JPH049532B2 - - Google Patents
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- JPH049532B2 JPH049532B2 JP58200232A JP20023283A JPH049532B2 JP H049532 B2 JPH049532 B2 JP H049532B2 JP 58200232 A JP58200232 A JP 58200232A JP 20023283 A JP20023283 A JP 20023283A JP H049532 B2 JPH049532 B2 JP H049532B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- semi
- electron
- target ring
- annular
- 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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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、医療用のみならず二相流体のボイド
率（蒸気の体積率）の分布、配管構造材の欠陥検
出等の工業計測に用いることのできる高速Ｘ線
CT（Computed Tomography）に関する。
率（蒸気の体積率）の分布、配管構造材の欠陥検
出等の工業計測に用いることのできる高速Ｘ線
CT（Computed Tomography）に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕
被測定物を断層撮影するＸ線CT装置は飛躍的
な進歩を遂げ、Ｘ線管と検出器が対になつて、直
線走査をして回転をしていく第１世代のものから
始まり、最近では時間分解能10msをめざした第
５世代の超高速CTが開発されている。
な進歩を遂げ、Ｘ線管と検出器が対になつて、直
線走査をして回転をしていく第１世代のものから
始まり、最近では時間分解能10msをめざした第
５世代の超高速CTが開発されている。
添付図面の第１図乃至第３図を参照して従来装
置の構成例を説明する。なお、以下の図の説明に
おいては同一要素は同一符号で示す。第１図は
DSR（Dynamic Spatial Reconstructor）と呼ば
れるＸ線CT装置の斜視図である。半環状に互い
に対向した各14個のＸ線管１とＸ線テレビ撮像管
２とを組合せ、高電圧スイツチ３によつてＸ線管
１の電圧を高速で切換える。これによつて、機械
走査なしで１mm間隔で240断面を10ms以内に撮る
ことができ、これを毎秒60回繰返すことができ
る。
置の構成例を説明する。なお、以下の図の説明に
おいては同一要素は同一符号で示す。第１図は
DSR（Dynamic Spatial Reconstructor）と呼ば
れるＸ線CT装置の斜視図である。半環状に互い
に対向した各14個のＸ線管１とＸ線テレビ撮像管
２とを組合せ、高電圧スイツチ３によつてＸ線管
１の電圧を高速で切換える。これによつて、機械
走査なしで１mm間隔で240断面を10ms以内に撮る
ことができ、これを毎秒60回繰返すことができ
る。
しかし、これでは装置があまりにも大規模（上
記のＸ線管１から主ベアリング４、ビデオ信号ス
リツプリング５、高速スリツプリング６まで含め
ると非常に大型）で、工業計測には適しない。特
に原子炉のように配管が複雑に密集している所で
は、配管の供用中検査などには用いることができ
ない。また、14個のＸ線管では解像度を十分に上
げることはできず、精密な測定には適しない。
記のＸ線管１から主ベアリング４、ビデオ信号ス
リツプリング５、高速スリツプリング６まで含め
ると非常に大型）で、工業計測には適しない。特
に原子炉のように配管が複雑に密集している所で
は、配管の供用中検査などには用いることができ
ない。また、14個のＸ線管では解像度を十分に上
げることはできず、精密な測定には適しない。
第２図はCVCT（Cardio Vascular CT）と呼
ばれるＸ線CT装置の斜視図で、第３図はその側
面図である。電子銃７から発射された電子ビーム
８は、偏向コイル９によつて進行方向を変えら
れ、半円錐状真空容器１０aを通つて半環状真空
容器１０bに設けた半環状ターゲツトリング１１
に照射（照射点１２）される。そして、これから
放射されたＸ線１３はコリメータ系を経由し、人
体を透過した後に半環状Ｘ線アレイセンサ１４で
検出される。なお、電子ビーム８の通路は真空ポ
ンプ１５a，１５bによつて真空に保たれている。
このようにすると、８断面を200ms以内に撮るこ
とができる。
ばれるＸ線CT装置の斜視図で、第３図はその側
面図である。電子銃７から発射された電子ビーム
８は、偏向コイル９によつて進行方向を変えら
れ、半円錐状真空容器１０aを通つて半環状真空
容器１０bに設けた半環状ターゲツトリング１１
に照射（照射点１２）される。そして、これから
放射されたＸ線１３はコリメータ系を経由し、人
体を透過した後に半環状Ｘ線アレイセンサ１４で
検出される。なお、電子ビーム８の通路は真空ポ
ンプ１５a，１５bによつて真空に保たれている。
このようにすると、８断面を200ms以内に撮るこ
とができる。
しかし、偏向コイル９が大きくなつて電磁石が
大型化し、真空ポンプ１５a，１５bが必要になる
など、装置が大規模化するという欠点がある。
大型化し、真空ポンプ１５a，１５bが必要になる
など、装置が大規模化するという欠点がある。
本発明は上記の従来技術の欠点を克服するため
になされたもので、装置を小型、軽量化し、医療
用のみならず工業計測用にも利用できるようにし
た高速Ｘ線CT装置を提供することを目的とする。
になされたもので、装置を小型、軽量化し、医療
用のみならず工業計測用にも利用できるようにし
た高速Ｘ線CT装置を提供することを目的とする。
上記の目的を実現するため本発明は、半環状の
ターゲツトリングに対向して複数個の電子銃を半
環状に配設し、電子銃ごとに偏向手段を設け、こ
の電子銃の電子ビーム発射動作と偏向手段の偏向
動作を電子的に切換えることにより、電子ビーム
をターゲツトリング上で連続的に走査させ、ター
ゲツトリングから放射されたＸ線を被測定物をは
さんで設けたＸ線アレイセンサで検知して、被測
定物の断層像を得るようにした高速Ｘ線CT装置
を提供するものである。
ターゲツトリングに対向して複数個の電子銃を半
環状に配設し、電子銃ごとに偏向手段を設け、こ
の電子銃の電子ビーム発射動作と偏向手段の偏向
動作を電子的に切換えることにより、電子ビーム
をターゲツトリング上で連続的に走査させ、ター
ゲツトリングから放射されたＸ線を被測定物をは
さんで設けたＸ線アレイセンサで検知して、被測
定物の断層像を得るようにした高速Ｘ線CT装置
を提供するものである。
以下、添付図面の第４図乃至第７図を参照して
本発明の一実施例を説明する。第４図は同実施例
の要部の斜視図である。半環状の真空容器１０b
に設けた半環状ターゲツトリング１１に対向して
ｎ個（図では５個）の電子銃７a〜７eが取り付け
られ、電子銃７a〜７eのそれぞれには偏向板１６
ａ〜１６eが取り付けられている。そして、被測定
物１７をはさんで半環状ターゲツトリング１１に
対向して半環状Ｘ線アレイセンサ１４が設けら
れ、これらは移動用レール１８および移動装置１
９により移動させることができる。
本発明の一実施例を説明する。第４図は同実施例
の要部の斜視図である。半環状の真空容器１０b
に設けた半環状ターゲツトリング１１に対向して
ｎ個（図では５個）の電子銃７a〜７eが取り付け
られ、電子銃７a〜７eのそれぞれには偏向板１６
ａ〜１６eが取り付けられている。そして、被測定
物１７をはさんで半環状ターゲツトリング１１に
対向して半環状Ｘ線アレイセンサ１４が設けら
れ、これらは移動用レール１８および移動装置１
９により移動させることができる。
第５図は第４図の半環状Ｘ線アレイセンサ１４
の一部の断面図である。従来装置のアレイセンサ
には、一対のシンチレータと光電子増倍管を多数
並べたものが使用されているが、分解能が光電子
増倍管の配置によつて制限される。そこで本実施
例では、図示の如く半導体CCD素子２０の各受
光部２１に、光学用シリコングラス２２を介して
薄板状シンチレータ２３を密着し、この間に黒色
接着剤２４を充填してこれらを遮光容器２５に収
納し、半環状Ｘ線アレイセンサ１４とした。
の一部の断面図である。従来装置のアレイセンサ
には、一対のシンチレータと光電子増倍管を多数
並べたものが使用されているが、分解能が光電子
増倍管の配置によつて制限される。そこで本実施
例では、図示の如く半導体CCD素子２０の各受
光部２１に、光学用シリコングラス２２を介して
薄板状シンチレータ２３を密着し、この間に黒色
接着剤２４を充填してこれらを遮光容器２５に収
納し、半環状Ｘ線アレイセンサ１４とした。
半導体CCD素子２０は単独でも可視光から紫
外線、さらに約10KeV以下のエネルギーのＸ線
に対する感度はあるが、Ｘ線CT装置に用いる高
エネルギー（約15KeV以上）のＸ線は透過して
しまう。そこで、γ線や高エネルギーのＸ線に対
してもよく発光する性質のあるシンチレータを用
い、Ｘ線を可視光に変換して半導体CCD素子２
０で電気信号に変換する。半導体CCD素子２０
の各受光部２１の幅は約25μm程度の微細なもの
が可能であり、分解能は非常に高い。また、信号
読取り用の駆動クロツクパルスとしては5MHzか
ら10MHzと非常に高くとれるので、高速のCT画
像データの読取りが可能になる。
外線、さらに約10KeV以下のエネルギーのＸ線
に対する感度はあるが、Ｘ線CT装置に用いる高
エネルギー（約15KeV以上）のＸ線は透過して
しまう。そこで、γ線や高エネルギーのＸ線に対
してもよく発光する性質のあるシンチレータを用
い、Ｘ線を可視光に変換して半導体CCD素子２
０で電気信号に変換する。半導体CCD素子２０
の各受光部２１の幅は約25μm程度の微細なもの
が可能であり、分解能は非常に高い。また、信号
読取り用の駆動クロツクパルスとしては5MHzか
ら10MHzと非常に高くとれるので、高速のCT画
像データの読取りが可能になる。
第６図は第４図および第５図に示す実施例の回
路図である。電子銃７は、ヒータＨ（H1，H2）
によつて加熱された熱電子を発生するカソードＫ
と、小孔状の第１グリツドG1と、電子レンズを
構成する円筒状の第２グリツドG2と、第１陽極
P1と、電子を加速する第２陽極P2とによつて構
成され、細い電子ビーム８を発射する。このと
き、第１グリツドG1に印加する負の電圧を大き
くしてカツトオフ電圧以下にすると、熱電子はカ
ソードＫに押し戻されて電子ビーム８は発射され
ない。従つて、１個の電子銃７のみを作動させる
には、その電子銃７の第１グリツドG1に印加す
る電圧を適当に小さくしてやればよく、切換は容
易である。そこで、本実施例では、これらグリツ
ド等を制御するための電子銃電源回路２６の外
に、各電子銃７からの電子ビーム８の発射動作を
切換えるための第１グリツド制御回路２７を設け
る。また、発射された電子ビーム８の向きを変え
る偏向板１６a〜１６eに階段状のこぎり波を印加
するための階段状のこぎり波発生回路２８を設け
る。半環状ターゲツトリング１１には高圧電源２
９が供給される。
路図である。電子銃７は、ヒータＨ（H1，H2）
によつて加熱された熱電子を発生するカソードＫ
と、小孔状の第１グリツドG1と、電子レンズを
構成する円筒状の第２グリツドG2と、第１陽極
P1と、電子を加速する第２陽極P2とによつて構
成され、細い電子ビーム８を発射する。このと
き、第１グリツドG1に印加する負の電圧を大き
くしてカツトオフ電圧以下にすると、熱電子はカ
ソードＫに押し戻されて電子ビーム８は発射され
ない。従つて、１個の電子銃７のみを作動させる
には、その電子銃７の第１グリツドG1に印加す
る電圧を適当に小さくしてやればよく、切換は容
易である。そこで、本実施例では、これらグリツ
ド等を制御するための電子銃電源回路２６の外
に、各電子銃７からの電子ビーム８の発射動作を
切換えるための第１グリツド制御回路２７を設け
る。また、発射された電子ビーム８の向きを変え
る偏向板１６a〜１６eに階段状のこぎり波を印加
するための階段状のこぎり波発生回路２８を設け
る。半環状ターゲツトリング１１には高圧電源２
９が供給される。
第７図は第６図に示す回路の各部の信号の変化
を説明する波形図である。信号g1，g2，…goは第
１グリツド制御回路２７から各電子銃７a，７b，
…７eの各第１グリツドG1に与えられるカツトオ
フ切換電圧で、期間T1では電子銃７ａ，期間T2
では電子銃７b，期間T3では電子銃７cから電子ビ
ーム８が発射される。
を説明する波形図である。信号g1，g2，…goは第
１グリツド制御回路２７から各電子銃７a，７b，
…７eの各第１グリツドG1に与えられるカツトオ
フ切換電圧で、期間T1では電子銃７ａ，期間T2
では電子銃７b，期間T3では電子銃７cから電子ビ
ーム８が発射される。
信号ａは階段状のこぎり波発生回路２８から電
子銃７a，７b，…７eの各偏向板１６a，１６b，…
１６eに与えられるのこぎり波電圧で、信号ｂは
半環状Ｘ線アレイセンサ１４のデータ（信号電
荷）収録を開始するための周期ΔTのサンプリン
グ信号起動パルスである。このように信号g1〜go
によつて電子ビーム８を発射する電子銃７a〜７e
が順次切換えられ、またのこぎり状の信号ａが偏
向板１６a〜１６eに与えられるので電子ビーム８
の照射点１２は半環状ターゲツトリング１１上を
順次移動していくことになる。そして、階段状の
こぎり電圧ａに同期してサンプリング信号起動パ
ルスｂが与えられるので、電子ビーム８の照射点
１２が停止している周期ΔTの間にＸ線アレイセ
ンサ１４からデータの収録がなされるので、CT
画像のにじみが無くなつて画質が向上する。
子銃７a，７b，…７eの各偏向板１６a，１６b，…
１６eに与えられるのこぎり波電圧で、信号ｂは
半環状Ｘ線アレイセンサ１４のデータ（信号電
荷）収録を開始するための周期ΔTのサンプリン
グ信号起動パルスである。このように信号g1〜go
によつて電子ビーム８を発射する電子銃７a〜７e
が順次切換えられ、またのこぎり状の信号ａが偏
向板１６a〜１６eに与えられるので電子ビーム８
の照射点１２は半環状ターゲツトリング１１上を
順次移動していくことになる。そして、階段状の
こぎり電圧ａに同期してサンプリング信号起動パ
ルスｂが与えられるので、電子ビーム８の照射点
１２が停止している周期ΔTの間にＸ線アレイセ
ンサ１４からデータの収録がなされるので、CT
画像のにじみが無くなつて画質が向上する。
また本実施例では、半環状Ｘ線アレイセンサ１
４として薄板状シンチレータ２３付きの半導体
CCD素子２０を用いているので、サンプリング
信号起動パルスｂに同期して周期Δtのサンプリ
ングクロツクパルスｃがこれに与えられる。サン
プリングクロツクパルスｃの周波数を10MHzとす
るとΔt＝100ナノ秒，ΔT＝100マイクロ秒とな
り、従来よりはるかに解像度をあげても、１画面
あたり10ミリ秒（Ｔ＝10ミリ秒）の高速収録が達
成できる。
４として薄板状シンチレータ２３付きの半導体
CCD素子２０を用いているので、サンプリング
信号起動パルスｂに同期して周期Δtのサンプリ
ングクロツクパルスｃがこれに与えられる。サン
プリングクロツクパルスｃの周波数を10MHzとす
るとΔt＝100ナノ秒，ΔT＝100マイクロ秒とな
り、従来よりはるかに解像度をあげても、１画面
あたり10ミリ秒（Ｔ＝10ミリ秒）の高速収録が達
成できる。
収録した１画面分の全データは、複数個の半導
体メモリ群へ転送し、次の測定周期Ｔの間に超高
速CTプロセツサによりCT画像の再構成計算を完
了することができる。再構成後の画像データはデ
イスクフアイルに保存し、後で再生し、被測定物
の詳細な検討を行なう。
体メモリ群へ転送し、次の測定周期Ｔの間に超高
速CTプロセツサによりCT画像の再構成計算を完
了することができる。再構成後の画像データはデ
イスクフアイルに保存し、後で再生し、被測定物
の詳細な検討を行なう。
上記の如く本発明によれば、半環状のターゲツ
トリングに対向して複数個の電子銃を半環状に配
設し、電子銃の電子ビーム発射動作および電子銃
ごとの偏向手段の偏向動作を切換えるようにした
ので、複雑な機械的可動部分を無くし、大型の電
磁石を無くして装置を小型、軽量化し、医療用の
みならず工業計測用にも利用できるようにした高
速Ｘ線CT装置を得ることができる。
トリングに対向して複数個の電子銃を半環状に配
設し、電子銃の電子ビーム発射動作および電子銃
ごとの偏向手段の偏向動作を切換えるようにした
ので、複雑な機械的可動部分を無くし、大型の電
磁石を無くして装置を小型、軽量化し、医療用の
みならず工業計測用にも利用できるようにした高
速Ｘ線CT装置を得ることができる。
また、Ｘ線アレイセンサとして半導体CCD素
子の各光部に薄板状のシンチレータを密着して遮
光容器に収納したものを用いることにより、解像
度を向上させ、高品位のCT画像を10ミリ秒ごと
にオンライン等で得ることができる。
子の各光部に薄板状のシンチレータを密着して遮
光容器に収納したものを用いることにより、解像
度を向上させ、高品位のCT画像を10ミリ秒ごと
にオンライン等で得ることができる。
第１図は従来装置の一構成例の斜視図、第２図
は従来装置の他の構成例の斜視図、第３図は第２
図の構成例の側面図、第４図は本発明の一実施例
の要部の斜視図、第５図は第４図の半環状Ｘ線ア
レイセンサの一部の断面図、第６図は第４図およ
び第５図に示す実施例の回路図、第７図は第６図
に示す回路の各部の信号の波形図である。 １……Ｘ線管、２……Ｘ線テレビ撮像管、３…
…高電圧スイツチ、４……主ベアリング、５……
ビデオ信号スリツプリング、６……高速スリツプ
リング、７，７a，７b…７e……電子銃、８……
電子ビーム、９……偏向コイル、１０a，１０b…
…真空容器、１１……半環状ターゲツトリング、
１２……照射点、１３……Ｘ線、１４……半環状
Ｘ線アレイセンサ、１５a，１５b……真空ポン
プ、１６a，１６b，…１６e……偏向板、１７…
…被測定物、１８……移動用レール、１９……移
動装置、２０……半導体CCD素子、２１……受
光部、２３……薄板状シンチレータ。
は従来装置の他の構成例の斜視図、第３図は第２
図の構成例の側面図、第４図は本発明の一実施例
の要部の斜視図、第５図は第４図の半環状Ｘ線ア
レイセンサの一部の断面図、第６図は第４図およ
び第５図に示す実施例の回路図、第７図は第６図
に示す回路の各部の信号の波形図である。 １……Ｘ線管、２……Ｘ線テレビ撮像管、３…
…高電圧スイツチ、４……主ベアリング、５……
ビデオ信号スリツプリング、６……高速スリツプ
リング、７，７a，７b…７e……電子銃、８……
電子ビーム、９……偏向コイル、１０a，１０b…
…真空容器、１１……半環状ターゲツトリング、
１２……照射点、１３……Ｘ線、１４……半環状
Ｘ線アレイセンサ、１５a，１５b……真空ポン
プ、１６a，１６b，…１６e……偏向板、１７…
…被測定物、１８……移動用レール、１９……移
動装置、２０……半導体CCD素子、２１……受
光部、２３……薄板状シンチレータ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半環状のターゲツトリングと、このターゲツ
トリングに対向して半環状に配設された複数個の
電子銃と、これら電子銃のそれぞれから発射され
た電子ビームを偏向させて前記ターゲツトリング
に照射させる複数の偏向手段と、前記電子銃のそ
れぞれの電子ビーム発射動作を順次切換えるとと
もに前記偏向手段による偏向動作を切換えて電子
ビームをターゲツトリング上で連続的に走査させ
る切換手段と、被測定物をはさんで前記ターゲツ
トリングに対向して設けられた半環状のＸ線アレ
イセンサと、このＸ線アレイセンサの出力信号を
処理して前記被測定物の断層像を得る信号処理手
段とを備えていることを特徴とする高速Ｘ線CT
装置。 ２ Ｘ線アレイセンサは、半導体CCD素子の各
受光部に薄板状のシンチレータを密着し、遮光容
器に収納して構成されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の高速Ｘ線CT装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200232A JPS6092741A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 高速ｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58200232A JPS6092741A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 高速ｘ線ｃｔ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6092741A JPS6092741A (ja) | 1985-05-24 |
| JPH049532B2 true JPH049532B2 (ja) | 1992-02-20 |
Family
ID=16421004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58200232A Granted JPS6092741A (ja) | 1983-10-26 | 1983-10-26 | 高速ｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6092741A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5270560B2 (ja) * | 2006-10-31 | 2013-08-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 掃引アノードｃｔスキャナ |
| KR101855931B1 (ko) * | 2013-09-18 | 2018-05-10 | 칭화대학교 | X선장치 및 이를 구비하는 ct장비 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5546408A (en) * | 1978-09-29 | 1980-04-01 | Toshiba Corp | X-ray device |
| DE24325T1 (de) * | 1979-08-16 | 1983-03-03 | General Electric Co., Schenectady, N.Y. | Roentgentomographiesystem mit elektronischer abtastung. |
-
1983
- 1983-10-26 JP JP58200232A patent/JPS6092741A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6092741A (ja) | 1985-05-24 |
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