JPS59675A - Ｘ線ｃｔ用の電離箱形検出器 - 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】 本発明はＸ＃ＣＴ装置に用いられる電離箱形Ｘ線検出器
に関する。

Ｘ線ＣＴ装置においては被検体の横断面画像は被検体を
通過しｆｃＸ線量全Ｘ線検出器で検出し、それにもとづ
いたデータをコンピュータを用いて画像処理することに
より得られる。Ｘ線検出器としてはシンチレーション検
出器、半導体検出器あるいはキセノンガス検出器等が用
いられている。

第１図はキセノンガス検出器の中でいわゆる電離２　　
ρ 箱構造を有するＸ線検出器の概略を示している。

この種の検出器はバイアス電極１と信号電極２が圧力容
器５の中に等間隔で交互に配置され、容器内にはＸ線吸
収の大きいキセノンガス６が高いガス圧で封入された電
離箱構造を有している。バイアス電極１は高圧電源７に
よって高電圧に維持され、信号電極２は電流検出回路（
図示せず）を介して接地されている。Ｘ線は矢印方向か
ら圧力容器の一部金なす窓を通過して圧力容器内に入射
できるようになっている。この窓と電極１および２との
間には、窓と平行に導電性平板で形成された前面高圧板
３が配置され、バイアス電極１と同電位に維持されてい
る。被検体を通過し圧力容器５の窓から容器内に入射し
てくるＸ線は、キセノンガス６の原子と相互作用をして
電子−イオン対を発生させる。この電子−イオン対はそ
れぞれマイナスおよびプラスの電荷を有しているため信
号電極２およびバイアス電極１の方向へ移動し、その結
果入射したＸ線の強度に比例した信号電流が検出される
ものである。バイアス電極１と信号電６頁 極２の間には電源７により高圧が印加されｒいて点線で
示されるような等電位面が形成されている。

このような従来の電極構造では前面高圧板３の近傍にお
いて電場勾配が非常に緩かな個所が存在する（第１図中
符号Ａで示す）。そのため、そこで発生した電子および
イオンの移動速度が小さくなり電子−イオン対が再結合
して消滅するので電気信号として取出されない。従って
Ｘ線の入射によ多発生したイオン対を出力電気信号とし
て効率よく収集することはできないという欠点がある。

本発明の目的は入射Ｘ線とガス原子との相互作用で生じ
た電子−イオン対の再結合損失を減少させるような電極
構造を有する電離箱形検出器を提供することにある。

以下本発明の電離箱形検出器の実施例を図面に従って説
明する。

第２図は本発明の検出器の一実施例における電極構造を
示す概略図である。図において１１はバイアス電極、１
２は信号電極を示している。両電極は共に導電性平板で
形成され互いに絶縁され良状態　・を保って、一定間隔
で交互に配置されている。隣り合う２枚のバイアス電極
１１にはさまれた空間が単位チャネル全構成し、図にお
いては３チヤネルしか示されていないが実際のＸ線ＣＴ
ｉ装置に用いられる検出器では数百のチャネルが形成さ
れているのが普通である。そして隣り合うバイアス電極
１１のＸ線入射方向（矢印で示す）側の端部には導電性
曲面１３がそれぞれ一体に接合されている。導電性曲面
１３は、隣り合うバイアス電極間の距離を直径とする中
空円筒を、その直径を含む平面で二分割した構造の半円
筒形にそれぞれ形成されていて、隣シ合うバイアス電極
１１のＸ線入射方向側の端部に半円筒形曲面の二つの直
線部分が対応するように配置されている。即ち、１つの
半円筒形曲面を単位としてチャネル数だけ周期的に連続
して配設され、各信号電極１２のＸ線入射方向側の端部
は半円筒形曲面の凸面に接触することなく配置されてい
る。周期的に連続した構造の半円筒形曲面１３は、たと
えば［１Ｌ２ｉＩＩＩ厚の薄いポリイミドフィルムの上
に薄い銅はくをはったものを金型によって成５　頁 彫加工することによって得られる。

これらの電極構造体はキセノンガス１６が封入されてい
る圧力容器１５に絶縁された状態で収容されている。図
示されている容器１５の部分は、Ｘ線透過性のアルミニ
ウム薄板で形成された窓を構成し、接地されている。信
号電極１２から容器１５の外側へ電気信号を取出すため
に、）・−メチツクシール（図示せず）が容器１５に配
設されている。またバイアス電極１１は容器１５内で結
線され１個のノ１−メチツクシールを介して高圧電源１
７に接続されている。

バイアス電極１１には負の電極が印加されると共に導電
性曲面１３にも同電位が印カリされるようになっている
。

この実施例においては、バイアス電極１１、信号電極１
２および導電性曲面１３によって形成される空間には図
中点線で示されるような等電位面が形成される。隣シ合
うバイアス電極１１と信号電極１２とにはさまれた空間
の電位分布は互いに平行な平面から成り、バイアス電極
１１および信号電極１２のＸた空間の電位分布は導電性
曲面１６の形状とほぼ相似な曲面から成っている。この
ような電位分布のもとでは、電場勾配が極端に緩かな個
所が存在しないため、矢印の方向からＸ線が前述の空間
領域、即ち各チャネルに入射した時に一次電離によって
生成した電子−イオン対は減速されることはなく、従っ
て再結合して消滅する確率が小さくなり電子−イオン対
を効率よく収集することができる。

第６図は本発明の他の実施例における電極構造の概略を
示している。この実施例においては、バイアス電極２１
と信号電極２２は第１の実施例と同様に構成されている
が導電性曲面２３が隣り合うバイアス電極２１間の距離
を半周期とする正弦波曲面に形成されている。正弦波曲
面の底部はそれぞれバイアス電極２１のＸ線入射方向側
の端部に接触配置されている。更に正弦波曲面と圧力容
器２５の窓との間にはＸＳｔよく透過させるシールド板
２４が介設されている。シールド板２４は、次とえばポ
リカーボネートプラスチックで形成され、窓に面する７
−９頁 曲面と同一の形状に形成し、導電性曲面２３がバイアス
電極２１の上端部にしっかりと接触するようになってい
る。

また前記シールド板２４の正弦波曲面の部分に、真空蒸
着等によって銅等の薄い金属膜を形成し、更にバイアス
電極と電気的に接続すれば導電性曲面として作用するの
でシールド板と導電性曲面と全分離して設ける必要はな
い。更にシールド板２４を第４図に示すように適切な厚
みを有すると共に一面が導電性曲面２６と同一形状に形
成された正弦波曲面に形成して配置することも可能であ
る。

この実施例においては、導電性曲面が隣り合うバイアス
電極間の距離を半周期とする正弦波曲面に形成されてい
て、２枚のバイアス電極と信号電極とで形成される各チ
ャネル内の等電位面は、バイアス電極と信号電極ではさ
まれる空間においては平行な平面であり、バイアス電極
と信号電極のＸ線入射方向側の端部と導電性曲面によっ
てはさまれた空間においては、導電性曲面に沿ってやや
急な立上がりを有する曲面になり電場勾配が緩か特開昭
５９−６７５　（３） な個所は存在しないことが理解されよう。従って、入射
Ｘ線による電子−イオン対が減速され再結合する確率は
小さくなり電気信号全効率よく収集できる。

これらの実施例においては信号取出し電極がノくイアス
ミ極に対して正電位を維持するように構成したが、極性
が反対の場合も可能である。

以上説明したように、本発明のＸ１ｉＩＣＴ用の電離箱
形検出器は信号取出し電極とノくイアスミ極とをＸ線入
射方向に向けて互いに絶縁した状態で交互に配設し、更
に前記バイアス電極のＸ線入射方向側の端部間全導電性
曲面により接続すると共に前記信号取出し電極と前記ノ
（イアスミ極との間に電場勾配を形成して成るので、前
記信号取出し電極と、前記バイアス電極とで形成される
空間における電位分布は両電極にほぼ平行な平面の集合
となり、両電極のＸ線入射方向側の端部と導電性曲面に
はさまれた空間における電位分布は、その曲面とほぼ相
似な曲面の集合となるので、従来のような電場勾配が極
端に緩かな個所は存在しない。

１ 従ってＸ線入射によって各チャネル内に生成された電子
−イオン対が減速され再結合して消滅する確率が小さく
なり信号取出し電極から電気信号が効率よく収集される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電離箱形検出器の電極構造と電位分布を
示す概略図、第２図ないし第４図は本発明の電離箱形検
出器の実施例を示し、第２図は第１の実施例の電極構造
と電位分布を示す概略図、第３図は第２の実施例の概略
図、第４図は第２の実施例の変形例を示す概略図である
。 １１・・・バイアス電極、１２・・・信号電極、１３・
・・導電性曲面、１５・・・圧力容器、１６・・・キセ
ノンガス、１７・・・高圧電源、２４・・・絶縁性シー
ルド板。 特許出願人　株式会社　日立メデイコ 代理人　弁理士　　秋　　本　　　正　　実第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　信号取出し電極とバイアス電極とｋＸＭ入射方向
   に向けて互いに絶縁した状態で交互に配設し、更に前記
   バイアス電極のＸ線入射方向側の端部間を導電性曲面に
   よ）接続すると共に前記信号取出し電極と前記バイアス
   電極との間に電場勾配を形成して成ることを特徴とする
   ＸｍＣＴ用の電離箱形検出器。