KR20080022089A - X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치 - Google Patents

X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치 Download PDF

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Abstract

X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치(2)가 공개되며, 상기는 검사될 대상을 스캐닝하는 방사선 촬영을 위한 X선을 발생시키는 X선원을 가진 고정 X선관(4)과, 방사선 촬영-시퀀스 동안 고정 배치되는, 검사될 대상용 고정장치와, 검사될 대상의 방사선 촬영 후에 X선을 검출하기 위한 고정 X선 검출기를 포함하며, 이때 X선 검출기(10)는 실질적으로 편평한 검출면(12)을 포함하고, 상기 검출면(12)의 치수는, 대상(6)의 방사선 촬영 후 스캐닝이 이루어지는 동안 X선이 항상 상기 검출면(12)에 부딪히도록, 검사될 대상(6)과 X선원의 거리 및 X선 검출기(10)와 검사될 대상(10)의 거리를 고려하여 선택된다.

Description

X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치{X-RAY LAMINOGRAPHY AND/OR TOMOSYNTHESIS APPARATUS}
본 발명은 X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영을 위한 청구범위 제 1 항의 전제부에 제시된 방식의 장치에 관한 것이다.
상기 장치는 일반적으로 공지되어 있고, 예컨대 전자 부품들, 프린트 기판 또는 프린트 회로 기판의 검사를 위해 이용된다.
X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법에서는 기본적으로 검사될 대상에 대한 X선원의 X선의 상대 이동을 필요로 한다. X선- 단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법의 기술적인 세부 사항은 예컨대 DE 103 08 529 A1에 의해 일반적으로 공지되어 있으므로 여기서는 상세히 설명되지 않는다.
DE 103 08 529 A1 호에 의해 X선-단층촬영 또는 저선량단층촬영을 위한 장치가 공지되어 있고, 상기 장치는 검사될 대상을 스캐닝식으로 방사선 촬영하기 위한 X선을 발생시키는 X선원을 가진 X선관 및 검사될 대상을 위한 고정장치를 포함한다. 또한, 공지된 장치는 검사될 대상을 방사선 촬영한 후에 X선을 검출하기 위한 X선 검출기를 포함한다. 공지된 장치에서 검사될 대상은 검사가 실행되는 동안 그것의 고정장치에 고정되는 한편, X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법의 실 시를 위해 X선관 및 X선 검출기는 대상에 대해 이동된다. 유사한 장치가 EP 0 683 389 A1, DE 101 42 159 A1, DE 102 42 610 A1, DE 199 51 793 A1, DE 103 17 384 A1, 및 DE 103 09 887 A1호에 공지되어 있다.
상기 공지된 장치들의 단점은, 검사될 대상에 대해 X선원 및 X선 검출기가 이동해야 하므로 상당히 큰 질량이 이동되어야 한다는 것이고, 이는 적지 않은 기계적 공정을 필요로 하므로, 공지된 장치는 제조시 공정이 복잡하고 비용이 많이 든다. 상기 단점은 우수한 이미지 품질을 달성하기 위해 질량의 이동이 고도로 정밀하게 그리고 한편으로는 X선원의 이동과 다른 한편으로는 검출기의 이동에 대해서 동시에 이루어져야 한다는 점에 의해 더 심각해진다.
상기 장치들의 변형시 가동적인 X선 검출기 대신 다수의 고정 X선 검출기를 사용하는 것이 제안된다. 그러나, 또한 해당 장치에서도 X선관이 이동되어야 하므로, 기본적으로 전술한 단점들은 지속된다.
또한, X선원이 고정 배치되고 검사될 대상과 X선 검출기가 이동되는 X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 장치는 이미 공지되어 있다. 상기 공지된 장치에서도 상당히 큰 질량이 이동되어야 한다는 기본적인 단점이 있다.
DE 196 04 802 A1호에 X선원 및 X선 검출기는 고정 배치되는 한편, 검사가 실시되는 동안 검사될 대상용 고정장치가 이동되는 X선-단층촬영 -또는 저선량단층촬영 장치가 공지되어 있다. 유사한 장치들은 DE 197 23 074, US 6, 748, 046 B2, DE 37 903 88 T1, 및 DE 102 38 579 A1호에 공지되어 있다.
또한, X선관 내에서 이동 가능한 X선원을 가진 고정 X선관, 검사될 대상용 고정 고정장치, 및 고정 X선 검출기가 사용되는 X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 장치가 예컨대 DE 103 38 742 A1에 공지되어 있고, 이 경우 필요한 3차원 해상도를 얻기 위해 검사될 대상의 방사선 촬영 후에 X선의 각각의 위치에 따라 X선을 X선 검출기로 향하게 하는 가동적인 반사 시스템이 이용된다.
상기 장치에서도 상당히 큰 질량이 고도로 정밀하게 이동되어야 한다는 것이 단점이다. 또한, 필요한 반사 시스템은 복잡한 기계적 공정을 필요로 하여 공지된 장치의 제조 비용을 증가시킨다.
또한, X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영을 위한 관련된 방식의 장치가 공지되어 있고, 상기 장치는 검사될 대상을 스캐닝하기 위한 X선을 발생시키는 X선원을 가진 고정 X선관, 방사선 촬영-시퀀스 동안 고정 배치된, 검사될 대상용 고정장치, 및 검사될 대상의 방사선 촬영 후에 X선을 검출하는 고정 X선 검출기를 포함한다. 공지된 장치에서, X선 검출기는 넓은 면을 가진 이미지 증폭기로 형성되고, 상기 이미지 증폭기는 내부 진공 상태로 인해 외부로 심하게 휘어진 표면 글래스 기판(front glas plate)을 포함한다. 공지된 장치는 더 큰 질량의 물리적 이동을 최대로 피하지만, 상기 장치에 의해 기록된 이미지의 평가는 시간이 많이 걸리는 단점을 갖는다.
본 발명의 목적은 X선관, 방사선 촬영될 대상용 고정장치, 및 X선 검출기가 고정 배치되고, 따라서 더 큰 질량의 물리적 이동이 저지되고, 기록된 이미지의 신속하고 간단한 평가를 가능하게 하는, 청구범위 제 1 항의 전제부 언급된 방식의 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 매우 간단한 방식으로, X선 검출기가 실질적으로 편평한 검출면을 갖고, 상기 검출면의 크기는, 대상의 방사선 촬영 후 스캐닝이 이루어지는 동안 X선이 항상 검출면에 부딪히도록, 대상과 X선원의 거리 및 X선 검출기와 대상의 거리를 고려하여 선택됨으로써 달성된다. 본 발명은, 심하게 휘어진 표면 글래스 기판을 가진 검출기 대신 실질적으로 편평한 검출면을 가진 X선 검출기가 사용됨으로써 기록된 이미지의 평가가 현저히 간단해지고 시간 절감 방식으로 실시된다는 사실에 기초한다. 이러한 방식으로, 시간과 계산 비용이 많이 드는 평가시 보상되어야 하는 기록된 이미지의 왜곡이 거의 저지된다. 이로써, 기록된 이미지의 평가는 훨씬 간단해지고 시간 절감 방식으로 이루어진다. 또한, 이미지의 평가를 위한 더 간단한 알고리즘이 이용될 수 있고, 결과적으로 공지된 장치에 비해 이미지 품질이 향상된다.
본 발명에 따른 장치에서 X선관, 검사될 대상용 고정장치, 및 X선 검출기는 고정 배치되기 때문에, X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 방법의 실시는 더 큰 질량이 이동될 필요 없이 가능해진다. 검사될 대상의 스캐닝을 위한, X선관 내의 X선원만 이동되면 된다. 그러나, 이 경우 이동될 질량은 매우 작기 때문에, 이러한 방식으로 X선관 자체가 이동되는 공지된 시스템에 비해 본 발명에 따른 장치의 구현을 위한 기계적 공정이 현저히 축소된다.
실질적으로 편평한 검출면이란 본 발명에 따라, 기록된 이미지에 뚜렷한 왜곡을 야기하지 않도록 경우에 따라 매우 약간만 휘어진 검출면이다.
방사선 촬영-시퀀스란 본 발명에 따라, 검사될 대상의 공간적으로 제한된, 검사될 부분을 방사선 촬영하는 과정이다. 본 발명에 따라, 다른 대상 또는 이미 검사된 대상의 다른 부분을 이미지화하여 검사하기 위해, 방사선 촬영-시퀀스 후와 새로운 방사선 촬영-시퀀스 시작 전에 고정장치는 새로운 위치로 이동될 수 있다. 본 발명에 따라, 고정장치는 방사선 촬영-시퀀스 동안, 즉 X선 촬영-시퀀스의 시간 동안 고정 유지되는 것이 중요하다.
본 발명에서 스캐닝이란, X선이 행 형태로, 직선 형태로, 맨드릴 형태로, 원형으로, 나선 형태로, 또는 그 밖의 방식으로 검사될 대상에 대해 이동되었는지 여부와 무관한, X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법을 실시하기 위한 검사될 대상에 대한 X선의 이동이다.
검출면이란 본 발명에 따라, X선을 감지하는 센서에 의해 형성된 면이다.
본 발명에 따른 장치의 매우 바람직한 개선예에서, 검출면은 X선 감응성 검출 소자의 2차원 어레이(Array)에 의해 형성된다. 상기 어레이는 표준 유닛으로 제공되고, 매우 민감하게 X선을 검출할 수 있다.
전술한 실시예의 개선예에서, X선 감응성 검출 소자는 포토다이오드로 형성된다. 상기 포토다이오드는 매우 민감하게 X선을 검출할 수 있다.
하기에서 본 발명에 따른 실시예는 개략적으로 도시된 첨부된 도면에 의해 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 대략적인 측면도.
도면에 X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영을 위한 본 발명에 따른 장치(2)가 공지되어 있고, 상기 장치는 검사될 대상(6)을 스캐닝식으로 방사선 촬영하기 위한 X선을 발생시키는, X선관 내에 이동 가능하게 배치된 X선원을 가진 고정 X선관(4)을 포함한다. X선원는 검사될 대상(6)을 스캐닝식으로 방사선 촬영을 위해 X선관(4) 내에 가동적으로 배치된다.
또한, 장치(2)는 고정장치(8)를 포함하고, 상기 고정장치 상에 또는 내부에 검사될 대상(6), 예컨대 전자 프린트 회로 기판이 단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법의 실행시 각각의 방사선 촬영-시퀀스 동안 고정 지지된다. 다른 대상 또는 먼저 검사된 대상의 다른 부분을 이미지화하여 검사하기 위해, 방사선 촬영-시퀀스 종료 후에 고정장치(8)는 새로운 위치로 이동될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치(2)는 검사될 대상(6)의 방사선 촬영 후에 X선 검출을 위한 고정 X선 검출기(10)를 포함한다. 본 발명에 따라, X선 검출기는 실질적으로 편평한 검출면(12)을 갖고, 상기 검출면은 본 실시예에서 포토다이오드 형태의 X선 감응 소자들의 2차원 어레이에 의해 형성되고, 상기 어레이는 투사면에서 또는 투사면에 대해 평행하게 그리고 상기 투사면에 대해 수직으로 연장된다. 본 발명에 따라 검출면(12)의 치수는, 대상(6)의 방사선 촬영 후에 스캐닝이 이루어지는 동안 X선이 항상 검출면(12)에 부딪히도록, 대상(6)과 X선원의 거리 및 X선 검출기(10)와 대상(6)의 거리를 고려하여 선택된다.
스캐닝 동안 X선원의 제 1 위치는 도면에 도면부호 14로 도시되는 한편, 대 상(6)의 방사선 촬영 후에 X선원의 상기 위치에서 이루어지는 검출면(12)에 대한 X선의 투사는 도면부호 16으로 도시된다. 그와 달리, 대상(6)의 스캐닝 동안 X선원의 제 2 위치는 도면에서 도면부호 18로 도시되는 한편, 대상(6)의 방사선 촬영 후에 X선원의 상기 위치에서 이루어지는 검출면(12)으로의 X선 투사는 도면부호 20으로 도시된다. 본 발명에 따라, 도면에서 투사면 내에 및 상기 투사면에 대해 수직인 검출면의 치수는, 대상(6)의 방사선 촬영 후에 예컨대 직선 형태, 맨드릴 형태, 나선 형태와 같은 임의의 방식으로 또는 기타의 방식으로 이루어질 수 있는 스캐닝 동안 X선이 항상 검출면에 부딪히도록, 선택된다.
본 발명에 따른 장치(2)의 작동은 하기와 같다:
X선-단층촬영- 또는 저선량단층촬영 방법의 실시를 위해 고정장치(8)에 의해 고정된 대상은 X선관(4) 내에서 X선원이 적절하게 이동하면서 스캐닝 되고, 대상(6)의 방사선 촬영 후 X선은 X선 검출기(10)의 편평한 검출면(12)에 부딪힌다. 이 경우 발생되는, 검출면(12)을 형성하는 포토타이오드의 출력 신호는 도시되지 않은 평가 장치에 전달되고, 상기 평가 장치는 출력 신호를 평가하여 예컨대 대상(6)의 층이미지를 형성하고, 상기 이미지는 디스플레이장치, 예컨대 도시되지 않은 모니터에 디스플레이될 수 있다. 포토다이오드의 출력 신호의 평가 및 상기 출력 신호를 층이미지로 변환하는 방식은 당업자에게 일반적으로 공지되어 있으므로 여기에서 설명되지 않는다.
본 발명에 따라 검출면(12)이 실질적으로 편평하게 형성됨으로써, 나타나는 이미지의 왜곡이 방지되고, 따라서 더 간단한 알고리즘에 의해 포토다이오드의 출 력 신호가 평가될 수 있다. 선행 기술과 달리, 공지된 장치는 편평하지 않은 검출면으로 인한 왜곡을 보상할 필요가 없기 때문에, 평가시 속도가 빨라지는 장점을 제공한다.
X선관(4), 검사될 대상(6), 및 X선 검출기(10)는 검사가 이루어지는 동안 고정 배치됨으로써, 본 발명에 따른 장치(2)는 매우 작은 이동 질량을 갖는다. 따라서, 상기 장치는 간단하고 저렴하게 제조될 수 있다.

Claims (3)

  1. X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치로서,
    검사될 대상을 스캐닝하는 방사선 촬영을 위한 X선을 발생시키는 X선원을 가진 고정 X선관,
    방사선 촬영-시퀀스 동안 고정 배치되는, 검사될 대상용 고정장치, 및
    검사될 대상의 방사선 촬영 후에 X선을 검출하기 위한 고정 X선 검출기를 포함하는 장치에 있어서,
    X선 검출기(10)는 실질적으로 편평한 검출면(12)을 포함하고,
    상기 검출면(12)의 치수는, 대상(6)의 방사선 촬영 후 스캐닝이 이루어지는 동안 X선이 항상 상기 검출면(12)에 부딪히도록, 검사될 대상(6)과 X선원의 거리 및 X선 검출기(10)와 검사될 대상(10)의 거리를 고려하여 선택되는 것을 특징으로 하는 X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 검출면은 X선 감응 검출 소자의 2차원 어레이에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, X선 감응 검출 소자는 포토다이오드에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 X선-단층촬영 및/또는 저선량단층촬영 장치.
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