KR20090088759A - 감마선원을 이용한 산업용 단층촬영장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 감마선원을 이용한 산업용 단층촬영장치에 관한 것으로서, 특히 피검체가 내삽되고 좌/우 회전가능한 환형의 로테이터와, 상기 로테이터에 결합된 감마선원 조준기와, 상기 감마선원 조준기에 대향되게 방사선 검출부가 구비된 광학 시스템부와, 상기 광학 시스템부를 상/하로 이동하도록 상기 광학 시스템부의 외측에 설치된 구동부를 포함하여 구성함으로써, 광학 시스템부를 상/하로 이동함에 따라 검출 가능한 피검체의 크기 및 피검체의 단층면의 제한을 극복하고, 상기 광학 시스템부를 좌/우로 회전가능하게 구성함으로써 피검체의 검사을 용이하게 하는 이점이 있다.
로테이터, 감마선원 조준기, 방사선 검출부, 광학 시스템부, 구동부
Description
본 발명은 감마선원을 이용한 산업용 단층촬영장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학 시스템부를 상/하로 이동함에 의해 검출 가능한 피검체의 크기 및 피검체의 단층면의 제한을 극복하고 상기 광학 시스템부를 좌/우로 회전가능하게 구성함으로써 피검체의 검사을 용이하게 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치에 관한 것이다.
단층촬영 영상은 의료 분야에서 인체 부위의 3차원 영상을 생성하기 위한 중요 기술이다.
상기 단층 촬영시, 피검체 주위를 미리 설정된, 대부분 원형 또는 타원형인 경로를 따라 움직이는 방사선 소스, 특히 X선 소스에 의해 피검체 부분이 조사된다.
또한, 상기 방사선 소스의 원추형 빔 내에서 피검체 후방에 검출기가 배치되 고, 상기 검출기는 검출기 요소들의 어레이를 포함하며, 상기 검출기로 피검체가 투사된다.
컴퓨터 단층촬영 및 원추형 빔(Cone Beam) 단층 촬영에서 사용되는 상기 방법은 일반적으로 흡수 측정값들 및 개별 영상들로부터 빔이 조사된 피검체의 흡수 계수들의 3차원 분포를 재구성하는데 사용될 수 있다. 상기 방법의 사용이 의료 분야로만 제한되지는 않는다.
공지되어 있는 원추형 빔 단층촬영 기기에서는, 촬영될 피검체가 놓여 있는 공통 등각점(isocenter) 주변의 타원형 경로 또는 원형 경로를 따라 공통 방사선 소스와 검출기가 움직인다. 이때, 다수의 2차원 영상이 촬영되고, 상기 영상들로부터 피검체의 입체성(3D)이 재구성된다.
그리고, 일반적으로 기존 대부분의 X-ray CT(컴퓨터 단층촬영, Computer Tomography)는 인체를 대상으로 하기 때문에 방사선 피폭 및 구조가 인체에 최적화되어 있어 산업용으로 사용이 용이하지 않고, MRI(자기 공명 영상, Magnetic Resonance Imager)의 경우, 금속 등으로 구성된 피검체에 적용이 어렵다.
또한, 기존의 산업용 X-ray CT의 경우, 감쇄 계수가 큰 피검체에 대한 진단이 어렵기 때문에 소형 부품을 회전 테이블 상에 위치시킨 후 회전시켜 측정하는 용도로 사용하고 있으며, 이는 회전 테이블을 사용한 부품 조사용 소형 CT이기 때문에 시설물에 부착되어 분리가 불가능한 금속으로 차폐된 배관이나 반응기 등의 고정 장치 내부 등에 대한 피검체에 대해서는 단층측정이 불가능하다.
한편, 산업시설의 반응기와 배관 등의 재질은 대부분 금속으로 이루어져 X- ray CT 적용이 어려우며, X-ray CT 검사가 가능한 소형 배관의 경우에도 촬영을 위해서는 장치에서의 분리가 불가피하다. 산업공정은 보수기간을 제외하고 중지 없이 가동되고 있으며, 이에 대한 단층촬영을 위해 장치에서 분리할 경우, 생산 중지로 인한 막대한 손실이 발생된다.
상술한 바와 같은 문제점으로 인해, 기존의 X-ray CT, MRI 등의 기술로서 진단이 불가능한 정유 및 석유 화학 산업 등에서 사용 중인 다양한 형태의 반응기와 배관들에 대해서 가동의 중단 없이 단면 측정을 하여 내부 이상 현상의 원인을 규명할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.
그러나, 종래 기술에 따른 단층 촬영장치는 X-선을 사용하기 때문에 피검체의 밀도 및 크기에 제한을 받는다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하고자 고에너지 감마선을 사용한 CT가 최근 개발되고 있다. 이러한 감마선 CT에 있어서는 검출 효율을 높이기 위해 비교적 큰 크기의 검출기를 사용하기 때문에 1차원적인 검출기 배열을 갖고 2차원의 결과물을 얻는 것이 일반적이다.
단층촬영을 1차원적 검출기 배열을 사용하여 측정하는 장치의 경우에는 단층면을 변경할 때 피검체를 상/하로 움직여야 하는 장치를 별도로 구성하여야 하는데 이러한 구조는 큰 피검체에 대해서는 종래 기술에 따른 단층 촬영장치를 사용하는 데 제한이 따르는 문제점이 있다.
본원 발명은 피검체가 내삽되고 좌/우 회전가능한 환형의 로테이터와 상기 로테이터에 결합된 감마선원 조준기와 상기 감마선원 조준기에 대향되게 방사선 검출부가 구비된 광학 시스템부와, 상기 광학 시스템부를 상/하로 이동하도록 상기 광학 시스템부의 외측에 설치된 구동부를 포함하여 구성함으로써, 광학 시스템부를 상/하로 이동함에 의해 검출 가능한 피검체의 크기 및 피검체의 단층면의 제한을 극복하고 상기 광학 시스템부를 좌/우로 회전가능하게 구성함으로써 피검체의 검사을 용이하게 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치는 피검체가 내삽되고 좌/우 회전가능한 환형의 로테이터와, 상기 로테이터에 결합된 감마선원 조준기와, 상기 감마선원 조준기에 대향되게 방사선 검출부가 구비된 광학 시스템부와, 상기 광학 시스템부를 상/하로 이동하도록 상기 광학 시스템부의 외측에 설치된 구동부를 포함한다.
또한, 상기 로테이터가 회전가능하도록 상기 로테이터의 일측에 설치된 제1구동모터와, 상기 로테이터의 하부를 따라 설치된 환형의 베이스 플레이트와, 상기 로테이터와 상기 베이스 플레이트 사이에 구비된 제1롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감마선원 조준기는 부채꼴 형상의 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿의 내측에 감마선원이 내재될 수 있다.
또한, 상기 방사선 검출부는 상기 로테이터의 상측에 고정된 제1플레이트와, 상기 제1플레이트의 상측에 구비된 레일을 따라 좌/우 이동가능하도록 제2롤러가 구비되어 설치된 제2플레이트와, 상기 제2플레이트의 상측에 설치된 방사선 검출기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 원호모양의 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 방사선 검출기는 콜리메이터(collimator)가 착탈되는 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 방사선 검출기는 상기 제2플레이트 상측에 다수개 배열될 수 있으며, 제2구동모터에 의해 측면으로 검출기 배열을 일정 간격으로 이동하는 것이 가능하다.
또한, 상기 구동부는 상기 베이스 플레이트의 중심을 지나는 연장선에 대향되게 상기 베이스 플레이트를 양측에서 수평으로 지지하는 제1,2빔이 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1,2 빔을 상/하 이동하도록 상기 제1,2빔의 양 끝단에 각각 수직되게 회전기어가 구비된 이송장치와, 상기 이송장치를 구동시키는 제3구동모터가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 이송장치의 회전기어는 상기 제1,2 빔의 양 끝단에 각각 구비된 스크류 잭과 결합될 수 있다.
또한, 상기 회전기어는 상기 광학 시스템부의 외측에 구비된 직육면체 형상의 프레임에 의해 수직으로 지지되고, 상기 제3구동모터는 상기 프레임의 상측에 안착될 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 제3구동모터와 순차로 결합된 제1,2워엄기어에 의하여 상기 회전기어를 회전시켜 상기 광학 시스템부를 상/하로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 제1빔 및 제2빔에는 상기 베이스 플레이트에 고정된 제1,2결합부재와, 상기 제1빔에서 상기 제2빔으로의 연장선을 축으로 하여 상기 광학 시스템부를 회전시킬수 있도록 상기 제1결합부재에 결합된 제4구동모터가 구비될 수 있다.
본원 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치는
첫째, 광학 시스템부를 상/하로 이동함에 의해 검출 가능한 피검체의 크기 및 피검체의 단층면의 제한을 극복할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 상기 광학 시스템부를 좌/우로 회전가능하게 구성함으로써 디텍터 사이를 보간 측정함으로써 피검체의 검사을 용이하게 하는 효과가 있다.
세째, 상기 광학 시스템부를 상/하로 회전가능하게 구성함으로써 피검체의 촬영각도를 자유롭게 조절할 수 있는 효과가 있다.
네째, 고에너지 감마선원을 이용하여 투과력을 증대시키는 동시에 방사선 조준기의 구조를 간단하게 하는 효과가 있다.
본 발명은 피검체가 내삽되고 회전가능한 환형의 로테이터와, 상기 로테이터에 결합된 감마선원 조준기와, 상기 감마선원 조준기에 대향되게 방사선 검출부가 구비된 광학 시스템부와, 상기 광학 시스템부를 상/하로 이동하도록 상기 광학 시스템부의 외측에 설치된 구동부를 포함하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
또한, 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치(100)를 나타내는 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 광학 시스템부(200)를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 피검체(400)가 내삽된 광학 시스템부(200)를 나타내는 사시도이고, 도 5a는 본 발명에 따른 감마선원 조준기(210)를 나타내는 측단면도이고, 도 5b는 본 발명에 따른 감마선원 조준기(210)을 나타내는 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 방사선 검출부(230)를 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 방사선 검출기(235)를 나타내는 측면도 및 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치(100)의 감마선 방출 모양을 나타내는 도이고, 도 9는 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치(100)의 임의 각도에 따른 단면 측정을 나타내는 도이고, 도 10은 본 발명에 따른 프로젝션의 생성개념도이고, 도 11은 본 발명에 따른 프로젝션 당 샘플 수를 나타내는 표이다.
도 1 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치(100)는 피검체(400)가 내삽되고 좌/우 회전가능한 환형의 로테이터(250)와, 상기 로테이터(250)에 결합된 감마선원 조준기(210)와, 상기 감마선원 조준기(210)에 대향되게 방사선 검출부(230)가 구비된 광학 시스템부(200)와, 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 이동하도록 상기 광학 시스템부(200)의 외측에 설치된 구동부(300)를 포함한다.
이는 단일의 감마선원을 이용하여 피검체(400)를 중심으로 반대편에 방사선 검출부(230)를 장착한 단층촬영장치(100)이다. 전체적인 구조는 3세대 토모그라피 장치의 구조를 하고 있고, 방사선원으로 X-선이 아닌 감마선을 방출하는 방사성동위원소를 사용하도록 되어 있으며, 방사선 검출기(235) 또한 감마선 측정에 유리한 것을 사용한다. 이러한 장치는 투과력이 뛰어난 감마선 및 높은 효율의 방사선 검출기(235)를 사용함으로서 X-선으로 투과가 잘 되지 않는 고밀도 시료나 대형 피검체(400)에 대한 검사를 가능하게 한다.
상기와 같이, 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 이동함에 의해 검출 가능한 피검체(400)의 크기 및 원하는 피검체(400)의 단층면을 측정함에 있어 제한을 극복할 수 있고, 또한, 상기 광학 시스템부(200)를 좌/우로 회전가능하게 구성함으로써 피검체(400)의 검사를 용이하게 한다.
그리고, 상기 로테이터(250)가 회전가능하도록 상기 로테이터(250)의 일측에 제1구동모터(270)가 설치되고, 상기 로테이터(250)의 하부를 따라 환형의 베이스 플레이트(260)가 설치되고, 상기 로테이터(250)와 상기 베이스 플레이트(260) 사이에 제1롤러(280)가 구비될 수 있다. 상기 고정된 베이스 플레이트(260)는 상기 로테이터(250)를 지지하고 후술하는 상기 광학 시스템부(200)가 회전할 때에 이를 지지하게 된다.
도 5a 또는 도 5b에서 도시된 바와 같이, 상기 감마선원 조준기(210)는 부채꼴 형상의 슬릿(211)이 형성되고, 상기 슬릿(211)의 내측에 감마선원(212)이 내재될 수 있다. 상기 감마선원(212)에서 방출되는 감마선은 상기 슬릿(211)의 형상에 따라 일정 두께를 갖는 부채꼴 모양의 빔(beam)을 발산하게 된다. 이와 같이 고에너지 감마선원(212)을 이용하여 투과력을 증대시키는 한편 방사선 조준기(210)의 구조를 간단하게 할 수 있다.
상기 감마선원 조준기(210)는 방사성 동위원소에서 감마선 발생 시 불필요한 방사선 피폭을 피하고 균일한 방사선 방출을 위하여 부채꼴 형태의 감마선을 방출 할 수 있다. 90°각도의 부채꼴의 슬릿(211)을 통하여 방사선이 방출 되는 구조이며 내부 재질은 텅스텐 또는 납의 재질이 가능하고, 납 재질의 경우 외부 충격에 의한 변형을 막기 위해 얇은 두께의 스테인레스로 피복되는 것이 바람직하다.
상기 감마선원 조준기(210)에 장착될 수 있는 감마선원(212)은 밀봉선원이라면 모두 가능하다. 일반적으로 산업용 감마선원(212)은 방사성동위원소로 Ir-192, Cs-137, Co-60 등이 있어 대상체의 크기와 밀도에 따라서 선택적으로 적용이 가능 하고, Ir-192 선원은 비교적 낮은 밀도의 대상체에, 그리고 Co-60 선원은 대형 감마선 토모그라피 장치에 적합한 감마선원 방출체이다.
도 6 또는 도 7에서 도시된 바와 같이, 상기 방사선 검출부(230)는 상기 로테이터(250)의 상측에 제1플레이트(231)가 고정되고, 상기 제1플레이트(231)의 상측에 구비된 레일을 따라 좌/우 이동가능하도록 제2롤러(234)가 구비된 제2플레이트(232)가 설치되고, 상기 제2플레이트(232)의 상측에 설치된 방사선 검출기(235)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1플레이트(231)와 상기 제2플레이트(232)는 원호모양의 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 방사선 검출기(235)는 콜리메이터(collimator)(236)가 착탈되는 구조로 형성될 수 있다.
또한, 상기 방사선 검출기(235)는 상기 제2플레이트(232) 상측에 다수개 배열될 수 있다.
도 6 또는 도 7은 원호모양의 방사선 검출부(230)를 구성하기 위하여 섬광형 검출기 형태의 1 인치 디텍터(1 inch detector)를 24개 사용하였다. 사용된 상기 방사선 검출기(235)는 NaI crystal 및 PM tube로 구성된 섬광형 계측기로서 Cs-137에 대한 검출효율은 약 70%이며 에너지 선별도는 7% 선이다. 상기 방사선 검출부(230) 원호의 각은 60°이고 각각의 방사선 검출기(235)의 간격은 약 5.8cm 이며 각도는 2.5°이다.
상기 방사선 검출기(235) 전체는 제2구동모터(290)의 회전에 의하여 상기 제 2플레이트(232)와 함께 원호를 그리며 좌/우로 이동할 수 있도록 구성되고, 이로 인하여 방사선 검출부 내의 인접 디텍터 검출점 사이를 보간 계측함으로써 프로젝션(projection) 당 샘플(sample) 수를 24개, 48개, 72개 등 해상도를 선택적으로 증가시킬 수 있다.
상기 방사선 검출부(230)는 제1플레이트(231)와 제2플레이트(232)의 이중구조로 되어 있고, 상기 제1플레이트(231)는 상기 로테이터(250)에 고정되어 있으며 상기 제2플레이트(232)는 레일을 통하여 좌/우로 일정간격으로 움직이도록 구성된다. 상기 제2플레이트(232)의 이동간격은 프로젝션 당 측정하고자 하는 샘플 수에 따라 0 ∼ 5.8 cm 사이의 값으로 결정될 수 있다.
그리고, 상기 방사선 검출기(235)는 원형의 콜리메이터(236)를 통하여 방사선을 계측하도록 되어 있으며, 상기 콜리메이터(236)는 필요에 따라 다른 종류로 교체 할 수 있도록 탈부착이 용이하도록 구성된다. 기본적으로 상기 방사선 검출기(235)에 장작되는 콜리메이터(236)는 외경이 5cm 이고 깊이가 5cm 이며, 직경 10mm의 원형의 구경을 가질 수 있다.
도 1 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 구동부(300)는 상기 베이스 플레이트(260)의 중심을 지나는 연장선에 대향되게 상기 베이스 플레이트(260)를 양측에서 수평으로 지지하는 제1,2 빔(310)(315)이 설치될 수 있다.
그리고, 상기 제1,2 빔(310)(315)을 상/하 이동하도록 상기 제1,2빔(310)(315)의 양 끝단에 각각 수직되게 회전기어(320)가 구비된 이송장치(330)와, 상기 이송장치(330)를 구동시키는 제3구동모터(340)가 더 구비될 수 있다.
또한, 상기 이송장치(330)의 회전기어(320)는 상기 제1,2 빔(310)(315)의 양 끝단에 각각 구비된 스크류 잭(350)과 결합될 수 있다. 상기 회전기어(320)의 회전에 의해 상기 스크류 잭(350)에 결합된 제1,2빔(310)(315)이 상/하로 이동하면서 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 이동시킨다.
또한, 상기 회전기어(320)는 상기 광학 시스템부(200)의 외측에 구비된 직육면체 형상의 프레임(390)에 의해 수직으로 지지된다. 상기 프레임(390)은 상기 광학 시스템(200)을 외측에서 지지한다. 그리고, 상기 제3구동모터(340)는 상기 프레임(390)의 상측에 안착될 수 있다.
또한, 상기 구동부(300)는 상기 제3구동모터(340)와 순차로 결합된 제1,2워엄기어(360)(365)에 의하여 상기 회전기어(320)를 회전시켜 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 구동시킬 수 있다. 상기 제3구동모터(340)가 작동할 때에 상기 제1워엄기어(360) 및 상기 제1워엄기어(360)와 연결된 제2워엄기어(365)가 동작하게 되고, 이로써 상기 회전기어(320)를 회전시켜 상기 광학 시스템부(200)의 상/하 이동을 제어한다.
상기 제1빔(310) 및 제2빔(315)에는 상기 베이스 플레이트(260)에 고정된 제1,2결합부재(370)(375)와, 상기 제1빔(310)에서 상기 제2빔(315)으로의 연장선을 축으로 하여 상기 광학 시스템부(200)를 회전시킬수 있도록 상기 제1결합부재(370)에 결합된 제4구동모터(380)가 구비될 수 있다. 도 8은 본 발명에 따른 단층촬영장치의 작동상태를 나타내고 있으며, 도 9는 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 회전가능하게 구성함으로써 피검체(400)의 촬영각도를 자유롭게 조절할 수 있음을 나 타낸다.
예를 들어 용기 내부에 액체 층이 있는 경우 이에 대한 단면을 측정하고자 하는 경우 액면에 대한 수직으로 촬영하는 것이 필요한데, 이와 같은 경우 광학 시스템부(200)를 제3구동모터(380)의 제어를 통하여 회전시켜 측정할 수 있게 된다.
도 10에서 도시된 바와 같이, 감마선원 조준기(210)에서 발생한 방사선은 피검체(400)를 투과한 후 방사선 검출부(230)에서 검출된다. 상기 방사선 검출부(230)의 방사선 검출기(235)에서 검출되는 형상은 도 10에서 도시된 바와 같다.
상기 감마선원 조준기(210)와 상기 방사선 검출부(230)의 원호가 이루는 각도 내에 피검체(400)가 존재해야 하며, 상기 피검체(400)를 투과하는 빔의 수가 많을수록 좋은 영상을 얻을 수 있다. 따라서 가능한 많은 데이터를 얻는 것이 중요하다.
도 10은 프로젝션 수 3개 및 상기 프로젝션 당 샘플 수 11의 경우를 도시하고 있다. 부채꼴형의 방사선 빔에서의 피검체(400)의 단면측정을 위해서는 360°의 회전이 필요하므로 각 프로젝션을 측정하기 위해서는 120°간격으로 회전시켜야 한다.
상기 감마선원 조준기(210)와 상기 방사선 검출부(230)의 원호는 상기 로테이터(250)에 180°의 서로 마주 보는 형태로 고정되어 있으며, 상기 로테이터(250)의 회전 간격에 따라 프로젝션 수가 결정된다. 상기 로테이터(250)는 서보 모터에 의한 세밀한 제어가 가능하기 때문에 회전 간격을 작게 하면 많은 수의 프로젝션 수를 얻을 수 있다. 이에 비해 프로젝션 당 샘플 수는 상기 방사선 검출부(230) 원 호에 고정 설치된 방사선 검출기(235)의 수에 제한을 받는다. 효율적인 영상복원을 위해서는 프로젝션 수와 프로젝션 당샘플수를 비슷하게 유지해야 한다. 상기 방사선 검출부(230)가 24 프로젝션 및 프로젝션 당 24개의 샘플 수 측정만 가능하다.
그러나, 상기 방사선 검출부(230) 원호에 부착된 상기 방사선 검출기(235) 배열을 제2구동모터(290)에 의해 일정간격으로 옆으로 이동시켜서 측정을 하면 프로젝션 당 샘플수를 24개의 배수로 늘릴 수 있게 된다.
도 11은, 상기 방사선 검출부(230)의 원호내에서 한 스텝식 이동할 경우 생성되는 샘플수를 나타 내고 있다. 이와 같은 방법으로 24×24, 48×48, 72×72, 96×96 등의 다양한 측정데이터를 얻을 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치(100)는 피검체(400)가 내삽되고 좌/우 회전가능한 환형의 로테이터(250)와, 상기 로테이터(250)에 결합된 감마선원 조준기(210)와, 상기 감마선원 조준기(210)에 대향되게 방사선 검출부(230)가 구비된 광학 시스템부(200)와, 상기 광학 시스템부(200) 내에 방사선 검출기(235) 배열을 제2구동모터(290)에 의해 일정간격으로 옆으로 이동시켜서 측정을 함으로써 프로젝션당 샘플수를 24개의 배수로 늘릴 수 있도록 제2구동모터(290)가 구비되며, 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 이동하도록 상기 광학 시스템부(200)의 외측에 설치된 구동부(300)를 포함한다. 그리고, 상기 로테이터(250) 일 측의 제1구동모터(270)와, 상기 로테이터(250)의 하부를 따라 설치된 베이스 플레이트(260)와, 상기 로테이터(250)와 상기 베이스 플레이트(260) 사이에 제1롤러(280)가 구비된다. 상기 제1구동모터(270)에 의해 상기 로테이터(250)가 좌/우로 회전하게 된다. 이로써 피검체(400)의 검사을 용이하게 한다.
그리고, 상기 제1,2빔(310)(315)의 양 끝단에 각각 수직되게 회전기어(320)가 구비된 이송장치(330)가 설치되고, 상기 이송장치(330)를 구동시키는 제3구동모터(340)가 더 구비된다. 상기 이송장치(330)의 회전기어(320)는 상기 제3구동모터(340)와 순차로 결합된 제1,2워엄기어(360)(365)에 의하여 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 구동시키고, 상기 제4구동모터(380)는 상기 제1빔(310)에서 상기 제2빔(315)으로의 연장선을 축으로 하여 상기 광학 시스템부(200)를 회전시킨다.
이처럼 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 이동함에 의해 검출 가능한 피검체(400)의 크기 및 피검체(400)의 단층면의 제한을 극복할 수 있고, 상기 광학 시스템부(200)를 상/하로 회전가능하게 구성함으로써 피검체(400)의 촬영각도를 자유롭게 조절할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 광학 시스템부를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 피검체가 내삽된 광학 시스템부를 나타내는 사시도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 감마선원 조준기를 나타내는 측단면도이다.
도 5b는 본 발명에 따른 감마선원 조준기을 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 방사선 검출부를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 방사선 검출기를 나타내는 측면도 및 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 감마선원의 빔 방출형상을 나타내는 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 감마선원을 이용한 단층촬영장치의 임의 각도에 따른 단면 측정을 나타내는 도이다.
도 10은 본 발명에 따른 프로젝션의 생성개념도이다.
도 11은 본 발명에 따른 프로젝션 당 샘플 수을 나타내는 표이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
200: 광학 시스템부 210: 감마선원 조준기
211: 슬릿 212: 감마선원
230: 방사선 검출부 231: 제1플레이트
232: 제2플레이트 234: 제2롤러
235: 방사선 검출기 236: 콜리메이터
250: 로테이터 260: 베이스 플레이트
270: 제1구동모터 280: 제1롤러
290: 제2구동모터 300: 구동부
310: 제1빔 315: 제2빔
320: 회전기어 330: 이송장치
340: 제3구동모터 350: 스크류 잭
360: 제1워엄기어 365: 제2워엄기어
370: 제1결합부재 375: 제2결합부재
380: 제4구동모터 390: 프레임
400: 피검체
Claims (13)
- 피검체가 내삽되고 좌/우 회전가능한 환형의 로테이터와, 상기 로테이터에 결합된 감마선원 조준기와, 상기 감마선원 조준기에 대향되게 방사선 검출부가 구비된 광학 시스템부와;상기 광학 시스템부를 상/하로 이동하도록 상기 광학 시스템부의 외측에 설치된 구동부;를 포함하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 로테이터가 회전가능하도록 상기 로테이터의 일측에 설치된 제1구동모터와, 상기 로테이터의 하부를 따라 설치된 환형의 베이스 플레이트와, 상기 로테이터와 상기 베이스 플레이트 사이에 구비된 제1롤러를 포함하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 감마선원 조준기는 부채꼴 형상의 슬릿이 형성되고, 상기 슬릿의 내측에 감마선원이 내재된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 방사선 검출부는 상기 로테이터의 상측에 고정된 제1플레이트와, 상기 제1플레이트의 상측에 구비된 레일을 따라 좌/우 이동가능하도록 제2롤러가 구비되어 설치된 제2플레이트와, 상기 제2플레이트의 상측에 설치된 방사선 검출기를 포함하며 제2구동모터에 의해 상기 제2플레이트를 일정간격으로 이동시키는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트는 원호모양의 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 방사선 검출기는 콜리메이터(collimator)가 착탈되는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 4에 있어서,상기 방사선 검출기는 상기 제2플레이트 상측에 다수개 배열된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 1에 있어서,상기 구동부는 상기 베이스 플레이트의 중심을 지나는 연장선에 대향되게 상기 베이스 플레이트를 양측에서 수평되게 지지하는 제1,2 빔이 설치된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 제1,2 빔을 상/하 이동하도록 상기 제1,2빔의 양 끝단에 각각 수직되게 회전기어가 구비된 이송장치와, 상기 이송장치를 구동시키는 제3구동모터가 더 구비된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 이송장치의 회전기어는 상기 제1,2 빔의 양 끝단에 각각 구비된 스크류 잭과 결합된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 회전기어는 상기 광학 시스템부의 외측에 구비된 직육면체 형상의 프레임에 의해 수직으로 지지되고, 상기 제3구동모터는 상기 프레임의 상측에 안착된 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 구동부는 상기 제3구동모터와 순차로 결합된 제1,2워엄기어에 의하여 상기 회전기어를 회전시켜 상기 광학 시스템부를 상/하로 구동시키는 것을 특징으로 하는 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
- 청구항 8에 있어서,상기 제1빔 및 제2빔에는 상기 베이스 플레이트에 고정된 제1,2결합부재와, 상기 제1빔에서 상기 제2빔으로의 연장선을 축으로 하여 상기 광학 시스템부를 회전시킬수 있도록 상기 제1결합부재에 결합된 제4구동모터가 구비된 감마선원을 이용한 단층촬영장치.
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