WO2020174849A1 - 放射線撮像ユニットにおけるシンチレータの取付構造 - Google Patents

放射線撮像ユニットにおけるシンチレータの取付構造 Download PDF

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WO2020174849A1
WO2020174849A1 PCT/JP2019/050418 JP2019050418W WO2020174849A1 WO 2020174849 A1 WO2020174849 A1 WO 2020174849A1 JP 2019050418 W JP2019050418 W JP 2019050418W WO 2020174849 A1 WO2020174849 A1 WO 2020174849A1
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scintillator
holder
housing
mirror
imaging unit
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PCT/JP2019/050418
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元胤 杉山
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浜松ホトニクス株式会社
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    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10116—X-ray image

Definitions

  • the present disclosure relates to a background art related to a scintillator mounting structure in a radiation imaging unit.
  • a system in which an object is irradiated with X-rays, the X-rays transmitted through the object are converted into scintillation light by a scintillator, and the scintillation light is detected by a detector.
  • the system described in Patent Document 1 is provided with an opaque scintillator, and images the scintillation light output from the input surface (surface for inputting X-rays) of the scintillator.
  • One form of this system is equipped with a transport device that transports the target object in the transport direction, and images the target object at the transport speed using a line scan camera.
  • the scintillator is held by the scintillator holding section.
  • the scintillator holding unit is housed in the housing and fixed inside the housing.
  • the scintillator holding unit holds the scintillator in a state where the scintillator is located at least in the radiation flux.
  • the scintillator holding unit holds the back surface side of the scintillator and exposes the input surface of the scintillator.
  • the input surface of the scintillator faces the radiation source and the line scan camera.
  • the scintillator holding section is configured such that the held scintillator can be replaced.
  • Patent Document 1 International Publication No. 2 0 1 7/0 5 6 6 8 0
  • a scintillator deteriorates by being irradiated with radiation. As the scintillator deteriorates with use, its ability to convert radiation into scintillation light decreases. Therefore, it becomes necessary to replace the deteriorated scintillator.
  • the scintillator is often fixed within the housing because its position or angle is important. Therefore, it takes time and effort to take out the scintillator.
  • the present disclosure describes a scintillator mounting structure in which a scintillator can be easily replaced in a radiation imaging unit.
  • One aspect of the present disclosure is a scintillator mounting structure in a radiation imaging unit having a housing, a scintillator mounted in the housing, and a mirror mounted in the housing and forming a predetermined angle with respect to the scintillator.
  • It is a scintillator holder that has an opening formed in the wall of the housing and a holder that holds the scintillator and is inserted into the opening, and can be attached to and removed from the housing.
  • the scintillator holder is provided, and with the scintillator holder attached to the housing, a predetermined distance is provided between the scintillator held by the holder portion protruding from the wall toward the inside of the housing and the mirror inside the housing. The angle is formed.
  • the holder portion of the scintillator holder holds the scintillator, and when the scintillator holder is mounted on the housing, a predetermined distance is provided between the scintillator and the mirror. Angle is formed.
  • the scintillator converts the radiation and outputs scintillation light.
  • the scintillation light is detected by, for example, a camera (detector) installed in the housing because the mirror is installed at a predetermined angle with respect to the scintillation light. Therefore, the angle of the mirror is important. Since the prescribed angle of the mirror with respect to the scintillator is ensured, the reliability of this radiation imaging unit as an optical device ⁇ 02020/174849 3 ⁇ (: 171?2019/050418
  • the halter portion of the scintillator halter can be inserted and removed through an opening formed in the wall of the body, and the scintillator holder can be attached to and detached from the housing. Therefore, if the scintillator deteriorates, the scintillator holder can be removed from the housing and the scintillator can be easily replaced.
  • the scintillator holder has a base portion that is connected to the base end of the holder portion and is fixed to the wall portion, and by maintaining and releasing the fixed state of the base portion, It can be attached to and removed from the case. Since the base is fixed to the wall, it is easy to attach the scintillator holder. When installing or removing the scintillator holder, the operator can move the scintillator holder by holding the base part. Therefore, workability is limited.
  • the wall portion and the base portion are formed with concave-convex engaging portions for positioning the base portion. Since the base portion is positioned with respect to the wall portion by the concave-convex engagement portion, the posture of the scintillator holder is stable with the scintillator holder attached to the housing. Also, when mounting the scintillator holder, the concave-convex engaging portion serves as a guide for the position of the base portion, so that the scintillator holder can be easily fitted into the housing.
  • the holder portion of the scintillator holder includes a frame portion to which the base portion is connected and into which the scintillator is fitted, and a holding portion that is fitted into the frame portion and sandwiches the scintillator. ..
  • the operator can set the scintillator on the holder simply by inserting the holding part with the scintillator fitted on the frame. The scintillator replacement work is very easy.
  • a mirror holder fixed in the housing to hold the mirror further includes a mirror holder to hold the mirror at a position overlapping with a normal line of a surface of a scintillator installed in the housing. .. In this case, the mirror holder holds the mirror in place. When the mirror is placed at a position that overlaps the normal of the surface of the scintillator, the mirror outputs the light output from the surface in the normal direction. ⁇ 02020/174849 4 ⁇ (: 171?2019/050418
  • Anticipation light is reflected.
  • a camera detector
  • surface observation type radiation imaging is realized, and furthermore, radiation (perspective) does not occur in the radiation image, and radiation The image is prevented from being blurred.
  • the scrubbing direction of the scintillator holder with respect to the opening is parallel to the surface of the scintillator.
  • the scintillator holder is inserted into the opening in a movement that horizontally slides the scintillator. Since it is not necessary to move the scintillator holder up and down, it is easy to install the scintillator at the desired height.
  • a slit for transmitting radiation is formed on a second wall portion that is orthogonal to the wall portion of the housing, and the slit is provided in the periphery of the slit and in the housing.
  • the mirror is located outside the radiation irradiation area that connects the surface of the scintillator. Since the mirror is located outside the radiation irradiation area, the radiation transmitted through the object is input to the surface of the scintillator without passing through the mirror. This eliminates the effect of the mirror on radiation. As a result, this radiation imaging unit makes it possible to obtain a clear and highly sensitive radiation image of an object.
  • the scintillator holder can be removed from the housing and the scintillator can be easily replaced.
  • Fig. 1 is a diagram showing a radiographic image acquisition system to which a scintillator mounting structure according to a first embodiment of the present disclosure is applied.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the radiation imaging unit in FIG. 1, and is a view showing a part of the housing cut away.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the scintillator holder as seen from above the holder portion.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the scintillator holder as seen from below the holder portion. ⁇ 02020/174849 5 ((171?2019/050418
  • Fig. 5 is an exploded perspective view of the scintillator holder.
  • Fig. 6 Fig. 6 (3), Fig. 6 (Slung), and Fig. 6 ( ⁇ ) are a plan view, a front view, and a bottom view of the scintillator holder, respectively.
  • Fig. 7 Fig. 7 (a) and Fig. 7 ( ⁇ ) are the right side view and rear view of the scintillator holder, respectively.
  • Fig. 8 is a perspective view showing a state in which the scintillator holder is attached to the wall and the opening of the body.
  • Fig. 9 is a cross-sectional view showing a state where the scintillator holder is attached to the housing, and Fig. 9 (b) is a sectional view showing a state where the scintillator holder is removed from the housing.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a radiation imaging unit according to a second embodiment, in which a part of the housing is cut away.
  • the radiation image acquisition system 1 to which the first embodiment of the present disclosure is applied is an apparatus for acquiring a radiation image of an object.
  • Object 8 contains, for example, a substance consisting of light elements.
  • Radiation image acquisition system 1 is applied to fields such as food inspection and battery inspection. In the field of food inspection, for example, the presence or absence of foreign matter is checked. Since the radiation image acquisition system 1 has a unique configuration described later, it is particularly excellent in discriminating performance of substances composed of light elements.
  • the radiographic image acquisition system 1 is applied, for example, to in-line X-ray inspection.
  • the radiation image acquisition system 1 emits radiation such as white X-rays toward an object. ⁇ 02020/174849 6 ⁇ (: 171?2019/050418
  • Radiation source 2 a transport device 20 that transports an object in a predetermined transport direction 0, and a scintillator that generates scintillation light in response to the input of radiation that has passed through the object transported by the transport device 20.
  • 6 and the line scan camera 3 that detects the scintillation light output from the radiation input surface (surface) 6 of the scintillator 6 and several functions of the radiation image acquisition system 1 and create a radiation image.
  • It has a computer 10 and.
  • the radiation image acquisition system 1 is a scintillator surface observation type X-ray imaging system.
  • the radiographic image acquisition system 1 has excellent low-energy X-ray sensitivity.
  • the radiation source 2 outputs cone-beam X-rays from the X-ray emitting unit.
  • the radiation source 2 has a focal 2 3 cone beam X-rays.
  • the X-rays emitted from the radiation source 2 form a radiation flux.
  • the X-rays in the irradiation region 12 that are a part of the X-rays that form the radiation flux are input to the input surface 63 of the scintillator 6.
  • Irradiation area 1 2 is the central axis located in the center! -including
  • the transfer device 20 has, for example, a belt conveyor 21 that moves in a circular orbit, and an object is placed or held on the transfer surface 2 13 of the belt conveyor 21.
  • the transport device 20 is configured to transport an object in the transport direction 0 at a constant speed.
  • the target object is a predetermined transfer route by the transfer device 20? Transported on.
  • the transfer timing and the transfer speed of the object in the transfer device 20 are set in advance and are controlled by the control unit 6103 of the computer 10.
  • the radiation image acquisition system 1 includes an imaging unit (radiation imaging unit) 30 installed along the transport device 20.
  • the imaging unit 30 is, for example, attached to the carrier device 20 and fixed to the carrier device 20.
  • the imaging unit 30 is mounted so as not to interfere with the circulation of the belt conveyor 21.
  • the imaging unit 30 is arranged with some gap from the conveyor so that it does not interfere with the movement of the conveyor such as a belt conveyor. ⁇ 02020/174849 7 ⁇ (: 171?2019/050418
  • the imaging unit 30 has a rectangular parallelepiped casing 13.
  • the case 13 is made of, for example, a material that can shield X-rays.
  • the case 13 is a so-called dark box.
  • the housing 13 may be made of aluminum or iron, for example.
  • the case 13 may include a protective material, and lead may be used as the protective material.
  • the case 13 has an elongated shape in the transport direction opening.
  • the case 13 includes a top wall (second wall) 1 3 3 and a bottom wall 13 which face each other in the vertical direction, and a first side wall (wall) 1 3 0 and which faces the transfer direction port.
  • the imaging unit 30 includes a second side wall section 131, and a third side wall section 136 and a fourth side wall section 13 facing each other in the horizontal detection width direction orthogonal to the transport direction opening.
  • the first side wall part 130 and the second side wall part 13 of the housing 13 are very small, and the imaging unit 30 is a compact device along the transfer device 20.
  • the transport direction port is parallel to the X direction, which is parallel to the paper surface shown in the figure.
  • the detection width direction is parallel to the horizontal direction perpendicular to the paper surface shown in the figure.
  • the up-down direction is parallel to the horizontal direction parallel to the paper surface shown in the drawing.
  • the upper wall portion (wall portion) 1 3 3 a transport path of the transport device 20? It is placed so that it faces each other. In other words, the upper wall portion 1 3 3 is closest to the carrier device 20 out of the 6 wall portions of the housing 1 3. This upper wall part 1 3 3 may be attached to the conveying device 2 0.
  • the imaging unit 30 is configured to be able to image the scintillation light output from the input surface 68 of the scintillator 6 in the direction of the normal to the input surface 68. Therefore, the imaging unit 30 is provided with a surface mirror (mirror) 7 that reflects the scintillation light output in the direction of the normal to the normal of the input surface 68.
  • the surface mirror 7 is arranged at a position overlapping the normal line of the input surface 63 so that its reflecting surface 73 faces the input surface 63 obliquely.
  • a scintillator 6, a surface mirror 7, and a line scan line camera 3 are installed in the housing 13.
  • the scintillator 6, the surface mirror 7, and the line scan camera 3 are fixed inside the housing 13.
  • the scintillator 6, surface mirror 7, and Rheinskian camera 3 are optically coupled. Shi ⁇ 02020/174849 8 ⁇ (: 171?2019/050418
  • the scintillator 6 and the surface mirror 7 are arranged near the first side wall 130.
  • the line scan camera 3 is arranged near the second side wall portion 13.
  • the scintillator 6 is held, for example, in a scintillator holder 8 and is arranged horizontally, for example.
  • the surface mirror 7 is held by, for example, a mirror holder 9 and arranged so as to be inclined with respect to the horizontal.
  • the scintillator 6 is a flat plate-shaped wavelength conversion member.
  • the scintillator 6 has a rectangular shape that is long in the detection width direction (V direction) (see Fig. 5).
  • the scintillator 6 is, for example, 0 0 2 3 :Cho 1), ⁇ ⁇ : ⁇ 81 :11, ⁇ ( ⁇ 0 4 , Cam 4s 0 ⁇ 8 '
  • the scintillator 6 may be composed of one scintillator, or may be a combination of two scintillators bonded together. When assembling two scintillators, a plate or film having a light-shielding or reflecting property may be sandwiched between the two scintillators. The two scintillators may be of the same type or of different types.
  • the surface mirror 7 is, for example, a mirror made of aluminum vapor-deposited glass or mirror-finished metal.
  • the surface mirror 7 has a rectangular shape that is long in the detection width direction (so-direction).
  • the surface mirror 7 has a reflecting surface 78 having an area sufficient for reflecting the scintillation light output from the input surface 63 in the direction of the normal line.
  • the surface mirror 7 forms a predetermined angle 0 between the reflecting surface 73 and the input surface 63 of the scintillator 6.
  • the fact that the surface mirror 7 makes an angle with respect to the input surface 63 does not mean that the surface mirror 7 is close to the scintillator 6.
  • the surface mirror 7 may be close to the scintillator 6, but the surface mirror 7 may be separated from the scintillator 6.
  • the angle is defined by the extension surface of the reflection surface 73 and the extension surface of the input surface 63.
  • the surface mirror 7 reflects the scintillation light output in the direction of the normal to the input surface 63.
  • angle 0 is an acute angle.
  • Angle 0 is within the range of 40 to 50 degrees. ⁇ 02020/174849 9 ⁇ (: 171?2019/050418
  • the angle 0 is 45 degrees.
  • the angle 0 may be determined based on the arrangement of the radiation source 2 and the position of the slit 15 described later.
  • the arrangement of the line scan camera 3 may be appropriately adjusted depending on the size of the angle 0.
  • another mirror or mirrors may be further installed.
  • the line scan camera 3 captures an image in accordance with the movement of the object.
  • the line scan camera 3 includes a lens section 33 that collects the scintillation light output from the input surface 63 of the scintillator 6 and a sensor section 3 that detects the scintillation light collected by the lens section 33. It is a lens coupling type detector having and.
  • the lens section 33 includes one lens, and the focus of this lens is aligned with the input surface 63 of the scintillator 6.
  • the sensor section 3 includes the image sensor 30.
  • the image sensor 30 is, for example, an area image sensor capable of I 0 I (time delay integration) driving.
  • the image sensor 30 is, for example, a 00 area image sensor.
  • the image sensor 30 has a structure in which a plurality of element arrays in which a plurality of OO are arranged in a line in the pixel direction are arranged in a plurality of stages in the integration direction corresponding to the moving direction of the object.
  • the line scan camera 3 has a scan direction corresponding to the object transport direction 0 and a line direction orthogonal to the scan direction. This scan direction is the above-mentioned integration direction, and is parallel to the horizontal direction in the figure.
  • the line direction is the pixel direction described above and is parallel to the S-direction in the figure.
  • the scanning direction is the direction converted from the transport direction port via the front surface mirror 7.
  • the optical axis of the lens unit 33 of the line scan camera 3 is, for example, It is parallel to the transport direction mouth.
  • the line scan camera 3 detects the scintillation light output in the normal direction of the input surface 63 (see Fig. 9 (3)).
  • the scintillator 6 is arranged such that the input surface 63 is parallel to the transport direction 0 and also parallel to the line direction. That is, the input of scintillator 6 Plane 6 a is parallel to the X y plane.
  • a slit 15 for passing X-rays emitted from the radiation source 2 is provided on the upper wall portion 13a of the casing 13.
  • the slit 15 has a rectangular shape that is long in the detection width direction (y direction).
  • the slit 15 includes a rectangular peripheral edge 15a.
  • the input surface 6 a of the scintillator 6 inputs the X-rays in the irradiation area 12 that have passed through the slit 15.
  • the irradiation area 12 is an area that connects the peripheral edge 15a of the slit 15 and the input surface 6a of the scintillator 6 in a straight line. (A quadrangular pyramid-shaped area).
  • the irradiation area 12 is defined as an area that connects the focal point 2 a of the radiation source 2 and the input surface 6 a of the scintillator 6 in a straight line.
  • “the input surface 6 a of the scintillator 6 ” means only the region which effectively works for the output of the scintillation light. For example, of the entire rectangular input surface 6a, the area covered by the scintillator holder 8 and the like are not included in the "input surface 6a of the scintillator 6" in defining the irradiation area 12.
  • the slit 15 is located between the scintillator 6 and the front surface mirror 7 and the line scan camera 3 in the transport direction D.
  • the slit 15 is located downstream of the scintillator 6 in the transport direction D.
  • the surface mirror 7 is located outside the X-ray irradiation region 12.
  • the surface mirror 7 is installed in a position and orientation (including inclination) so as not to interfere with the irradiation area 12.
  • the surface mirror 7 is arranged so as to be inclined with respect to the normal line B of the input surface 6 a so that the reflecting surface 7 a is along the boundary surface of the irradiation area 12.
  • the scintillation light focused by the lens portion 3a of the line scan camera 3 crosses the irradiation area 12 in the z direction (the normal line B direction of the input surface 6a), and then the irradiation area 12 in the X direction ( Cross in the transport direction D).
  • the computer 10 has, for example, a CPU (Central Process ' ! ng Un it), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Mem). ory) and input/output interface. Based on the radiation image data output from the line scan camera 3 and the control unit 10 a (control processor) that controls the radiation source 2 and the line scan camera 3, the computer 10 calculates the radiation of the object A.
  • An image processing unit 10 b image processing processor that creates an image.
  • the computer 10 may be composed of a microcomputer, an FPGA (Field-Programmable Gate Array), or the like.
  • the object A transported by the transport device 20 is irradiated with radiation from the radiation source 2.
  • the radiation transmitted through the object A passes through the slit 15 formed on the upper wall 13a of the housing 13.
  • a scintillator 6, a surface mirror 7, and a line scan camera 3 are mounted in the housing 13, and the equipment necessary for imaging is unitized.
  • the radiation incident on the housing 13 is input to the input surface 6 a of the scintillator 6.
  • scintillation light is output from the input surface 6a.
  • the line scan camera 3 can acquire a radiation image with low energy and excellent radiation sensitivity.
  • the input surface 6a of the scintillator 6 is parallel to the transport direction D and also parallel to the line direction of the line scan camera 3, different parts of the object A (for example, the upstream end and the downstream end in the transport direction D). , Etc., the enlargement ratio does not change. Furthermore, since the surface mirror 7 is located outside the radiation irradiation area 12, the radiation transmitted through the object A is input to the input surface 6 a of the scintillator 6 without passing through the surface mirror 7. It This eliminates the effect of the surface mirror 7 on radiation.
  • the scintillation light output from the input surface 6 a of the scintillator 6 can be detected without the influence of the surface mirror 7.
  • the radiographic image acquisition system 1 and the imaging unit 30 make it possible to acquire a radiographic image of an object clearly and with high sensitivity.
  • the radiation image can be acquired at a higher speed. ⁇ 02020/174849 12 boxes (: 171?2019/050418
  • the mounting structure 3 for the scintillator 6 includes a rectangular opening 18 (see FIG. 8) formed in the first side wall portion 130 of the housing 13 and a scintillator holder 8 for holding the scintillator 6.
  • the scintillator holder 8 holds the scintillator 6 and is fitted into the opening 18 and the holder portion 40 and the base end 4 3 3 of the holder portion 40.
  • a base portion 41 connected to the first side wall portion 130 of the housing 13 and fixed to the first side wall portion 130.
  • the substantially plate-shaped holder portion 40 projects along the X flat surface shown in FIG. 1, and to the holder portion 40, the base portion 41 extends along the flat surface and is orthogonal. There is.
  • the scintillator holder 8 is attached to the housing 13 by inserting and fixing the fixing screw 55 into the through hole 5 4 formed in the sleeve portion 41.
  • the scintillator holder 8 can be attached and fixed to the housing 13. Further, by releasing the fixed state of the base portion 41, the scintillator holder 8 can be removed from the housing 13. In other words, the scintillator holder 8 is detachably attached to the housing 13.
  • the scintillator holder 8 will be described in more detail with reference to Figs. 3 to 7.
  • the holder portion 40 is fitted to the frame portion 4 3 to which the base portion 4 1 is connected and the frame portion 4 3. Includes a squeezed retainer 4 4.
  • the frame portion 4 3 and the base portion 4 1 are integrally molded, for example.
  • the plate-shaped frame portion protrudes from the plate-shaped base portion 41 in the shape of a letter (vertically).
  • the holding portion 44 is a separate body from the base portion 41 and the frame portion 43.
  • the base portion 41, the frame portion 43, and the holding portion 44 are made of, for example, aluminum or iron.
  • the base portion 41 and the frame portion 43 may be molded separately, and the frame portion 43 may be fixed to the base portion 41 by a fastening member such as a bolt.
  • FIG. 5 The exploded perspective view of FIG. 5 shows the holder portion 40 upside down. ⁇ 02020/174849 13 ((171?2019/050418
  • the holding portion 44 includes a rectangular protrusion 4 4 which is slightly smaller than the rectangular plate-shaped base 4 4 3 .
  • An elongated rectangular back window portion 440 is formed so as to penetrate the entire thickness of the pressing portion 4 4 (base portion 4 4 3 and protruding portion 4 4 ).
  • the frame portion 43 is formed with a recessed portion 43 into which the protruding portion 44 of the pressing portion 44 is fitted.
  • the frame portion 43 is also formed with an elongated rectangular front window portion 430 that penetrates the entire plate thickness of the frame portion 43.
  • the frame portion 43 is configured such that the scintillator 6 is fitted into the hollow portion 43.
  • the size of the recess 4 3 is slightly larger than the outer shape of the scintillator 6, and the peripheral edge of the scintillator 6 fitted in the recess 4 3 is a frame-shaped step 43 (see also Fig. 9 ( ⁇ )). Abut.
  • the protrusion 4 4 of the retainer 4 4 is fitted into the recess 4 3 of the frame 4 3
  • the peripheral edge of the scintillator 6 is sandwiched between the tip surface of the protrusion 4 4 and the step 43 3 above. Be done.
  • Screws 4 6 are screwed into the screw holes formed in the base 4 3 3 and the tip 4 3 of the frame 4 3 and the screw holes formed in the base 4 4 3 of the holding portion 4 4.
  • the pressing portion 44 is fixed to the frame portion 43, and at the same time, the scintillator 6 is held in the holder portion 40.
  • the front window portion 43 0 and the back window portion 4 40 are substantially overlapped and communicate with each other.
  • the scintillator 6 is sandwiched between the frame part 43 and the holding part 44, as shown in Fig. 6 (8), Fig. 6 ( ⁇ ) and Fig. 9 (10), the scintillator 6
  • the input surface 68 is exposed to the upper side (front surface mirror 7), and the rear surface 6 of the scintillator 6 is exposed to the lower side.
  • 6 and 7 show a six-sided view of the scintillator holder 8, the left-side view of the scintillator holder 8 appears symmetrical to the right-side view shown in FIG. Omitted.
  • a pair of engaging protrusions 51 is formed on the upper side of the opening 18.
  • ⁇ 02020/174849 14 ((171?2019/050418)
  • a pair of engaging holes 5 2 is formed in the base part 41 of the scintillator holder 8. Fit the scintillator holder 8 into the opening 18 At this time, the position of the scintillator holder 8 is adjusted so that the engagement protrusion 51 is inserted (engaged) into the engagement hole 52. That is, the engagement protrusion 51 and the engagement hole 52 are A concave-convex engaging portion 50 for positioning the base portion 41.
  • the scooping direction 08 of the scintillator holder 8 with respect to the opening 18 is parallel to the input surface 63 of the scintillator 6.
  • FIG. 9( a ) the holder protruding from the first side wall part 130 to the inside of the housing 13 with the scintillator holder 8 attached to the housing 13 is shown.
  • a predetermined angle 0 is formed between the scintillator 6 held by the portion 40 and the surface mirror 7 in the housing 13.
  • a mirror holder 9 (see also Fig. 2) that holds the front surface mirror 7 is fixed to the.
  • This mirror holder 9 holds the front surface mirror 7 at a position overlapping with the normal to the input surface 63 of the scintillator 6 installed in the housing 13.
  • the scintillation light output from the input surface 6 3 in the direction of the normal to the input surface 6 3 travels in parallel and horizontally to the transport direction port and is detected by the line scan camera 3.
  • the holder portion 40 of the scintillator holder 8 holds the scintillator 6, and the scintillator holder 8 is attached to the casing 13.
  • a predetermined angle 0 (for example, 45 degrees) is formed between the scintillator 6 and the surface mirror 7.
  • the scintillator 6 converts radiation and outputs scintillation light. Since the surface mirror 7 is installed at a predetermined angle 0 with respect to this scintillation light, the scintillation light is detected by the line scan camera 3 installed in the housing 13. Therefore, the angle of surface mirror 7 is important.
  • the holder part 40 of the scintillator holder 8 can be put in and taken out through the opening 18 formed in the first side wall part 130 of the casing 13. ⁇ 02020/174849 15 ⁇ (: 171?2019/050418
  • the scintillator holder 8 can be attached to and removed from the case 13. Therefore, if the scintillator 6 deteriorates, the scintillator holder 8 can be removed from the housing 13 and the scintillator 6 can be easily replaced. Note that the scintillator 6 may need to be replaced except when the scintillator 6 is deteriorated. With this mounting structure 3, the scintillator 6 can be easily replaced at any time.
  • the scintillator holder Since the base portion 41 is fixed to the first side wall portion 130, the scintillator holder is
  • the operator can move the scintillator holder 8 by holding the base portion 41. Therefore, workability is improved. Since the contact surface 41 3 of the base portion 41 contacts the first side wall portion 130, the contact surface 41 3 serves as a seat surface and stability is also improved.
  • the scintillator holder 8 Since the base portion 41 is positioned with respect to the first side wall portion 130 by the concave-convex engagement portion 50, the scintillator holder 8 is attached to the housing 13 while the scintillator holder 8 is attached. 8 posture is stable. Also, when mounting the scintillator holder 8, the uneven engagement portion 50 serves as a guide for the position of the base portion 41, so the scintillator holder 8 can be easily fitted into the housing 13. ..
  • the operator can set the scintillator 6 on the holder section 40 only by fitting the holding section 44 with the scintillator 6 fitted in the frame section 43. Scintillation — The replacement work in evening 6 is very easy.
  • the mirror holder 9 holds the front surface mirror 7 at a predetermined position.
  • the surface mirror 7 When the surface mirror 7 is placed at a position that overlaps the normal of the input surface 6 3 of the scintillator 6, the surface mirror 7 reflects the scintillation light output from the input surface 6 3 in the direction of the normal. ..
  • the line scan camera 3 installed in the housing 13
  • the insertion direction port 8 of the scintillator holder 8 with respect to the opening 18 is a scintillator. ⁇ 02020/174849 16 ⁇ (: 171?2019/050418
  • the scintillator holder 8 is kneaded into the opening in a movement that causes the scintillator 6 to slide horizontally. Since it is not necessary to move the scintillator holder 8 up and down, it is easy to install the scintillator 6 at a desired height.
  • the imaging unit 30 makes it possible to obtain a radiographic image of the object clearly and with high sensitivity.
  • a housing 1138 including a first housing 1338 and a second housing 1328 is provided,
  • a double-sided observation type imaging unit 30 may be provided in which a rear surface mirror 17 and a second line scan camera 4 are installed in the housing 13 of the housing.
  • a partition wall 57 is arranged between the first housing 1 33 and the second housing 1 3 and the scintillation light output from the back surface 6 of the scintillator 6 passes through the partition wall 57.
  • Inner surface slits 57 3 may be formed.
  • the scintillator 6, surface mirror 7, and line scan camera 3 are optically coupled.
  • the scintillator 6, rear-view mirror 17 and second line scan camera 4 are optically coupled.
  • Fig. 9 As shown in Fig. 9 ( ⁇ ), it is fixed to the inner surface side of the first side wall part 130, guides the holder part 40 of the scintillator holder 8 to the weaving direction port 3, and from below.
  • a pair of supporting guide rails 60 may be installed. According to this guide rail 60, the scintillator holder 8 can be attached more smoothly, and furthermore, the posture of the holder portion 40 is stabilized and the predetermined angle 0 is reliably maintained.
  • the back window portion 440 of the pressing portion 44 may be closed without being formed. ⁇ 02020/174849 17 ⁇ (: 171?2019/050418
  • the scintillator holder can be removed from the housing, and the scintillator can be easily replaced.
  • 1 radiation image acquisition system 2 radiation source, 2 8 focus, 3 line scan camera, 6 scintillator, 6 8 input surface (front surface), 6 back surface, 7 front surface mirror (mirror), 8 scintillator holder, 9 mirror holder , 1 2 irradiation area, 1 3 ,1 3 ⁇ housing, 1 3 3 upper wall part (2nd wall part), 1 3 0 1st side wall part (wall part), 1 5 slit, 1 5 3 rim, 1 8 Aperture, 3 0, 3 0 8 Imaging unit (Radiation imaging unit), 40 Holder part, 4 1 to base part, 4 3 Frame part, 4 3 3 base end, 4 4 holding part, 5 0 unevenness Engagement part, 5 1 Engagement protrusion, 5 2 Engagement hole, Object, Min normal, 3 Scintillation 6 mounting structure, 0 angle.

Abstract

シンチレータの取付構造は、筐体の第１側壁部に形成された開口と、シンチレータを保持すると共に開口内に嵌入されるホルダ部を有するシンチレータホルダであって、筐体に対する取付けおよび取外しが可能になっているシンチレータホルダと、を備える。シンチレータホルダが筐体に取り付けられた状態で、第１側壁部から筐体内に向けて突出するホルダ部に保持されたシンチレータと、筐体内の表面ミラーとの間には所定の角度が形成されている。

Description

\¥02020/174849 1 卩（：17 2019/050418
明 細 書
発明の名称 ：
放射線撮像ユニットにおけるシンチレータの取付構造
技術分野
[0001 ] 本開示は、 放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの取付構造に関する 背景技術
[0002] 対象物に X線を照射し、 対象物を透過した X線をシンチレータでシンチレ —シヨン光に変換させて、 そのシンチレーシヨン光を検出器によって検出す るシステムが知られている。 特許文献 1 に記載されたシステムは、 不透明な シンチレータを備え、 そのシンチレータの入力面 （X線を入力する表面） か ら出力されるシンチレーシヨン光を撮像する。 このシステムの一形態は、 対 象物を搬送方向に搬送する搬送装置を備え、 ラインスキャンカメラを用いて 、 対象物の搬送速度に合わせて撮像を行う。
[0003] このシステムでは、 シンチレータは、 シンチレータ保持部に保持されてい る。 シンチレータ保持部は、 筐体に収容されて、 筐体内で固定される。 シン チレータ保持部は、 シンチレータが少なくとも放射線束内に位置する状態で 、 シンチレータを保持する。 シンチレータ保持部は、 シンチレータの裏面側 を保持し、 シンチレータの入力面を露出させる。 シンチレータの入力面は、 放射線源に対面すると共に、 ラインスキャンカメラに対面する。 また、 この シンチレータ保持部は、 保持されるシンチレータを交換可能に構成されてい る。
先行技術文献
特許文献
[0004] 特許文献 1 :国際公開第 2 0 1 7 / 0 5 6 6 8 0号
発明の概要
発明が解決しようとする課題 \¥02020/174849 2 卩（：171?2019/050418
[0005] シンチレータは、 一般に、 放射線の照射を受けることにより劣化する。 シ ンチレータが使用に伴い劣化すると、 放射線をシンチレーシヨン光に変換す る能力が低減する。 そこで、 劣化したシンチレータを交換する必要が生じる 。 シンチレータが放射線撮像ユニッ トに取り付けられている場合には、 シン チレータは、 その位置または角度が重要であるがゆえに、 筐体内で固定され ていることがほとんどである。 そのため、 シンチレータを取り出す作業には 手間を要する。
[0006] 本開示は、 放射線撮像ユニッ トにおいて、 シンチレータを容易に交換する ことができるシンチレータの取付構造を説明する。
課題を解決するための手段
[0007] 本開示の一態様は、 筐体と筐体内に取り付けられたシンチレータと筐体内 に取り付けられてシンチレータに対して所定の角度をなすミラーとを有する 放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの取付構造であって、 筐体の壁部 に形成された開口と、 シンチレータを保持すると共に開口内に嵌入されるホ ルダ部を有するシンチレータホルダであって、 筐体に対する取付けおよび取 外しが可能になっているシンチレータホルダと、 を備え、 シンチレータホル ダが筐体に取り付けられた状態で、 壁部から筐体内に向けて突出するホルダ 部に保持されたシンチレータと、 筐体内のミラーとの間には所定の角度が形 成されている。
[0008] この放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの取付構造では、 シンチレ —タホルダのホルダ部がシンチレータを保持しており、 シンチレータホルダ が筐体に取り付けられた状態では、 シンチレータとミラーとの間に所定の角 度が形成されている。 放射線撮像ユニッ トでは、 シンチレータで放射線が変 換されて、 シンチレーシヨン光が出力される。 このシンチレーシヨン光に対 してミラーが所定の角度で設置されていることで、 シンチレーシヨン光は、 たとえば筐体内に設置されたカメラ （検出器） によって検出される。 したが って、 ミラーの角度は重要である。 シンチレータに対するミラーの所定の角 度が確保されているため、 この放射線撮像ユニッ トの光学機器としての信頼 \¥02020/174849 3 卩（：171?2019/050418
性が確保されている。 ここで、 シンチレータホルタのホルタ部は、 箇体の壁 部に形成された開口を通じて出し入れができ、 筐体に対するシンチレータホ ルダの取付けおよび取外しが可能になっている。 よって、 シンチレータが劣 化してきた場合等には、 シンチレータホルダを筐体から取り外して、 シンチ レータを容易に交換することができる。
[0009] いくつかの態様において、 シンチレータホルダは、 ホルダ部の基端に連接 して壁部に固定されるべース部を有し、 ベース部の固定状態を維持および解 除することにより、 筐体に対する取付けおよび取外しがそれぞれ可能になっ ている。 ベース部が壁部に固定されるので、 シンチレータホルダの取付けが 容易である。 シンチレータホルダを取り付けたり取り外したりする際に、 作 業者がベース部を持ってシンチレータホルダを動かせる。 よって、 作業性が 局められる。
[0010] いくつかの態様において、 壁部およびべース部には、 ベース部の位置決め のための凹凸係合部が形成されている。 凹凸係合部により、 ベース部が壁部 に対して位置決めされるので、 シンチレータホルダが筐体に取り付けられた 状態で、 シンチレータホルダの姿勢が安定する。 またシンチレータホルダを 取り付ける際にも、 凹凸係合部はベース部の位置の目安となるので、 シンチ レータホルダを筐体に容易に嵌め込むことができる。
[001 1 ] いくつかの態様において、 シンチレータホルダのホルダ部は、 ベース部が 連接する枠部であってシンチレータが嵌め込まれる枠部と、 枠部に嵌め込ま れてシンチレータを挟み込む押さえ部と、 を含む。 作業者は、 枠部にシンチ レータを嵌め込んだ状態で押さえ部を嵌め込むだけで、 ホルダ部にシンチレ —夕をセツ トできる。 シンチレータの交換作業が非常に容易である。
[0012] いくつかの態様において、 筐体内に固定されてミラーを保持するミラーホ ルダであって、 筐体内に設置されたシンチレータの表面の法線に重なる位置 でミラーを保持するミラーホルダを更に備える。 この場合、 ミラーホルダが 、 ミラーを所定位置で保持する。 シンチレータの表面の法線に重なる位置に ミラーが配置されると、 ミラーによって、 表面から法線方向に出力されたシ \¥02020/174849 4 卩（：171?2019/050418
ンチレーシヨン光が反射される。 たとえば筐体内に設置されたカメラ （検出 器） によってこのシンチレーシヨン光が検出されることで、 いわゆる表面観 察方式の放射線撮像が実現され、 しかも、 放射線画像にあおり （パース） が 生じず、 放射線画像がぼやけることが防止される。
［0013］ いくつかの態様において、 開口に対するシンチレータホルダの揷入方向は 、 シンチレータの表面に平行である。 この場合、 シンチレータを水平にスラ イ ドさせるような動きで、 シンチレータホルダが開口に揷入される。 シンチ レータホルダを上下に動かす必要がないので、 シンチレータを所望の高さに 設置しやすい。
［0014］ いくつかの態様において、 筐体の壁部に直交する第 2壁部には、 放射線を 通過させるためのスリッ トが形成されており、 スリッ トの周縁と筐体内に設 置されたシンチレータの表面とを結ぶ放射線の照射領域の外部に、 ミラーが 位置している。 ミラーが放射線の照射領域の外部に位置しているので、 対象 物を透過した放射線は、 ミラーを通ることなくシンチレータの表面に入力さ れる。 これにより、 放射線に対するミラーの影響が排除される。 その結果と して、 この放射線撮像ユニッ トは、 対象物の放射線画像を鮮明かつ高感度に 取得することを可能にする。
発明の効果
［0015］ 本開示のいくつかの態様によれば、 シンチレータホルダを筐体から取り外 して、 シンチレータを容易に交換することができる。
図面の簡単な説明
［0016］ ［図 1］図 1は本開示の第 1実施形態に係るシンチレータの取付構造が適用され た放射線画像取得システムを示す図である。
［図 2］図 2は図 1中の放射線撮像ユニッ トを示す斜視図であり、 筐体の一部を 破断して示す図である。
［図 3］図 3はシンチレータホルダをホルダ部の上方から見て示す斜視図である
［図 4］図 4はシンチレータホルダをホルダ部の下方から見て示す斜視図である \¥02020/174849 5 卩（：171?2019/050418
［図 5］図 5はシンチレータホルダの分解斜視図である。
［図 6］図 6 ( 3 ) 、 図 6 (匕) および図 6 (〇) は、 それぞれ、 シンチレータ ホルダの平面図、 正面図および底面図である。
［図 7］図 7 ( a ) および図 7 (匕) は、 それぞれ、 シンチレータホルダの右側 面および背面図である。
［図 8］図 8は箇体の壁部および開口にシンチレータホルダが取り付けられる様 子を示す斜視図である。
［図 9］図 9 ( 3 ) はシンチレータホルダが筐体に取り付けられた状態を示す断 面図、 図 9 ( b ) はシンチレータホルダが筐体から取り外された状態を示す 断面図である。
［図 10］図 1 0は第 2実施形態に係る放射線撮像ユニッ トを示す斜視図であり 、 筐体の一部を破断して示す図である。
発明を実施するための形態
［0017］ 以下、 本開示の実施形態について、 図面を参照しながら説明する。 なお、 図面の説明において同一要素には同一符号を付し、 重複する説明は省略する 。 また、 各図面は説明用のために作成されたものであり、 説明の対象部位を 特に強調するように描かれている。 そのため、 図面における各部材の寸法比 率は、 必ずしも実際のものとは一致しない。
［0018］ 図 1 に示されるように、 本開示の第 1実施形態が適用された放射線画像取 得システム 1は、 対象物 の放射線画像を取得するための装置である。 対象 物八は、 たとえば、 軽元素からなる物質を含有する。 放射線画像取得システ ム 1は、 たとえば、 食品検査やバッテリー検査などの分野に適用される。 食 品検査の分野では、 たとえば異物の嚙み込みの有無が検査される。 放射線画 像取得システム 1は、 後述する独自の構成を有することにより、 特に、 軽元 素からなる物質の弁別性能に優れている。 放射線画像取得システム 1は、 た とえばインライン X線検査に適用される。
［0019］ 放射線画像取得システム 1は、 対象物 に向けて白色 X線等の放射線を出 \¥02020/174849 6 卩（：171?2019/050418
力する放射線源 2と、 対象物 を所定の搬送方向 0に搬送する搬送装置 2 0 と、 搬送装置 2 0によって搬送される対象物 を透過した放射線の入力に応 じてシンチレーション光を発生させるシンチレータ 6と、 シンチレータ 6の 放射線の入力面 （表面） 6 8から出力されるシンチレーション光を検出する ラインスキャンカメラ 3と、 放射線画像取得システム 1のいくつかの機能を 制御し、 かつ放射線画像を作成するコンピュータ 1 〇と、 を備えている。 こ のように、 放射線画像取得システム 1は、 シンチレータ表面観察方式の X線 撮影システムである。 放射線画像取得システム 1は、 低エネルギーの X線感 度に優れている。
[0020] 放射線源 2は、 X線出射部からコーンビーム X線を出力する。 放射線源 2 は、 コーンビーム X線の焦点 2 3を有する。 放射線源 2から出射される X線 は放射線束を形成する。 放射線画像取得システム 1では、 放射線束を形成す る X線のうちの一部である照射領域 1 2内の X線が、 シンチレータ 6の入力 面 6 3に入力される。 照射領域 1 2は、 その中心に位置する中心軸！-を含む
[0021 ] 搬送装置 2 0は、 たとえば周回軌道を移動するべルトコンベア 2 1 を有し ており、 ベルトコンベア 2 1の搬送面 2 1 3上に、 対象物 が載置または保 持されている。 搬送装置 2 0は、 対象物 を搬送方向 0に_定の速度で搬送 するように構成されている。 言い換えれば、 対象物 は、 搬送装置 2 0によ って所定の搬送経路？上で搬送される。 搬送装置 2 0における対象物 の搬 送タイミングや搬送速度は、 予め設定されており、 コンピュータ 1 0の制御 咅6 1 0 3によって制御される。
[0022] 放射線画像取得システム 1は、 搬送装置 2 0に沿うように設置された撮像 ユニッ ト （放射線撮像ユニッ ト） 3 0を備える。 撮像ユニッ ト 3 0は、 たと えば、 搬送装置 2 0に対して取り付けられており、 搬送装置 2 0に固定され ている。 撮像ユニッ ト 3 0は、 ベルトコンベア 2 1の周回に干渉しないよう に取り付けられている。 撮像ユニッ ト 3 0は、 ベルトコンベア等の搬送部の 移動に干渉しないよう、 搬送部から幾らかの空隙をもって配置されている。 \¥02020/174849 7 卩（：171?2019/050418
[0023] 図 1および図 2に示されるように、 撮像ユニッ ト 3 0は、 直方体形状の筐 体 1 3を有する。 筐体 1 3は、 たとえば、 X線を遮蔽することができる材質 からなる。 筐体 1 3は、 いわゆる暗箱である。 筐体 1 3は、 たとえばアルミ ニウム製または鉄製であってよい。 筐体 1 3は防護材を含んでもよく、 その 防護材として鉛が用いられてもよい。 筐体 1 3は、 搬送方向口に長くなった 形状を有する。 筐体 1 3は、 上下方向に対面する上壁部 （第 2壁部） 1 3 3 および底壁部 1 3 と、 搬送方向口に対面する第 1側壁部 （壁部） 1 3〇お よび第 2側壁部 1 3〇1と、 搬送方向口に直交する水平な検出幅方向に対面す る第 3側壁部 1 3 6および第 4側壁部 1 3チとを含む。 撮像ユニッ ト 3 0は 、 筐体 1 3の第 1側壁部 1 3〇および第 2側壁部 1 3 が非常に小さくなっ ており、 搬送装置 2 0に沿ったコンパクトな装置になっている。 搬送方向口 は、 図中に示される紙面に平行な X方向に平行である。 上記検出幅方向は、 図中に示される紙面に垂直なソ方向に平行である。 上下方向は、 図中に示さ れる紙面に平行な å方向に平行である。
[0024] 上壁部 （壁部） 1 3 3は、 搬送装置 2 0の搬送経路？に対面するように配 置されている。 言い換えれば、 上壁部 1 3 3は、 筐体 1 3の 6つの壁部のう ち搬送装置 2 0にもっとも近接している。 この上壁部 1 3 3が、 搬送装置 2 0に取り付けられてもよい。
[0025] 撮像ユニッ ト 3 0は、 シンチレータ 6の入力面 6 8から、 入力面 6 8の法 線巳方向に出力されるシンチレーシヨン光を撮像できるように構成されてい る。 そのために、 撮像ユニッ ト 3 0は、 入力面 6 8の法線巳方向に出力され るシンチレーシヨン光を反射する表面ミラー （ミラー） 7を備える。 表面ミ ラー 7は、 その反射面 7 3を入力面 6 3に斜めに対面させるようにして、 入 力面 6 3の法線巳に重なる位置に配置されている。
[0026] 筐体 1 3内には、 シンチレータ 6と、 表面ミラー 7と、 ラインスキヤンカ メラ 3とが設置されている。 シンチレータ 6、 表面ミラー 7、 およびライン スキヤンカメラ 3は、 筐体 1 3内で固定されている。 シンチレータ 6、 表面 ミラー 7、 およびラインスキヤンカメラ 3は、 光学的に結合されている。 シ \¥02020/174849 8 卩（：171?2019/050418
ンチレータ 6および表面ミラー 7は、 第 1側壁部 1 3〇の近傍に配置されて いる。 ラインスキャンカメラ 3は、 第 2側壁部 1 3 の近傍に配置されてい る。 シンチレータ 6は、 たとえばシンチレータホルダ 8に保持されて、 たと えば水平に配置されている。 表面ミラー 7は、 たとえばミラーホルダ 9に保 持されて、 水平に対して傾斜するように配置されている。
[0027] シンチレータ 6は、 平板状の波長変換部材である。 シンチレータ 6は、 検 出幅方向 （V方向） に長い長方形状である （図 5参照） 。 シンチレータ 6は 、 たとえば 0 023 :丁1）、 〇 〇: 〇81 : 11, 〇（^04、 Cam4s 0^8 '|〇5 :〇6,
Figure imgf000010_0001
65105% 6 '| 4〇63〇12% し1123.1〇5 :。6、 ¥25105% 丫八103 :〇6、 丫2023 :丁13、 丫丁3〇4 :丁111、 丫八〇:〇㊀ 、 丫八〇 :
Figure imgf000010_0003
丫〇八〇 :〇6、 丫〇八〇 :
Figure imgf000010_0004
〇八〇〇 :
Figure imgf000010_0002
等からなる。 なお、 シンチレータ 6は、 1枚のシンチレータから構成されていてもよいし、 2枚のシンチレー 夕を貼り合わせるなど組み合わせたものでもよい。 2枚のシンチレータの組 み合わせる際に 2枚のシンチレータの間に遮光や反射の性質を有した板や膜 を挟んでもよい。 2枚のシンチレータの種類は同じでもよく、 異なっていて もよい。
[0028] 表面ミラー 7は、 たとえば、 アルミ蒸着したガラスや、 鏡面加工した金属 からなるミラーである。 表面ミラー 7は、 検出幅方向 （ソ方向） に長い長方 形状である。 表面ミラー 7は、 入力面 6 3から法線巳方向に出力されたシン チレーシヨン光を反射させるのに十分な面積をもった反射面 7 8を備える。 表面ミラー 7は、 反射面 7 3とシンチレータ 6の入力面 6 3との間に、 所定 の角度 0を形成している。 ここで、 表面ミラー 7が入力面 6 3に対して角度 をなすということは、 表面ミラー 7がシンチレータ 6に近接することを意味 するものではない。 表面ミラー 7がシンチレータ 6に近接してもよいが表面 ミラー 7がシンチレータ 6から離間してもよい。 表面ミラー 7がシンチレー 夕 6から離間する場合には、 反射面 7 3の延長面と入力面 6 3の延長面とに よって角度が定義される。 表面ミラー 7は、 入力面 6 3の法線巳方向に出力 されるシンチレーシヨン光を反射する。
[0029] 上記の角度 0は鋭角である。 角度 0は、 4 0度以上 5 0度以下の範囲内の \¥02020/174849 9 卩（：171?2019/050418
角度であることが好ましい。 角度 0は、 4 5度であることが更に好ましい。 角度 0は、 放射線源 2の配置や後述するスリッ ト 1 5の位置に基づいて決定 されてもよい。 角度 0の大きさによって、 ラインスキャンカメラ 3の配置が 適宜に調整されてもよい。 角度 0の大きさによって、 別の 1つまたは複数の ミラーが更に設置されてもよい。
[0030] ラインスキャンカメラ 3は、 対象物 の移動に合わせて撮像を行う。 ライ ンスキャンカメラ 3は、 シンチレータ 6の入力面 6 3から出力されるシンチ レーシヨン光を集光するレンズ部 3 3と、 レンズ部 3 3により集光されたシ ンチレーシヨン光を検出するセンサ部 3匕とを有するレンズカップリング型 の検出器である。 レンズ部 3 3は、 1つのレンズを含み、 このレンズの焦点 がシンチレータ 6の入力面 6 3に合わせられている。 センサ部 3匕は、 イメ —ジセンサ 3〇を含む。 イメージセンサ 3〇は、 たとえば、 I 0 I （時間遅 延積分） 駆動が可能なエリアイメージセンサである。 イメージセンサ 3〇は 、 たとえば、 〇〇〇エリアイメージセンサである。
[0031 ] イメージセンサ 3〇は、 複数の〇〇 0がピクセル方向に一列に並べられた 素子列が、 対象物 の移動方向に対応して、 積分方向に複数段並べられた構 成を有する。 ラインスキャンカメラ 3は、 対象物 の搬送方向 0に対応する スキャン方向と、 スキャン方向に直交するライン方向とを有する。 このスキ ャン方向が上記の積分方向であり、 図中の å方向に平行である。 ライン方向 が上記のピクセル方向であり、 図中のソ方向に平行である。 スキャン方向は 、 表面ミラー 7を介して、 搬送方向口から変換された方向である。
[0032] 表面ミラー 7の反射面 7 &とシンチレータ 6の入力面 6 8との間の角度 0 が 4 5度である場合、 ラインスキャンカメラ 3のレンズ部 3 3の光軸は、 た とえば搬送方向口に平行である。 ラインスキャンカメラ 3は、 入力面 6 3の 法線巳方向 （図 9 （3） 参照） に出力されるシンチレーシヨン光を検出する
[0033] シンチレータ 6は、 入力面 6 3が搬送方向 0に平行で、 且つ上記のライン 方向に平行であるように配置されている。 すなわち、 シンチレータ 6の入力 面 6 aは、 X y平面に平行である。
[0034] 図 1および図 9 （a） に示されるように、 筐体 1 3の上壁部 1 3 aには、 放射線源 2から出力された X線を通過させるためのスリッ ト 1 5が形成され ている。 スリッ ト 1 5は、 検出幅方向 （y方向） に長い長方形状である。 ス リッ ト 1 5は、 長方形状の周縁 1 5 aを含む。 シンチレータ 6の入力面 6 a は、 スリッ ト 1 5を通過した照射領域 1 2内の X線を入力する。
[0035] スリッ ト 1 5および照射領域 1 2についてより詳しく説明すると、 照射領 域 1 2は、 スリッ ト 1 5の周縁 1 5 aとシンチレータ 6の入力面 6 aとを直 線状に結ぶ領域 （四角錐状の領域） として規定される。 言い換えれば、 照射 領域 1 2は、 放射線源 2の焦点 2 aとシンチレータ 6の入力面 6 aとを直線 状に結ぶ領域として規定される。 ここで、 「シンチレータ 6の入力面 6 a」 とは、 シンチレーシヨン光の出力に有効にはたらく領域のみを意味する。 た とえば、 矩形の入力面 6 a全体のうち、 シンチレータホルダ 8によって覆わ れている領域などは、 照射領域 1 2を規定するにあたっての 「シンチレータ 6の入力面 6 a」 には含まれない。
[0036] 図 2に示されるように、 スリッ ト 1 5は、 搬送方向 Dにおいて、 シンチレ —夕 6および表面ミラー 7と、 ラインスキヤンカメラ 3との間に位置してい る。 スリッ ト 1 5は、 搬送方向 Dにおいてシンチレータ 6の下流に位置して いる。 そして、 図 9 （a） に示されるように、 表面ミラー 7は、 X線の照射 領域 1 2の外部に位置している。 言い換えれば、 表面ミラー 7は、 照射領域 1 2に干渉しないような位置および姿勢 （傾きも含む） で設置されている。 表面ミラー 7は、 反射面 7 aが照射領域 1 2の境界面に沿うように、 入力面 6 aの法線 Bに対して傾斜して配置されている。 ラインスキヤンカメラ 3の レンズ部 3 aが集光するシンチレーシヨン光は、 照射領域 1 2を z方向 （入 力面 6 aの法線 B方向） に横断し、 その後照射領域 1 2を X方向 （搬送方向 D） に横断する。
[0037] 図 1 に戻り、 コンピュータ 1 0は、 たとえば、 C P U （Cent ra l Process '! ng Un i t） 、 R O M （Read On ly Memory） 、 R A M （Random Access Mem ory） 、 および入出カインターフェイス等を有する。 コンビュータ 1 0は、 放 射線源 2およびラインスキャンカメラ 3を制御する制御部 1 0 a （制御プロ セッサ） と、 ラインスキャンカメラ 3から出力された放射線画像データに基 づいて、 対象物 Aの放射線画像を作成する画像処理部 1 0 b （画像処理プロ セッサ） と、 を有する。 なお、 コンビュータ 1 0は、 マイコンや F P G A （F i e ld-Prog rammab le Gate Ar ray） 等で構成されていてもよい。
[0038] 放射線画像取得システム 1および撮像ユニッ ト 3 0では、 搬送装置 2 0に よって搬送される対象物 Aに、 放射線源 2から放射線が照射される。 対象物 Aを透過した放射線が、 筐体 1 3の上壁部 1 3 aに形成されたスリッ ト 1 5 を通過する。 筐体 1 3内には、 シンチレータ 6と、 表面ミラー 7と、 ライン スキャンカメラ 3とが取り付けられており、 撮像に必要な機器がユニッ ト化 されている。 筐体 1 3内に入射した放射線は、 シンチレータ 6の入力面 6 a に入力される。 そして、 その入力面 6 aからシンチレーシヨン光が出力され る。 シンチレータ 6の入力面 6 aに近い領域では、 比較的低いエネルギーの 放射線が変換される。 よって、 ラインスキャンカメラ 3は、 低エネルギーの 放射線感度に優れた放射線画像を取得できる。 このことは、 たとえば対象物 Aに含まれた、 軽元素からなる物質の検出に有利にはたらく。 シンチレータ 6の入力面 6 aが、 搬送方向 Dに平行であり、 且つラインスキャンカメラ 3 のライン方向に平行であるので、 対象物 Aの中の異なる部分 （たとえば搬送 方向 Dにおける上流端と下流端など） において、 拡大率は変化しない。 さら には、 表面ミラー 7が放射線の照射領域 1 2の外部に位置しているので、 対 象物 Aを透過した放射線は、 表面ミラー 7を通ることなくシンチレータ 6の 入力面 6 aに入力される。 これにより、 放射線に対する表面ミラー 7の影響 が排除される。 すなわち、 シンチレータ 6の入力面 6 aから出力されるシン チレーシヨン光を表面ミラー 7の影響なく検出することができる。 その結果 として、 この放射線画像取得システム 1および撮像ユニッ ト 3 0は、 対象物 の放射線画像を鮮明かつ高感度に取得することを可能にする。 また、 放射線 画像取得システム 1 によれば、 より高速に放射線画像を取得することができ \¥02020/174849 12 卩（：171?2019/050418
る。 さらには、 3 / 1\1比のよい放射線画像を取得することができる。
[0039] 続いて、 撮像ユニッ ト 3 0におけるシンチレータ 6の取付構造 3について 詳細に説明する。 シンチレータ 6の取付構造 3は、 筐体 1 3の第 1側壁部 1 3〇に形成された矩形の開口 1 8 （図 8参照） と、 シンチレータ 6を保持す るシンチレータホルダ 8とを備える。 図 3および図 4に:^されるように、 シ ンチレータホルダ 8は、 シンチレータ 6を保持すると共に開口 1 8内に嵌入 されるホルダ部 4 0と、 ホルダ部 4 0の基端 4 3 3に連接して筐体 1 3の第 1側壁部 1 3〇に固定されるべース部 4 1 とを有する。 略板状のホルダ部 4 0は、 図 1 に示される Xソ平面に沿って突出しており、 このホルダ部 4 0に 対し、 ベース部 4 1は、 ソ å平面に沿って延びて直交している。
[0040] 図 8に示されるように、 第 1側壁部 1 3〇に形成されたねじ孔 5 6と、 ベ
—ス部 4 1 に形成された貫通孔 5 4とに対して固定ねじ 5 5が揷通されてね じ込まれることにより、 シンチレータホルダ 8は筐体 1 3に取り付けられる 。 このべース部 4 1の固定状態を維持することにより、 筐体 1 3に対するシ ンチレータホルダ 8の取付け ·固定が可能になっている。 またこのべース部 4 1の固定状態を解除することにより、 筐体 1 3に対するシンチレータホル ダ 8の取外しが可能になっている。 言い換えれば、 シンチレータホルダ 8は 、 筐体 1 3に対して着脱可能に取り付けられている。
[0041 ] 図 3〜図 7を参照して、 シンチレータホルダ 8についてより詳しく説明す ると、 ホルダ部 4 0は、 ベース部 4 1が連接する枠部 4 3と、 枠部 4 3に嵌 めこまれる押さえ部 4 4とを含む。 枠部 4 3とべース部 4 1 とは、 たとえば 一体成形されている。 板状の枠部が板状のベース部 4 1から丁字状に （垂直 に） 突出している。 押さえ部 4 4は、 ベース部 4 1および枠部 4 3とは別体 である。 これらのベース部 4 1および枠部 4 3と、 押さえ部 4 4とは、 たと えば、 アルミニウムや鉄から成形されている。 なお、 ベース部 4 1 と枠部 4 3とが別体で成形されており、 枠部 4 3がべース部 4 1 にボルト等の締結部 材によって固定されていてもよい。
[0042] 図 5の分解斜視図は、 ホルダ部 4 0を上下逆さまにした状態で示されてい \¥02020/174849 13 卩（：171?2019/050418
る。 図 5に示されるように、 押さえ部 4 4は、 長方形板状の基部 4 4 3より も一回り小さい長方形状の突出部 4 4 を含んでいる。 押さえ部 4 4の板厚 全体 （基部 4 4 3および突出部 4 4 ） を貫通するようにして、 細長い長方 形状の裏窓部 4 4〇が形成されている。 また枠部 4 3には、 押さえ部 4 4の 突出部 4 4 が嵌め込まれる窪み部 4 3 が形成されている。 枠部 4 3にも 、 枠部 4 3の板厚全体を貫通する細長い長方形状の表窓部 4 3〇が形成され ている。
[0043] 枠部 4 3は、 その窪み部 4 3 内にシンチレータ 6が嵌め込まれるように 構成されている。 窪み部 4 3 の大きさはシンチレータ 6の外形よりもやや 大きく、 窪み部 4 3 に嵌め込まれたシンチレータ 6の周縁部は、 枠状の段 部 4 3干 （図 9 （匕） も参照） に当接する。 枠部 4 3の窪み部 4 3 に押さ え部 4 4の突出部 4 4 が嵌め込まれると、 突出部 4 4 の先端面と上記段 部 4 3チとの間にシンチレータ 6の周縁部が挟み込まれる。 枠部 4 3の基端 4 3 3および先端 4 3匕に形成された複数のビス孔と、 押さえ部 4 4の基部 4 4 3に形成された複数のビス孔とに、 ビス 4 6がねじ込まれることで、 枠 部 4 3に対して押さえ部 4 4が固定され、 それと同時にシンチレータ 6がホ ルダ部 4 0内に保持される。
[0044] 枠部 4 3と押さえ部 4 4との間にシンチレータ 6を挟み込まない状態でこ れらを嵌め合わせると、 表窓部 4 3〇および裏窓部 4 4〇は略重なり合って 連通する。 枠部 4 3と押さえ部 4 4との間にシンチレータ 6を挟み込んだ状 態では、 図 6 （8） 、 図 6 （〇） および図 9 （1〇） に示されるように、 シン チレータ 6の入力面 6 8は上方 （表面ミラー 7） に向けて露出し、 シンチレ —夕 6の裏面 6匕は下方に向けて露出する。 図 6および図 7にはシンチレー タホルダ 8の六面図が示されているが、 シンチレータホルダ 8の左側面図に ついては、 図 7 （a） に示される右側面図と対称に表れるため、 図示は省略 されている。
[0045] 図 3、 図 4および図 8に示されるように、
Figure imgf000015_0001
は、 開口 1 8の上側において、 一対の係合突起 5 1が形成されている。 一方 \¥02020/174849 14 卩（：171?2019/050418 シンチレータホルダ 8のべース部 4 1 には、 一対の係合孔 5 2が形成されて いる。 開口 1 8にシンチレータホルダ 8を嵌め込む際には、 係合突起 5 1が 係合孔 5 2に揷入される （係合する） ように、 シンチレータホルダ 8の位置 を合わせる。 すなわち、 係合突起 5 1および係合孔 5 2は、 ベース部 4 1の 位置決めのための凹凸係合部 5 0である。
[0046] 開口 1 8に対するシンチレータホルダ 8の揷入方向 0 8 （図 9 （13） 参照 ） は、 シンチレータ 6の入力面 6 3に平行である。
[0047] 図 9 （a） に示されるように、 シンチレータホルダ 8が筐体 1 3に取り付 けられた状態で、 第 1側壁部 1 3〇から筐体 1 3内に向けて突出するホルダ 部 4 0に保持されたシンチレータ 6と、 筐体 1 3内の表面ミラー 7との間に は所定の角度 0が形成されている。
Figure imgf000016_0001
には、 表面ミラー 7を 保持するミラーホルダ 9 （図 2も参照） が固定されている。 このミラーホル ダ 9は、 筐体 1 3内に設置されたシンチレータ 6の入力面 6 3の法線巳に重 なる位置となるように表面ミラー 7を保持する。 これにより、 入力面 6 3か ら入力面 6 3の法線巳方向に出力されたシンチレーシヨン光は、 搬送方向口 に平行に且つ水平に進み、 ラインスキヤンカメラ 3によって検出される。
[0048] この撮像ユニッ ト 3 0におけるシンチレータ 6の取付構造 3では、 シンチ レータホルダ 8のホルダ部 4 0がシンチレータ 6を保持しており、 シンチレ —タホルダ 8が筐体 1 3に取り付けられた状態では、 シンチレータ 6と表面 ミラー 7との間に所定の角度 0 （たとえば 4 5度） が形成されている。 撮像 ユニッ ト 3 0では、 シンチレータ 6で放射線が変換されて、 シンチレーシヨ ン光が出力される。 このシンチレーシヨン光に対して表面ミラー 7が所定の 角度 0で設置されていることで、 シンチレーシヨン光は、 筐体 1 3内に設置 されたラインスキヤンカメラ 3によって検出される。 したがって、 表面ミラ — 7の角度は重要である。 シンチレータ 6に対する表面ミラー 7の所定の角 度 0が確保されているため、 この撮像ユニッ ト 3 0の光学機器としての信頼 性が確保されている。 ここで、 シンチレータホルダ 8のホルダ部 4 0は、 筐 体 1 3の第 1側壁部 1 3〇に形成された開口 1 8を通じて出し入れができ、 \¥02020/174849 15 卩（：171?2019/050418
筐体 1 3に対するシンチレータホルダ 8の取付けおよび取外しが可能になっ ている。 よって、 シンチレータ 6が劣化してきた場合等には、 シンチレータ ホルダ 8を筐体 1 3から取り外して、 シンチレータ 6を容易に交換すること ができる。 なお、 シンチレータ 6が劣化したとき以外にも、 シンチレータ 6 の交換の必要性は生じ得る。 この取付構造 3によれば、 シンチレータ 6をい つでも容易に交換することができる。
[0049] ベース部 4 1が第 1側壁部 1 3〇に固定されるので、 シンチレータホルダ
8の取付けが容易である。 シンチレータホルダ 8を取り付けたり取り外した りする際に、 作業者がベース部 4 1 を持ってシンチレータホルダ 8を動かせ る。 よって、 作業性が高められる。 ベース部 4 1の当接面 4 1 3が第 1側壁 部 1 3〇に当接するので、 当接面 4 1 3が座面となって安定性も高められて いる。
[0050] 凹凸係合部 5 0により、 ベース部 4 1が第 1側壁部 1 3〇に対して位置決 めされるので、 シンチレータホルダ 8が筐体 1 3に取り付けられた状態で、 シンチレータホルダ 8の姿勢が安定する。 またシンチレータホルダ 8を取り 付ける際にも、 凹凸係合部 5 0はべース部 4 1の位置の目安となるので、 シ ンチレータホルダ 8を筐体 1 3に容易に嵌め込むことができる。
[0051 ] 作業者は、 枠部 4 3にシンチレータ 6を嵌め込んだ状態で押さえ部 4 4を 嵌め込むだけで、 ホルダ部 4 0にシンチレータ 6をセツ トできる。 シンチレ —夕 6の交換作業が非常に容易である。
[0052] ミラーホルダ 9が、 表面ミラー 7を所定位置で保持する。 シンチレータ 6 の入力面 6 3の法線巳に重なる位置に表面ミラー 7が配置されると、 表面ミ ラー 7によって、 入力面 6 3から法線巳方向に出力されたシンチレーシヨン 光が反射される。 筐体 1 3内に設置されたラインスキャンカメラ 3によって このシンチレーシヨン光が検出されることで、 いわゆる表面観察方式の放射 線撮像が実現され、 しかも、 放射線画像にあおり （パース） が生じず、 放射 線画像がぼやけることが防止される。
[0053] 開口 1 8に対するシンチレータホルダ 8の挿入方向口 8は、 シンチレータ \¥02020/174849 16 卩（：171?2019/050418
6の入力面 6 3に平行である。 この場合、 シンチレータ 6を水平にスライ ド させるような動きで、 シンチレータホルダ 8が開口に揷入される。 シンチレ —タホルダ 8を上下に動かす必要がないので、 シンチレータ 6を所望の高さ に設置しやすい。
[0054] また、 表面ミラー 7が放射線の照射領域 1 2の外部に位置しているので、 対象物 を透過した放射線は、 表面ミラー 7を通ることなくシンチレータ 6 の入力面 6 8に入力される。 これにより、 放射線に対する表面ミラー 7の影 響が排除される。 その結果として、 この撮像ユニッ ト 3 0は、 対象物 の放 射線画像を鮮明かつ高感度に取得することを可能にする。
[0055] 以上、 本開示の実施形態について説明したが、 本発明は上記実施形態に限 られない。 たとえば、 本発明の一態様として、 図 1 0に示されるように、 第 1の筐体 1 3八 3と第 2の筐体 1 3八匕とからなる筐体 1 3八を備え、 第 2 の筐体 1 3八匕内に裏面ミラー 1 7および第 2ラインスキャンカメラ 4が設 置された両面観察方式の撮像ユニッ ト 3 0 が提供されてもよい。 第 1の筐 体 1 3 3と第 2の筐体 1 3 匕との間に隔壁 5 7が配設され、 この隔壁 5 7に、 シンチレータ 6の裏面 6 から出力されたシンチレーシヨン光を通過 させる内面スリッ ト 5 7 3が形成されてもよい。 シンチレータ 6、 表面ミラ — 7、 およびラインスキャンカメラ 3は、 光学的に結合されている。 シンチ レータ 6、 裏面ミラー 1 7、 および第 2ラインスキャンカメラ 4は、 光学的 に結合されている。
[0056] また図 9 （匕） に示されるように、 第 1側壁部 1 3〇の内面側に固定され て、 シンチレータホルダ 8のホルダ部 4 0を揷入方向口 3に案内すると共に 下方から支持する一対のガイ ドレール 6 0が設置されてもよい。 このガイ ド レール 6 0によれば、 シンチレータホルダ 8をより一層スムーズに取り付け ることができ、 しかもホルダ部 4 0の姿勢が安定して所定の角度 0が確実に 維持される。
[0057] 表面観察方式の撮像ユニッ ト 3 0においては、 押さえ部 4 4の裏窓部 4 4 〇が形成されずに閉鎖されていてもよい。 \¥02020/174849 17 卩（：171?2019/050418
産業上の利用可能性
[0058] 本開示のいくつかの態様によれば、 シンチレータホルダを筐体から取り外 して、 シンチレータを容易に交換することができる。
符号の説明
[0059] 1 放射線画像取得システム、 2 放射線源、 2 8 焦点、 3 ラインス キャンカメラ、 6 シンチレータ、 6 8 入力面 （表面） 、 6 裏面、 7 表面ミラー （ミラー） 、 8 シンチレータホルダ、 9 ミラーホルダ、 1 2 照射領域、 1 3 , 1 3 〜筐体、 1 3 3 上壁部 （第 2壁部） 、 1 3〇 第 1側壁部 （壁部） 、 1 5 スリッ ト、 1 5 3 周縁、 1 8 開口、 3 0 , 3 0八 撮像ユニッ ト （放射線撮像ユニッ ト） 、 4 0 ホルダ部、 4 1〜 ベース部、 4 3 枠部、 4 3 3 基端、 4 4 押さえ部、 5 0 凹凸係合部 、 5 1 係合突起、 5 2 係合孔、 対象物、 巳 法線、 3 シンチレー 夕 6の取付構造、 0 角度。

Claims

\¥02020/174849 18 卩（：17 2019/050418 請求の範囲
[請求項 1 ] 筐体と前記筐体内に取り付けられたシンチレータと前記筐体内に取 り付けられて前記シンチレータに対して所定の角度をなすミラーとを 有する放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの取付構造であって \
前記筐体の壁部に形成された開口と、
前記シンチレータを保持すると共に前記開口内に嵌入されるホルダ 部を有するシンチレータホルダであって、 前記筐体に対する取付けお よび取外しが可能になっている前記シンチレータホルダと、 を備え、 前記シンチレータホルダが前記筐体に取り付けられた状態で、 前記 壁部から前記筐体内に向けて突出する前記ホルダ部に保持された前記 シンチレータと、 前記筐体内の前記ミラーとの間には前記所定の角度 が形成されている、
放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの取付構造。
[請求項 2] 前記シンチレータホルダは、 前記ホルダ部の基端に連接して前記壁 部に固定されるべース部を有し、 前記べース部の固定状態を維持およ び解除することにより、 前記筐体に対する取付けおよび取外しがそれ ぞれ可能になっている、
請求項 1記載の放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの取付構造
[請求項 3] 前記壁部および前記べース部には、 前記べース部の位置決めのため の凹凸係合部が形成されている、
請求項 2記載の放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの取付構造
[請求項 4] 前記シンチレータホルダの前記ホルダ部は、
前記べース部が連接する枠部であって前記シンチレータが嵌め込 まれる前記枠部と、
前記枠部に嵌め込まれて前記シンチレータを挟み込む押さえ部と \¥02020/174849 19 卩（：171?2019/050418
、 を含む、
請求項 2または 3記載の放射線撮像ユニッ トにおけるシンチレータの 取付構造。
[請求項 5] 前記筐体内に固定されて前記ミラーを保持するミラーホルダであつ て、 前記筐体内に設置された前記シンチレータの表面の法線に重なる 位置で前記ミラーを保持する前記ミラーホルダを更に備える、 請求項 1〜 4のいずれか一項記載の放射線撮像ユニッ トにおけるシン チレータの取付構造。
[請求項 6] 前記開口に対する前記シンチレータホルダの揷入方向は、 前記シン チレータの表面に平行である、
請求項 1〜 5のいずれか一項記載の放射線撮像ユニッ トにおけるシン チレータの取付構造。
[請求項 7] 前記筐体の前記壁部に直交する第 2壁部には、 放射線を通過させる ためのスリッ トが形成されており、
前記スリッ トの周縁と前記筐体内に設置された前記シンチレータの 表面とを結ぶ放射線の照射領域の外部に、 前記ミラーが位置している 請求項 1〜 6のいずれか一項記載の放射線撮像ユニッ トにおけるシン チレータの取付構造。
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