JPS6254499B2 - - Google Patents

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JPS6254499B2
JPS6254499B2 JP53085059A JP8505978A JPS6254499B2 JP S6254499 B2 JPS6254499 B2 JP S6254499B2 JP 53085059 A JP53085059 A JP 53085059A JP 8505978 A JP8505978 A JP 8505978A JP S6254499 B2 JPS6254499 B2 JP S6254499B2
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JP
Japan
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detector
ray
subject
target
rays
Prior art date
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Expired
Application number
JP53085059A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5514003A (en
Inventor
Katsuhiro Ono
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP8505978A priority Critical patent/JPS5514003A/en
Publication of JPS5514003A publication Critical patent/JPS5514003A/en
Publication of JPS6254499B2 publication Critical patent/JPS6254499B2/ja
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、X線断層撮影装置に関するもので例
えば被検体のまわりの多方向からX線を被検体に
照射し、被検体を透過したX線の強度を測定し、
この測定値を計算機で処理して被検体の断層面の
X線吸収係数分布を得るコンピユーテツド・トモ
グラフイスキヤナ(以下CTスキヤナと言う)の
改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an X-ray tomography apparatus that irradiates a subject with X-rays from multiple directions around the subject, measures the intensity of the X-rays that have passed through the subject, and
This invention relates to improvements in a computerized tomography scanner (hereinafter referred to as CT scanner) that processes these measured values using a computer to obtain the X-ray absorption coefficient distribution of the tomographic plane of the subject.

従来のX線断層撮影装置は、被検体の撮影領域
を十分に覆いきれる程の拡がりを有する扇状のX
線を放出するX線管と、被検体を挾んでX線管と
対置されていて前記X線管から放出されたX線を
検知するに必要な多数の検出素子から成る検出器
と、この検出器で得られたX線の強度を電気信号
に変換し、被検体の断層面のX線吸収係数分布を
得るように前記電気信号を処理するデータ処理装
置と、前記X線管と検出器とをあるステツプ角度
毎に回転させてこのステツプ角度毎にX線管から
X線を放出し前記検出器でそのX線を検出すると
いつた操作を1回転以上の角度範囲に渉つて行な
うように前記X線管と検出器とを被検体のまわり
に機械的に回転させる回転機構部とから成つてい
た。あるいは、被検体のまわりにリング状に配置
された多数の検出素子から成る検出器を固定し、
扇状のX線を放出するX線管のみを被検体のまわ
に1回転以上機械的に回転させて、被検体の断層
面のX線吸収係数分布を求めるに必要なデータを
得る方法のX線断層撮影装置もあつた。
Conventional X-ray tomography equipment uses a fan-shaped
A detector consisting of an X-ray tube that emits rays, a large number of detection elements that are placed opposite to the X-ray tube with a subject in between and that are necessary to detect the X-rays emitted from the X-ray tube; a data processing device that converts the intensity of X-rays obtained by the instrument into an electrical signal and processes the electrical signal to obtain an X-ray absorption coefficient distribution of a tomographic plane of the subject; and the X-ray tube and the detector. The operation of rotating the X-ray tube at each step angle, emitting X-rays from the X-ray tube at each step angle, and detecting the X-rays with the detector is performed over an angular range of one rotation or more. It consisted of an X-ray tube, a detector, and a rotation mechanism that mechanically rotates the detector around the subject. Alternatively, a detector consisting of a large number of detection elements arranged in a ring around the subject is fixed,
An X-ray method in which only an X-ray tube that emits fan-shaped X-rays is mechanically rotated around the subject one or more times to obtain the data necessary to determine the X-ray absorption coefficient distribution of the tomographic plane of the subject. A tomography device was also installed.

ところで、従来のX線断層撮影装置では、X線
管と検出器との回転あるいはX線管のみの回転い
ずれにしても機械的に回転させる速度には、速度
の制御の点からも、例えば1分間に30回転程度と
いつた限度があつた。即ち、1回転するのに約2
秒程度の時間が必要であり、言いかえれば、被検
体の断層面の撮影を行なうに必要なX線の走査時
間が約2秒程度必要であつた。従つて、この時間
の間に例えば人体のような被検体の場合であれ
ば、呼吸、心臓の拍動等によつて被検体が動き、
得られた被検体の断層像の画像が不鮮明になる欠
点があつた。
By the way, in conventional X-ray tomography apparatuses, whether the X-ray tube and the detector are rotated or the X-ray tube alone is rotated, the speed at which the mechanical rotation is performed is, for example, 1. There was a limit of about 30 revolutions per minute. In other words, it takes about 2 rotations for one rotation.
In other words, the X-ray scanning time required to photograph a tomographic plane of the subject was approximately 2 seconds. Therefore, during this time, in the case of a subject such as a human body, the subject moves due to breathing, heartbeat, etc.
There was a drawback that the obtained tomographic image of the subject was unclear.

更に、被検体の多種類の一連の断層面を撮影す
る場合において、従来のX線断層撮影装置では、
被検体の所望の断層面がX線の照射位置にくるよ
うに被検体を機械的に移動させていたため、位置
合わせ等に時間がかかる欠点があつた。また、再
度の位置合わせにも、位置の再現性が困難なため
測定が不正確になる欠点があつた。
Furthermore, when photographing a series of various tomographic planes of a subject, conventional X-ray tomography equipment
Since the subject was mechanically moved so that the desired tomographic plane of the subject was at the X-ray irradiation position, there was a drawback that positioning etc. took time. In addition, re-alignment also had the drawback of inaccurate measurements due to difficulty in position reproducibility.

本発明は従来のX線断層撮影装置がもつ前記の
欠点を除去し電磁気的にX線を走査せしめ、X線
の発生位置、エネルギー、及び強度等を自動制御
して、高速度で正確な被検体の断層像が得られる
X線断層撮影装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention eliminates the above-mentioned drawbacks of conventional X-ray tomography devices, scans X-rays electromagnetically, and automatically controls the generation position, energy, intensity, etc. of X-rays, allowing accurate imaging at high speed. It is an object of the present invention to provide an X-ray tomography apparatus that can obtain a tomographic image of a specimen.

以下、本発明を一実施例に基づいて詳しく説明
する。尚、実施例の図面において共通部分には同
一番号を付した。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on one embodiment. In the drawings of the embodiments, common parts are given the same numbers.

第1図は、本発明のX線断層撮影装置の概略図
である。後述する電子銃から放出された電子ビー
ムが、リング状に形成された1枚の金属板から成
るターゲツト1に衝突することによりその衝突
点、即ちX線発生点2よりX線が放出する。この
X線発生点2から放出したX線ビーム3は被検体
の撮影領域4を十分覆いきれる程の拡がり角、例
えば約30度の拡がり角を有するように、後述する
リング状に置かれたコリメータによつて整形され
る。撮影領域4を透過したX線ビームは、リング
状に並置された多数の検出素子から成る検出器5
によつて検知される。この検出器5で検知された
X線ビームの強度は電気信号に変換され、この電
気信号はデータ処理装置例えばデータ収集部6、
データ処理装置7に送られ、被検体の断層像を得
るのに利用される。データ処理装置7は、前記X
線発生点2がターゲツト1上で円軌道8を描くよ
うに、X線発生制御装置9を通して、X線発生点
2の軌道運動を電磁気的に制御する。このX線発
生点2は、前記円軌道8上に所定のステツプ角度
毎、例えば1゜毎の位置にくるように制御されて
いる。また、前記ステツプ角度毎の位置で被検体
を照射したX線は、検出器5によつて検知され、
その強度を示す電気信号はデータ処理装置に送ら
れる。データ処理装置では、被検体のまわりのあ
るゆる方向から照射されたX線の強度の測定値を
もとにして周知のコンボリユーシヨン法等の画像
再構成法を用いて被検体の断層面のX線吸収係数
を計算しその結果を表示装置10に表示する。
FIG. 1 is a schematic diagram of an X-ray tomography apparatus of the present invention. When an electron beam emitted from an electron gun, which will be described later, collides with a target 1 made of a ring-shaped metal plate, X-rays are emitted from the collision point, that is, the X-ray generation point 2. The X-ray beam 3 emitted from the X-ray generation point 2 has a spread angle sufficient to cover the imaging area 4 of the subject, for example, about 30 degrees, using a collimator placed in a ring shape to be described later. formatted by. The X-ray beam transmitted through the imaging area 4 is passed through a detector 5 consisting of a large number of detection elements arranged in a ring shape.
Detected by. The intensity of the X-ray beam detected by this detector 5 is converted into an electrical signal, and this electrical signal is sent to a data processing device, such as a data acquisition unit 6,
The data is sent to the data processing device 7 and used to obtain a tomographic image of the subject. The data processing device 7
The orbital movement of the X-ray generation point 2 is electromagnetically controlled through the X-ray generation control device 9 so that the X-ray generation point 2 traces a circular orbit 8 on the target 1. This X-ray generation point 2 is controlled to be located on the circular orbit 8 at every predetermined step angle, for example every 1 degree. Further, the X-rays irradiated on the subject at each step angle are detected by the detector 5,
An electrical signal indicating its strength is sent to a data processing device. The data processing device uses image reconstruction methods such as the well-known convolution method based on the measured values of the intensity of X-rays irradiated from all directions around the subject to reconstruct the tomographic plane of the subject. The X-ray absorption coefficient is calculated and the result is displayed on the display device 10.

以上X線発生点2の軌道運動を電磁気的に制御
するため、扇状のX線ビーム3を被検体のまわり
に回転する走査時間は数msecと極めて短かく、
得られる被検体の断層像は、被検体の動きによる
画質の低下が軽減され、画質の良い断層像とな
る。また、X線発生点2の位置も正確にかつ迅速
に制御されるため、被検体の断層面の位置合わせ
も正確に、かつ迅速に行なえる。
As described above, in order to electromagnetically control the orbital movement of the X-ray generation point 2, the scanning time for rotating the fan-shaped X-ray beam 3 around the object is extremely short, at several milliseconds.
The resulting tomographic image of the subject has reduced image quality degradation due to movement of the subject, resulting in a tomographic image with good image quality. Furthermore, since the position of the X-ray generation point 2 is controlled accurately and quickly, the positioning of the tomographic plane of the subject can also be performed accurately and quickly.

第2図以下は、本発明の実施例の具体的な構成
図である。第2図は、本発明のX線断層撮影装置
の断面図であり、第3図は、第2図の切断線―
で本発明の装置を切断した断面図である。
FIG. 2 and the following are concrete configuration diagrams of embodiments of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the X-ray tomography apparatus of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the X-ray tomography apparatus of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the device of the invention;

第2図において、電子銃21は一端に開孔22
を有し、この一端において電子銃21は真空容器
23の一端と接続されている。この真空容器23
は、この真空容器の器壁に設けられた排気孔24
に接続されたL型排気管25を通して、真空ポン
プ26によつて約10-7Torr程度の真空度に保た
れている。真空容器23の細くくびれた部分の位
置に、電子銃21に近い側から集束装置、即ち集
束コイル27と偏向装置、即ちビーム偏向ヨーク
28とが設けられている。電子銃21の開孔22
から引き出された電子ビーム29は前記集束コイ
ル27によつて細く絞られた後前記ビーム偏向ヨ
ーク28によつて所定の角度だけ偏向され、かつ
同一立体角を保ちながらコーン状に回転される。
この電子ビーム29は真空容器23内にリング状
に設けられた補助偏向装置、即ち静電偏向電極3
0によつて再び偏向され真空容器23の他端付近
にリング状に並置されたターゲツト1の所定の点
即ちX線発生点2に衝突しX線ビーム3を放出せ
しめる。このターゲツト1には金属パイプ31が
溶接されており、電子ビームの衝突によつてター
ゲツト1から放出される熱を吸収するために金属
パイプ31に油又は水を流す冷却機構(図示せ
ず)が設けられている。
In FIG. 2, the electron gun 21 has an opening 22 at one end.
The electron gun 21 is connected to one end of a vacuum vessel 23 at one end thereof. This vacuum container 23
is an exhaust hole 24 provided in the wall of this vacuum container.
The degree of vacuum is maintained at about 10 -7 Torr by a vacuum pump 26 through an L-shaped exhaust pipe 25 connected to. A focusing device, ie, a focusing coil 27, and a deflection device, ie, a beam deflection yoke 28, are provided at a narrow constricted portion of the vacuum vessel 23 from the side closer to the electron gun 21. Opening 22 of electron gun 21
The electron beam 29 extracted from the electron beam 29 is focused by the focusing coil 27, deflected by a predetermined angle by the beam deflection yoke 28, and rotated in a cone shape while maintaining the same solid angle.
This electron beam 29 is directed to an auxiliary deflection device provided in a ring shape inside the vacuum container 23, that is, an electrostatic deflection electrode 3.
0, the beam collides with a predetermined point, that is, the X-ray generation point 2, of the target 1 arranged in a ring shape near the other end of the vacuum chamber 23, and an X-ray beam 3 is emitted. A metal pipe 31 is welded to this target 1, and a cooling mechanism (not shown) is provided to flow oil or water into the metal pipe 31 in order to absorb the heat released from the target 1 due to the collision of the electron beam. It is provided.

真空容器23は、一端が開孔になつた円筒状の
空洞32を有しこの空洞32に被検体が挿入され
る。空洞32の開孔端近くに検出器5がリング状
に設置され、前記ターゲツト1から放出されたX
線ビーム3を検知する。第2図及び第3図にも示
すように、リング状に設置された検出器5は、多
数の検出素子33から成つている。検出器5を内
側と外側とから挾む位置に、かつ検出器5と同心
円状の位置に、コリメータ34,35がリング状
に設置されている。X線発生点2から放出された
X線ビーム3は集束コイル27、ビーム偏向ヨー
ク28及び静電偏向電極30を電磁気的に制御す
ることにより、ターゲツト1上の円軌道8に沿つ
て走査せしめられる。このX線ビーム3はコリメ
ータ35によつてビーム巾が薄く、かつ拡がり角
が例えば約30゜の扇状のビームに整形され、被検
体の撮影領域4を照射する。このX線ビーム3
は、被検体の組織に依存するX線吸収係数の分布
に応じて減衰し、リング状に設置されたもう一方
のコリメータ34で再び整形され、リング状に並
置された複数個の特定検出素子33′からなる検
出器5の一部に入射する。この入射したX線ビー
ムの強度は、検出器5にてその強度を示す電気信
号に変換され、前記データ処理装置で被検体の断
層像を得るように処理される。
The vacuum container 23 has a cylindrical cavity 32 with an open hole at one end, into which a subject is inserted. A detector 5 is installed in a ring shape near the open end of the cavity 32, and detects the X emitted from the target 1.
Detect line beam 3. As shown in FIGS. 2 and 3, the ring-shaped detector 5 includes a large number of detection elements 33. As shown in FIGS. Collimators 34 and 35 are installed in a ring shape at positions sandwiching the detector 5 from the inside and outside and at positions concentric with the detector 5. The X-ray beam 3 emitted from the X-ray generation point 2 is scanned along a circular trajectory 8 over the target 1 by electromagnetically controlling the focusing coil 27, beam deflection yoke 28, and electrostatic deflection electrode 30. . This X-ray beam 3 is shaped by a collimator 35 into a fan-shaped beam with a thin beam width and a divergence angle of, for example, about 30 degrees, and irradiates the imaging region 4 of the subject. This X-ray beam 3
is attenuated in accordance with the distribution of the X-ray absorption coefficient depending on the tissue of the subject, and is reshaped by the other collimator 34 installed in a ring shape, and the plurality of specific detection elements 33 arranged in a ring shape ' is incident on a part of the detector 5 consisting of '. The intensity of this incident X-ray beam is converted into an electrical signal indicating the intensity by the detector 5, and processed by the data processing device to obtain a tomographic image of the subject.

従つて、X線ビーム3の走査が前記集束装置や
偏向装置等によつて電磁気的に行なえるので、高
速かつ正確な走査が可能である。また、集束コイ
ル27等によつて電子ビームを細く絞ることが可
能で、X線発生点2の大きさを小さく出来るので
鮮明な画像が得られる。
Therefore, since scanning of the X-ray beam 3 can be performed electromagnetically using the focusing device, deflection device, etc., high-speed and accurate scanning is possible. Furthermore, the electron beam can be narrowed down by the focusing coil 27, etc., and the size of the X-ray generation point 2 can be reduced, so that a clear image can be obtained.

第4図には、電子銃21の断面図が示されてい
る。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the electron gun 21.

コイル状の形状のフイラメント41に、図示さ
れていないフイラメント加熱電源を接続し通電す
ると、このフイラメント41を覆うカソード42
の電子放出面43が加熱され、この電子放出面か
ら電子が放出する。前記電子放出面43の前面近
くに、網目状のグリツド44が、円筒状のグリツ
ド支持台45に支持され、かつ、絶縁物46によ
つてカソード42とは電気的に絶縁されている。
さらに、このグリツド44の前面には、漏斗状の
ウエネルト電極47が設けられている。このウエ
ネルト電極47は、前記グリツド支持台45とは
絶縁物48を挾んで同心円筒状に設けられている
ウエネルト支持台49に、支持されている。この
ウエネルト支持台49は、絶縁物50を介して固
定部材51に固定されている。固定部材51は、
図示されていない電子銃21の外壁に接続され、
他方絶縁物52を介してアノード53を支持して
いる。尚、図示されていないがフイラメントをは
じめウエネルト電極47やアノード53等は、そ
れぞれ各電源から電圧が印加されるようになつて
いる。前記電子放出面43から放出された電子は
ウエネルト電極47によつて集束され、かつカソ
ード42とアノード53との間の印加された直流
電圧またはパルス状の電圧によつてアノード53
に設けられた小開孔54から電子ビーム29とな
つて引き出される。この電子ビーム29のビーム
強度は、前記グリツド44によつて制御され、ま
た、ビームのエネルギーは、前記カソード42と
アノード53との間に印加される電圧の値を変え
ることによつて変えられる。
When a filament heating power source (not shown) is connected to the coiled filament 41 and energized, a cathode 42 covering the filament 41 is formed.
The electron emitting surface 43 of is heated, and electrons are emitted from this electron emitting surface. Near the front surface of the electron emitting surface 43, a mesh grid 44 is supported by a cylindrical grid support 45 and is electrically insulated from the cathode 42 by an insulator 46.
Furthermore, a funnel-shaped Wehnelt electrode 47 is provided on the front surface of the grid 44. This Wehnelt electrode 47 is supported by a Wehnelt support base 49 which is provided in a concentric cylindrical shape with an insulator 48 interposed between the grid support base 45 and the Wehnelt support base 45 . This Wehnelt support stand 49 is fixed to a fixing member 51 via an insulator 50. The fixed member 51 is
connected to the outer wall of the electron gun 21 (not shown);
On the other hand, an anode 53 is supported via an insulator 52. Although not shown, voltages are applied to the filament, the Wehnelt electrode 47, the anode 53, and the like from respective power sources. The electrons emitted from the electron emitting surface 43 are focused by the Wehnelt electrode 47, and are directed to the anode 53 by a DC voltage or pulsed voltage applied between the cathode 42 and the anode 53.
The electron beam 29 is extracted from a small aperture 54 provided in the electron beam. The beam intensity of this electron beam 29 is controlled by the grid 44, and the energy of the beam is varied by varying the value of the voltage applied between the cathode 42 and the anode 53.

従つて、前記電子ビーム29がターゲツト1に
衝突することにより発生するX線ビームのビーム
強度及びエネルギーも制御できる。本発明のX線
断層撮影装置では、X線ビームを短時間に多数
回、被検体のまわりを回転できるので、前記電子
銃を用いることによつて、さらにX線エネルギー
やビーム強度等のパラメータを変えて短時間に多
くの種類のデータを得ることができ、これらのデ
ータを利用して被検体の断層面のより正確なX線
吸収係数が得られる。例えば、実際のX線ビーム
は一定のエネルギーを有しておらずあるエネルギ
ー巾をもつて分布しているため前記X線吸収係数
は誤差を含んだ値になるといつた欠点も、本発明
によつて軽減でき、画像がより鮮明になる。
Therefore, the beam intensity and energy of the X-ray beam generated when the electron beam 29 collides with the target 1 can also be controlled. In the X-ray tomography apparatus of the present invention, since the X-ray beam can be rotated around the object many times in a short period of time, parameters such as X-ray energy and beam intensity can be further adjusted by using the electron gun. Many types of data can be obtained in a short period of time by changing the X-ray absorption coefficient of the object. For example, the disadvantage that the X-ray absorption coefficient is a value containing an error because an actual X-ray beam does not have a constant energy but is distributed over a certain energy range can be solved by the present invention. The image becomes clearer.

第5図は、第2図の本発明の装置断面図におけ
る検出器部分の拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged view of the detector portion in the sectional view of the apparatus of the present invention shown in FIG.

電子ビーム29は、ターゲツト1の冷却用の金
属パイプ31を設けたターゲツト1に衝突する。
その衝突点即ちX線発生点2からはX線ビーム3
が放出される。このX線ビーム3は2組の検出器
5a,5bからなる検出器5で検知される。この
検出器5a,5bは、この検出器5a,5bに入
射するX線ビーム3a,3bが互いに対称のビー
ム形状になるように、X線発生点2の位置を制御
するか、または検出器5をX線ビーム3を横切る
方向に移動させるかによつて位置づけられる。検
出器5a,5bの中間には、くさび状のX線遮蔽
部材55が設けられている。従つて、被検体への
不必要なX線被曝は除去される効果がある。さら
に2組の検出器5a,5bによつてそれぞれ同時
にX線ビーム3a,3bを検知するため、被検体
の異なる断層面の画像が同時に2枚得ることが出
来る。
The electron beam 29 impinges on the target 1, which is provided with a metal pipe 31 for cooling the target 1.
From the collision point, that is, the X-ray generation point 2, the X-ray beam 3
is released. This X-ray beam 3 is detected by a detector 5 consisting of two sets of detectors 5a and 5b. The detectors 5a and 5b control the position of the X-ray generation point 2 so that the X-ray beams 3a and 3b incident on the detectors 5a and 5b have symmetrical beam shapes, or The position is determined by moving the X-ray beam in a direction across the X-ray beam 3. A wedge-shaped X-ray shielding member 55 is provided between the detectors 5a and 5b. Therefore, unnecessary X-ray exposure to the subject is effectively eliminated. Furthermore, since the X-ray beams 3a and 3b are detected simultaneously by the two sets of detectors 5a and 5b, two images of different tomographic planes of the subject can be obtained at the same time.

尚、検出器5a,5bに入射するX線ビーム3
a,3bが互いに対称かどうか、即ちX線発生点
2の位置決定は、X線発生点2に遠い位置にある
検出器56以外にX線発生点2に近い位置にある
検出器57を利用することも出来る。
Note that the X-ray beam 3 incident on the detectors 5a and 5b
To determine whether or not a and 3b are symmetrical to each other, that is, the position of the X-ray generation point 2, a detector 57 located close to the X-ray generation point 2 is used in addition to the detector 56 located far from the X-ray generation point 2. You can also do that.

第6図は、第5図の変形例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram showing a modification of FIG. 5.

検出器61a,61b,61c,61d,61
e,61fは、等間隔に並置されている。これら
の検出器61に入射するX線ビーム3がそれぞれ
対称、または同一のビーム形状になるように、電
子ビーム29のターゲツト1への衝突点2a,2
b,2c,2d,2eの位置は電磁気的に制御さ
れる。
Detectors 61a, 61b, 61c, 61d, 61
e and 61f are arranged at equal intervals. The collision points 2a, 2 of the electron beam 29 on the target 1 are arranged so that the X-ray beams 3 incident on these detectors 61 are symmetrical or have the same beam shape.
The positions of b, 2c, 2d, and 2e are electromagnetically controlled.

従つて、検出器5を多数配列し、それぞれの検
出器に入射するX線ビーム3を電磁気的に制御す
るため、被検体の異なる断層面の画像が短時間に
多数枚得ることができる。
Therefore, since a large number of detectors 5 are arranged and the X-ray beam 3 incident on each detector is electromagnetically controlled, a large number of images of different tomographic planes of the subject can be obtained in a short time.

以上本発明によつて、X線発生点の走査を電磁
気的に制御するためX線ビームを被検体のまわり
に回転する走査時間が極めて短かく、被検体の動
きによる画質の低下が軽減されて鮮明な被検体の
断層像が得られる。かつ、X線を発生せしめる電
子ビームを細く絞ることによつてX線発生点の大
きさを小さくできるため鮮明な被検体の断層像が
得られる。また、X線発生点の位置も正確かつ迅
速に行なえるため、被検体の断層面の位置合わせ
も正確かつ迅速に行なえる。
As described above, according to the present invention, since the scanning of the X-ray generation point is electromagnetically controlled, the scanning time for rotating the X-ray beam around the subject is extremely short, and the deterioration of image quality due to the movement of the subject is reduced. A clear tomographic image of the subject can be obtained. Furthermore, by narrowing down the electron beam that generates the X-rays, the size of the X-ray generation point can be reduced, so that a clear tomographic image of the object can be obtained. Furthermore, since the position of the X-ray generation point can be determined accurately and quickly, the positioning of the tomographic plane of the subject can also be accurately and quickly performed.

さらに、X線エネルギーやX線ビーム強度等の
パラメータを変えて、短時間に同一断層面に関し
て多くの種類のデータが得られるので、これらの
データを利用して被検体の断層面のより正確なX
線吸収係数が得られる。その上、多数の検出素子
から成る検出器を複数個配列し、かつX線ビーム
を電磁気的に走査するため被検体の異なる断層面
の画像が短時間に多数枚得られる。
Furthermore, by changing parameters such as X-ray energy and X
The linear absorption coefficient is obtained. Furthermore, since a plurality of detectors each having a large number of detection elements are arranged and the X-ray beam is electromagnetically scanned, a large number of images of different tomographic planes of the subject can be obtained in a short time.

さらに、ターゲツト等が単一の真空容器内に設
けられ、かつこのターゲツトからX線を発生せし
める電子銃も真空容器の一端に接続するだけでよ
いため、装置の構造も簡単になり、また、機械的
なX線ビームの回転駆動装置は不要なため、装置
を小形にすることができる。
Furthermore, the target etc. are provided in a single vacuum vessel, and the electron gun that generates X-rays from this target only needs to be connected to one end of the vacuum vessel, which simplifies the structure of the device and makes it easier for the machine to operate. Since a conventional X-ray beam rotation drive device is not required, the device can be made compact.

尚、本発明は本明細書に記載された実施例に限
定されることなく、特許請求の範囲に含まれた変
形例も含むことは勿論であり、例えば電子銃では
カソードは傍熱形以外に直熱形でもよく、また複
数個のカソードを使用した電子銃でもよい。ター
ゲツトも、1枚の金属板以外に多数の金属板をリ
ング状に並置してもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the embodiments described in this specification, and of course includes modifications included in the scope of the claims. For example, in an electron gun, the cathode may be of the indirectly heated type. A direct heating type may be used, or an electron gun using a plurality of cathodes may be used. Instead of a single metal plate, the target may also include a large number of metal plates arranged side by side in a ring shape.

また、集束装置としては静電電極を用いて集束
させてもよく、検出器もリング状以外に例えば
180゜の角度範囲に配置されたアーク状に配置し
てもよい。さらに、被検体の設定を容易にするた
め電子銃をX線ビームの回転中心軸から偏心させ
て取付けた構造にしてもよく、また、容器を傾斜
させ被検体の異なる断層面の画像が得られる構造
にしてもよい。
Further, as a focusing device, an electrostatic electrode may be used for focusing, and the detector may be shaped other than a ring, for example.
They may also be arranged in an arc arranged over an angular range of 180°. Furthermore, in order to facilitate the setting of the object, the electron gun may be mounted eccentrically from the central axis of rotation of the X-ray beam, and the container may be tilted to obtain images of different tomographic planes of the object. It may be a structure.

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

第1図は本発明の装置の概略図であり、第2
図、第3図は本発明の具体的な構成を示す装置の
全体図である。第4図は本発明の装置に使用され
る電子銃の断面図、第5図は検出器部分の拡大
図、第6図は第5図に示す検出器の一変形例図で
ある。 1…ターゲツト、2…X線発生点、5…検出
器、6…データ収集部、7…データ処理装置、9
…X線発生制御装置、10…表示装置、21…電
子銃、23…真空容器、25…L型排気管、26
…真空ポンプ、27…集束コイル、28…ビーム
偏向ヨーク、30…静電偏向電極、31…金属パ
イプ、33,33′…検出素子、34,35…コ
リメータ、41…フイラメント、42…カソー
ド、44…グリツド、45…グリツド支持台、4
6,48,50,52…絶縁物、47…ウエネル
ト電極、49…ウエネルト支持台、51…固定部
材、53…アノード、55…X線遮蔽部材、61
…検出器。
FIG. 1 is a schematic diagram of the apparatus of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is an overall view of an apparatus showing a specific configuration of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of an electron gun used in the apparatus of the present invention, FIG. 5 is an enlarged view of a detector portion, and FIG. 6 is a view of a modified example of the detector shown in FIG. 5. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Target, 2... X-ray generation point, 5... Detector, 6... Data acquisition part, 7... Data processing device, 9
... X-ray generation control device, 10 ... Display device, 21 ... Electron gun, 23 ... Vacuum container, 25 ... L-type exhaust pipe, 26
...Vacuum pump, 27...Focusing coil, 28...Beam deflection yoke, 30...Electrostatic deflection electrode, 31...Metal pipe, 33, 33'...Detection element, 34, 35...Collimator, 41...Filament, 42...Cathode, 44 ...grid, 45...grid support stand, 4
6, 48, 50, 52... Insulator, 47... Wehnelt electrode, 49... Wehnelt support base, 51... Fixing member, 53... Anode, 55... X-ray shielding member, 61
…Detector.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 360゜以下の角度範囲にあるアーク状に配置
され、電子ビームを衝突させることによりX線を
ほぼアークの中心に寝かされた被検体に向けて曝
射させるターゲツトと、 このターゲツトの成す平面に平行且つ異なる位
置に平面を成し、しかも前記ターゲツトのアーク
状の半径よりも小さく、前記ターゲツトに対して
対向に且つ180゜よりも大きな角度範囲にあるア
ーク状に配置され、前記被検体を透過したX線の
量を検出する第1の検出器と、 この第1の検出器の成す平面に平行で且つ前記
ターゲツトの成す平面を挾むように平面を成し、
しかも前記第1の検出器と同じ半径のアーク状に
配置され、前記被検体を透過したX線の量を検出
する第2の検出器と、前記第1と第2の検出器か
らの信号を基にして前記被検体の異なる位置での
断層像を再構成するデータ処理部とを有したこと
を特徴とするX線断層撮影装置。 2 前記ターゲツトが360゜の角度配置に限定さ
れる特許請求の範囲第1項記載のX線断層撮影装
置。 3 前記検出器が360゜の角度配置に限定される
特許請求の範囲第1項記載のX線断層撮影装置。 4 前記第1の検出器の成す面と前記ターゲツト
の成す面との間隔と、前記第2の検出器の成す面
と前記ターゲツトの成す面との間隔とが同じであ
る特許請求の範囲第1項記載のX線断層撮影装
置。
[Scope of Claims] 1. A target arranged in an arc in an angular range of 360° or less and which irradiates X-rays toward a subject placed approximately at the center of the arc by colliding with an electron beam. , forming a plane parallel to and at a different position from the plane formed by this target, and arranged in an arc shape that is smaller than the radius of the arc shape of the target, opposite to the target, and within an angular range larger than 180°. a first detector for detecting the amount of X-rays transmitted through the subject; a plane parallel to the plane formed by the first detector and sandwiching the plane formed by the target;
Moreover, a second detector is arranged in an arc having the same radius as the first detector, and detects the amount of X-rays that have passed through the subject, and the signals from the first and second detectors are arranged in an arc shape and have the same radius as the first detector. An X-ray tomography apparatus comprising: a data processing unit that reconstructs tomographic images at different positions of the subject based on the subject. 2. The X-ray tomography apparatus according to claim 1, wherein the target is limited to an angular arrangement of 360 degrees. 3. The X-ray tomography apparatus according to claim 1, wherein the detector is limited to a 360° angular arrangement. 4. Claim 1, wherein the distance between the surface formed by the first detector and the surface formed by the target is the same as the distance between the surface formed by the second detector and the surface formed by the target. The X-ray tomography device described in Section 1.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS52107790A (en) * 1976-03-05 1977-09-09 Jeol Ltd X-ray shift image camera

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