JPH0479433B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0479433B2 JPH0479433B2 JP58089195A JP8919583A JPH0479433B2 JP H0479433 B2 JPH0479433 B2 JP H0479433B2 JP 58089195 A JP58089195 A JP 58089195A JP 8919583 A JP8919583 A JP 8919583A JP H0479433 B2 JPH0479433 B2 JP H0479433B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- entrance window
- window
- case
- ray
- reinforcing member
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/02—Ionisation chambers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/001—Details
- H01J47/002—Vessels or containers
- H01J47/004—Windows permeable to X-rays, gamma-rays, or particles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
Landscapes
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、放射線断層撮影装置に使用される放
射線検出器に関する。
射線検出器に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
放射線断層撮影装置の一つとしてコンピユータ
トモグラフイ装置（CT装置）がある。この装置
は第１図に示すように例えば偏平な扇状のフアン
ビームＸ線FXをパルス的に曝射するＸ線源１と、
このＸ線を検出する複数の放射線検出素子Ｄを並
設してなる放射線検出器２とを被検体３を挟んで
対峙させ、かつこれらＸ線源１及び放射線検出器
２を前記被検体３を中心に互いに同方向に同一角
速度で回転移動させ、被検体３断面の種々の方向
に対するＸ線吸収データを収集する。そして充分
なデータを収集した後、このデータを電子計算機
で解析し、被検体断面の個々の位置に対するＸ線
吸収率を算出して、その吸収率に応じた階調度で
前記被検体断面を再構成するようにしたもので、
組成に応じて2000段階にも及ぶ階調度で分析でき
るので、軟質組織から硬質組織に至るまで明確な
断層像が得られる。
トモグラフイ装置（CT装置）がある。この装置
は第１図に示すように例えば偏平な扇状のフアン
ビームＸ線FXをパルス的に曝射するＸ線源１と、
このＸ線を検出する複数の放射線検出素子Ｄを並
設してなる放射線検出器２とを被検体３を挟んで
対峙させ、かつこれらＸ線源１及び放射線検出器
２を前記被検体３を中心に互いに同方向に同一角
速度で回転移動させ、被検体３断面の種々の方向
に対するＸ線吸収データを収集する。そして充分
なデータを収集した後、このデータを電子計算機
で解析し、被検体断面の個々の位置に対するＸ線
吸収率を算出して、その吸収率に応じた階調度で
前記被検体断面を再構成するようにしたもので、
組成に応じて2000段階にも及ぶ階調度で分析でき
るので、軟質組織から硬質組織に至るまで明確な
断層像が得られる。
ここで、前記放射線検出器２は、例えばそれぞ
れ電離箱を構成する多数の放射線検出素子からな
るXe（キセノン）等の高圧ガスが封入された放射
線検出器として構成され、被検体３の断面を透過
したＸ線のエネルギーを電離電流として検出し、
これをＸ線吸収データとして出力する。
れ電離箱を構成する多数の放射線検出素子からな
るXe（キセノン）等の高圧ガスが封入された放射
線検出器として構成され、被検体３の断面を透過
したＸ線のエネルギーを電離電流として検出し、
これをＸ線吸収データとして出力する。
すなわち、このＸ線吸収データの収集にあたつ
ては、電離箱を構成する各放射線検出素子とＸ線
源とを結ぶ線上（これをＸ線パスという）を透過
してきたＸ線のエネルギーを電離電流として検出
してこれを所定の時間積分し、その積分値を所定
の時定数の放電回路にて放電してその放電時間値
を各Ｘ線パスについてのＸ線吸収データとするも
のである。
ては、電離箱を構成する各放射線検出素子とＸ線
源とを結ぶ線上（これをＸ線パスという）を透過
してきたＸ線のエネルギーを電離電流として検出
してこれを所定の時間積分し、その積分値を所定
の時定数の放電回路にて放電してその放電時間値
を各Ｘ線パスについてのＸ線吸収データとするも
のである。
ところで、最終的な再構成画像の良否は放射線
検出器のもつ、感度、分解能（空間分解能、密度
分解能）で定まるため、優れたCT装置を得るた
めには、高感度、高分解能の放射線検出器を使用
しなければならない。このうち感度はPL値（ガ
ス圧×検出素子奥行長：atm・cm）で規定される
ものであり、一般には60atm・cm程度であり、そ
の時のエネルギー吸収効率は40〜60％である。
又、空間分解能は電極素子の配列ピツチにより規
定されるものであり、0.5mm〜0.6mm径の物質が見
えれば優秀といえる。
検出器のもつ、感度、分解能（空間分解能、密度
分解能）で定まるため、優れたCT装置を得るた
めには、高感度、高分解能の放射線検出器を使用
しなければならない。このうち感度はPL値（ガ
ス圧×検出素子奥行長：atm・cm）で規定される
ものであり、一般には60atm・cm程度であり、そ
の時のエネルギー吸収効率は40〜60％である。
又、空間分解能は電極素子の配列ピツチにより規
定されるものであり、0.5mm〜0.6mm径の物質が見
えれば優秀といえる。
密度分解能とは、臨床においていかに密度差の
小さい物質が識別できるかの能力である。この能
力は放射線検出器の入射窓を透過して検出素子に
到達する低エネルギーフオトンに比例する。何故
ならば、白質と灰白質との線吸収係数（cm-1）差
は低エネルギーにおいて有意差を有するからであ
る。
小さい物質が識別できるかの能力である。この能
力は放射線検出器の入射窓を透過して検出素子に
到達する低エネルギーフオトンに比例する。何故
ならば、白質と灰白質との線吸収係数（cm-1）差
は低エネルギーにおいて有意差を有するからであ
る。
しかしながら、放射線検出器２は第２図及び第
３図に示すように、円弧状箱形をなし、この箱形
の本体４はフアンビームＸ線FXの広がり角θに
対応して、その入射面側壁に入射窓４ａを有して
いるため、低エネルギーフオトンは検出素子に到
達する前に前記入射窓に吸収されてしまう。通
常、前記箱形の本体４は入射窓４ａをも含めて、
Ｘ線透過率が良好なアルミニウムで被覆され、然
も入射窓４ａは他の部分よりも肉薄になつている
が、低エネルギーフオトンの入射窓での吸収が避
けられなかつた。従つて、高密度分解能を得るた
めには、Ｘ線入射窓がないことが理想的である
が、前記箱形の本体４の内部に例えばXe（キセノ
ン）ガス等の高圧ガスを充填する必要上、Ｘ線入
射窓の存在は必要なものであつた。
３図に示すように、円弧状箱形をなし、この箱形
の本体４はフアンビームＸ線FXの広がり角θに
対応して、その入射面側壁に入射窓４ａを有して
いるため、低エネルギーフオトンは検出素子に到
達する前に前記入射窓に吸収されてしまう。通
常、前記箱形の本体４は入射窓４ａをも含めて、
Ｘ線透過率が良好なアルミニウムで被覆され、然
も入射窓４ａは他の部分よりも肉薄になつている
が、低エネルギーフオトンの入射窓での吸収が避
けられなかつた。従つて、高密度分解能を得るた
めには、Ｘ線入射窓がないことが理想的である
が、前記箱形の本体４の内部に例えばXe（キセノ
ン）ガス等の高圧ガスを充填する必要上、Ｘ線入
射窓の存在は必要なものであつた。
［発明の目的］
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、高密度分解能を得ることができる放射線検出
器の提供を目的とする。
り、高密度分解能を得ることができる放射線検出
器の提供を目的とする。
［発明の概要］
上記目的を達成するための本発明の概要は、放
射線を受けると電離する高圧の気体が内部に封入
され前記放射線があたる部分に開口部を有するケ
ースと、前記ケースの内側から前記開口部を覆う
ように設けられた炭素繊維強化樹脂からなる入射
窓と、前記ケースの内側から前記入射窓の縁部の
全周をおさえるように設けられた補強部材と、こ
の補強部材を前記ケースに直接に固定するための
複数のネジとを備え、前記入射窓が前記ケースの
開口部に対して間接的に押圧固定されることを特
徴とするものである。
射線を受けると電離する高圧の気体が内部に封入
され前記放射線があたる部分に開口部を有するケ
ースと、前記ケースの内側から前記開口部を覆う
ように設けられた炭素繊維強化樹脂からなる入射
窓と、前記ケースの内側から前記入射窓の縁部の
全周をおさえるように設けられた補強部材と、こ
の補強部材を前記ケースに直接に固定するための
複数のネジとを備え、前記入射窓が前記ケースの
開口部に対して間接的に押圧固定されることを特
徴とするものである。
［発明の実施例］
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら具
体的に説明する。
体的に説明する。
第４図は本発明における放射線検出器の一実施
例を示す断面図である。同図において、１３はフ
アンビームＸ線FXの当たる入射面側壁をくり抜
いた窓部１３ａを有するケース本体であり、アル
ミニウムにより成形されている。１４はこのケー
ス本体１３の上部開口部を閉塞している蓋であ
る。１５は炭素繊維強化樹脂（以下、CFRPとい
う）からなる入射窓であり、この入射窓１５はケ
ース本体１３の内側面に前記窓部１３ａを閉塞す
るように固定されている。１６はケース本体１３
の内側面に固定された入射窓１５を補強するため
の補強部材で、前記窓部１３ａに対応する箇所に
穴部１６ａを有する額縁形状をなしている。この
補強部材１６を用いて入射窓１５を補強するに
は、まず、入射窓１５をシート状の接着剤を用い
てケース本体１３に貼着した後、入射窓１５を補
強部材１６のそれぞれの周囲の対応箇所に設けた
ネジ孔にネジ１７を差し込みネジ止することによ
つて、ケース本体１３に貼着された入射窓１５を
強固に補強するものである。尚、ここで使用され
ている入射窓１５及び補強部材１６は、いずれも
検出器の円弧形状に合致するように曲率を有して
いる。
例を示す断面図である。同図において、１３はフ
アンビームＸ線FXの当たる入射面側壁をくり抜
いた窓部１３ａを有するケース本体であり、アル
ミニウムにより成形されている。１４はこのケー
ス本体１３の上部開口部を閉塞している蓋であ
る。１５は炭素繊維強化樹脂（以下、CFRPとい
う）からなる入射窓であり、この入射窓１５はケ
ース本体１３の内側面に前記窓部１３ａを閉塞す
るように固定されている。１６はケース本体１３
の内側面に固定された入射窓１５を補強するため
の補強部材で、前記窓部１３ａに対応する箇所に
穴部１６ａを有する額縁形状をなしている。この
補強部材１６を用いて入射窓１５を補強するに
は、まず、入射窓１５をシート状の接着剤を用い
てケース本体１３に貼着した後、入射窓１５を補
強部材１６のそれぞれの周囲の対応箇所に設けた
ネジ孔にネジ１７を差し込みネジ止することによ
つて、ケース本体１３に貼着された入射窓１５を
強固に補強するものである。尚、ここで使用され
ている入射窓１５及び補強部材１６は、いずれも
検出器の円弧形状に合致するように曲率を有して
いる。
ここで、CFRPはアクリル繊維、レーヨン繊維
等を高温（200〜300℃）炭炎化し、更に昇温
（700〜1800℃）して炭化させた炭素繊維をレジン
（エポキシ樹脂）で含浸したもので、その体積含
有率は繊維60％、レジン40％が一般的である。そ
して、このCFRPの特性としては、Ｘ線透過率
がアルミニウム当量で1/10（60KV〜100KV）
引張強度が〜120Kg／mm2（繊維方向）弾性率が
約12000Kg／mm2が上げられる。これは、従来の入
射窓の材質として使用されていたアルミニウムと
比較すると、透過率及び強度において数段も優れ
ている。従つて、このCFRPを前記実施例の如く
入射窓の材質として使用すれば、入射窓のＸ線透
過率が増すため、検出素子自身に到達するＸ線量
が増大し、Ｓ／Ｎが向上することは勿論、Ｘ線の
低エネルギー側の入射窓での吸収が少なくなるた
め、吸収係数差の微小な白質や灰白質の識別が可
能になり、密度分解度の向上を図ることができ
る。第７図は、この密度分解度の向上を示すため
に、シミユレーシヨン結果においてＸ線入射窓を
アルミニウムからCFRPにしたことによる検出素
子でのＸ線吸収スペクトルの変化を示したグラフ
である。同図において、３１はＸ線入射窓をアル
ミニウムにした場合の検出素子でのＸ線吸収スペ
クトルであり、３２はＸ線入射窓をCFRPにした
場合の検出素子でのＸ線吸収スペクトルである。
この結果、検出素子での低エネルギー側の吸収は
CFRPを用いた場合の方が15〜20％も向上してい
ることがわかる。但し、この結果は入射窓の厚さ
をアルミニウムとCFRPを共に同厚にした場合で
ある。尚、図中において３０は入射窓の前面（入
射窓を透過する前）でのＸ線スペクトルを表す。
等を高温（200〜300℃）炭炎化し、更に昇温
（700〜1800℃）して炭化させた炭素繊維をレジン
（エポキシ樹脂）で含浸したもので、その体積含
有率は繊維60％、レジン40％が一般的である。そ
して、このCFRPの特性としては、Ｘ線透過率
がアルミニウム当量で1/10（60KV〜100KV）
引張強度が〜120Kg／mm2（繊維方向）弾性率が
約12000Kg／mm2が上げられる。これは、従来の入
射窓の材質として使用されていたアルミニウムと
比較すると、透過率及び強度において数段も優れ
ている。従つて、このCFRPを前記実施例の如く
入射窓の材質として使用すれば、入射窓のＸ線透
過率が増すため、検出素子自身に到達するＸ線量
が増大し、Ｓ／Ｎが向上することは勿論、Ｘ線の
低エネルギー側の入射窓での吸収が少なくなるた
め、吸収係数差の微小な白質や灰白質の識別が可
能になり、密度分解度の向上を図ることができ
る。第７図は、この密度分解度の向上を示すため
に、シミユレーシヨン結果においてＸ線入射窓を
アルミニウムからCFRPにしたことによる検出素
子でのＸ線吸収スペクトルの変化を示したグラフ
である。同図において、３１はＸ線入射窓をアル
ミニウムにした場合の検出素子でのＸ線吸収スペ
クトルであり、３２はＸ線入射窓をCFRPにした
場合の検出素子でのＸ線吸収スペクトルである。
この結果、検出素子での低エネルギー側の吸収は
CFRPを用いた場合の方が15〜20％も向上してい
ることがわかる。但し、この結果は入射窓の厚さ
をアルミニウムとCFRPを共に同厚にした場合で
ある。尚、図中において３０は入射窓の前面（入
射窓を透過する前）でのＸ線スペクトルを表す。
本発明は前記実施例に限定されず、本発明の要
旨の範囲内で変更して実施することができる。例
えば、第５図及び第６図に示すように、CFRPよ
りなる入射窓２５の周囲を直接にネジ止により補
強するのではなく、入射窓２５の周縁を額緯状の
補強部材２６により当接することによつてケース
本体２３に入射窓２５を間接的に補強する形態を
とつている。すなわち、CFRPよりなる入射窓２
５を介在して、補強部材２６とケース本体２３を
ネジ２７により直接にネジ止する構造となつてい
る。補強部材２６の外側（入射窓を介在する側と
反対側）の下端２６ｂはテーパ状になつており、
この下端２６ｂはケース本体２３の内部底面に形
成されている同様のテーパ状の溝２３ｂに埋め込
まれた状態でネジ止されている。ガスが封入され
て内圧がかかると、補強部材の下端２６ｂには入
射窓の窓厚方向に力が発生する。いわゆるセルフ
シールの構造となつている。すなわち、内圧によ
つて入射窓２５がたわみ、入射窓２５の周辺部が
ケース本体２３から持ち上がろうとするが、この
持ち上がりを補強部材２６で防止すべく補強する
ものである。尚、CFRPの入射窓２５を補強部材
２６で補強する際には、前述の実施例と同様に予
め入射窓２５をシート状接着剤でケース本体２３
に貼着しておくものとする。第５図及び第６図で
示したように、入射窓２５を補強部材２６で間接
的に押圧固定する実施例によると、CFRPよりな
る入射窓２５にネジ孔をあける必要がないため、
その孔の周囲に応力集中が発生するこがないの
で、強度的にはより安定した構造になつている。
旨の範囲内で変更して実施することができる。例
えば、第５図及び第６図に示すように、CFRPよ
りなる入射窓２５の周囲を直接にネジ止により補
強するのではなく、入射窓２５の周縁を額緯状の
補強部材２６により当接することによつてケース
本体２３に入射窓２５を間接的に補強する形態を
とつている。すなわち、CFRPよりなる入射窓２
５を介在して、補強部材２６とケース本体２３を
ネジ２７により直接にネジ止する構造となつてい
る。補強部材２６の外側（入射窓を介在する側と
反対側）の下端２６ｂはテーパ状になつており、
この下端２６ｂはケース本体２３の内部底面に形
成されている同様のテーパ状の溝２３ｂに埋め込
まれた状態でネジ止されている。ガスが封入され
て内圧がかかると、補強部材の下端２６ｂには入
射窓の窓厚方向に力が発生する。いわゆるセルフ
シールの構造となつている。すなわち、内圧によ
つて入射窓２５がたわみ、入射窓２５の周辺部が
ケース本体２３から持ち上がろうとするが、この
持ち上がりを補強部材２６で防止すべく補強する
ものである。尚、CFRPの入射窓２５を補強部材
２６で補強する際には、前述の実施例と同様に予
め入射窓２５をシート状接着剤でケース本体２３
に貼着しておくものとする。第５図及び第６図で
示したように、入射窓２５を補強部材２６で間接
的に押圧固定する実施例によると、CFRPよりな
る入射窓２５にネジ孔をあける必要がないため、
その孔の周囲に応力集中が発生するこがないの
で、強度的にはより安定した構造になつている。
［発明の効果］
本発明は以上説明したように、検出器の入射窓
を炭素繊維強化樹脂により構成することにより、
被検体を透過したＸ線の低エネルギーフオトンが
充分に検出素子に到達できるので、密度分解能の
向上に寄与できる放射線検出器を提供できるもの
である。
を炭素繊維強化樹脂により構成することにより、
被検体を透過したＸ線の低エネルギーフオトンが
充分に検出素子に到達できるので、密度分解能の
向上に寄与できる放射線検出器を提供できるもの
である。
第１図はCT装置の概要を示す説明図、第２図
は従来の放射線検出器の一例を示す斜視図、第３
図はその断面図、第４図は本発明における放射線
検出器の一実施例を示す断面図、第５図は本発明
の他の実施例を示す断面図、第６図はその実施例
で使用する入射窓と補強部材を示す斜視図、第７
図は本発明における放射線検出器によるシミユレ
ーシヨン結果を説明するグラフである。 １３，２３……ケース本体、１５，２５……入
射窓、１６，２６……補強部材。
は従来の放射線検出器の一例を示す斜視図、第３
図はその断面図、第４図は本発明における放射線
検出器の一実施例を示す断面図、第５図は本発明
の他の実施例を示す断面図、第６図はその実施例
で使用する入射窓と補強部材を示す斜視図、第７
図は本発明における放射線検出器によるシミユレ
ーシヨン結果を説明するグラフである。 １３，２３……ケース本体、１５，２５……入
射窓、１６，２６……補強部材。
Claims (1)
- １ 放射線を受けると電離する高圧の気体が内部
に封入され前記放射線があたる部分に開口部を有
するケースと、前記ケースの内側から前記開口部
を覆うように設けられた炭素繊維強化樹脂からな
る入射窓と、前記ケースの内側から前記入射窓の
縁部の全周をおさえるように設けられた補強部材
と、この補強部材を前記ケースに直接に固定する
ための複数のネジとを備え、前記入射窓が前記ケ
ースの開口部に対して間接的に押圧固定されるこ
とを特徴とする放射線検出器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58089195A JPS59216075A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 放射線検出器 |
| US06/610,695 US4617465A (en) | 1983-05-23 | 1984-05-16 | Radiation detector vessel |
| DE8484105595T DE3467830D1 (en) | 1983-05-23 | 1984-05-16 | Radiation detector |
| EP84105595A EP0127074B1 (en) | 1983-05-23 | 1984-05-16 | Radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58089195A JPS59216075A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 放射線検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59216075A JPS59216075A (ja) | 1984-12-06 |
| JPH0479433B2 true JPH0479433B2 (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=13963929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58089195A Granted JPS59216075A (ja) | 1983-05-23 | 1983-05-23 | 放射線検出器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4617465A (ja) |
| EP (1) | EP0127074B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59216075A (ja) |
| DE (1) | DE3467830D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2623940A1 (fr) * | 1987-11-27 | 1989-06-02 | Commissariat Energie Atomique | Detecteur de rayonnements et procede de fabrication de sa fenetre d'entree |
| US5095217A (en) * | 1990-10-17 | 1992-03-10 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Well-type ionization chamber radiation detector for calibration of radioactive sources |
| US5426305A (en) * | 1994-08-26 | 1995-06-20 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Hermetically sealed plastic radiation detector |
| CN104395983B (zh) | 2012-04-20 | 2017-10-10 | 布鲁克Axs手持设备公司 | 用于保护辐射窗口的设备 |
| JP2014160040A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Toshiba Corp | Ｘ線透過装置およびｘ線検査装置 |
| DE102013215413A1 (de) * | 2013-08-06 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Strahlenaustrittsfenster |
| EP3599631A1 (en) * | 2018-07-27 | 2020-01-29 | Moxtek, Inc. | Mounted x-ray window |
| CN115266776B (zh) * | 2022-09-15 | 2023-05-09 | 深圳市伟铭光电有限公司 | X射线钢瓶无损检测装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1495259A (en) * | 1974-11-15 | 1977-12-14 | Fulmer Res Inst Ltd | Gas containers |
| US4031396A (en) * | 1975-02-28 | 1977-06-21 | General Electric Company | X-ray detector |
| GB2027262A (en) * | 1978-08-04 | 1980-02-13 | Emi Ltd | Onisation chambers |
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