JP4121005B2 - 散乱線吸収グリッドの製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線撮影装置に使用される散乱線吸収グリッドの製造方法に関し、詳しくは、グリッドを構成する板材が放射線の放射方向に傾いて並んだ散乱線吸収グリッドの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
放射線撮影装置によって撮影を行なうときに被写体と放射線検出器との間に配置され、被写体によって散乱された散乱線を吸収してS/Nの高い放射線を得るための散乱線吸収グリッドが知られている。
【0003】
この散乱線吸収グリッドは、放射線を吸収する細長い薄板からなるグリッド用板材を多数、間隔をおいて並べて全体として平板状に形成されたものであり、被写体によって散乱されて斜めに進む散乱放射線を吸収し、放射線源から被写体を通して直線的に放射線検出器に入射する放射線のみを効果的に透過させることにより、検出された被写体の画像に混入する散乱放射線によるノイズを低減させるものである。
【0004】
この平板状に形成されたグリッドを構成する板材は、放射線源から発せられた、被写体を透過して直線的に放射線検出器に入射する放射線の進行を妨げないように、この放射線源に向けて整列させ、すなわち放射線の放射方向に向かって並ぶように、ブロックの中央から両端部に向かうほど傾斜角度が大きくなるように配列させるのが、より高いS/Nを得るために好ましい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この効率の良い散乱線吸収グリッドを製造するには、グリッド用板材の傾斜角度を少しずつ変化させて配列させるため、例えば形状が異なる複数種類のスペーサを板材の間に介在させて配することが必要となり、さらにこれらの形状が少しずつ異なる多数のスペーサとグリッド用板材とを予め決められた順番に交互に配列する製造工程が必要となる。従って、この散乱線吸収グリッドの製造工程は、作業効率(生産性)が悪いものとなり、この型のグリッドのコストを高くしている。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、製造工程が単純化された作業効率、すなわち生産性の高い散乱線吸収グリッドの製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1の散乱線吸収グリッドの製造方法は、放射線吸収材料からなるグリッド用板材と、一定の形状を有する弾性材料からなるスペーサとを交互に多数、全体として前記グリッド用板材の面に垂直な方向に延びた平板状のブロック体を形成するように接着剤を介して隣接させて配列し、接着剤を硬化させた後、この平板状のブロック体をグリッド用板材の長さ方向と平行な軸を持つ円筒面状に変形させ、変形させたブロック体をグリッド用板材を横切る方向に延びる平板状に切り出し、その後、ブロック体にこのブロック体を平板状に維持する部材を固着することを特徴とする。
【0008】
本発明の第2の散乱線吸収グリッドの製造方法は、放射線吸収材料からなるグリッド用板材と、一定の形状を有する弾性材料からなるスペーサとを交互に多数、全体として前記グリッド用板材の面に垂直な方向に延びた平板状のブロック体を形成するように接着剤を介して隣接させて配列し、接着剤を硬化させた後、この平板状のブロック体をグリッド用板材の長さ方向と平行な軸を持つ円筒面状に変形させ、変形させたブロック体の表裏両面の一方の面に、伸縮し難い可撓性材料からなる間隔保持用フィルムを接着し、その後、該ブロック体を平板状に変形させ、ブロック体にこのブロック体を平板状に維持する部材を固着することを特徴とする。
【0009】
前記各散乱線吸収グリッドの製造方法は、接着剤を硬化させた後、前記変形の前に、ブロック体の表裏両面の少なくとも一方に、伸縮可能な均一なヤング率を有する放射線透過部材からなるフィルムを接着することができる。
【0010】
なお、前記一定の形状を有するスペーサとは、一種類の同じ大きさの断面形状を有するスペーサを意味し、例えば1方向に長く伸びた直方体等の柱状体をスペーサとして用いるのが適当である。
【0011】
また、前記グリッド用板材としては、1方向に長く伸びた細長い薄板等を用いるのが適切である。
【0012】
また、前記弾性材料からなるスペーサとは、必ずしも広範囲の変形に対して正確に弾性変形する材料に限らず、小さな変形範囲において概略弾性的な変形をする材料、例えば発泡材、樹脂、紙、布、不織布、木等からなるスペーサであってもよい。
【0013】
また、「円筒面状」とは、完全な円筒面を含みほぼ円筒面状であることを意味し、例えば楕円形状の断面輪郭を持つ筒面や、場所によって曲率の異なる断面輪郭を持つ筒面をも含む形状を意味する。
【0014】
前記、ブロック体を平板状に維持する部材とは、ブロック体に固着されたときブロック体を平板状に維持するものであればどのような部材をどのように配設してもよく、例えばブロック体の表裏両面の少なくともいずれか一方に、剛性の高い平板または、格子状あるいはストライプ状の桟を接着したり、ブロック体のグリッド用板材の長さ方向における端面に各グリッド用板材を平板状に並んだ位置に固定する部材を配設したり、上記両者を組み合わせてブロック体を平板状に維持してもよい。
【0015】
また、前記フィルムは、プラスチックフィルム、複数の薄膜を積層した積層フィルム等、比較的大きな均一なヤング率を有するものであればどのようなフィルムであってもよい。
【0016】
また、前記「伸縮可能な均一なヤング率を有する放射線透過部材からなるフィルムを接着する」とは、このフィルムを単に接着することに限らず、フィルムを前記スペーサとグリッド用板材との配列方向に伸張させた状態にして前記ブロック体に接着することをも意味する。
【0017】
【発明の効果】
本発明の第1の散乱線吸収グリッドの製造方法によれば、一定の形状を有する弾性材料からなるスペーサとグリッド用板材とを交互に多数配列させることによりブロック体を形成するようにしたので、複数種類の異なる形状を持つスペーサを用意して、これらのスペーサを決められた場所に決められた順番で配列する従来の複雑な工程に比して材料コストが安価である上、作業効率を向上させることができ、製造コストを大幅に下げることができる。
【0018】
また、スペーサの弾性変形によりブロック体をを円筒面状に変形させて各グリッド用板材に傾斜を与えた後、この変形させたブロック体を平板状に切り出すようにしたので、放射線源から発せられた放射線を効率良く透過させることができるようにグリッド用板材が略放射線の放射方向に傾いて並んだ散乱線吸収グリッドを安価に製造することができる。
【0019】
本発明の第2の散乱線吸収グリッドの製造方法によれば、平板状のブロック体をグリッド用板材の長さ方向と平行な軸を持つ円筒面状に変形させ、この変形させたブロック体の表裏両面の一方の面に、伸縮し難い可撓性材料からなる間隔保持用フィルムを接着し、その後、ブロック体を平板状に変形させるようにしたので、ブロック体を変形させる工程のみによってグリッド用板材を概略放射線源の方向に向かうように並べることができ、放射線源から発せられた放射線を効率良く透過させることができるようにグリッド用板材が略放射線の放射方向に傾いて並んだ散乱線吸収グリッドを安価に製造することができる。
【0020】
なお、前記接着剤を硬化させた後、前記変形の前に、前記ブロック体の表裏両面の少なくとも一方に、一般に板材等より均一なヤング率を有するフィルムを接着すれば、平板状のブロック体を変形させるときに、この変形に応じてフィルムが均一に伸縮するので、各グリッド用板材を上記変形に応じた間隔に定めるときにバラツキを小さく抑えて定めることができ、より正確にグリッド用板材を配列させることができる。また、前記フィルムを前記スペーサとグリッド用板材との配列方向に伸張させた状態にして接着するようにすれば、このフィルムをブロック体の表裏面の変形により追従させて伸縮させることができ、ブロック体の表裏両面の一方が収縮面となるような場合においても、その収縮に追従して弾性変形させることができるので、上記と同様にグリッド用板材の間隔をバラツキなく略等しい間隔に定め、正確にグリッド用板材を配列させる効果が得られる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の散乱線吸収グリッドの製造方法の具体的な実施の形態について、図面を用いて説明する。図1は、本発明の散乱線吸収グリッドの製造方法を適用して製造した散乱線吸収グリッドの概略構成を示す図である。
【0022】
図1に示すように散乱線吸収グリッド100は、細長い薄板状の放射線吸収材料からなる多数のグリッド用板材10(図2参照)と細長い直方体状の弾性材料からなるスペーサ20(図3参照)とが交互に多数、配列された平板状のブロック体30を、第1の天板40Aと第2の天板40Bとの間に配置したものである。
【0023】
なお、このグリッド用板材10は、放射線撮影を行うときに想定される放射線源の位置200(図6参照)に向かうように整列されており、中心部Cから両端部E1およびE2に向かうほどその傾斜角度が大きくなっている。
【0024】
グリッド用板材10は、図2に示すように厚さt1が0.1mm程度、幅が2〜15mm程度、長さが450mm程度の細長い薄板であり、粉体状の単体、または粉体状の鉛酸化物、ビスマス化合物、あるいは他の重金属化合物などを溶液に混合して有機ポリマーを結合材(バインダ)とする溶液にして、この溶液を平面上に塗布して薄板状に形成した材料や、鉛箔、ビスマス、タンタル等の薄板状の単体材料によって形成されている。
【0025】
スペーサ20は、一定の形状からなり、図3に示すような細長い直方体形状で幅と長さがグリッド用板材10と概略等しく、厚さt2が0.2mmから1.0mm程度の放射線が吸収されにくい弾性材料、例えば発泡ポリマー(例えば、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロポピレン、発泡ウレタン)等によって形成されている。
【0026】
第1の天板40Aおよび第2の天板40Bは、アルミニウム板やFRP(繊維強化プラスチック)板等の放射線透過材料によって形成されている。
【0027】
次に、本発明の第1の実施の形態の製造工程について説明する。
【0028】
工程1として、図4に示すように放射線吸収材料からなるグリッド用板材10と、弾性材料からなるスペーサ20とを交互に多数、全体としてグリッド用板材10の面に垂直な方向に延びた平板状のブロック体30を形成するように接着剤21を介して隣接させて配列する。このとき多数のスペーサ20は一定の形状を有するので(一種類の同じ大きさの断面形状を有するスペーサなので)、どのスペーサをどの位置に配列させてもかまわない。なお、グリッド用板材10とスペーサ20とは規則正しく交互に配列する。
【0029】
工程2として、工程1において各グリッド用板材10とスペーサ20との間に介した接着剤21を硬化させる。接着剤の硬化のさせ方は接着剤21の種類によるが、例えば熱を加えて硬化させたり、放置して時間の経過と共に化学反応を進めることによって硬化させたりすることができる。
【0030】
工程3として、上記接着剤21が硬化された後、図5に示すように、ブロック体30の表裏両面の一方の面であるブロック面30Aに、伸縮可能な均一なヤング率を有する放射線透過部材からなるフィルム50を接着する。(なお、フィルムはブロック体30の表裏両面に接着してもよい。さらに、このフィルムを接着する工程は必ずしも必要ない。)
工程4として、図6に示すように、平板状のブロック体30を前記グリッド用板材10の長さ方向と平行な軸を持つ円筒面状に変形させる。
【0031】
このとき、フィルム50を接着したブロック面30Aの反対側の面であるブロック面30Bを、一定の曲率を持つ円筒面板60上に載せることにより、ブロック体30を構成するスペーサ20が弾性変形され、ブロック体30が平板状から一定の曲率を持つ円筒面状に撓む。この円筒面状に撓んだブロック体30の曲率が大きくなった方の面であるブロック面30Aにおいては、このブロック面30Aを構成する各スペーサ20のスペーサ面20Aがフィルム50と共に伸張され互いに隣り合うグリッド用板材10の間隔が広がる。一方、ブロック体30の曲率が小さい方(円筒面板60に面している側)の面であるブロック面30Bにおいては、このブロック面30Aを構成する各スペーサ20のスペーサ面20Bが収縮されるので、各グリッド用板材10が概略円筒面板60の曲率中心P(すなわち想定される放射線源200)の方向に向かって整列される。これにより、各グリッド用板材10が放射線源200の位置から発せられた放射線を効率良く透過させることができる傾きに整列される。
【0032】
工程5として、工程4において円筒面板60上に載せられ変形れたブロック体30を、図7に示すように、グリッド用板材10を横切る方向に延びる平板状に切り出す。このような、弾性材料と金属材料とを含む複合材料の切り出しはワイヤカット加工等により実施することができる。
【0033】
工程6として、図8に示すように、平板状に切り出されたブロック体30に、このブロック体を平板状に維持する部材である天板40Aおよび40Bを固着する。なお、これらの天板40Aおよび40Bは必ずしも平板でなくてもよく格子状の部材等であってもよい。(この工程においては、必ずしもブロック体の両面に天板を固着する必要はなく、片面だけに固着してもよい)
工程7として、図9に示すように天板が接着されたブロック体30の前後両端を天板40Aおよび天板40Bと共に切断して、散乱線吸収グリッド100を得る(この工程は必ずしも必要ない)。
【0034】
次に、本発明の第2の実施の形態の散乱線吸収グリッドの製造工程について図10から図13を用いて説明する。なお、以下の図中第1の実施の形態と同様の構成については第1の実施の形態と同一の符号を用いて示し、その説明の一部を省略する。
【0035】
工程1および工程2は第1の実施の形態と同様である。ただし、第2の実施の形態においては、第1の実施の形態のブロック体を切り出す工程がないので、始めにブロック体を形成するときに配列するスペーサおよびグリッド用板材の幅は、散乱線吸収グリッドが完成したときの幅とほぼ等しくなる。
【0036】
工程3として、図10に示すように、ブロック体30の表裏両面であるブロック面30Aおよびブロック面30B、に伸縮可能な均一なヤング率を有する放射線透過部材からなるフィルム50Aおよび50Bを接着する。このときフィルムをスペーサ20とグリッド用板材10との配列方向に伸張させた状態にして接着する。このフィルムの接着後、フィルムを伸張させていた力を開放すると、このフィルムの収縮により各スペーサ20は厚さ方向に収縮されブロック体30の全体の長さも短かくなるが、フィルムは完全に元の寸法にもどるわけではないので、上記配列方向に伸張させたときの伸張力が残留される。
【0037】
工程4は、フィルム50Aおよび50Bが表面に接着された平板状のブロック体30をグリッド用板材10の長さ方向と平行な軸を持つ円筒面状に変形させる。
【0038】
このとき、フィルム50Bを接着したブロック体30を、ブロック面30Bを下に向けて、図11に示すような、中心面C上に曲率中心を持ち、この中心面Cを挟んで左右対称に両端に向かうほど曲率が小さくなる円筒面板60´上に載せる。これにより、ブロック体30を構成するスペーサ20およびフィルム50が弾性変形され、ブロック体30が、中心面Cを挟んで左右対称で平板状から両端に向かうほど曲率が小さくなるように円筒面板60´に沿って撓む(すなわち、両端に向かうほどブロック面30Bの曲率中心の位置がP1、P2、P3と移動し上記面の曲率が小さくなる)。円筒面状に撓んだブロック体30の、曲率が大きくなった方の面であるブロック面30Aにおいては、このブロック面30Aを構成する各スペーサ20のスペーサ面20Aがフィルム50Aと共に伸張されることにより互いに隣り合う各グリッド用板材10の間隔が広がる。一方、ブロック体30の曲率が小さい方(円筒面板60´上に面している側)の面であるブロック面30Bにおいては、このブロック面30Bを構成する各スペーサ20のスペーサ面20Bが収縮され、ブロック面30Bに接着され伸張力が残留しているフィルム50Bもこの収縮に追従して収縮する。これにより、グリッド用板材10は中心面Cを挟んで左右対称に両端に向かうほど曲率が小さくなるように整列される。
【0039】
工程5として、図12に示すように、円筒面状に変形されたブロック体のブロック面30Aに、フィルム50Aを介して伸縮し難い可撓性材料からなる間隔保持用フィルム70を接着する。
【0040】
工程6として、図13に示すように、間隔保持用フィルム70が接着されたブロック体30を平板状に変形させ、このブロック体30にブロック体を平板状に維持する部材である天板40Aおよび40Bを固着する。ここで、工程4において伸張された各グリッド用板材10の間隔は、工程6においてブロック体30が平板状に変形されても間隔保持用フィルム70が接着されているのでそのままの間隔が維持され、両端に向かうほどその間隔は広がる。一方、ブロック面30Bの各グリッド用板材10の間隔は、ブロック体30が平板状に変形されるとほぼ等間隔になるので、各グリッド用板材10は想定される放射線源200の方向に向かって整列される。これにより、各グリッド用板材10が放射線源の位置から発せられた放射線を効率良く透過させることができる傾きに整列される。
【0041】
工程7としては、図14に示すようにブロック体30の前後両端を、フィルム50A、フィルム50Bおよび間隔保持用フィルム70を介して接着された天板40Aおよび天板40Bと共に切断して、散乱線吸収グリッド100を得る(この工程は必ずしも必要ない)。
【0042】
上記のように本発明によれば、一定の形状を有するスペーサを用いることにより製造工程が単純化され作業効率を向上させることができる。また、スペーサを弾性変形させることによりグリッド用板材を傾斜させて配列させるようにしたので、放射線源から発せられた放射線を効率良く透過させることができる散乱線吸収グリッドを安価に製造することができる。
【0043】
なお、グリッド用板材は、想定される放射線源の方向に完全に沿うように配列させることはできないが(厳密には放射線源を頂点とする円錐状でなければ放射線源の方向にに一致しないが)、グリッド用板材の傾きを外側へ向かうほど大きくすれば、このグリッド用板材が平面状であっても、グリッド用板材が傾いていないものに比べれば放射線源の方向にその傾きを、より沿わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法によって製造した散乱線吸収グリッドを示す図
【図2】グリッド用板材の概略形状を示す図
【図3】スペーサの概略形状を示す図
【図4】第1の実施の形態の工程1においてグリッド用板材とスペーサとを交互に配列する様子を示す図
【図5】工程3においてブロック体にフィルムを接着する様子を示す図
【図6】工程4においてブロック体を円筒面板に載せる様子を示す図
【図7】工程5においてブロック体を平板状に切り出す様子を示す図
【図8】工程6においてブロック体に天板を接着する様子を示す図
【図9】工程7においてブロック体の両端を切断する様子を示す図
【図10】第2の実施の形態の工程3においてブロック体にフィルムを接着する様子を示す図
【図11】工程4においてブロック体を円筒面板に載せる様子を示す図
【図12】工程5においてブロック体に間隔保持用フィルムを接着しする様子を示す図
【図13】工程6においてブロック体を平板状に変形させて天板を接着する様子を示す図
【図14】工程7においてブロック体の両端を切断する様子を示す図
【符号の説明】
10 グリッド用板材
20 スペーサ
30 ブロック体
40A、B 第1の天板、第2の天板
50 フィルム
60 円筒面板
200 放射線源
P 曲率中心
Claims (2)
- 1方向に長く伸びた薄板状の放射線吸収材料からなるグリッド用板材と、一定の形状を有する弾性材料からなるスペーサとを交互に多数、全体として前記グリッド用板材の面に垂直な方向に延びた平板状のブロック体を形成するように接着剤を介して隣接させて配列し、
前記接着剤を硬化させた後、
該平板状のブロック体を前記グリッド用板材の長さ方向と平行な軸を持つ円筒面状に変形させ、
該変形させたブロック体の表裏両面の一方の面に、伸縮し難い可撓性材料からなる間隔保持用フィルムを接着し、
その後、該ブロック体を平板状に変形させ、該ブロック体に該ブロック体を平板状に維持する部材を固着することを特徴とする散乱線吸収グリッドの製造方法。 - 前記接着剤を硬化させた後、前記変形の前に、前記ブロック体の表裏両面の少なくとも一方に、伸縮可能な均一なヤング率を有する放射線透過部材からなるフィルムを接着することを特徴とする請求項1記載の散乱線吸収グリッドの製造方法。
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JP2000222039A JP4121005B2 (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | 散乱線吸収グリッドの製造方法 |
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