JPS61155739A - 産業用ctスキャナ - Google Patents

産業用ctスキャナ

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JPS61155739A
JPS61155739A JP59278268A JP27826884A JPS61155739A JP S61155739 A JPS61155739 A JP S61155739A JP 59278268 A JP59278268 A JP 59278268A JP 27826884 A JP27826884 A JP 27826884A JP S61155739 A JPS61155739 A JP S61155739A
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radiation
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、工業用製品およびその製品材料(以下、被検
体と指体する)を適宜な世代に変更してオンラインで検
査できる産業用CTスキャナに関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、この種のCT X中ヤナは、人体の断層像を撮影
する医療用診断装置として広く利用されておシ、その走
査方式の種別により種々の世代のものが出回っている。
例えば第2世代および第3世代と称するCTスキャナの
うち、第2世代OCTスキャナは被検体を挾んでX線管
とX線検出器とが対峙され、これらの機器がトランスレ
ート(直線)動作とローティト(回転)動作を同時に繰
返しながらX線管より被検体撮影領域よシも狭いファン
状X!i!ビームを照射し、被検体の投影データを取得
する方式である。
一方、第3世代OCTスキャナは、被検体を挾んで対峙
されるXa管とX!l検出器とが一体となって被検体の
周9t−回転しながら、その間、一定角度回転するとと
KX線管よ)被検体撮影領域を含むファン状X線を照射
し、被検体の投影データを取得する方式である。
次に、第4世代と称するCTスキャナは、被検体を中心
にして被検体の周囲に多数の検出器素子が配列され、X
線管が被検体の周りを回転しながらファン状X線ビーム
を照射し、被検体の投影r−夕を取得する方式である。
従って、以上述べたような第2ないしfs4世代のCT
スキャナは、何れも被検体を所定位置に静止させて検査
する必要がおるためにオンラインによる検査には不向き
であり、また各世代ごとにX線管とX@検出器の配置お
よびスキャン動作等がそれぞれ異なっているので、適宜
に世代を変えて使用することができなかった。
〔発明の目的〕
本発明は以上のような点に着目してなされたもので、被
検体検査のオンライン化に適し、かつ必要に応じて世代
を変更して被検体を検査し得る産業用CTスキャナを提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、全周照射可能な放射線発生器を中心として、
その同心円上に多数の検出器素子より成る多チャンネル
検出器を設けるとともに。
前記放射線発生器と多チャ/ネル検出器の中間位置に分
軸および自転する様な一個以上の被検体を配置し、前記
被検体と多チャンネル検出器とを相対的に可変して第1
世代ないし第4世代の中から適宜に1つの世代を選択し
て投影データを取得する産業用CTスキャナである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例九ついて第1図ないし第4図を
参照して説明する。第1図は本発明CTスキャナの全体
構成を示す図であって、スキャナ本体10のほぼ中心位
置に360度にわたって放射線例えばX線を全放射する
放射線発生器11が配置されている。この放射線発生器
1ノは例えば全周照射形xttsvま九FiRI(放射
性同位元素)による放射線源等が使用され、前者の全周
照射形X線管の如きは第2図に示すようにフィラメント
11aから放射された電子ビーム11bが加速されてフ
ラットターゲット1ieK衝突し、このターゲットjJ
eからX@1ltiが全周に放射されるようになってい
る。
さらに、放射線発生器11を中心にしてその同心円上に
第3図で詳細に示すように数百〜数十個の検出器素子J
21.・・・より成る多チャンネル検出器12がリング
状に設けられ、各検出器素子12a、・・・は一般的に
指向性を持たせてあり、放射線発生器Iノの焦点に対し
指向するようになっている。131〜130は第4図に
示すように被検体J4を載置する自転テーブルであって
、これらは放射線発生器1ノと多チャンネル検出器12
との間に例えば同心円上で、かつ等間隔をもって設定さ
れ、公転テーブル15上に載置されて分軸しながら自転
する様な構成となっている。16人〜J6Dは自転テー
ブル駆動部であって、これらの駆動部161〜16DK
はテーブル制御部17から公転に対し自転角または角速
度を制御するための自転駆動制御信号が与えられる。1
8は公転と自転の関係を定めて公転テーブル駆動部J9
およびテーブル制御部17を制御する機構制御部である
20は各構成要素を統括制御する制御コンソールであっ
て1人為的な操作およびジ−タンスプログラムに基づい
て必要な信号を機構制御部1B、CPU21および放射
線制御部22に供給する。このCPU J jは、制御
コンノール2σからの指令に基づいて動作するが、制御
コンソール20とは別K CPU自身がプログラムを持
って主導的に行なう場合があり、この場合にはCPU自
身のプログラムに従ってデータ収集部23によりて収集
されたデータを前処理し、かつ画像再構成処理を行なう
ものである。放射線制御部22は、制御コンソール20
から指令を受けて高圧発生器25t−駆動し、高圧発生
器25から放射線発生器JJK高電圧を印加し全周方向
に放射線を照射させるものである。26はCRTディス
プレイ等の表示部である。
次に、以上のように構成されたCTスキャナの作用につ
いて説明する。先ず、各世代を説明するに際し、多チャ
ンネル検出器12の全検出器素子数2Dが第5図に示す
如く配置されているものとする。以上のような検出器素
子の位置関係において第2世代ないし第4世代のデータ
収集について述べる。
(1)第2世代によるデータ収集。
制御コンソール20から第6図に示すように動作開始信
号87が発生されると、この動作開始信号S1を受けて
機構制御部18は所定方向に公転させるための公転駆動
制御信号を公転テーブル駆動部19に供給する。これに
よシ、公転テーブル駆動部19は公転テーブル15を反
時計方向に360°/2Dずつ公転させ、一方、テーブ
ル制御部18は各自転テーブル駆動部76A〜16Df
介して自転テーブル13A〜13Dt−360°/2D
ずつ自転させる(ステップ82゜83)。以上のように
して自転テーブル7JA〜130を公転させながら自転
させるとともに、制御コンソール20より放射線制御部
22およびCPU 21に対してそれぞれ放射線発生指
令およびデータ収集指令を与える。ここで、放射線制御
部22は高圧発生器25を動作させて高電圧を発生させ
、放射線発生器1ノより放射線を全周照射させる。各自
転テーブル131〜130上の被検体ノ4により、吸収
されて出力された放射線透過データは各検出器素子J2
1.・・・によって検出され、さらに後続のデータ収集
部24でデータ収集されてCPU ;t Jに送られる
ここで、CPU 2 Jは各検出器素子12&、・・・
ごとく対応する収集データのうち、例えば1個の被検体
24に着目すると、第6図のステ、プ84に示すように
(2D−M−L)  チャンネルからLチャンネル間の
データを取得してに7図に示す自身の画像メモリテーブ
ルにアドレスを与えてサイノブラムを作成する。第7図
において縦軸方向はチャンネルNo (回転角度ピッチ
ンで61)、横軸方向は放射線ビーム本数(データ取得
位置ンを示す。しかして、L=O即ち零チャンネルスタ
ート時には(2D−M−L )=20−Mの式から20
−M〜0即ち1−Mのデータ取得位置のデータを取得し
、縦軸チャンネルNO″O” に格納される。引き続き
、1チヤンネルずれてチャンネルNO”1−では2〜M
、M+1Or−p取得位置のr−夕を取得して格納する
このとき、例えば第5図のP点とQ点位置の取得データ
は被検体14に対して全く逆方向から放射線を照射した
と同様であるので、第7図のように各チャンネルNOの
データを右下側から右上側に補間データとして格納して
サイノブラフを作成する。そして、最終的には自転テー
ブルを1800+ファン角度公転させて各被検体14ご
とにデータを取得し、作成されたサイノブラムのデータ
について前処理および画像再構成処理を行えば、第2世
代の走査方式によって取得された投影データについて4
個の被検体ノ4.・・・の断層像が作成できる。
(2)第3世代によるデータ収集 この第3世代は、制御コンソール20から第8図に示す
ように動作開始信号Ellが発生されると、この信号S
llを受けて機構制御部18は各公転テーブル駆動部1
9およびテーブル制御部17に駆動制御信号を供給し、
公転テーブル15および自転テーブルish〜130を
ステ、fS J Z 、 S 1sの如き360 ’X
!72Dの回転角度条件で分軸および自転を行なう。ま
た、制御コンソール20からの指令によって高圧発生器
25から放射線発生器11に高電圧を印加し、これによ
り放射線発生器11よシ放射線を全周照射されるととも
に、このとき被検体14から透過して出力される放射線
透過データを多チャンネル検出器12で検出され、更に
その検出r−夕をデータ収集部24で収集する。
ここで、CPU 2 Jは、1個の被検体J4に着目す
ると、第5図の検出器素子数の関係図から明らかなよう
に(2D−M+KN) 〜KNチャンネル間のデータを
収集する(ステップ514)。このデータ収集式におい
てN−0〜L%L≧τxMの関係式となる。また、Kは
角度ピッチ(整数)であシ、例えばに=2ならば2チヤ
ンネルごとの回転角度ピッチ(グロゾエンシ、ン方向)
ごとにレイ方向の検出器素子数Vについてデータを取り
込んで第9図に示す如く上側から順次にアドレスを指定
してサイノブラムを作成する。そして、このデータ収集
は、ステ、グ815のように窟= KL = D + 
Mとなるまで公転および自転を繰返しながら窟=肛即ち
N=Lまでデータを取得してサイノブラムを作成完了す
る。なお、以上のようなデータ収集は各被検体14ごと
に行なりてサイノブラムを作成する。そして、作成され
たサイノブラムのデータについて前処理および画像再構
成処理を行えば、第3世代の走査方式によって取得され
たデータについて4個の被検体14.・・・の断層像を
作成することができる。
(3)  第4世代によるデータ収集 この第4世代の走査方式は、第10図に示すように動作
開始信号821を受けて機構制御部18は公転テーブル
駆動部19を介して公転テーブル15t−反時計方向に
5111図に示す如<f+角度公転させたとき(ステ、
プ822)、同じくテーブル制御部17および各自転テ
ーブル駆動部J6iA〜16Dを介して自転テーブルJ
JA〜130をステ、7’S 23に示すようにf1+
α即ち放射線のファン角度だけ余計に時計方向に自転さ
せながら被検体14からの放射線透過データを収集し、
第12図のようにアドレスを指定してサイノブラムを作
成する。そして、ステラfsx4で360’公転したか
否か判断し、360°公転したときサイノブラムを作成
する。
この360°公転する間に第12図のメモリテーブルが
r−夕によってうまり、サイノブラムが完成される。
従って、以上のような実施例の構成によれば、複数のテ
ーブルjjA〜ノ3Dt−所定の公転および自転を保持
しながら各テーブルJJA〜JJD上の被検体14.・
・・を同時にスキャンしてr−夕を取得し、かつスキャ
ン終了後に順次被検体14を取り出して次の被検体14
をセットできるので、被検体J41:オンラインによっ
て検査できる。t&、ス中ヤナ本体JOの中心にX線管
またはRIを設置して放射線を全周照射する構成とし九
ので、極めて高い放射線利用率で放射線を利用できる。
また、全周照射型の放射線発生器1ノを用いれば、放射
線量率分布が360°方向にほぼ均一であり、通常の放
射線発生器1ノによる分布よシも大幅に改善できる。
また、放射線発生器1ノの焦点と各検出器素子ノ21.
・・・は1:1で対応しており、一般的な11E4世代
CTスキャナのように線量、エネルギーとも変化するこ
とがなく安定動作を確保できる。
さらに、自転テーブルJJA〜130の公転および自転
の角速度を制御することによシ、第2世代ないし第4世
代の何れかの世代を選択でき、よって被検体14等に応
じて最適な世代で被検体14を検査でき、ひいてはデー
タ収集速度および精度等を改善できる。また、第4世代
の走査方式にあってはfチクタフアン角αを自由に選択
してデータを収集することができる。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。
上記実施例ではX線管として第2図に示す如くフラ、ト
ターグ、トJJCのものを用いたが、例えば円錐状のタ
ーグツトを用いたものでもよく、賛は360°方向に均
一な放射線エネルギーと線量分布を持つ特性のものでお
ればよい。また、4個の自転テーブル13A〜130を
用いたが、この数に限定されるものではなく、さらに4
個の自転テーブルtsh〜JJDを備えるも被検体14
は必らず各テーブルJJA−130に載置きれる必要は
なく、任意のテーブル例えばJJAのみに被検体J4を
載せて検査してもよい。その他、本発明はその要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施できる。
〔発明の効果〕
以上詳記したように本発明によれば、被検体。
精度、データ収集速度等に応じて任意の世代を選択して
走査することが可能であり、また同時に多数の被検体く
対して所望の走査方式で放射線を曝射してデータを収集
でき、オンライン化による検査に適用して好適な産業用
CTスキャナを提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図は本発明に係る産業用CTスキャナ
の一実施例として構成を説明するためのもので、第1図
は本発明産業用CTスキャナの全体構成図、第2図は放
射線発生器の一具体例としての全周照射X線管の構成図
、第3図はスキャナ本体の上面を示す模式図、第4図は
テーブルを駆動するための機構図、第5図ないし第12
図は本発明産業用CTスキャナを適宜世代変更して使用
する場合の説明図であって、第5図は検出器素子の配置
関係を示す図、第6図および第7図は第2世代の走査方
式として使用した場合の動作流れ図およびサイノブラム
図、第8図および第9図は第3世代の走査方式として使
用した場合の動作流れ図およびサイノブラム図、第10
図ないし第12図は第4世代の走査方式として使用した
場合の動作流れ図、公転と自転の関係を示す図およびサ
イノブ2ム図でおる。 10・・・スキャナ本体、11・・・放射線発生器、1
2・・・多チャンネル検出器、12m、・・・ ・・・
検出器素子、131〜130・・・自転テーブル、15
・・・公転テーブル、18・−m構制御部、20・・・
制御コンソール、2ノ・・・CPU、Z!・・・放射1
[制御1部、24・・・データ収集部。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1′B 第260 第3図 第4図 第 9Wi 第10II 第11図 第12 !1!!1

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中心位置に設置された全周方向に放射線を照射す
    る放射線発生器と、この放射線発生器を中心としてその
    同心円上に複数の検出器素子を配列させた多チャンネル
    検出器と、この多チャンネル検出器と放射線発生器の間
    に位置し、かつ同心円上に所定の間隔を有してテーブル
    が配置され、これらのテーブルに被検体を載置して所定
    の公転と自転関係を保持して回転制御する回転制御手段
    と、前記多チャンネル検出器と前記被検体とを相対的に
    可変して任意の走査方式によりデータを取得するデータ
    取得手段とを備えていることを特徴とする産業用CTス
    キャナ。
  2. (2)放射線発生器は、フラットターゲットを用いた全
    周照射型X線管であることを特徴とする特許請求の範囲
    第(1)項記載の産業用CTスキャナ。
  3. (3)放射線発生器は、円錐状ターゲットを用いた全周
    照射型X線管であることを特徴とする特徴とする特許請
    求の範囲第(1)項記載の産業用CTスキャナ。
  4. (4)放射線発生器は、RI線源を用いたものである特
    許請求の範囲第(1)項記載の産業用CTスキャナ。
  5. (5)テーブルは、公転テーブル上に自転可能に複数の
    自転テーブルが配置されたものである特許請求の範囲第
    (1)項記載の産業用CTスキャナ。
JP59278268A 1984-12-27 1984-12-27 産業用ctスキャナ Granted JPS61155739A (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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