JP6615666B2 - Radiation detector and radiation inspection apparatus - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、放射線検出器及び放射線検査装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a radiation detector and a radiation inspection apparatus.
Ｘ線ＣＴ装置のような放射線検査装置において、Ｘ線を検出する装置は、例えば、フォトダイオード、シンチレータ、及びコリメータを有する。コリメータは、例えば、一方向に、又は格子状に並べられる壁によって形成され、散乱したＸ線を遮蔽する。シンチレータは、Ｘ線を可視光に変換する。フォトダイオードは、光を電気信号に変換する。 In a radiation inspection apparatus such as an X-ray CT apparatus, an apparatus for detecting X-rays includes, for example, a photodiode, a scintillator, and a collimator. The collimator is formed, for example, by walls arranged in one direction or in a lattice shape, and shields scattered X-rays. The scintillator converts X-rays into visible light. The photodiode converts light into an electrical signal.
Ｘ線を検出する装置の各部品の位置は、検査精度に影響する。このため、Ｘ線を検出する装置の製造時において、各部品の位置決めに長い時間がかかることがある。 The position of each part of the apparatus that detects X-rays affects the inspection accuracy. For this reason, when manufacturing an apparatus for detecting X-rays, it may take a long time to position each component.
一つの実施形態に係る放射線検出器は、検知装置と、シンチレータユニットと、コリメータと、を備える。前記検知装置は、第１の面と、前記第１の面に設けられるとともに光を検知するよう構成された複数の検知部と、前記第１の面に開口する第１の開口を形成する第１の周面と、を有する。前記シンチレータユニットは、互いに接続されるとともに前記複数の検知部にそれぞれ面する複数のシンチレータと、第２の開口を形成する第２の周面と、を有する。前記コリメータは、前記複数のシンチレータにそれぞれ面する複数の貫通口が設けられたコリメート部と、前記コリメート部に接続されるとともに前記第１の周面と前記第２の周面とに接触するよう構成された接触部と、を有し、前記接触部が前記第１の周面と前記第２の周面とに接触する状態で前記コリメート部と前記検知装置との間に前記シンチレータユニットが配置されるよう構成される。 A radiation detector according to one embodiment includes a detection device, a scintillator unit, and a collimator. The detection device includes a first surface, a plurality of detection units that are provided on the first surface and configured to detect light, and a first opening that opens to the first surface. 1 peripheral surface. The scintillator unit includes a plurality of scintillators that are connected to each other and face the plurality of detection units, respectively, and a second peripheral surface that forms a second opening. The collimator is connected to the collimator portion provided with a plurality of through-holes respectively facing the plurality of scintillators, and is in contact with the first peripheral surface and the second peripheral surface. The scintillator unit is disposed between the collimator unit and the detection device in a state where the contact unit is in contact with the first peripheral surface and the second peripheral surface. Configured to be.
以下に、第１の実施形態について、図１乃至図８を参照して説明する。なお、本明細書において、実施形態に係る構成要素及び当該要素の説明について、複数の表現が記載されることがある。複数の表現がされた構成要素及び説明は、記載されていない他の表現がされても良い。さらに、複数の表現がされない構成要素及び説明も、記載されていない他の表現がされても良い。 The first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 8. In the present specification, a plurality of expressions may be described for the constituent elements according to the embodiment and the description of the elements. The constituent elements and descriptions in which a plurality of expressions are made may be other expressions that are not described. Further, the constituent elements and descriptions that are not expressed in a plurality may be expressed in other ways that are not described.
図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成例を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置１は、放射線検査装置の一例である。放射線検査装置は他の装置であっても良い。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台２と、寝台２０と、コンソール４０とを有する。なお、Ｘ線ＣＴ装置１の構成は、下記の構成に限定されるものではない。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. The X-ray CT apparatus 1 is an example of a radiation inspection apparatus. The radiation inspection apparatus may be another apparatus. As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 includes a
架台２は、高電圧発生回路３と、コリメータ調整回路４と、架台駆動回路５と、Ｘ線管６と、ウェッジ７と、コリメータ８と、Ｘ線検出器９と、データ収集回路１０と、回転フレーム１１とを有する。Ｘ線管６は、線源の一例である。Ｘ線検出器９は、放射線検出器の一例である。
The
高電圧発生回路３は、Ｘ線管６に管電圧を供給する。コリメータ調整回路４は、コリメータ８の開口度及び位置を調整することにより、Ｘ線管６が発生させたＸ線の照射範囲を調整する。架台駆動回路５は、回転フレーム１１を回転させる。これにより、架台駆動回路５は、被検体Ｐを中心とする円軌道上でＸ線管６及びＸ線検出器９を旋回させる。高電圧発生回路３、コリメータ調整回路４、及び架台駆動回路５は、例えば、プロセッサにより実現される。
The high voltage generation circuit 3 supplies a tube voltage to the
Ｘ線管６は、Ｘ線検出器９と、Ｘ線管６とＸ線検出器９との間に位置する被検体Ｐとに向かってＸ線を照射する。Ｘ線は、放射線の一例である。放射線は、ガンマ線のような他の放射線であっても良い。Ｘ線管６は、高電圧発生回路３が供給する管電圧によりＸ線を発生させる。ウェッジ７は、被検体Ｐに照射されるＸ線の線量を調節するＸ線フィルタである。コリメータ８は、被検体Ｐに照射されるＸ線の照射範囲を調整するスリットである。
The
図２は、第１の実施形態の架台２を模式的に示す図である。図２に示すＸ線検出器９は、Ｘ線管６が照射したＸ線を検出する。Ｘ線検出器９は、複数のシンチレータアレイ９１と、複数のフォトダイオードアレイ９２と、複数のコリメータ９３とを有する。シンチレータアレイ９１は、シンチレータユニットの一例であり、例えば、放射線変換部、発光部、又は蛍光部とも称され得る。フォトダイオードアレイ９２は、検知装置の一例である。コリメータ９３は、例えば、整流装置、遮蔽装置、又は部材とも称され得る。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the
シンチレータアレイ９１は、互いに交差する二つの方向にマトリクス状に配列された複数のシンチレータ９１ａを有する。複数のシンチレータ９１ａは、例えば、回転フレーム１１の円周の接線方向と、被検体Ｐの体軸方向と、に配列される。シンチレータ９１ａは、入射したＸ線を可視光に変換する。シンチレータ９１ａは、Ｘ線に限らず、他の放射線を可視光に変換しても良い。
The
フォトダイオードアレイ９２は、シンチレータ９１ａごとに設けられたフォトダイオード９２ａを有する。フォトダイオード９２ａは、検知部の一例である。複数のフォトダイオード９２ａはそれぞれ、対応するシンチレータ９１ａに面する。
The
フォトダイオード９２ａは、シンチレータ９１ａが放出した可視光を電気信号に変換するアクティブエリアを有する。この電気信号は、データ収集回路１０に送信される。アクティブエリアは、アノード（Ａｎｏｄｅ）とも称され得る。このように、フォトダイオード９２ａは、光を検知する。
The
コリメータ９３は、複数の板により格子状に形成される。コリメータ９３は、例えば、タングステン又はモリブデンのような、原子番号が高くＸ線遮蔽能力の高い材料によって作られる。コリメータ９３は他の材料によって作られても良い。
The
コリメータ９３に、複数の貫通口９３ａが設けられる。複数の貫通口９３ａは、例えば、Ｘ線管６又は寝台２０上の被検体Ｐに向く孔である。複数の貫通口９３ａが向く方向は互いに異なる。貫通口９３ａが向く方向はこれに限らない。複数のシンチレータ９１ａはそれぞれ、対応する貫通口９３ａに面する。
The
Ｘ線管６が照射したＸ線は、被検体Ｐを通過する。被検体Ｐを通過したＸ線は、貫通口９３ａを通り、シンチレータ９１ａに入射する。一方、Ｘ線の一部は、例えば被検体Ｐにより散乱させられることがある。コリメータ９３は、散乱したＸ線を遮蔽する。
X-rays irradiated by the
図１に示すデータ収集回路１０は、フォトダイオード９２ａが出力した電気信号に基づいて投影データを生成する。投影データは、例えば、サイノグラムである。サイノグラムとは、Ｘ線管６の各位置において各フォトダイオード９２ａが検出した信号を並べたデータである。ここで、Ｘ線管６の位置は、ビューと呼ばれる。サイノグラムは、ビュー方向及びチャンネル方向を軸とする二次元直交（交差）座標系に、フォトダイオード９２ａが検出したＸ線の実効エネルギーを割り当てたデータである。
The data collection circuit 10 shown in FIG. 1 generates projection data based on the electrical signal output from the
データ収集回路１０は、生成したサイノグラムを後述する投影データ記憶回路４３へ格納する。なお、データ収集回路１０は、ＤＡＳ（Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）に含まれる。また、データ収集回路１０は、例えば、プロセッサにより実現される。
The data collection circuit 10 stores the generated sinogram in the projection
回転フレーム１１は、円環状のフレームである。回転フレーム１１は、Ｘ線管６及びＸ線検出器９を両者が対向するよう支持する。回転フレーム１１は、架台駆動回路５により駆動され、被検体Ｐを中心として回転する。
The rotating
寝台２０は、天板２１と、寝台駆動回路２２とを備える。天板２１は、被検体Ｐが載せられる板状の部材である。寝台駆動回路２２は、被検体Ｐが載せられた天板２１を移動させることにより、被検体Ｐを架台２の撮影口内で移動させる。また、寝台駆動回路２２は、例えば、プロセッサにより実現される。
The
コンソール４０は、入力回路４１と、ディスプレイ４２と、投影データ記憶回路４３と、画像記憶回路４４と、記憶回路４５と、処理回路４６とを備える。
The
入力回路４１は、指示や設定を入力するユーザにより使用される。入力回路４１は、例えば、マウス、キーボードに含まれる。入力回路４１は、ユーザが入力した指示や設定を処理回路４６に転送する。入力回路４１は、例えば、プロセッサにより実現される。
The input circuit 41 is used by a user who inputs instructions and settings. The input circuit 41 is included in, for example, a mouse and a keyboard. The input circuit 41 transfers instructions and settings input by the user to the
ディスプレイ４２は、ユーザが参照するモニタである。ディスプレイ４２は、例えば、ＣＴ画像、ユーザが指示や設定を入力する際に使用するＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示する旨の指示を処理回路４６から受ける。ディスプレイ４２は、この指示に基づいてＣＴ画像やＧＵＩを表示する。
The display 42 is a monitor that the user refers to. The display 42 receives, for example, an instruction from the
投影データ記憶回路４３は、データ収集回路１０が生成した投影データや後述する前処理機能４６２により生成された生データ（Ｒａｗ Ｄａｔａ）を記憶する。画像記憶回路４４は、後述する画像生成機能４６３により生成されたＣＴ画像を記憶する。
The projection
記憶回路４５は、高電圧発生回路３、コリメータ調整回路４、架台駆動回路５、及びデータ収集回路１０が上述した機能を実現するためのプログラムを記憶する。記憶回路４５は、寝台駆動回路２２が上述した機能を実現するためのプログラムを記憶する。記憶回路４５は、処理回路４６が後述するスキャン制御機能４６１、前処理機能４６２、画像生成機能４６３、表示制御機能４６４、制御機能４６５、及びその他の機能それぞれを実現するためのプログラムを記憶する。従って、高電圧発生回路３、コリメータ調整回路４、架台駆動回路５、データ収集回路１０、寝台駆動回路２２、及び処理回路４６は、記憶回路４５に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、その機能を実現する。
The storage circuit 45 stores a program for the high voltage generation circuit 3, the collimator adjustment circuit 4, the gantry drive circuit 5, and the data collection circuit 10 to realize the functions described above. The storage circuit 45 stores a program for the
また、投影データ記憶回路４３、画像記憶回路４４、及び記憶回路４５は、記憶されている情報をコンピュータにより読み出すことができる記憶媒体を有する。記憶媒体は、例えば、ハードディスクである。
Further, the projection
処理回路４６は、スキャン制御機能４６１、前処理機能４６２、画像生成機能４６３、表示制御機能４６４、及び制御機能４６５を有する。これらの機能の詳細は、後述する。処理回路４６は、例えば、プロセッサにより実現される。
The
図３は、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１が行う処理の一例を示すフローチャートである。図３を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理の一例について説明する。 FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of processing performed by the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. An example of processing of the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
処理回路４６は、図３に示すように、スキャンを実行し、投影データを収集する（Ｓ１）。例えば、処理回路４６は、記憶回路４５からスキャン制御機能４６１に相当するプログラムを読み出して実行する。
As shown in FIG. 3, the
スキャン制御機能４６１は、スキャンを実行するためにＸ線ＣＴ装置１を制御する機能である。例えば、処理回路４６は、スキャン制御機能４６１を実行することにより、Ｘ線ＣＴ装置１を次のように制御する。
The
処理回路４６は、寝台駆動回路２２を制御することにより、被検体Ｐを架台２の撮影口内へ移動させる。処理回路４６は、架台２に被検体Ｐのスキャンを実行させる。具体的には、処理回路４６は、高電圧発生回路３を制御することにより、Ｘ線管６へ管電圧を供給させる。
The
処理回路４６は、コリメータ調整回路４を制御することにより、コリメータ８の開口度及び位置を調整する。また、処理回路４６は、架台駆動回路５を制御することにより、回転フレーム１１を回転させる。そして、処理回路４６は、データ収集回路１０を制御することにより、データ収集回路１０に投影データを収集させる。Ｘ線ＣＴ装置１が実行するスキャンは、例えば、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、又はステップアンドシュートである。
The
次に、処理回路４６は、収集された投影データに前処理を施す（Ｓ２）。例えば、処理回路４６は、記憶回路４５から前処理機能４６２に相当するプログラムを読み出して実行する。
Next, the
前処理機能４６２は、データ収集回路１０により生成された投影データを補正する機能である。この補正は、例えば、対数変換、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正、及び散乱線補正である。 The preprocessing function 462 is a function for correcting the projection data generated by the data collection circuit 10. This correction is, for example, logarithmic conversion, offset correction, sensitivity correction, beam hardening correction, and scattered ray correction.
前処理機能４６２により補正された投影データは、投影データ記憶回路４３に格納される。なお、前処理機能４６２により補正された投影データは、生データとも称され得る。
The projection data corrected by the preprocessing function 462 is stored in the projection
次に、処理回路４６は、生データからＣＴ画像を生成し、表示する（Ｓ３）。例えば、処理回路４６は、記憶回路４５から画像生成機能４６３に相当するプログラムを読み出して実行する。
Next, the
画像生成機能４６３は、投影データ記憶回路４３に格納されている生データを再構成し、ＣＴ画像を生成する機能である。再構成方法は、例えば、逆投影処理、又は逐次近似法である。
The
処理回路４６は、記憶回路４５から表示制御機能４６４に相当するプログラムを読み出して実行する。表示制御機能４６４は、画像記憶回路４４に格納されているＣＴ画像をディスプレイ４２に表示する機能である。
The
なお、処理回路４６は、上述した処理を実行する際、適宜、記憶回路４５から制御機能４６５に相当するプログラムを読み出して実行する。制御機能４６５は、架台２、寝台２０及びコンソール４０の各構成要素を目的に応じて適切なタイミングで動作させる機能及びその他の機能を含む。
Note that the
以下、Ｘ線検出器９について詳しく説明する。図４は、第１の実施形態の検出器ユニット１００を分解して示す斜視図である。図５は、第１の実施形態の検出器ユニット１００を示す断面図である。本実施形態のＸ線検出器９は、複数の検出器ユニット１００を有する。図４及び図５は、一つの検出器ユニット１００を示す。
Hereinafter, the
検出器ユニット１００は、上述のシンチレータアレイ９１と、フォトダイオードアレイ９２と、コリメータ９３とを有する。なお、一つの検出器ユニット１００が、複数のシンチレータアレイ９１、複数のフォトダイオードアレイ９２、又は複数のコリメータ９３を有しても良い。
The
以下の説明において、各図面に示されるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸が参照される。Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、一つの検出器ユニット１００に対して、仮想的に定義される。すなわち、一つの検出器ユニット１００の説明で参照されるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸は、他の検出器ユニット１００の説明で参照されるＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸と異なることがある。Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交（交差）する。
In the following description, reference is made to the X axis, the Y axis, and the Z axis shown in each drawing. The X axis, the Y axis, and the Z axis are virtually defined for one
Ｘ軸は、被検体Ｐの体軸方向に沿って延びる。Ｙ軸は、回転フレーム１１の円周の接線方向に延びる。Ｚ軸は、回転フレーム１１の径方向に延びる。なお、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸はこれに限らない。
The X axis extends along the body axis direction of the subject P. The Y axis extends in the tangential direction of the circumference of the
図６は、第１の実施形態のフォトダイオードアレイ９２を示す平面図である。図６に示すように、フォトダイオードアレイ９２は、基板１１１と、複数のフォトダイオード９２ａとを有する。
FIG. 6 is a plan view showing the
基板１１１は、例えば、プリント回路板（ＰＣＢ）である。なお、基板１１１は、他の基板であっても良い。基板１１１は、Ｘ軸に沿う方向に延びる、略矩形（四角形）の板状に形成される。基板１１１は、他の形状に形成されても良い。
The
図５に示すように、基板１１１は、第１の面１１２と、第２の面１１３と、二つの第１の端面１１４とを有する。さらに、図６に示すように、基板１１１は、二つの第１の側端面１１５を有する。
As shown in FIG. 5, the
第１の面１１２は、Ｚ軸に沿う方向に向く略平坦な面である。第１の面１１２は、例えば、寝台２０上の被検体Ｐ、又はＸ線管６に向く。第１の面１１２は、他の方向に向いても良い。
The
図５に示す第２の面１１３は、第１の面１１２の反対側に位置する。第２の面１１３も、Ｚ軸に沿う方向に向く略平坦な面である。Ｚ軸に沿う方向は、第１の面１１２が向くＺ軸に沿う正方向（Ｚ軸の矢印が示す方向）と、第２の面１１３が向くＺ軸に沿う負方向（Ｚ軸の矢印が示す方向の反対方向）とを含む。
The
図６に示す第１の端面１１４は、軸に沿う方向における基板１１１の両端部である。第１の端面１１４は、Ｘ軸に沿う方向に向く。このため、第１の端面１１４は、第１の面１１２と交差し、且つ第２の面１１３と交差する。第１の端面１１４は、他の方向に向いても良い。
The
第１の側端面１１５は、Ｙ軸に沿う方向における基板１１１の両端部である。第１の側端面１１５は、Ｙ軸に沿う方向に向く。このため、第１の側端面１１５は、第１の面１１２と交差し、且つ第２の面１１３と交差する。第１の側端面１１５は、他の方向に向いても良い。
The first side end surfaces 115 are both end portions of the
複数のフォトダイオード９２ａは、第１の面１１２側に設けられる。例えば、素子であるフォトダイオード９２ａが、第１の面１１２上に実装されても良い。また、回路であるフォトダイオード９２ａが基板１１１と一体に形成され、当該フォトダイオード９２ａのアクティブエリアが第１の面１１２に形成されても良い。フォトダイオード９２ａは、第１の面１１２に入射した光を検知し、電気信号を生じる。
The plurality of
複数のフォトダイオード９２ａは、Ｘ軸に沿う方向と、Ｙ軸に沿う方向とに、マトリクス状に並べられる。Ｘ軸に沿う方向は、第１の方向の一例である。複数のフォトダイオード９２ａは、等間隔に配置される。複数のフォトダイオード９２ａは、他の法則性に従って並べられても良い。
The plurality of
基板１１１に、二つの溝１２１が設けられる。溝１２１は、第１の開口の一例である。本実施形態の溝１２１は、Ｘ軸に沿う方向に延び、基板１１１の第１の端面１１４及び第１の側端面１１５から離間する。溝１２１は、他の形状に形成されても良い。
Two
図５に示すように、溝１２１は、Ｚ軸に沿う方向に延び、第１の面１１２と第２の面１１３とに開口する。言い換えると、溝１２１は、基板１１１を貫通する。溝１２１はこれに限らず、例えば、第１の面１１２にのみ開口する有底の穴であっても良い。
As shown in FIG. 5, the
二つの溝１２１は、Ｘ軸に沿う方向に間隔を介して並べられる。図６に示すように、二つの溝１２１は、Ｙ軸に沿う方向において、同一位置に配置されるが、異なる位置に配置されても良い。本実施形態の二つの溝１２１は、Ｙ軸に沿う方向において、フォトダイオードアレイ９２の中心軸上に位置する。Ｘ軸に沿う方向において、複数のフォトダイオード９２ａは、二つの溝１２１の間に位置する。
The two
二つの溝１２１は、基板１１１の、複数のフォトダイオード９２ａから離間した部分に設けられる。言い換えると、溝１２１は、フォトダイオードアレイ９２の、光を検知する部分（フォトダイオード９２ａ）から外れた位置に設けられる。
The two
複数のフォトダイオード９２ａから、それぞれ配線が延びる。当該配線は、基板１１１の内部に設けられるが、例えば、第１の面１１２又は第２の面１１３に設けられても良い。当該配線は、溝１２１を迂回して延びる。
A wiring extends from each of the plurality of
基板１１１は、二つの溝１２１を形成する二つの第１の周面１２２を有する。言い換えると、基板１１１の二つの第１の周面１２２は、対応する溝１２１に面する。第１の周面１２２は、基板１１１の筒状の内周面であり、Ｚ軸に沿う方向に延びる。
The
第１の周面１２２は、内側面１２５と、外側面１２６と、二つの側面１２７とを有する。内側面１２５と外側面１２６とはそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向における第１の周面１２２の端部であり、Ｙ軸に沿う方向に延びる。
The first
内側面１２５は、Ｘ軸に沿う方向において、第１の周面１２２のうち最も複数のフォトダイオード９２ａに近い部分である。すなわち、内側面１２５は、外側面１２６よりも複数のフォトダイオード９２ａに近い。
The
二つの側面１２７はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向における第１の周面１２２の端部であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。側面１２７は、Ｙ軸に沿う方向に向く。側面１２７は、他の方向に向いても良い。
Each of the two
図７は、第１の実施形態のシンチレータアレイ９１を示す平面図である。図７に示すように、シンチレータアレイ９１において、複数のシンチレータ９１ａは、Ｘ軸に沿う方向と、Ｙ軸に沿う方向とに、マトリクス状に並べられる。複数のシンチレータ９１ａは、等間隔に配置される。複数のシンチレータ９１ａは、他の法則性に従って並べられても良い。
FIG. 7 is a plan view showing the
シンチレータ９１ａは、例えば、タングステン酸カドミウム（ＣＷＯ）又はヨウ化セシウム（ＣｓＩ）によって作られる。シンチレータ９１ａは、他の材料によって作られても良い。
The
図５に示すように、シンチレータアレイ９１は、第３の面１３１と、第４の面１３２と、二つの第２の端面１３３とを有する。さらに、図７に示すように、シンチレータアレイ９１は、二つの第２の側端面１３４を有する。
As shown in FIG. 5, the
図５に示す第３の面１３１は、Ｚ軸に沿う方向に向く略平坦な面である。第３の面１３１は、基板１１１の第１の面１１２に向く。言い換えると、第３の面１３１は、複数のフォトダイオード９２ａに向く。
The
第４の面１３２は、第３の面１３１の反対側に位置する。第４の面１３２も、Ｚ軸に沿う方向に向く略平坦な面である。第４の面１３２は、例えば、寝台２０上の被検体Ｐ、又はＸ線管６に向く。第４の面１３２は、他の方向に向いても良い。
The
第２の端面１３３は、Ｘ軸に沿う方向におけるシンチレータアレイ９１の両端部である。第２の端面１３３は、Ｘ軸に沿う方向に向く。このため、第２の端面１３３は、第３の面１３１と交差し、且つ第４の面１３２と交差する。第２の端面１３３は、他の方向に向いても良い。
The
図７に示す第２の側端面１３４は、Ｙ軸に沿う方向におけるシンチレータアレイ９１の両端部である。第２の側端面１３４は、Ｙ軸に沿う方向に向く。このため、第２の側端面１３４は、第３の面１３１と交差し、且つ第４の面１３２と交差する。第２の側端面１３４は、他の方向に向いても良い。
The second side end surfaces 134 shown in FIG. 7 are both end portions of the
図５に示すように、シンチレータアレイ９１は、接着部１３７と、二つの外縁部１３８とをさらに有する。接着部１３７は、例えば、白色の塗料である。接着部１３７は、並べられた複数のシンチレータ９１ａを互いに接続する。さらに、接着部１３７は、シンチレータアレイ９１の第４の面１３２を形成する。言い換えると、接着部１３７は、Ｚ軸に沿う方向における複数のシンチレータ９１ａの一方の端面を覆う。なお、例えば図４や図７は、説明のためにシンチレータ９１ａを実線で示す。
As shown in FIG. 5, the
第３の面１３１において、複数のシンチレータ９１ａは露出される。このようなシンチレータ９１ａは、Ｘ線が入射されると発光する。シンチレータ９１ａがＺ軸に沿う正方向、Ｘ軸に沿う方向、及びＹ軸に沿う方向に発した光は、白色の塗料である接着部１３７によって遮蔽される。また、遮蔽された光は反射してフォトダイオード９２ａに入射する。一方、シンチレータ９１ａがＺ軸に沿う負方向に発した光は、接着部１３７に遮られず、対応するフォトダイオード９２ａに入射する。
On the
二つの外縁部１３８は、Ｘ軸に沿う方向に間隔を介して並べられる。二つの外縁部１３８の間に、複数のシンチレータ９１ａが位置する。二つの外縁部１３８は、マトリクス状に並べられた複数のシンチレータ９１ａに接続される。
The two
二つの外縁部１３８は、二つの第２の端面１３３を形成する。外縁部１３８は、シンチレータ９１ａと同じ材料によって作られるが、シンチレータ９１ａと異なる材料によって作られても良い。
The two
図７に示すように、シンチレータアレイ９１に、二つの凹部１４１が設けられる。凹部１４１は、第２の開口の一例である。本実施形態の凹部１４１は、Ｘ軸に沿う方向に延び、第２の側端面１３４から離間する。
As shown in FIG. 7, the
一方の凹部１４１は、一方の第２の端面１３３から延びる。他方の凹部１４１は、他方の第２の端面１３３から延びる。すなわち、凹部１４１は、外縁部１３８に設けられた切欠きである。凹部１４１は、他の形状に形成されても良いし、他の位置に設けられても良い。
One
図５に示すように、凹部１４１は、Ｚ軸に沿う方向に延び、第３の面１３１と第４の面１３２とに開口する。言い換えると、凹部１４１は、シンチレータアレイ９１を貫通する。
As shown in FIG. 5, the
二つの凹部１４１は、Ｘ軸に沿う方向に間隔を介して並べられる。図７に示すように、二つの凹部１４１は、Ｙ軸に沿う方向において、同一位置に配置されるが、異なる位置に配置されても良い。本実施形態の二つの凹部１４１は、Ｙ軸に沿う方向において、シンチレータアレイ９１の中心軸上に位置する。Ｘ軸に沿う方向において、複数のシンチレータ９１ａは、二つの凹部１４１の間に位置する。
The two
シンチレータアレイ９１は、二つの凹部１４１を形成する二つの第２の周面１４２を有する。第２の周面１４２は、第２の端面１３３から窪んだ凹状の面であり、Ｚ軸に沿う方向に延びる。
The
第２の周面１４２は、内側面１４５と、二つの側面１４６とを有する。内側面１４５は、Ｘ軸に沿う方向における第２の周面１４２の端部であり、Ｙ軸に沿う方向に延びる。内側面１４５は、Ｘ軸に沿う方向において、第２の周面１４２のうち最も複数のシンチレータ９１ａに近い部分である。
The second
二つの側面１４６はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向における第２の周面１４２の端部であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。側面１４６は、Ｙ軸に沿う方向に向く。側面１４６は、他の方向に向いても良い。
Each of the two
図５に示すように、シンチレータアレイ９１は、フォトダイオードアレイ９２に重ねられる。このとき、一方の溝１２１は、一方の凹部１４１にＺ軸に沿う方向に接続され、他方の溝１２１は、他方の凹部１４１にＺ軸に沿う方向に接続される。
As shown in FIG. 5, the
一方の第１の周面１２２は、一方の第２の周面１４２にＺ軸に沿う方向に接続され、他方の第１の周面１２２は、他方の第２の周面１４２にＺ軸に沿う方向に接続される。第１の周面１２２の内側面１２５は、第２の周面１４２の内側面１４５にＺ軸に沿う方向に接続される。さらに、第１の周面１２２の二つの側面１２７は、第２の周面１４２の二つの側面１４６にＺ軸に沿う方向に接続される。
One first
二つの溝１２１と二つの凹部１４１とは、Ｚ軸に沿う方向に平面視した場合に、略同一位置に配置される。言い換えると、二つの第１の周面１２２と二つの第２の周面１４２とは、Ｚ軸に沿う方向に平面視した場合に、略同一位置に配置される。
The two
図８は、第１の実施形態のコリメータ９３を示す平面図である。図８に示すように、コリメータ９３は、コリメート部１５１と、二つの突起部１５２とを有する。突起部１５２は、接触部の一例である。
FIG. 8 is a plan view showing the
コリメート部１５１は、複数の第１の板１５５と、複数の第２の板１５６とを有する。第１及び第２の板１５５，１５６は、例えば、壁とも称され得る。複数の第１の板１５５は、Ｘ軸に沿う方向に延びるとともに、Ｙ軸に沿う方向に間隔を介して並べられる。複数の第２の板１５６は、Ｙ軸に沿う方向に延びるとともに、Ｘ軸に沿う方向に間隔を介して並べられる。
The
複数の第１の板１５５と、複数の第２の板１５６とは、互いに接続され、格子状に形成される。このような複数の第１及び第２の板１５５，１５６は、例えばＺ軸に沿う方向に延びる複数の貫通口９３ａを形成する。なお、コリメート部１５１は、他の形状に形成されても良い。例えば、コリメート部１５１は、ハニカム状に形成され、六角形の貫通口９３ａが設けられても良い。
The plurality of
一方の突起部１５２は、コリメート部１５１からＸ軸に沿う正方向に突出する。他方の突起部１５２は、コリメート部１５１からＸ軸に沿う負方向に突出する。二つの突起部１５２は、他の方向に突出しても良い。
One
図５に示すように、突起部１５２は、Ｚ軸に沿う方向に延びる板状に形成される。突起部１５２は、他の形状に形成されても良い。突起部１５２はそれぞれ、接続部１６１と、挿入部１６２と、爪１６３とを有する。爪１６３は、係止部の一例である。
As shown in FIG. 5, the
接続部１６１は、コリメート部１５１に接続される。接続部１６１は、例えば、一つの第１の板１５５と連続して延びる。なお、接続部１６１は、第１の板１５５と異なる位置から延びても良い。
The connecting
挿入部１６２は、接続部１６１からＺ軸に沿う方向に延びる。挿入部１６２は、シンチレータアレイ９１の凹部１４１と、フォトダイオードアレイ９２の溝１２１とを通過する。言い換えると、挿入部１６２は、凹部１４１に嵌め込まれるとともに、溝１２１に嵌め込まれる。
The
挿入部１６２は、内側部１６６と、外側部１６７とを有する。内側部１６６は、Ｘ軸に沿う方向において、複数のフォトダイオード９２ａに向くとともに、複数のシンチレータ９１ａに向く。
The
内側部１６６は、第１の周面１２２の内側面１２５に接触するとともに、第２の周面１４２の内側面１４５に接触する。このため、シンチレータアレイ９１は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の内側部１６６の間に挟持される。このため、二つの突起部１５２は、シンチレータアレイ９１が、コリメータ９３に対してＸ軸に沿う方向に移動することを制限する。
The
さらに、フォトダイオードアレイ９２は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の内側部１６６の間に挟持される。このため、二つの突起部１５２は、フォトダイオードアレイ９２が、コリメータ９３に対してＸ軸に沿う方向に移動することを制限する。
Further, the
外側部１６７は、内側部１６６の反対側に位置する。外側部１６７は、第１の周面１２２の外側面１２６から離間する。すなわち、Ｘ軸に沿う方向において、挿入部１６２の長さは、溝１２１の長さよりも短い。
The
爪１６３は、挿入部１６２の先端部に設けられる。言い換えると、爪１６３と接続部１６１との間に、挿入部１６２が設けられる。爪１６３は、挿入部１６２の内側部１６６からＸ軸に沿う方向に突出する。
The
挿入部１６２が溝１２１及び凹部１４１に挿入され、挿入部１６２が第１の周面１２２及び第２の周面１４２に接触すると、爪１６３が基板１１１の第２の面１１３に接触する。なお、爪１６３は、第２の面１１３から離間しても良い。この場合、コリメータ９３がＺ軸に沿う正方向に移動すると、爪１６３が基板１１１の第２の面１１３に接触する。すなわち、爪１６３は、コリメータ９３がフォトダイオードアレイ９１に対してＺ軸に沿う方向に移動することを制限する。
When the
挿入部１６２が溝１２１及び凹部１４１に挿入され、挿入部１６２が第１の周面１２２及び第２の周面１４２に接触する状態で、シンチレータアレイ９１は、コリメート部１５１とフォトダイオードアレイ９２との間に配置される。このとき、複数のフォトダイオード９２ａは、複数のシンチレータ９１ａに面する。複数のシンチレータ９１ａは、接着部１３７を介して、複数の貫通口９３ａに面する。
The
シンチレータアレイ９１及びフォトダイオードアレイ９２は、Ｚ軸に沿う方向において、コリメート部１５１と、爪１６３との間に位置する。フォトダイオードアレイ９２は、シンチレータアレイ９１の第３の面１３１に接触する。さらに、コリメート部１５１は、シンチレータアレイ９１の第４の面１３２に接触する。このため、コリメート部１５１は、フォトダイオードアレイ９２に固定されるとともに、シンチレータアレイ９１をフォトダイオードアレイ９２に固定する。なお、コリメート部１５１は、シンチレータアレイ９１の第４の面１３２から離間しても良い。
The
以上のように、コリメータ９３の突起部１５２が溝１２１及び凹部１４１に挿入され、挿入部１６２が第１の周面１２２及び第２の周面１４２に接触すると、複数のシンチレータ９１ａ、複数のフォトダイオード９２ａ、及び複数の貫通口９３ａが互いに位置合わせされる。さらに、爪１６３が基板１１１の第２の面１１３に接触することで、シンチレータアレイ９１、フォトダイオードアレイ９２、及びコリメータ９３が互いに固定される。従って、シンチレータアレイ９１、フォトダイオードアレイ９２、及びコリメータ９３の位置合わせ及び固定が同時に行われる。
As described above, when the
突起部１５２が溝１２１及び凹部１４１に挿入されるとき、爪１６３が第１及び第２の周面１２２，１４２の内側面１２５，１４５に接触する。このため、挿入部１６２は、内側面１２５，１４５から離間する方向に弾性変形する。上述のように、挿入部１６２の外側部１６７は、第１の周面１２２の外側面１２６から離間する。このため、例えば外側部１６７が第１の周面１２２の外側面１２６に干渉せず、挿入部１６２が溝１２１を通過できる。
When the
シンチレータアレイ９１、フォトダイオードアレイ９２、及びコリメータ９３は、例えば、光が透過可能な両面テープ又は接着剤により、互いにさらに固定されても良い。両面テープ又は接着剤は、例えば、基板１１１の第１の面１１２と、シンチレータアレイ９１の第３の面１３１との間に介在する。
The
以上説明した複数の検出器ユニット１００が、回転フレーム１１の円周方向（Ｙ軸に沿う方向）に並べられる。例えば、複数の検出器ユニット１００は、回転フレーム１１に取り付けられる。これにより、図２に示すアーチ状のＸ線検出器９が形成される。
The plurality of
本実施形態のシンチレータアレイ９１において、複数のシンチレータ９１ａは、例えば、ＣＷＯのようなシンチレータ材料の板からダイシングソーにより切り出される。また、ダイシングソーは、当該シンチレータ材料から外縁部１３８を切り出すとともに、切欠きである凹部１４１を形成する。分割された複数のシンチレータ９１ａ及び二つの外縁部１３８は、接着部１３７によって互いに接続され、シンチレータアレイ９１を形成する。このように、凹部１４１は、複数のシンチレータ９１ａと同時に形成される。シンチレータアレイ９１は、他の方法により形成されても良い。
In the
フォトダイオードアレイ９２において、溝１２１は、例えばワイヤー放電によって形成される。これにより、基板１１１を貫通する溝１２１が容易に形成される。溝１２１は、他の方法により形成されても良い。
In the
コリメータ９３は、例えば、３Ｄプリンタによって積層造形される。これにより、突起部１５２を有するコリメータ９３が容易に製造され得る。なお、コリメータ９３はこれに限らず、他の方法で作られても良い。
The
第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１において、フォトダイオードアレイ９２は、溝１２１を形成する第１の周面１２２を有する。シンチレータアレイ９１は、凹部１４１を形成する第２の周面１４２を有する。コリメータ９３の突起部１５２は、第１の周面１２２と第２の周面１４２とに接触する。これにより、フォトダイオードアレイ９２とコリメータ９３との位置決めと、シンチレータアレイ９１とコリメータ９３との位置決めとが一時に行われる。従って、フォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３との位置決めが容易となり、Ｘ線検出器９の製造がより容易になり得る。
In the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment, the
複数のフォトダイオード９２ａ及び複数のシンチレータ９１ａは、Ｘ軸に沿う方向において二つの溝１２１の間に位置し、且つ二つの凹部１４１の間に位置する。Ｘ軸に沿う方向において複数のフォトダイオード９２ａ及び複数のシンチレータ９１ａに向く二つの突起部１５２の内側部１６６が、第１及び第２の周面１２２，１４２に接触する。これにより、フォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３とが、少なくともＸ軸に沿う方向において互いに位置決めされ、ずれることが抑制される。
The plurality of
例えば溝１２１が有底の穴である場合、穴を形成する加工により、溝１２１の底に曲面が形成される場合がある。突起部１５２が当該曲面に干渉すると、フォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３との位置がずれることがある。しかし、本実施形態においては、溝１２１は、第１の面１１２と第２の面１１３とに開口する。言い換えると、溝１２１は、フォトダイオードアレイ９２を貫通し、上記曲面が形成されることが抑制される。これにより、フォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３との位置がずれることが抑制される。
For example, when the
突起部１５２は、第２の面１１３に接触するよう構成された爪１６３を有する。これにより、シンチレータアレイ９１がコリメート部１５１とフォトダイオードアレイ９２との間に挟まれた状態で、コリメータ９３がフォトダイオードアレイ９２に固定される。従って、フォトダイオードアレイ９２、シンチレータアレイ９１、及びコリメータ９３が互いに位置決めされると同時に、フォトダイオードアレイ９２、シンチレータアレイ９１、及びコリメータ９３が互いに固定される。従って、Ｘ線検出器９の製造がより容易になり得る。
The
凹部１４１は、シンチレータアレイ９１の第２の端面１３３から延びる。これにより、例えば、シンチレータアレイ９１の第２の端面１３３からダイシングソーやワイヤー放電により凹部１４１を容易に形成することができる。
The
本実施形態のプロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）である。また、プログラマブル論理デバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）は、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＳＰＬＤ）、又は複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ：ＣＰＬＤ）である。 The processor of the present embodiment is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (Programmable PL), or a programmable logic device (Programmable PL). It is a programmable gate array (Field Programmable Gate Array: FPGA). Moreover, the programmable logic device (Programmable Logic Device (PLD)) is, for example, a simple programmable logic device (Simple Programmable Logic Device: SPLD) or a complex programmable logic device (Complex Programmable Logic Device: CPLD).
以下に、第２の実施形態について、図９を参照して説明する。なお、以下の複数の実施形態の説明において、既に説明された構成要素と同様の機能を持つ構成要素は、当該既述の構成要素と同じ符号が付され、さらに説明が省略される場合がある。また、同じ符号が付された複数の構成要素は、全ての機能及び性質が共通するとは限らず、各実施形態に応じた異なる機能及び性質を有していても良い。 Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to FIG. In the following description of the plurality of embodiments, components having the same functions as the components already described are denoted by the same reference numerals as those described above, and further description may be omitted. . In addition, a plurality of components to which the same reference numerals are attached do not necessarily have the same functions and properties, and may have different functions and properties according to each embodiment.
図９は、第２の実施形態に係る検出器ユニット１００を分解して示す斜視図である。図９に示すように、第２の実施形態の溝１２１は、基板１１１の第１の端面１１４からＸ軸に沿う方向に延びる。言い換えると、第２の実施形態の溝１２１は、基板１１１に設けられた切欠きである。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing the
第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置１において、溝１２１は、第１の端面１１４から延びる。これにより、例えば、第１の端面１１４からダイシングソーやワイヤー放電により溝１２１を容易に形成することができる。
In the X-ray CT apparatus 1 of the second embodiment, the
以下に、第３の実施形態について、図１０を参照して説明する。図１０は、第３の実施形態に係る検出器ユニット１００の一部を示す平面図である。図１０は、コリメータ９３について、突起部１５２の断面を示す。
The third embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 10 is a plan view showing a part of the
図１０に示すように、第３の実施形態の溝１２１はそれぞれ、Ｔ字状に形成され、第１の部分１７１と、第２の部分１７２とを有する。第１の部分１７１は、Ｘ軸に沿う方向に延びる。第２の部分１７２は、Ｙ軸に沿う方向に延びる。第２の部分１７２は、第１の部分１７１よりも、複数のフォトダイオード９２ａから離間している。
As shown in FIG. 10, the
第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分は、内側面１７５と、二つの側面１７６とを有する。内側面１７５は、Ｘ軸に沿う方向における、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の端部であり、Ｙ軸に沿う方向に延びる。内側面１７５は、Ｘ軸に沿う方向において、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分のうち最も複数のフォトダイオード９２ａに近い部分である。
A portion of the first
二つの側面１７６はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向における第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の端部であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。側面１７６は、Ｙ軸に沿う方向に向く。側面１７６は、他の方向に向いても良い。
Each of the two
第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分は、内側面１７７と、外側面１７８と、二つの側面１７９とを有する。内側面１７７と外側面１７８とはそれぞれ、Ｘ軸に沿う方向における、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の端部であり、Ｙ軸に沿う方向に延びる。
The portion forming the second portion 172 of the first
内側面１７７は、Ｘ軸に沿う方向において、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分のうち、最も複数のフォトダイオード９２ａに近い部分である。すなわち、内側面１７７は、外側面１７８よりも複数のフォトダイオード９２ａに近い。
The
二つの側面１７９はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向における第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の端部であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。側面１７９は、Ｙ軸に沿う方向に向く。側面１７９は、他の方向に向いても良い。
Each of the two
第３の実施形態の挿入部１６２はそれぞれ、Ｔ字状に形成され、第１の延部１８１と、第２の延部１８２とを有する。第１の延部１８１は、Ｘ軸に沿う方向に延びる。第２の延部１８２は、Ｙ軸に沿う方向に延びる。第２の延部１８２は、第１の延部１８１よりも、複数のフォトダイオード９２ａ及び複数のシンチレータ９１ａから離間している。
Each of the
挿入部１６２が溝１２１に挿入されると、第１の延部１８１が溝１２１の第１の部分１７１に嵌め込まれ、第２の延部１８２が第２の部分１７２に嵌め込まれる。さらに、第１の延部１８１は、シンチレータアレイ９１の凹部１４１に嵌め込まれる。一方、第２の部分１８２は、シンチレータアレイ９１から離間する。
When the
第１の延部１８１は、二つの側部１８５を有する。二つの側部１８５はそれぞれ、Ｙ軸に沿う方向における第１の延部１８１の端部であり、Ｘ軸に沿う方向に延びる。側部１８５は、Ｙ軸に沿う方向に向く。Ｙ軸に沿う方向は、第２の方向の一例であり、基板１１１の第１の面１１２に沿って延びる。側部１８５は、他の方向に向いても良い。
The first extending
二つの側部１８５は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の二つの側面１７６に接触するとともに、第２の周面１４２の二つの側面１４６に接触する。このため、第１の延部１８１は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の二つの側面１７６の間に挟持される。さらに、第１の延部１８１は、第２の周面１４２の二つの側面１４６の間に挟持される。
The two
第１の延部１８１は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の内側面１７５から離間する。なお、第１の延部１８１は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の内側面１７５に接触しても良い。
The first extending
第１の延部１８１は、第２の周面１４２の内側面１４５に接触する。このため、シンチレータアレイ９１は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の第１の延部１８１の間に挟持される。
The first extending
第２の延部１８２は、内側部１８６と、外側部１８７とを有する。内側部１８６は、Ｘ軸に沿う方向において、複数のフォトダイオード９２ａに向くとともに、複数のシンチレータ９１ａに向く。
The
内側部１８６は、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の内側面１７７に接触する。このため、フォトダイオードアレイ９２は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の内側部１８６の間に挟持される。
The
外側部１８７は、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の外側面１７８から離間する。なお、外側部１８７は、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の外側面１７８に接触しても良い。
The
第３の実施形態のＸ線ＣＴ装置１において、Ｙ軸に沿う方向に向く側部１８５が、第１及び第２の周面１２２，１４２に接触する。これにより、フォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３とが、Ｘ軸に沿う方向及びＹ軸に沿う方向において互いに位置決めされ、ずれることが抑制される。
In the X-ray CT apparatus 1 according to the third embodiment, the
以下に、第４の実施形態について、図１１を参照して説明する。図１１は、第４の実施形態に係る検出器ユニット１００の一部を示す平面図である。図１１は、コリメータ９３について、突起部１５２の断面を示す。
The fourth embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 11 is a plan view showing a part of the
図１１に示すように、第４の実施形態の溝１２１はそれぞれ、第３の実施形態と同じくＴ字状に形成され、第１の部分１７１と、第２の部分１７２とを有する。第４の実施形態において、第２の部分１７２は、第１の部分１７１よりも、複数のフォトダイオード９２ａに近い。
As shown in FIG. 11, each of the
第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分は、二つの側面１７６と、外側面１９１とを有する。外側面１９１は、Ｘ軸に沿う方向における、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の端部であり、Ｙ軸に沿う方向に延びる。外側面１９１は、Ｘ軸に沿う方向において、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分のうち最も複数のフォトダイオード９２ａから離間した部分である。
The portion forming the
第４の実施形態の挿入部１６２はそれぞれ、第３の実施形態と同じくＴ字状に形成され、第１の延部１８１と、第２の延部１８２とを有する。第４の実施形態において、第２の延部１８２は、第１の延部１８１よりも、複数のフォトダイオード９２ａ及び複数のシンチレータ９１ａに近い。
Each of the
挿入部１６２が溝１２１に挿入されると、第１の延部１８１が溝１２１の第１の部分１７１に嵌め込まれ、第２の延部１８２が第２の部分１７２に嵌め込まれる。さらに、第２の延部１８２は、シンチレータアレイ９１の凹部１４１に嵌め込まれる。一方、第１の延部１８１は、シンチレータアレイ９１から離間する。
When the
第１の延部１８１の二つの側部１８５は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の二つの側面１７６に接触する。このため、第１の延部１８１は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の二つの側面１７６の間に挟持される。
The two
第１の延部１８１は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の外側面１９１から離間する。なお、第１の延部１８１は、第１の周面１２２の第１の部分１７１を形成する部分の外側面１９１に接触しても良い。
The first extending
第２の延部１８２の内側部１８６は、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の内側面１７７に接触する。このため、フォトダイオードアレイ９２は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の内側部１８６の間に挟持される。
The
外側部１８７は、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の外側面１７８から離間する。なお、外側部１８７は、第１の周面１２２の第２の部分１７２を形成する部分の外側面１７８に接触しても良い。
The
第２の延部１８２は、第２の周面１４２の内側面１４５と二つの側面１４６とに接触する。このため、シンチレータアレイ９１は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の第２の延部１８２の間に挟持される。
The second extending
第４の実施形態のＸ線ＣＴ装置１において、Ｙ軸に沿う方向に向く側部１８５が、第１及び第２の周面１２２，１４２に接触する。これにより、フォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３とが、Ｘ軸に沿う方向及びＹ軸に沿う方向において互いに位置決めされ、ずれることが抑制される。
In the X-ray CT apparatus 1 according to the fourth embodiment, the
以下に、第５の実施形態について、図１２を参照して説明する。図１２は、第５の実施形態に係る検出器ユニット１００の一部を示す平面図である。図１２は、コリメータ９３について、突起部１５２の断面を示す。
The fifth embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 12 is a plan view showing a part of the
図１２に示すように、第５の実施形態の溝１２１は菱形状（四角形状）に形成される。第１の周面１２２は、二つの内側面１９５と、二つの外側面１９６とを有する。二つの内側面１９５と、二つの外側面１９６とは、互いに接続される。
As shown in FIG. 12, the
二つの内側面１９５は、菱形状の溝１２１の二つの辺を形成し、互いに略直交する方向に延びる。二つの内側面１９５は、複数のフォトダイオード９２ａに近づくに従って互いに近付く。
The two inner side surfaces 195 form two sides of the
二つの外側面１９６は、菱形状の溝１２１の二つの辺を形成し、互いに略直交する方向に延びる。二つの外側面１９６は、複数のフォトダイオード９２ａから離間するに従って互いに近付く。
The two
第５の実施形態の凹部１４１は、三角形状の切欠きである。第２の周面１４２は、二つの内側面１９８を有する。二つの内側面１９８は、互いに略直交する方向に延び、複数のシンチレータ９１ａに近づくに従って互いに近付く。
The
溝１２１は、凹部１４１にＺ軸に沿う方向に接続される。第１の周面１２２の一方の内側面１９５は、第２の周面１４２の一方の内側面１９８にＺ軸に沿う方向に接続される。第１の周面１２２の他方の内側面１９５は、第２の周面１４２の他方の内側面１９８にＺ軸に沿う方向に接続される。
The
第５の実施形態の挿入部１６２はそれぞれ、円柱状に形成される。挿入部１６２が溝１２１に挿入されると、円柱状の挿入部１６２が、溝１２１及び凹部１４１に嵌め込まれる。
Each of the
挿入部１６２は、第１の周面１２２の二つの内側面１９５に接触する。このため、フォトダイオードアレイ９２は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の間に挟持される。挿入部１６２は、第１の周面１２２の外側面１９６から離間する。なお、挿入部１６２は、第１の周面１２２の外側面１９６に接触しても良い。
The
挿入部１６２は、第２の周面１４２の二つの内側面１９８に接触する。このため、シンチレータアレイ９１は、コリメータ９３の二つの突起部１５２の間に挟持される。
The
第５の実施形態のＸ線ＣＴ装置１において、円柱状の突起部１５２が、第１の周面１２２の交差する二つの内側面１９５に接触する。さらに、円柱状の突起部１５２が、第２の周面１４２の交差する二つの内側面１９８に接触する。これにより、フォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３とが、Ｘ軸に沿う方向及びＹ軸に沿う方向において互いに位置決めされ、ずれることが抑制される。
In the X-ray CT apparatus 1 of the fifth embodiment, the
以下に、第６の実施形態について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、第６の実施形態に係るＸ線検出器９の一部を示す平面図である。図１４は、第６の実施形態のＸ線検出器９の一部を示す断面図である。
The sixth embodiment will be described below with reference to FIGS. 13 and 14. FIG. 13 is a plan view showing a part of the
図１３に示すように、第６の実施形態のフォトダイオードアレイ９２に、四つの溝１２１が設けられる。フォトダイオードアレイ９２に、さらに多くの溝１２１が設けられても良い。複数のフォトダイオード９２ａは、Ｘ軸に沿う方向において、Ｙ軸に沿う方向に並べられた二つの溝１２１と、Ｙ軸に沿う方向に並べられた他の二つの１２１との間に位置する。
As shown in FIG. 13, four
第６の実施形態のシンチレータアレイ９１に、四つの凹部１４１が設けられる。シンチレータアレイ９１に、さらに多くの凹部１４１が設けられても良い。複数のシンチレータ９１ａは、Ｘ軸に沿う方向において、Ｙ軸に沿う方向に並べられた二つの凹部１４１と、Ｙ軸に沿う方向に並べられた他の二つの凹部１４１との間に位置する。
Four
第６の実施形態のコリメータ９３は、二つの第１の突起部２０１と、二つの第２の突起部２０２とを有する。第１及び第２の突起部２０１，２０２はそれぞれ、例えば、第１の実施形態の突起部１５２と同一の形状を有し、接続部１６１と、挿入部１６２と、爪１６３とを有する。
The
二つの第１の突起部２０１は、Ｘ軸に沿う方向に並べられる。コリメート部１５１は、Ｘ軸に沿う方向において、二つの第１の突起部２０１の間に位置する。二つの第２の突起部２０２も、Ｘ軸に沿う方向に並べられる。コリメート部１５１は、Ｘ軸に沿う方向において、二つの第２の突起部２０２の間に位置する。
The two
一方の第１の突起部２０１と一方の第２の突起部２０２とは、Ｙ軸に沿う方向に並べられる。他方の第１の突起部２０１と他方の第２の突起部２０２とは、Ｙ軸に沿う方向に並べられる。
One
図１４に示すように、第１の突起部２０１の挿入部１６２は、一つのフォトダイオードアレイ９２の二つの溝１２１に嵌め込まれるとともに、一つのシンチレータアレイ９１の二つの凹部１４１に嵌め込まれる。このため、第１の突起部２０１の挿入部１６２は、一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２に接触するとともに、一つのシンチレータアレイ９１の第２の周面１４２に接触する。
As shown in FIG. 14, the
第２の突起部２０２の挿入部１６２は、他の一つのフォトダイオードアレイ９２の二つの溝１２１に嵌め込まれるとともに、他の一つのシンチレータアレイ９１の二つの凹部１４１に嵌め込まれる。このため、第２の突起部２０２の挿入部１６２は、他の一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２に接触するとともに、他の一つのシンチレータアレイ９１の第２の周面１４２に接触する。
The
一つのコリメータ９３において、複数の貫通口９３ａが向く方向はそれぞれ異なる。第１の突起部２０１が延びる方向と、第２の突起部２０２が延びる方向とは、斜めに交差する。このため、コリメータ９３は、一つのシンチレータアレイ９１及びフォトダイオードアレイ９２と、他の一つのシンチレータアレイ９１及びフォトダイオードアレイ９２とを、斜めに接続する。なお、コリメータ９３は、一つのシンチレータアレイ９１及びフォトダイオードアレイ９２と、他の一つのシンチレータアレイ９１及びフォトダイオードアレイ９２とを、一つの方向に並ぶよう接続しても良い。
In one
一つのフォトダイオードアレイ９２の他の二つの溝１２１と、一つのシンチレータアレイ９１の他の二つの凹部１４１とに、図１４の二点鎖線で示す他のコリメータ９３の第２の突起部２０２が嵌め込まれる。さらに、他の一つのフォトダイオードアレイ９２の他の二つの溝１２１と、他の一つのシンチレータアレイ９１の他の二つの凹部１４１とに、図１４の二点鎖線で示すさらに別のコリメータ９３の第１の突起部２０１が嵌め込まれる。
In the other two
図１３に示すように、コリメータ９３の複数の第２の板１５６の一部は、並べられた複数の第１の板１５５のうち一方の端の第１の板１５５（図１３における最も上側の第１の板１５５）から突出する。複数の第２の板１５６の当該突出した部分と、第１の板１５５とは、凹状の開口を形成する。
As shown in FIG. 13, a part of the plurality of
複数の第２の板１５６の突出した部分は、図１３に二点鎖線で示す他のコリメータ９３の第１の板１５５に接触する。コリメータ９３の複数の第２の板１５６の突出した部分及び第１の板１５５と、他のコリメータ９３の第１の板１５５とは、複数の貫通口９３ａを形成する。すなわち、貫通口９３ａは、一つのコリメータ９３によって形成されるのみならず、複数のコリメータ９３によって形成されても良い。
The protruding portions of the plurality of
第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置１において、コリメータ９３は、一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２に接触する第１の突起部２０１と、他の一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２に接触する第２の突起部２０２と、を有する。このように、一つのコリメータ９３により、一つのフォトダイオードアレイ９２と、他の一つのフォトダイオードアレイ９２とが位置決めされる。従って、複数のフォトダイオードアレイ９２と、シンチレータアレイ９１と、コリメータ９３との位置決めが容易となり、Ｘ線検出器９の製造がより容易になり得る。
In the X-ray CT apparatus 1 of the sixth embodiment, the
第１の突起部２０１は、一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２及び一つのシンチレータアレイ９１の第２の周面１４２に接触する。第２の突起部２０２は、他の一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２及び他の一つのシンチレータアレイ９１の第２の周面１４２に接触する。このように、一つのコリメータ９３により、一つのフォトダイオードアレイ９２と、他の一つのフォトダイオードアレイ９２と、一つのシンチレータアレイ９１と、他の一つのシンチレータアレイ９１とが位置決めされる。従って、複数のフォトダイオードアレイ９２と、複数のシンチレータアレイ９１と、コリメータ９３との位置決めが容易となり、Ｘ線検出器９の製造がより容易になり得る。
The
以下に、第７の実施形態について、図１５を参照して説明する。図１５は、第７の実施形態に係るＸ線検出器９の一部を示す断面図である。図１５に示すように、第７の実施形態のシンチレータアレイ９１は、第１の掛部２１１と、第２の掛部２１２とを有する。
The seventh embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view showing a part of the
第１の掛部２１１は、シンチレータアレイ９１の、一方の第２の側端面１３４に近い半分である。第２の掛部２１２は、シンチレータアレイ９１の、他方の第２の側端面１３４に近い半分である。
The
図１５のように第２の端面１３３を平面視した場合、第１の掛部２１１が延びる方向と、第２の掛部２１２が延びる方向とは、斜めに交差する。第１の掛部２１１は、一つのフォトダイオードアレイ９２に重ねられる。第２の掛部２１２は、他の一つのフォトダイオードアレイ９２に重ねられる。
When the
四つの凹部１４１のうち、Ｘ軸に沿う方向に並べられた二つの凹部１４１が、第１の掛部２１１に設けられる。Ｘ軸に沿う方向に並べられた他の二つの凹部１４１が、第２の掛部２１２に設けられる。
Of the four
第１の突起部２０１の挿入部１６２は、一つのフォトダイオードアレイ９２の溝１２１に嵌め込まれるとともに、シンチレータアレイ９１の第１の掛部２１１に設けられた凹部１４１に嵌め込まれる。このため、第１の突起部２０１の挿入部１６２は、一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２に接触するとともに、シンチレータアレイ９１の第２の周面１４２に接触する。
The
第２の突起部２０２の挿入部１６２は、他の一つのフォトダイオードアレイ９２の溝１２１に嵌め込まれるとともに、シンチレータアレイ９１の第２の掛部２１２に設けられた凹部１４１に嵌め込まれる。このため、第２の突起部２０２の挿入部１６２は、他の一つのフォトダイオードアレイ９２の第１の周面１２２に接触するとともに、シンチレータアレイ９１の第２の周面１４２に接触する。
The
本実施形態のコリメータ９３は、一つのシンチレータアレイ９１と、斜めに交差する方向に延びた二つのフォトダイオードアレイ９２とを接続する。シンチレータアレイ９１の第１の掛部２１１は、一つのフォトダイオードアレイ９２を支持する。第２の掛部２１２は、他の一つのフォトダイオードアレイ９２を支持する。
The
以上説明した少なくとも一つの実施形態によれば、コリメータの接触部は、検知装置の第１の周面と、シンチレータアレイの第２の周面とに接触する。これにより、放射線検出器の製造がより容易になり得る。 According to at least one embodiment described above, the contact portion of the collimator is in contact with the first peripheral surface of the detection device and the second peripheral surface of the scintillator array. Thereby, manufacture of a radiation detector may become easier.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１…Ｘ線ＣＴ装置、９…Ｘ線検出器、９１…シンチレータアレイ、９１ａ…シンチレータ、９２…フォトダイオードアレイ、９２ａ…フォトダイオード、９３…コリメータ、９３ａ…貫通孔、１１２…第１の面、１１３…第２の面、１１４…第１の端面、１２１…溝、１２２…第１の周面、１３１…第３の面、１３３…第２の端面、１４１…凹部、１４２…第２の周面、１５１…コリメート部、１５２…突起部、１６３…爪、１６６…内側部、１８５…側部、１８６…内側部、２０１…第１の突起部、２０２…第２の突起部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray CT apparatus, 9 ... X-ray detector, 91 ... Scintillator array, 91a ... Scintillator, 92 ... Photodiode array, 92a ... Photodiode, 93 ... Collimator, 93a ... Through-hole, 112 ... 1st surface, 113: 2nd surface, 114 ... 1st end surface, 121 ... Groove, 122 ... 1st surrounding surface, 131 ... 3rd surface, 133 ... 2nd end surface, 141 ... Recessed part, 142 ... 2nd periphery Surfaces 151,
Claims (10)
互いに接続されるとともに前記複数の検知部にそれぞれ面する複数のシンチレータと、第２の開口を形成する第２の周面と、を有するシンチレータユニットと、
前記複数のシンチレータにそれぞれ面する複数の貫通口が設けられたコリメート部と、前記コリメート部に接続されるとともに前記第１の周面と前記第２の周面とに接触するよう構成された接触部と、を有し、前記接触部が前記第１の周面と前記第２の周面とに接触する状態で前記コリメート部と前記検知装置との間に前記シンチレータユニットが配置されるよう構成されたコリメータと、
を具備する放射線検出器。 A first surface, a plurality of detectors provided on the first surface and configured to detect light, and a first peripheral surface forming a first opening opening in the first surface; A detection device comprising:
A scintillator unit having a plurality of scintillators connected to each other and facing each of the plurality of detection units; and a second peripheral surface forming a second opening;
A collimating portion provided with a plurality of through-holes respectively facing the plurality of scintillators, and a contact connected to the collimating portion and configured to contact the first peripheral surface and the second peripheral surface And the scintillator unit is arranged between the collimator unit and the detection device in a state where the contact portion is in contact with the first peripheral surface and the second peripheral surface. Collimated,
A radiation detector comprising:
前記複数の検知部は、第１の方向に並べられるとともに、前記第１の方向において前記二つの第１の開口の間に位置し、
前記シンチレータユニットは、二つの前記第２の開口を形成する二つの前記第２の周面を有し、
前記複数のシンチレータは、前記第１の方向において前記二つの第２の開口の間に位置し、
前記コリメータは、前記第１の方向において前記複数の検知部に向くとともに前記複数のシンチレータに向く内側部をそれぞれ有する二つの前記接触部を有し、
前記内側部は、前記第１の周面に接触するとともに前記第２の周面に接触するよう構成された、
請求項１の放射線検出器。 The detection device has two first peripheral surfaces that form two first openings,
The plurality of detection units are arranged in a first direction and located between the two first openings in the first direction,
The scintillator unit has two second peripheral surfaces that form two second openings,
The plurality of scintillators are located between the two second openings in the first direction,
The collimator has two contact portions each having an inner portion facing the plurality of detection portions and facing the plurality of scintillators in the first direction,
The inner portion is configured to contact the first peripheral surface and to contact the second peripheral surface,
The radiation detector according to claim 1.
前記側部は、前記第１の周面に接触するとともに前記第２の周面に接触するよう構成された、
請求項２の放射線検出器。 Each of the two contact portions has a side portion that intersects the first direction and faces the second direction along the first surface;
The side portion is configured to be in contact with the first peripheral surface and to be in contact with the second peripheral surface.
The radiation detector according to claim 2.
前記第１の開口は、前記第１の面と前記第２の面とを貫通するよう開口する、
請求項１乃至請求項３のいずれか一つの放射線検出器。 The detection device has a second surface located on the opposite side of the first surface;
The first opening opens through the first surface and the second surface;
The radiation detector according to any one of claims 1 to 3.
前記第１の開口は、前記第１の端面から延びる、
請求項４又は請求項５の放射線検出器。 The detection device has a first end surface that intersects the first surface;
The first opening extends from the first end surface.
The radiation detector according to claim 4 or 5.
前記第２の開口は、前記第２の端面から延び、前記第３の面に開口する、
請求項１乃至請求項６のいずれか一つの放射線検出器。 The scintillator unit has a third surface facing the first surface, and a second end surface intersecting the third surface,
The second opening extends from the second end surface and opens in the third surface.
The radiation detector according to any one of claims 1 to 6.
前記接触部は、一つの前記検知装置の前記第１の周面に接触するよう構成された第１の接触部と、他の一つの前記検知装置の前記第１の周面に接触するよう構成された第２の接触部と、を有する、
請求項１乃至請求項７のいずれか一つの放射線検出器。 Comprising a plurality of the detection devices;
The contact portion is configured to contact the first peripheral surface of one of the detection devices and the first contact portion configured to contact the first peripheral surface of one of the detection devices. A second contact portion,
The radiation detector according to claim 1.
前記第１の接触部は、前記一つの検知装置の前記第１の周面に接触するとともに一つの前記シンチレータユニットの前記第２の周面に接触するよう構成され、
前記第２の接触部は、前記他の一つの検知装置の前記第１の周面に接触するとともに他の一つの前記シンチレータユニットの前記第２の周面に接触するよう構成された、
請求項８の放射線検出器。 A plurality of scintillator units;
The first contact portion is configured to contact the first peripheral surface of the one detection device and to contact the second peripheral surface of one scintillator unit,
The second contact portion is configured to contact the first peripheral surface of the other one detection device and to contact the second peripheral surface of the other scintillator unit.
The radiation detector according to claim 8.
前記放射線検出器に向かって放射線を照射するよう構成された線源と、
を具備する放射線検査装置。 A radiation detector according to any one of claims 1 to 9,
A radiation source configured to emit radiation toward the radiation detector;
A radiation inspection apparatus comprising:
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|---|---|---|---|
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