JPS62112092A - 多チヤネル放射線検出器 - 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】 〔発明の利用分野〕 この発明は放射線検出器に係り、さらに詳しくは固体シ
ンチレータが採用されたＸ線ＣＴ用多チャネル放射線検
出器に関している。

〔発明の背景〕 この種の放射線検出器は、たとえば、米国特許第４，３
６２，９４６号にて知られている。この放射線検出器は
、第３図に示すように、蛍光体粒子および透明な支持体
からなる固体シンチレータａ、固体シンチレータにたい
する容器すを具備している。

容器は箱形の本体の内部に多数の仕切壁Ｃを設けたもの
で、固体シンチレータを仕切壁の間に充填させている。

本体の側壁のうち、側壁ｄはベリリウムやアルミニウム
のような原子番号の低いものでつくられ、放射線ｅにた
いする入射窓を形成している。この特許において各固体
シンチレータで発生した蛍光は、図示していないが光電
変換素子にどのように導かれるかを明確にしていないが
、本体側壁ｆ、Ｈのいずれかを経由して光電変換素子に
導かれるようにしていることは明らかである。

このような放射線検出器の問題点は、各固体シンチレー
タの特性を一様にさせることが、きわめて困難であると
いうことである。多チャネル放射線検出器では、各検出
チャネルの特性のばらつきが小さいことを必須条件とし
ている。このためには、蛍光体粒子の分散度合などの固
体シンチレータの形成条件が、各固体シンチレータごと
に一様化されることが必要である。この放射線検出器に
おいて、固体シンチレータａの形成は、容器すをあらか
じめ組み立てておき、固体シンチレータを仕切壁間の隙
間に充填することによって、あるいは容器す内に切断し
た固体シンチレータａを組み込んでから本体すを組立る
ことによってなされる。

けれども、このような固体シンチレータの形成方法では
、各固体シンチレータの特性を一様にさせることがきわ
めて困難である。

また、この放射線検出器において、固体シンチレータ間
の仕切壁Ｃはダンゲステンやタンタルのような原子番号
の高い物質で構成され、固体シンチレータａにたいする
コリメータを形成させられていて、検査体から発生する
散乱線を除去している。しかしＸ線ＣＴのように１００
　ｋ　ｅ　Ｖ以下という比較的低いエネルギの放射線を
検出させる場合に、蛍光が固体シンチレータａの放射線
入射面付近の浅い部分で生じるため、放射線の到来方向
の深さに比べて幅が狭い場合に効果のあるコリメータも
その機能を発揮することができない。

〔発明の目的〕

本発明は、各検出チャネルの特性を一様にさせることが
でき、しかも散乱線による影響を低減させることのでき
る多チャネル放射線検出器を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明の放射線検出器は厚さの小さい蛍光体を一体にし
て一列に並べ、各々の蛍光体の広い底面にチャネル数に
応じた光電変換素子を結合配列させると共に、放射線が
前記蛍光体の底面の反対側の面から入射するよう構成し
たものである。

コリメータは蛍光体の前方に配置することにより、感度
の指向特性を改善することができる。

このような放射線検出器は、各蛍光体が従来の放射線検
出器のように容器に従属しておらず、容器とは別工程に
て蛍光体を最適条件で製造することができるので、特性
の揃った蛍光体を得ることができ、その結果各チャネル
の特性を一様にさせることができる。

本発明の多チャネル放射線検出器の実施例は。

以下に、第１図および第２図と共に説明する。

〔発明の実施例〕

この多チャネル放射線検出器はファンビームＸ線によっ
て検査体を走査するＣＴスキャナにだいするものである
。

検出器自体は、第１図に示すように、放射線の照射によ
って蛍光を発生する多数の固体シンチレータ１１．各固
体シンチレータに具備させられた複数の光電変換体１２
、これらを外光からシールドする容器１３を有している
。

各固体シンチレータ１１は蛍光体粒子と透明な合成樹脂
かるなる支持体との混合物を焼結したものであって、こ
の厚さは少なくともＸ線によって蛍光を生しるに必要な
厚さを具備し、そして厚さはＸａ入射面の幅に比較して
小さな板状の形態を有している。

光電変換体１２はストライプ状に光電変換素子１５を相
互に平行に並べたもので、各光電変換体はたとえば１０
〜２０個の光電変換素子から構成されている。

光電変換素子１５は支持板１６に取付けられ、支持板は
容器１３を構成する構造材に取付けられる。光電変換素
子から出た′市気信号は、ワイヤ２０で支持板上の導体
パターン２１上に接続され、導体パターン２１はコネク
タ１９に接続され、外部回路への出力に好適な構造とな
っている。これらの光′電変換体は、光゛直変換素子１
５の受光面を固体シンチレータ１１に光学的に結合させ
て、固体シンチレータに積層されている。さらに、固体
シンチレータ１１と光電変換体１２との積層物は支持板
１６にそれぞれ取付けられていて、支持板と共に検出ユ
ニットを形成している。

容器１３は、たとえば、ひとつの側面を開放された箱形
の本体と、開放された面を覆う蓋とを具備していると共
に、Ｘ線を透過させかつ光電変換素子を外光から遮断で
きる材料によって構成されている。容器１３はまた、光
電変換素子支持板１６の取付部を介して、前記検出ユニ
ットを支持する。さらに後出するコリメータ１７．コリ
メータ支持板２２をも支持する。

各検出ユニットは、固体シンチレータ１１のＸ線入射面
が正多角形の一辺を形成するように一列に本体内に配置
され、支持板１６を本体に形成された座に固定すること
で容器に収容され、そして蓋を本体に装着することで外
光からシールドされている。容器１３には、たとえば、
５０〜８０個の検出ユニットが収容され、５００〜８０
０個の検出素子からなる多チャネル放射線検出器を構成
している。

固体シンチレータ１１の光電変換体１２に結合されてい
る而と反対側の面には、コリメータが配置されている。

このコリメータは多数のコリメータ板１７によって構成
されている。コリメータ板１７は、通常金属板で、Ｘ線
を吸収する能力が大きい必要がある。このためには、原
子番号が大きく、また比重の大きい物質が必要で、はぼ
モリブデン（原子番号４２．比重１０．２）以上のＸ線
吸収率を必要とする。

各コリメータ板１７は、その延長面が各光電変素子１５
の境界に位置し、各検出ユニットの配列中心、すなわち
固体シンチレータ１１が配列されている正多角形の中心
に集束するように容器１３の内部に収容されている。コ
リメータ板の位置決めは、たとえば、コリメータ板が容
器１３の本体内壁に取付けた溝を切った板２２に挿入さ
れることがなされている。なお１図面において、コリメ
ータ板は一部の検出ユニットのみに具備させであるが、
実際には全ての検出ユニットにたいして配設されている
。

コリメータの散乱線除去性能は、コリメータの間隔とＸ
線ビーム方向に長さの比により決定する。

間隔にくらべ長さが短いと散乱線除去能が低下する。逆
に大きいと、組立精度の限界のため、コリメータによっ
てチャネル間の特性むらを生じる。

最適値は１：５から１：２０の間に存在すると考えられ
る。これは被験体のサイズや部位、装置の性能の重点を
どこに置くか等によって、必要な散乱線除去能がかわっ
てくるためである。

コリメータと蛍光体を接近させると、コリメータとコリ
メータの間のある空間を通ったＸ線はただ一つの検出器
のチャネルに入射する。コリメータと蛍光体表面を離す
と、Ｘ線２３は上記チャネルの両件側のチャネルにも入
射するようになる。コリメータによるチャネル間特性ば
らつきは、コリメータと蛍光体表面を離した方がおこり
にくい。

しかし、過大にすれば、コリメータの意味が減じてくる
。最適値は、コリメータ・蛍光体間距離がゼロから、コ
リメータ自体の長さになるまでの間にあると考えられる
。

コリメータは既に説明したように、光電変換素子の境界
上に設置されるが、散乱線除去能がなお不足のときは、
既設のコリメータの間に１枚以上の新たなコリメータを
置くことにより、散乱線除去能をさらに向上させること
は可能である。

この放射線検出器の製作は、たとえば、固体シンチレー
タ１１と光電変換体１２と容器１３とコリメータとをそ
れぞれ独立してつくり、支持板１６に固体シンチレータ
と光電変換体１２とを積層し、この積層物を容器に配設
したあとに、コリメータを組み込むことによってなすこ
とができる。固体シンチレータ１１は、このように、光
電変換体１２．容器１３やコリメータなどと別工程で製
造することができるため、製造をきわめて容易になすこ
とができるはかりか、最適条件で製造することができ、
そこで特性が均一な固体シンチレータを得ることができ
、各検出チャネルの特性を一様にさせることができる。

Ｘ線ＣＴスキャナにたいする組み込みは、たとえば、第
２図に示すようにしてなされる。この放射線検出器は全
体を符号３１で示されていて、検出ユニットの配列中心
、つまり固体シンチレータ１１が配置されている正多角
形の中心がＸ線管３２の焦点３３に一致し、固体シンチ
レータ列がファンビームＸ線３４によってカバーされる
ように、コリメータ板側をＸ線管に対面させて配置され
ると共に。

回転フレーム３５に固定される。

なお、固体シンチレータは、以上述べた実施例において
、ファンビームＸ線によって検査体を走査するＸｍＣＴ
ｍＣ中ナにたいする放射線検出器を構成させるために、
正多角形の各辺を形成するように容器内に配列されてい
るが、本発明はこのような配列のみに限定されず、用途
に応じて配列を採用することができる。

〔発明の効果〕

本発明の多チャネル放射線検出器は、以上説明したよう
に、固体シンチレータの厚さを検出器のチャネル幅より
小さく形成すると共に、一体構造で配置し、固体シンチ
レータの製造を容器と別工程でかつ最適条件でなすこと
ができるようにして、特性が均一な固体シンチレータを
得られるようにしであるので、各検出チャネルの特性の
ばらつきをきわめて小さなものとすることができ、しか
もコリメータを蛍光体と検査体との間に配置させること
で、コリメータの機能を充分に発揮させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の低エネルギ放射線用多チャネル放射線
検出器の一実施例を示す斜視図、第２図は使用状態を示
す説明図である。第３図は公知の多チャネル放射線検出
器を示す一部を破断された斜視図である。 １１・・固体シンチレータ、　１２・・・光電変換体、
１３・・容器、１５・・・光電変換素子、１６・・・支
持板、　１７・・・コリメータ板。 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２図 第３１１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、放射線の照射によって蛍光を発生する板状の固体シ
   ンチレータと、該シンチレータに結合された複数の光電
   変換素子による光電変換体とで検出器ユニットを構成し
   、該検出ユニットを複数個配列すると共にこれら検出器
   ユニット群を外光から遮断するようにして収容する容器
   とから成る多チャネル放射線検出器。 ２、上記板状の固体シンチレータが蛍光体粉末を結合し
   た成型体で成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の多チャネル放射線検出器。 ３、上記固体シンチレータの一面に隣接して配置された
   光電変換素子の間隔に対する、Ｘ線ビーム方向に沿った
   前記固体シンチレータの厚さの比が１以下であることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の多チャネル放
   射線検出器。 ４、上記検出器ユニットが正多角形の各辺を形成するよ
   うに連続して配置されている特許請求の範囲第１項に記
   載の多チャネル放射線検出器。 ５、放射線の照射によって蛍光を発生する板状の固体シ
   ンチレータと、該シンチレータに結合された複数の光電
   変換素子による光電変換体とで検出器ユニットを構成し
   、該検出ユニットを複数個配列すると共にこれら検出器
   ユニット群を外光から遮断するようにして収容する容器
   と、前記固体シンチレータのＸ線源側にＸ線ビーム方向
   と平行に設けた平板状コリメータとから成る多チャネル
   放射線検出器。 ６、上記コリメータは、原子番号が４０以上または、比
   重が１０以上の物質からなるコリメータであってコリメ
   ータ板延長面が光電変換素子のチャネル境界に一致する
   ように配置されてなることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項に記載の多チャネル放射線検出器。 ７、上記コリメータ板の最小間隔と、Ｘ線ビームの方向
   に測ったコリメータ板の長さとの比が、１：５から１：
   ２０の間の値をとることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項あるいは第６項記載の多チャネル放射線検出器。 ８、上記コリメータ板と固体シンチレータ表面との間隔
   が、コリメータ板のＸ線ビーム方向の長さより短いこと
   を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の多チャネル放
   射線検出器。 ９、上記各コリメータ間に、少なくとも１枚のコリメー
   タ板をすべてのチャネルにわたって配置し、隣接するコ
   リメータ板の間隔が一定となる位置に固定したことを特
   徴とする特許請求の範囲第５項記載の多チャネル放射線
   検出器。