JPS5848874B2 - Ｘ線検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、横断面検査装置に関するもので、詳しくは
、Ｘ線源とＸ線検出器とを被写体を中間において対向配
置し、これらを対向関係を保持した状態のまま運動させ
、被写体の横断面の多方向から透過Ｘ線を計測し、得ら
れたデータをコンピュータなどの処理装置によって画像
演算させ前記横断面を再像する装置に使用するＸ線検出
器に関するものである。

この種の検査装置は、特開昭５０−２８３８５号明細書
や特開昭５０−７６９９８号明細書などですでに知られ
ている。

これらの先行技術においては、ペンシル状のＸ線を発生
するＸ線源と単一の検出体からなるＸ線検出器を被写体
を中間に置いて対向配置し、平行移動および被写体のま
わりに回転させられるようになっている。

実際の走査は、微少角たとえば角度ｌ゜づつ回転させ、
同時に各角度毎に平行移動させることによってなされる
。

また、この種の検査装置として特開昭５０−２８３８６
号明細書にて明らかにされているものは、被写体に対す
るＸ線の照射時間が短いのですぐれている。

この装置ではＸ線源は被写体の横断面のすべてを包含す
る扇状のＸ線を発生するようになっており、検出器はた
とえば３００ケの検出体から構吠されており、これをた
んに回転するだけで検査を完了できるようにしている。

検査に要する時間は、被写体へのＸ線のばく射量を少く
するために、できるだけ短時間とする必要があり、１回
転３６０度を通常５〜１０秒の等速回転で行なっている
。

ペンシル状のＸ線ビームを用いる前記の装置における単
一の検出体よりなるＸ線検出器としては、入射Ｘ線に応
答して光出力信号を発生するシンチレータクリスタルと
光電増倍管より構成される検出器が使用される。

しかるに扇状のＸ線ビームを用いる装置では、多数個の
検出体（たとえば３００ケ）で構或される検出器として
、気体を利用した検出器が用いられる。

このような気体を利用したＸ線検出器としては、たとえ
ばその信号取り出し電極として、多数の金属細線を用い
るものが知られている。

（たとえばＧ ． Ｃｈａｒｐａｋ，ｅｔ．ａｌ．「ｓ
ｏｍｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎ ｔｈｅ Ｏｐ
ｅ −ｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｗｉｒｅ Ｐｒ
ｏｐｏｒｔｉｏｎａｌＣｈａｍｂｅｒｓ （Ｎｕｃｌｅ
ａｒ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ ＆Ｍｅｔｈｏｄｓ，８
０ ， １９７０ ． １３ 〜３４ｐ）Ｊなどを参照
されたい。

）しかし、このような従来技術においては５０〜ｌＯＯ
μφの金属細線を電極として用いるため、製作がむずか
しく、保守がたいへんであること、またその共振周波数
の上限が５００Ｈｚと低く、振動に対して不利であった
。

一方、先行技術による横断面検査装置はいずれも前記で
説明したごとく、被写体を中間においてＸ線源とＸ線検
出器を対向配置し、この関係を保持した状態で平行移動
や回転運動が行なわれる。

このために駆動用機械部の振動（約１００〜５００Ｈｚ
である。

）に起因する雑音が、上記細線構造の検出器を通してＸ
線による信号電流と重畳し、再生像の画質を低下させる
原因となる。

このために、気体を利用したＸ線の検出器においては、
機械振動による雑音が発生しない構造とする必要がある
。

本発明は、前記のごとき問題点を解決し、機械振動に起
因した雑音が発生しない構造のＸ線検出装置を提供する
ものである。

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。

第１図は本発明のＸ線検出装置を使用するＸ線横断面検
査装置におけるＸ線源、被写体および検出器の配置関係
と回転運動と変位運動の状態の一例を示すものである。

（もちろん、これに限定されるものではなく、特開昭５
０−７６９９８号明細書に記載された装置に適用可能で
あることは言うまでもない。

）Ｘ線発生源１からは放射角αまたはβの扇形のビーム
が放出され、被写体３を透過して検出器２においてＸ線
強度が検出される。

Ｘ線発生源１と検出器２とは一定の位置関係を保持し、
両者の間におかれた被写体の中にある回転中心５を中心
にして、Ｘ線発生源１と検出器２は回転する。

Ｘ線発生源１の回転する円周は４で示され、被写体の中
心５からの距離すなわち回転の半径は約７５０ｍｍであ
り、回転角度は１８０度以上３６０度の範囲である。

装置の運動方法は、扇状Ｘ線ビームの開き角度によって
２種類に大別される。

第１図に示すごとく、開き角度がαの扇形Ｘ線ビームを
用いて、被写体３を含む有効視野Ｄを包含し、かつ透過
Ｘ線の強度分布を測定できるＸ線検出器２が対向して配
置されている装置では、一回の回転運動のみで所定のデ
ータが取得できる。

また他の方法による装置は、開き角度がβの扇形Ｘ線ビ
ームが有効視野Ｄを包含せず、たとえば第１図に示すご
とくα＝８βとすれば、Ｘ線源１と検出器２−１の位置
関係を保持しながら回転運動を行ないデータを取得し、
回転運動の終了時に検出器は２−２に矢印６に示す方向
で移動（変位）し、その位置関係を保持しながら前記の
ごとく回転運動を行なう。

このように回転運動と移動運動を８回づつくりかえして
、Ｘ線検出器が２−８の位置までデータを取得して、有
効視野Ｄの全面を包含するデータを取得して終了する。

前記の回転運動は一回転の所要時間が５〜ｌＯ秒である
。

また前記の回転と移動運動を組合せた操作では、回転方
向が交互に反転し、移動運動は反転時に行なわれる。

データ取得時の回転運動は、等速度回転の必要があり、
このために回転の開始と停止または反転時にはＸ線検出
器に大きな加減速度が加えられることになる。

これが先に述べた振動の一因である。Ｘ線源１に対向し
て設置されたＸ線検出装置２の一実施例の構造を第２図
に示した。

気密な筐体２０の内部に不活性ガスを主体としたガス（
このガスの内容については公知のため省略）が所定の圧
力で充填され、平板状の信号取り出し電極１４高電圧印
加電極１３が平行に他えばｌＯ〜１５ｍｍの間隔ｄで設
置されている。

（この間隔は断面層の厚みによって決定される。

）Ｘ線は矢印１１に示す方向より検出器の入射窓１２を
通して電極１４．１３の空間に入射して充填ガスを電離
する。

１５は絶縁物、１６は信号取り出し用気密端子、１７は
高電匡印加端子である。

電離電流を取り出し電極１４の構造は、扇形Ｘ線ビーム
の開き角に対応してきまり、前記のごとく開き角αの場
合には第３図に示すごとく、扇形ビームの全面に対応し
た形状となり、また開き角βの場合にも第４図に示すご
とく同様な形状である。

第４図において寸法の一例を示すなーら、電極１４はＸ
線入射方向で２０ｃｒｒＬ１それに対し直角方向ではｌ
ＯＣｒｒＬであり、個々の信号取り出し電極はＸ線入射
側で２． ５ ｔｒａｎ、逆側で３ｍｍの横幅を有し、
ほぼ矩形状である。

実施例の検出器においては、α−３２゜β二４°である
。

第３図、第４図に示す信号取り出し電極１４はＸ線ビー
ムの入射方向と平行に所定の個数に分割されている。

一実施例においては、扇形Ｘ線ビームの開き角が３２度
の第３図に示す電極では２５６本に分割され、第４図に
示す開き角４度の場合には３２本に分割され、それぞれ
の電極は完全に絶縁され、すべての電極から信号が筐体
外へ気密端子１６を通して取り出せる。

前記の信号取り出し電極は、第５図に示すごとく、絶縁
材料２１の片面に金属箔２２を接着した平板に、所定の
形状と寸法の電極が形成されるように金属箔に切り込み
２３を機械加工または化学腐食方法によって作り、多素
子の信号取り出し電極を作或する。

実施例における電極板の形状は、Ｘ線ビームの開き角が
３２゜の扇形を２５６素子に分割するため、ｌ素子は０
．１２５゜の扇形の一部となる形状の電極である。

電極を形或する金属箔の厚さは、３０μｍを用い切り込
みの幅と深さはともに５０−１００μｍとすることによ
り隣接の電極相互の絶縁抵抗は、ｌＯ８Ω以上に保つこ
とができた。

前記の構造の信号取り出し電極においては、第５図に示
す電極の幅ｌの寸法精度はｌ／１００以下に保持するこ
とができ、したがって電極の面積に比例して変化する出
力電流のばらつきをｌ／ｌＯＯ以下に保持することが可
能となる。

さらに前記構造の信号取り出し電極１４を形戊する絶縁
材料は、縦２０ＣＩｒＬ１横■ＯｃＩｒＬの大きさ、約
４間の厚さのがラスせんい補強のエポキシ樹脂やフオル
マール樹脂などの合成樹脂で作られ、その表面に例えば
銅はくで形成された信号取り出し電極が付着している。

また高電匡印加電極１３は２關の厚さのステンレス板を
使用し、それぞれは四方において絶縁物１５を用いて筐
体に固定されている。

このときの固有振動数はそれぞれ５ＫＨｚ，１． ５
ＫＨｚであった。

このために、電極板の個有振動数は移動および回転運動
の際に発生する機械振動の振動数（約１００〜５ ０
０ Ｈｚ ）より高い値となり共振を起すことはない。

以上述べた構造のＸ線検出装置を横断面検査装置に設置
して、１回転の時間が５秒でデータを取得し、横断面の
再生像を得た結果、振動に起因した雑音による画像の不
良はなく良好であった。

本発明のＸ線検出器を用いたＸ線横断面検査装置は、以
上述べた実施例から明らかなように、良好な画簀の横断
面像を得ることができ実用上きわめて有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｘ線横断面検査装置の動作原理を説明するた
めの図、第２図は、本発明のＸ線検出器の断面図、第３
図は、本発明の信号取り出し電極の形状図、第４図は、
本発明の信号取り出し電極の他の形状図、第５図は、本
発明の信号取り出し電極の詳細を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検者の観察断層面を中心に回転し得る如く前記被
   検者を介して互いに対向して放射線を発生する発生源と
   その検出器を配置し、上記発生源から上記被検者を包含
   する扇形Ｘ線ビームを照射し、そのビームの透過量を上
   記検出器にて検出し、検出出力から計算機により上記断
   層面を再構戊するＸ線横断面検査装置において、上記検
   出器が、不活性ガスを主体としたガスを充填した容器内
   に２枚の平板電極が所定の間隔で平行に設置され、前記
   電極のうちの１枚は一体の導体板からなり、他の１枚は
   Ｘ線ビームの一次元の強度分布を測定するための信号を
   取り出し電極で、所定の幅の複数個のほぼ矩形状電極を
   Ｘ線ビーム方向と平行に配列設置し、各々の信号取り出
   し電極からＸ線の強度に応じた出力信号を取り出せる構
   造の電極を有することを特徴とするＸ線横断面検査装置
   。