器部を基台に取
り付け、散乱線遮蔽プレート12を保持している支持板
と組み合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、X線CT装置に使
用される固体検出器に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CT装置は、図6に示すようにX線
管101からX線を放射し、放射口のコリメータによっ
て扇状のX線ビーム102に絞られ、被検体103を中
心にして、X線管101とこれに対向して配置された円
弧状のコリメータ104と検出器105が回転して、被
検体103を透過したX線情報を検出器105が捉え、
その信号をコンピュータで処理して被検体103のX線
断層画像を得るものである。
【0003】コリメータ104はX線管焦点方向に収斂
するようにX線遮蔽プレートが、2次元に配列された検
出器105の前に、スライス方向とチャンネル方向に、
X線を透過し難い材料で薄い硬質の金属プレートを使っ
て配置されている。そして、被検体103を透過したX
線管焦点方向の直接透過線のみを検出器に入射させ、そ
れ以外の散乱線を除去する機能を持っている。
【0004】検出器105は前面にX線が照射されると
発光するシンチレータと、その背面に光を受けて電気信
号に変換するホトダイオードとで構成されており、円弧
状に約500〜1000チャンネル程度配列した構造に
なっている。検出器105は被検体103の体軸方向に
も複数配列され2次元検出器アレイを構成している。こ
の検出器105はコリメータ104の背後に配置され、
そのコリメータ104と検出器105の位置精度は正確
に設定され、検出感度を一様に最大になるようにしてい
る。
【0005】製作する上で機械的な配列から、シンチレ
ータとホトダイオードを光学接着して組合わせたもの
を、基板上に8〜30個並べたものが1モジュールとさ
れ、このような検出器モジュールを円周上に連続して多
角形状に配置し、コリメータ104と組合わせて、CT
用固体検出器を構成している。
【0006】図7にCT用固体検出器の被検体103の
体軸方向の断面を示す。コリメータ板110は両端を左
右の円弧状の支持体109の放射状(X線入射方向に収
斂)の溝に検出器の数に相当する枚数だけ順次挿入され
て固着され、支持体109を介して主筐体111に固定
される。一方検出器モジュール(シンチレータ107と
ホトダイオード108のブロック)は基台106に固定
され、その基台106を介して支持体109に取り付け
られる。この時コリメータ104と検出器105との相
対的な位置決めを両者に形成された嵌合孔で正確に行な
う。これによってコリメータ104と検出器105が一
体化される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来のCT用固体検出
器は以上のように構成されているが、シンチレータ10
7とホトダイオード108を光学接着して組み合わせて
おり、シンチレータ107の発光した光を効率よく正確
にホトダイオード108に伝達するのは大変難しいとい
う問題がある。これは幅1mm×高さ2mm×長さ30
mm程度の大きさのシンチレータ素子と白色ポリエステ
ルフイルム等からなる光反射膜を交互に貼り合わせたシ
ンチレータアレイと、一枚の基板上に複数のホトダイオ
ード108をアレイ状に形成したホトダイオードアレイ
とを、互いの各素子の位置が合うように接着しているか
らである。このように非常に高い位置合わせ精度が要求
されているが、シンチレータアレイの各素子間のピッチ
には製作誤差があり、シンチレータ素子のホトダイオー
ド108との接触面以外は光の反射膜が形成されてお
り、接着面での確認しかできず、シンチレータアレイと
ホトダイオードアレイの接着工程時に両者のずれを生じ
たりするので精度良く位置合わせをすることが大変難し
い。この位置合わせが良くないと、検出器の感度むら、
及び隣接素子へ光が漏れて隣接検出器の出力に影響する
ことによる画像の乱れが生じる。また、両素子の光学接
着により、光学的接触の不十分や、界面での光の反射お
よび接着剤の損失などによる光損失などが生じる。
【0008】さらに、その検出器モジュールをコリメー
タ104と組み合わせるとき、相対的な位置決めを両者
に形成された嵌合孔で行なうが、その嵌合孔の位置精度
により検出器出力が変化するという問題がある。
【0009】さらに、図8に示すようにX線管焦点が初
期焦点位置からチャンネル方向に移動した場合、X線入
射方向5からの初期焦点位置からのX線ビームはシンチ
レータ107にX線入射幅7となるが、焦点移動後のX
線入射方向6からのX線ビームは右側のコリメータ板1
10の上部端で制限されて、シンチレータ107にX線
入射幅8となり、そのため検出器の出力が減少する。こ
の結果、検出器の各チャンネルの検出器出力には増減が
生じ、画像にアーチファクトを生じる。特に中央部にそ
の現象が現れるという問題がある。
【0010】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、シンチレータやホトダイオード素子を
使用しない固体検出器を用い、高精度の加工技術と位置
決め技術を必要とせず、かつ、X線管焦点移動によって
検出器の出力が変動しないCT用固体検出器を提供する
ことを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のCT用固体検出器は、検出器チャンネル数
に対応する電極パターンを有する絶縁基板と、該絶縁基
板上に入射X線量に応じて電気信号を出力することので
きるX線変換膜と、電極膜とを備え、該電極膜上で電極
パターン間に位置する部分にX線遮蔽物質を形成し、該
X線遮蔽物質の幅よりも厚さの薄い散乱線遮蔽プレート
を上方に備えることを特徴とする。
【0012】本発明のCT用固体検出器は上記のように
構成されており、固体X線変換膜を用い、その膜上にX
線遮蔽物質を形成し、薄いX線遮蔽プレートを上部に設
けることで前記問題を解決することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明のCT用固体検出器の一実
施例を図1、図2により説明する。
【0014】図1はチャンネル方向の断面を示し、図2
はスライス方向の断面を示す。散乱線遮蔽プレート12
はその両端を、チャンネル方向に円弧状の形状をした支
持板109の溝に挿入固着されている。一方、図3に示
すように一体型絶縁基板9上に正電極用金属パターン4
が、検出器のチャンネルの数に対応したピッチで短冊形
に形成され、その上部にX線変換膜3がスパッタ法やC
VD法等により成膜される。この膜はCdTeに微量の
活性物質を添加注入する方法で製作され、X線の照射を
受けるとその照射量に応じて電気伝導度が変化する物質
である。そのX線変換膜上に負電極用金属膜2をスパッ
タ法で成膜する。この負電極用金属膜2はAlやAuで
成膜される。使用時にはこのX線変換膜3は正電極用金
属パターン4と負電極用金属膜2とでサンドイッチ状態
になり、両者に直流電圧を印加した状態になる。
【0015】さらにこの負電極用金属膜2の上部で、前
記の正電極用金属パターン4の間に相当する位置に、図
4に示すように、X線遮蔽物質1をCVD法等で形成す
る。このX線遮蔽物質1はX線変換膜3に入射するX線
を、各チャンネル毎に等量になるようにコリメートする
ものであり、X線遮蔽能力の高いWやMo等でつくられ
る。その幅は前記の散乱線遮蔽プレート12の厚みに比
べて大きく成膜する。これらの成膜はマスクパターンが
使われており、高精度な寸法で仕上げられる。そして、
図5に示すように電気的な信号を外部(DAS)に取り
出すために、フレキシブルケーブル13が使われ、接着
剤11を使用して一体型絶縁基板9に図示するように接
着し、前記の正電極用金属パターン4の端子とフレキシ
ブルケーブル13の端子をワイヤボンディングにより接
続する。
【0016】このようにして製作された検出器モジュー
ルが、図2に示すように基台106に取り付けられる。
そして、そのブロックを支持板109に取り付けてCT
用固体検出器として完成する。
【0017】上記はチャンネル方向について説明した
が、スライス方向の検出モジュールについても同様にマ
スクパターンにより製作することができる。
【0018】このCT用固体検出器はマスクパターンを
使用して加工するので、寸法精度のあるX線遮蔽物質1
が作成され、散乱線遮蔽プレート12の配置はX線遮蔽
物質1の幅があるため位置決めも高精度を要求されず、
製作方法に自由度が生まれ、容易になる。また図1に示
すように、X線管焦点移動があった場合、初期焦点位置
からのX線入射方向5からのX線ビームはX線遮蔽物質
1の開口で決められた幅となり初期焦点位置からのX線
入射幅7となり、一方、焦点移動後のX線入射方向6か
らのX線ビームは同様にX線遮蔽物質1の開口で決めら
れた幅で焦点移動後のX線入射幅8となり、同じ検出器
出力となる。したがって焦点移動によるアーチファクト
は生じない。
【0019】
【発明の効果】本発明のCT用固体検出器は上記のよう
に構成されており、チャンネル数の電極パターンを有す
る一体型絶縁基板上にX線変換膜を形成しているため、
従来のような精度の高い加工技術を要するシンチレータ
アレイや高価なホトダイオードモジュールが不要であ
り、そして、X線遮蔽物質でX線ビームをチャンネル毎
に分割しているため、高精度なコリメータを必要としな
いのでコスト的に有利となる。さらに焦点移動による検
出器の出力変動もないのでアーチファクトのない良好な
画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のCT用固体検出器の一実施例を示す
図である。
【図2】 本発明のCT用固体検出器のスライス方向の
断面を示す図である。
【図3】 本発明のCT用固体検出器の基板を示す図で
ある。
【図4】 本発明のCT用固体検出器の構造を示す図で
ある。
【図5】 本発明のCT用固体検出器のケーブル接続口
を示す図である。
【図6】 X線CT装置の検出器チャンネル方向の断面
機構を示す図である。
【図7】 従来のCT用固体検出器のスライス方向の断
面を示す図である。
【図8】 従来のCT用固体検出器の焦点移動による出
力変化を説明する図である。
【符号の説明】
1…X線遮蔽物質 2…負電極用金属膜 3…X線変換膜 4…正電極用金属パターン 5…初期焦点位置からのX線入射方向 6…焦点移動後のX線入射方向 7…初期焦点位置からのX線入射幅 8…焦点移動後のX線入射幅 9…一体型絶縁基板 10…ワイヤボンディング 11…接着剤 12…散乱線遮蔽プレート 13…フレキシブルケーブル 101…X線管 102…X線ビーム 103…被検体 104…コリメータ 105…検出器 106…基台 107…シンチレータ 108…ホトダイオード 109…支持体 110…コリメータ板 111…主筐体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】X線CT装置の固体検出器において、検出
    器チャンネル数に対応する電極パターンを有する絶縁基
    板と、該絶縁基板上に入射X線量に応じて電気信号を出
    力することのできるX線変換膜と、電極膜とを備え、該
    電極膜上で電極パターン間に位置する部分にX線遮蔽物
    質を形成し、該X線遮蔽物質の幅よりも厚さの薄い散乱
    線遮蔽プレートを上方に備えることを特徴とするCT用
    固体検出器。
JP10104497A 1998-04-15 1998-04-15 Ct用固体検出器 Pending JPH11295431A (ja)

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JP10104497A JPH11295431A (ja) 1998-04-15 1998-04-15 Ct用固体検出器

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JPH11295431A true JPH11295431A (ja) 1999-10-29

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JP (1) JPH11295431A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005322909A (ja) * 2004-05-04 2005-11-17 General Electric Co <Ge> 空間分解能を改善した固体x線検出器
JP2008180713A (ja) * 2007-01-23 2008-08-07 General Electric Co <Ge> 画素型エネルギ識別検出器の電荷共有を低減する方法及び装置

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