JPS62254045A - Three-dimensional tomographer using electro-optical type x-ray detector - Google Patents

Three-dimensional tomographer using electro-optical type x-ray detector

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Publication number
JPS62254045A
JPS62254045A JP62041253A JP4125387A JPS62254045A JP S62254045 A JPS62254045 A JP S62254045A JP 62041253 A JP62041253 A JP 62041253A JP 4125387 A JP4125387 A JP 4125387A JP S62254045 A JPS62254045 A JP S62254045A
Authority
JP
Japan
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detector
image
ray
electro
pixels
Prior art date
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Pending
Application number
JP62041253A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ウエイン ジャイルズ ロバーグ
ブライアン ポール フランネリー
ハリー ウイリアム デックマン
ピーター マイケル アイゼンバーガー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Exxon Research and Engineering Co filed Critical Exxon Research and Engineering Co
Publication of JPS62254045A publication Critical patent/JPS62254045A/en
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気−光学式のX線検出器を使用した三次元
断層撮影装置i!tに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention is directed to a three-dimensional tomography apparatus i! using an electro-optical X-ray detector. Regarding t.

従来の技術 ]ンピュータ化された断層撮影とは、何組もの同一平面
放射線に沿−・)でターゲラ1−を通過したヱ′r通放
射線ビームの減衰を測定し分析することによってターゲ
ットの平面区分1.二おける成る物理量の二次元マツプ
を形成するのに用いる手順を意味する。通常そうである
ように、1つの完全な装置は、次の4つの要素、即ち(
1−)貫通放射線源と、(2)ターゲットを通過した後
の放射線の透過強度を測定すると共にターゲットが存在
しない場合の放射線の非減衰強度をIj−えるよう校正
することのできる検出器と、(X□3)減衰測定値をル
!憶及び処理し、ターゲラi−の観察平面における減衰
係数のデジタルマツプに変換するための計算装mと、(
4)それにより形成された像を表示する装置とを備えて
いなければならない。
[Prior Art] Computerized tomography is a method of determining planar segmentation of a target by measuring and analyzing the attenuation of a beam of radiation passing through a target camera along a number of sets of coplanar rays. 1. means the procedure used to form a two-dimensional map of physical quantities in two locations. As is usually the case, a complete device consists of four elements:
1-) a penetrating radiation source; (2) a detector capable of measuring the transmitted intensity of the radiation after passing through the target and calibrated to determine the unattenuated intensity of the radiation in the absence of the target; (X□3) Check the attenuation measurement value! a calculation device m for storing, processing, and converting into a digital map of the attenuation coefficient in the observation plane of Targetera i;
4) It must be equipped with a device for displaying the image formed thereby.

断層撮影は、多数のやり方で実施することができるが、
最も広範な商業的な用途は、医療用の放射線写真の分野
において、患者の骨格及び組織構造体の診断マツプを形
成することである( :+、 977年フィジックス・
ツデイ(Physjes Today)の第32−41
頁に掲載されたL 5w1nde11氏及び1;。!+
、 Barett氏の「コンピユータ化した断層撮影;
断面X線の撮影(ComputerizCd 丁omo
graphy:Taking 5ectjonal X
−Rays)J  ; l 982年アメリカンサイエ
ンチスl”(American 5eieritist
) 70.576に掲載されたC、 C,Jaffe氏
の「医療用の造影技術(Medical Imagin
g)J ;及び1983年コンピュータ(Comput
er) l千−に掲載された1〕。
Tomography can be performed in a number of ways, but
The most widespread commercial use is in the field of medical radiography, in which a diagnostic map of a patient's skeletal and tissue structures is created.
32-41 of Physjes Today
Mr. L 5w1nde11 and 1; published on page. ! +
, Barrett's ``Computerized tomography;
Cross-sectional X-ray photography (ComputerizCd chomo
graphy:Taking 5ectjonal X
-Rays) J; l 982 American Science l” (American 5eieritist
) 70.576 by C. C. Jaffe, “Medical Imaging Technology (Medical Imaging Technology)”
g) J; and 1983 Computer
er) 1 published in 1000].

AJ、exandpr氏の「医療用造影におけるアレイ
プロセッサ(Array Processors in
 Medical Imaging)Jを参照されたい
)。医療用のCTは、X線管からの広帯域の制動放射線
を使用して、貫通放射線を形成し、これは、典型的に、
シンチレーシ3ンクリスタル及び光電管によって測定さ
れる。測定値はプログラム式のデジタルコンピュータに
記憶されそして畳み込み(又はフィルタ式の)後方投影
(以下、FBI’と称する)と一般に称される方法を用
いて分析される9この分析によって導出された密度マツ
プは、約250X250の画素即ちビクセルを含む二次
元断面像として陰極線管に表示される。その解像度は約
111I11でありそしてX線の減衰係数の決定精度は
1%である。医療用の手順では、典:!(14的に、例
えばコないし20の限定された数の隣接身体平面でしか
走査を行なうことができない。ガンマ線や電子のような
別の形式のイオン化放射線を用いた他の特殊目的の断層
撮影プローブも開発されている。
AJ, exandpr, “Array Processors in Medical Imaging”
Medical Imaging) J). Medical CT uses broadband bremsstrahlung radiation from an X-ray tube to create penetrating radiation, which typically
Measured by scintillation crystal and phototube. The measurements are stored in a programmed digital computer and analyzed using a method commonly referred to as convolutional (or filtered) back projection (hereinafter FBI').9 The density map derived by this analysis is displayed on the cathode ray tube as a two-dimensional cross-sectional image containing approximately 250×250 pixels, or vixels. Its resolution is approximately 111I11 and the accuracy of determination of the X-ray attenuation coefficient is 1%. In medical procedures:! Other special purpose tomographic probes using other forms of ionizing radiation such as gamma rays or electrons has also been developed.

発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は1強力な充分にコリメートさ才した放射
線ビームを使用して、空間的な分解能が改惺された二次
元像を形成するマイクロ断層撮影装置を提供することで
ある。このマイクロ断層撮影装置を用いて1!)ること
のできる空間的な分解能は、0.5ミクロンといった小
さなものであり、これは、従来の医療用CTで得られる
分解能の約100ないし1000倍も高いものである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a micro-tomography apparatus that uses an intense, well-collimated radiation beam to form two-dimensional images with improved spatial resolution. It is to be. 1 using this micro tomography device! ) The spatial resolution that can be obtained is as small as 0.5 microns, which is about 100 to 1000 times higher than the resolution obtained with conventional medical CT.

本発明の更に別の[目的は、再構成された像を横切る物
理的なスケールを増大することである。ここに述へるマ
イクロ断層撮影装置は5従来の医療用CTよりも平面光
たりの解像画素数(物理的スケール)が2倍も多いよう
な像を得ることができる。像を横切る物理的なスケール
の増大は、マイクロ断層撮影において特に重要である。
Yet another object of the invention is to increase the physical scale across the reconstructed image. The micro-tomography apparatus described herein can obtain images with twice as many pixels (physical scale) per plane light as conventional medical CT. The increase in physical scale across the image is particularly important in micro-tomography.

本発明の別の目的は1点の三次元ネッ1−ワークで物体
を再構成することである。医療用の断層撮影装置のよう
に1ないし20の隣接平面においてテークを得るのでは
なく1本発明による装置は、100個以上の隣接ip面
において像を再構成するに充分なデータを得る。これは
、物体に関する三次元情報を得ることができるようにす
る。二汎により、ここに開示する装置は、三次元X線顕
微鏡と考えることができる。
Another object of the invention is to reconstruct an object with a three-dimensional network of one point. Rather than obtaining takes in 1 to 20 adjacent planes as in medical tomography machines, the apparatus according to the invention obtains enough data to reconstruct an image in 100 or more adjacent IP planes. This allows three-dimensional information about the object to be obtained. In general terms, the device disclosed herein can be considered a three-dimensional X-ray microscope.

再構成された像における分解能及び物理的なスケールの
改善は、透過強度の測定に用いる検出器の設計と、デー
タの処理に用いる計算技術とによって得られる。本発明
の更に別の目的は2造影電気−光学検出器を用いてデー
タを得ることである。この検出器は、像を横切る各ビク
セルの計数に統計学的に悪影響を及ぼすことなく、大き
な物理的スケールを有する像の全直線的なスライスか又
は全平面像かを得る。電気−光学検出器を用いて大きな
スケールの全平面像を得ることにより、データ収集時間
と、サンプルに与えら九る線数が著しく減少される。更
に、医療用のCTに用いられるシンチレーション検出器
よりも空間的な分解能が著しく高い電気−光学検出器を
構成することができる。像を横切る線において得られる
データ点(分解画素)の数Nは医療用CTの場合よりも
著しく太きく 、L、Lつ多数の積層された!V面にお
いてデータを同時に得ることができるので、像を再構成
するためにNjの動作ではなくてN2の動作しか必要と
しないデータ反転技術を用いるのが重要である。N3の
動作ではなくてN2の動作しか伴わないデータ反転技術
を用いることにより、データの処理に要する時間を多く
の場合に100分の】以ドに減少することができる。
Improvements in resolution and physical scale in the reconstructed images are obtained by the design of the detectors used to measure the transmitted intensity and the computational techniques used to process the data. Yet another object of the invention is to obtain data using two contrast electro-optic detectors. This detector obtains full linear slices or full planar images of the image with large physical scales without statistically adversely affecting the count of each vixel across the image. By using electro-optical detectors to obtain large-scale, full-plane images, data collection time and the number of lines applied to the sample are significantly reduced. Furthermore, it is possible to construct an electro-optical detector with significantly higher spatial resolution than scintillation detectors used in medical CT. The number N of data points (resolved pixels) obtained in a line across the image is significantly thicker than in medical CT, and L, L many stacked! Since data can be obtained simultaneously in the V-plane, it is important to use a data inversion technique that requires only N2 operations rather than Nj operations to reconstruct the image. By using data inversion techniques that involve only N2 operations rather than N3 operations, the time required to process data can be reduced to more than 100 minutes in many cases.

問題点を解決するための手段 本発明は、物体の断層撮影像を形成する装置に関する。Means to solve problems The present invention relates to an apparatus for forming tomographic images of objects.

この装置は、物体を透過する複数のコリメートされた放
射線の源と、物体を透過した後の減衰した透過放射線を
検出する造影検出器とを具備し、この検出器は、エネル
ギコンバータを備えている。透過放射線から投影データ
を得るための手段と5この投影データから物体の減衰係
数の再構成像を計算する手段も設けられている。好まし
い実施例では、上記の造影検出器は電気−光学検出器で
あって、これは、像フォーマツj〜変更装置と、読み出
し装置も備えている。この検出器は、検出量子効率が0
.05より大きく、全信号依存バックグランドが減衰さ
れないX線ビームからの信号の10%未満であり、有効
なダイナミックレンジが10より大きく、隣接するアク
ティブなビクセル間の応答の非均一性が75%未満であ
り。
The apparatus includes a plurality of sources of collimated radiation transmitted through the object and a contrast detector for detecting the attenuated transmitted radiation after passing through the object, the detector comprising an energy converter. . Also provided are means for obtaining projection data from the transmitted radiation and means for calculating from this projection data a reconstructed image of the attenuation coefficient of the object. In a preferred embodiment, the contrast detector described above is an electro-optical detector, which also comprises an image formatting device and a readout device. This detector has a detection quantum efficiency of 0
.. 05, the total signal dependent background is less than 10% of the signal from the unattenuated x-ray beam, the effective dynamic range is greater than 10, and the response non-uniformity between adjacent active vixels is less than 75%. Yes.

幾何学的な直線性の偏差が記録された像において10ピ
クセル未満である。
The geometric straightness deviation is less than 10 pixels in the recorded image.

実施例 以下、添付図面を参照し、本発明の実施例を詳細に説明
する。
Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

本発明は、一般に、コンピユータ化された断層撮影装置
に関する。この装置は、再構成された像における空間分
解能を10ミクロン以下に高めるモードで使用すること
のできる検出器を備えている。特定の形式の検出器を使
用して多数の積層平面内のデータを収集し、サンプルの
内部構造を三次元の点ネットワーク上に再構成すること
ができる。このモードでは、ここに開示する装置は、三
次元のX線顕微鏡として機能する。
TECHNICAL FIELD The present invention generally relates to computerized tomography devices. The device includes a detector that can be used in a mode that increases the spatial resolution in the reconstructed image to less than 10 microns. Certain types of detectors can be used to collect data in multiple stacked planes and reconstruct the internal structure of the sample onto a three-dimensional network of points. In this mode, the device disclosed herein functions as a three-dimensional x-ray microscope.

本発明で使用する検出器は、放射線をイオン化する広範
な電気−光学検出器のうちの顕著な一部分を形成する。
The detectors used in the present invention form a significant part of a wide range of electro-optical detectors that ionize radiation.

電気−光学式のX線検出器は。Electro-optical X-ray detector.

光学像の増幅及び記録用として開発された部品を用いた
位置感知検出器として広く定義することができる。この
種類の検出器の造影特性により、従来の断層撮影装置に
使用されていたシンチレーション検出器で可能であった
ものよりも著しく高い空間分解能を得ることができる。
It can be broadly defined as a position-sensitive detector using components developed for optical image amplification and recording. The contrast properties of this type of detector make it possible to obtain significantly higher spatial resolution than was possible with scintillation detectors used in conventional tomography devices.

本発明は、コリメーi〜された放射線ビームを利用する
ものである。この放射線は、容易に取り扱いできる量に
変換してこれを用いて検出器内に像を形成できるもので
なければならない。一般に、この条件を満たす放射線は
、X線、ガンマ線、中性子及び紫外線のようなイオン化
放射線であるが。
The present invention utilizes a collimated radiation beam. This radiation must be converted into an easily manageable quantity that can be used to form an image in a detector. Generally, radiation that meets this condition is ionizing radiation such as X-rays, gamma rays, neutrons and ultraviolet radiation.

イオン化された状態が形成されない可視光線のための蛍
光変換プロセスも、本発明に使用できる放射線の定義に
含まれる。説明、h、本発明は、放射線としてX線を用
いて説明する。
Fluorescence conversion processes for visible light in which ionized states are not formed are also included in the definition of radiation that can be used in the present invention. Explanation: h. The present invention will be explained using X-rays as radiation.

データ(隻−ズ隻Σユ、夾 正確な断層撮影像を形成するためには、充分にノイズの
ないデータを得なければならないと共に、ターゲットを
通る充分な数の独)lした同−Jq1面経路を1)なけ
ればならない(1,974年、 IEE[ETrans
、 Nuel、 Scj、、第N5−21巻、第21−
43頁に掲載された14゜A、 5hepp及びB、 
F。
In order to form an accurate tomographic image, it is necessary to obtain sufficiently noise-free data and a sufficient number of data passing through the target. (1,974, IEE [ETrans
, Nuel, Scj, Volume N5-21, Volume 21-
14°A, 5hepp and B published on page 43,
F.

Logan氏の「頭部のフーリエ再構成(丁he Fo
urjerReconstruction of a 
l1ead 5ection) J及びしRoberg
e及び[3,P、 Flannery氏の1」本出願(
1986年、第196475号)を参照されたい)。
Mr. Logan's ``Fourier reconstruction of the head''
UrjerReconstruction of a
l1ead 5ection) J and Roberg
e and [3, P, Mr. Flannery's 1'' present application (
1986, No. 196475).

1131察経路は、第1図に示すように、ターゲットに
固定された座標に対するそれらのDI角度φ及び?#撃
パラメータし、に基づいて表示することができる。医療
用のt17i層撮影においては、典型的に、第2図に示
すように、固定の1組の検出器が患者の周りのリングに
沿って配置された状態でa+lJ定値が得られる。X線
源は、リングの周りで回転し、線源に対向した一連の検
出器に、コリメートされた扇状の放射線ビームを照射す
る。コリメートされたXnビームの広がり角度は、線源
から検出器に至る経路の扇状の広がりがターゲットを完
全に包囲するに充分な広さとされる。ターゲット全体を
正確に再構成するためには、衝撃パラメータのレンジが
ターゲットの直径に及ぶものでなければならないと共に
、回転角度が完全な1回転の少なくとも半分に及ぶもの
でなければならない。扇状のビームコリメート動作とし
て、第2図に示した作すノモードを説明する。
1131 detection paths are determined by their DI angle φ and ? with respect to the coordinates fixed to the target, as shown in FIG. #Shot parameters can be viewed based on. In medical t17i layer imaging, a+lJ constant values are typically obtained with a fixed set of detectors placed along a ring around the patient, as shown in FIG. The x-ray source rotates around the ring and directs a collimated fan-shaped beam of radiation onto a series of detectors facing the source. The spread angle of the collimated Xn beam is wide enough so that the fan of the path from the source to the detector completely surrounds the target. In order to accurately reconstruct the entire target, the range of impact parameters must span the diameter of the target and the rotation angle must span at least half a complete revolution. The creating mode shown in FIG. 2 will be explained as a fan-shaped beam collimating operation.

断層撮影スキャナの別の作動モードが第;3図に示され
ている。コリメーi・されたX線又は他の貫通放射線は
、パノラマ式の電気−光学検出器によって記録されたニ
ー二次元の組の平面平行経路に治ってターゲットに当た
る。二次元の造影電r−光学検出器を使用する場合には
、多数の積層=(l而におけるデータが同時に測定され
る。ターゲラ1〜を回転するか(第73図に示すように
)又は静止したサンプルの周りで線源及び検出器の両方
を回転することによって色々な角度から1316を行な
うことができる。このような形態で得られたデータは、
平面平行コリメート状態で得られたと云える。0゜5な
いし225ミクロンの高い空間分解能が選択された時に
は、平面平行データ収集モードが明らかに好ましい。高
い空間分解能でデータを収集する場合は、第:3図に示
した平面平行モードに対してX線ビームを容易にコリメ
ートすることができるが、扇状のビーム形態では適当な
コリメート動作を行なうことが困難である。本明Im′
O#を通じて、平面平行モードでデータを収集するよう
な電気−光学検出器の使用について説明する。然し乍ら
、本発明は、扇状ビームモードのデータ収集にも適用で
きる。
Another mode of operation of the tomography scanner is shown in FIG. The collimated x-rays or other penetrating radiation strikes the target in a two-dimensional set of planar parallel paths recorded by a panoramic electro-optical detector. When using a two-dimensional contrast-enhanced optical detector, data in a number of stacked layers are measured simultaneously. 1316 can be performed from various angles by rotating both the source and the detector around the sample.
It can be said that this was obtained in a plane parallel collimated state. When a high spatial resolution of 0°5 to 225 microns is selected, the plane-parallel data acquisition mode is clearly preferred. When collecting data with high spatial resolution, the X-ray beam can be easily collimated for the plane-parallel mode shown in Figure 3, but the fan-shaped beam configuration does not allow for proper collimation. Have difficulty. Honmei Im'
We describe the use of electro-optical detectors to collect data in plane-parallel mode through O#. However, the invention is also applicable to fan beam mode data collection.

拉善ttllt文ツリ(1方祐7 観察に必要な時間及び本発明の装置によって形成される
像の質は、ターゲラ1〜の組成と大きさと、線源の特性
と、検出器の性能とによって大きく左右される。一般に
、所与のサンプルに対する線源のスペクトルを最適にす
るか、或いは、サンプルの大きさを調整して所すの線源
のスペクトルに対して最適になるように、観察状態を得
なければならない。最適な観察状態は、断層撮影像に関
して信号対雑音を考慮することによって決定される。
The time required for observation and the quality of the image formed by the apparatus of the present invention depend on the composition and size of the Targetera, the characteristics of the source, and the performance of the detector. In general, the observation conditions can be adjusted to optimize the source spectrum for a given sample, or by adjusting the sample size to optimize the source spectrum for a given source. The optimal viewing conditions are determined by signal-to-noise considerations for the tomographic image.

この信号対雑音を考慮することにより、検出器の性能に
種々の点で制約が課され、断層撮影スキャナ1こ用いる
のに適した電気−光学検出器の型式が広範な電気−光学
検出器の種類のうちの小さな部分に制限される。利用で
きる電気−光学検出器の型式に対する制約を決定するた
めに、j9?層撮影像内のzt音源を分析する。
These signal-to-noise considerations impose constraints on detector performance in various ways, and the types of electro-optic detectors suitable for use in tomography scanners are limited to a wide range of electro-optical detector types. Limited to a small portion of the species. j9? to determine constraints on the types of electro-optical detectors available. Analyze the zt sound source in the layered image.

断層撮影像内の雑音は、2つの雑音源から発生される。Noise in tomographic images is generated from two noise sources.

これらは、(1)データ内の雑音及び(2)反転方法に
よって発生する雑音増幅である。
These are (1) noise in the data and (2) noise amplification caused by the inversion method.

基礎データは、イごシ)の減衰の測定値、典型的には多
くの同一平面ビームに沿ってターゲットを通過するXv
Aビームの減衰の測定値より成る(1974年、I[E
E[E Trans、Nuel、 Sci、、第NS−
21−巻、第21−43頁に掲載されたり、 A、 5
hepp及び口、 F、 Logan氏著の[頭部のフ
ーリエ再構成(丁he[”ouriCr  Recon
struction  of  a  Head  5
ection )Jを参照されたい)。第1図は、ター
ゲットのフレーム内のカルテシアン座標と、角度φから
ターゲットを見るような向きにされた走査装置とを定め
ている。ここで、(φ2L0)はビーム路に垂直な位置
及びビーム路に沿った位置を定める。正確に変換を行な
うためには、減衰の測定値が充分な信号対雑音比を有し
ていると共に、走査ビー・ムの幾何学的な範囲が所望の
分解能を与えるに充分な密度で(φ、ti)平面を満た
すことが必要である。
The basic data is the measurement of the attenuation of Xv, typically passing through the target along many coplanar beams.
Consists of measurements of A-beam attenuation (1974, I[E
E[E Trans, Nuel, Sci, No. NS-
Published in Volume 21-Page 21-43, A, 5
Fourier reconstruction of the head by F. Hepp and F. Logan.
structure of a head 5
(see section )J). FIG. 1 defines the Cartesian coordinates in the frame of the target and the scanning device oriented to view the target from an angle φ. Here, (φ2L0) defines the position perpendicular to the beam path and the position along the beam path. For an accurate conversion, the attenuation measurements must have sufficient signal-to-noise ratio and the geometric extent of the scanned beam must be dense enough to give the desired resolution (φ , ti) It is necessary to fill the plane.

高い空間分解能を得るのに望ましい動作モードにおいて
は、データは、0≦φ〈πの範囲のM個の別々の等間隔
の観察角度と、 −D/2<tiくD/2の範囲のN個
の別々の等間隔の平行衝撃パラメータで得られる。ここ
で、■〕は、ターゲットの投影された直径である。回復
した像は、大きさΔtに対応する各ピクセルに分割され
る。このΔtは、好ましい実施例では、Δt=D/Nで
ある。再構成における分解能は、ピクセルのサイズΔL
を越えることがなく、又、角度Δφの間での回転は、D
Δφ/2≦Δし、即ち、M≧πN/2という条件を満足
するものでなければならない。
In the desired mode of operation to obtain high spatial resolution, the data are collected from M separate equally spaced observation angles in the range 0≦φ<π and N in the range −D/2<ti and D/2. is obtained with several separate equally spaced parallel impact parameters. where ■] is the projected diameter of the target. The recovered image is divided into pixels each corresponding to a size Δt. This Δt is Δt=D/N in the preferred embodiment. The resolution in reconstruction is the pixel size ΔL
, and the rotation between angles Δφ is
It must satisfy the condition that Δφ/2≦Δ, that is, M≧πN/2.

この形式のデータは、それぞれがサイズt′に対応する
NXNピクセルのグリシF lの領域■−)2を網羅す
る観察\(1面の像を再構成するのに用いることができ
る。従って、〜2N’の観察を用いて、〜N2個の点で
ターゲットがマツプされる。未知の構造のターゲットに
ついては、Δt、に対応する分解能で像を再構成するた
めに(φ、t)平面においてこの程度の範囲が利用でき
なければならない。成る部分のN′のピクセルが通常陰
極線管1ユに表示され、ごれらのピクセルは、距雛Δt
だけ物理的に分離されるのではなく、八1.に倍率+1
′1を掛けたものによって分離されること1.−注意さ
汎たい。然し乍ら、既知の対称性をもったターゲットの
場合は、観察がもっと少なくてももよく、例えば、tl
−の観察からの投影が回転対称ターゲットの像を再構成
するのに充分なものであればよい。
Data in this form can be used to reconstruct images of a plane of observation \() covering a region of grid F l of NxN pixels each corresponding to size t'. Therefore, ~ The target is mapped with ~N2 points using 2N' observations. For targets of unknown structure, we map this in the (φ, t) plane to reconstruct the image with a resolution corresponding to Δt, A range of degrees must be available. N' pixels of the section are normally displayed on a cathode ray tube, and these pixels are
81. rather than being physically separated. magnification +1 to
'1. - Be careful. However, for targets with known symmetries, fewer observations may be required, e.g.
It is only necessary that the projection from the observation of - is sufficient to reconstruct the image of the rotationally symmetric target.

透過式の断層撮影においては、入射ビーム(I o)と
検出ビーノ、(ID)の強度が、ターゲットを通過する
経路に沿った減衰に関係伺けさ4しる。
In transmission tomography, the intensities of the incident beam (Io) and the detection beam (ID) are related to the attenuation along the path through the target.

散乱がない場合には、 I D” I o exp[−f F(iイ1z)dt
zl         (1)という関係が成り立つ、
ここで、 F(tl、を−は、ターゲットの直線減衰係
数であり、t2にわたる積分は、ビームの経路を横切る
(第1図参照)。断層撮影分析に実際に用いられる量は
。光学的な深さ即ち、凧下のように定義される[投影J
P(φ。
If there is no scattering,
The relationship zl (1) holds,
where F(tl, - is the linear attenuation coefficient of the target and the integral over t2 crosses the beam path (see Figure 1). The quantity actually used in tomographic analysis is the optical Depth, i.e. defined as below the kite [projection J
P(φ.

ti)である。ti).

P(φ、tt)4n[Io(φ、t、、)/IO(φ*
t1)]   (2)本装置は、IoとIDの両方を4
11定する。この測定は、適当な校正手順を用いること
によって行なわれる。
P(φ,tt)4n[Io(φ,t,,)/IO(φ*
t1)] (2) This device sets both Io and ID to 4.
11. This measurement is performed by using a suitable calibration procedure.

断層撮影の目的は−F(X+y)をその線積分P(φ、
L+)= / F d t 2の測定値から回復するこ
とである。一般的に、反転方法では、減衰係数F (X
 * y )が、ある点において、測定された投影デー
タの直線的に重み付けされた合計値として次のように1
耳構成される。
The purpose of tomography is to convert −F(X+y) to its line integral P(φ,
L+)=/F d t to recover from the measured value of 2. Generally, in the inversion method, the damping coefficient F (X
*y) is 1 at a certain point as the linearly weighted sum of the measured projection data as follows:
The ear consists of

F(xvy)”22w(xvy;φm、tn) P(φ
m、tn)  (3)n  n ここで、重みW(X*y;φ、1)は、ターゲラ1−内
の位inと走査の方向によって左右される。第(:3)
式は、走査データが、F(” + 3’ )を、51価
するために、ターゲット内の任意の点で反転できるとい
うことを示している。
F(xvy)”22w(xvy;φm,tn) P(φ
m, tn) (3) n n Here, the weight W (X*y; φ, 1) depends on the position in within the target camera 1- and the scanning direction. No. (:3)
The equation shows that the scan data can be inverted at any point within the target to equal F(''+3').

医学用断層撮影のための初期再構成方法は、減衰係数F
(X+y)を回復するのに相互手順(米国特許第3,7
78,614号参照)を用いている。
The initial reconstruction method for medical tomography is based on the attenuation coefficient F
Reciprocal procedure to recover (X+y) (U.S. Pat. No. 3,7
78,614) is used.

この方式では、任意の初期の試行的な解決策で始めで、
試行的な像から生じる投影データのための値が計算によ
って導出される。ill’J定されたデータと導出さ才
した投影データとの差は、計算された像と観察された像
との間に充分な一致が得られるまで試行的な像を連続的
に修正するために用いられている。
This method starts with any initial trial solution,
Values for the projection data resulting from the trial images are derived by calculation. The difference between the determined data and the derived projected projection data is calculated by successively modifying the trial images until a satisfactory agreement between the calculated and observed images is obtained. It is used in

その後に1畳込み後方投影(フィルタ化後)j投影(F
BP)とも称する)という遥かに優れた方法が開発され
て断層撮影装置に利用されCいる(1974年、TEE
E Trans、 NucL、 Sei、、第N5−2
1巻、第21−43頁し:t4aすtbりt、、 A。
Then 1 convolutional back projection (after filtering) j projection (F
A far superior method called BP) was developed and used in tomography equipment (TEE in 1974).
E Trans, NucL, Sei, No. N5-2
Volume 1, pp. 21-43: t4astbrit,, A.

S h e p p及びB、 F、 Logan氏著の
[頭部のフーリエ再構成(The Fourier R
econstruejior+ of L111ead
 5ection)J及びC,A、G、 LeMay氏
の米国特許第3,924,129号を参照されたい)。
[The Fourier Reconstruction of the Head] by Shepp and B, F. Logan.
econstruejior+ of L111ead
5ection) J. and C.A.G. LeMay, U.S. Pat. No. 3,924,129).

フィルタ化後方投影(FnP)は、商業的な断層撮影再
構成のための万能の実施方法となっている。
Filtered back projection (FnP) has become a versatile implementation for commercial tomographic reconstruction.

この方法は、扇状ビー11データ収集モード及び平面平
行のデータ収集モードの両方に直接使用することができ
る。
This method can be used directly for both the fan-bee 11 data collection mode and the plane-parallel data collection mode.

他の再構成方法では、直接フーリエ反転方法CDI”I
)を利用している。FI3Pに勝るこの方法の本質的な
利点は、NXNのピクセルサイズの像を形成するように
データを反転させるに必要な数学的な演算の数が、FB
P方法ではNXNXNテ& ル(7)IC対し テD 
P I方法”Q Lt、 N X N X log 2
(N)に過ぎないということである。例えば、25 (
E X 256のピクセルを含む像の場合、DPI方法
は、FBP方法よりも40倍も速くデータを反転させる
。又、像の大きさがより大きい場合は、その相対的な速
度による利点が顕著なものとなる。
Other reconstruction methods include the direct Fourier inversion method CDI”I
) is used. The essential advantage of this method over FI3P is that the number of mathematical operations required to invert the data to form an image of NXN pixel size is
In the P method, NXNXN Te & Ru (7) Te D for IC
PI method”Q Lt, N X N X log 2
(N). For example, 25 (
For an image containing EX 256 pixels, the DPI method inverts data 40 times faster than the FBP method. Also, when the image size is larger, the relative speed advantage becomes more pronounced.

DPI方法は、ターゲットの二次元フーリエ変換を示す
数学的な分析を基礎とするもので、ターゲラ1−の投影
像の一次元フーリエ変換は同一である。この結果は、投
影スライス理論として知られているが、これは、ターゲ
ットの正確な連続表示及びその投影に適用される。実際
の用途においては、断MIJ撮影は、投影についての雑
音の多い個別の1l111定としてしか機能しない。個
別のデータをフーリエ変換で反転するための技術がW、
 Rober6e及び口、 Fianneryによって
最近開発さオLでいる(特願昭61/196475)、
第4図は、直接フーリエ変換(DPI)の実施に伴う重
要な段階を示している。投影データから、極ラスタ上に
配置された一連の別々の点に沿ったターゲットのフーリ
エ係数を決定することは簡単であり、即ち、周波数スペ
ースの座標原点から何組もの放射線に沿った等間隔の点
において係数が与えられる(第4図参照)。然し乍ら、
再構成を効率的に実施するためには、カルテシアンラス
タにおいて周波数スペースに分布した何組もの点に沿っ
たフーリエ係数を知ることが必要である。従って5断層
撮影においてフーリエ方法を効率的に行なうためには、
極うスクからカルテシアンラスタへの補間手順が必要と
される。この補間手順が不正確であると、像に欠陥が生
じると共に、ノイズの多い増幅を招く。
The DPI method is based on a mathematical analysis that describes the two-dimensional Fourier transform of the target, and the one-dimensional Fourier transform of the projected image of the targeter 1- is identical. This result, known as the projection slice theory, applies to accurate continuous representations of targets and their projections. In practical applications, cut-off MIJ imaging only serves as a noisy discrete 11111 projection. The technology for inverting individual data using Fourier transform is W.
Rober6e and mouth, recently developed by Fiannery (patent application 1986/196475),
FIG. 4 illustrates the important steps involved in performing a Direct Fourier Transform (DPI). From the projection data, it is easy to determine the Fourier coefficients of the target along a series of discrete points arranged on a polar raster, i.e. at equal intervals along a number of sets of rays from the coordinate origin in frequency space. A coefficient is given at the point (see Figure 4). However,
In order to perform the reconstruction efficiently, it is necessary to know the Fourier coefficients along a number of sets of points distributed in frequency space in the Cartesian raster. Therefore, in order to efficiently use the Fourier method in tomography,
An interpolation procedure is required from the polar scale to the Cartesian raster. Inaccuracy in this interpolation procedure results in image defects and noisy amplification.

DPIを実施する場合の1つの要点は、迅速で非常に正
確な補間方法を開発することである。この方法の別の重
要な細部は、フーリエ係数が空間的な測定に対して選択
された座標原点に依存することである。原点が共通点に
対応するように全ての変換をシフトすることが必要であ
る。この原点は。
One key point in implementing DPI is to develop fast and highly accurate interpolation methods. Another important detail of this method is that the Fourier coefficients depend on the coordinate origin chosen for the spatial measurement. It is necessary to shift all transformations so that the origin corresponds to a common point. This is the origin.

観察角度を定める回転軸がターゲット平面に交差する点
によって与えられる。原点をシフトしないと、フーリエ
係数の位相が反転においてスクランブル状態となる。従
って5直接フーリエ変換方法の基本的な段階は1次の通
りである。
The angle of rotation defining the viewing angle is given by the point at which the axis of rotation intersects the target plane. If the origin is not shifted, the phase of the Fourier coefficients will be scrambled in the inversion. Therefore, the basic steps of the 5 direct Fourier transform method are as follows.

(1)ID  FFT:所与の角度の投影データの場合
、衝撃パラメータに対して個別の一次元高速フーリエ変
換を得る。その結果、原点から成る最大周波数まで等間
隔で信号スペース内の放射線に冶ってフーリエ係数が与
えられる。
(1) ID FFT: For a given angle of projection data, obtain a separate one-dimensional fast Fourier transform for the impact parameters. As a result, Fourier coefficients are given to the radiation in the signal space at equal intervals up to the maximum frequency consisting of the origin.

(2)ターゲット原点への位相シフト二上記段階(1)
で得た係数の位相を、観察角度を回転した軸に空間座標
原点を置く位置設定手順と合致させるようにもっていく
(2) Phase shift to target origin 2. Step (1) above
The phase of the coefficient obtained in step 2 is brought to match the position setting procedure that places the spatial coordinate origin on the axis around which the observation angle is rotated.

(3)極ラスタの充填:各々の新たな観察角度における
投影データに対して上記段階(1,)及び(2)を繰返
し、第4図に示すように一連の放射線に沿ったフーリエ
係数を確立する。
(3) Polar raster filling: repeat steps (1,) and (2) above for the projection data at each new viewing angle to establish the Fourier coefficients along a series of rays as shown in Figure 4. do.

(4)カルテシアングリッドへの補間:補間により、二
次元カルテシアングリッドの等間隔点におけるフーリエ
係数の値を決定する。
(4) Interpolation to Cartesian grid: By interpolation, the values of Fourier coefficients at equally spaced points on a two-dimensional Cartesian grid are determined.

(5)カルテシアン原点への位相シフI−:ターゲット
の中心のJJX点から、像を構成する方形領域の左下隅
の原点までの位相シフトを行なう。これは、二次元FF
Tにおいて原点を探索するための手順によって必要とさ
れる。
(5) Phase shift to the Cartesian origin I-: A phase shift is performed from the JJX point at the center of the target to the origin at the lower left corner of the rectangular area forming the image. This is a two-dimensional FF
required by the procedure for searching the origin at T.

(6)逆高速フーリエ変換:逆FFTを使用して、フー
リエ変換の周波数ドメインから、ターゲットの像を形成
する信号スペースへ変換を行なう。
(6) Inverse Fast Fourier Transform: An inverse FFT is used to transform from the frequency domain of the Fourier transform to the signal space that forms the image of the target.

段階1−6において上記した基本的な形態では、 I)
 F I方法は、減衰係数が滑らかに変化するターゲッ
トについてのみ受は入れられる像を形成することができ
る。然し乍ら、多くの研究により。
In the basic form described above in steps 1-6: I)
The FI method can produce acceptable images only for targets with smoothly varying attenuation coefficients. However, due to many studies.

この方法では、医療用の用途で見られるように、骨格と
柔軟な組織との間に鋭い密度の変化が生じるような実際
のターゲットに対して受は入れられない像が形成される
と分かっている。補間手順が不正確であり、更に、鋭い
不連続部に遭遇する時にフーリエ分析では振動状の欠陥
を招くという基本的な問題から、多数の問題が発生する
。これらの問題に伴い、受は入れられないような歪みや
欠陥が再構成された像に生じる。
This method has been shown to produce unacceptable images for real targets, such as those found in medical applications, where there are sharp density changes between the skeleton and soft tissue. There is. A number of problems arise from the basic problem that the interpolation procedure is imprecise and furthermore, Fourier analysis introduces oscillatory defects when sharp discontinuities are encountered. These problems result in unacceptable distortions and defects in the reconstructed image.

又、これに関連した問題により、後方投影jj法を用い
て得られる再構成にも影響が及ぶ。実際に、フィルタな
しで後方投影方法によって形成された像を汚すことのあ
る欠陥を修正するためにはローパスフィルタを用いなけ
ればならない。
Related problems also affect reconstructions obtained using the back projection jj method. In fact, a low-pass filter must be used to correct defects that may contaminate images formed by the back projection method without a filter.

Roberge及びFlannery氏は、FBPAこ
よって得られる結果に質的に匹敵し然もDPIの顕著な
速度効果を維持するような受は入れられる像を形成する
程度までDPI方法を改良する手段を発1Lした(米国
特許出願第767、≦)02号)。これらの段階が第4
図に「パディング」及び「フィルタリンク力と示されて
いる。
Roberge and Flannery devised a means to improve the DPI method to the extent that it produces acceptable images that are qualitatively comparable to the results obtained with FBPA, yet retain the significant speed effects of DPI. (U.S. Patent Application No. 767, ≦)02). These stages are the fourth
In the figure, "Padding" and "Filter link force" are indicated.

パデイング:ト記段階(1)の前に、実際に観察したよ
りも小さいものと大きなものの両方の衝撃パラメータに
おいて付加的なデータを追加することによって投影デー
タを[パディング(詰める)」する。ターゲットは衝撃
パラメータのm1FN領域を越えて延びないかl)、パ
ディングされたデータの値を推定する必要はなく、これ
らは正確にゼロであることが分かる。従って、パディン
グにより近似を導入せず、付加的な既知の情報を用いる
7又、FFTの最適な使用に対して要求されるように、
投影におけるデータ点の数が2の整数累乗となるように
パディングを使用する。
Padding: Before step (1), the projection data is "padded" by adding additional data in both small and large impact parameters than actually observed. If the target does not extend beyond the m1FN region of the impact parameters, there is no need to estimate the values of the padded data; these are found to be exactly zero. Therefore, as required for optimal use of the 7-fold FFT without introducing approximations by padding and using additional known information,
Padding is used so that the number of data points in the projection is an integer power of two.

又、パディングにより、極ラスタにおいて放射線に沿っ
た多くの点でフーリエ係数の値を得ることができる。付
加的な分解能が得ら才tないので。
Padding also allows obtaining Fourier coefficient values at many points along the ray in a polar raster. Because additional resolution cannot be obtained.

周波数スペースの原点から各点までの最大距雛は増加さ
れないが、原点と最後の周波数点との間の点の数はパデ
ィング係数だけ増加する。例えば、256個の衝撃パラ
メータにおいて投影データをlit!FJしそして更に
256個の点においてゼロを追加することによってデー
タをパディングした場合には、原点と最も順光た点との
間に257個の値が得られるが、パディングを行なわな
い場合には129個である。更に、中間点の値は、個別
の値の間の中間の周波数におけるフーリエ係数の性質の
分析に基づいて高次の補間を用いて得られた値にほり等
しい。これらの補間を適用するために、任意の中間点に
おける式が考えられるが、計算に経費がか\る。パディ
ングにより放射線に沿って同一の正確な補間が得られ、
FFTアルゴリズム自体を用いて多くの中間周波数にお
いて点を得ることができる。分析される特定のターゲッ
トの必要性に合致するようにパディングの量を調整する
ことができる。この段階により、補間手順は更に正確な
ものとなる。
The maximum distance from the origin of the frequency space to each point is not increased, but the number of points between the origin and the last frequency point is increased by the padding factor. For example, projection data with 256 impact parameters lit! If we FJ and then padded the data by adding zeros at 256 more points, we would get 257 values between the origin and the most illuminated point, whereas without padding we would get 257 values between the origin and the most illuminated point. There are 129 pieces. Furthermore, the midpoint value is approximately equal to the value obtained using higher order interpolation based on an analysis of the properties of the Fourier coefficients at frequencies intermediate between the individual values. To apply these interpolations, formulas at arbitrary intermediate points can be considered, but they are computationally expensive. Padding gives the same exact interpolation along the ray,
The FFT algorithm itself can be used to obtain points at many intermediate frequencies. The amount of padding can be adjusted to meet the needs of the particular target being analyzed. This step makes the interpolation procedure more accurate.

フィルタリング:フーリエ方法を用いることによって導
入された振動に対応する欠陥を除去もしくは最小にする
ために、多数の標準的なローパスデジタルフィルタが開
発されている。標準的なローパスフィルタ、例えば、カ
ットオフ周波数を調整できるハニング(tlannin
g)フィルタを用いることにより、像の高周波の振動が
効果的に除去されることが分かった。このハニングフィ
ルタは、フーリエ係数の振幅を係数Y(s)だけ滑らか
に減少する。この係数は、周波数が0からscまで増加
するにつれて1からOまで滑らかに変化する。
Filtering: A number of standard low-pass digital filters have been developed to eliminate or minimize defects corresponding to vibrations introduced by using Fourier methods. A standard low-pass filter, e.g. a Hanning filter with adjustable cut-off frequency
g) It has been found that high frequency vibrations in the image can be effectively removed by using a filter. This Hanning filter smoothly reduces the amplitude of the Fourier coefficients by a factor Y(s). This coefficient changes smoothly from 1 to O as the frequency increases from 0 to sc.

1/2(1)coS(7Cs/sc)  s<scの場
合Y(s)E < Os>seの場合 SCの選択により、高周波数変化のカットオフを選択的
に調整することができる。(FBP方法におけるローパ
スフィルタの選択も同様の目的を果たすことに注意され
たい。)フィルタリングは、極又はカルテシアングリッ
ド或いはその両方においてフーリエ係数に適用すること
ができる。フィルタリングは1本質的に、カットオフ周
波数に逆比例する長さスケールにわたり再構成を平均化
することに対応する。このように見ると、再構成↓こお
けるxvQ減衰係数の値の相対的な精度を改善するため
には、フィルタリングが分解能を犠牲にすることが容易
に明らかである。カットオフ周波数scは、滑らかさの
度合いを選択的に調整するようトこ選択することができ
る。
1/2(1)coS(7Cs/sc) If s<sc Y(s)E If <Os>se By selecting SC, the cutoff of high frequency changes can be selectively adjusted. (Note that the selection of low-pass filters in the FBP method serves a similar purpose.) Filtering can be applied to the Fourier coefficients at the poles or at the Cartesian grid or both. Filtering essentially corresponds to averaging the reconstruction over a length scale that is inversely proportional to the cutoff frequency. Viewed this way, it is readily apparent that filtering sacrifices resolution in order to improve the relative accuracy of the value of the xvQ attenuation coefficient in the reconstruction ↓. The cutoff frequency sc can be selected to selectively adjust the degree of smoothness.

フィルタの選択により更に計算hkを節約できることに
注意されたい。カットオフ周波数を越えてフーリエ係数
を評価したり或いは不必要に大きな絹の係数に対して逆
フーリエ変換を行なったりする必要はない。例えば、最
大周波数5(512)に対応する5 12 X 、51
2ピクセルのグリッド上に像をlj構成するに充分なデ
ータは得られたが、フィルタ段階で1/2の周波数を除
去する必要があるものと仮定する。従って、カルテシア
ングリッドのフーリエ係数は、256 X 256個の
点の配列を満たすだけでよく、より小さな絹である25
f3X256個のフーリエ係数を用いてより迅速に逆変
換を行なうことができる。
Note that filter selection can further save computation hk. There is no need to evaluate the Fourier coefficients beyond the cutoff frequency or to perform an inverse Fourier transform on unnecessarily large silk coefficients. For example, 5 12 X , 51 corresponding to the maximum frequency 5 (512)
Assume that enough data has been obtained to construct an image lj on a grid of 2 pixels, but it is necessary to remove 1/2 of the frequencies in the filter stage. Therefore, the Fourier coefficients of the Cartesian grid only need to fill an array of 256 x 256 points, and the smaller silk 25
The inverse transform can be performed more quickly using f3×256 Fourier coefficients.

上記のプロトコルを用いて得たデータにつぃては、点間
隔(八X−Δy)≧へ1、のグリッド上の再構成を1坪
価することを意味するだけとなる。
For data obtained using the above protocol, it only means that the reconstruction on a grid with point spacing (8X-Δy)≧1 is considered as one tsubo value.

史すこ、実際の反転方法では、常に、実効分解能を更に
減少する畳み込み又はフィルタリンク段階によって更に
滑らかさが導入される。これについては、ローパスフィ
ルタが分解能の低下を犠牲にして信号対雑音比を増加さ
せるという兼ね合いが含まれる。
Actually, in practical inversion methods, further smoothness is always introduced by a convolution or filter linking step that further reduces the effective resolution. The trade-off here is that low-pass filters increase signal-to-noise ratio at the expense of reduced resolution.

(、−■−号肘雑−改其−Q〜考−慮−(11号対雑音
比を説明する場合トこは、再構成によって許容される有
効な分解能の間隔特性どしでΔXを定義するのが有用で
ある。F B P方法については5畳み込み段階で使用
される帯域riによってΔXが与えられる(1977年
J、 Comput。
(, - ■ - No. Elements - Revised Part - Q ~ Consideration - (No. 11 When explaining the noise-to-noise ratio, we define ΔX in terms of the interval characteristics of the effective resolution allowed by reconstruction. For the FBP method, ΔX is given by the band ri used in the five convolution steps (1977 J, Comput.

As5L、 Tomagr、第■巻、第64−7/1頁
に掲載され八〇、 A、 Chesler、 S、 J
、 Riedcrer及びN。J。
As5L, Published in Tomagr, Volume ■, Page 64-7/1, 80, A, Chesler, S, J
, Riedcrer and N. J.

Pelc氏著の1計算型X線断層撮影における光子−係
数統計学によるノイズ(Noise due to円+
otonCounting 5tatistics i
n Computeed X−Ray Tomogra
phy)Jを参照されたい)。DFI力法方法合には、
ΔXは、フィルタリングに使用するカッ1−オフ周波数
の逆数に近いものとなる。
Noise due to photon-coefficient statistics in 1-calculated X-ray tomography by Mr. Pelc
otonCounting 5 statistics i
n Computed X-Ray Tomogra
phy) J). In the DFI law method,
ΔX is close to the reciprocal of the cut-off frequency used for filtering.

データから再構成へのノイズの伝播は、再構成に相関関
係を生じさせるターゲット自体の独特の性質によって左
右さオしるが、一般的な傾向は、そのlJ的として、再
構成に含まれるアルゴリズム動作について分析すること
ができる。データにおける信号対雑音比と再構成におけ
る信号対雑音比との間の比としてωを定義する。
The propagation of noise from the data to the reconstruction depends on the unique properties of the target itself, which gives rise to correlations in the reconstruction, but the general tendency is that the algorithm involved in the reconstruction Behavior can be analyzed. Define ω as the ratio between the signal-to-noise ratio in the data and the signal-to-noise ratio in the reconstruction.

[σF/ Fl/[(7P/ Pコミω(D 、ΔX、
Δt)    (’l)ここで、投影データは、全て、
標i1’!偏差σ[」で正規分布すると、説明すること
のできるノイズを含む典型的な大きさPでありモしてF
、σFは、直線的な減衰係数及びその標準偏差の典型的
な値であると仮定する。
[σF/Fl/[(7P/Pcomiω(D, ΔX,
Δt) ('l) Here, all the projection data are
Mark i1'! If it is normally distributed with deviation σ['', it is a typical size P that includes noise that can be explained,
, σF are assumed to be typical values of a linear damping coefficient and its standard deviation.

ωを決定するための分析は、F13P方法については、
 D、 A、 ChesLer、 S、 、1. Ri
edsrer及びN、 J、r’elc氏によって実施
されており(1977年J、 Comput、 As5
t、 ToIllaHr、第1巻、第(54頁に掲載さ
れた「計算型X線断層撮影における光子係数統計学によ
るノイズ(Noise due to円+otonCo
untin5  Sしatistj、cs j、n  
Computed  X−f?ay  Tomoira
phy)Jを参照されたい)そしてDPI方法について
は、 J Roberge及びB、 Flannery
氏によって実施されている(特願昭61 / 1964
75を参照されたい)。両方のアルゴリズムについて、
増幅係数は、次のように表わすことができる。
The analysis to determine ω is as follows for the F13P method:
D., A., ChesLer, S., ,1. Ri
edsrer and N. J. r'elc (1977 J. Comput. As5
"Noise due to photon coefficient statistics in computed X-ray tomography (Noise due to + oton Co
untin5 Sshiatistj, cs j, n
Computed X-f? ay Tomoira
phy) J) and for the DPI method, see J Roberge and B, Flannery.
(Patent application 1986/1964)
75). For both algorithms,
The amplification factor can be expressed as follows.

但し、Bはアルゴリズムの細部によって決まる一次の係
数である。通常、反転は、走査データによってj゛容さ
れる分解能限界ΔX=ΔL付近で適用されるので1式5
は、再構成における面当たりのビクセル数K = I)
 /ΔXの平方根として近似的に一1/2 定められ、従って、ωは、v’にもしくはΔXとし、”
C定められる。一定の信号対雑音比を維持しつつ高い分
解能でターゲットの像を形成するためには、より多くの
観察と高い精度とが要求される。
However, B is a first-order coefficient determined by details of the algorithm. Usually, inversion is applied near the resolution limit ΔX=ΔL accommodated by the scan data, so Equation 5
is the number of pixels per surface in the reconstruction K = I)
/∆X, and therefore ω is v' or ∆X;
C is determined. Imaging a target with high resolution while maintaining a constant signal-to-noise ratio requires more observations and greater precision.

例えば、一定の精度で分解能を2倍にするためには、4
倍多い経路に沿ってill’l定を行なわねばならない
だけではなく、各観察のイaじ対雑t)・比をV2゜だ
け高くしなけらばならない。又1式F)は再構成を[平
均化Jする方法(ΔX〉Δt)がノイズを減少すること
を示している。例えば、4一つの点を平均化する再構成
(△x=2八1)は、ノイズを1/2にする。
For example, to double the resolution with a certain accuracy, 4
Not only must the ill'l determination be made along twice as many paths, but the image to noise ratio for each observation must be increased by V2°. Furthermore, Equation 1F) shows that the method of averaging the reconstruction (ΔX>Δt) reduces noise. For example, a reconstruction that averages 4 single points (Δx=281) reduces the noise by half.

この節の始めに、断層撮影像のノイズが2つの原因によ
って生じることを述べた。前記の説明では、反転方法に
よ・って導入されるノイズの増幅度を定量化した。ここ
では、データの観察l−,の不確定性について考える。
At the beginning of this section, it was stated that noise in tomographic images arises from two sources. The above discussion quantified the degree of noise amplification introduced by the inversion method. Here, we consider the uncertainty of the data observation l-.

データの観察1.の不確定性は、X線シ]数統計学と5
検出器によってtg入されるノイズから生じる。精度ρ
と検出量子効率ノlとの2つの関連した測定値を用いて
、検出器がX線信号に加えろノイズの量を定量化するこ
とができる。これらは、次のよ)に定義される。
Observation of data 1. The uncertainty of
arises from the noise tg injected by the detector. Accuracy ρ
Two related measurements, the detection quantum efficiency and the detection quantum efficiency, can be used to quantify the amount of noise that the detector adds to the x-ray signal. These are defined below.

及び So        Si j 但し、Sは積分された信号を意味し7、σは積分された
ノイズRM Sであり、後に付りた文字0及びjは、各
々、検出器の出4目i饅j’及び入力X線411号を意
味する。
and So Si j where S means the integrated signal 7, σ is the integrated noise RM S, and the letters 0 and j appended are the outputs of the detector, respectively. and input X-ray No. 411.

以ド、S及びσけX線光子の数を単位とL7、光子源は
ポイゾンの放射統計学に従い、即ち、光f−はランダム
な時間に一定の平均率で放射、さ、11、るものとする
3次いで、2°つの811定値が次の式に、1、って独
特に関係付けされる。
Here, let S and σ be the number of X-ray photons in units L7, and the photon source follows Poison's radiation statistics, that is, the light f is emitted at a constant average rate at random times. Then, the two 811 constants are uniquely related by 1 to the following equation.

ここで、dI11定を行なうに必要なX線の入力数b 
−Xを線量と呼ぶ1.− 般に、σ及びノーは、線量S
lど。
Here, the number of input X-rays b required to perform dI11 constant
-X is called the dose1. - In general, σ and no represent the dose S
l-do.

検出器によって異なる1#1の変数(r、j、−1−1
・・・口)との関数である。典型的なr 、iは、信号
を積分するところの領域、積分時間、線量゛4(、等で
ある。ρC8x+  r、>)がプロットされると1.
I′1(Sj、Rj)のプロットを導出することかでテ
キ、その逆も文具である。従って、2−)のa+II定
値if、Ijの選択は主として便宜性によって決まる。
1 #1 variables (r, j, -1-1
...mouth). A typical r,i is the region over which the signal is integrated, the integration time, and the dose ゛4(, etc., ρC8x+r,>) is plotted as 1.
It is useful to derive the plot of I'1 (Sj, Rj), and vice versa. Therefore, the selection of a+II constant values if and Ij in 2-) is mainly determined by convenience.

検出量子効率は、電気−光学業界において、造影装置の
特性として何年も使用されてきている。
Detection quantum efficiency has been used in the electro-optical industry as a characteristic of imaging devices for many years.

二次元X線検出器の効率のall!定値と1.てのでの
使い方は、S、 M、 Gruner及びJ、 R,M
ilch氏によって説明されている(i982年のTr
ansaetioriAmer、 Crystallo
graphie As5oe+第5oe+第149頁を
参照されたい)、これには、理想的な検出器に対して検
出器によって導入される(=1加的なノイズが説明され
ている。理想的な検出器の統計学的出力は、統計学的な
入力信けに等しいものと定義される。即ち、 So   Si −一−−=−−−(9) σ Oσ j この場合は、ハ=1である。ノ1が1より小さい程度は
、検出器が理想的なものにどれ程及ばないかを示してい
る。マイクロ断層撮影システムに用いる電気−光学X線
検出器の場・合には、八が0.05より大きいことが好
ましい、、!lが0.5より大き(プればもっと好まし
い。
All of the efficiency of two-dimensional X-ray detector! Fixed value and 1. How to use it is S, M, Gruner and J, R,M.
ilch (i982 Tr.
ansaetiori Amer, Crystallo
graphie As5oe+, page 149), which accounts for the (=1) additive noise introduced by the detector for an ideal detector. The statistical output is defined to be equal to the statistical input belief, i.e. So Si −1−−=−−−(9) σ Oσ j In this case, H=1. The degree to which 1 is less than 1 indicates how far the detector falls short of the ideal.In the case of electro-optical X-ray detectors used in micro-tomography systems, 8 is 0. It is preferable that !l is larger than 0.5 (it is more preferable if !l is larger than 0.5.

検出器が時間Tの間露出される場合には、検出器に入射
する光子・の全数がNl)  Il)’rであり、N個
の光子に対して予想される標準偏差σNは、るカウント
の数がΩであるべき場合には、81り定された数がn 
= ri斗τ[)lnコ  となる。但し2、τは正規
分布されるランダムな変数である。この時。
If the detector is exposed for a time T, the total number of photons incident on the detector is Nl)Il)'r, and the expected standard deviation σN for N photons is If the number of should be Ω, then the number determined by 81 should be n
= ritoτ[)lnko. However, 2. τ is a normally distributed random variable. At this time.

i1+’l定された投影は、次の式に基づくガウスのノ
イズも・慎む。
The fixed projection also avoids Gaussian noise based on the equation:

p=p  + τ 〔N1〕   ノ11      
                     (1,0
)イjJ l、 、 pは、平均予想値である、典型的
な直径1つ及び平均的な直線減衰係数1・゛のターゲッ
トの場合は、これにより組立ら朴ろ結果が、信号対雑音
比F/σFで所午のピクセル力イズの像を形成するに必
要な検出罰当たりの六〇−を光子の数No’l決定する
。式】及び2は、I) = FDで且ツND= No 
exp(−F D)であることを示している。従って1
式4から明らかなように、増幅係数ω(第5図参照)は
、本質的に、ピクセルの像サイズによって決まることを
想起されたい。
p=p + τ [N1] No.11
(1,0
) jJ l, , p is the average expected value.For a typical target of diameter 1 and average linear attenuation coefficient 1·゛, this allows the assembled result to be the signal-to-noise ratio Determine the number of photons per detection required to form an image of the current pixel force by F/σF. Formula] and 2 are I) = FD and ND = No
It shows that exp(-F D). Therefore 1
Recall that, as is clear from equation 4, the amplification factor ω (see FIG. 5) essentially depends on the image size of the pixel.

従って、所与のピクセルサイズ及び精度の像σF/Fに
ついては、Noがターゲットを通る光学深さFDにみに
よって決まる。
Therefore, for a given pixel size and precision image σF/F, No depends only on the optical depth FD through the target.

φ−1調−■v調1ht1 第5図に示すように、Noは、光学深さF 1.)=2
の場合に最小である。第5図のグラフは、信号対雑音比
σF/F=O,O]に対するものであるが、全ての有用
な信号対雑音比に、ついても同様の性質が見られる。こ
れは、実際の信号がターゲットによって吸収される光子
の数に依存するために生じる。大きな光学深さFD>>
2の場合には、若干の光子が透過されるためにNoが増
大する。
φ-1 key - ■v key 1ht1 As shown in FIG. 5, No means optical depth F1. )=2
is minimum if . Although the graph of FIG. 5 is for the signal-to-noise ratio σF/F=O,O], similar properties are seen for all useful signal-to-noise ratios. This occurs because the actual signal depends on the number of photons absorbed by the target. Large optical depth FD >>
In the case of 2, No increases because some photons are transmitted.

小さな光学深さFD<<2の場合には、若干の光子が吸
収されるためにNoが増大する。
For small optical depths FD<<2, No increases because some photons are absorbed.

ωを式5から式11へ更に代入すると、面出たりD/Δ
Xのピクセルのグリッドに像が再構成される時にNoに
対する式が形成される5、例えば、光学深さFo=、1
のターゲットを相対精度a F’/ F = O、OL
 テ100 X J−00ビクセルノグリツドヒに造影
するためには、検出器においてピクセル当たりNo”q
 10’個の入射光子が象求される(ΔX=Δt、)の
時)。
Further substituting ω from Equation 5 to Equation 11, the surface protrusion or D/Δ
When the image is reconstructed into a grid of pixels of
The target of relative accuracy a F'/F = O, OL
In order to image the 100 x J-00 pixels, the number of pixels per pixel in the detector is
10' incident photons are imaged (when ΔX=Δt,).

連綿gg i;、8つ一賢て7の置火 」二記の説明では、受は入れられる断層撮影像を形成す
るに必要なビクセル当たりの入射光子の数Noが、サン
プルのサイズ、組成及びビームエネルギと共に、ン簀し
く変化する光学深さくFD)によって大きく左右される
ことが示された。最適なmlt’A状態は、FD=2の
時に生じる。光学深さの好マシイ範囲ハ、FD=0.2
ないしxr o = 6 テある。サンプルの観察につ
いての光学深さの更に好ましい範囲は、FD=0.8な
いしF D = 3である。Il1条件のこの範囲は、
X線ビ・−ムエネルギ又はサンプルのサイズを変更する
ことによって得ることができる。サンプルのサイズは、
物体を横切るピクセルの数をNとしそして各ピクセルの
空間分解能をΔtとすれば、D=NΔtである。
In the explanation in section 2 of ``Continuously gg i; It has been shown that, along with the beam energy, it is highly dependent on the optical depth (FD), which varies widely. The optimal mlt'A condition occurs when FD=2. Optical depth range C, FD=0.2
Or xr o = 6te. A more preferred range of optical depth for sample observation is FD=0.8 to FD=3. This range of Il1 conditions is
It can be obtained by changing the x-ray beam energy or the sample size. The sample size is
If the number of pixels across the object is N and the spatial resolution of each pixel is Δt, then D=NΔt.

ここに開示する断層撮影システムでは7Nが20ないし
5000ピクセルの範囲である。Nの更に有効な範囲は
100ないし1000ピクセルである。ここに示す断層
撮影システムで得られる最大の分解能は0.5ミクロン
であり、最小の分解能は約5mである。この装置は、よ
り好ましい作動モードにおいて、1.−100ミクロン
の範囲の分解能(Δt)を与える。この装置によって受
は入れられる最小のサンプルサイズは、1oピクセル×
0.5ミクロン=5ミクロンであり、更に好ましい最小
サンプルサイズは、100ピクセル×1ミクロン=10
0ミクロンである。最小サンプルサイズに等しいか又は
それより大きいサンプルに対し最適な*a条件(FD=
2)の付近で装置を作動するためには、サンプルを通る
直線的なX線吸収係数(F)が10100O’より小さ
くなければならず、更に好ましくは、200am−’よ
り小さくなければならない。これらの限界より低い直線
的なX線吸収係数(F)を得るためには、X線エネルギ
が一般に1 keVより大きくなければならず、より好
ましくは、5kaVより大きくなければならない。これ
らの限界は、E、 F、 Kaelble氏によって編
集されたX線ハンドブック(Ilandbook(汀X
−rays) (1967年ニューヨークのMeGra
wtlill 1look Co、によって出版された
)を含む多数の種明的な参考文献に見られるようにX線
の質量減衰係数から導出される。
In the tomography system disclosed herein, 7N ranges from 20 to 5000 pixels. A more valid range for N is 100 to 1000 pixels. The maximum resolution obtainable with the tomography system presented here is 0.5 microns, and the minimum resolution is approximately 5 m. In a more preferred mode of operation, the device comprises: 1. It provides a resolution (Δt) in the range of -100 microns. The minimum sample size accepted by this device is 1o pixels x
0.5 micron = 5 micron, more preferred minimum sample size is 100 pixels x 1 micron = 10
It is 0 micron. Optimal *a condition for samples equal to or larger than the minimum sample size (FD=
In order to operate the device near 2), the linear X-ray absorption coefficient (F) through the sample must be less than 10100 O', and more preferably less than 200 am-'. To obtain a linear X-ray absorption coefficient (F) below these limits, the X-ray energy must generally be greater than 1 keV, and more preferably greater than 5 kaV. These limits are described in the X-ray Handbook (Ilandbook) edited by E. F. Kaelble.
-rays) (MeGra, New York, 1967)
It is derived from the mass attenuation coefficient of X-rays, as found in a number of specific references, including (Published by Wtrill 1look Co.).

1ないし5kaV以上のエネルギを有するX線のソース
は、シンクロトロン、回転アノード、X線発生器及びX
a管を備えている。ここに述べるマイクロ断層撮影シス
テムの好ましい実施例において二九ら放射線源を使用す
るためには、発生されるX腺ビームが所定の空間分布と
平行な平面になるような状態としなければならない、再
構成アルゴリズムの性質上、放射線をサンプル内の一列
のピクセルのみに通さねばならないので、放射線の平行
性が要求される。このように、サンプルを通る主たる放
射線(第3図)番ヨ、サンプルの別の点を通る別の放射
線と次のような精度でS7を行でなければならない。
Sources of X-rays with energies of 1 to 5 kaV or higher include synchrotrons, rotating anodes, X-ray generators and
It is equipped with a tube. In order to use a double radiation source in the preferred embodiment of the micro-tomography system described herein, the radiation beam generated must be in a plane parallel to the predetermined spatial distribution. The nature of the construction algorithm requires parallelism of the radiation, as it must pass through only one row of pixels in the sample. Thus, the main ray (FIG. 3) passing through the sample must be followed by another ray passing through another point of the sample and S7 with the following precision:

ΔL α< −X 2             (+3)こ
こで、αはサンプル内の別々の点を通る2つの主たる放
射線の最大角度偏差であり、Δt、は像の最小分解画素
でありそしてDはX線ビームがサンプルを通過する距離
である。サンプル内の同じ点を通る2つの放射線の発散
は、検出器」;に描かれた半陰影によって制限される。
ΔL α< −X 2 (+3) where α is the maximum angular deviation of the two principal rays passing through separate points in the sample, Δt, is the minimum resolved pixel of the image, and D is the This is the distance traveled through the sample. The divergence of two rays through the same point in the sample is limited by the penumbra drawn on the detector.

所望の分解能を維持するためには、サンプル内の同じ点
を通る2つの放射線の発散は1次のようでなければなら
ない。
To maintain the desired resolution, the divergence of two rays passing through the same point in the sample must be of first order.

Δ L α′≦−−−−−(1/I ) ここで、α′はサンプル内の同じ点を通る2つの放射線
の発散角度であり、Sはサンプルから検出器の第1エネ
ルギ変換素子までの距離である。
Δ L α′≦−−−−−(1/I) where α′ is the divergence angle of two rays passing through the same point in the sample, and S is the divergence angle of the two radiations passing through the same point in the sample, and S is the angle of divergence of the two radiations passing through the same point in the sample, and S is the distance.

回転するアノード及びX線管に対してこのような平行度
及びビーム発散度を得るため13色々なコリメート技揃
を使用することができる。コリメート動作は、モノクロ
メータ、物理的なコリメータ或いはサンプルを通して分
散する斜めのビームを制限する距離のうちのいずれかを
用いることによって達成できる。サンプルと放射線源と
の間の距離が増加するにつれてコリメートの度合いが増
大する3X線発生器Fこおける有効ソ・−スサイズをS
 genel”a jorとすれば、サンプルを発生器
から離さねばならない距離D ger+erator 
(第14式から決定される)は、次のように定められる
Thirteen different collimation techniques can be used to obtain such parallelism and beam divergence for a rotating anode and x-ray tube. Collimating action can be achieved by using either a monochromator, a physical collimator, or a distance that limits the diagonal beam dispersion through the sample. The degree of collimation increases as the distance between the sample and the radiation source increases.3 Let S be the effective source size in the X-ray generator F.
genel"a jor, the distance the sample must be separated from the generator D ger+erator
(determined from Equation 14) is determined as follows.

Δ を 又、コリノー1−動作は、すれすれ入射のX線ミラー、
積層された合成多層モノクロメータ、平らなりリスタル
モノクロメータ或いはカーブしたクリスタルモノクロメ
ータのいずれかをビーム中に配置することによって達成
することができる。これらX線光学素子の配置は、式1
4及び15の両方を満足すると共に、サンプルを通るフ
ラックスをできるだけ最大とするようにしなければなら
ない。
Δ Also, the Collineau 1-operation is an X-ray mirror with grazing incidence,
This can be achieved by placing either a stacked synthetic multilayer monochromator, a flat crystal monochromator or a curved crystal monochromator in the beam. The arrangement of these X-ray optical elements is expressed by formula 1
4 and 15, while maximizing the flux through the sample as much as possible.

回転するアノード及びX線管に対して使用するコリメー
ト方法の選択は、これらの要求によって決まるだけでな
く、正確な像の再構成に必要なスペクトル純度によって
も決まる。距離によってコリメートされたビームにおけ
るスペクトル純度は、放射線のフィルタリングによって
得ることができる。例えば、ニッケルフィルタをCuの
X線管と共に用いて、スペクトル純度を改善することが
できる。シンクロトロン放射線の場合には、リングから
発生される放射線の角度分布が充分に小さなものであっ
て、多くの場合に付加的なコリメート動作を必要としな
い。然し乍ら、シンクロトロンの放射線源は高輝度であ
るから、放射線のスペクトル純度を改善するためにはモ
ノクロメータを用いるのが通常好ましい。
The choice of collimation method to use for the rotating anode and x-ray tube is determined not only by these requirements, but also by the spectral purity required for accurate image reconstruction. Spectral purity in a beam collimated by distance can be obtained by filtering the radiation. For example, a nickel filter can be used with a Cu x-ray tube to improve spectral purity. In the case of synchrotron radiation, the angular distribution of the radiation generated by the ring is sufficiently small that no additional collimating action is required in many cases. However, due to the high brightness of synchrotron radiation sources, it is usually preferable to use a monochromator to improve the spectral purity of the radiation.

一1筬二人り一桿−侠偶−贅Q、慟能火準。11 reeds, 2 people, 1 rod - chivalry figure - Fu Q, Kionoka Jun.

工ないし10ミクロンの空間分解能で二次元X線像を直
接記録する方法は、多数ある。二次元X線像は、1ない
し10ミクロンの分解能でフィルムに直接記録すること
ができる。不都合なこと1;−、フィルムのハロゲン化
銀の粒子構造によってノイズが導入されて、得られる最
大の信号対雑音比が断層撮影にとって受は入れられない
ものとなる。又、二次元X線像は、電荷結合装置やプロ
グラム可能なリードオンリメモリのような直接衝撃式の
ソリッドステート検出器によっても得ることができる。
There are a number of methods for directly recording two-dimensional X-ray images with a spatial resolution of microns to 10 microns. Two-dimensional X-ray images can be recorded directly on film with a resolution of 1 to 10 microns. Disadvantages 1; - The silver halide grain structure of the film introduces noise, making the maximum signal-to-noise ratio obtained unacceptable for tomography. Two-dimensional X-ray images can also be obtained with direct impact solid-state detectors such as charge-coupled devices and programmable read-only memories.

この場合も不都合なことに、市販のソリッドステート装
置は、ピクセル当たり約】、01のX線が収集された後
に質低下を生じる傾向がある。これらの問題を解消して
高い分解能の二次元像を記録するために、光学像の増幅
及び記録に開発された部品を使用した電気−光学X線検
出器を使用する。
Again, disadvantageously, commercially available solid state devices tend to degrade after approximately 0.01 x-rays have been collected per pixel. To overcome these problems and record two-dimensional images with high resolution, an electro-optical X-ray detector is used that uses components developed for amplifying and recording optical images.

一般的な検出器は、第6図に示すように、4つの要素、
即ち、エネルギコンバータと、光学利得素子と、像を拡
大又は縮小する装置(即ち、像フォーマツ1〜変更装置
)と、読み出し装置とで構成される。エネルギコンバー
タの機能は、多数の容易に取り扱える量のなかでもとり
わけX線光子のエネルギを分配することである。典型的
に、可視光線を発生するのは蛍光スクリーンである。成
る場合には、これは、電子を放射するX線ホトカソード
である、このコンバータで発生される量は、読み出し装
げに効果的に記録するには小さ過ぎることがしばしばあ
り、そこで、利得素子が挿入される。典型的な利得素子
は、磁気又は静電収束式の像インテンシファイアもしく
はマイクロチャンネルプレートである。利得素子(又は
蛍光体)からの出力のフォーマットは、像読み出し装置
で記録する前に通常変更しなければならない。フォーマ
ン1−の変更が必要な理由は、利得素子又は蛍光体から
の像が、通常、読み出し装置からの像とサイズ的に異な
るからである。従って、拡大又は縮小機構を通して2つ
の像を結合することが通常必要である。像の拡大又は縮
小は、電子もしくは光学系によって行なうことができる
。光学的なフォーマットの変更は、レンズ又は光フアイ
バカップリングを用いて行なわ、tする。電子的な手段
の場合には、フォーマットの変更は、像インテンシファ
イアにおける静電収束によって行なうことができる。読
み出し装置1′tは、電気−光学検出器において最も色
々な種類のある素子である。これらは、真空管やソリッ
1(ステート・検出アレイから抵抗7ノート装置に至る
まで多種多様の範囲に及ぶ(その幾−)かが第(]図に
リストされている)、、コンバータ、利/、5素子及び
読み出し素子としては、非常に多数の種々の形態のもの
が利用でき、その殆どの形態において1−1で見て分か
る像を形成できるが。
A typical detector, as shown in Figure 6, has four elements:
That is, it is composed of an energy converter, an optical gain element, a device for enlarging or reducing an image (ie, an image formatter 1 to a changing device), and a reading device. The function of the energy converter is to distribute the energy of X-ray photons, among other easily handled quantities. Typically, it is a fluorescent screen that generates visible light. In the case of be done. Typical gain elements are magnetic or electrostatic focusing image intensifiers or microchannel plates. The format of the output from the gain element (or phosphor) usually has to be changed before being recorded with an image readout device. The Forman 1- modification is necessary because the image from the gain element or phosphor is usually different in size from the image from the readout device. Therefore, it is usually necessary to combine the two images through a magnification or reduction mechanism. Enlarging or reducing the image can be performed electronically or optically. Changing the optical format is done using lenses or fiber optic coupling. In the case of electronic means, the format change can be performed by electrostatic focusing in the image intensifier. The readout device 1't is the most diverse element in electro-optical detectors. These range from vacuum tubes and solid state detector arrays to resistor devices (some of which are listed in Figure 1), converters, converters, A large number of different configurations of the 5-element and readout element are available, most of which can form a 1-1 visible image.

断層撮影に必要な鼠的な検出器として使用するのに適し
たものはほんの僅かである。断層撮影に使用できる電気
−光学検出器には、次のような検出器の作用からその数
に限度がある。(])量−(検出効率、(2)記録され
た像における信ゆ依存バックグランド、(:3)検出器
のイj効なダイづミック1ノンジ、(4)応答の空間均
一・性(量子の均一性)(5)位置的な直線性(幾何学
的な直線性)。これらの性能基準は、断層撮影システム
に適した一次元X線検出器を形成するためには特定の範
囲の11白を有していなければならない。これらの性能
基準の適用可能な範囲については、以ドで説明する。
Only a few are suitable for use as the mouse detectors required for tomography. There is a limit to the number of electro-optical detectors that can be used for tomography due to the following detector functions. (]) quantity - (detection efficiency, (2) confidence-dependent background in the recorded image, (:3) effective dynamics of the detector, (4) spatial uniformity of response ( (quantum uniformity) (5) positional linearity (geometric linearity).These performance criteria require a certain range of The scope of applicability of these performance criteria is discussed below.

以下の説明において、性能基準は、アクティブなピクセ
ル(即ち、欠陥でないピクセル)に適用する。いかなる
装置にも少数の欠陥ピクセルが存在する。これらのピク
セルは、量f@率が平均値から約10以上の係数で低ド
するものである。これらは、r不良ビクセル」と称され
、以下の説明から特に除外される。検出器に存在し得る
不良ピクセルの数は、システムの回転軸に垂直に延びる
ピクセル列の20%以」二がサンプル像内に不良ピクセ
ルを含むことのないように制限される。好ましい実施例
では、システムの回転軸に垂1υに延びるピクセル列の
1%以上がサンプル像内に不良ピクセルを含むことのな
いようにされる。
In the following description, the performance criteria apply to active pixels (ie, non-defective pixels). There will be a small number of defective pixels in any device. These pixels are those whose quantity f@ rate is reduced by a factor of about 10 or more from the average value. These are referred to as ``r-bad pixels'' and are specifically excluded from the following description. The number of bad pixels that can be present in the detector is limited such that no more than 20% of the pixel columns extending perpendicular to the axis of rotation of the system contain bad pixels in the sample image. In a preferred embodiment, no more than 1% of the pixel columns extending 1υ perpendicular to the axis of rotation of the system contain bad pixels in the sample image.

電気−光学検出器に必要とされる量子検出効率は、l杜
構成される信号の信−じ・対雑音比を考慮することしこ
よって決定される。
The required quantum detection efficiency of an electro-optical detector is determined by considering the signal-to-noise ratio of the signal that is constructed.

曲記したように、所す、の信号対雑音比で像を再構成す
るのに必要な光Pの数Noは、、1/、!l”(第12
式)として定められる。従って1月が減少すると、断層
撮影走査に要する時間が著しく短くなる。月が0 、0
5程度である場合には、断層撮影走査に要する時間は、
理想的な検出器に比較して400の係数で増加する。再
構成さイシた像に受は入れられる4@ l;対雑音比(
σF/F〜0.1ないし10%)を<7?るためには非
常に多数の光子が通常必要とされるので、検出器の11
は、実際的な露出時間を得るように0.05より大きい
ことが好ましい。好ましい実施例では、JlがQ 、 
5より大きく、露出時間は理想的な検出器(/l=、1
)で得られる時間の4の係数内である。電気−光学X線
検出器の検出量子効率をal’l定する方法は、8.4
゜G r II n e r及び、1. R,Much
氏により、】982年のTrjins+1etions
 of the All1erican Crysf、
all、oHra−pliie As5ociat、i
o++第18巻に掲載されている。。
As noted above, the number No of lights P required to reconstruct an image with a signal-to-noise ratio of is 1/! l” (12th
(formula). Therefore, as January decreases, the time required for a tomographic scan becomes significantly shorter. Month is 0, 0
5, the time required for tomography scanning is
Increased by a factor of 400 compared to an ideal detector. The reconstructed image is accepted as 4@l; noise ratio (
σF/F ~ 0.1 to 10%) <7? Since a very large number of photons are usually required to detect
is preferably greater than 0.05 to obtain practical exposure times. In a preferred embodiment, Jl is Q,
5, the exposure time is larger than that of an ideal detector (/l=,1
) is within a factor of 4 of the time obtained by The method for determining the detection quantum efficiency of an electro-optical X-ray detector is 8.4.
゜G r II n e r and 1. R, Much
By Mr. ]982 Trjins+1etions
of the Allerican Crysf,
all, oHra-pliie As5ociat, i
Published in o++ volume 18. .

信号依存バックグランドは、エネルギ変換プロセスと電
気−光学読み出し装置におGフる検出との間に放射線が
散乱するために全ての電気−光学X線検出器に存在する
ものである。信号依存バックグランドを発生する散乱放
射線は、信号に空間的に相関した成分と、元の信号に空
間的に相関し5ない成分とを有する。最適な観察条件は
、ターゲラ1への光学密度が約2である(透過率13.
5%)時に生じるので、サンプルによってカバーされた
ピクセルにおける全信号依存バックグランド(相関十非
相関)は、減衰されないX線ビームから得られるものの
10%未満でなければならない。より好ましい実施例で
は、サンプルによってカバーされたピクセルにおlづる
全(3号依存バックグランド(相関+非相関)は、減衰
されないX線ビームかJう導出した信号の2ヅ1未満で
ある。電気−光学X線検出器の信号依存バックグランド
は、種々の技術を用いて測定することができる。簡単な
技術は5X線を完全に吸収するマスクで入射X線ビーム
のt分をカバーすることである。原理的には、マスクで
カバーされた領域には信号が存在しではならず、マスク
の後方の領域で検出される信号レベルは、明らかに、相
関及び非相関のバックグランドによるものである。マス
クの縁から離れると。
Signal-dependent background is present in all electro-optic x-ray detectors due to scattering of radiation during the energy conversion process and detection by the electro-optic readout. The scattered radiation that produces the signal-dependent background has a component that is spatially correlated to the signal and a component that is spatially uncorrelated to the original signal. The optimal observation condition is that the optical density to Targetera 1 is approximately 2 (transmittance 13.
5%), the total signal-dependent background (correlation plus uncorrelation) at the pixels covered by the sample should be less than 10% of that obtained from the undattenuated X-ray beam. In a more preferred embodiment, the total dependent background (correlation + decorrelation) at the pixels covered by the sample is less than 2 parts of the signal derived from the undattenuated x-ray beam. The signal-dependent background of an electro-optical X-ray detector can be measured using various techniques. A simple technique is to cover t of the incident X-ray beam with a mask that completely absorbs 5 X-rays. In principle, there should be no signal in the area covered by the mask, and the signal level detected in the area behind the mask is clearly due to the correlated and uncorrelated background. Yes, if you move away from the edge of the mask.

411号依存バックグランドはゆっくりと変化するが、
こ、れは主として非相関の信号レベルによるものである
。マスクのM(=J近では、信号依存バックグラン1−
の空間的な変化が相関数乱光の直接的な尺度となる。従
−7て、マスクの縁付近の信号依存バックグランドに対
して空間的な(41関関数をフィルタすることによ番〕
5相関及び非相関の信号依存バックグランドを定量化す
ることができる。
Although the 411-dependent background changes slowly,
This is mainly due to uncorrelated signal levels. Near the mask M(=J, the signal-dependent background 1-
The spatial variation of is a direct measure of the correlation number scattering. Therefore, the signal-dependent background near the edge of the mask can be spatially (by filtering the 41 function)
5 Correlated and uncorrelated signal-dependent backgrounds can be quantified.

検11冒)tの有効なダイナミックレンジは、露出中に
記録された最大信号レベルと、全ての(79号依存バッ
クグラン1〜及びノイズソースの和との比として定めら
れイ、ciF数の統計学的な処理ではなくて)。計数の
統計学的な処理ではなく゛Cソースからのノイズを最小
とすることにより、有効なダイナミックレンジが最大と
される。計数の統A1学的な処理以外のノイズソースと
しては、例えば、読み出しノイズ及びダークノイズがあ
る。ダークノイズは、入力信号が存在しない場合に時間
と共に累積し、最大露出時間を甚だしく制御Jiする。
Test 11) The effective dynamic range of t is defined as the ratio of the maximum signal level recorded during the exposure to the sum of all (No. 79 dependent background and noise sources). (not a scientific process). The effective dynamic range is maximized by minimizing the noise from the C source rather than by statistical processing of the counts. Noise sources other than statistical A1 processing of counting include, for example, read noise and dark noise. Dark noise accumulates over time in the absence of an input signal and severely controls the maximum exposure time.

読み出(、ノイズは、光学像を記録するのに用いるセン
サの読み出し中に信号に不定に追加される。ダークノイ
ズ及び読み出しノイズが最も小さい読み出し装置は、電
荷結合装置(CCD)である。CCDセンサの読み出し
ノイズ及びダークノイズは、少なくとも、ビジコンのよ
うな真空管TVセンサよりも大きさが小さい。このよう
なCCDセンサは、造影電気−光学X線検出器の構造に
とって最も好ましいものである。最適な[9条件のもと
では、非減衰ビームの13%の信号を記録しなければな
らないので、検出器の有効なダイナミックレンジは]0
より大きくなければならない。より好ましい実施例では
、検出器の有効ダイナミックレンジが50より大きい。
Readout (noise is added indefinitely to the signal during readout of the sensor used to record the optical image. The readout device with the lowest dark noise and readout noise is the charge-coupled device (CCD). The sensor readout noise and dark noise are at least smaller in magnitude than vacuum tube TV sensors such as vidicons. Such CCD sensors are the most preferred for the construction of contrast electro-optical X-ray detectors. [Under conditions 9, a signal of 13% of the unattenuated beam must be recorded, so the effective dynamic range of the detector is] 0
Must be bigger. In a more preferred embodiment, the effective dynamic range of the detector is greater than 50.

大部分の検出器は、それらの領域にわたる感度が均一で
はない。隣接するピクセル間の応答の不均一性をデータ
から校正除去しない場合には、再構成プロセスに欠陥が
生じる。隣接するアクティブなピクセル間の安定した1
0%の不均一性はデータから容易に校正除去することが
できる。然し乍ら、隣接するアクティブなピクセル間の
不均一性が75%を趙える場合には1校正方法では役に
たたなくなる。隣接するピクセル間の深く変調さオした
不均一性に対する校正方法の欠陥は、検出器の安定性を
考えることによるものである。振動、空間的なドリフト
、及び感度の時間依存ドリフトは、全て、検出器の安定
性を低下させ、隣接するピクセル間の深く変調された不
均一性をデータか47)容易に除去できなくなる。従っ
て、隣接するアクティブなピクセル間の応答の不均一性
は75%より小さいのが好ましい。又、検出器の表面に
わたって局部的に平均化された感度の変化についても制
限がある。局部的にi1L均化された感度は、アクティ
ブなピクセルとそのすぐ隣のピクセルとの感度の平均値
として定められる。信号対雑音比を考えることから、局
部的に平均化された感度は。
Most detectors do not have uniform sensitivity over their area. If response non-uniformity between adjacent pixels is not corrected out from the data, the reconstruction process will be flawed. Stable 1 between adjacent active pixels
0% non-uniformity can be easily calibrated out from the data. However, one calibration method becomes useless when the non-uniformity between adjacent active pixels is greater than 75%. The deficiencies of the calibration method for deeply modulated non-uniformities between adjacent pixels are due to detector stability considerations. Vibration, spatial drift, and time-dependent drift in sensitivity all reduce the stability of the detector, making deep modulated inhomogeneities between adjacent pixels not easily removed from the data. Therefore, the response non-uniformity between adjacent active pixels is preferably less than 75%. There are also limitations on locally averaged sensitivity changes over the detector surface. The locally i1L-averaged sensitivity is defined as the average value of the sensitivities of the active pixel and its immediate neighbors. Considering the signal-to-noise ratio, the locally averaged sensitivity is.

検出器の全表面にわたり係数2より大きく変化しないこ
とが好ましい。検出器の表面にオ〕たって局部的に平均
化した感度が変化すると、検出された(1i号における
信号対雑音比が変化する。装置の性能を最適化するため
には、所与の信号対雑音比でターゲラ1へを再構成する
のに最小数のX線光子しか必要とされないのが好ましい
。局部的に平均化した感度が検出器にわたって変化する
時には、X線光子の所要数が最小平均感度に対して予想
されるものと最も厳密に対応する。局部的に平均化され
た最小感度の領域は、検出器における欠陥に一般に対応
する。従って、露出時間を最小にすると共トこ5断層撮
影システl、の性能を最適化するには、検出器にわたり
局部的に平均化した感度の変化が10より小さく、更に
好ましい実施例では、2より小さいことが望ましい。
Preferably, it does not vary by more than a factor of 2 over the entire surface of the detector. As the locally averaged sensitivity changes over the surface of the detector, the signal-to-noise ratio at the detected Preferably, only a minimum number of X-ray photons are required to reconstruct the target to noise ratio.When the locally averaged sensitivity varies across the detector, the required number of X-ray photons is reduced to a minimum average corresponds most closely to what would be expected for sensitivity. The region of locally averaged minimum sensitivity generally corresponds to a defect in the detector. Therefore, minimizing the exposure time also To optimize the performance of the imaging system I, it is desirable that the variation in locally averaged sensitivity across the detector be less than 10, and in a more preferred embodiment less than 2.

検出器内のピクセルの真の位置的な直線性からの幾何学
的な歪みが大き過ぎる時には、再構成アルゴリズムによ
って元のターゲットを充分に表わすことができない。修
正されない位置的な非直線性から欠陥が生しる。という
のは、衝撃パラメータ1+(第:3図)が系統的に誤測
定されるからである。このような誤測定は、電気−光学
検出器によって造影されたカルテシアングリッドが直線
性から1ビクセル位置以−にずれる時に生じる。真の位
置的な直線性からのずれが小さい場合には、歪みマツプ
をデータに適用して、真のカルテシアングリッドにデー
タを得るように衝撃バラス・−夕を修正することができ
る。この修正は、直線性からのずれが検出器の表面にわ
たって]、Oピクセル位置以」−になる時にjet“捻
どなる。従・、)て、真の幾何学的な直線性からのずれ
は、記録された像において10ビクセルより小さいのが
好ましい。更に好ましい実施例では、検出器の表面にお
いて衝撃パラメータが正確に測定され、幾何学的な直線
性からの最大のずれが記録された像において]−ビクセ
ル未満となる。
When the geometric distortion from the true positional linearity of the pixels in the detector is too great, the reconstruction algorithm cannot adequately represent the original target. Defects result from uncorrected positional nonlinearities. This is because the impact parameter 1+ (FIG. 3) is systematically erroneously measured. Such erroneous measurements occur when the Cartesian grid imaged by the electro-optic detector deviates from linearity by more than one pixel position. If the deviation from true positional linearity is small, a distortion map can be applied to the data to correct the shock balance to obtain the data on a true Cartesian grid. This correction causes the jet to become distorted when the deviation from linearity is more than O pixel positions across the surface of the detector. Therefore, the deviation from true geometric linearity is Preferably smaller than 10 pixels in the recorded image. In a further preferred embodiment, the impact parameters are measured accurately at the surface of the detector and the maximum deviation from geometrical straightness is in the recorded image] -becomes less than a vixel.

l2記した検出器の作用、即ち、(])量−r〜検出効
率、(2)記録された像における信号依存バックグラン
ド、(3)検出器の有効なダイナミックレンジ、(4)
応答の空間均一性及び(5)位置的な直線性により、断
層撮影システムで使用できる電気−光学検出器の形式の
数が甚だしく制限される。他の重要な検出器の作用は、
(1−)応答の直線性対強度、(2)応答の安定性対強
度、(3)空間分解能及び(4)計数率の限界。これら
の検出器の作用の好ましい範囲については以];で説明
する。
12 The effect of the detector as noted: (]) quantity - r ~ detection efficiency, (2) signal-dependent background in the recorded image, (3) effective dynamic range of the detector, (4)
Spatial uniformity of response and (5) positional linearity severely limit the number of electro-optical detector types that can be used in tomography systems. Other important detector actions are:
(1-) Linearity of response vs. strength, (2) Stability of response vs. strength, (3) Spatial resolution and (4) Limits on count rate. The preferred range of operation of these detectors is discussed below.

検出器の応答対X線の強度は、式2で定められた投影を
正確に測定するように直線化しなければならない。投影
の測定は、断層撮影反転方法の基礎を形成する。投影の
ilt!定は、検出器の応答が直線化された時しか正確
に得ることができない。
The detector response versus x-ray intensity must be linearized to accurately measure the projection defined by Equation 2. The measurement of projections forms the basis of the tomographic inversion method. Projection ilt! can only be obtained accurately when the detector response is linearized.

検出器の応答対入射X線の線量は、直線性からのずれが
検出器の有効なダイナミックレンジにわたって25%よ
り小さい時に適当な校正方法によって直線化することが
できる。直線性からのずれが検出器の有効なダイナミッ
クレンジのどこかで200%を越える時には、校正技術
によってデータを充分に修正することができない。直線
性からのずれが2倍を越えた時に検出器の応答を充分に
直線化できないのは、=・般に、応答が時間と共に変化
すること番コよるものである。全ての電気−光学検出器
において、応答は時間と共に若干変化する。
The response of the detector versus the dose of incident x-rays can be linearized by a suitable calibration method when the deviation from linearity is less than 25% over the effective dynamic range of the detector. When the deviation from linearity exceeds 200% anywhere in the effective dynamic range of the detector, calibration techniques cannot adequately correct the data. The reason why the response of the detector cannot be linearized sufficiently when the deviation from linearity exceeds twice is because the response generally changes with time. In all electro-optical detectors, the response changes slightly over time.

これは、エネルギコンバータのプレー1−が放射線によ
ってダメージを受けることと、利得素子及び読み出し装
置の増幅度が時間に従属して変化することとによるもの
である、検出器応答の時間従属変化は、2つの連続した
校正フレーム間で、検出量子効率の変化の割合が所望の
信号対雑音比より小さくなるようなものでなければなら
ない。校正フレー1zは、入射X線ビームの強度Ioを
測定するために収集され、これは、ターゲットの成る角
度の回転当たり1回得られることがしばしばであるが、
ターゲラ1への180°の回転当たり1回得1)れるこ
とも時にはある。校正フレームを得ろために、サンプル
をX線ビームから取り出し、非減衰のX線強度を測定す
る。
This is due to the fact that the energy converter plate 1- is damaged by the radiation and the amplification of the gain element and readout device changes in a time-dependent manner.The time-dependent change in the detector response is The rate of change in the detected quantum efficiency between two consecutive calibration frames must be such that it is less than the desired signal-to-noise ratio. A calibration frame 1z is collected to measure the intensity Io of the incident X-ray beam, which is often obtained once per angular rotation of the target.
Sometimes it is obtained once per 180° rotation to Targera 1). To obtain a calibration frame, the sample is removed from the x-ray beam and the unattenuated x-ray intensity is measured.

検出器の空間分解能は、主とし工、エネルギコンバータ
プレートと読み出し装置とを接続するのに用いるフォー
マット変更技術によって決定される。簡単なフォーマツ
1−変更によって検出器の分解能を調整できることは、
断層撮影に使用されていた一般的なシンチレーション検
出器に優る電気−光学X線検出器の重要な効果である。
The spatial resolution of the detector is determined by the formatting technique used to connect the main mechanism, energy converter plate, and readout device. The ability to adjust the detector resolution by simple format 1 changes is
This is an important advantage of electro-optical X-ray detectors over the common scintillation detectors used in tomography.

フォーマツ]−の変更は、電子又は光学系を用いて行な
うことができる。これらの全てのフォーマット変更技術
の中で最も簡単なものは、像インテンシファイアを介在
せずに蛍光スクリーンから読み出し、装置へ直接光を結
合するレンズ系である。この系は、高分解能の蛍光スク
リーンに形成された像を拡大するのに良く適しており、
光の波長(約Q 、 5ミクロン)に匹敵する空間分解
能を得ることができる。この空間分解能の限界値は、非
常に高い分解能の蛍光スクリーンでしか得ろことができ
ず、このようなスクリーンは、所望の空間分解能に匹敵
するか又はそれより小さい寸法の蛍光プラグの蜂の巣状
のアレイとして形成されるのが理想的である8個々の蛍
光セル(セル状の蛍光体)の蜂の巣状のアレイとして蛍
光スクリーンを形成することにより、蛍光体内の散乱光
による分解能の低下を排除することができる。この場合
、分解能の限界は、0.6ないし0.8という積層レン
ズ系の開[1数によって決定され、これは、約0.5ミ
クロンの最終的な空間分解能を与える。レンズ系の倍率
を下げるごとによってもっと低い分解能を得ることもで
きるし、拡大レンズ系ではなくて縮小レンズ系を用いる
ことによって最も粗い分解能が得られろ。簡711な!
ノンズ結合式の電気−光学検出器で得ることのできる最
大の縮7)嵐度には制約がある。
Formats] - can be changed using electronic or optical systems. The simplest of all these formatting techniques is a lens system that reads out the fluorescent screen and couples the light directly into the device without an intervening image intensifier. This system is well suited for enlarging images formed on high-resolution fluorescent screens;
Spatial resolution comparable to the wavelength of light (approximately Q, 5 microns) can be obtained. This limit in spatial resolution can only be achieved with very high resolution fluorescent screens, which consist of a honeycomb array of fluorescent plugs with dimensions comparable to or smaller than the desired spatial resolution. By forming the phosphor screen as a honeycomb array of 8 individual phosphor cells (cellular phosphors), which are ideally formed as can. In this case, the resolution limit is determined by the aperture of the stacked lens system of 0.6 to 0.8, which gives a final spatial resolution of about 0.5 microns. Lower resolution can be obtained by lowering the magnification of the lens system, and the coarsest resolution can be obtained by using a reduction lens system rather than a magnification lens system. Easy 711!
7) There is a limit to the maximum storm intensity that can be obtained with a Nons coupled electro-optical detector.

有効な、縮小範囲の制約は、レンズからの光収集効率に
本来制約があることによるものである。光の輝度理論に
よれば、蛍光体からのランベルト輝度分布を観察する理
想的なレンズの最大光収集効率Le  は、縮小係数の
逆数である倍率をMとすれば、Le  =M” (M<
<1)となる。実際のL/レンズ光収集効率I、eは、
この限界より相当に小さい。大部分のレンズの光伝達効
率は、レンズの開口数をNAとしそしてレンズのF数を
fとすれば、Le=(NA)2又はLe= (M / 
2 f )”によって近似することができる。、縮小率
が大きい場合には、この限界は、蛍光プレートに発生さ
れた光子の数の僅かな部分しかレンズが伝達しないこと
を示している。発生された光子の数の僅かな部分しか読
み出し7装置に到達しないと、検出m子効率が著しく低
下する。この低下は、D>0.05の好ましい範囲を外
れる程の大きさとなる。理論的には、レンズ結合のフォ
ーマット変更における縮小に対して見られる制約は、光
フアイバカップリングで解消できる。レンズの光収集効
率は、光の輝度理論によって課せられる論理的な限界よ
りも遥かに低いが、光ファイバの縮小束は、開口数が高
いためにこの限界に厳密に接近する。縮小光ファイバ束
の光伝達効率は、その入力(出力)開口数をNAinp
ut(N Aoutput)とすれば、L e = (
N A 1nput)2又は1、e= (M X N 
Aoutput)”によってはゾ与えられる。光ファイ
バ束の改善された光収集効率により、レンズ結合システ
ノ、の同様のフォーマット変更で得られるものよりも高
い検出量子効率が生じる。然し乍ら、光フアイバ結合の
有効性は、縮小束の製造中に生じるファイババッキング
の歪みによって制限される。通常、縮小束は、個々のフ
ァイバの束を焼結することによって形成される光フアイ
バブランクから引き出される。このプロセスでは、局所
的なものと延在するものとの両方の欠陥構造が生じる。
The effective reduction range constraint is due to the inherent limitations in light collection efficiency from the lens. According to the luminance theory of light, the maximum light collection efficiency Le of an ideal lens for observing the Lambertian luminance distribution from a phosphor is expressed as Le = M''(M<
<1). The actual L/lens light collection efficiency I,e is:
considerably smaller than this limit. The light transmission efficiency of most lenses is Le = (NA)2 or Le = (M /
2 f )''. For large demagnifications, this limit indicates that the lens transmits only a small fraction of the number of photons generated on the fluorescent plate. If only a small fraction of the number of photons reached the readout 7 device, the detection m-on efficiency decreases significantly. This decrease is large enough to take it outside the preferred range of D>0.05. Theoretically, , the constraints seen on shrinkage in lens coupling format changes can be overcome with optical fiber coupling.The light collection efficiency of the lens is much lower than the theoretical limit imposed by the luminance theory of light, but the A reduced bundle of fibers approaches this limit strictly due to its high numerical aperture.The light transfer efficiency of a reduced optical fiber bundle is determined by its input (output) numerical aperture being
If ut(N Aoutput), L e = (
N A 1nput) 2 or 1, e= (M
The improved light collection efficiency of the fiber optic bundle results in a higher detection quantum efficiency than that obtained with a similar format modification of the lens-coupled system. However, the effectiveness of the fiber-optic coupling The flexibility is limited by the distortion of the fiber backing that occurs during the manufacture of the reduced bundle. Typically, the reduced bundle is drawn from an optical fiber blank that is formed by sintering a bundle of individual fibers. In this process, Both local and extended defect structures occur.

局所的な欠陥構造は、ファイバのり断5束内のファイバ
バッキングの歪み及び東バッキングにおける位置ずれ欠
陥を含む。引き出しプロセスにおいて発生する延在欠陥
構造は、縮小束を通して送られる像にビンクッション及
び樽型歪みを生じさせる。多くの場合に、これらの幾何
学的な歪みは、10ピクセルより大きい位置的な非直線
性を招き、従って、断層撮影システムには受は入れられ
ない。レンズ系のフォーマット縮小制約を克服すると共
に光ファイバによって導入される歪みの影響を受けない
ようにするために。
Local defect structures include distortion of the fiber backing within the fiber splint 5 bundle and misalignment defects in the east backing. Extended defect structures that occur during the extraction process cause bottle cushion and barrel distortion in the image sent through the reduction bundle. In many cases, these geometric distortions lead to positional nonlinearities greater than 10 pixels and are therefore unacceptable for tomography systems. To overcome the format reduction constraints of the lens system and to be immune to distortions introduced by optical fibers.

エネルギコンバータプレート(蛍光体)と読み出し装置
との間にインテンシファイア段を組み込むのが効果的で
ある。利用できるインテンシファイアとしては、マイク
ロチャンネルプレートや、磁気的及び静電的に収束する
インテンシファイアが含まれる。これら全てのインテン
シファイアは、像を縮小するレンズへフォーマツ1へを
変更せずにX線像が送られるようなモードで使用するこ
とができる。このモードにおいては、インテンシファイ
アの利′4()が、像の縮小に用いるレンズ系の光収実
効率によって1採せられた検出ht子効率の制約な克服
する。又、静電収束を用いる時には像の縮小をインテン
シファイア内で便利に行なうことができる。この技術は
、SIT管の開発により著し2く進歩し−Cおり、現在
では、2:]−の縮小が広く利用されている。注文生産
された静電収束式のインテンシファイアは、2:1.よ
りも大きい縮小係数をもつことができるが、静電収束レ
ンズの収差1:より最大縮小比が制限される。
It is advantageous to incorporate an intensifier stage between the energy converter plate (phosphor) and the readout device. Available intensifiers include microchannel plates and magnetically and electrostatically focused intensifiers. All these intensifiers can be used in such a mode that the X-ray image is sent without changing the Format 1 to the lens that reduces the image. In this mode, the intensifier advantage () overcomes the limitation on detection efficiency imposed by the effective light collection efficiency of the lens system used to reduce the image. Also, when using electrostatic focusing, image reduction can be conveniently performed within the intensifier. This technology has advanced significantly with the development of the SIT tube, and 2:]- reductions are now widely used. The custom-made electrostatic focusing intensifier is 2:1. However, the maximum reduction ratio is limited by the aberration 1: of the electrostatic focusing lens.

電気−光学検出器は、軟的なX線検出に対して融通性の
あるモジュール式の解決手段をもたらす。以]二の説明
は、断層撮影装置に使用できる検出器の構成を)う某社
を対象に規定したものである。
Electro-optical detectors provide a flexible and modular solution to soft x-ray detection. The second explanation below is based on a certain company that specifies the configuration of a detector that can be used in a tomography apparatus.

断層撮影用の電気−光学X線検出器を設計する場合には
、電荷結合装置(CCl’) )を読み出し装置として
使用するのが好ましい。最近では、ソリッドステート式
の電荷結合装置が開発されていて、卓越した造影電気−
光学センサ技術となってきている。CCD センサは、
ビジコンやイソコンやオーンコンのような他のTVセン
サに優る顕著な改汀をもたらすという点でX線検出の分
野において魅力的である。読み出しノイズ及びダークノ
イズは、少なくともその大きさが真空’ii’ TVセ
ンサの場合より小さく、センサの検出量子効率が改;q
される。市販のC(肩)センサは、−75”Cより低い
渇J寛で作動し、た時に5読み出しノイズが50 M1
子/ピクセルより小さくそしてダークノイズが5″ぺ了
/分−ピクセルよりノ」−さい。又、CCDセンサは、
全ての電気−光学センサの中で最も大きなダイナミック
レンジ(飽和信号/ r m s読み出し・、ノイズ)
を示す。多くのCCDセンサの飽和(i号は、10′電
子/ビクセルに達し1、これは、約1.0’という信号
検出のためのダイナミックレンジをり、える。成る種の
チップにおいでは、ピクセルを)、、3Δ目的に飽和で
きないために、飽和レベルに近づいた時に問題が生じる
。飽和レベル以にの信号レベルの場合、CCDセンサは
、光入力の向1度に対し、て非常に大きな応答直線性を
示す。更に、感光素子がCCDチップヒに固定されるの
で、真空T V管から読み出された電子ビー”l−に関
連した幾、何字的な歪みを回避することができる。
When designing an electro-optical X-ray detector for tomography, it is preferable to use a charge-coupled device (CCl') as a readout device. Recently, solid-state charge-coupled devices have been developed, which provide superior contrast imaging.
Optical sensor technology is becoming popular. The CCD sensor is
It is attractive in the field of X-ray detection because it offers significant improvements over other TV sensors such as vidicon, isocon, and oncon. The readout noise and dark noise are at least smaller in magnitude than in the case of vacuum 'ii' TV sensors, and the detection quantum efficiency of the sensor is improved;
be done. Commercially available C (shoulder) sensors operate at temperatures below -75"C and have a readout noise of 50 M1 when
children/pixel and the dark noise is 5" per minute-pixel." In addition, the CCD sensor is
Largest dynamic range (saturated signal/rms readout, noise) of all electro-optical sensors
shows. The saturation (i) of many CCD sensors reaches 10' electrons/vixel1, which gives a dynamic range for signal detection of approximately 1.0'. ), , cannot saturate to the 3Δ objective, problems arise when the saturation level is approached. For signal levels below the saturation level, CCD sensors exhibit very high linearity of response per degree of optical input. Furthermore, since the photosensitive element is fixed to the CCD chip, geometrical distortions associated with electronic beams read out from vacuum TV tubes can be avoided.

■ 剪↓ 電気−光学X線検出器と共に構成されたX線マイクロ断
層撮影システムが第7図に概略的に示さオしている。X
線は、フィリップス・エレクトロニック・インスツルメ
ント社によ−って製造されたCuの徴収束X線管から発
生される。この管は、実験装置に対してX線の点源とな
るように整列され、i、5KWの出力で作動された。X
線源と試料との間の距離は、20■となるように選択し
↓ An X-ray microtomography system configured with an electro-optical X-ray detector is shown schematically in FIG. X
The radiation is generated from a Cu focused x-ray tube manufactured by Philips Electronic Instruments. The tube was aligned to be a point source of X-rays to the experimental setup and operated with a power of i, 5 KW. X
The distance between the source and the sample was chosen to be 20 mm.

点xH源の中心と造影される試料の部分の中心を結ぶ線
が試料の回転軸に対して垂直となるように管を配置した
。管によって投影されるアノードの陰影に対する試料の
離れ(t、ake−o−ff)角度は約5゜であり、こ
れにより、X線源の有効サイズは、約750ミフロン×
フ50ミクロンとされた。サンプルは、X線ビーム内で
回転可能なゴニオメータに保持された。回転段はステッ
プモータで制御し。
The tube was positioned so that the line connecting the center of the point xH source and the center of the portion of the sample to be imaged was perpendicular to the axis of rotation of the sample. The separation (t, ake-o-ff) angle of the sample relative to the anode shadow projected by the tube is about 5°, which gives an effective size of the x-ray source of about 750 microfron x
The diameter was set at 50 microns. The sample was held in a rotatable goniometer within the x-ray beam. The rotation stage is controlled by a step motor.

このステップモータは、O,,01’の増分で段を移動
できるものであった。回転段の36 Q ’の全回転に
対し、回転軸の揺れは】〇−5ラジアン未満であった。
This step motor was capable of moving steps in increments of O,,01'. For a total rotation of 36 Q' of the rotating stage, the swing of the rotating shaft was less than 〇-5 radians.

このような極微の揺れの場合番コは5回転軸が空間にお
いて固定されたま\であり、サンプルの回転と共に移動
しない。ゴニオメータにおいては、サンプルを回転した
時に、サンプルが横方向の視界内に保持されるように整
列された。ゴニオメータに取り付けられたサンプルは、
750ミクロン直径の中空ガラス管であり、これは、約
200ミクロン直径のシリカ球と、管の軸に沿って延び
る10ミクロンのタングステンワイヤと共にパッケージ
さオtたものであった。蛍光体の変換プレー1−は、サ
ンプルの後方211Fのところに配置された。蛍光プレ
ートは、タリウムをドープした蒸着CsIの5ミクロン
厚みの層であった。蛍光体の変換プレートから発せられ
る光は、写真レンズによって電荷結合装置に造影された
。検出量子効率を最大にするために、fナンバ・−が]
、、、、4の写真レンズを選択した。レンズ系の倍率は
5蛍光プレー1〜1−の8ミクロンの画素がCCl)の
ピクセル軸である:30ミクロンに拡大されるように調
整した。この実験に用いたC C1,)は、33 F3
X 540のアクティブなピグセル素子を有するR C
ASID−501であった。これは、装置のカラムが試
料の回転軸に平行となるように整列した7装置のこのよ
うな幾何学構成では、サンプルの別々の点を通る2本の
種たる放射線の角度偏差αが2゜5XiQ”−”ラジア
ンとなり、こオ゛しは、式13によって要求されるよう
に、2ΔI:; / D = 4 、26 X10−2
ラジアン未満である。サンプル内の同じ点を通る2本の
放射線の角度偏差α′は、3.75X線o−’ラジアン
であり、これは、式14によって要求さ才しるように、
Δt/S=4.X1.0−’ラジアン未満である。従っ
て、データは、平1r11′L行モードで多数の積層平
面においで得られる。このモードで収集されるデータに
対して要求される等間隔のma角度の数Mは、ターゲッ
トにわたる等間隔の個別の平行衝撃パラメータの数をN
とすれば。
In the case of such minute shaking, the five rotational axes remain fixed in space and do not move with the rotation of the sample. In the goniometer, the sample was aligned so that it remained within the lateral field of view as it was rotated. The sample attached to the goniometer is
A 750 micron diameter hollow glass tube was packaged with approximately 200 micron diameter silica spheres and a 10 micron tungsten wire extending along the axis of the tube. A phosphor conversion plate 1- was placed at the rear of the sample 211F. The fluorescent plate was a 5 micron thick layer of evaporated CsI doped with thallium. The light emitted from the phosphor conversion plate was imaged by a photographic lens onto a charge-coupled device. In order to maximize the detection quantum efficiency, the f number -]
, , , 4 photographic lenses were selected. The magnification of the lens system was adjusted so that the 8 micron pixels of the 5 fluorescent plates 1-1-1 were magnified to 30 microns, which is the pixel axis of CCl). C C1,) used in this experiment is 33 F3
R C with X 540 active pig cell elements
It was ASID-501. This means that in such a geometry of 7 instruments aligned so that the columns of the instrument are parallel to the axis of rotation of the sample, the angular deviation α of the two seed rays passing through separate points on the sample is 2°. 5XiQ"-" radians, which is 2ΔI:; / D = 4, 26 X10-2, as required by Equation 13.
less than radians. The angular deviation α' of two rays passing through the same point in the sample is 3.75 x-ray o-' radians, which is as required by Equation 14:
Δt/S=4. less than X1.0-' radians. Therefore, data is obtained in multiple stack planes in the 1r11'L row mode. The number of evenly spaced ma angles required for data collected in this mode, M, defines the number of equally spaced discrete parallel impact parameters across the target as N
given that.

yc N / 2より大きくなければならない。ターゲ
ットは直径が750ミクロンであり、各ピクセルのスパ
ンは8ミクロンであるか4’l+、ターゲットにわたる
衝撃パラメータの数は約85である。NIZ面平行モー
トで収集したデータのためのプロトコルを満足するため
に、240個の等間隔の観察角度(Δφ)を選択してタ
ーゲットを走査した。
yc must be greater than N/2. The target is 750 microns in diameter, the span of each pixel is 8 microns or 4'l+, and the number of impact parameters across the target is approximately 85. To satisfy the protocol for data collected with the NIZ plane-parallel mote, 240 equally spaced viewing angles (Δφ) were selected to scan the target.

検出器の検出量子効率は0.75と1lll定さ九、全
信号依存バックグランドは、減衰されないX線ビームか
らの信号の2%未満であることが分かった。この検出M
+i構成の有効なダイナミックレンジは80の係数であ
り、隣接するアクティブなピクセル間の応答の最大の非
均一性は5%未満であった。蛍光プレー1〜をCCDに
結合するレンズには検出可能な像歪みが挿入されず、幾
何学的な直線性の最大偏差は記録された像において1ビ
クセル未満であった。各観察角度で3分間露出すること
により信号・対雑音比が0.3%のデータが検出J1+
+で得られた。各観察角度からのデータは、コ−6ビッ
トのアナログ−デジタルコンバータでデジタル化され、
コンピュータで処理されて、磁気テープに記録された。
The detection quantum efficiency of the detector was determined to be 0.75 and the total signal dependent background was found to be less than 2% of the signal from the undattenuated X-ray beam. This detection M
The effective dynamic range of the +i configuration was a factor of 80, and the maximum non-uniformity of response between adjacent active pixels was less than 5%. The lens coupling fluorescent plate 1~ to the CCD did not introduce any detectable image distortion, and the maximum deviation of geometric linearity was less than 1 pixel in the recorded images. By exposing for 3 minutes at each observation angle, data with a signal-to-noise ratio of 0.3% was detected J1+
Obtained with +. Data from each observation angle is digitized with a 6-bit analog-to-digital converter.
processed by a computer and recorded on magnetic tape.

次いで、N3ではなくてN2の演算数を有する直接フー
リエ反転方法(DI”I)を用いて像の再構成を行なっ
た。
The image was then reconstructed using a direct Fourier inversion method (DI''I) with a number of operations of N2 rather than N3.

第8図は、中空ガラス管の1回のWJIDで得られろ投
影データを示すと共トこ1図示の点における断面図であ
る。200ミクロンのガラス球が断面像においてはっき
りと見えると共に10ミクロンのタングステンワイヤも
見えることが明らかである。この再構成で得られる空間
分解能は、従来の医療用CATスキャナで得られるもの
より25倍以上優れている。
FIG. 8 is a cross-sectional view at the point shown in FIG. 1, showing projection data obtained by one WJID of a hollow glass tube. It is clear that the 200 micron glass sphere is clearly visible in the cross-sectional image as well as the 10 micron tungsten wire. The spatial resolution obtained with this reconstruction is more than 25 times better than that obtained with conventional medical CAT scanners.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、ターゲラ1〜の観察平面を通る経路を定める
図で、線源Sと検出器I)との間の経路I7が、その衝
撃パラメータt1と、ターゲラ1−における1jIIl
の固定のカルテシアン軸(XIIXZ)に対する角度φ
とによって定められるところを示す回である。 第2図は、「扇状ビーム」観察モードを用いた典型的な
医療用CTスキャナにお番ブる観察経路を示す図で、上
部のパネルに示すように点(シ。 φ)に個別の観察経路が形成されるところを示す図であ
る。 第3図は、j Np行ビームJ ml察モードを用いた
スキャナにおける観察経路を示す図で、平行なコリメー
1−された放射線ビームが多数の積層平面及びS数の衝
撃パラメータにおいてターゲラj〜に同時に当たり、タ
ーゲットが種々の観察角度φでりL察を行なうように回
転され、−上部のパネルに示すように1つの平面内の個
別の観察経路が点(1゜φ)に生じるところを示した図
である。 第4図は、直接フーリエ反転方法の段階を示す図で、タ
ーゲラ1−と信号空間におけるその投影との関係を示す
と共に、極座標及びカルテシアン座標におけるターゲッ
トのフーリエ変換を示す図である。 第5図は、ターゲラ1へを通る光学深さF l)の関数
としてプロン1へした投影測定個当りに必要となる入射
光子の数Noを示し、ポジオン(Possio口)計数
統計学の場合、相対的な精度σi:/F=0.01で断
層撮影像、を再構成するに充分な精度を与えるだめにN
o個の入射光r・が必要とされ、像及び投影データの相
対的な精度間の比として係数をとり、100X100ピ
クセルの像を直接フーリエ反転する場合に、ω2が】0
より大きいことを示す図である。 第6図は、X線用の電気−光学検出器の一般的な部品を
示す図で、エネルギコンバータ、光学利得素子、フォー
マット変換器及び電気−光学読み出し装置のための特定
の部品を列挙した図である。 第7図は、電気−光学検出器と共に構成されたX線マイ
クロ断層場影装置の概略図である。 第8図は、その」二部に、750ミクロン直径のガラス
毛細管の1つの*(Ip)を示し、この毛細管には、2
00ミクロンのシリカ球と、管の長さに沿って延びる単
室タングステンワイヤとが装填され、像(Ip)の空間
分解能が約10ミクロンであり、そして上部の像を横切
って引いた3本の線で指示された位置における管の断面
再構成が図面の下部に示され、シリカビードの断面を像
において容易に見ることができ、管の断面の左、謔にあ
る小さなダークスポットが10ミクロンのタングステン
ワイヤに対応するところを示した図である。 φ・・・観察角度 り05貫、7・・・衝撃パラメータ 図面の一11’r(内′1.に・良史なし)FIG 1 位置角度Φ FIG、2 1 最 へ ご 所要人射束対光学深さ 電気−光学X線検出器 一エネルギコンバータ ー蛍光体(光学及び光電子) ・利得素子 一マイクロチャンネルプlノート 一静電収束イシテンシファイア ー磁気収束インテンシファイア 一フォーマット変更 一光学レンズ ー光ファイバ束 一像縮小インテンシファイア ー電気−光学読み出し装置 一イメージオルトコン   −イメージイソコンービジ
コン        −ビジコン−5IT      
      −シリコンダイオードビジコン−C1l)
          −抵抗性アノードCCD FIG、 6 :口 FIo、 8
FIG. 1 is a diagram defining the path passing through the observation plane of targeter 1~, in which the path I7 between source S and detector
The angle φ with respect to the fixed Cartesian axis (XIIXZ)
This is the time to show what is determined by. Figure 2 shows the observation path typical of a typical medical CT scanner using the "fan beam" observation mode, where individual observations are made at points (φ) as shown in the top panel. FIG. 3 is a diagram showing how a route is formed; FIG. 3 shows the observation path in a scanner using the j Np row beam J ml observation mode, in which a parallel collimated radiation beam is directed to a target laser in a number of lamination planes and with an impact parameter of S. Simultaneously hit, the target is rotated to perform L observations at various observation angles φ, resulting in separate observation paths in one plane to the point (1°φ) as shown in the top panel. This is a diagram. FIG. 4 is a diagram illustrating the steps of the direct Fourier inversion method, showing the relationship between targeter 1- and its projection in signal space, and showing the Fourier transformation of the target in polar and Cartesian coordinates. FIG. 5 shows the number of incident photons required per projection measurement into the prong 1 as a function of the optical depth F l) passing through the target laser 1, and in the case of position counting statistics, To give sufficient accuracy to reconstruct the tomographic image, with relative accuracy σi:/F = 0.01, N
If o incident rays r are required and ω2 is taken as the ratio between the relative precision of the image and projection data and directly Fourier inverted a 100×100 pixel image, then ω2 is ]0
It is a figure showing that it is larger. FIG. 6 is a diagram showing the general components of an electro-optic detector for X-rays, listing specific components for the energy converter, optical gain element, format converter and electro-optic readout device. It is. FIG. 7 is a schematic diagram of an X-ray microtomography device configured with an electro-optical detector. Figure 8 shows one *(Ip) of a 750 micron diameter glass capillary in its second part;
Loaded with 00 micron silica spheres and a single-chamber tungsten wire running along the length of the tube, the spatial resolution of the image (Ip) is approximately 10 microns, and three wires drawn across the upper image. A cross-sectional reconstruction of the tube at the position indicated by the line is shown at the bottom of the drawing, the cross-section of the silica bead can be easily seen in the image, and a small dark spot on the left side of the tube cross-section is 10 microns tungsten. It is a diagram showing a part corresponding to a wire. φ...Observation angle 05 kan, 7...Impact parameter drawing 111'r (inside '1.・no good history) FIG 1 Position angle Φ FIG, 2 1 Go to the end Required human flux vs. optics Depth electro-optical X-ray detector - Energy converter - Phosphor (optical and photoelectronic) - Gain element - Microchannel plate - Electrostatic convergence intensifier - Magnetic convergence intensifier - Format change - Optical lens - Optical fiber bundle - Image reduction intensifier Electro-optical readout device - Image orthocon - Image isocon - Vidicon - Vidicon-5IT
-Silicon diode vidicon-C1l)
- Resistive anode CCD FIG, 6: Mouth FIo, 8

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数のコリメートされた放射線を物体に透過する
ように照射して物体の断層撮影像を形成する装置におい
て、 a)上記物体を通過した後の減衰した透過放射線を測定
する造影検出器であって、エネルギコンバータを備えて
いるような検出器と、 b)上記透過放射線から投影データを得るための手段と
、 c)上記投影データから上記物体の減衰係数の再構成像
を計算する手段とを具備することを特徴とする装置。
(1) A device that forms a tomographic image of an object by irradiating a plurality of collimated radiation beams onto the object, including: a) a contrast detector that measures the attenuated transmitted radiation after passing through the object; b) means for obtaining projection data from said transmitted radiation; and c) means for calculating a reconstructed image of the attenuation coefficient of said object from said projection data. A device characterized by comprising:
(2)上記造影検出器は、電気−光学検出器であり、更
に、像フォーマット変更装置と、読み出し装置とを備え
ている特許請求の範囲第1項に記載の装置。
(2) The apparatus of claim 1, wherein the contrast detector is an electro-optical detector, further comprising an image format changing device and a readout device.
(3)上記検出器のアクティブなピクセルは、その検出
量子効率が0.05より大きい特許請求の範囲第2項に
記載の装置。
(3) The device of claim 2, wherein the active pixels of the detector have a detection quantum efficiency greater than 0.05.
(4)上記検出器のアクティブなピクセルは、全信号依
存バックグランドが減衰されないX線ビームからの信号
の10%未満であり且つ有効なダイナミックレンジが1
0より大きい特許請求の範囲第2項に記載の装置。
(4) an active pixel of the detector has a total signal dependent background of less than 10% of the signal from the unattenuated x-ray beam and an effective dynamic range of 1
3. The device according to claim 2, wherein the device is greater than 0.
(5)上記検出器のアクティブなピクセルは、隣接する
アクティブなピクセル間の応答の非均一性が75%未満
である特許請求の範囲第2項に記載の装置。
5. The apparatus of claim 2, wherein the active pixels of the detector have a response non-uniformity of less than 75% between adjacent active pixels.
(6)上記検出器のアクティブなピクセルは、幾何学的
な直線性の偏差が記録された像の10ピクセル未満であ
る特許請求の範囲第2項に記載の装置。
6. The apparatus of claim 2, wherein the active pixels of the detector have a geometric linearity deviation of less than 10 pixels of the recorded image.
(7)放射線源を更に備えた特許請求の範囲第1項に記
載の装置。
(7) The device according to claim 1, further comprising a radiation source.
(8)上記放射線源は、X線である特許請求の範囲第7
項に記載の装置。
(8) Claim 7, wherein the radiation source is an X-ray.
The equipment described in section.
(9)上記放射線源は、上記電気−光学検出器にしっか
りと接続される特許請求の範囲第7項に記載の装置。
9. The apparatus of claim 7, wherein the radiation source is firmly connected to the electro-optic detector.
(10)上記物体或いは放射線源のいずれかが軸の周り
で回転する特許請求の範囲第9項に記載の装置。
(10) The apparatus according to claim 9, wherein either the object or the radiation source rotates about an axis.
JP62041253A 1986-02-24 1987-02-24 Three-dimensional tomographer using electro-optical type x-ray detector Pending JPS62254045A (en)

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US83214586A 1986-02-24 1986-02-24
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