KR20040084719A - 방사선 촬영장치 - Google Patents

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Abstract

방사선 촬영장치는, 피사체의 방사선 화상을 화상신호로 변환하기 위한 광전변환소자와, 상기 광전변환소자를 투과한 방사선에 의해 상기 방사선 촬영장치내에서 생긴 산란선으로부터 상기 광전변환소자를 차폐하기 위한 차폐부재를 구비한다. 이러한 차폐부재는, 방사선 투과율 및 방사선 산란확률 중 적어도 한쪽이 변화하는 복수의 영역을 갖는다.

Description

방사선 촬영장치{RADIOGRAPHIC APPARATUS}
본 발명은, 복수의 광전변환소자를 포함하는 영상기(imager)를 갖는 방사선 촬영장치에 관한 것이다.
피사체에 방사선을 조사하고, 피사체를 투과한 방사선의 강도분포를 검출하여, 피사체의 방사선 화상을 얻는 방법은, 공업용 비파괴 검사와 의료진단 및 다른 분야에서 널리 일반적으로 이용되고 있다. 피사체의 방사선 화상을 얻기 위한 일반적인 방법의 구체예는, 방사선에 노출될 때 형광을 발하는 소위 "형광판"(또는 증감지)와 은염 필름을 조합하여, 피사체를 투과한 방사선을 형광판에서 가시광으로 변환하고, 해당 가시광에 의해 은염 필름 상에 잠상을 형성한 후, 이 은염 필름을 화학처리하여, 그 잠상을 가시상으로 현상한다. 이 방법으로 얻어진 방사선 화상은, 아날로그 화상으로, 진단 및 검사에 사용된다.
한편, 최근에는, 화상수신기로서, 미소의 광전변환소자, 스위칭소자 등으로 이루어진 화소를 격자형(lattice or grid)으로 배열한 2차원 어레이센서를 사용하여, 디지털 화상을 취득하는 기술이 개발되어 있다. 이러한 형태의 기술을 사용한 방사선 촬영장치는, 취득한 화상 데이터를 즉시에 표시할 수 있고, 직접형 X선 디지털 촬영장치라고 부른다. 아날로그 사진기술에 대한 이러한 형태의 방사선 디지털 촬영장치의 이점은, 화상처리에 의한 취득정보를 효과적으로 사용할 수 있고, 디지털 화상을 용이하게 데이터베이스의 생성에 제공하는 필름이 없다는 사실이다.
도 5는 상술한 2차원 어레이센서를 사용한 방사선 촬영시스템의 개요도이다.
도면에 도시된 것처럼, X선 발생장치의 X선 소스(12)로부터 발생한 X선은 피사체(이 경우에 사람 P)를 조사하여, 피사체 P를 투과한 X선이 피사체 P와 테이블(13)의 사이에 배치된 방사선 촬영장치 하우징(100) 내의 2차원 어레이센서(14)에 도달한다. 2차원 어레이센서(14)는, X선상을 가시광화하는 형광판을 갖는다. 이 형광판에서 가시광화된 X선상은 가시광에 민감하고 격자형으로 배열된 광전변환소자에 의해서 전기신호로 변환된다. 전기신호로 변환된 화상정보는, 도시되지 않은 AD(analog-digital) 변환기에 의해서 디지털화되고, 화상처리기(15)에 의해서 처리되어 디지털 화상 데이터가 된다. 이 화상 데이터에 따라서, 화상이 모니터(16)에 표시된다. 또한, 디지털 화상 데이터도 기존의 디지털 스토리지기기(17)에 저장할 수 있다.
도 6은 상술한 X선 촬영장치의 내부의 구조를 나타낸 개략 단면도이다.
X선 촬영장치의 하우징(100) 내부에는, X선을 가시광화하는 형광판(8)과, 가시광을 전기신호로 변환하는 격자형으로 배열된 광전변환소자(18)와, (X선 입사측으로부터 봐서) 이면에서 광전변환소자(18)를 지지하는 유리판(19)과, 유리판(19)을 지지하는 기저대(base)(7)와, 광전변환소자(18)로부터의 전기신호를 플랫 케이블(20)을 통해 받아 그 광전변환된 신호를 AD 변환하는 전기회로기판(1)이 구성되어 있다. 또한, 유리판(19)과 기저대(7) 사이에는, X선 차폐부재(21)가 구성되어 있다. 또한, 전기회로기판(1)상에는, 광전변환소자(18)로부터의 전기신호를 증폭하는 앰프, 광전변환소자(18)의 구동을 제어하는 IC 등을 포함한 소자(3, 22)와, 보호층(5)이 적층되어 있다.
상술한 것과 같은 방사선 촬영장치에서는, X선은 형광판(8)에서 전부 흡수되지 않고서, 유리판(19)을 투과하여 하층의 구성요소까지 도달한다. 이들 요소들도 X선은 투과하지만, 일부는 2차 X선(산란선이라고도 말함)으로서 형광판(8)까지 반대로 반사된다. 산란선이 형광판(8)에서 가시광화되면 피사체의 X선상의 콘트라스트를 하강시키는 요인이 된다. 이러한 종류의 산란선을 차폐할 목적으로 X선 차폐부재(21)가 구성되어 있고, 재질은 X선 투과율이 낮은 납(Pb)이 널리 사용된다.
산란이 발생할 확률과 X선이 투과할 확률은, 물질의 구조에 의존하고, 또한 사용된 X선의 선질의 성질에 의존한다.
도 7은 각 구성요소에서의 X선의 투과상태를 나타낸 개요도이다. 간략화를 위해, 하기의 X선의 품질은 단일 선질로 한다.
형광판(8) 및 광전변환소자(18)에서 흡수되지 않고 그 재료를 투과한 X선 조사량을 S, 유리판(19)에서의 산란 확률을 Gs로 하면, 유리판(19)의 단위면적 당 산란선량 X1은,
X1=S·Gs …(1)
로 나타낼 수 있다.
마찬가지로, X선 차폐부재(21), 기저대(7), 전기회로기판(1), 소자(3) 및 보호층(5)에서의 산란 확률을, 각각 Ps, Us, As, Bs, Cs로 하면, X선 차폐부재(21), 기저대(7), 전기회로기판(1), 소자(3), 보호층(5)에서의 산란선량 X2, X3, Xa, Xb, Xc는,
X2=Sg·Ps
X3=Sp·Us
Xa=Su·As
Xb=Su·Bs
Xc=Su·Cs …(2)
여기서, Sg, Sp, Su는, 각각 유리판(19), X선 차폐부재(21), 기저대(7)를 투과하는 X선 조사량이다. 여기서, 유리판(19)에서의 투과율을 Gt로 하면, 유리판(19)을 투과하는 X선 조사량 Sg은,
Sg=S·Gt …(3)
마찬가지로, X선 차폐부재(21) 및 기저대(7)에서의 투과율을 각각 Pt, Ut로 하면, X선 차폐부재(21), 기저대(7)를 각각 투과한 X선 조사량 Sp, Su는,
Sp=Sg·Pt
Sg=Sp·Ut …(4)
따라서, (2)의 각 식에 식(3) 및 (4)의 각 식을 대입하면,
X2=S·Gt·Ps
X3=S·Gt·Pt·Us
Xa=S·Gt·Pt·Ut·As
Xb=S·Gt·Pt·Ut·Bs
Xc=S·Gt·Pt·Ut·Cs …(5)
형광판(8)까지 되돌아가는 산란선량은, 각 층으로부터의 산란선량의 총합으로 표시된다. 전기회로기판(1)의 위치 A로부터 되돌아가는 단위면적 당 산란선량을 Ra로 하면,
Ra=X1+Gt·X2+Gt·Pt·X3+Gt·Pt·Ut·Xa …(6)
따라서,
Ra=S·Gs+S·Gt2·Ps+S·Gt2·Pt2·Us+S·Gt2·Pt2·Ut2·As …(7)
마찬가지로, 소자(3)의 위치 B, 보호층(5)의 위치 C로부터, 형광판(8)으로 되돌아가는 단위면적 당 산란선량을 각각 Rb, Rc로 하면,
Rb=S·Gs+S·Gt2·Ps+S·Gt2·Pt2·Us+S·Gt2·Pt2·Ut2·Bs
Rc=S·Gs+S·Gt2·Ps+S·Gt2·Pt2·Us+S·Gt2·Pt2·Ut2·Cs …(8)
이와 같이, 기저대(7) 아래의 층의 구성요소에서 생긴 산란선이 형광판(8)까지 되돌아가기 위해서는, 그 산란선이 기저대(7), X선 차폐부재(21) 및 유리판(19)을 투과해야만 한다.
X선 차폐부재(21)의 투과율 Pt가 충분히 낮으면, 산란선 모두는 X선 차폐부재(21)에서 흡수되어 형광판(8)에 거의 도달하지 않는다. 따라서, X선상에서 마음에 내키지 않는 레벨까지 하층으로부터의 산란선량(즉, 후방산란량)을 억제할 수 있다. 반대로, X선 차폐부재(21)의 투과율이 충분히 낮지 않으면, 전기회로기판(1), 소자(3) 및 보호층(5)으로부터의 산란선량의 차이(식(7) 및 (8)의 최후의 항목의 영향)이 현저해져, Ra, Rb, Rc의 차가 화상 패턴으로서 X선상에 나타난다. X선 차폐부재(21)의 재질로서는, X선 투과율이 낮은 납(Pb)이 일반적으로 사용된다. 그러나, 납은 다른 금속에 비교하여 강성이 낮고, 취급도 곤란하기 때문에, 납을 지지하는 부재가 필요해지고, 그 때문에 구조가 복잡해진다. 또한, 도 7의 구성에서는, 2차원 어레이센서와 같은 정도의 사이즈의 X선 차폐부재가 필요해지기 때문에, X선 차폐부재에 대해 밀도가 높은 납을 사용하면, 장치가 대중량이 된다. 특히, 종래의 필름 카세트보다 일반적으로 더 무거운 2차원 어레이센서를 내포한 휴대형(즉, 소지식)의 방사선 촬영장치(전자카세트 또는 카세트형 방사선 촬영장치라고도 한다)에서는, 장치가 무거워질수록 휴대하기 불편해질 뿐만 아니라, 피사체에 대해 정확히 위치결정하기 어렵게 된다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 방사선 촬영장치의 중량을 억제하면서, 후방산란을 감소시키는 방사선 촬영장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에서의 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 개략 단면도,
도 2는 도 1의 구성요소에서의 X선의 조사상태를 나타낸 개요도,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에서의 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 개략 단면도,
도 4는 도 3의 구성요소에서의 X선의 조사상태를 나타낸 개요도,
도 5는 종래의 2차원 어레이센서를 사용한 광전시스템의 개요도,
도 6은 종래의 방사선 촬영장치의 내부 구성을 나타낸 개략 단면도,
도 7은 종래의 장치의 구성요소에서의 X선의 통과상태를 나타낸 개요도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 전기회로기판 2, 4, 6 : X선 차폐부재
3, 22 : 소자 5 : 보호층
7 : 기저대 8 : 형광판
9, 10, 11 : X선 차폐부재 12 : X선 소스
13 : 테이블 14 : 2차원 어레이센서
15 : 화상처리기 16 : 화상 모니터
17 : 디지털 스토리지기기 18 : 광전변환소자
19 : 유리판 20 : 플랫 케이블
21 : X선 차폐부재 100 : 방사선 촬영장치 하우징
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 방사선 촬영장치는, 피사체의 방사선 화상을 화상신호로 변환하기 위한 촬상부과, 상기 촬상부를 투과한 방사선에 의해 상기 방사선 촬영장치 내에서 생긴 산란선으로부터 상기 촬상부를 차폐하고, 방사선 투과율 또는 방사선 산란확률 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 다른 복수의 영역을 포함하는 차폐부재를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징 및 이점을 첨부도면과 관련지어 다음의 설명으로부터 명백해질 것이고, 도면 전체에 걸쳐서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 부품을 나타낸다.
[발명의 실시예]
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.그러나, 본 실시예에서 나타낸 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 구성 부품의 상대적 위치는, 본 발명이 적용되는 장치의 구성이나 각종 조건에 의해 적절히 변경되야 되는 것으로, 본 발명이 여기서 설명된 실시예들로 한정되는 것은 아니다.
<제 1 실시예>
도 1은 본 발명의 제 1 실시예서의 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 개략 단면도이다. 이때, 상술한 도 5∼도 7과 동일한 구성요소에는 동일부호를 부착하므로, 그에 대한 설명을 생략한다.
도 6과 다른 점은, X선 차폐부재(21) 대신에, 영역에 따라 다른 재질을 사용하는 X선 차폐부재가 구성된 점이다. 도 1에 나타낸 예에서는, 전기회로기판(1)에대향하게 배치된 영역에는 X선 차폐부재 2가, 소자(3)에 대향하게 배치된 영역에는 X선 차폐부재 4가, 보호층(5)에 대향하게 배치된 영역에는 X선 차폐부재 6가 각각 구성되고, 각 요소의 배치에 따라서 X선 차폐부재의 재질을 다르게 한다. 각 X선 차폐부재(2, 4, 6)는, 하층으로부터의 산란선량(후방산란선량)이 대강 균일해지도록 재질이 선택된다.
도 2는 도 1의 각 구성요소의 X선 조사의 상태의 개략도이다. 설명의 간략화를 위해, 하기의 X선은 단일 선질이다. 이때, 먼저 설명한 도 1과 동일한 구성부분에는 동일부호를 부여한다.
각 X선 차폐부재(2, 4, 6)에서의 산란 확률을 각각 Fs, Ms, Ws로 하면, 각 X선 차폐부재(2, 4, 6)의 단위면적 당 산란선량 Xd, Xe, Xf는,
Xd=Sg·Fs
Xe=Sg·Ms
Xf=Sg·Ws …(9)
따라서, 식(9)에 상술한 식(3)을 대입하면,
Xd=S·Gt·Fs
Xe=S·Gt·Ms
Xf=S·Gt·Ws …(10)
이때, 각 X선 차폐부재(2, 4, 6)에서의 투과율을 각각 Mt, Ft, Wt로 하면, 각 X선 차폐부재를 투과하는 X선 조사량 Sd, Se, Sf는,
Sd=Sg·Ft
Se=Sg·Mt
Sf=Sg·Wt …(11)
따라서, 식(11)에 상술한 식(3)을 대입하면,
Sd=S·Gt·Ft
Se=S·Gt·Mt
Sf=S·Gt·Wt …(12)
또한, 각 X선 차폐부재(2, 4, 6)가 배치된 영역 A, B, C에서의 기저대(7)로부터의 산란선량 Xud, Xue, Xuf는,
Xud=Sd·Us
Xue=Se·Us
Xuf=Sf·Us …(13)
따라서, 식(13)에 식(12)을 대입하면,
Xud=S·Gt·Ft·Us
Xue=S·Gt·Mt·Us
Xuf=S·Gt·Wt·Us …(14)
또한, 각 X선 차폐부재(2, 4, 6)가 배치된 각 영역의 기저대(7)에서의 X선 조사량 Sud, Sue, Suf는,
Xud=Sd·Ut
Xue=Se·Ut
Xuf=Sf·Ut …(15)
따라서, 식(15)에 식(12)을 대입하면,
Sud=S·Gt·Ft·Ut
Sue=S·Gt·Mt·Ut
Suf=S·Gt·Wt·Ut …(16)
또한, 전기회로기판(1), 소자(3), 보호층(5)에서의 산란선량 Xa, Xb, Xc는,
Xa=Sud·As
Xb=Sue·Bs
Xc=Suf·Cs …(17)
따라서, 식(17)에 식(16)을 대입하면,
Xa=S·Gt·Ft·Ut·As
Xb=S·Gt·Mt·Ut·Bs
Xc=S·Gt·Wt·Ut·Cs …(18)
형광판(8)에 도달하는 각 영역의 X선 조사량(후방산란선량) Rd, Re, Rf는,
Rd=X1+Gt·Xd+Gt·Ft·Xud+Gt·Ft·Ut·Xa
Re=X1+Gt·Xe+Gt·Ft·Xue+Gt·Ft·Ut·Xb
Rf=X1+Gt·Xf+Gt·Ft·Xuf+Gt·Ft·Ut·Xc …(19)
따라서, 식(19)에 식(1), (10), (14) 및 (18)을 대입하면,
Rd=S·Gs+S·Gt2·Fs+S·Gt2·Ft2·Us+S·Gt2·Ft2·Ut2·As
Re=S·Gs+S·Gt2·Ms+S·Gt2·Mt2·Us+S·Gt2·Mt2·Ut2·Bs
Rf=S·Gs+S·Gt2·Ws+S·Gt2·Wt2·Us+S·Gt2·Wt2·Ut2·Cs …(20)
가 된다.
2차원 어레이센서(14)에 의해 취득된 방사선 화상에서, 후방산란선에 의한 콘트라스트의 차를 줄이기 위해서는, Rd, Re, Rf의 값이 거의 같게 되는 것이 바람직하다. 따라서, 각 X선 차폐부재(2, 4, 6)의 산란확률 Fs, Ms, Ws와 투과율 Ft, Mt, Wt을 변수로 하여서, Rd, Re, Rf가 거의 같게 되도록 각각의 X선 차폐부재의 재질을 선정하여도 된다. 이와 같이 하여, 방사선 투과율 및 방사선 산란확률 중 적어도 한쪽이 다른 복수의 영역을 포함하는 차폐부재를 얻을 수 있다. 여기서, 해당 복수의 영역의 방사선 투과율 및 방사선 산란확률 중 적어도 한쪽은, 해당 복수의 영역을 투과하여 영상기에 투사되는 산란선량이 대략 균일해지도록 선택된다. 이때, 해당 영상기는, 방사선을 화상신호로 변환하는 구성요소로, 본 실시예에서는 형광판(8)과 광전변환소자(18)를 포함하도록 구성된다.
X선 차폐부재의 재질의 일례로는, 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 철(Fe)이 있다. 균일한 선에서의 X선 투과율은, W, Mo, Fe의 순차로 높아진다. 가령, 하층의 각 구성요소에 의한 산란의 확률이, 보호층(5), 소자(3), 전기회로기판(1)의 순으로 감소된다고 가정하면, 각 영역에서의 산란선량의 차를 최소화하기 위해서는, 예를 들면, X선 차폐부재 2에 대해 Fe, X선 차폐부재 4에 대해 Mo, X선 차폐부재 6에 대해 W를 선택하는 것이 바람직하다. 그러나, X선 차폐부재에 사용한 재질은, 하층으로부터의 산란선량에 의존하기 때문에, 하층의 구성에 따라서 선택하는 것이 바람직하고, 재질은 상술한 3종류에 한정되는 것이 아니다.
이와 같이 다른 재질의 X선 차폐부재를 각 영역에 산란선량에 따라서 배치함으로써, 산란선량이 작은 영역에는 비교적 X선 투과율이 높은 X선 차폐부재를 사용할 수 있다. X선 투과율이 높으면 상대적으로 재료의 밀도가 낮아지는 것을 의미하기 때문에, 이러한 구성에 의해 본 장치의 중량을 억제할 수 있다. 또한, 소정 영역에서의 산란선량이 화상의 투명도에 영향을 미치지 않는 정도로 적은 경우에는, 그 영역에 X선 차폐부재를 배치하지 않을 수도 있다. 아울러, 본 발명의 제 1 실시예에서는, 전기회로기판(1)상의 구성에 의존하여 X선 차폐부재의 재질을 변경하였지만, 이와는 달리 예를 들면, 기저대 등의 구조나 형상, 다른 구성요소의 배치 등에 따라서도, X선 차폐부재의 재질은 선택될 수 있다. 즉, 전자 부품 및 기계적 구조체 등으로 인하여 형광판상의 후방산란선량이 장소에 따라서 다른 경우에, 본 실시예에 따른 발명을 적용할 수 있다.
상기한 것처럼, 본 발명의 제 1 실시예에 의하면, 종래 방사선 화상 센서의 화상검출 유효영역 전체면에 실제로 대향하게 배치된 균일한 재질의 X선 차폐부재를, 하층의 구성요소에 따라서 재질이 다른 복수의 부재로 치환함으로써, 하층으로부터의 산란선의 영향을 억제하면서, 본 장치의 중량을 상대적으로 감소시킬 수 있다. 특히, 전자 카세트에서는, 중량감소는, 조작성에 크게 영향을 미쳐 매우 효과적이다. 또한, 실장이 용이한 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 및 철(Fe)을 X선 차폐부재로 사용할 수 있기 때문에, 보다 효과적인 실장이 가능해진다.
<제 2 실시예>
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에서의 방사선 촬영장치의 구성을 나타낸 개략단면도이다. 이때, 먼저 설명한 도 1과 같은 구성요소에는 동일부호를 부여하므로, 그에 대한 설명을 생략한다.
도 1과 다른 점은, 영역에 따라 다른 두께의 X선 차폐부재로 구성한 점이다. 특히, 전기회로기판(1)에 대향하게 배치된 영역 A에는 얇은 X선 차폐부재 9가, 소자(3)에 대향하게 배치된 영역 B에는 중간 두께의 X선 차폐부재 10이, 보호층(5)에 대향하게 배치된 영역 C에는 두꺼운 X선 차폐부재 11이 각각 구성되어, 각 요소의 배치에 따라서 X선 차폐부재의 두께를 변경한다. 각 X선 차폐부재(9, 10, 11)의 두께는, 하층으로부터의 산란선량이 대략 균일해지도록 변화된다.
도 4는 도 3의 각 요소에 대향하게 배치된 각 영역에서 생기는 후방산란선량을 대충 예측하기 위한 설명도이다. 설명의 간략화를 위해, 하기의 X선은 단일 선질로 한다. 이때, 먼저 설명한 도 3과 동일부분에는 동일부호를 부여한다.
형광판(8)까지 되돌아가는 산란선량과, 두께가 다른 각 X선 차폐부재(9, 10, 11)의 산란확률 및 투과율의 관계식은, 상술한 재질이 다른 각 X선 차폐부재(2, 4, 6)에서의 관계식과 같다.
따라서, 두께가 다른 각 X선 차폐부재(9, 10, 11)의 산란확률을 각각 αs, βs, γs, 각 X선 차폐부재(9, 10, 11)의 단위면적 당 산란선량을 각각 Xh, Xi, Xj, 각 X선 차폐부재(9, 10, 11)의 투과율을 각각 αt, βt, γt, 각 X선 차폐부재(9, 10, 11)가 배치된 위치에 대응하는 영역 A, 영역 B, 영역 C에서의 기저대(7)에 의한 산란선량을 각각 Xuh, Xui, Xuj, 영역 A, 영역 B, 영역 C에서의 기저대(7)에서의 X선 조사량을 각각 Suh, Sui, Suj로 하면, 전기회로기판(1), 소자(3) 및 보호층(5)에서의 산란선량 Xa, Xb, Xc는, 식(17)의 Sud, Sue, Suf를 각각 Suh, Sui, Suj 로 치환한
Xa=Suh·As
Xb=Sui·Bs
Xc=Suj·Cs …(21)
가 된다. 따라서,
Xa=S·Gt·αt·Ut·As
Xb=S·Gt·βt·Ut·Bs
Xc=S·Gt·γt·Ut·Cs …(22)
형광판(8)까지 되돌아가는 산란선량 Rh, Ri, Rj는,
Rh=X1+Gt·Xh+Gt·αt·Xuh+Gt·αt·Ut·Xa
Ri=X1+Gt·Xi+Gt·βt·Xui+Gt·βt·Ut·Xb
Rj=X1+Gt·Xj+Gt·γt·Xuj+Gt·γt·Ut·Xc …(23)
따라서,
Rh=S·Gs+S·Gt2·αs+S·Gt2·αt2·Us+S·Gt2·αt2·Ut2·As
Ri=S·Gs+S·Gt2·βs+S·Gt2·βt2·Us+S·Gt2·βt2·Ut2·Bs
Rj=S·Gs+S·Gt2·γs+S·Gt2·γt2·Us+S·Gt2·γt2·Ut2·Cs …(24)
상기 제 1 실시예와 마찬가지로, 2차원 어레이센서(14)에 의해 취득되는 방사선 화상에 있어서, 후방산란에 의한 콘트라스트의 차를 줄이기 위해서는, Rh, Ri, Rj의 값이 거의 같게 되는 것이 바람직하다. 따라서, 각 X선 차폐부재(9, 10, 11)의 산란 확률 αs, βs, γs와 투과율 αt, βt, γt를 변수로 하여서, Rh, Ri, Rj가 대강 같게 되도록 각각의 X선 차폐부재의 두께를 선정하여도 된다. 이와 같이 하여, 방사선 투과율 및 방사선 산란확률 중 적어도 한쪽이 다른 복수의 영역을 포함하는 차폐부재를 얻을 수 있다. 여기서, 해당 복수의 영역의 방사선 투과율 및 방사선 산란확률 중 적어도 한쪽은, 해당 복수의 영역을 투과하여 영상기에 투영된 산란선량이 대강 균일해지도록 선택된다. 이때, 그 영상기는, 방사선을 화상신호로 변환하는 구성요소로, 본 실시예의 경우에는, 형광판(8)과 광전변환소자(18)를 포함하도록 구성되어 있다.
균일한 선의 X선 투과율은, 차폐부재의 두께가 감소함에 따라, X선이 단일 선질일 때 두꺼움, 중간 및 얇음의 순차로 증가한다. 가령, 하층의 각 구성요소의 산란확률이, 보호층(5), 소자(3) 및 전기회로기판(1)의 순차로 낮아진다고 가정하면, 각 영역에서의 산란선량의 차를 최소화하기 위해서는, X선 차폐부재 9를 얇은 두께로, X선 차폐부재 10을 중간 두께로, X선 차폐부재 11을 두꺼운 두께로 하는 것이 바람직하다. 도 3 및 도 4는, 이 가정에 의거한 구성을 나타낸다. 또한, X선 차폐부재의 재질로서는, 상술한 것처럼, 납(Pb) 대신에 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 및 철(Fe)을 사용하는 쪽이, 취급이나 실장이 용이해진다. 그러나, X선 차폐부재의 두께는, 하층으로부터의 산란선량과 X선 차폐부재의 재질에 의존하기 때문에, 그것들에 따라서 선택된다.
이와 같이 영역마다 변화하는 두께를 갖는 X선 차폐부재를 배치함으로써, 산란선량이 작은 영역에는 비교적 얇은 X선 차폐부재를 사용하는 것이 가능해지므로, X선 차폐부재의 총 중량을 억제할 수 있다. 또한, 소정 영역에서의 산란선량이 화상의 투명도에 영향을 미치지 않을 정도로 적은 경우에는, 그 영역에는 X선 차폐부재를 배치하지 않을 수도 있다. 또한, 제 1 실시예에서 설명한 것과 같은, 재질이 다른 X선 차폐부재를 사용하는 수법과 조합하면, 콘트라스트의 차를 줄일 수 있는 수단이 더욱 증가하기 때문에 그러한 조합은 매우 효과적이다. 본 발명의 제 2 실시예에서는 전기회로기판(1)상의 구성에 따라서 X선 차폐부재의 두께를 변경하였지만, 이와는 달리, 예를 들면, 기저대 등의 구조나 형상, 다른 구성요소의 배치 등에 따라서도 X선 차폐부재의 두께는 선택될 수 있다. 즉, 전자 부품 및 기계적 구조체 등으로 인하여 형광판상의 후방산란선량이 장소에 따라서 다른 경우에, 본 실시예에 따른 발명을 적용할 수 있다.
상기한 것처럼, 본 발명의 제 2 실시예에 의하면, 종래 방사선 화상 센서의 화상검출 유효영역 전체면에 실제로 대향하게 배치된 균일한 재질의 X선 차폐부재를, 하층의 구성요소에 따라서 두께가 다른 복수의 부재로 치환함으로써, 하층으로부터의 산란선의 영향을 억제하면서, 장치의 중량을 상대적으로 감소시킬 수 있다. 특히, 전자 카세트에서는, 중량감소는, 조작성에 크게 영향을 미치기 때문에 매우 효과적이다.
본 발명은 상기 실시예들로 한정되지 않고, 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 변형을 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위를 대중에게 알리기 위해 이후의 청구범위를 작성한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 방사선 촬영장치의 중량을 억제하면서, 후방산란선의 영향을 억제할 수 있다.

Claims (7)

  1. 피사체의 방사선 화상을 화상신호로 변환하는 촬상부와,
    상기 촬상부를 투과한 방사선에 의해 상기 방사선 촬영장치 내부에서 생긴 산란선으로부터 상기 촬상부를 차폐하고, 방사선 투과율 또는 방사선 산란확률 중 어느 한 쪽, 또는 그 양쪽이 다른 복수의 영역을 포함하는 차폐부재를 구비한 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 영역의 방사선 투과율 또는 방사선 산란확률 중 어느 한 쪽, 또는 그 양쪽은, 상기 복수의 영역을 투과하여 상기 촬상부에 입사하는 산란선량이 균일해지도록 선택되는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수의 영역은 서로 다른 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 재료는, 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 및 철(Fe) 중에서 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 영역의 두께가 다른 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 산란선을 생기게 하는 구성요소는, 전자 부품 또는 기계적 구조체 중 어느 하나, 또는 그 양쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사선 촬영장치는, 카세트형인 것을 특징으로 하는 방사선 촬영장치.
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