JPS5811592B2 - 放射線検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は放射線断層撮影装置に用いる放射線検出器の改
良に関するものである。

放射線断層撮影装置の一つとしてコンピュータ・トモグ
ラフィ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｔ ｏｍｏｇｒａ
ｐｈｙ ；以下ＣＴ装置と略称する）と呼ばれる装置が
ある。

この装置は第１図に示す如く例えば扁平なファンビーム
Ｘ線ＦＸをパルス的に曝射するＸ線源１とこのＸ線を検
出する複数の放射線検出セルを並設して成る放射線検出
器２とを被写体３を介して対峙させ、且つこれらＸ線源
１及び放射線検出器２を前記被写体３を中心に互いに同
方向に同一速度で回転移動させ、被写体３断面の種々の
方向に対するＸ線吸収データを収集する。

そして、十分なデータを収集した後、このデータを電子
計算機で解析し、被写体断面側々の位置に対するＸ線吸
収率を算出してその吸収率に応じた階調度で前記被写体
断面を再構成するようにしたもので、組成に応じて２０
００段階にも及ぶ階調度で分析できるので、軟質組織か
ら硬質組織に至るまで明確な断層像が得られる。

ところで、前記放射線検出器２は被写体３の断面を透過
したＸ線のエネルギを電離電流として検出し、これをＸ
線吸収データとして出力する。

即ち、このＸ線吸収データの収集にあたっては電離槽を
構成する各放射線検出セルトＸ線源とを結ぶ線上（これ
をＸ線パスと言う）を透過して来たＸ線のエネルギを電
離電流として検出してこれを所定の時間、積分し、その
積分値を所定の時定数の放電回路にて放電してその放電
時間値をＸ線吸収データとするものである。

一つの方向からのＸ線パスに対するデータ収集が終ると
次の方向に対するＸ線パスのデータ収集に移ってゆくが
、この間に前回のＸ線パスによる電離電流や積分値の放
電等が完全に消滅、終了していなければ次のデータ収集
に誤差となって表われて来る。

即ち、Ｘ線ビームの曝射繰り返えし周期は一般に放射線
検出器のこれら回復時間により制限を受けることになる
。

これは断層面一枚当りのデータ収集時間（即ち、撮影時
間）に大きな影響を及ぼす要因であり、撮影時間の短縮
を求められる今日、出来る限りこれを短縮しなければな
らない。

また、再構成画像の分解能は放射線検出器の持つ感度、
分解能で定まるため、優れたＣＴ装置を得るには速い回
復時間、高感度、高分解能の放射線検出器を使用しなけ
ればならない。

優れた空間分解能を有するためには各々の放射線検出セ
ルを構成する電極板が放射線検出セル列の全長にわたっ
て互いに近接し、且つ一様に配設されることが望ましい
。

また、ＣＴ装置に使用される放射線検出器は非常に微弱
な電流を信号として検出するものであるから電極間の漏
洩電流には十分注意する必要がある。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、高圧用及び
信号検出用の電極板を所定間隔をおいて多数枚、交互に
配設し信号検出用電極板よりそれぞれ検出信号を得るこ
とにより空間位置分解能を持たせた放射線検出器におい
て、前記電極板の端部な挿入する溝を複数本形成した絶
縁性のサポートを用い、この溝に前記電極板を挿入し保
持させると共に前記信号検出用の電極板には前記サポー
ト側端部近傍部分に前記溝に対応させて且つ該電極板に
対してね絶縁させて帯状の導電体を設け、この導電体を
接地して構成するようにすることにより、漏洩電流によ
る検出信号への影響を無くし、高感度、高分解能化を図
つた放射線検出器を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例について第２図〜第１３図を参
照しながら説明する。

前述したように放射線検出器は被写体を介してＸ線源に
対峙させて配置されている。

この対峙されて配置されたＸ線源、放射線検出器は被写
体を中心にその周囲を任意時間で回転しながら、Ｘ線ビ
ームをパルス状に曝射する。

Ｘ線ビームは広がり角θの扇形を成して広がりながら、
被写体断面を透過する。

そして、このＸ線ビームは放射線検出セル列に入射し、
そのエネルギに対応して電離する。

これにより、Ｘ線ビームの最先端における光子強度が入
射した放射線検出セルの電極板によって電離電流と言う
形で検出され且つ空間的に識別される。

前述の通り、優れた空間分解能を得るためには各々の放
射線検出セル列を構成する電極板を互いに近接させてＸ
線パスの数を増大させ、しかもこのＸ線パスの幅が一様
となるようピッチを一定にして配置させることが望まし
い。

この状態を得るために本発明においては絶縁物質の上に
微小ピッチの溝を形成し、その溝に沿って電極板を挿入
し精度を出し易くしである。

以下、順を追って本発明の一実施例を説明する。

第２図は本装置の構成を示す斜視図であり、図中４は電
極群その他を保持する円弧状箱形の本体、５はこの本体
４の開口面側を閉塞する蓋である。

これら本体４及び蓋５は内部に充填される高圧ガスに対
して十分の強度及び気密を保持するためボルト締めされ
る。

この放射線検出器はファンビームＸ線ＦＸの広がり角θ
に対応してその入射面側４ａの入射部４ｂを薄くして十
分にＸ線の入射が行なわれるようにしである。

第３図はこの放射線検出器の正面図、第４図はその平面
図、第５図は第３図Ａ−Ａ矢示断面図である。

図かられかるように本体４内は空洞となっており、Ｘ線
の入射部４ｂは肉厚を薄くしである。

第６図は本体４内に電極板６．７を配置した状態を示す
図であり、対向する一対の電極板６．７部分にて一つの
放射線検出セルを構成している。

第７図は信号検出用の電極板６の素板６ａを示すもので
、方形の極めて薄い導電性板体の一部に突部を形成して
これを端子６ｂと成すようにしである。

この素板６ａの前記端子６ｂの形成してない側辺近傍に
はその側辺に沿って平行に第８図ａに示す如き両端近傍
に小孔８ａを穿設してなる薄い帯状絶縁体（例えばポリ
イミドやポリアミド等の可撓性フィルム）８をそれぞれ
表から裏にまわして第９図の如く平行に貼着し、更にこ
の帯状絶縁体８の上面には第８図すの如き両端近傍に小
孔９ａを穿設して成る薄い帯状の導電体９を貼着しであ
る。

この導電体９はその幅を前記帯状絶縁体８より狭くして
あり、素板６ａとは帯状絶縁体８によって絶縁されてい
る。

また、帯状絶縁体８と導電体９の端部側は素板６ａの端
子６ｂと同様に素板６ａより突出させて端子を形成させ
である。

第１０図は高圧電圧を印加する高圧用の電極板７を示す
図であり、前記電極板６の素板６ａ同様、方形の極めて
薄い導電性板体の一部に端子７ａを突出させて形成した
ものである。

この端子７ａは電極板７の中心線よりやや片寄った位置
に形成されており、前記素板６ａも同一の形状を成すも
のである。

このような構成の電極板６，７を前記本体４内の空洞部
に交互に挿入配設してゆくわけであるが、第１１図に示
す如く本体４内の空洞部両側壁に端部を保持されつつこ
の空洞部の奥壁方向に、厳密に言えばＸ線の透過方向に
沿って電極板６，７が納まるよう所定の間隔で嵌合溝１
０ａ、１０ａ’を形成するよう、該嵌合溝を形成して成
る絶縁板によるサポート１０．１０を空洞部の両壁面に
それぞれ取付ける。

そして、この嵌合溝１０ａ、１０ａ’に両側を嵌合させ
ながら前記電極板６，７を交互に配列されるよう嵌め込
む。

その際、電極板６，７の端子６ｂ、７ａが本体４の開口
部側へ来るようにし、且つ電極板６，７の端子６ｂ、７
ａは位置が重なることのないよう第１２図の如く互い違
いにする。

そして、高圧用の電極板７はその各端子７ａをリード線
１１で接続して高圧電源につなぎ、また、信号検出用の
電極板６の導電体９をその電極板６より突出させた端部
を利用して、リード線１２で接続し、接地する。

このリード線１２による接続は前記帯状絶縁体８及び導
電体９の端部に設けた小孔８ａ、９ａ部分を利用し、こ
の小孔を通して行なう。

また、電極板６，７の取り付は後、サポート１０に接し
ている側の電極板６，７側辺部分に熱硬化性エポキシ樹
脂等の絶縁性接着剤１３を流し込み、電極板６，７間の
漏洩電流を抑え、且つサポート１０に対して電極板６，
７を確実に固定させる。

その際、電極板６上の導電体９に接するよう、この絶縁
性接着剤１３を流し、導電体９の一部分を接着剤が被う
ようにする。

また、本体４の裏面側、即ち、Ｘ線入射側に対して背面
側にあたる位置には例えば本体４の開口部近傍に外皮を
絶縁処理した電極１４を複数個所定間隔で貫通させて取
り付け、この各電極１４にそれぞれ対応する電極板６の
端子６ｂを接続して外部に検出信号を取り出すようにし
である。

このような構成の本装置は蓋５により本体４の開口部側
を気密に閉塞して用いる。

放射線検出セルは電離槽を構成しているから、高圧用の
電極板７と信号検出用の電極板６との間のガス（例えば
キャノンガス）中に放射線が突入することによって電離
現象が生じ、この電離現象によって生じた電離電荷は電
極板６，７に引かれ、微弱な電離電流として電極板６よ
り抽出される。

一方、高圧用の電極板７には高電圧が印加されているた
め、サポート１０と電極板６，７のみの組み合わせの場
合にはその高電圧によりサポート１０を介して体積漏洩
或いは表面漏洩電流が流れ電極板６に流入して検出信号
に混入することになる。

しかし、本装置では検出セル間漏洩電流は電極板６側へ
流れて来たとしても電極板６には入らず、導電体９に流
入することになる。

この導電体９は帯状絶縁体８により電極板６に対して絶
縁を保たれており、且つリード線１１を介して接地され
ているから、導電体９に流入した漏洩電流はそのまま大
地へと流れ、電極板６に全く影響を与えない。

即ち、帯状絶縁体８とその上に貼着された導電体９は電
極板６に対し、漏洩電流から保護する保護電極としての
役割を果す。

また、電極板６上の導電体９をその幅方向におよそ半分
まで絶縁性接着剤１３に被われるようサポート１０と電
極板６゜７部分に絶縁性接着剤１３が流し込まれている
ことにより、漏洩電流の排除及び電極板６，７の支持が
より確実となる。

従って、高感度に電離電流のみの検出を行なうことがで
きる。

また本装置は電極板６，７を保持させるため嵌合溝１０
ａ、１０ａ′を所定間隔で形成させた絶縁体によるサポ
ート１０を用いるようにしたため、嵌合溝１０ａ、１０
ａ’を予め数値制御工作機械等で高精度に加工しておく
ことができ、従って本体４内にサポート１０を取り付け
た後、このサポート１０の嵌合溝１０ａ、１０ａ′間に
電極板６，７を挿入してゆけば一定の間隔で電極板６，
７を交互に配設することができ、電極板の配置間隔も小
さくすることができる。

しかも、これらサポート１０と電極板６，７は絶縁性接
着剤１３で固定されるので機械的精度は保たれ、従って
、高分解能の放射線検出器とすることができる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実
施し得るものであり、例えば保護電極はフィルム材によ
るものの他、電極板上に帯状に絶縁層を形成し、この上
に金属材を蒸着するようにして形成しても良い。

このように高電圧用及び信号検出用の電極板を所定間隔
をおいて複数枚交互に配設し、前記信号検出用電極板よ
りそれぞれ検出信号を得ることにより空間位置分解能を
持たせた放射線検出器において、前記電極板の端部を保
持する溝を複数本形成したサポートを用い、この溝に前
記電極板を挿入して保持させると共に前記信号検出用の
電極板には前記サポート側端部近傍部分表面に、前記溝
に沿って且つ該電極板に対しては絶縁させて帯状の導電
体を設け、また前記各電極板と前記サポートとの部分に
は前記導電体部分の側縁に覆るように絶縁性接着剤を塗
布すると共に前記導電体は接地するようにしたので、信
号検出用電極板へ流れ込む漏洩電流はこの導電体により
阻止されるから、電離電流のみを高感度に検出でき、ま
た、サポートを用いたことによりその溝の形成は予め高
精度に加工できるから電極板間の間隔は高精度となり、
しかも、電極板とサポートは絶縁性接着剤で固定される
ため、寸法精度も保つことができ、従って分解能も向上
する等、優れた特徴を有する放射線検出器を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣＴ装置の説明をするための図、第２図は本発
明による装置の斜視図、第３図はその正面図、第４図は
その側面図、第５図は第３図のＡ−Ａ断面図、第６図は
電極板を納めた本体の様子を示す図、第７図は信号検出
用電極板の素板を示す図、第８図ａ、ｂは帯状絶縁体及
び導電体を示す図、第９図ａ、ｂは本発明装置に用いる
検出用の電極板を示す側面図及び正面図、第１０図は高
圧用の電極板を示す正面図、第１１図は本発明による装
置の電極板挿入部分の構成を示す図、第１２図はそのＢ
−Ｂ矢示断面図、第１３図はその斜視図である。 ４・・・本体、６・・・信号検出用の電極板、７・・・
高圧用の電極板、８・・・帯状絶縁体、９・・・導電体
、１０・・・サポート、１０ａ・・・溝、１３・・・絶
縁性接着剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 放射線を電離するガスを封入した箱と、この箱内に
   点焦点に向って複数枚交互に配設した高電圧印加用及び
   信号検出用の電極板と、所定間隔に配置された複数の溝
   を備え、これら電極板の端部をこれらの溝に挿入し保持
   するための絶縁性サポートとを備えた放射線検出器にお
   いて、前記信号検出用の電極板の表面前記溝近傍に、前
   記溝に沿ってかつこの電極板に対して絶縁させた帯状の
   導電体を設け、この導電体を接地して構成したことを特
   徴とする放射線検出器。