KR102270436B1 - 콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치 - Google Patents

콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102270436B1
KR102270436B1 KR1020207026007A KR20207026007A KR102270436B1 KR 102270436 B1 KR102270436 B1 KR 102270436B1 KR 1020207026007 A KR1020207026007 A KR 1020207026007A KR 20207026007 A KR20207026007 A KR 20207026007A KR 102270436 B1 KR102270436 B1 KR 102270436B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
radiation
ray
collimator
shielding
subject
Prior art date
Application number
KR1020207026007A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200119293A (ko
Inventor
히사시 모리
타카하루 오쿠노야마
카츠유키 타카기
Original Assignee
안씬 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 안씬 가부시키가이샤 filed Critical 안씬 가부시키가이샤
Publication of KR20200119293A publication Critical patent/KR20200119293A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102270436B1 publication Critical patent/KR102270436B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A61B6/5282Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to scatter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4291Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis the detector being combined with a grid or grating
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/06Diaphragms
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/10Safety means specially adapted therefor
    • A61B6/107Protection against radiation, e.g. shielding
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/025Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using multiple collimators, e.g. Bucky screens; other devices for eliminating undesired or dispersed radiation

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

산란 방사선을 추가로 제거 가능한 콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치를 제공한다. 본 발명의 콜리메이터(20)는 방사선 차폐부(22)와, 상기 방사선 차폐부(22)보다 방사선 차폐율이 낮고, 상기 방사선 차폐부(22)를 관통하는 한편, 속이 차 있는 방사선 투과부(21)를 구비한다. 본 발명의 콜리메이터(20)에 의하면, 콜리메이터(20)의 X선 투과부(21)가 속이 차 있으므로 X선 투과부(21)에 있어서 피검체(B)에서 산란된 저 에너지 측의 X선이 흡수된다. 따라서, 방사선 검출 소자(30)에서 검출되는 X선에 포함되는 노이즈가 적고, 해상도가 높은 X선 화상을 얻을 수 있다.

Description

콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치
본 발명은, 콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치에 관한 것이다.
방사선을 이용해 피검체를 비파괴로 검사하는, 예를 들면 X선 CT(Computed Tomography) 등의 방사선 검사 장치는, 피검체에 방사선을 조사하여 피검체를 투과한 방사선을 기초로 CT 화상을 생성하는 장치이다.
이러한 방사선 검사 장치는, 방사선 발생 장치와 방사선 검출 장치를 구비한다. 또한, 피검체에 조사된 방사선은, 피검체에 대해 일부 산란된다. 산란한 방사선을 방사선 검출 장치가 검출하면 검출 정밀도가 열화한다. 상기 산란 방사선을 제거하기 위하여, 방사선 검출 장치에는 콜리메이터가 설치되어 있다.
콜리메이터에는, 종래, 방사선을 투과시키는 복수의 관통공이 설치되어 있다. 상기 관통공을 방사선이 통과할 때에, 관통공의 중심 축에 대해 소정 각도 이상의 각도로 관통공에 입사하는 방사선은, 관통공의 측벽에 충돌한다. 검출 정밀도를 열화시키는 산란 방사선은 다양한 방향을 향하고 있기 때문에, 관통공을 통과할 때에 제거되어, 콜리메이터가 설치되지 않은 경우와 비교해서 정밀도가 높은 CT 화상을 얻을 수 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
일본공개특허 특개 2018-00496호 공보
관통공을 통과한 방사선에 있어서, 모든 산란 방사선이 제거되는 것은 아니며, 다소의 산란 방사선이 포함되어 있다.
본 발명은, 산란 방사선을 한층 더 제거 가능한 콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
방사선 차폐부와, 상기 방사선 차폐부보다 방사선 차폐율이 낮으며, 상기 방사선 차폐부를 관통하는 한편, 속이 차 있는 방사선 투과부를 구비하는 콜리메이터.
상기 방사선 투과부는, 가시광선 투과율이 높은 재료로 제조되어도 무방하다.
상기 방사선 투과부는, 탄소로 제조되어도 무방하다.
상기 방사선 차폐부는, 주석으로 제조되어도 무방하다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
액상의 방사선 차폐부와, 상기 방사선 차폐부보다 방사선 차폐율이 낮으며, 상기 방사선 차폐부를 관통하는 방사선 투과부와, 상기 방사선 차폐부와 상기 방사선 투과부를 밀봉하는 용기를 구비하는 콜리메이터.
또한, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
상기의 어느 하나에 기재된 콜리메이터와, 상기 방사선 투과부에 대응하여 배치된 검출 소자를 구비하는 방사선 검출 장치.
아울러, 상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 이하의 것을 제공한다.
방사선을 피검체에 조사하는 방사선 발생부와, 상기 피검체를 투과한 방사선이 입사하는 상기의 어느 하나에 기재된 콜리메이터와, 상기 방사선 투과부에 대응하여 배치된 검출 소자를 구비하는 방사선 검사 장치.
본 발명에 의하면, 차광판을 배제 가능하게 함으로써, 제조 공정을 보다 간략화할 수 있으며, 한층 더 컴팩트하게 제조 가능한 콜리메이터, 방사선 검출 장치, 및 방사선 검사 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 방사선 검사 장치의 일 실시형태인 X선 CT 장치(1)의 개략도이다.
도 2는 제1 실시형태 중 하나인 X선 검출부(10)의 단면 사시도이다.
도 3은 제1 실시형태의 콜리메이터(20)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 제1 실시형태의 콜리메이터(20)의 제조방법을 설명하는 플로우 차트이다.
도 5는 X선 스펙트럼의 시뮬레이션 계산값을 나타낸 그래프이다.
도 6은 탄소(C), 알루미늄(Al), 구리(Cu)에 의한 X선의 흡수율을 나타낸 그래프이다.
도 7은 X선 발생 장치(2)로부터 X선을 발생시켜, 피검체(B)에 조사하고, X선 검출 소자(30)로 검출된 X선의 카운터값을 나타낸 그래프이다.
도 8은 제2 실시형태의 콜리메이터(120)의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 1은 본 발명의 방사선 검사 장치의 실시형태인 X선 CT장치(X선 검사 장치)(1)의 개략도이다. 또한, 본 발명은 X선 CT장치(1)에 국한되지 않으며, 감마선 등의 다른 방사선을 이용한 방사선 검사 장치여도 좋다.
X선 CT장치(1)는, X선 발생 장치(방사선 발생 장치)(2)와 피검체 B를 배치하는 가대(3)와, X선 발생 장치(2)를 중심으로 한 원주를 따라 배치되는 X선 검출 장치(방사선 검출 장치)(4)를 구비한다. X선 검출 장치(4)는, 복수의 X선 검출부(방사선 검출부)(10)를 구비하고 있다.
(제1 실시형태)
도 2는 제1 실시형태의 하나의 X선 검출부(10)의 단면 사시도이다. X선 검출부(10)는, 각각, 콜리메이터(20)와 복수의 X선 검출 소자(방사선 검출 소자)(30)를 구비한다.
X선 검출 소자(30)는, 약 0.1~2.00mm의 간격(피치)(a)으로 배치되어 있다. X선 검출 소자(30)는, 후술하는 콜리메이터(20)에 설치된 각각의 X선 투과부(21)에 각각 대응하여 배치되어 있다.
X선 검출 소자(30)는, 간접 변환형이어도 좋고, 직접 변환형이어도 좋다. 간접 변환형의 X선 검출 소자(30)는, 신틸레이터와 광전자 증배관 등의 광 센서로 구성되며, 입사한 X선을 신틸레이터에 의해서 빛으로 변환하고, 변환된 빛을 광전변소자에 의해서 전기신호로 변환한다.
직접 변환형의 X선 검출 소자(30)는, 복수의 텔루륨화카드뮴(CdTe)계의 반도체소자로 구성되며, 입사한 X선을 직접 전기신호로 변환한다.
(콜리메이터(20))
콜리메이터(20)는, 소정 두께의 판 모양의 X선 차폐부(방사선 차폐부)(22)와 X선 차폐부(22)를 관통하고 격자모양으로 배치된, 복수의 기둥 모양의 X선 투과부(방사선 투과부)(21)를 구비한다.
(X선 차폐부(22))
X선 차폐부(22)는, X선 및 가시광선의 차폐율이 높은(투과율이 낮은) 재료로 제조되어 있다.
실시형태에서 X선 차폐부(22)의 재료는 주석이다. 단, 이에 한정되지 않고, X선 차폐부(22)의 재료는, 몰리브덴, 탄탈륨, 납, 텅스텐 등의 원자 번호가 큰, 가시광선 및 X선 차폐 능력(저지능)이 높은, 또는 무거운 금속, 혹은 이들 무거운 금속을 포함하는 합금 등이어도 좋다. 또한, 주석의 융점은 231℃이며, 후술하는 제조방법으로 제조하는 경우, 융점이 주석과 동일한 정도의 비교적 낮은 것을 이용함으로써 용이하게 제조할 수 있다. X선 차폐부(22)의 두께(b)는, 약 1~50 mm이다.
(X선 투과부(21))
X선 투과부(21)는, 실시형태에 있어서, 예를 들면 원주상이며, 속이 차 있고, 원주의 중심축(A)은, 각각 X선 발생 장치(2) 또는 피검체(B)를 향하는 방향으로 연장되어 있다. X선 투과부(21)에서의, X선 발생 장치(2) 또는 피검체(B)와 반대되는 측면에는, 각각 대응하는 X선 검출 소자(30)가, 서로의 사이에 가시광선이 입사하지 않도록 밀접해서 장착되어 있다.
X선 투과부(21)의 지름(R)은 약 0.07~0.2mm이며, X선 투과부(21)의 깊이는, X선 차폐부(22)의 두께(b)와 동일하고 약 1~50mm이다. 즉, X선 투과부(21)는, 지름(R)이 깊이(b)에 대해서 작은(어스펙트비가 큰, 길쭉한) 형상이다. 또한, X선 투과부(21)는 원주형태에 한정되지 않고, 타원기둥이나 각주 형상이어도 좋다.
X선투과부(21)는, X선의 차폐율이 낮고(투과율이 높고), 가시광선의 차폐율이 높은(투과율이 낮은) 재료, 예를 들면 탄소로 제조되어 있다.
또한, 이에 한정되지 않고, 탄소 이외의, X선 차폐부(22)보다 원자 번호가 작은, X선 차폐율이 낮거나, 또는 가벼운 알루미늄 등의 다른 재료여도 좋다.
아울러, 후술의 제조방법으로 제조하는 경우는, X선 투과부(2)의 재료의 융점은, X선 차폐부(22)의 재료의 융점보다 높다.
(X선 CT장치(1)의 동작)
다음으로, 본 실시형태의 X선 CT장치(1)의 동작에 대해 설명한다.
X선 발생 장치(2)에 의해 발생된 X선은, 피검체(B)에 조사된다. 피검체(B)에 조사된 빛은, 피검체(B)를 투과하고, 일부는 산란된다. 피검체(B)를 투과한 직진 X선과 피검체(B)에서 산란된 산란 X선이 콜리메이터(20)에 도달한다.
콜리메이터(20)에 도달한 X선 가운데, X선 투과부(21)에 입사하는 X선 이외는, X선 차폐부(22)의 X선 차폐율이 높기 때문에 X선 차폐부(22)로 차폐된다.
한편, X선 투과부(21)에 도달한 X선은, X선 투과부(21)의 차폐율이 낮기 때문에, X선 투과부(21) 내로 입사한다. 가시광선은, X선 투과부(21)의 가시광선 차폐율이 높기 때문에 차폐된다.
X선 투과부(21)내로 입사한 X선 가운데, X선 투과부(21)의 중심축(A)에 대해서, 소정 각도 이상의 산란 X선은, X선 투과부(21)를 빠져 나가기 전에 X선 투과부(21)의 측면에 도달하므로 X선 차폐부(22)에 의해서 차폐된다.
즉, X선 투과부(21)에 입사하는 X선 가운데, 직진성이 높은 X선만 X선 투과부(21)를 통과하여, X선 검출 소자(30)에 도달한다.
X선 검출 소자(30)에 도달한 X선은, 간접 변환형의 X선 검출 소자(30)의 경우, 신틸레이터에 의해서 빛으로 변환되어 변환된 빛이 광전변소자에 의해서 전기신호로 변환된다. 직접 변환형의 X선 검출 소자(30)의 경우, 입사한 X선은, 직접, 전기신호로 변환된다.
전기신호로 변환된 X선의 강도 정보는, 처리부(5)에 의해서 처리되고 X선 CT 화상 데이터가 작성되어 표시부(6)에 의해 X선 CT 화상이 표시된다.
(콜리메이터(20)의 제조방법)
도 3은 제1 실시형태의 콜리메이터(20)의 제조방법을 설명하는 도면이다. 도 4는 제1 실시형태의 콜리메이터(20)의 제조방법을 설명하는 플로우 차트이다. 제1 실시형태의 콜리메이터(20)는 주조에 의해 제조된다.
우선, X선 투과부(21)를 형성하는 복수의 기둥 모양 부재가 지지 기판(23)에 입설된 주상 부재 입설 부재(24)를 준비한다(도 3(a)).
제1 실시형태에서는, 주상 부재(21a) 및 지지 기판(23), 즉 주상 부재 입설 부재(24) 전체가 탄소로 제조되어 있다. 단, 이에 한정되지 않고, 주상 부재(21a)와 지지 기판(23)은 별체여도 좋다.
주상 부재 입설 부재(24)를, 주조틀(40)의 내부에 배치한다(도 3(b), 도 4(단계 S1)).
주조틀(40)에, 융점 이상으로 가열되어 액상이 된 X선 차폐부(22)의 재료, 실시형태에서는 주석을 유입시킨다(도 3(c), 도 4(단계 S2)). 또한, 주석의 융점은 231℃이다.
융점 이하로 온도를 낮추고, X선 차폐부(22)를 경화시킨다(도 4(단계 S3)).
경화하여 주상 부재 입설 부재(24)와 일체가 된 X선 차폐부(22)를, 주조틀(40)로부터 떼어낸다(도 3(d), 도 4(단계 S4)).
일체가 된 주상 부재 입설 부재(24)와 X선 차폐부(22)의, 적어도 지지 기판(23)의 면을 연마하여, 지지 기판(23)을 제거한다(도 3(e), 도 4(단계 S5)).
이로써, 본 실시형태의 콜리메이터(20)가 제조된다.
이하, 본 실시형태의 효과에 대해 설명한다.
(1) 도 5는, X선 발생 장치(2)에 매우 적합하게 이용되는 일례에 관한 X선 광원에 있어서의 X선 스펙트럼의 시뮬레이션 계산값을 나타낸 그래프이며, 세로축이 X선의 선량, 가로축이 X선의 에너지이다. 도시하는 바와 같이, 본 예에 관한 X선 스펙트럼은, 에너지 22keV 부근에서 선량이 최대치가 되며, 고에너지가 될수록 선량이 감소해진다. 또한, 22keV 부근보다 낮은 에너지 측에 두어도 선량이 감소해진다.
도 6은, 30mm 두께의 탄소(C), 알루미늄(Al), 구리(Cu)에 의한 X선의 흡수율을 나타낸 그래프이다. 도시하는 바와 같이, 탄소(C), 알루미늄(Al), 구리(Cu)는, 고에너지 측의 X선의 흡수율이 낮고, 저에너지 측의 X선의 흡수율이 높다.
특히 탄소는, 저에너지의 X선의 선택적인 흡수성이 높고, 에너지 약 150keV 이상에서는, 흡수율은 약 0%이지만, 약 150keV 보다 에너지가 작아지면, 급격하게 흡수율이 증가한다. 이 선택적인 흡수성은, 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄소(C)의 순으로 높아진다.
도 7은, 도 5에 나타내는 스펙트럼을 가지는 X선 광원을 이용한 X선 발생 장치(2)로부터 X선을 발생시키고, 피검체(B)에 조사하여, X선 검출 소자(30)로 검출된 X선의 카운터값을 나타낸 그래프이다. 카운터값 P는, X선 검출 소자(30)와 피검체(B)의 사이에, 실제로 제조한 실시형태의 콜리메이터(20)를 배치한 경우, 카운터값 Q는, X선 검출 소자(30)와 피검체(B) 사이에 콜리메이터 자체를 배치하지 않은 경우이다. 콜리메이터(20)로서는, X선 차폐부(22)로서 두께 30mm의 주석을 이용하고, 직경 0.2mm, 길이(30mm)의 관통공에 탄소가 충전된 X선 투과부(21)가 형성된 것을 이용하였다.
X선 검출 소자(30)와 피검체(B)의 사이에 콜리메이터 자체를 배치하지 않았던 경우, 카운터값 Q와 같이, X선 검출 소자(30)로 검출되는 X선은, 피검체(B)에 대해 산란되어 에너지가 감소된 저에너지의 X선을 많이 포함한다. 따라서, 해상도가 높은 X선 화상을 얻을 수 없다.
이에 대해서, X선 검출 소자(30)와 피검체(B)의 사이에, 실제로 제조한 실시형태의 탄소가 충전된 콜리메이터(20)를 배치한 경우, X선 투과부(21)에 있어서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 탄소가 피검체(B)에서 산란된 저에너지측의 X선이 흡수(차폐)된다. 따라서, 카운터값 P로 나타내는 바와 같이, 시뮬레이션 계산값의 X선 스펙트럼의 형상(도 5)과 닮은 것 같은 에너지 분포(커브의 형상)를 가지는 X선을 검출할 수 있다.
즉, 실시형태의 콜리메이터(20)에 의하면, 산란 X선이 보다 양호하게 제거 가능하므로, X선 검출 소자(30)로 검출되는 X선에 포함되는 노이즈가 적고, 해상도가 높은 X선 화상을 얻을 수 있다.
또한, X선 투과부(21)를 탄소에 한정하지 않고, 적절히 선택해서 도 6에 도시한 바와 같은 알루미늄이나 구리와 같은 다른 재료로 함으로써, 용도에 따라 불필요한 파장의 빛을 제거할 수 있다.
(2) 종래의 X선 검출 장치에 있어서는, X선 검출 소자로의 가시광선의 입사를 방지하기 위한 차광 구조가 설치되어 있다. 특히, 신틸레이터의 경우, X선을 일단 가시광선으로 변환한 후에 빛을 검출하기 때문에, 외부로부터의 가시광선의 입사를 방지할 필요가 있으므로 차광 구조가 중요하다.
그러나, 본 실시형태에서는, 콜리메이터(20)의 X선 투과부(21)가 탄소로 충전되어 속이 차 있게 된다. 또한, 콜리메이터(20)와 X선 검출 소자(30)의 사이는 가시광선이 입사하지 않도록 밀접하고 있다.
따라서, 가시광선은 X선 검출 소자(30)에 도달하지 않으므로, 별도로, 차광 구조를 마련할 필요가 없다. 그러므로, 제조 원가를 삭감할 수 있음과 동시에, 제조 공정의 시간이 단축된다.
(3) 예를 들면, 비교로서 X선 차폐부에 대해서 드릴 등으로 관통공으로서의 X선 투과부를 여는 것도 가능하다.
그러나, X선 차폐부는, X선을 차폐 가능하도록 하기 위하여 원자 번호가 큰 금속으로 제조되어 있다. 그러므로, 경도가 크고, 미세하면서도 한편 어스펙트비가 작은 관통공을 여는 것은 용이하지 않으며, 제조 원가가 들고, 제조 시간도 걸린다. 또한, 드릴로 관통공을 열어 감에 따라 발생한 잘려나간 가루가, 회전하는 드릴로 말려 들어온 채 회전을 계속하여, 고정밀도이면서 미세한 관통공을 여는 것이 보다 곤란하게 되는 경우도 있다.
그러나, 본 실시형태의 콜리메이터(20)는, 주상의 X선 투과부(21)가 입설된 지지 기판(23)을 주조틀(40)에 넣고, 그 주조틀(40)에 용해한 X선 차폐부(22)의 재료를 유입하여 경화시킴으로써 제조한다. 즉, 드릴에 의해 관통공을 여는 방법과는 달리, 미세하면서도 어스펙트비가 작은 X선 투과부(21)를 용이하게 제조할 수 있다. 따라서, 보다 지향성이 높은 콜리메이터(20)를 제조 가능하다.
(제2 실시형태)
다음으로, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명한다. 제2 실시형태가 제1 실시형태와 다른 점은 콜리메이터(120)의 구조 및 제조방법이다. 그 이외의 점은 제1 실시형태와 동일하므로 동일한 부분의 설명은 생략한다. 제1 실시형태의 콜리메이터(20)는 X선 차폐부(22)에 주석을 이용했지만, 제2 실시형태의 콜리메이터(120)는 X선 차폐부(122)에, 상온에서 액체인 수은 등을 이용한다.
도 8은 제2 실시형태의 콜리메이터(120)의 제조방법을 설명하는 도면이다. 제2 실시형태의 콜리메이터(120)는, 도 8(c)에 나타내는 바와 같이, 용기(150)와 용기(150) 내에 봉입된, 수은인 액상의 X선 차폐부(122)와, 상단 및 하단이 용기(150)에 있어서 대향하는 2개 면의 사이에 고정되고 X선 차폐부(122)보다 X선 차폐율이 낮은, 예를 들면 탄소인 고체 재료로 제조된 복수의 X선 투과부(121)를 구비한다.
용기(150)는, 상부가 개구한 하부 용기(151)와, 하부 용기(151)의 상부를 덮는 덮개(152)를 구비한다. 하부 용기(151)의 저부의 내면 측에는, 원주상의 X선 투과부(21)의 하단을 끼움으로써 지지 가능한 복수의 바닥구멍(151a)이 설치되어 있다.
덮개(152)의 하면에는, 바닥구멍(151a)에 대응하는 위치에, 원주상의 X선 투과부(21)의 상단을 끼움으로써 지지 가능한 하면구멍(152a)이 설치되어 있다.
용기(150)의 재료로서는, 강성을 가지며, 수은의 침식에 강한 것이 바람직하고, 예를 들면 수지, 유리, 세라믹을 이용한다.
제2 실시형태의 콜리메이터(120)는, 이하와 같이 제조한다.
하부 용기(151)의 바닥구멍(151a)에 X선 투과부(21)를 끼워 넣어 지지한다(도 8(a)).
하부 용기(151)에, X선 차폐부(22)가 되는 수은을 유입한다(도 8(b)). 이 때, X선 투과부(121)의 상단은 수은의 표면보다 위로 나와 있다.
하부 용기(151)에 덮개(152)를 씌우고 수은을 용기(150) 내에 밀봉한다. 이 때, 덮개(152)의 하면구멍(152a)에 X선 투과부(121)의 상단을 끼워 넣는다(도 8(c)).
이로써, 용기(150) 내에 봉입된, 수은인 액상의 X선 차폐부(122)와 상단 및 하단이 용기의 서로 대향하는 2개 면 사이에 고정되어 X선 차폐부(122)보다 X선 차폐율이 낮은, 예를 들면 탄소인 고체 재료로 제조된 복수의 X선 투과부(121)를 구비하는, 제2 실시형태의 콜리메이터(120)가 제조된다.
제2 실시형태의 콜리메이터(120)에 의하면, 제1 실시형태의 효과에 더하여 용기(150)의 형상을 바꿈으로써, 여러 가지 형상의 콜리메이터(120)를 제조 가능하다. 그러므로, 예를 들면, 만곡한 콜리메이터(120)를 용이하게 제조할 수 있다.
또한, 용기(150)의 재료 자체를 가요성이 있는 재료로 제조했을 경우, 제조 후의 변형도 용이해지므로, 범용성이 높은 콜리메이터(120)를 제조할 수 있다.
A 중심축
B  피검체1 X선 CT장치(방사선 검사 장치)
2 X선 발생 장치(방사선 발생 장치)
3 가대
4   X선 검출 장치(방사선 검출 장치)
5   처리부
6  표시부
10  X선 검출부(방사선 검출부)
20  콜리메이터
21a 주상 부재
21  X선 투과부(방사선 투과부)
22  X선 차폐부(방사선 차폐부)
23  지지 기판
24  주상 부재 입설 부재
30  X선 검출 소자(방사선 검출 소자)
40  주조틀
120 콜리메이터
121  X선 투과부(방사선 투과부)
122  X선 차폐부(방사선 차폐부)
150  용기
151  하부 용기
151a  바닥구멍
152  덮개
152a  하면구멍

Claims (7)

  1. 방사선 차페부와,
    상기 방사선 차폐부보다 방사선 차폐율이 낮으며, 상기 방사선 차폐부를 관통하는 한편, 속이 차 있는 방사선 투과부를 구비하고,
    상기 방사선 투과부의 융점이 상기 방사선 차폐부의 융점보다 높고,
    상기 방사선 투과부가 탄소로 제조되어 있는 콜리메이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 차페부가 주석으로 제조되어 있는 콜리메이터.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 콜리메이터와,
    상기 방사선 투과부에 대응하여 배치된 검출 소자를 구비하는 방사선 검출 장치.
  4. 방사선을 피검체에 조사하는 방사선 발생부와,
    상기 피검체를 투과한 방사선이 입사하는 제1항 또는 제2항에 기재된 콜리메이터와,
    상기 방사선 투과부에 대응하여 배치된 검출 소자를 구비하는 방사선 검사 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020207026007A 2018-02-27 2018-02-27 콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치 KR102270436B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2018/007361 WO2019167145A1 (ja) 2018-02-27 2018-02-27 コリメータ、放射線検出装置、及び放射線検査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200119293A KR20200119293A (ko) 2020-10-19
KR102270436B1 true KR102270436B1 (ko) 2021-06-29

Family

ID=67806026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207026007A KR102270436B1 (ko) 2018-02-27 2018-02-27 콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11179133B2 (ko)
EP (1) EP3760128A4 (ko)
JP (1) JP6614685B1 (ko)
KR (1) KR102270436B1 (ko)
CN (1) CN111770728A (ko)
TW (1) TWI699190B (ko)
WO (1) WO2019167145A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022091749A1 (ja) * 2020-11-02 2022-05-05 株式会社堀場製作所 放射線検出モジュール、及び放射線検出装置
JP2023135979A (ja) 2022-03-16 2023-09-29 株式会社ジャパンディスプレイ 光学式センサ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001349992A (ja) * 2000-06-12 2001-12-21 Fuji Photo Film Co Ltd 散乱線除去グリッドの製造方法
JP2009531126A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 エックスカウンター アーベー コリメータ製造方法
JP2012149982A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Fujifilm Corp 放射線画像撮影用格子ユニット及び放射線画像撮影システム、並びに格子体の製造方法
US20150243397A1 (en) 2013-10-31 2015-08-27 Wenbing Yun X-ray interferometric imaging system

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2605427A (en) * 1948-11-25 1952-07-29 Delhumeau Roger Andre Diffusion-preventing device for x-rays
JPS552295B2 (ko) 1973-05-21 1980-01-19
US4446570A (en) * 1981-07-17 1984-05-01 Siemens Gammasonics, Inc. Collimator for a radiation detector and method of making same
JPS5971605U (ja) 1982-11-04 1984-05-15 株式会社西武工作 X線用グリツド
JPS59159403U (ja) 1983-04-08 1984-10-25 株式会社 西武工作 X線用グリツド
US4951305A (en) 1989-05-30 1990-08-21 Eastman Kodak Company X-ray grid for medical radiography and method of making and using same
US5581592A (en) * 1995-03-10 1996-12-03 General Electric Company Anti-scatter X-ray grid device for medical diagnostic radiography
US6177237B1 (en) * 1998-06-26 2001-01-23 General Electric Company High resolution anti-scatter x-ray grid and laser fabrication method
US6408054B1 (en) 1999-11-24 2002-06-18 Xerox Corporation Micromachined x-ray image contrast grids
US7922923B2 (en) * 2001-02-01 2011-04-12 Creatv Microtech, Inc. Anti-scatter grid and collimator designs, and their motion, fabrication and assembly
DE10136946A1 (de) * 2001-07-28 2003-02-06 Philips Corp Intellectual Pty Streustrahlenraster für eine Röntgeneinrichtung
DE60323546D1 (de) * 2003-06-01 2008-10-23 Koninkl Philips Electronics Nv Röntgenlicht-kollimator mit antistreu-wirkung für ct scanner
JP2007054360A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Hitachi Medical Corp X線ct装置
CN101326591A (zh) * 2005-12-13 2008-12-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有非均等间距和/或宽度的薄片的用于x射线设备的防散射栅格
CN102686161B (zh) * 2009-12-16 2015-04-22 株式会社日立医疗器械 X射线检测器以及x射线ct装置
JP2012143396A (ja) 2011-01-12 2012-08-02 Fujifilm Corp 放射線画像撮影用格子ユニット、及び放射線画像撮影システム
JP2014006194A (ja) * 2012-06-26 2014-01-16 Canon Inc 構造体の製造方法
US9431141B1 (en) 2013-04-30 2016-08-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Reconfigurable liquid attenuated collimator
CN203647371U (zh) * 2013-12-05 2014-06-18 赛诺威盛科技(北京)有限公司 一种准直器
JP2015203571A (ja) 2014-04-10 2015-11-16 株式会社フジキン 散乱x線除去用グリッドの製造方法
JP5824106B2 (ja) 2014-05-07 2015-11-25 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー コリメータモジュールの製造方法
WO2016111596A1 (ko) * 2015-01-09 2016-07-14 형재희 엑스레이 그리드의 제조방법
JP2016148544A (ja) 2015-02-10 2016-08-18 コニカミノルタ株式会社 X線用金属格子の製造方法、x線撮像装置およびx線用金属格子の中間製品
JP6776024B2 (ja) 2016-06-30 2020-10-28 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線検出器、x線検出器モジュール、支持部材及びx線ct装置
EP3675741A4 (en) * 2017-08-31 2020-09-09 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. FOCAL CT POINT DETERMINATION METHOD AND SYSTEM

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001349992A (ja) * 2000-06-12 2001-12-21 Fuji Photo Film Co Ltd 散乱線除去グリッドの製造方法
JP2009531126A (ja) * 2006-03-28 2009-09-03 エックスカウンター アーベー コリメータ製造方法
JP2012149982A (ja) * 2011-01-19 2012-08-09 Fujifilm Corp 放射線画像撮影用格子ユニット及び放射線画像撮影システム、並びに格子体の製造方法
US20150243397A1 (en) 2013-10-31 2015-08-27 Wenbing Yun X-ray interferometric imaging system

Also Published As

Publication number Publication date
CN111770728A (zh) 2020-10-13
TW201936119A (zh) 2019-09-16
US11179133B2 (en) 2021-11-23
JPWO2019167145A1 (ja) 2020-04-09
EP3760128A4 (en) 2021-03-03
US20210045705A1 (en) 2021-02-18
EP3760128A1 (en) 2021-01-06
JP6614685B1 (ja) 2019-12-04
TWI699190B (zh) 2020-07-21
WO2019167145A1 (ja) 2019-09-06
KR20200119293A (ko) 2020-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3132287B1 (en) X-ray detector, imaging apparatus and calibration method
RU2499252C2 (ru) Устройство и способ для рентгеновского флуоресцентного анализа образца минерала
CN105675640B (zh) 荧光x射线分析装置
RU2598396C2 (ru) Метод и система комбинированного радиационного неразрушающего контроля
Estre et al. High-energy X-ray imaging applied to non destructive characterization of large nuclear waste drums
US9903964B2 (en) Method to calibrate a photon detector, absorption filter assembly and imaging apparatus
US7184516B2 (en) Digital phase contrast X-ray radiographing system
Ding et al. Characterization of energy response for photon‐counting detectors using x‐ray fluorescence
KR102270436B1 (ko) 콜리메이터, 방사선 검출 장치 및 방사선 검사 장치
JP6596414B2 (ja) X線検出器におけるx線線量パラメータを測定するための装置、及び放射線学的情報を取り扱うためのコンピュータネットワーク
Rivers High-speed tomography using pink beam at GeoSoilEnviroCARS
Romano et al. A new X-ray pinhole camera for energy dispersive X-ray fluorescence imaging with high-energy and high-spatial resolution
Cho et al. Energy response calibration of photon-counting detectors using x-ray fluorescence: a feasibility study
Duisterwinkel et al. Spectra of clinical CT scanners using a portable Compton spectrometer
Plagnard Comparison of measured and calculated spectra emitted by the X‐ray tube used at the Gustave Roussy radiobiological service
Sjögren et al. High-repetition-rate, hard x-ray radiation from a laser-produced plasma: Photon yield and application considerations
Schuetz et al. Reducing environmental scattering in industrial computed tomography by system redesign
JP6967312B2 (ja) コリメータ製造方法
CN115793031A (zh) 一种用于x光机能谱测量的限束调节装置
Geser et al. Characterization of the VARIAN® PaxScan 2020+ flat panel detector for quantitative X‐ray imaging
Winch et al. Detector performance for fast neutron radiography and computed tomography
KR100923624B1 (ko) Cmos 센서를 이용한 방사선 투과 영상장치
Gan et al. Progress in commissioning a neutron/X-ray radiography and tomography systems at IAEA NSIL
Block et al. X-ray determination of the thickness of thin metal foils
Kohlbrenner et al. A 3D microtomographic system with stacked fan-beam geometry

Legal Events

Date Code Title Description
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant