JPS59501429A - Ｘ線断層撮影装置を動作させ焦点合せする方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｘ線断層撮影装置を動作させ焦点合せする方法および装置 本発明は、電子ビーム利用のＸ線断層撮影ユニットを方向付けおよび焦点合せす るよう考えられた方法および装置に関する。このようなユニットは少なくとも１ つの電子銃、その標的位置父あるアノード、それに断層撮影像を作るに必要なＸ 線検出器を含んでいる。

放射線源として、断層撮影装置は一般に、露光時に写真を撮影しようとする被検 体のまわシを回転するＸ線管を使用している。しかしながら、心臓付近の如く人 体の高速運動器官を撮影するに適した装置を作るためにＸ線管を高速で回転させ るというよう々ことは不可能である。心臓付近、または造影剤を使った時の脳血 液循環の充分な写真を作るには０．１秒程度の露光時間が必要であるけれども、 実際には１秒より短かい置体を取り巻いた固定アノードに焦点が合わされて磁気 的に向けられるような電子ビームを発生させる電子銃に置き換えた装置が考案さ れている。

この構成に関連する問題は、強さの大きい高エネルギの電子ビームを如何に方向 付けし焦点合わせするかてあり、１だ前述の要因に影響を与える高電圧を如何に 安定化させるからである。

本発明は、これらの問題を回避する試みてあシ、電子銃の焦点合わせも、ビーム の正確な規準をも不要な方法および装置を達成する試みである。また、ビームの 焦点合わせおよび方向を定める観点から高電圧安定のために設けられるべきもの は何もない。ビームの方向付けは焦点リングによって機械的に行なわれ、焦点合 わせは焦点調整装置と、アノードとの間の空間てあって電子の実際の加速が生ず る空間にて行なわれる。

考慮中のこの方法の特徴は、電子銃によって発せられたビームが、焦点調整電界 線によって、電子を穴の中に引込む上に電子ビームを焦点合せして加速するとい う焦点リング中の穴にめがけておおまかに狙いが定められ、アノード円板にそれ を指し向けてＸ線を発生さぜることである。さらに、その焦点調整穴はアノード に関して移動されて、調査中の被検体の断層写真を作る可動Ｘ線源を発生するよ うにしている。

この方法の別な特徴は、焦点合せ面とアノードとの間で電子の加速が牛するので 焦点合せ面がゼロの電位を有していることである。さらに、焦点合せ面とアノー ドとの間の電位差によって発生される電界線は焦点合せ面と電子銃との間の空間 捷て一部延びていて電子をホッパのように焦点調整穴に引込む。

この方法の他の特徴は、アノードおよび焦点合せ面が同心リングの形をし、焦点 合せ面か一定速度て回転させられ、電子銃がパルス状のビームを発してアノード を等間隔に打ち当てるようタイミングがとられていることである。リング状アノ ードおよび焦点合せ面に加えて、装置の最適の形がじょうご状寸たけ円筒状であ るので、被検体はＸ線検出器のリングによって囲まれている。

さらに、いくつかの電子銃を基本的に円筒状の装置のケーシングに沿って設けて 、それらより発せられたビームが各電子銃に対して１ないし数個を数えろ焦点合 せ血中の穴へ向けてケーシングの正接の方向におお寸かに偏向させることがこの 方法の特徴である。この方法において、それぞれ偏向されたビームはアノード円 板の特定の一部分に方向付けされる。投影のとき、焦点調整リングは２つの穴の 間の距離に等しい距離を回転する。電子ビームの偏向は、各電子銃に対して２つ の焦点調整穴の使用を可能にするワンレベル粗偏向と同じようにして行なうこと ができる。

さらに、本発明による方法の特徴とするところは、焦点調整リングが仮定された 距離を回転する時、電子銃が焦点調整リングの回転方間によって決まる順序て急 速に連続してビームを発ずろことである。この方法において、露光中、数回の電 子ビーム放射が行なわれる。各電子銃に対する焦点調整リングに数個の穴がある 場合には、別々の穴を通じて交互に偏向が行なわれる。

本発明によって与えられた利点の１つを利用する装置の特徴は、電子銃とアノー ドとの間に、電子ビームのほとんどを機械的に方向を定める１オたは数個の穴を 持った回転焦点調整リングがあることである。

このような装置の他の特徴は、アノード焦点合せ面およびＸ線検出器が同心リン グを構成し、焦点調整リングが一定速度で回転てきることである。

さらに、このような装置の特徴とするところは、数個の電子銃を互いに等距離を 隔ててケーシングに溢って設けてあり、焦点調整リングには各電子銃に対し１な いし数個の穴があり、これによってそれらよシ発ぜられたビームを、円筒状ユニ ットの接線方向にそのビームをおおまかに偏向させることによって、特定の１つ の穴に指し向けることができることである。

以下、実施例により添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の動作原理を示している。

第２図は本発明を応用したものの１つの側面図を与えている。

第３図は第２図に示した装置の正面図を与えている。

第４図は本発明の他の応用の側面図を与えている。

第５図は第４図に示した装置のＶ−Ｖ断面図を与えている。

第６図は第４図に示した装置のＶｌ−Ｖｌ断面図を与えている。

第７図は第４図に示した装置の■−■断面図を力えている。

実施例１ 本発明を例示する簡単な装置を考えてみる（第１図）。

内部制御電圧によってビームをＯＮ　、　に）ＦＦできる強さの大きな電子銃が 電子源として使用される。アノード円板（２）と焦点調整リング（３）との間に 、電界線（第１図の破線）を発生し、特別に設計された穴（４）によって電子を 焦点合せする高電圧がある。高電圧Ｕによって発生された電界線の一部は電子銃 （＋１と焦点調整リング（３）との間の真空１で延びていて、電子（７）を加速 した抜穴（４）に引込む。

焦点調整リング（３）が交互にＯＮ、ＯＦＦされる電子銃（１）のビームを横切 って動く時、アノード円板（２）の表面のリングの回転方向に一連のＸ線源が作 られる。

実施例２ 上記原理を使って、第２図に示した断層撮影装置を構成することがてきる。電子 銃（１）は円錐形真空管の頂部に設置され、アノード（２）および焦点調整円板 （３）は撮影しようとする被検体（６）を囲んだリングの形に形成される。０１ 秒に１回、１個の穴（４）を有する焦点調整円板（３）を回転させ、電子銃が１ ０００個の高速電子パルスを発し、被検体（６）の反対側に固定された（シンチ レーション半導体式の）１００個の検出器（５）のうちの２５０個が各パルスに ついての吸収情報を収集することにより、５００　ｘ　５００の絵素がら成る写 真を作ることがてきる。

このようなｍ純な応用においては、しかし、極端に高出力の電子銃および名、連 作用偏向要素を必要とする。

このことはふたつの方法（実施例３．４）にて除くととがてきろ。

実施例３ 電子銃（１）より発生されるビーム（７）はおおまかに偏向される。たとえば、 円錐体（第２図）の特定のＸの部分にビーム（７）を指し向けるととがてきるな らば、焦点調整穴の数を４つまで増やすことができる。ここではビームを穴に次 々と指し向けるよう放出することかできる。結果として、写真を撮影していると き焦点調整リングをＸ回転たけ回転させ、焦点を１つの穴を有するリングに必要 な距離の％だけずらすことで、がなり改善された解像力を与えている。

実施例４ 実施例３と似たものが、円錐体の代りに円筒状構造体を使い（第４図）、電子銃 （１）の数および相当する焦点調整穴（４）の数を増やすことによって得られる 。これは撮影距離を短がくし、ビーム（７）の方向伺けを容易にしている。

実施例５ 焦点を妨げる方法を利用している実施例３および４に記載の装置の組合せを使用 することにより、最適の装置を構成することができる。このような装置の原理は 第４図、第５図、第６図および第７図に示される。

この装置は撮影しようとする被検体を取り囲む円筒状ケーシング（９）で構成さ れる。真空円筒体は８つの電子銃（１）を備え、焦点調整リング（４）には各電 子銃にっき２つて、計１６個の穴があり、アノード（２）は検査中に被検体のま わりで完全なリングを形成する。

電子銃から発射されるビームは焦点調整リングに沿って接線方向に偏向され、ビ ーム方向は所望の穴（４）へおお寸かに決められる。電子銃は連続してトリガさ れって決められる順序でかわるがわる作動される。

たとえば、露光時間が０１秒て写真に必要な絵素数が５００　Ｘ　５００の場合 、上述のように１０００回の電子の放出があり、被検体の反対側に配置された２ ５０個の検出器が各点の吸収情報を収集する。２つの焦点穴（４）において色々 々電子銃によって発射され、偏向されたバる。

リングの長さを５ｍとすれば焦点は互いに５ｗｎ離れた距離のところに発生され る。ひとつの焦点における照射は５０μＳ持続し、テークの収集は更に５０μｓ かかり、１６個の穴を有するリングにより焦点の移動は］／２　Ｘ　１．／］６ 　Ｘ　５喘、すなわち約０．］、６ｍｍで、これは焦点を不正確にしなりために は充分な値である。

したがって、上述の装置により、被検体の正確かつ高速の断層撮影写真をとるこ とができる。当業者には明らかなように、本発明の適用はこれら実施例に制限さ れるものてば々く以下の請求の範囲の範囲内において変形しうるものである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少な（ともひとつの電子銃（１）およびこの電子銃の標的位置にあるアノー ドｔ２＋と断層撮影写真を作るのに必要なＸ線検出器（５１とを備えた電子ビー ム利用Ｘ線断層撮影ユニットヲ方向付けおよび焦点合せする方法において、電子 銃（１）によって発射された電子ビーム（７〕は焦点合せ面（３）の穴（４）に おおまかに方向付けされて電子がＸ線佇のアノード（２フヲ打ち当てた後電子争 を穴に引き込んで焦点合せおよび加速するようにし、かつ焦点調整穴（４）をア ノード（２＋　ｋ七関して移動できるよ５にして断層撮影写真を作るのに必要な 可動Ｘ線源をアノードの表面に生起させるようにしたことを特徴とする、Ｘ線断 層撮影ユニットヲ方向決めおｊ：び焦点合せする方法。 ２、焦点合せ面（３）はゼロ電位を有し電子の実除の加速は焦点合せ面（３）と アノード（２）との間で生ぜしめ、かつ焦点合せ面の穴（１４）は焦点合せ面と アノードとの間の高電圧によって電界線を焦点合せ面（３）と電子銃（１）との 間の空間へ一部分延びろよう発生させて電子ビームか焦点穴＋４１へ引き込まれ るようにされていること全特徴とする請求の範囲第１項記載の方法。 ３．７ノード（２）および焦点調量リング（３）は円錐状のリング又あり、焦点 調整リングは一定速度で回転され、かつ電子銃ｔｅｌは適当な地点のアノード（ ２）を照射するようタイミングがとられていることを特徴とする請求の範囲第１ 項および第２項記載の方法。 ・１．基本的に円筒状の装置のケーシング（９）に沼って数個の電子銃（１１が 装着されてこれらより発射されるビーム（８）は各電子銃に対して工ないし数個 を数える焦点合せ面（３）の穴（４）へ向けてケ、−シング（９）の接線方向に おおまかに偏向されその偏向ビームがアノード円板（２）の特定の一点に方向付 けされるようにし、かつ露光中、焦点調整リングは２つの穴の間の距離に等しく 、・距離を回転することを特徴とする請求の範囲第３項記載の方法。 ５、焦点調整リング（３）が露光中子め決められた距離を回転しながら電子銃＋ Ｉ＋がその焦点調整リングの回転方向によって決められる順序で順次発射される こと全特徴とする請求の範囲第４項記載の方法。 ６、請求の範囲第１項に示した方法を使用するようにされた装置であって１また は数個の電子銃ｆｉｌと、アノード（２）と、Ｘ線検出器（５）とを備えた装置 において、電子銃ｆｉ＋とアノード（２）との間に、１または数個の穴が設けら れて電子ビーム（８）を機械的に方向付けする回転焦点合上面（３）があること を特徴とする装置。 ７、アノード（２）、焦点合せ面（３１３よびＸ線検出器（５）は同・Ｌ−１） ングを成し、焦点調整リング（３）は一定速度で回転され得るようにした請求の 範囲第６項記載の装置。 ８、数個の電子銃ｆｉｌは装置のケーシング（９）に清って互いに等距離離れて 設けられ、焦点合せ面（３）には各電子銃（１）に対して１または数個の穴（４ ）があり、電子銃のビームは円筒状装置の接線方向におおまかに偏向することに よって特定の１つの穴（４）へ方向付けされ得ることを特徴とする請求の範囲第 ６項および第７項記載の装置。