JPS5824906B2 - Ｘ線検出器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被検体の横断面を検査するＸ線断面検査装置に
係り、特にファンビームＸ線を用いた方式に適したＸ線
検出器の改良に関するものである。

Ｘ線を用いて被検体に含まれる一平面を多方向から走査
し、それによって得られた透過Ｘ線の計測値をコンピュ
ータにより演算処理し、Ｘ線が透過した断面を画像とし
てブラウン管などにディスプレイするようにしたコンピ
ュータ処理Ｘ線検査装置は既に提案されている。

この種の検査装置には特開昭５０−２８３８５号や同５
０−７６９９８号などで既に知られているペンシルビー
ムＸ線を用いた方式と、特開昭５０−２８３８６号など
で知られている検査時間の短縮を図ったファンビームＸ
線を用いた方式とがある。

本発明は後者のファンビームＸ線を採用したＸ線断面検
査装置のＸ線検出器に関するものである。

コノヨう々ファンビームＸ線を発生する装置では、Ｘ線
源は被検体の横断面の全てを包含する扇形のＸ線を発生
するようになっており、そのＸ線源に対向して設置され
る検出器は、例えば３００個の検出素子から構成され、
これらを回転するだけで被検体のＸ線検査を完了できる
ようになっている。

そして、この検出器は空気層を通過したＸ線量から被検
体の骨を通過した減弱されたＸ線量まで約３桁の幅の線
量を高精度で検出する必要がある。

したがって、良好な再生画像を得るためにはＸ線量の検
出精度は最も減弱された条件において、５／１０００程
度が要求されるが、このような目的に使用するＸ線検出
器として特開昭５１−１２６０８号の提案がある。

その電極構造を簡単に示すと第１図ａのように高圧電極
１と信号電極２を交互に等間隔で配置し、一個の信号電
極とその両側の高圧電極とで１素子が形成され、信号電
極に接続したリード線２から信号が取り出される。

このように形成した素子ａ、ｂ、ｅを構成したもの複数
組をケースに収容し、そのケース内に不活性ガスなどＸ
線に対して大きな吸収係数を有するガスを充填したもの
と、第１図すのように薄い絶縁板５の両側信号電極３，
４を配設し、空間的に隣りあう信号電極間に高圧電極１
を配設して、各信号電極と高圧電極とで形成される素子
ａ＊１）＊ｃｓ ｄを構成したもの複数組を前記同様ケ
ースに収容し、信号電極３，４に別々に接続したリード
線６，７から信号を取り出すようにして、前記第１図ａ
の方法に比し２倍の空間分解能を持たせたものがある。

本発明は後者の電極構造を改良したものである。

いま、実際に被検体を透過したＸ線が上述の如きＸ線検
出器に入射したときを考える。

す々わち、被検体を透過したＸ線強度は被検体のＸ線吸
収に応じた空間的に強度の異々る分布と々る。

被検体の骨と空気が隣り合う骨や頭がい骨付近を透過し
たＸ線の空間的強度分布は、空気に相当するＸ線強度か
ら人体内部に入るに従い急激に減少してゆき、空間周波
数の高い強度分布となる。

従って、検出器の隣り合う信号電極（通常１ｗｎ〜４ｗ
ｎピッチにて配列）間における入射Ｘ線の強度差は２０
ｄＢ（１０倍）程度になる。

そして、Ｘ線が検出器に入射すると電極間に充填されて
いるガスが電離され、イオン対を生じ、信号電極と高圧
電極との間に電界をかけておくことによりイオンと電子
がその電界にそって移動し、それが信号電流として検出
される。

次に、本発明が係る第１図すに示す構造の検出器に上記
のような強度差の大きいＸ線が入射した場合について説
明する。

まず、第１図ａの信号電極は第２図ａｓｂに示す構造で
代表される。

この構造によると、信号電極３，４は絶縁板５により電
気的に絶縁された平行平板型のコンデンサの機能を有す
る電極と考えられる。

すなわち、その電極間の浮遊容量Ｃ８は次式で表わされ
る。

なお、ｄは絶縁物の厚さ、ε０は真空中の誘導率、Ｓは
電極か面積である。

→りとして、絶縁板５にガラスエポキシ板（ε′中４）
を用い、その厚みｄを０．１ ｔｒａｎ、電極の高さｈ
を２０ｒｒａｎ、長さｔを１００ｍｍの場合、電極間の
浮遊容量Ｃ８は上式より約７００ ＰＦとなる。

従って、第２図に示すように構成された隣り合う信号電
極に強度差の大きなＸ線が入射すると、入射Ｘ線に相当
した出力電流が流れるものの、電極間に前述の如き浮遊
容量Ｃ８があるため過度電流が両者の間に流れ、これが
クロストークを含んだ出力電流として得られることにな
り、Ｘ線の強度分布に忠実でない出力電流となる欠点が
あった。

なお、第３図は前述のようにして構成して成る検収器を
収容設置したＸ線検出器の一部断面の外観図であり、同
図中、８は信号電極間に絶縁板を介在して構成した多素
子のＸ線検出電極を収容する扇形の気密ケースで、内部
にはガスが充填しである。

９はそのケース８内に設置された多素子の電極、１０は
Ｘ線Ｒが入射されるところの窓、１１は信号電極および
高圧電極の端子で、やはり気密構造としである。

また、第４図は気密ケース８に収容設置される多素子の
電極部の構造図であり、前述第２図で示した一対の電極
を有する信号電極１２と、両端部を絶縁処理した高圧電
極１３を交互に配夕１ル、その上方、左右より金属性の
保持枠１４，１５および１６，１７で挾持して構成しで
ある。

このように装着される信号電極には通常接地電位で用い
られ、高圧電極１３は正または負の電位が印加され、そ
の電極間に１０００ｖ／ｃＷＬ〜１００００ｖ／ｃｍの
電界強度で使用されるものである。

本発明は、上記した従来技術の欠点に鑑み、隣り合う電
極間のクロストークを防止することにより、Ｘ線の強度
分布に忠実な出力電流を得ることのできるＸ線検出器を
提供することにある。

本発明の特徴は、薄い板状の金属性電極の両面に絶縁板
を配設してそれを一体化し、さらにその両面配設の絶縁
板表面各々に信号電極を配設すると共に、前記絶縁板に
挾まれた金属性電極を接地することによって信号電極間
のクロストークを防止した点である。

以下、その具体的な実施例を示し詳述する。

第５図ａは本発明の一実施例を示すＸ線検出器の信号電
極構造図で、Ｘ線入射方固から見た状態を示しである。

また、第５図すはその斜視図である。

これらの図に示すように、本発明による信号電極構造は
、薄い金属板で（例えば銅）成形したシールド板２０、
そのシールド板２０の両面に配設した２枚の絶縁板２Ｌ
２２、その絶縁板２１゜２２０表面部に配設したリード
線２３．２４を有する一対の信号電極２５．２６並びに
シールド板２０に接続した接地リード線２７から構成し
である。

このような構造とすることにより、信号電極２５．２６
は各々独立した信号電極として用いられ、また、薄板状
のシールド板２０を接地することによって前述したよう
な隣り合う信号間のクロスト−多を防止する機能を有す
る。

すなわち、シールド板２０の接地リード線２７を接地し
、それを接地電位に保つことにより隣り合う信号電極２
５．２６の信号は電気的にシールドされ、信号間のクロ
ストークが防止される。

また、第６図はこのように構成される信号電極並びに高
圧電極の組立構造を示した図であり、金属性保持枠１４
，１５各々の内側に溝１８．１９が形成してあって、そ
の溝１８．１９に信号電極１２と面圧電極１３が交互に
収容しである。

なお、溝１８．１９に収容される高圧電極１３′の端部
は保持枠１４，１５（アース電位）と電気的に接続され
々いように絶縁処理されている。

このため、高圧電極からの漏洩電流は、直接電極に流入
すること女く保持枠に流れ、高圧電極からの雑音を防止
できる。

上記、実施例の如き構成に基すき形成したＸ線検出器を
用い実験した結果について述べる。

まず、信号電極２５，２６の材料として散乱Ｘ線とけい
光Ｘ線を遮断し、周辺素子への入射を防ぐために、主と
して、けい光Ｘ線に対して吸収係数の大きい材料を用い
ることが有効である。

本実施例においては高圧電極１３１こリンセイ銅板２５
０閣を用い、信号電極１２に銅板１００μｍのものを用
い、その信号電極１２の両面電極間に介在されるシール
ド板に銅板７０μｍのものを用い、さらにそのシールド
板と信号電極間の絶縁板にガラスエポキシ板１００μｍ
を用いた。

この結果隣接素子への電離電子の流入防止と周辺素子へ
のＸ線の漏出防止の効果も充分得られた。

なお上記実施例の保持枠１４．１５は金属性のものとし
ているが、これを絶縁体で形成させることもできる。

ただこの場合、高圧電極１３の両端の絶縁処理が省略で
きるが、絶縁保持枠の表面を通る高圧電極からの漏洩電
流の対策、例えば絶縁板２１．２２の表面にシールド板
と同電位と々るような保護電極を設けて漏洩電流の信号
電極への流入を防止する方策が必要となる。

上述の実施例からも明らか々ように本発明によるＸ線検
出器は、それを構成する信号電極構造を、薄い板状の金
属性電極の両面に絶縁板を配設しその絶縁板各々に信号
電極を配設すると共に、前記金属性電極を接地するよう
にしたものである。

したがって、その金属性電極はシールド効果をなし、両
面の信号電極間で発生するクロストークをなくすことが
でき、Ｘ線強度分布に忠実々信頼性の高い出力信号を取
り出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａおよび第１図すは従来のＸ線検出器の電極構造
を説明するだめの概略図、第２図ａは第１図すの信号電
極を具体的に示した一部破断の電極構造図、第２図すは
それを正面から見た状態を示す図、第３図はＸ線検出器
の全体的構成を説明するだめの一部断面の外観斜視図、
第４図はＸ線検出器を構成する多素子電極の斜視図、第
５図ａは本発明の一実施例を示す信号電極の正面図、第
５図すはその斜視図、第６図は多素子電極の組込み状態
を示す概略正面図である。 ２０・・・シールド板、２１，２２・・・絶縁板、２３
゜２４．２７・・・端子、２５．２６・・・信号電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不活性ガスを充填したケース内に、絶縁板の両側面
   に各々平担な金属性の信号電極を配置した信号電極体と
   、高圧電極板とを交互に複数配設したＸ線検出器におい
   て、前記信号電極体がその絶縁板部の中で介在するよう
   にシールド電極を設けてなることを特徴とするＸ線検出
   器。