JPH01308951A - 透過性の放射線による対象物体検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は透過性の放射線、即ち小断面積の一次放射線ビ
ームを人体（広く云えば対象物体）に透過させ、その際
発生する散乱放射線をスリ・ント装置を経て原発明に係
る特願昭５３−３４２８４号の明細書の記載に基づいて
構成された複数個の検出器から成る検出装置に入射させ
ることにより人体（対象物体）を検査する装置に関する
ものである。

上記原発明明細書に記載されている装置を略式図示した
のが第１図である。検査対象たる人体１をテーブル２上
に寝かせ、図では水平方向に一次放射線例えば一次Ｘ線
ビーム３を照射する。この一次Ｘ線ビーム３は人体１の
両側に配置されている開口付装置４ａ、５ａ及び４ｂ、
５ｂで発生および停止させる。この停止させた一次Ｘ線
ビーム３の寸法により装置の分解能が決まるが、一次Ｘ
線ビーム３の直径が小さい程分解能は高くなる。

検査中χ線管に印加する電圧は約３５０ＫＶとする。

その結果一方では患者は少量の放射線にさらされるだけ
でずみ、他方では吸収による一次ビームの減衰がコンプ
トン散乱による減衰と比較して小さくなる。

人体の被照射部で一次Ｘ線ビーム３が散乱されて発生す
る散乱放射線は図では夫々検査対象人体１の上方と下方
に配置しであるスリット装置６及び６′のスリット状開
口（調整自在とすると好適である）７及び７′を経て夫
々検出器群から成る検出装置り及びＤ′に到達する。こ
れらの検出装置り及びＤ′は各々多数の検出器（図では
検出装置りにつき符号ｄｌ＋　ｄ２＋　ａ３を付して示
した。）を一次Ｘ線ビーム３に対して平行な方向に延在
する直線上に互いに隣接配置して構成する。各検出器ｄ
、、　ｄｉ・・・・・・の表面が測定面として機能する
が、それは細長い長方形の形状をしており、その長辺が
スリット状開ロア、７′の長辺と平行に延在する。

いずれにせよ夫々スリント装置６．６′のスリット状開
ロア、７′の寸法は両方向とも（即ち、長辺方向につい
ても、一次Ｘ線ビーム３方向についても）、一次Ｘ線ビ
ームからの距離が検出器ｄｌ。

ｄ２・・・・・・の場合よりも短いのに比例して同一比
率だけ検出器ｄ、、　ｄ２・・・・・・よりも小さくす
る。

検出器ｄｌ＋　ｄｚ・・・・・・は例えば放射線をうま
く吸収できるようと加圧した稀ガス（キセノン）を充填
した隔室とし、この中に２本の平行電極を配設し、これ
で以て散乱放射線による電離で生じた電荷キャリヤを捕
捉する。なおこの形式の検出器については例えばドイツ
国公開特許第２６２４４４８号明細書に記載がある。

このスリット装置６．６′により一次Ｘ線ビーム３上の
一点と検出装置り、　　Ｄ’の一個の検出器との間に明
確な一義的な関係が得られる。図面に示したように、一
次Ｘ線ビーム３が成る一点で散乱されてできた角錐状散
乱放射線９′は一個の検出器又は二個の隣接検出器に関
連する所定の細帯をなして検出装置Ｄ′に入射する。斯
くして各検出器ｄ、、　ｄ２・・・・・・は一次Ｘ線ビ
ーム３上の所定の一点乃至は一領域から到来する散乱放
射線を検出する。即ち一次Ｘ線ビーム３上の各点乃至は
各領域毎に異なる一個の検出器ｄ、、　ｄ２・・・・・
・が対応することになる。

人体１とそこを透過する一次放射線ビーム３との相対的
位置関係をすらすと、人体の各領域が順次に照射され、
人体Ｍｉ織の密度分布が検出装置り。

Ｄ′で測定できることになる。この操作を多数の位置に
つき繰り返せば人体の任意の一断面上の密度分布を測定
できる。なおこの断面は必ずしも平面である必要はない
。

ところでこのように散乱放射線は一方では密度分布を測
定するのに役立つが、他方ではこの散乱放射線により検
出装置り、Ｄ’でせっかく測定した測定結果が乱されて
しまう。即ち人体内の一領域で一次放射線ビーム３が散
乱されてできる散乱放射線は人体の他の箇所で再度、更
には何回も散乱させられ、同じスリット状開ロア、７′
を通っても最初の主たる散乱点から直接到来する散乱放
射線が入射する検出器以外の他の検出器にも多重散乱放
射線が入射することになってしまう。

このように多重散乱のため測定結果が乱されるのを防止
するため、前記原発明（特願昭５３−３４２８４号）は
主として単一エネルギーの放射線を出す放射線源を使用
し、入射散乱放射線の波長が主放射線の波長と与えられ
た散乱角とから予期される値を有する成分だけを各測定
器が測定するようにすることを提案している。しかし、
この目的には結晶検出器やそれに接続される振幅弁別器
が必要となる他、残念ながらＸ線管を放射線源として使
用することが不可能となる。その理由はＸ線管は所望の
エネルギーレンジの単一エネルギー放射線を発生するこ
とはできないからである。

また上記原発明は多重散乱による誤差を補正する目的で
検出器の出力信号から一次放射線ビーム３上で発生した
散乱放射線にはさらされないが、人体の他の領域で多重
散乱されてできる放射線にはさらされるように配設され
た付加的検出器群（装置）の出力信号の平均値を減算す
るようにすることを提案している。しかし、この方法は
可成り複雑である。

そこで本発明が目的とするところは、簡単な手段で多重
散乱の悪影響を小さくできる透過放射線による対象物体
の検査装置を提供するにある。

本発明は前記形式の検査装置において、一次数射線ビー
ムと検出装置との間に放射線に対する吸収係数が高い積
層部材を著しく多数個設け、一次数射線ビーム上の領域
から到来する放射線はこの層で実質的には吸収されない
が、他方一次数射線ビームの外側の領域から到来する放
射線は大幅に吸収されるようにすることを特徴とする。

この放射線吸収積層部材を平行平面積層部材とすれば製
造が極めて容易であるが、このように平行平面を有する
積層部材にすると各検出器ｄ、、　ｄ。

・・・・・・の周縁部で一次放射線ビーム上の領域から
到来する散乱放射線を相当に大きく吸収し、一次数射線
ビームの外側の領域から到来する多重散乱放射綿の方は
相当に大きな量を透過させてしまうという難点がある。

そこで本発明の一実施例は一次放射線ビームと直交する
各断面内で各積層部材を延長すると少なくとも近似的に
は一次放射線ビームと交わるようにする。

原理的にはこれ以外の形状の積層部材も使用できるが、
このように各積層部材を断面が台形状の平板とし、その
平坦な面が少なくとも近似的に一次放射線ビームと一敗
する共通の直線交さ線を持つようにすると製造も比較的
簡単となる。

本発明の特に好適な実施例では一次放射線ビームに面す
る側の各積層部材の幅Ｓが関係式５＝ＷＬ／Ｌｐを満足
するようにする。ここでＷは一次放射線ビーム３の断面
直径、Ｌｐは一次放射線ビーム３と検出装置り、Ｄ’　
との間の距離、Ｌは積層部材の一次放射線に面する側と
検出装置り、Ｄ’　との間の距離である。積層部材の一
次放射線ビームに面する側が共通平面上に並んでいない
場合でもＬを各積層部材につき上記の側と検出装置のそ
の積層部材につき対応する部分との間の距離と考え、Ｌ
ｐをこの部分と一次放射線ビームとの間の距離と考えれ
ば、同一の公式を適用できる。

以下図面につき本発明の一実施例を詳細に説明する。

第２図では一次放射線ビーム３がテーブル２上に寝かさ
れた人体ｌを通過して図の面に垂直な方向に走っており
、スリント装置６と検出装置りとが一次数射線ビーム３
の上方に配置されている。

一次数射線ビームの下方に設けるべきスリント装置６′
と関連装置Ｄ′とは図面を簡単にするため省略した。各
検出器ｄ、、　ｄ２・・・・・・とスリット状開口アの
長辺はこの第２図では水平方向に延在している。スリン
ト装置６の内部に且つ検出装置りの手前に著しく多数の
積層部材２０を設ける。これらの積層部材２０はその面
を平坦にし、それらの平坦な面が図の面に垂直な方向に
延在する一次放射線ビームを中心に扇の貴様に展開され
るようにして、それらを延長すると互いに一次放射線ビ
ームと交わるようにする。斯くしてこれらの積層部材は
個々の検出器の長辺に対して垂直な方向に、従ってスリ
ット状開ロアの長辺に対しても垂直な方向に延在する。

積層部材２０の幾何学的形状をこのようにすると、一次
数射線ビームにより形成された領域の外側の領域から到
来する放射線（原発間の装置ではこの種放射線は多重散
乱放射線だけである）は最早殆ど検出装置に到達しない
が、他方一次数射線ビームの領域から到来する散乱放射
線は減衰させられるにしても測定できる量が検出装置に
到達する。その減衰用は積層部材の厚さと積層部材の幅
との比に左右される。

なおこれらの積層部材をしかるべく組合せて通常のＸ線
診断装置で使われるような散乱放射線格子の形態をした
独立の構体とするのもよい。但し、斯かる散乱放射線格
子の層は普通の散乱放射線格子の層が相手とする放射線
よりも相当に硬い放射線を相手とするような構造にする
必要がある。その理由は、本発明装置は他のＸ線装置で
普通使用されるものよりも相当に硬い放射線を使用する
からであり、例えばＸ線源には３５０ＫＶもの電圧を印
加する。それ故このような散乱放射線格子の積層部材は
鉛や鋼で造ることができるが、通常の散乱放射線格子よ
りも長くするか厚くし、或いは長くすると共に厚さも厚
くする。しかしそれにもかかわらず、このような散乱放
射線格子は通常の散乱放射線格子と同じ方法で造ること
ができる。なお通常のＸ線装置のようにＸ線にさらされ
ている間にビーム径路に略々垂直な面内で散乱放射線格
子の運動と類似して積層部材を運動させることは今の場
合は必要ない。散乱放射線の最適減衰が得られるのは一
次放射線ビームに面する側の積層部材の幅Ｓが前記関係
式Ｓ　＝ｗｔ、／Ｌｐを満足する時である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が前提とする原発間装置の全体を示す斜
視路線図、 第２図は本発明に係る積層部材を付加した状態を示す部
分図である。 １・・・人体　　　　　　　　２・・・テーブル３・・
・一次数射線ビーム ４．５・・・放射線発生・停止装置 ６．６′・・・スリット装置 ７．７′・・・スリット状開口 ９・・・角錐状散乱放射線　　２ｏ・・・積層部材り、
　Ｄ’・・・検出装置　　　ｔＬ、ｄｚ、ｄ３・・・検
出器特許出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルー
イランペンファブリケン ＦＩＧ、１ ＦＩＧ、２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透過性の放射線により検査対象物体（１）を検査す
   るに当たり、小断面積の一次放射線ビーム（３）をして
   対象物体（１）に入射させ、その結果発生する散乱放射
   線をスリット装置（６、６′）を経て複数個の検出器（
   ｄ＿１、ｄ＿２、ｄ＿１′、ｄ＿２′・・・・・・）か
   ら構成される検出装置（Ｄ、Ｄ′）に入射させるように
   し、検査しようとする領域内に前記一次放射線ビーム（
   ３）によって発生させられ且つ前記スリット装置のスリ
   ット状開口を通過した散乱放射線が検出器上に入射する
   ようにする透過性の放射線による対象物体検査装置にお
   いて、スリット装置（６）と検出装置（Ｄ、Ｄ′）との
   間に各々が複数個の層から成る著しく多数の積層部材（
   ２０）を配設し、これらの積層部材を一次放射線ビーム
   （３）上の区域で発生した放射線はこれらの積層部材（
   ２０）により実際上減衰されないが、他方一次放射線ビ
   ーム（３）の外側の領域から到来する放射線は強く減衰
   させるように構成したことを特徴とする透過性の放射線
   による対象物体検査装置。 ２、一次放射線ビームに直交する各断面内において前記
   積層部材（２０）を適切に構成配置して、これを延長す
   ると少なくとも近似的に一次放射線ビーム（３）を通過
   して延在するようにすることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の検査装置。 ３、前記各積層部材（３）を平板形状とし、その平坦面
   の延長面が一次放射線ビーム（３）と近似的に一致する
   直線において互いに交わるようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲前記各項のいずれかに記載の検査装置。 ４、一次放射線ビーム（３）に面する側における前記積
   層部材（２０）の幅を、Ｗを一次放射線ビーム（３）の
   断面直径とし、Ｌｐを一次放射線ビーム（３）と検出装
   置（Ｄ、Ｄ′）との間の距離とし、Ｌを積層部材（２０
   ）の一次放射ビーム（３）に面する側と検出装置（Ｄ、
   Ｄ′）との間の距離とした時、少なくとも近似的にＳ＝
   ＷＬ／Ｌｐで与えられるようにしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第３項記載の検査装置。