JP2005521035A - 複数のライン検出器ユニットを備える放射線検出器構成 - Google Patents
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Abstract
Description
気体ベースのイオン化放射線検出器の特定の種類の一つでは、光子と気体原子との相互作用によって放出された電子が、入射する放射線とほぼ直交する方向において抽出され得る。この手法により、非常に向上した空間解像度が達成される。
この観点から、特に、嵩を形成するが、例えば医療検査に使用される大きい高品質画像
を形成することが可能である検出器構成を提供する目的が存在する。
本発明の更なる目的は、信頼度が高く、正確で安価な、寿命の長い検出器構成を提供することにある。
を緩和した検出器構成を提供することにある。
限に抑える検出器構成を提供することにある。それにより、制限された短時間中の、例えば検査下の患者の心臓鼓動等、対象物の可能な動きが、限定された数のみのライン画像に影響を与え、従って、先行技術の二次元検出器で得られる完全な二次元画像に影響を与えない。
るスエーデン特許出願公開公報第0001167−6において言及されている。
図1および図2において、電極層11と電極層13との間の距離は、説明を目的として相当誇張されていることが理解されよう。検出器ユニットの寸法の例として、幅40mm、厚さ2mm、深さ35mmであり、それに対して電極間距離は、0.05〜2mmであり得る。検出器ユニットに入射する放射線シートの厚さを構成するコリメータスリットの幅wは、僅か10μm、または2mm以上であってもよい。
手法により、各アノード細長片上に衝突するX線数が計測される。この方法は、光子計測と称されている。
図4を参照すると、図1〜図3の検出器ユニットの複数を備えた、X線走査ベースの検出器構成の概略正面図が示されている。この図を参照に、本発明の第一実施態様を説明する。
ト41を備え、各入射スリット43は本構成の前方に面している。説明を目的として、図4は、4×10の検出器ユニットのマトリックスのみを有し、即ち各列44は4個の検出器ユニットを有して、各積み重ね45は10個の検出器ユニットを有するが、本構成はより多数のユニットを有し得ることが理解されよう。例えば、検出器ユニットがS1=5mm(入射スリット43から入射スリットまで)にて互いに離間されて、一般に20×20〜50×50cm2の面積を占める場合、各積み重ねは40〜100個の検出器ユニットを有し得る。各ライン検出器ユニットは、40〜60mmの幅を有してもよく、従って、一般的には各列に5〜12個の検出器ユニットが配置される。
作動中、検査するべき対象物を、検出器の前方に配置する。検出器構成を矢印47の方向に旋回または平行移動して対象物を走査すると同時に、検出器ユニットを反復して読出して、二次元画像を形成する。ここで、X線ビームは明らかに、全検出器ユニットを同時に照射するのに十分な幅を備える。
射する複数の平坦な放射線ビームが形成される。
図6の実施態様の別の特徴としては、入射する放射線のコリメート、即ちスクリーニングに関する。調節可能であり、かつ可変な開口部部を備えた別のコリメータ、即ち遮蔽装置を設けることによって、検査に不必要な大量の放射線が検査対象物に到達する前に中断され得る。このコリメータは、使用される場合、検査対象物の上流、好ましくはコリメータ51の直前部または直後部に配置される。このコリメータを図6に破線64にて概略的に示す。
器や、薄膜トランジスタ(TFT)回路、CCD、CMOS回路等の、セレンまたは他の半導体で包囲された、蓄積電荷を検出するための電子デバイス等がある。
頂部から底部にかけて、本装置は、X線源81と、フィルタ82と、上流コリメータ83と、上部圧縮板84と、下部圧縮板85と、検出器構成86とを備えている。
X線チューブ81、上流コリメータ83、および検出器構成86は共有E腕部87に取付けられて、これらは次に、ほぼX線チューブ81の高さを備えた軸89によって、鉛直スタンド88に対して回転可能に取付けられる。
を提供する。X線源および走査が停止されると、これらの全画像セグメントはマイクロプロセッサ92により一括されて、二次元画像が形成される。
さらに、走査は、検出器ユニット構成の各積み重ね内の隣接する検出器ユニットの各2個間の距離S1に等しい総距離にて行い得ることが理解されよう。
Claims (26)
- 対象物の二次元画像を形成するための走査ベースの放射線検出器構成であって、複数の一次元検出器ユニット(41)を備え、各一次元検出器ユニットは、対象物を介して伝達または拡散されたイオン化放射線の平坦な光線束(1)に露出され、かつ各平坦な光線束の一次元画像形成を行うように構成されて、
前記複数の一次元検出器ユニットは、互いに平行にして、かつ平坦な各光線束(1)の方向を向くように配置され、
前記一次元検出器ユニットは列(44,61)をなし、積み重ね(45,63)を形成するように配置され、前記列は一次元検出器ユニットに対して平行に延び、積み重ねは該列に対してほぼ直交し、各列の一次元検出器ユニットは全体で対象物を一次元的に検出することが可能で、
前記走査ベース検出器構成は、一次元検出器ユニットの二次元アレイを、対象物に関して、積み重ね検出器ユニットとほぼ平行な方向に、かつ積み重ね検出器ユニット内の隣接する2個の一次元検出器ユニット間の距離(S1)に相当する距離だけ移動させる装置(87〜89、91)を備える一方、複数の一次元検出器ユニットは反復して検出を行うように構成されて対象物の二次元画像を形成し、
前記各列(44,61)の一次元検出器ユニットは互い違いに交差して、隣接する該一次元検出器ユニット間に、列の方向に延びる重なり(X1、X2)を形成し、
前記ほぼ平行な一次元検出器ユニットの二次元アレイは、イオン化放射線の複数の平坦な光線束(1)の放射方向とほぼ直交する平面内に配置されている構成。 - 前記複数の一次元検出器ユニット(41)の各々は、イオン化放射線の平坦な光線束(1)が入射可能である入射スリット(43)を備え、
前記一次元検出器ユニットの列(44,61)は、該一次元検出器ユニットの入射スリット(43)と平行で、一次元検出器ユニットの積み重ねは入射スリットと平行である請求項1に記載の構成。 - 前記複数の一次元検出器ユニットは、共通支持構造(42)上において二次元アレイに構成されている請求項1または2に記載の構成。
- 前記隣接する一次元検出器ユニット間の列方向に延びる重なり(X1、X2)は、少なくとも0.1mmである
- 前記隣接する一次元検出器ユニット間の列方向に延びる重なり(X1、X2)は、2〜10mmで、検査対象物を横切る「縞」から二重の測定値を得る請求項4に記載の構成。
- 前記各積み重ねの一次元検出器ユニットは、隣接する積み重ねの一次元検出器ユニットと端部同士が接触するように配置されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の構成。
- 前記複数の一次元検出器ユニットは、平坦な光線束が各検出器ユニットに対して垂直に照射し得るように配向されている請求項1乃至6のいずれか一項に記載の構成。
- 前記複数の一次元検出器ユニットの各々は、気体ベースのイオン化放射線検出器であり、放射線光子と気体との相互作用により放出された電子が、一次元検出器ユニット内に入射した各光線束(1)とほぼ直交する方向にて抽出され得る請求項1乃至7のいずれか一項に記載の構成。
- 前記複数の一次元検出器ユニットの各々は、その間にイオン化ガスが配置され得るほぼ
平坦なカソード(3)とアノード(5)と、一次元検出器ユニットの入射スリットとほぼ平行に配置された個別の読出し要素(23)からなる一次元アレイを備えた読出し構成(5)とを有し、カソードとアノードとは、イオン化ガスをイオン化するために、光線束が該カソードとアノードとの間に側方から、かつ該カソードおよびアノードと平行に、検出器ユニット内に入射し得るように配向されている請求項8に記載の構成。 - 前記複数の一次元検出器ユニットの各々は、電子なだれ増幅器を備える請求項9に記載の構成。
- 前記複数の一次元検出器ユニットの各々は、入射窓(9)と側壁(15,16,17)とを備え、同入射窓および側壁はカソード(3)およびアノード(5)とともに、イオン化に適切な気体または混合気体が充填され得る気密室(19)を形成する請求項9または10に記載の構成。
- イオン化に適切な気体または混合気体が充填され得る共有気密室を備え、該共通気密室は複数の一次元検出器ユニットの各々を封止する、請求項9または10に記載の構成。
- 前記個別の読出し要素(23)の一次元アレイと、前記一次元検出器ユニット(41)の各々の入射スリット(43)とは、その一次元検出器ユニットの幅全体に亘って延びる請求項12に記載の構成。
- 各列(44、61)における一次元検出器ユニットの数は、少なくとも2個、好ましくは4〜10個である請求項1乃至13のいずれか一項に記載の構成。
- 各積み重ね(45,63)における一次元検出器ユニットの数は、10〜200個、好ましくは40〜100個である請求項1乃至14のいずれか一項に記載の構成。
- 前記複数の一次元検出器ユニットの各々の入射スリットは、500μm未満、好ましくは100μm未満、より好ましくは約50μm以下の幅を有する請求項2に記載の構成。
- 前記複数の一次元検出器ユニットの各々の各読出し要素は、500μm未満、好ましくは100μm未満、より好ましくは約50μm以下の幅を有する請求項9乃至13のいずれか一項に記載の構成。
- 前記複数の一次元検出器ユニットの各々の読出し要素の数は、少なくとも10個、より好ましくは少なくとも100個である請求項9乃至13のいずれか一項に記載の構成。
- 各積み重ねにおける一次元検出器ユニットは、10mm未満、好ましくは1〜10mm、最も好ましくは約5mmだけ互いに離間されている請求項1乃至18のいずれか一項に記載の構成。
- 前記一次元検出器ユニットの二次元アレイを、対象物に関して、積み重ね検出器ユニットとほぼ平行な方向に移動する前記装置(87〜89,91)は、積み重ね検出器ユニット内の隣接する2個の一次元検出器ユニット間の距離(S1)の二倍に相当する距離だけ移動させるよう適合されて、複数の一次元検出器ユニットの個別読出し要素が損傷または使用不能である場合でも完全な二次元画像を形成し得る、請求項1乃至19のいずれか一項に記載の構成。
- 放射線吸収材からなる上流コリメータ(51)を備え、同上流コリメータは列(53)および積み重ね(54)に配置された複数の放射線透過性スリット(52)を有し、同放射線透過性スリットの数は一次元検出器ユニットの数と一致して、前記放射線透過性スリットは、上流コリメータの放射線透過性スリットを介して伝達された平坦な光線束が各一次元検出器ユニットを照射するように、一次元検出器ユニットに対して整合され、かつ前記移動装置(87〜89,91)は一次元検出器ユニットの二次元アレイを対象物に関して移動するように適合される一方、該移動中、放射線透過性スリットと一次元検出器ユニットとの整合が保持される請求項1乃至20のいずれか一項に記載の構成。
- 平坦な光線束を生成するX線源(81)を備え、同X線源(81)と、前記上流コリメータ(51)と、前記検出器構成とは、剛性を備えた共通の腕部(87)に対して堅固に装着された請求項21に記載の構成。
- 前記移動装置(87〜89,91)は、前記対象物を移動するように適合される一方、一次元検出器ユニットの二次元アレイは静止される請求項1乃至22のうちの少なくとも一項に記載の構成。
- 前記上流コリメータと一次元検出器ユニットの二次元アレイとの間に、検査対象物(46)を収容するための空間を備え、前記平坦な光線束は、各一次元検出器ユニットを照射する前に該空間を伝達される請求項21または22に記載の構成。
- 上部圧縮板(84)および下部圧縮板(85)を備え、該双方の圧縮板の間において撮像するべき対象物である対象者の胸部(46)を圧縮することが可能で、前記対象者は、該対象者の移動(47)が同対象者の胸壁と平行または垂直になるように前記装置に対して配向するように配置される、***X線撮影検査の使用に適合された請求項24に記載の構成。
- 検査対象物(46)を収容するための前記空間の上流に配置され、かつ調節可能な可変開口部を有する遮蔽装置(64)を備え、同遮蔽装置の可変開口部は、対象物の外形の迅速計測により決定された、対象物を通過しない放射線を遮蔽するように調節される請求項24または25に記載の構成。
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