JPH0692885B2 - X-ray CT system - Google Patents
X-ray CT systemInfo
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- JPH0692885B2 JPH0692885B2 JP2004255A JP425590A JPH0692885B2 JP H0692885 B2 JPH0692885 B2 JP H0692885B2 JP 2004255 A JP2004255 A JP 2004255A JP 425590 A JP425590 A JP 425590A JP H0692885 B2 JPH0692885 B2 JP H0692885B2
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- ray
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- Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用のＸ線CT装置、特に微細構造物の内部を
非破壊で検査するのに好適なＸ線CT装置に関するもので
ある。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an industrial X-ray CT apparatus, and more particularly to an X-ray CT apparatus suitable for nondestructively inspecting the inside of a microstructure.
医療用のＸ線CT装置は、外部から生体内部の組織を観察
することができるという優れた特徴から現在では広く普
及している。又、産業用のＸ線CT装置は金属、セラミッ
クス、複合材料等の内部の微小欠陥を非破壊で検査する
ことがきるので、近年材料の品質評価などに盛んに利用
されつつある。Medical X-ray CT apparatuses are widely used nowadays because of the excellent feature that they can observe the tissue inside the living body from the outside. In addition, industrial X-ray CT apparatuses can inspect non-destructive internal microdefects of metals, ceramics, composite materials, and the like, and have recently been actively used for quality evaluation of materials.
Ｘ線CT装置によって得られるCT断層像は、Ｘ線ビームが
被検体をスライスする位置におけるＸ線透過データを、
被検体を回転させることによって所定の角度範囲にわた
って収集し、これから計算処理を経て再構成されるもの
である。したがって、被検体のある部分のCT画像を得よ
うとするときは、その部分に正確にＸ線ビームを照射す
る必要がある。The CT tomographic image obtained by the X-ray CT apparatus shows the X-ray transmission data at the position where the X-ray beam slices the subject,
The object is collected over a predetermined angle range by rotating, and then reconstructed through calculation processing. Therefore, in order to obtain a CT image of a portion of the subject, it is necessary to accurately irradiate the portion with the X-ray beam.
従来のＸ線CT装置の多くは、このような目的のための特
別な手段が設けられておらず、オペレータの熟練技術に
たよるか、又は何回かの試行錯誤を繰り返すことによっ
てＸ線ビームのスライス位置を決定していた。Most of the conventional X-ray CT apparatuses are not provided with special means for such a purpose, and the X-ray beam can be obtained by relying on the skill of the operator or by repeating trial and error several times. Had decided the slice position.
尚、医療用のＸ線CT装置の中には、Ｘ線ビームが照射さ
れる人体の部位に可視光を照射することによりCT画像が
得られる部分を確認する手段が設けられているものがあ
る。Incidentally, some medical X-ray CT apparatuses are provided with means for confirming a portion where a CT image can be obtained by irradiating a part of the human body irradiated with the X-ray beam with visible light. .
従来のようにＸ線ビームのスライス位置を決定するため
の手段が設けられていない産業用のＸ線CT装置では、被
検体をスライス位置に合わせるのに熟練技術を要し、作
業性が悪いとともにその精度にも限界がある。In the industrial X-ray CT apparatus which is not provided with the means for determining the slice position of the X-ray beam as in the conventional art, skilled technique is required to align the subject with the slice position, and the workability is poor. Its accuracy is also limited.
また医療用のＸ線CT装置では、人体を被検体として癌の
腫瘍などを発見することを主な目的とするので、必要と
される分解能はせいぜい数百μｍ程度である。したがっ
て、通常光を被検体である人体に照射しこれを肉眼で観
察することによって、Ｘ線による被検体のスライス位置
を確認することは十分に可能である。In addition, since the main purpose of the medical X-ray CT apparatus is to detect a cancerous tumor or the like by using the human body as a subject, the required resolution is about several hundreds μm at most. Therefore, it is sufficiently possible to confirm the slice position of the subject by the X-ray by irradiating the human body as the subject with normal light and observing it with the naked eye.
一般に産業用のＸ線CT装置は、医療用のものよりも要求
される分解能が高く、微細な構造物を観察するためには
数十μｍ程度の分解能が必要となる。しかし、単に分解
能が向上してもＸ線のスライス幅がこの値よりも大きけ
れば明瞭なCT画像は得られないので、スライス幅も分解
能と同程度の小さい値とする必要がある。Generally, an industrial X-ray CT apparatus has a higher required resolution than a medical X-ray CT apparatus, and requires a resolution of about several tens of μm to observe a fine structure. However, even if the resolution is simply improved, a clear CT image cannot be obtained if the X-ray slice width is larger than this value, so the slice width must be set to a value as small as the resolution.
このようにＸ線のスライス幅が薄くなると、当然それに
ともなってスライス位置を正確に決めなければならな
い。このような場合に、通常光を用いてＸ線のスライス
位置を決めようとしても、平行光線でない通常光は光源
から被検体に至るまでの間に空間的に広がってしまい、
数十μｍ程度に集束させることは困難である。When the slice width of the X-ray becomes thin as described above, the slice position must be accurately determined accordingly. In such a case, even if an attempt is made to determine the slice position of the X-ray using normal light, the normal light that is not a parallel light beam spatially spreads from the light source to the subject,
It is difficult to focus on a few tens of μm.
本発明は上記事情に基づいてなされたものであり、高分
解能のCT画像を得るためにＸ線のスライス幅を数十μ程
度とした場合にも、正確なスライス位置を決定するこが
できるＸ線CT装置を提供することを目的とするものであ
る。The present invention has been made based on the above circumstances, and an accurate slice position can be determined even when the slice width of an X-ray is set to about several tens of μ in order to obtain a high-resolution CT image. It is intended to provide a line CT device.
前記の目的を達成するための本発明に係るＸ線CT装置
は、Ｘ線源から発せられ被検体を透過したＸ線ビームを
適当なスライス幅で検出することにより、Ｘ線透過デー
タを収集しCT画像を再構成するＸ線CT装置において、 前記Ｘ線ビームの経路に対してレーザー光を照射するレ
ーザー光源を設け、かつ前記Ｘ線ビームの経路中にＸ線
を透過するとともに前記レーザー光の光路が前記Ｘ線ビ
ームの経路と一致するように前記レーザー光を反射する
ミラーを設け、該ミラーによって反射されたレーザー光
を前記被検体に照射することにより、前記Ｘ線ビームが
前記被検体をスライスする位置を決定するようにしたこ
とを特徴とするものである。An X-ray CT apparatus according to the present invention for achieving the above object collects X-ray transmission data by detecting an X-ray beam emitted from an X-ray source and transmitted through a subject with an appropriate slice width. In an X-ray CT apparatus for reconstructing a CT image, a laser light source for irradiating a laser beam to the path of the X-ray beam is provided, and X-rays are transmitted through the path of the X-ray beam and A mirror that reflects the laser light is provided so that the optical path coincides with the path of the X-ray beam, and the X-ray beam irradiates the subject with the laser light reflected by the mirror. The feature is that the position to be sliced is determined.
レーザー光は、通常光と異なり空間的な広がりがきわめ
て小さく平行光線とみなすことができる。このため、ミ
ラーに反射されて被検体に当たるレーザー光は通常光と
異なり殆ど発散しない。したがって、被検体に当たるレ
ーザー光を、例えば光学顕微鏡などを用いて観測するこ
とにより、Ｘ線のスライス幅が数十μｍ程度の場合であ
っても被検体のスライス位置を正確に決定することがで
きる。Unlike ordinary light, laser light has a very small spatial spread and can be regarded as parallel rays. Therefore, unlike the normal light, the laser light reflected by the mirror and hitting the subject hardly diverges. Therefore, by observing the laser beam hitting the subject using, for example, an optical microscope, the slice position of the subject can be accurately determined even when the slice width of the X-ray is about several tens of μm. .
以下に図面を参照しつつ本発明の実施例について説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図は本発明の一実施例であるＸ線CT装置の概略構成
図であり、全体を横から見た状態を示している。本実施
例装置は扇状のＸ線ビームを発生するＸ線管１、被検体
Ａを載置し必要に応じて移動及び回転するステージ２、
扇状のＸ線ビームと平行に配列された多数のＸ線検出素
子によって被検透過後のＸ線を検出するＸ線検出器３、
Ｘ線ビームの経路に対してレーザー光を照射するレーザ
ー光源４、ミラー５、及び被検体に当たったレーザー光
を観測する光学顕微鏡６よりなる。このうちＸ線管１、
ステージ２の回転中心、及びＸ線検出器３の検出中心は
同一直線上にあるよう配置されている。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention, showing a state in which the whole is viewed from the side. The apparatus of this embodiment includes an X-ray tube 1 for generating a fan-shaped X-ray beam, a stage 2 on which a subject A is placed, and which is moved and rotated as necessary.
An X-ray detector 3, which detects the X-rays that have been transmitted through the test by a large number of X-ray detection elements arranged in parallel with the fan-shaped X-ray beam,
It is composed of a laser light source 4 for irradiating a laser beam to the path of the X-ray beam, a mirror 5, and an optical microscope 6 for observing the laser beam hitting the subject. Of these, X-ray tube 1,
The rotation center of the stage 2 and the detection center of the X-ray detector 3 are arranged on the same straight line.
矢印付点線10はＸ線管より発せられたＸ線の経路を示
し、ミラー５はこの経路中のＸ線検出器３の前面に配置
されている。このミラー５はレーザー光源４から発され
たレーザー光を反射してその光路（同図中に矢印付実線
で示す。）がＸ線ビームの経路と一致するような角度に
調整されている。また、ミラー５は、レーザー光を反射
しＸ線を透過しなければならないので、アクリル等の軽
元素の素材を基盤として、その表面にアルミニウムなど
の光を反射する数十μｍ程度の金属薄膜を蒸着すること
によって得られる。A dotted line 10 with an arrow indicates the path of the X-ray emitted from the X-ray tube, and the mirror 5 is arranged in front of the X-ray detector 3 in this path. The mirror 5 is adjusted to an angle such that the laser light emitted from the laser light source 4 is reflected and its optical path (shown by a solid line with an arrow in the figure) coincides with the path of the X-ray beam. Further, since the mirror 5 must reflect laser light and transmit X-rays, a metal thin film of about several tens of μm that reflects light such as aluminum is formed on the surface of a material of a light element such as acrylic as a base. Obtained by vapor deposition.
図中には示されていないが、Ｘ線検出器３の前にはＸ線
ビームをコリメートするコリメート板が設けられてお
り、このコリメート板の間隙を通過したＸ線のみがＸ線
検出器３によって検出される。すなわち、このコリメー
ト板の間隔によって被検体Ａを通過するＸ線のスライス
幅が決定される。産業上のＸ線CT装置の場合には、必要
とされる分解能が数十μｍ程度であるので、コリメート
板の間隔はＸ線管１、被検体Ａ、及びＸ線検出器３の相
互の位置を考慮して被検***置におけるスライス幅が上
記分解能と同程度となるよう設定される。Although not shown in the figure, a collimator plate for collimating the X-ray beam is provided in front of the X-ray detector 3, and only the X-rays that have passed through the gap of the collimator plate 3 are detected. Detected by. In other words, the slice width of the X-ray passing through the subject A is determined by the distance between the collimator plates. In the case of an industrial X-ray CT apparatus, the required resolution is about several tens of μm, so the distance between the collimating plates is the mutual position of the X-ray tube 1, the subject A, and the X-ray detector 3. In consideration of the above, the slice width at the subject position is set to be approximately the same as the above resolution.
図に示すような円柱状の被検体Ａについて、上下方向の
一定範囲にわたってCT断層像を観察するときには、その
断層撮影を行う最初の位置を正確に決定しなければなら
らない。この場合、まず、被検体の撮影開始位置が大体
扇状のＸ線ビームの高さと同同じくなるようステージを
上下に移動させる。ここでＸ線ビームと同一経路になる
ように反射されたレーザー光を被検体Ａに照射すると、
被検体ＡのうちＸ線ビームによってスライスされる部分
にはレーザー光が当たって明るく照射される。When observing a CT tomographic image over a certain range in the vertical direction of a cylindrical subject A as shown in the figure, the first position for performing the tomographic imaging must be accurately determined. In this case, first, the stage is moved up and down so that the imaging start position of the subject is approximately the same as the height of the fan-shaped X-ray beam. Here, when the subject A is irradiated with the laser light reflected so as to have the same path as the X-ray beam,
The portion of the subject A sliced by the X-ray beam is irradiated with laser light and is illuminated brightly.
このレーザー光が当たる部分は上述のように10μｍ〜10
0μｍ程度の極めて狭い範囲であるので、光学顕微鏡６
によってこの位置を観察しつつステージ２を上下に微調
整して撮影開始位置を定める。このときの光学顕微鏡６
の倍率は20〜30倍程度とする。The part which this laser beam hits is 10 μm to 10 μm as described above.
The optical microscope 6 has a very narrow range of about 0 μm.
By observing this position, the stage 2 is finely adjusted up and down to determine the shooting start position. Optical microscope 6 at this time
Magnification of 20 to 30 times.
このように断層撮影の開始位置が決定されたあとは、こ
の位置からステップモーター（図示せず）によってステ
ージ２を所定の間隔で上下に移動させて上記範囲全体に
ついてのCT画像を得ることができる。After the start position of the tomography is determined in this way, the stage 2 can be moved up and down at a predetermined interval by a step motor (not shown) from this position to obtain a CT image of the entire range. .
上記の本実施例では、ミラー５とレーザー光源４とが被
検体ＡとＸ線検出器３との間に設けられている場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、ミラー５とレーザー光源４とをＸ線源１と被検体Ａ
との間に設ける構成としてもよい。In the above-described present embodiment, the case where the mirror 5 and the laser light source 4 are provided between the subject A and the X-ray detector 3 has been described, but the present invention is not limited to this. The mirror 5 and the laser light source 4 are connected to the X-ray source 1 and the subject A.
It may be configured to be provided between and.
以上説明したように本発明によれば、空間的な広がりが
小さく殆ど平行光線とみなせるレーザー光を用いている
ので、このレーザー光を極めて細く集束させ、その経路
をミラーによりＸ線ビームの経路と一致させることによ
り、Ｘ線のスライス幅が10μｍ〜100μｍ程度の高分解
能なCT画像を得る場合にもそのスライス位置を容易、か
つ高精度に決定することができるＸ線CT装置を提供する
ことができる。As described above, according to the present invention, since the laser light whose spatial spread is small and which can be regarded as almost parallel rays is used, this laser light is focused extremely thinly and its path is changed to the path of the X-ray beam by the mirror. By making them coincide with each other, it is possible to provide an X-ray CT apparatus capable of easily and highly accurately determining the slice position even when a high-resolution CT image having an X-ray slice width of about 10 μm to 100 μm is obtained. it can.
第１図は本発明の一実施例であるＸ線CT装置の概略構成
図である。 １……Ｘ線管、２……ステージ、 ３……Ｘ線検出器、４……レーザー光源、 ５……ミラー、６……光学顕微鏡。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray CT apparatus which is an embodiment of the present invention. 1 ... X-ray tube, 2 ... stage, 3 ... X-ray detector, 4 ... laser light source, 5 ... mirror, 6 ... optical microscope.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山地 宏尚 神奈川県相模原市淵野辺５丁目10番１号 新日本製鐵株式會社エレクトロニクス研究 所内 (56)参考文献 特開 平２−241438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−207042（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued Front Page (72) Inventor Hirohisa Yamaji 5-10-1, Fuchinobe, Sagamihara-shi, Kanagawa Nippon Steel & Co., Ltd. Electronics Research Laboratory (56) Reference JP-A-2-241438 (JP, A) JP-A-60-207042 (JP, A)
Claims (1)
ビームを適当なスライス幅で検出することにより、Ｘ線
透過データを収集しCT画像を再構成するＸ線CT装置にお
いて、 前記Ｘ線ビームの経路に対してレーザー光を照射するレ
ーザー光源を設け、かつ前記Ｘ線ビームの経路中にＸ線
を透過するとともに前記レーザー光の光路が前記Ｘ線ビ
ームの経路と一致するように前記レーザー光を反射する
ミラーを設け、該ミラーによって反射されたレーザー光
を前記被検体に照射することにより、前記Ｘ線ビームが
前記被検体をスライスする位置を決定するようにしたこ
とを特徴とするＸ線CT装置。1. An X-ray CT apparatus for collecting X-ray transmission data and reconstructing a CT image by detecting an X-ray beam emitted from an X-ray source and transmitted through a subject with an appropriate slice width, A laser light source for irradiating a laser beam to the path of the X-ray beam is provided, and X-rays are transmitted through the path of the X-ray beam so that the optical path of the laser beam coincides with the path of the X-ray beam. A mirror for reflecting the laser light is provided, and the position where the X-ray beam slices the subject is determined by irradiating the subject with the laser light reflected by the mirror. X-ray CT device that does.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004255A JPH0692885B2 (en) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | X-ray CT system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004255A JPH0692885B2 (en) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | X-ray CT system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03209116A JPH03209116A (en) | 1991-09-12 |
| JPH0692885B2 true JPH0692885B2 (en) | 1994-11-16 |
Family
ID=11579433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004255A Expired - Lifetime JPH0692885B2 (en) | 1990-01-10 | 1990-01-10 | X-ray CT system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692885B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2192380A3 (en) * | 2004-05-26 | 2010-06-23 | Werth Messtechnik GmbH | Method of measuring an object using a coordinate measuring machine and coordinate measuring machine |
| JP7168985B2 (en) * | 2019-04-22 | 2022-11-10 | 株式会社リガク | Microstructure analysis method, device and program |
-
1990
- 1990-01-10 JP JP2004255A patent/JPH0692885B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03209116A (en) | 1991-09-12 |
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