JPS6411296B2 - - Google Patents
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- JPS6411296B2 JPS6411296B2 JP56020801A JP2080181A JPS6411296B2 JP S6411296 B2 JPS6411296 B2 JP S6411296B2 JP 56020801 A JP56020801 A JP 56020801A JP 2080181 A JP2080181 A JP 2080181A JP S6411296 B2 JPS6411296 B2 JP S6411296B2
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Classifications
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-
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はX線またはγ線のような放射線によつ
て物体を検査するための方法および装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method and apparatus for inspecting objects with radiation, such as X-rays or gamma rays.
本発明による方法および装置は、陰極線管や他
の映像形成装置上の画像、そのような画像の写
真、あるいはデジタル計算機によつて発生されか
つ輪郭が続いて描かれうる吸収係数のマツプ等の
ような任意の形態でもつて放射線を得るのを助長
するために用いられうるものである。 The method and apparatus according to the invention can be applied to images such as images on a cathode ray tube or other image forming device, photographs of such images, or maps of absorption coefficients that can be generated and subsequently contoured by a digital computer. Any form of radiation can be used to facilitate the acquisition of radiation.
特願昭44−66087号(特公昭52−1274号公報)
に記載されている物体を検査するための方法およ
び装置においては、外部放射線源から放射線がペ
ンシルビーム状をなして被検査体の一部分を通過
せしめられる。そのビームにはそれが多数の異な
る位置を採るように走査運動が重畳され、かつビ
ームが被検査体を通過せしめられて後に各位置に
おけるビームの吸収の測定値を与えるために検知
器が用いられている。ビームがこれらの種々の位
置を採るように、放射線源と検知器は平面内で往
復運動をなさしめられるとともにその平面を直交
する軸線のまわりで軌道運動をなさしめられる。
それらの種々の位置は、検知器によつて与えられ
るビーム吸収データを処理することによつて使用
されている放射線に対する吸収係数の分布が得ら
れる被検査体中の平面内にある。その処理は、最
終的に表示される吸収の分布が一連の近似計算の
結果であるようになされる。 Patent Application No. 1973-66087 (Special Publication No. 1274, Showa 52)
In the method and apparatus for inspecting an object described in , radiation from an external radiation source is passed in the form of a pencil beam through a portion of the object to be inspected. The beam is superimposed with a scanning motion so that it assumes a number of different positions, and a detector is used to provide a measurement of the absorption of the beam at each position after the beam has passed through the object. ing. As the beam assumes these various positions, the radiation source and detector are caused to reciprocate in a plane and to orbit about an axis perpendicular to that plane.
Their various positions lie in a plane in the object under examination in which, by processing the beam absorption data provided by the detector, a distribution of absorption coefficients for the radiation being used is obtained. The processing is such that the absorption distribution finally displayed is the result of a series of approximate calculations.
上記特許出願に記載されている方法および装置
は、人体の頭部のような部分についての横断面表
示を得るためには十分満足しうるものであること
がわかつた。 The method and apparatus described in the above-mentioned patent application has been found to be quite satisfactory for obtaining cross-sectional representations of parts of the human body, such as the head.
特願昭49−63812号(特公昭60−8821号公報)
には、ビーム吸収データを比較的迅速に得るため
の装置が記載されている。この特許出願によれ
ば、そのデータの派生は検査されるべき平面内に
おいて被検査体中を扇状のX線をして透過せしめ
そしてその被検査体の反対側に検知器の列を配置
しておいて前記扇状X線内の一組のビーム通路に
沿つて伝送されるX線を測定することによつてな
される。その通路の組は、検査の平面内における
関心のある全領域を包含するのに十分な角度にわ
たつて延長しているので、被検査体のまわりで放
射線源と検知器を軌道運動させるだけで完全な走
査がなされうる。 Special Patent Application No. 1983-63812 (Special Publication No. 1988-8821)
describes an apparatus for obtaining beam absorption data relatively quickly. According to this patent application, the data is derived by transmitting a fan of X-rays through the object in the plane to be examined and placing an array of detectors on the opposite side of the object. by measuring the x-rays transmitted along a set of beam paths within the x-ray fan. The set of passageways extends over an angle sufficient to encompass the entire area of interest in the plane of examination, so that the radiation source and detector can be simply orbited around the object under examination. A complete scan can be done.
本発明によれば、透過性放射線を被検査体に照
射するようになされた放射線源手段と、前記被検
査体中の有限の厚さの平面内にある各通路を通つ
て後における放射線をそれぞれ検知するようにな
された複数の検知器を包含している検知器手段
と、異なる検知器の感度の差の効果を減少するた
めの補償手段とよりなり、該補償手段は前記放射
線源手段と前記検知器手段との間に相対的な変位
を生ぜしめるための変位手段と、前記検知器から
の出力信号を受取るようになされておりかつ前記
放射線源手段および前記検知器手段が第1および
第2の相対位置を採つているあいだに一連の検知
器から得られた出力信号を利用して隣接検知器か
ら得られているべき出力信号の値を予示するよう
になされた手段と、該予示された値を利用して検
知器の感度の差を少なくとも部分的に補償するよ
うになされた手段とを包含している放射線写真装
置が提供される。 According to the invention, a radiation source means adapted to irradiate an object to be inspected with penetrating radiation; detector means comprising a plurality of detectors adapted to detect and compensating means for reducing the effect of differences in sensitivity of different detectors, said compensating means comprising said radiation source means and said radiation source means; displacement means for producing a relative displacement between the radiation source means and the detector means; and a displacement means adapted to receive an output signal from the detector and wherein the radiation source means and the detector means are connected to the first and second radiation sources. means adapted to predict the value of the output signal to be obtained from an adjacent detector using the output signals obtained from the series of detectors while taking the relative positions of the detectors; and means adapted to utilize the determined values to at least partially compensate for differences in detector sensitivity.
隣接検知器から得られているべき出力信号の値
を予示するための手段は、被検査体中を伝送され
る放射線に対する被検査体の吸収の差を表示する
信号を派生せしめるための手段を包含しうる。 The means for predicting the value of the output signal to be obtained from the adjacent detector includes means for deriving a signal indicative of the difference in absorption of the object to be examined relative to the radiation transmitted through the object. can be included.
本発明の他の目的は、被検査体の前記平面の変
化する吸収の表示を再構成するにあたり差信号を
利用することであり、本発明の他の局面によれ
ば、透過性放射線を被検査体に照射するようにな
された放射線源手段と、前記放射線が被検査体を
通過して後にその放射線を検知するようになされ
た検知器手段と、複数の同一平面内の通路(これ
らの通路のうち少なくとも幾つかは被検査体内で
互いに交差するようになされている)に沿つて被
検査体を通過する放射線の検知を許容するように
被検査体に関して前記放射線源と検知器手段を走
査せしめる手段と、前記検知器手段から得られ、
前記通路のそれぞれに沿つた前記放射線の受けた
吸収を表示する出力信号を処理する(コンボリユ
ーシヨン法に従つて)手段とを包含しており、前
記処理手段は前記信号間の差を表わす信号に作用
するようになされている放射線写真装置が提供さ
れる。 Another object of the invention is to utilize the difference signal in reconstructing a representation of the varying absorption of said plane of the object to be examined, and according to another aspect of the invention, radiation source means adapted to irradiate the body; detector means adapted to detect the radiation after the radiation has passed through the body; means for causing the radiation source and detector means to scan with respect to the object to be examined to permit detection of radiation passing through the object along the object (at least some of which are arranged to intersect with each other within the object); and obtained from said detector means,
means for processing (according to a convolution method) an output signal indicative of the absorbed absorption of said radiation along each of said paths, said processing means processing a signal representative of the difference between said signals; A radiographic apparatus is provided that is adapted to operate.
以下図面を参照して本発明の実施例につき詳細
に説明しよう。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1a図および第1b図を参照すると、被検査
体1が適当な台板2上にあお向きになつて支持さ
れている。台板2は、台座5に固着された支持部
材3および4によつて両端を支持されている。支
持部材4はドラム6と軸7を介して間接的に台板
2の端を支持しており、軸7は台板2を支持する
L字状部材8に取付けられている。 Referring to FIGS. 1a and 1b, a test object 1 is supported on a suitable base plate 2 facing upward. The base plate 2 is supported at both ends by support members 3 and 4 fixed to the base 5. The support member 4 indirectly supports the end of the base plate 2 via the drum 6 and the shaft 7, and the shaft 7 is attached to an L-shaped member 8 that supports the base plate 2.
X線管9と一列の検知器10は円筒状のドラム
13の外側に各支持体11および12によつて取
付けられており、そのドラム13は被検査体1の
一部分を支持しかつモータ14によつて被検査体
のまわりで回転されるようになされている。モー
タ14はドラム13の外側に形成された歯車リン
グ16の歯に係合する歯を有している。ドラム1
3の閉塞端は軸7上で回転自在の軸受17を中央
で担持しており、この場合、軸7はドラム13の
長手方向の軸線と心合せしめられておりかつ系統
の回転軸線を全体として構成している。ドラム1
3の開放端は軸受18(それらのうち1つだけが
第1a図に示されている)上に支持されている。
軸受18は支持部材3によつて支持されている。
X線管9に対する電力および検知器からの電気信
号はケーブル19および20によつてそれぞれ伝
送されるのであるが、これらのケーブルはドラム
13の外側に沿つて延長しかつ適当なケーブル案
内部材21,22をそれぞれ通つてドラム6に延
長している。この場合、そのドラム6はドラム1
3を完全に一回転させるのに十分な巻回数のケー
ブルを担持している。これによつて、ドラム13
は各走査の終了後には初期位置に戻されなければ
ならないことが理解されるであろう。 A detector 10 in line with the X-ray tube 9 is mounted on the outside of a cylindrical drum 13 by respective supports 11 and 12, which drum 13 supports a portion of the object 1 to be inspected and is connected to a motor 14. Therefore, it is designed to be rotated around the object to be inspected. The motor 14 has teeth that engage teeth on a gear ring 16 formed on the outside of the drum 13. drum 1
The closed end of 3 centrally carries a rotatable bearing 17 on a shaft 7, which shaft 7 is aligned with the longitudinal axis of the drum 13 and which extends the axis of rotation of the system as a whole. It consists of drum 1
The open ends of 3 are supported on bearings 18 (only one of which is shown in FIG. 1a).
The bearing 18 is supported by the support member 3.
Power to the x-ray tube 9 and electrical signals from the detector are transmitted by cables 19 and 20, respectively, which extend along the outside of the drum 13 and are connected to suitable cable guiding members 21, 22 and extend to the drum 6, respectively. In this case, the drum 6 is the drum 1
It carries enough turns of the cable to make one complete revolution. With this, drum 13
It will be appreciated that must be returned to the initial position after each scan.
患者は検査されるべき彼の体の一部分がX線管
9から検知器10までのX線の通路内にあるよう
に位置づけられる。X線管9は放射線が平面状の
扇形軌跡23(特に第1b図を参照)の形をなし
て放射されるようにするためのコリメータ手段を
包含しており、その扇形の寸法は第1a図の紙面
に垂直でありかつ第1b図の紙面に対して平行で
ある。被検査体の関心のある領域は、被検査体1
と同様の吸収特性を有する材料25を包含した位
置決めリング24によつて包囲されており、材料
25は被検査体の近傍から空気をできるだけ排出
する目的でリング24と被検査体1との間にきつ
く圧着される。 The patient is positioned such that the part of his body to be examined is in the path of the X-rays from the X-ray tube 9 to the detector 10. The X-ray tube 9 includes collimator means for causing the radiation to be emitted in the form of a planar sector trajectory 23 (see in particular FIG. 1b), the dimensions of which sector are as shown in FIG. 1a. perpendicular to the plane of the page of FIG. 1b and parallel to the plane of the page of FIG. 1b. The area of interest of the object to be inspected is the object 1 to be inspected.
The material 25 is surrounded by a positioning ring 24 containing a material 25 having absorption properties similar to that of the object 1, which is placed between the ring 24 and the object 1 to be inspected in order to expel as much air as possible from the vicinity of the object 1. It is tightly crimped.
従つて、モータ14が附勢されると、ドラム1
3がX線管9および検知器10を担持したままで
被検査体のまわりで回転されることが理解される
であろう。この場合、扇状ビーム23は固定平面
内において被検査体のまわりで回転され、それに
よつて被検査体はその平面内において複数の異な
る方向から放射線を照射される。 Therefore, when the motor 14 is energized, the drum 1
It will be appreciated that 3 is rotated around the object under examination while still carrying the X-ray tube 9 and detector 10. In this case, the fan beam 23 is rotated around the object to be examined in a fixed plane, so that the object to be examined is irradiated from several different directions in that plane.
第1b図に明瞭に示されているように、X線管
9に対向してN個の検知器が配設されており、そ
れらの検知器は扇状ビーム23の幅方向の寸法を
横切つて分布されている。各検知器はコリメータ
26(個々には示されていない)を包含してお
り、もし扇状ビームが静止しておれば、被検査体
内の各直線通路を通つた放射線のみを受取るであ
ろうようになされており、その通路の幅はコリメ
ータの寸法によつて規制される。実際には、扇状
ビームは被検査体のまわりで着実に回転されるの
であり、かつ信頼性のある読みを得るために検知
器からの出力信号を短い有限の時間のあいだ積分
する必要があるので、ある検知器から得られた信
号は、各コリメータによつて固定された通路に関
してある程度拡がつた通路に関係する。扇状ビー
ム23は各有限の積分時間のあいだに被検査体に
関して1゜と2゜のあいだの角度だけ回転しうるもの
であり、その角度は本実施例においては1゜であ
る。 As clearly shown in FIG. 1b, N detectors are disposed opposite the X-ray tube 9 and extend across the width dimension of the fan beam 23. distributed. Each detector includes a collimator 26 (not individually shown) such that if the fan beam were stationary, it would only receive radiation that passed through each straight path within the examined body. The width of the passage is regulated by the dimensions of the collimator. In practice, the fan beam is rotated steadily around the object under test, and the output signal from the detector needs to be integrated over a short finite time to obtain a reliable reading. , the signal obtained from a given detector relates to a path that is expanded to some extent with respect to the path fixed by each collimator. The fan beam 23 can be rotated by an angle between 1° and 2° with respect to the object to be inspected during each finite integration time, which angle is 1° in the present example.
典型的な検知器は、X線を受取るように配置さ
れ、その放射線に応答して可視出力信号を発生す
るシンチレータ・クリスタルよりなるものであ
り、前記可視出力信号はクリスタルに入射する放
射線の量を表示する電気出力信号を発生する二次
電子増倍管に伝送される。これらの出力信号は適
当な態様で処理されて、検査されつつある被検査
体の平面を横切る方向における放射線に対する吸
収の変化の表示を発生する。 A typical detector consists of a scintillator crystal that is arranged to receive x-rays and generates a visible output signal in response to the radiation, the visible output signal indicating the amount of radiation incident on the crystal. It is transmitted to a secondary electron multiplier tube which generates an electrical output signal for display. These output signals are processed in a suitable manner to produce an indication of the change in absorption for radiation in a direction transverse to the plane of the object being examined.
前述のように、幾つかの異なる検知器から得ら
れた出力信号が処理される場合には、検知器の性
能における内在的な差が表示に重畳される望まし
くないパターンを生ぜしめるであろう。 As mentioned above, when output signals obtained from several different detectors are processed, inherent differences in detector performance will result in undesirable patterns being superimposed on the display.
それらのパターンの形状および強さは表示を発
生するために用いられる処理の種類にある程度依
存する。このような望ましくないパターンを表示
から実用にさしつかえない程度まで除去するため
に、本発明においては、扇状ビーム23と検知器
10とのあいだに相対運動を与える。これは、あ
る時点においてある検知器(例えば第k′番目の検
知器)からの出力信号が既知である場合に、次の
隣接検知器(例えば第k+1′番目)の性能が前記
第k番目の検知器の性能と同一であるとして、こ
の隣接検知器の対応する出力信号がどのようなも
のであるべきかについての計算を許容する情報を
与える。これによつて、その計算された値が、第
k+1′番目の検知器によつて前記の時点において
記録された実際の出力信号と比較せしめられう
る。この場合、それら2つの比較される値のあい
だの差は第k′番目と第k+1′番目の検知器とのあ
いだの性能の差に基因するものと考えられる。こ
の手段により、そのような差が考慮され、前述し
た望ましくないパターンの強さが実質的に減少さ
れる。もちろん、第k番目を第k+1′番目と比較
し、第k+1′番目を第k+2′番目と比較し、……
という具合に比較することによつて、すべての検
知器に対して補正がなされることが理解されるで
あろう。 The shape and strength of those patterns depends in part on the type of processing used to generate the display. To practicably eliminate such undesirable patterns from the display, the present invention provides relative motion between the fan beam 23 and the detector 10. This means that when the output signal from a certain detector (for example, the k'th detector) is known at a certain point in time, the performance of the next adjacent detector (for example, the k+1'th detector) is It gives information that allows calculation of what the corresponding output signal of this neighboring detector should be, given the same performance of the detector. This allows the calculated value to be compared with the actual output signal recorded at said instant by the k+1'th detector. In this case, the difference between the two compared values can be attributed to the difference in performance between the k'th and k+1'th detectors. By this measure, such differences are taken into account and the intensity of the aforementioned undesirable patterns is substantially reduced. Of course, the kth is compared with the k+1′th, the k+1′th is compared with the k+2′th, and so on.
It will be understood that corrections are made for all detectors by comparing .
この実施例においては、扇状ビーム23と検知
器10とのあいだの相対位置の変化は、ビーム源
を第1b図における位置Buから位置Bdまで変位
することによつてなされる。実際には、被検査体
に関する扇状ビームの1゜の角回転に対応する期間
のあいだ検知器の出力信号を積分すると述べた
が、本発明が用いられる場合には、扇状ビームが
変位されていない位置(添字u)および変位され
た位置(添字d)から出て来るときに得られる出
力信号を時間ベースで分離する必要がある。この
ことは、たとえば、扇状ビームを前述した期間の
約半分の期間のあいだ位置Buに維持し、次にそ
の期間の残りの半分の期間のあいだビーム源を位
置Bdに変位することによつてなされる。各半分
の期間のあいだに検知器から得られる出力信号は
別々に積分されて各記憶器に与えられうる。ドラ
ム13の定常回転は妨害されずに進行するので、
2番目の半分の期間の終端において、扇状ビーム
源をBuに対応する位置に戻す必要があるが、も
ちろんその扇状ビームはその時までには第1b図
に示された位置から前述した1゜の角度だけ変位さ
れていることがわかるであろう。扇状ビーム源を
1つの位置から他の位置に変位させそしてまた戻
すという工程は回転の各1゜のあいだ反復される。 In this embodiment, the change in relative position between fan beam 23 and detector 10 is made by displacing the beam source from position Bu to position Bd in FIG. 1b. Although in practice it has been stated that the detector output signal is integrated over a period corresponding to a 1° angular rotation of the fan beam with respect to the object under test, when the present invention is used, the fan beam is not displaced. It is necessary to separate the output signals obtained as they emerge from the position (subscript u) and the displaced position (subscript d) on a time basis. This can be done, for example, by maintaining the fan beam in position Bu for approximately half of the aforementioned period and then displacing the beam source to position Bd for the other half of that period. Ru. The output signals obtained from the detector during each half period may be separately integrated and provided to each memory. Since the steady rotation of the drum 13 proceeds unhindered,
At the end of the second half-period, it is necessary to return the fan beam source to the position corresponding to Bu, but of course by that time the fan beam is at the previously mentioned 1° angle from the position shown in Figure 1b. You can see that it has been displaced by The process of displacing the fan beam source from one position to another and back again is repeated for each degree of rotation.
あるいは、角運動の増分のあいだに各位置が数
回占められるように扇状ビーム源の位置をさらに
迅速に振動させることが可能である。しかしなが
ら、以下において説明する本発明の第1の実施例
では上述において最後に説明した手法が採られる
ものとする。 Alternatively, it is possible to oscillate the position of the fan beam source more rapidly so that each position is occupied several times during an increment of angular movement. However, in the first embodiment of the invention described below, it is assumed that the last method described above is adopted.
上記の説明から明らかなように、被検査体のま
わりにおけるドラム13の回転は正確に監視され
る必要がある。この実施例では、そのような監視
は、モータ14によつて駆動される透明材料より
なる円板70上に不透明な放射状の線の形をした
目盛を設けることによつてなされる。その円板
は、光源とフオトセルを包含したトランスデユー
サ・ユニツト71に関して回転するものであり、
この場合、前記フオトセルはタイミングパルスを
発生せしめる公知の種類の適当な回路に接続され
ており、そのフオトセルへの光の通路が前記目盛
線の1つによつて遮断されるごとにパルスが発生
される。円板70上の放射状の線の間隔は、パル
ス72のうちの隣接するものがドラム13の1/2
゜の回転に等価な時間だけ分離されるように選定
されている。 As is clear from the above description, the rotation of the drum 13 around the object to be inspected needs to be accurately monitored. In this embodiment, such monitoring is accomplished by providing a scale in the form of opaque radial lines on a disc 70 of transparent material driven by motor 14. The disc rotates with respect to a transducer unit 71 containing a light source and a photocell;
In this case, said photocell is connected to a suitable circuit of the known type for generating timing pulses, a pulse being generated each time the path of light to said photocell is interrupted by one of said graduation lines. Ru. The distance between the radial lines on the disk 70 is such that adjacent ones of the pulses 72 are 1/2 the width of the drum 13.
They are chosen to be separated by a time equivalent to a rotation of °.
次に第2図を参照すると、数字13は、第1a図
および第1b図に関連して説明されるような走査
またはビーム吸収データ取得ユニツトのドラム部
材を示している。扇状のビーム23は第2図の紙
面内にあつて27および28によつて示されてい
る限界線間の扇形部分上に拡がり、Buにおける
実効点源から発生しているものと考えられる。こ
の扇形の放射線は被検査体を通過して後に検知器
10の列上に照射する。本発明の一局面によれ
ば、後述するように、X線源と検知器10の列と
の相対位置を変位して、検知器間の感度の差に基
因する扇形放射線によつて探索される被検査体の
横断面部分内の吸収分布についての最終的な映像
再構成における欠陥が後で説明する態様でもつて
軽減されうるようになされている。後述するとこ
ろから明らかなように、相対位置の変位は、探索
放射線を発生するために用いられているX線管の
励起電子ビームを偏向させることによつてなされ
る。このように電子ビームを偏向させると、電子
ビームが偏向されない場合にX線を放出するパツ
チとは位置の異なるパツチ(X線管のターゲツト
上の)からX線が放出せしめられる。第2図にお
いて、このパツチ(それは小さいので作用上は点
放射線源とみなしうる)が位置Buから隣接の位
置Bdに変位されるものとして概略的に示されて
おり、そこでは線27および28が線27′およ
び28′となるその変位は大きくないが、図面で
は誇張して示されている。 Referring now to FIG. 2, the numeral 13 designates the drum member of a scanning or beam absorption data acquisition unit as described in connection with FIGS. 1a and 1b. The fan-shaped beam 23 extends over the fan-shaped portion in the plane of the paper of FIG. 2 between the limit lines indicated by 27 and 28, and is believed to originate from an effective point source at Bu. This fan-shaped radiation passes through the object to be inspected and later irradiates onto the array of detectors 10. According to one aspect of the invention, as described below, the relative positions of the X-ray source and the array of detectors 10 are displaced so that a fan-shaped radiation probe due to differences in sensitivity between the detectors is provided. It is provided that defects in the final image reconstruction of the absorption distribution in the cross-sectional part of the object to be examined can also be reduced in a manner that will be explained later. As will be seen below, the relative positional displacement is accomplished by deflecting the excitation electron beam of the x-ray tube used to generate the search radiation. Deflecting the electron beam in this manner causes the x-rays to be emitted from a patch (on the x-ray tube target) that is at a different location than the patch that would emit x-rays if the electron beam were not deflected. In FIG. 2, this patch (which is so small that it can be considered for operational purposes as a point radiation source) is schematically shown as being displaced from position Bu to an adjacent position Bd, where lines 27 and 28 are The displacements resulting in lines 27' and 28' are not large, but are shown exaggerated in the drawing.
第2図においては検知器は個々には示されてい
ないが、前述のように、それらの検知器はそれぞ
れ、放射線が衝突しうるシンチレーシヨン・クリ
スタルよりなり、そのクリスタルは二次電子増倍
管に光学的に結合されている。この場合、入射X
線によるクリスタルの励起は、各二次電子増倍管
に結合されてその二次電子増倍管から出力電流を
生ぜしめる光を発生する。その電流は検知器の出
力電流となる。種々の検知器の出力電流は、ケー
ブル20(第1a図)の種々の芯を構成している
導体(第2図において29で示されている)に沿
つて流れ、この場合、第k番目の検知器はそれの
出力電流を導体29kを通じてその検知器に関連
する信号増幅器30kに供給する。増幅器30
は、検知器の感度の全体の不等性を相殺するため
に公知の種類の個々の利得調節手段を有してい
る。増幅器30の利得の制御は利得制御ユニツト
31によつてなされている。 Although the detectors are not shown individually in Figure 2, as mentioned above, they each consist of a scintillation crystal that can be impinged by radiation, and that crystal is a secondary electron multiplier. is optically coupled to. In this case, the incident
Excitation of the crystal by the line generates light that is coupled to each secondary electron multiplier to produce an output current from that secondary electron multiplier. The current becomes the output current of the detector. The output currents of the various detectors flow along the conductors (indicated by 29 in FIG. 2) constituting the various cores of the cable 20 (FIG. 1a), in this case the kth The detector supplies its output current through conductor 29k to a signal amplifier 30k associated with the detector. amplifier 30
has individual gain adjustment means of known type to compensate for gross inequalities in detector sensitivity. The gain of the amplifier 30 is controlled by a gain control unit 31.
増幅器30kの出力は、この実施例の場合には
公知の型式のミラー積分器であるアナログ記憶器
32kに供給される。積分器32kは第2図にお
いてブロツクで示されているタイミング・ユニツ
ト70,71からタイミング・パルス72を受取
り、それらの各タイミング・パルスが公知の態様
で積分器の読取りおよびリセツトを行なう。積分
器回路32kは、扇状ビームが被検査体に関して
1゜の角度だけ回転するのに要する時間の半分に相
当する前述した時間間隔のあいだ第k′番目の検知
器の増幅された出力を引き続いて積分する。この
1゜の角度は、検知器10のうちの1が源9におい
てなす角度、即ち検知器Kによつて感知される探
索ビームの実効幅に相当するから選択されるもの
である。アナログ・デジタル変換器33kにおい
ては、積分器のリセツト時に発生される各信号が
デジタル形式に変換され、そしてその信号を依然
としてデジタル形式ではあるが対数信号に変換す
る対数変換回路34に供給される。この対数変換
回路はすべての変換器33に共通である。それは
ユニツト70,71からのタイミング・パルスの
制御のもとで動作され、そして変換された信号を
所要の時間のあいだ記憶するようになされた33
kのようなすべての変換器によつて与えられるデ
ジタル信号をとりだす。第2図において34以降の
ブロツクで表わされているすべての回路機能は適
当にプログラムされたデジタル計算機によつて与
えられるものであるが、それの構造上の詳細は本
発明には直接関係がないので省略する。対数変換
器34は、対数形式に変換された信号を分布回路
35に供給する。この分布回路はその信号がX線
源の位置Buに関係する場合にはその信号をデジ
タル記憶器36に送り、X線源の対応する位置が
Bdである場合には第2のデジタル記憶器37に
送る。分布回路35を制御するための切換パルス
は前述したタイミング回路70,71のパルスと
同期しており、それらのタイミング回路は、放射
線管9に関連した後述する実質的に正弦波状の偏
向波形73を発生する走査回路73による位置
BuおよびBd間のX線源の変位を制御するための
パルスをも発生する。 The output of amplifier 30k is fed to analog storage 32k, which in this embodiment is a Miller integrator of the known type. Integrator 32k receives timing pulses 72 from timing units 70, 71, shown as blocks in FIG. 2, each of which reads and resets the integrator in a known manner. The integrator circuit 32k is configured so that the fan-shaped beam is connected to the object to be inspected.
The amplified output of the k'th detector is subsequently integrated during the aforementioned time interval, which corresponds to half the time required to rotate through an angle of 1°. this
The angle of 1° is chosen because it corresponds to the angle that one of the detectors 10 makes at the source 9, ie the effective width of the search beam sensed by the detector K. In the analog-to-digital converter 33k, each signal generated upon resetting the integrator is converted to digital form and provided to a logarithmic conversion circuit 34 which converts the signal, although still in digital form, to a logarithmic signal. This logarithmic conversion circuit is common to all converters 33. It is operated under the control of timing pulses from units 70, 71 and is adapted to store the converted signal for the required time 33.
Take the digital signals provided by all converters such as k. All circuit functions represented by blocks 34 onward in FIG. 2 are provided by a suitably programmed digital computer, the structural details of which are not directly relevant to the present invention. Since there is none, I will omit it. The logarithmic converter 34 supplies the signal converted into logarithmic form to the distribution circuit 35 . This distribution circuit sends the signal to the digital storage 36 if the signal relates to the position Bu of the x-ray source, so that the corresponding position of the x-ray source is
If it is Bd, it is sent to the second digital storage 37. The switching pulses for controlling the distribution circuit 35 are synchronized with the pulses of the timing circuits 70 and 71 described above, which timing circuits generate a substantially sinusoidal deflection waveform 73, described below, associated with the radiation tube 9. Position generated by scanning circuit 73
It also generates pulses to control the displacement of the X-ray source between Bu and Bd.
走査ユニツトによる吸収データの取得の結果、
軌道走査の完了とともに、記憶器36には前述し
たようにして得られかつ次にマトリクス・パター
ンに合致した吸収値が記憶される。 As a result of the acquisition of absorption data by the scanning unit,
Upon completion of the trajectory scan, the storage 36 stores the absorption values obtained as described above and then matched to the matrix pattern.
R11R21R31……Rk1RK+1,1……RN1
R12R22R32……Rk2Rk+1,2……RN2
〓 〓
R1tR2tR3t
……RktRk+1,t……RNt
〓 〓
R1TR2TR3T
……RkTRk+1,T……RNT
この配列において、最初の行は、1/2゜回転に
対する検知器配列による扇状放射線の最初のサン
プリングに対応し、2番目の行は3番目の1/2゜
回転のための3番目のサンプリングに対応し、
R1tではじまる行はサンプル(2t−1)対応し、
そして最後の行は走査の最後のサンプリングであ
るサンプル(2T−1)に対応する。最初の列は
その列を下方にサンプリングする時間順序で検知
器配列の最初の検知器から得られる吸収値を与
え、2番目の列は検知器配列の2番目の検知器か
ら同様にして得られる値を与え、そしてこのよう
にして最後のN番目の検知器から得られる値まで
与える。一般的にいえば、Rktは第(2t−1)番
目のサンプリング時に第k番目の検知器から得ら
れる吸収値を表わしている。 R 11 R 21 R 31 ……R k1 R K+1,1 ……R N1 R 12 R 22 R 32 ……R k2 R k+1,2 ……R N2 〓 〓 R 1t R 2t R 3t …… RktR k+1,t ……R Nt 〓 〓 R 1T R 2T R 3T ……R kT R k+1,T ……R NT In this array, the first row is the detector array for 1/2° rotation the second row corresponds to the third sampling for the third 1/2° rotation,
Lines starting with R 1 t correspond to samples (2t−1),
And the last row corresponds to sample (2T-1), which is the last sampling of the scan. The first column gives the absorption values obtained from the first detector in the detector array in the time order of sampling that column downward, and the second column gives the absorption values obtained in the same way from the second detector in the detector array. and thus up to the value obtained from the last Nth detector. Generally speaking, R kt represents the absorption value obtained from the kth detector at the (2t-1)th sampling time.
それに対応して記憶器37では、異なる吸収値
が同一のパターンで記憶され、その典型的なもの
としては、R′ktが変位された放射線源位置Bdにお
ける第2t番目のサンプリング時における第k番目
の検知器に関係する値を表わす。放射線源位置の
交互によつて、値R′ktはRktおよびRk,t+1のものの
中間の関連サンプリング時間を有するであろう。 Correspondingly, in the memory 37, different absorption values are stored in the same pattern, typically for the represents the value associated with the detector. Due to the alternation of the radiation source positions, the value R' kt will have an associated sampling time intermediate that of R kt and R k,t+1 .
ブロツク38は記憶器36および37における
記憶から吸収データ値を引き出し、そしてそれら
の記憶器36および37に保持されているデータ
よりも差検知器感度誤差による影響の少ない補正
された値を得るためにそれらの吸収データ値を用
いる処理回路を表わしている。記憶器39に転送
されるデータは例えば特願昭49−47032号(特公
昭59−11150号公報)に記載されているような任
意適当な方法によるコンポリユーシヨン
(convolution)によつて処理される。しかしなが
ら、まず、そのデータは分布回路40によつて被
検査体中を通る放射線通路の平行な組に関係する
データに分類される。このような平行な組はそれ
ぞれ平行組記憶器41の各区画に転送されるが、
そのような区画はn個あり、nは検知器配列の検
知器の個数Nよりも小さい値を有する。 Block 38 retrieves absorption data values from storage in stores 36 and 37 to obtain corrected values that are less affected by differential detector sensitivity errors than the data held in those stores 36 and 37. Processing circuitry that uses those absorbed data values is represented. The data transferred to the storage device 39 is processed by convolution using any suitable method, such as that described in Japanese Patent Application No. 49-47032 (Japanese Patent Publication No. 59-11150). . First, however, the data is sorted by distribution circuit 40 into data relating to parallel sets of radiation paths through the object. Each of these parallel sets is transferred to each section of the parallel set storage 41, but
There are n such sections, n having a value smaller than the number N of detectors in the detector array.
次に、データ補正の性質について第3図を参照
して説明しよう。この図において、円Cは放射線
源と検知器配列における検知器との軌道通路を表
わしている。簡明のために、種々の検知器の軌道
通路が、かならずしも同一ではないが、放射線源
の軌道通路のようなものでそれと同一であるとみ
なされうるとともに、検知器の配列は放射線源に
おいて比較的小さい角度をなすものと仮定されて
いる。軌道回転の軸線を表わす円Cの中心は図に
おいては0で示されており、かつ第t番目のサン
プリングの平均時間における放射線源の変位され
ない位置Buもその図に示されている。放射線源
が次に変位された場合に、次に行なわれるサンプ
リングの平均時間におけるその放射線源の位置は
Bdで示されている。この図は、探索領域を通る
場合と各時点で第k′番目の検知器に該当する場合
の双方のサンプリング時における放射線源からの
放射線を示している。かくして、通路Pは放射線
源の変位されない位置における放射線の通路であ
り、P′は変位された位置におけるそれである。第
1の位置においては、放射線通路は軌道軸線から
OXだけ離れており、第2の位置においては、
XO′だけ離れている。 Next, the nature of data correction will be explained with reference to FIG. In this figure, circle C represents the orbital path between the radiation source and the detector in the detector array. For the sake of simplicity, the orbital paths of the various detectors can be considered to be similar, although not necessarily identical, to the orbital path of the radiation source, and the arrangement of the detectors is relatively similar to that of the radiation source. It is assumed that they form a small angle. The center of the circle C representing the axis of the orbital rotation is indicated by 0 in the figure, and the undisplaced position Bu of the radiation source at the averaging time of the tth sampling is also indicated in the figure. If the radiation source is then displaced, the position of the radiation source at the average time of the next sampling is
Indicated by Bd. This figure shows the radiation from the radiation source at the time of sampling both when passing through the search area and when corresponding to the k'th detector at each time point. Thus, path P is the path of the radiation in the undisplaced position of the radiation source, and P' is that in the displaced position. In the first position, the radiation path is from the orbital axis.
OX apart, and in the second position,
They are separated by XO′.
PまたはP′のような任意の放射線通路を考え、
それが軌道軸線からrだけ離れておりかつ探策平
面内の基準線に対してある角度Oをもつて傾斜し
ているとする。放射線源と、放射線をさえぎりか
つ吸収を決定する第k番目の検知器のような検知
器とのあいだにおける上記通路に沿つた放射線の
全吸収は、rとθの両方の大きさの関数となるで
あろう。かくして、fが吸収の実際値(誤差を含
んでいるにちがいないある種の決定から明確にな
る)であれば、fは次の式
f=f(r,θ)
に従つて表わされうる。いまrがΔrだけ、θが
Δθだけ増加したとすると、fの値は
Δf=∂f/∂rΔr+∂f/∂θΔθ
だけ増加するであろう。この式は次のように書き
加えられうる。 Consider any radiation path such as P or P′,
Let it be separated by r from the orbital axis and inclined at an angle O to the reference line in the exploration plane. The total absorption of radiation along the path between the radiation source and a detector, such as the kth detector, which intercepts the radiation and determines the absorption, is a function of the magnitude of both r and θ. Will. Thus, if f is the actual value of the absorption (which is clear from some kind of determination that must contain errors), then f can be expressed according to the formula f=f(r,θ) . If r increases by Δr and θ increases by Δθ, the value of f will increase by Δf=∂f/∂rΔr+∂f/∂θΔθ. This formula can be written as:
∂f/∂r=df/dr−∂f/∂θ dθ/dr
この結果の意味は、∂f/∂rが、ある通路に沿つた
吸収が既知であるとして、その通路に隣接してお
りかつそれに平行な通路に沿つた吸収を表わすこ
とのできる量であるということである。その結果
はまた、第1a図、第1b図および第2図に関連
して説明された装置によつて確認される種類のデ
ータから∂f/∂rを決定できるようにするという意味
を有している。かくして、それは装置のより正確
な動作のために必要とされるようにこれら2つの
隣接通路間において検知器感度の相対誤差を確認
できるようにし、而して検知器の不十分に補償さ
れた差感度に基因して最終的な映像再構成に現わ
れる傾向のある人工パターンを軽減する。 ∂f/∂r=df/dr−∂f/∂θ dθ/dr The meaning of this result is that ∂f/∂r is adjacent to a certain path and the absorption along that path is known. and is a quantity that can represent the absorption along a path parallel to it. The result also has the implication that ∂f/∂r can be determined from data of the type seen by the apparatus described in connection with FIGS. 1a, 1b and 2. ing. It thus makes it possible to ascertain the relative error in detector sensitivity between these two adjacent paths, as required for more accurate operation of the device, and thus eliminates poorly compensated differences in the detector. Reduces artifacts that tend to appear in the final image reconstruction due to sensitivity.
第k番目の検知器による第t番目のサンプリン
グにこれらの原理を適用し、それに対応して値
Rktが記憶器36に記憶され、R′ktが記憶器37
に記憶されると、次の式が成立する。 Applying these principles to the tth sampling by the kth detector, the value
R kt is stored in the memory 36, and R′ kt is stored in the memory 37.
When stored in , the following equation holds true.
df/dr|kt=R′kt−Rkt/s
ただしsは第3図における位置BuとBdのあい
だにおける放射線源の半分変位であり、即ち2つ
の垂線OX′およびOXの長さの差である。さらに、
2つのサンプリングに関連して、次の式が成立す
る。 df/dr | kt = R′ kt −R kt /s where s is the half displacement of the radiation source between the positions Bu and Bd in Fig. 3, i.e. the difference in length between the two perpendicular lines OX′ and OX. be. moreover,
In connection with the two samplings, the following equation holds.
dθ/dr=2s/D/s
=2/D
Dは通路PおよびP′の長さであるとし、その長
さは感知しうる限度で同一であると考えられるも
のとする。さらに、αが値RktおよびRk,t+1の関す
るサンプリング間に発生する軌道回転であれば、
次の式が得られる。 dθ/dr=2s/D/s=2/D Let D be the length of paths P and P', which lengths are considered to be identical to the appreciable limit. Furthermore, if α is the orbital rotation that occurs between samplings with respect to values R kt and R k,t+1 , then
The following formula is obtained.
∂f/∂θ|kt=Rk,t+1−Rkt/α これらの結果は次の式を与える。 ∂f/∂θ | kt = R k,t+1 −R kt /α These results give the following equation.
∂f/∂r|kt=df/dr|kt−∂f/∂θ|ktdθ/
dr
この式において右辺の項は、装置の動作におけ
る確認されたデータにより、かつそれらに関して
派生される関係に従つて決定される。 ∂f/∂r| kt = df/dr| kt −∂f/∂θ| kt dθ/
dr The terms on the right hand side of this equation are determined by the verified data on the operation of the device and according to the relationships derived with respect to them.
かくして、次のごとく書き表わすことができ
る。 Thus, it can be written as follows.
R* k+1,t=Rkt+∂f/∂rkt
・s+∂f/∂θkt・(α−β)
なお、R* k+1,tは第(k+1)′番目の検知器が
第k番目の検知器と同じ実効感度を有していると
して第t番目のサンプリング時に与えるべき吸収
値である。最後の項は放射線源から第k′番目およ
び第(k+1)′番目の検知器までの通路間の角
度βに関連する小さい補正を含んでいるが、もし
通常の場合のようにβが十分小さければ、この補
正は無視されうる。 R * k+1,t = R kt + ∂f/∂r kt・s+∂f/∂θ kt・(α−β) Note that R * k+1,t is the (k+1)′th detector is the absorption value that should be given at the t-th sampling assuming that the detector has the same effective sensitivity as the k-th detector. The last term contains a small correction related to the angle β between the paths from the radiation source to the k'th and (k+1)'th detectors, but if β is small enough, as is the usual case. For example, this correction can be ignored.
これらの比較方法を隣接検知器間に適用する
と、吸収値の任意の行の、即ち任意のサンプリン
グ時間において得られるそのような値の任意の組
のデータは、測定がすべて検知器配列の最初の検
知器の感度に等しい実効検知器感度をもつてなさ
れたかのごとく測定値を与えるように補正されう
る。もちろん、次に後続する検知器に対する補正
で用いられる各検知器に対する吸収値はそれ自体
補正された値であることが必要である。従つて、
これらの補正は順次行なわなければならない。 Applying these comparison methods between adjacent detectors, the data for any row of absorption values, i.e. for any set of such values obtained at any sampling time, will be determined if all measurements are taken at the beginning of the detector array. It can be corrected to give a measurement as if it were made with an effective detector sensitivity equal to the detector sensitivity. Of course, it is necessary that the absorption value for each detector used in the correction for the next subsequent detector is itself a corrected value. Therefore,
These corrections must be made sequentially.
上述の考案に従つて、処理ユニツト38は記憶
器36および37に保持された記憶されている吸
収値を引き出し、而して∂f/∂rおよび∂f/∂θとい
う種
類の部分的な差係数に対して導出された式につい
てこれらの値を処理し、記憶器36に保持されて
いるR値のあらゆる行組に対して、ある検知器が
隣接するものと同一の実効感度を有していればそ
の検知器によつて与えられたであろう吸収決定を
表わす(測定誤差の範囲内で)R*値の組を計算
する。この補正された決定値が記憶器39に与え
られる。しかしながら、計算機は異なる態様で補
正をなしうる。ここで、
R※k+1,t/Rk+1,t
は時間tにおける検知器k+1の同じ時間におけ
る検知器kに対する感度の目安であることが理解
されるであろう。これらの検知器感度はすべて記
憶されうる。ここで、検知器の実効感度の差はデ
ータ取得期間の全体にわたつて同じであり、相対
感度の平均表示がRデータのすべての行組を用い
て決定されうると仮定されうる。相対実効感度の
平均値がそのように利用可能となされると、記憶
器36のR値は記憶器39に転送されて平均相対
実効感度決定に従つて処理器38によつて補正さ
れうる。 In accordance with the above-mentioned idea, the processing unit 38 retrieves the stored absorption values held in the memories 36 and 37 and thus calculates partial differences of the type ∂f/∂r and ∂f/∂θ. Processing these values on the equations derived for the coefficients, it is determined that for every row set of R values held in memory 36, a detector has the same effective sensitivity as its neighbor. calculate a set of R * values representing (within measurement error) the absorption determination that would have been given by that detector if This corrected determined value is given to the memory 39. However, the calculator may make the correction in different ways. It will be appreciated that R* k+1,t /R k+1,t is a measure of the sensitivity of detector k+1 at time t to detector k at the same time. All these detector sensitivities can be stored. Here, it can be assumed that the difference in effective sensitivity of the detectors is the same throughout the data acquisition period and that an average representation of relative sensitivity can be determined using all row sets of R data. Once the average value of relative effective sensitivity is so made available, the R value in store 36 can be transferred to store 39 and corrected by processor 38 in accordance with the average relative effective sensitivity determination.
記憶器37に保持されているR′値の組も同様
に上述したいずれかの方法によつて補正され、そ
の補正された値は、データ取得の静的誤差から生
ずる誤差に対抗するという利点をもつて映像再構
成を確立するように第1の映像再構成に重畳され
うる第2の映像再構成のために、補正されたR値
の組が処理される映像再構成手段と同一の手法に
従つて用いられうる。 The set of R' values held in memory 37 may also be corrected by any of the methods described above, with the corrected values having the advantage of counteracting errors resulting from static errors in data acquisition. in the same manner as the image reconstruction means, in which the set of corrected R values is processed for a second image reconstruction, which can be superimposed on the first image reconstruction to establish an image reconstruction with Therefore, it can be used.
データ取得期間の過程における実効検知器感度
の漂動が無視できないような状況においては、相
対感度を平均化する方法は用いることができず、
かつR値は行については補正されうるが、すべて
の行(それに反するステツプが存在しない場合)
は、前記漂動の結果、他の行のものとは異なる補
償されていない誤差を有する傾向があるであろ
う。このような傾向は、検知器配列における極端
の検知器が被検査体中の通路における吸収ではな
くて基準通路上の吸収を測定するように構成する
ことによつて緩和されうる。そのような構成によ
れば、基準通路基準値に対する補正は、データ取
得期間のこの端数における漂動が十分に小さけれ
ば、その基準値はサンプリングの短いシーケンス
にわたつて平均化されないという利点をもつてな
されうる。あるいは、上記極端の検知器は、平均
化された出力が基準として用いられるそのような
検知器のグループによつて置換されてもよい。 In situations where fluctuations in the effective detector sensitivity over the course of the data acquisition period cannot be ignored, the method of averaging the relative sensitivity cannot be used;
and the R value can be corrected for rows, but for all rows (unless there are steps to the contrary)
will tend to have different uncompensated errors than those of other rows as a result of said drift. This tendency can be alleviated by configuring the extreme detectors in the detector array to measure absorption on a reference path rather than absorption in a path through the test object. According to such an arrangement, the correction to the reference path reference value has the advantage that the reference value will not be averaged over a short sequence of samplings if the drift in this fraction of the data acquisition period is small enough. It can be done. Alternatively, the extreme detectors may be replaced by a group of such detectors whose averaged output is used as a reference.
第2図に関して説明した装置の変形において
は、交互化されるX線源の位置を吸収データ値が
増大される過程における積分期間のあいだ固定せ
しめるかわりに、X線源位置を比較的高速で交互
に動かし、それと同時に各検知器に対する一対の
アナログ積分回路間において増幅された二次電子
増倍管出力を適当に切換えるようにしてもよい。
かくして、各R値は、放射線源の変位されるのに
対応するそのR値に関連したR′値とともに、第
1図に関して述べたシーケンスをもつてではな
く、そのR′値と同時に発生される。この修正さ
れた装置においては、R値およびR′値は順次的
に切換えによつてではなく、各記憶器36および
37に直接供給される。しかしながら、補正の基
礎は同一原理である。この修正された装置におい
ては、X線源の変位は時間に関して方形状になさ
れることが好ましいが、その変位は、もし所望さ
れれば、正弦波状であつてもよい。 In a variant of the apparatus described with respect to FIG. 2, instead of having the alternating x-ray source position fixed during the integration period during which the absorption data values are increased, the x-ray source position is alternated at a relatively high speed. At the same time, the amplified secondary electron multiplier output may be appropriately switched between the pair of analog integrating circuits for each detector.
Thus, each R value is generated simultaneously with its R' value, rather than in the sequence described with respect to Figure 1, with the R' value associated with that R value corresponding to the displacement of the radiation source. . In this modified arrangement, the R and R' values are supplied directly to each memory 36 and 37 rather than by sequential switching. However, the basis of the correction is the same principle. In this modified device, the displacement of the X-ray source is preferably rectangular in time, but it may also be sinusoidal if desired.
X線源の変位としては正弦波状よりも方形状と
することのほうが理想的には好ましいが、実際に
は真の方形状変位法則に非常に厳密に従つてその
変位を行なうことは都合がよくないことがありう
ることがわかるであろう。そのように厳密に行な
われる変位は、放射線源の交互運動の基本周波数
の不都合に高い倍数である高調波偏向成分の使用
を必然的に伴なうことになりうる。もしそのよう
な高調波が存在しなければ、交互の変位位置間の
遷移は交番サイクルの無視できない端数を占める
であろうし、かつこの端数に対応して、検知器の
出力は、いずれの変位位置をも示さず多数の中間
位置を示す成分を含むことになろう。その場合に
は、所要の補正は同じ精度をもつてはなされず、
十分な範囲の高調波が用いられれば、補正は満足
しうる程度になされうる。 Ideally, it is preferable to have a rectangular displacement of the X-ray source rather than a sinusoidal displacement, but in practice it is convenient to perform the displacement in very strict accordance with the true rectangular displacement law. You will see that it is possible that there is no such thing. Such precisely performed displacements may entail the use of harmonic deflection components that are disadvantageously high multiples of the fundamental frequency of the alternating motion of the radiation source. If such harmonics did not exist, the transitions between alternate displacement positions would occupy a non-negligible fraction of the alternating cycle, and corresponding to this fraction, the output of the detector would be at either displacement position. It will contain components that do not indicate even a single point but indicate a large number of intermediate positions. In that case, the required corrections will not be made with the same precision;
If a sufficient range of harmonics is used, correction can be made to a satisfactory degree.
X線源の偏向はX線源からのX線エネルギー放
出の変化によつてもなされうることがわかるであ
ろう。これは、放射線源からのX線放出が補助検
知器によつて監視されかつ吸収サンプリング検知
器の出力がその補助検知器の出力に対して基準化
されれば、自動的に補償されるであろう。 It will be appreciated that deflection of the x-ray source can also be achieved by varying the x-ray energy emission from the x-ray source. This could be compensated automatically if the x-ray emissions from the radiation source were monitored by an auxiliary detector and the output of the absorption sampling detector was normalized to that of the auxiliary detector. Dew.
サンプリング検知器のそれぞれには、被検査体
によつて散乱される放射線からの誤差を軽減する
ためにコリメータ手段が設けられるが、原理的に
は、そのコリメーシヨンは、X線源の交番位置間
の弁別なしにシンチレーシヨン・クリスタルに放
射線を入射せしめるようなものでなければならな
いことが理解されるであろう。事実、無視できな
い程度の弁別が存在する場合には、その大きさは
R値の行組の和とR′値の行組の対応する和との
比としてとられうるものであり、この弁別の大き
さが考量される。 Each of the sampling detectors is provided with collimator means to reduce errors from the radiation scattered by the object under examination, but in principle the collimation can be carried out between alternating positions of the X-ray source. It will be appreciated that it must be such that radiation is incident on the scintillation crystal without discrimination. In fact, if a non-negligible degree of discrimination exists, its magnitude can be taken as the ratio of the sum of rows of R values to the corresponding sum of rows of R′ values; Size is taken into consideration.
記憶器39における値の記憶に関しては、これ
らの値は検知器感度誤差を最終的に補正された値
である必要はなく、それらの値は、任意の行組の
記憶された大きさが、すべての最終的に補正され
た値の基礎となる初期基準値を差し引いたその組
の最終的に補正された値であれば、単に補正自体
であつてもよい。それらの補正が行対行の補正を
含んでいる場合には、そのような値の全体のマト
リクスは、映像処理時に、平均値成分に達しない
だけで、所要の映像再構成を与えるようなもので
ある。このようにして、映像処理が簡単化され、
適当な平均値大きさを加えることによつて映像再
構成が完了されうる。 Regarding the storage of values in the memory 39, these values need not be the final corrected values for detector sensitivity errors; It may simply be the correction itself, as long as it is the final corrected value of the set minus the initial reference value on which the final corrected value of is based. If those corrections include row-by-row corrections, the entire matrix of such values is such that, during video processing, the average value component is not reached but only gives the desired video reconstruction. It is. In this way, video processing is simplified and
Image reconstruction can be completed by adding the appropriate average magnitude.
第3図における位置Buから位置Bdへの方向に
生ずるX線源の遷移に適用された上述の補正原理
は、位置Bdから位置Buへの遷移に基づいても適
切に適用されうるものであることが理解されるで
あろう。両方の形式の遷移に基づく補正を組合せ
れば、R値とR′値との双方からそれらに対応し
てその組合せによつて得られるデータが、検知器
感度誤差による影響の実質的にない映像処理にそ
なえて記憶器39内で単一のマトリクス・フオー
マツトをなして組立てられうる。 The above-mentioned correction principle applied to the transition of the X-ray source occurring in the direction from position Bu to position Bd in FIG. 3 can also be appropriately applied based on the transition from position Bd to position Bu. will be understood. By combining both types of transition-based corrections, the corresponding combination of data from both R and R' values produces an image that is virtually unaffected by detector sensitivity errors. It can be assembled in a single matrix format in storage 39 in preparation for processing.
第4図はX線源と放射線検知器の相対位置が交
番されうるX線管構成を示しており、このX線管
構成はその励起電子ビームが偏向されて相対位置
の交番を与えうるようになされている。 FIG. 4 shows an x-ray tube configuration in which the relative positions of the x-ray source and radiation detector may be alternated such that the excitation electron beam may be deflected to provide alternating relative positions. being done.
第4図において、数字42はX線管のガラス管
体を示している。43は陰極、44は陽極部材で
ある。動作時には、陰極(大きい負の電位に保持
されている)からの励起電子ビームがそれの横断
面の主要な寸法を画定する点線により45で示さ
れている管体の脱気された空間を横切つて、陽極
部材44に設けられたタングステン・ターゲツト
46に衝突する。この陽極部材は同様に大きい正
の電位に保持されている。陰極43は、直径が2
mm、長さが12mmのような寸法を有する金属スパイ
ラルとして構成されている。それは両端を支持ワ
イヤ47によつて支持されており、その支持ワイ
ヤはピンチ48を貫通していて、電子放出の目的
で前記スパイラルに加熱電流を印加せしめうる。 In FIG. 4, numeral 42 indicates the glass tube of the X-ray tube. 43 is a cathode, and 44 is an anode member. In operation, an excited electron beam from the cathode (held at a large negative potential) traverses the evacuated space of the tube, indicated at 45 by a dotted line defining the major dimensions of its cross section. and impinges on a tungsten target 46 provided on anode member 44. This anode member is likewise held at a large positive potential. The cathode 43 has a diameter of 2
It is constructed as a metal spiral with dimensions such as mm and length 12 mm. It is supported at both ends by support wires 47, which pass through pinches 48, through which a heating current can be applied to the spiral for the purpose of electron emission.
励起流の高速電子がターゲツト46に衝突する
と、X線光子がターゲツトからあらゆる方向に放
出される。それらのX線光子のうちあるものは陽
極部材の孔49を通り、そして後でさらに詳細に
説明するように画定されたこれらのX線光子のシ
ートが検査のための放射線の扇状シートを構成す
る。孔49は50で示されているように適当な導
電性の窓で閉塞されているので、その孔が存在し
ていても陽極部材44に関係されるべき静電界が
変形されることはない。 When the excited stream of high velocity electrons impinges on target 46, x-ray photons are emitted from the target in all directions. Some of those X-ray photons pass through holes 49 in the anode member, and these sheets of X-ray photons, defined as will be explained in more detail below, constitute a fan sheet of radiation for inspection. . The aperture 49 is closed with a suitable conductive window, as indicated at 50, so that its presence does not alter the electrostatic field to be associated with the anode member 44.
陽極部材51で示されているシールによりX線
管のガラス管体42に支持されており、かつ管5
2を通りその管の端部53から出るように供給さ
れる冷却油によつて特にターゲツト46の近傍を
より強く冷却されている。この場合、冷却油の出
る前記端部はその油の流れを拡げるような形状に
なされている。 The anode member 51 is supported on the glass tube body 42 of the X-ray tube by a seal shown and the tube 5
The cooling oil supplied through the tube 2 and out the end 53 of the tube provides stronger cooling, particularly in the vicinity of the target 46. In this case, the end portion from which the cooling oil emerges is shaped to widen the flow of the oil.
陰極43から放出された電子はターゲツト46
に向かつて流れる際に集束作用を受けるのである
が、この作用は集束用電極(第4図には示されて
いないが、便宜上第5図に独立して示されてい
る)によつて与えられるものである。第5図は陰
極43を一端から、即ち第4図で上方からみたも
のであり、支持ワイヤ47は陰極スパイラルに接
続した状態で示されている。数字54は、ターゲ
ツト46に向つて凹状となるように一方向の寸法
に屈曲された集束用電極を示している。陰極支持
ワイヤ47は陰極57を貫通してその陰極をター
ゲツト46側において電極54に接近せしめて保
持している。電極54は陰極に対して対称に配置
されている。また、その電極54はそれを陰極支
持ワイヤ47の1つに接続することによつて陰極
電位に維持されている。 Electrons emitted from the cathode 43 reach the target 46
As it flows toward the target, it is subjected to a focusing action, and this action is provided by a focusing electrode (not shown in Fig. 4, but shown separately in Fig. 5 for convenience). It is something. FIG. 5 shows cathode 43 viewed from one end, ie, from above in FIG. 4, with support wire 47 shown connected to the cathode spiral. Numeral 54 indicates a focusing electrode bent in one dimension so as to be concave toward target 46. The cathode support wire 47 passes through the cathode 57 and holds the cathode close to the electrode 54 on the target 46 side. Electrode 54 is arranged symmetrically with respect to the cathode. The electrode 54 is also maintained at cathodic potential by connecting it to one of the cathode support wires 47.
破線55は集束電極54によつて陰極43の近
傍に形成された等電位面の屈曲状況を示してい
る。これによつて、陰極から放出される電子のト
ラツクが生じ、それは最初は散開していたものが
収斂することになる。この集束作用により、電子
ビームはターゲツトに衝突するとストリツプ状に
なる。その電子ビームの横断面の拡がりは第5図
の紙面内で典型的には1mmであるが、陰極スパイ
ラルの長さに対応してその紙面に直交して約12mm
にわたつて延長している。 A broken line 55 indicates the bending of the equipotential surface formed near the cathode 43 by the focusing electrode 54. This creates a track of electrons emitted from the cathode that is initially spread out but then converges. This focusing effect causes the electron beam to form a strip when it hits the target. The cross-sectional spread of the electron beam is typically 1 mm within the plane of the paper in Figure 5, but approximately 12 mm perpendicular to the plane of the paper, corresponding to the length of the cathode spiral.
It has been extended over the period.
実効X線源の位置を交番させるように電子ビー
ムを偏向させる目的のために、第4図においてH
で示されている磁界が、その図に57および58
で示されている一対の偏向コイルの導体に流され
る偏向電流によつて設定される。これらのコイル
については第2図に関連して先に簡単に言及した
が、それはテレビジヨン受像機の陰極線管に用い
られるような種類のものであり得、単にいわゆる
「ハンク」(hank)型のものであつてもよい。そ
れらのコイルは、管体42上に摺動嵌着された形
成体59上に装着されて、それらのコイルが走査
回路73(第2図)からの74のような走査波形
によつて励起された場合に発生される磁界Hの磁
力線の方向が本質的に第4図の紙面内にあるよう
に位置づけられている。このような構成によれ
ば、コイル57,58における偏向電流の流れが
ターゲツト46への電子の流れを紙面に直交する
方向に偏位させる。かくして、ターゲツト46に
対する電子の衝突領域が偏向電流の印加によつて
この方向に例えば2mmだけ偏位される。 For the purpose of deflecting the electron beam so as to alternate the position of the effective X-ray source, H is shown in FIG.
The magnetic fields shown at 57 and 58 in that figure
It is set by the deflection current flowing through the conductors of the pair of deflection coils shown in . These coils were mentioned briefly above in connection with Figure 2, but they may be of the type used in cathode ray tubes in television receivers, and may simply be of the so-called "hank" type. It can be something. The coils are mounted on a formation 59 that is a sliding fit on the tube 42, and the coils are excited by a scanning waveform such as 74 from a scanning circuit 73 (FIG. 2). The direction of the lines of magnetic force of the magnetic field H generated when the magnetic field H is placed is essentially within the plane of the paper of FIG. With this configuration, the flow of deflection current in the coils 57 and 58 deflects the flow of electrons toward the target 46 in a direction perpendicular to the plane of the drawing. Thus, the impact region of the electrons on the target 46 is deflected in this direction by, for example, 2 mm by the application of the deflection current.
第6図は、鉛で裏打ちされたケーシング61内
に入つた冷却油60に浸漬された管体42を示し
ている。前記鉛裏打ちはそれに放射する放射線を
実質的にすべて吸収するように2mmの厚さを有し
うる。その裏打ちの孔62はターゲツト46から
のシート状の放射線がケーシングを通過するのを
許容する。このシート状放射線は横断面を破線6
3で示されており、かつそれは前述したターゲツ
ト46におけるそれの源領域から放射する扇状を
なして、第6図の紙面に直交する平面内に延長し
ている。冷却油60は適当な窓65によつて孔6
2を通らないようになされている。ターゲツト4
6からではなくケーシング内部の領域から散乱さ
れた放射線が開孔62を通過するのは蓋64によ
つて実質的に阻止される。この蓋は、それにスロ
ツト66が存在しているから、63で示された扇
形シート状放射線の放出に影響を与えるようなこ
とはない。 FIG. 6 shows the tube 42 immersed in cooling oil 60 within a lead lined casing 61. The lead backing may have a thickness of 2 mm so as to absorb substantially all radiation emitted thereto. Holes 62 in the lining allow sheet radiation from target 46 to pass through the casing. The cross section of this sheet-like radiation is broken line 6
3, and extends in a fan-shape radiating from its source region in the previously mentioned target 46 in a plane perpendicular to the plane of the paper of FIG. Cooling oil 60 is supplied to hole 6 by suitable window 65.
2 is prevented from passing through. Target 4
Radiation scattered from areas within the casing rather than from 6 is substantially prevented from passing through aperture 62 by lid 64 . This lid, because of the presence of the slot 66 in it, does not affect the emission of the fan-shaped sheet radiation indicated at 63.
記憶器39(第2図)に正味の補正された値を
記憶せしめるかわりに、各値と基準値(R11のよ
うな)との差を記憶せしめ、これらの差値につい
て処理を行なつてもよいことについてはすでに述
べた。すでに実施された補正処理によつて差値は
すでに利用可能であるから、これらの差値を利用
するのが好都合である。処理がコンボリユーシヨ
ン法(convolution techique)を含む場合には、
第3図における分布器40を用いてデータを平行
な組に分類することがやはり望ましいが、コンボ
リユーシヨン処理自体はそれを正味値とは逆に差
値に対処せしめうるようにある程度の修正を必要
とする。第2図の装置が差値を記憶器41に記憶
せしめるようになされているとすると、これらの
信号は第7図に示されているようなコンボリユー
シヨン処理ユニツト67(これは一般的な性質と
しては任意適当な形式のものでありうる)に与え
られる。さらに、ユニツト67によつて処理され
るデータはこのような処理に続いて補間工程
(interpolation procedure)に附される。この補
間工程は、そのデータが67によつて転送される
補間ユニツト68で実施される。補間にともなつ
て、データは表示マトリクス記憶器69に転送さ
れ、そこで計算機の印刷器または陰極線管による
表示に適した形で保持され、その印刷器または陰
極線管表示が被検査横断面上の吸収パターンを示
す。 Instead of storing the net corrected value in the memory 39 (FIG. 2), it is possible to store the difference between each value and a reference value (such as R 11 ) and perform processing on these difference values. I have already mentioned the good things. It is advantageous to use difference values, since they are already available due to correction processes that have already been carried out. If the process involves a convolution technique,
Although it is still desirable to sort the data into parallel sets using the distributor 40 in FIG. 3, the convolution process itself requires some modification to allow it to deal with difference values as opposed to net values. I need. Assuming that the apparatus of FIG. 2 is adapted to store difference values in a memory 41, these signals are processed by a convolution processing unit 67 as shown in FIG. may be of any suitable form). Furthermore, the data processed by unit 67 is subjected to an interpolation procedure following such processing. This interpolation step is carried out in an interpolation unit 68 to which the data is transferred by 67. Upon interpolation, the data is transferred to a display matrix store 69 where it is maintained in a form suitable for display on a computer printer or cathode ray tube, and that the printer or cathode ray tube display reflects the absorption on the cross section being examined. Show a pattern.
ユニツト67によつて実施されるコンボリユー
シヨン処理の特殊な性質についてさらに明確に理
解するために、関数f(h)が検査の平面内における
吸収の線積分を表わし、パラメータhの均一に離
間した値でのその関数のサンプルが第3図におけ
る記憶器に供給される組の信号のシーケンスを表
わすように考えよう。まず最初にかつ少なくとも
実効的に、次のようなコンボリユーションの積分
を行なうことによつて検査平面内における吸収の
パターンを再構成することが可能であることが示
されうる。 In order to understand more clearly the special nature of the convolution process carried out by unit 67, let the function f(h) represent the line integral of the absorption in the plane of examination, with uniformly spaced values of parameter h. Consider that the samples of that function in values represent the sequence of signals in the set supplied to the memory in FIG. It can be shown firstly and at least effectively that it is possible to reconstruct the pattern of absorption in the examination plane by performing a convolution integral as follows.
この積分において、関数qは定義されたコンボ
リユーシヨン関数であり、かつ関数qはそれがた
たみこまれた(convelved)データに予め定めら
れた周波数エンフアシスを与えるように選定され
うる。限界±1/2Aはこの積分における全吸収分
野を含むものと考えられている。便宜上、この積
分は、それぞれサンプリング間隔に等しい範囲に
わたる多数の部分積分に分割されうるものであ
り、その積分は、サンプリングされた値に問題の
部分積分に対応する適当なコンボリユーシヨン係
数が掛けられている有限個数の項の和の形をと
る。 In this integration, function q is a defined convolution function, and function q can be chosen such that it gives a predetermined frequency emphasis to the convolved data. The limits ±1/2A are considered to include the entire absorption field in this integral. For convenience, this integral may be divided into a number of partial integrals, each over a range equal to the sampling interval, where the sampled values are multiplied by an appropriate convolution factor corresponding to the partial integral in question. It takes the form of the sum of a finite number of terms.
第8図は関数q(t)の一般的な性質を図式的
に示しており、それの分析構造はそれが偶関数で
あり、かつ±∞の限界間で積分された場合に零と
なるようなものである。 Figure 8 diagrammatically shows the general properties of the function q(t), whose analytical structure is such that it is an even function and is zero when integrated between the limits of ±∞. It is something.
pが変数tの関数であり、tのすべての値に対
dp(t)/dt=q(t)
q(r−h)=−d/dhp(r−h)
であると考えると、
と書けば、
となる。qは偶関数であり、かつそれの積分は前
述のように収斂し、さらに限範(積分範囲)±1/2
Aはその範囲内でf(h)が零に収斂するのに十分な
だけ大きいから、最後に挙げた式の右辺の第一の
項は零である。従つて
となり、ここで関数pは関数qの不定積分であ
る。任意の積分pはコンボリユーシヨン値C(r)
の値を変化させることなしに任意の有限定数だけ
増大されうることが示されうる。一般的に、一定
の成分を別にすれば、関数pは奇関数であり、こ
の性質が第9図に示されている。 Considering that p is a function of the variable t, and for all values of t, dp(t)/dt=q(t) q(r-h)=-d/dhp(r-h), If you write, becomes. q is an even function, and its integral converges as described above, and the limiting range (integral range) ±1/2 A is sufficient for f(h) to converge to zero within that range. Since it is large, the first term on the right side of the last equation is zero. accordingly , where the function p is an indefinite integral of the function q. Any integral p is the convolution value C(r)
It can be shown that it can be increased by any finite number without changing the value of . In general, apart from certain components, the function p is an odd function, and this property is illustrated in FIG.
f(h)におけるコンボリユーシヨン積分は、この
積分が有限の和に変換されうるように前述した部
分積分の形態に従つて多数の部分積分に分割され
うるものであり、前記和の各項は、問題の積分範
囲における関数pの形によつて決定される対応す
るコンボリユーシヨン係数を掛けられたf′(h)のサ
ンプリングされた値に存することがわかるであろ
う。関数f′(h)のサンプルであるところのサンプリ
ングされた派生値は前述した有限の差値によつて
有効に表わされうるものであり、かつそれらは一
般的に関連している装置に関して任意適当な方法
で、即ち例えば第10図に関して次に説明するよ
うな方法によつて形成されうる。 The convolution integral in f(h) can be divided into a number of partial integrals according to the form of partial integrals described above so that this integral can be converted into a finite sum, and each term of the sum is , the sampled value of f'(h) multiplied by the corresponding convolution coefficient determined by the shape of the function p in the integral range of the problem. The sampled derivatives, which are the samples of the function f′(h), can be usefully represented by the finite difference values mentioned above, and they are generally arbitrary with respect to the equipment involved. It may be formed in any suitable manner, eg as described below with respect to FIG.
この図は被検査体の平面状領域内の1つまたは
複数の点における吸収係数の決定に関係するもの
と考えてよい。簡明のために、吸収係数の分布は
円形状に対称であり、かつ対称軸上の1つの点に
おける係数を決定する必要があると仮定する。そ
の対称軸は図の紙面に直交しており、従つて第1
0図に示されたデカルト軸Ox,Oyに直交してい
る。Lで示された線はOy軸に平行で、互いに近
接しておりかつ等間隔に離間された平行な線の1
つの組を代表するものであり、それに沿つて各場
合に適当な測定装置により放射線の全透過が観察
される。Oy軸からxだけ離れた線の場合には、
対応する装置の被測定出力はI(x)であるとす
る。符号Bは座標Qの原点から半径Rで境界され
た円を示しており、その境界は被検査体の縁端を
表わしていると考える。座標がx,yである点p
においては、係数はf(r)であり、この場合、
r2=x2+y2
であると仮定する。 This diagram may be considered as relating to the determination of the absorption coefficient at one or more points within a planar region of the object to be examined. For simplicity, it is assumed that the distribution of absorption coefficients is circularly symmetric and that the coefficient at one point on the axis of symmetry needs to be determined. Its axis of symmetry is perpendicular to the plane of the figure, so the first
It is perpendicular to the Cartesian axes O x and O y shown in Figure 0. The lines marked L are parallel to the O y- axis and are one of the parallel lines that are close to each other and equally spaced.
are representative of one set, along which the total transmission of radiation is observed in each case with a suitable measuring device. O For a line x apart from the y- axis,
Assume that the output to be measured of the corresponding device is I(x). The symbol B indicates a circle bounded by a radius R from the origin of the coordinate Q, and the boundary is considered to represent the edge of the object to be inspected. Point p whose coordinates are x, y
Assume that the coefficient is f(r), in which case r 2 =x 2 +y 2 .
このように仮定された状況においては、 I(x)=∫+Y -Yf(r)dy と表わすことができる。ただし、 Y2=R2−x2 である。 In this assumed situation, it can be expressed as I(x)=∫ +Y -Y f(r)dy. However, Y 2 =R 2 −x 2 .
積分の通路に沿つて次の関数
rdr=rdy
が成立するから、I(x)に対する式は次のよう
に書きかえられうる。 Since the following function rdr=rdy holds along the path of integration, the expression for I(x) can be rewritten as follows.
Ix=2∫R xf(r)rdr/(r2−x2)1/2
この式において、I(x)はf(r)のアベル変
換を意味するものであり、それに対応して次のよ
うな逆変換が存在する。 Ix=2∫ R x f(r)rdr/(r 2 −x 2 ) 1/2 In this equation, I(x) means the Abel transformation of f(r), and correspondingly, There are inverse transformations such as
f(r)=−1/x∫R rI′(x)dx/(x2−r2
)1/2
ただし、
I′(x)=dI(x)/dx
である。かくして、対称軸上の係数は次のように
与えられる。 f(r)=-1/x∫ R r I′(x)dx/(x 2 −r 2
) 1/2 However, I'(x) = dI(x)/dx. Thus, the coefficient on the axis of symmetry is given by:
f(o)=−1/x∫R pI′(x)dx/x
有限級数形式において、積分の平行通路に沿つ
た間隔が十分に小さい値aを有すると仮定する
と、この結果は、
と表わされ、有限差形式においては
と表わされる。ただし、
Δ(n+1/2・a)
=I(+1・a)−I(na)
である。導関数I′(n+1/2・a)またはそれに対
応する有限の差Δ(n+1/2・a)のコンボリユー
シヨンは、関数1/(n+1/2)とともに、各和
に従つて、原点における吸収係数の値を与える。
円形状に対称の分布の制限は、関数I(x)によ
つて表わされた被観察データの多数の平行組がま
ず最初に得られれば、除去されうるものであり、
これらの組は小さい等角間隔をもつて0から2π
までの傾斜の範囲にわたつて配置されていること
が明らかであろう。この角範囲にわたつてコンボ
リユーシヨン和を積分すると、決定されるべき分
布の非対称成分は非対称の対における打消しをう
け、その分布の対称成分の積分されたコンボリユ
ーシヨンによつて与えられる所要の決定を残す。
従つて、前述した処理工程は対称の制限を何らと
もなわずに適用されうる。 f(o)=-1/x∫ R p I'(x)dx/x In finite series form, assuming that the spacing along the parallel paths of integration has a sufficiently small value a, this result becomes In the finite difference form, It is expressed as However, Δ(n+1/2・a)=I(+1・a)−I(na). The convolution of the derivative I'(n+1/2・a) or its corresponding finite difference Δ(n+1/2・a) is the convolution at the origin according to each sum with the function 1/(n+1/2). Gives the value of the absorption coefficient.
The restriction of a circularly symmetric distribution can be removed if a large number of parallel sets of observed data, represented by the function I(x), are first obtained,
These pairs have small equiangular spacing from 0 to 2π
It will be clear that they are arranged over a range of inclinations up to. Integrating the convolution sum over this angular range, the asymmetric component of the distribution to be determined undergoes cancellation in the asymmetric pair, and the required value given by the integrated convolution of the symmetric component of the distribution Leave the decision.
Therefore, the process steps described above can be applied without any symmetry restrictions.
上述した手法に従つて形成された有限差は、そ
れらの差となる値に比較して小さい大きさを有す
るであろうことがわかるであろう。かくして、本
発明によれば、前述した明細書に考えられている
処理の場合よりも少ない時間でコンボリユーシヨ
ンのデジタル掛算が行なわれうる。特願昭49−
47032号(特公昭59−11150号公報)に記載された
装置はこのコンボリユーシヨンを行なうために用
いられうるが、正味信号ではなくて差信号を用い
ることによつてみられる唯一の変化は、前記明細
書においてL係数と呼ばれている。 It will be appreciated that finite differences formed according to the techniques described above will have a small magnitude compared to the values they differ from. Thus, according to the invention, digital multiplication of convolutions can be performed in less time than in the processes contemplated in the above-mentioned specification. Special request 1977-
Although the apparatus described in Japanese Patent Publication No. 47032 (Japanese Patent Publication No. 59-11150) can be used to perform this convolution, the only change seen by using the difference signal rather than the net signal is It is called the L coefficient in the above specification.
以上においては、被検査体の単一の平面状仮想
輪切部分のみを検査する装置に関連して本発明を
説明したが、検知器とそれらの関連回路を適当に
重複せしめ、かつ放射線源9から放出されるX線
ビームの形を変更すれば、2またはそれ以上の平
面状仮想輪切部分が同時に検査されうる。 Although the present invention has been described above in relation to an apparatus that inspects only a single planar virtual cross section of an object to be inspected, it is possible to appropriately overlap the detectors and their related circuits, and By changing the shape of the X-ray beam emitted from the cross section, two or more planar virtual slices can be examined simultaneously.
検知器は個々のクリスタルおよび二次電子増倍
管をもつて構成される必要はない。修正された構
成においては、単一の大きい検知器クリスタルが
用いられ、それの種々の領域が各光検知装置に結
合される。 The detector need not be constructed with individual crystals and secondary electron multipliers. In a modified configuration, a single large detector crystal is used, with different regions of it coupled to each photodetector.
さらに、上述の装置においては、放射線ビーム
23の角度は関心のある平面内における被検査体
の全体をつつむのに十分であつたが、そのように
する必要はなく、修正された構成においては、管
9はそれより小さい角度の扇状ビームを発生する
ようになされ、そして被検査体の適切な検査を許
容するために、その被検査体と相対的に放射線源
とそれに対応する検知器に直接走査運動が与えら
れる。この直線走査運動は被検査体に関する放射
線源と検知器の回転走査運動に対して附加される
ものであり、それら2つの走査運動は同期され
る。 Furthermore, although in the above-described apparatus the angle of the radiation beam 23 was sufficient to encompass the entirety of the object in the plane of interest, this need not be the case; in the modified configuration: The tube 9 is adapted to generate a fan beam of smaller angle and is scanned directly at the radiation source and its corresponding detector relative to the object to be examined, in order to allow proper inspection of the object to be examined. Exercise is given. This linear scanning motion is in addition to the rotational scanning motion of the radiation source and detector relative to the object to be inspected, and the two scanning motions are synchronized.
第1a図は本発明による装置を一部断面で示す
側立面図、第1b図は第1a図における矢印bb
の方向にみた図、第2図は第1a図および1b図
に示された種類の装置を、その装置の動作時に予
測を行なう回路構成とともに示す概略図、第3図
は第1図および第2図に示された装置を動作させ
る原理を示す概略図、第4図は第1図および第2
図の装置に用いられているX線管の横断面図、第
5図は第4図の管の詳細を示す図、第6図は適当
なハウジングに収納された状態で第4図のX線管
を示す図、第7図は第2図に示された装置からの
出力表示を発生するための計算回路を示す構成
図、第8図および第9図は本発明の1つの局面を
説明するグラフ、第10図は正味信号に対して差
信号を使用することに基づいた処理方法を示す図
である。
1a is a side elevational view, partially in section, of a device according to the invention; FIG. 1b is an arrow bb in FIG. 1a;
2 is a schematic diagram of a device of the type shown in FIGS. 1a and 1b together with the circuitry that makes predictions during operation of the device; FIG. A schematic diagram illustrating the principle of operation of the apparatus shown in the figure, Figure 4 is similar to Figures 1 and 2.
5 is a cross-sectional view of the X-ray tube used in the apparatus shown in the figure, FIG. 5 is a view showing details of the tube shown in FIG. 4, and FIG. FIG. 7 is a block diagram showing the computational circuitry for generating the output display from the apparatus shown in FIG. 2; FIGS. 8 and 9 illustrate one aspect of the invention; FIG. The graph, FIG. 10, shows a processing method based on using a difference signal for a net signal.
Claims (1)
ほぼ平面状の断面を検査する装置において、 前記断面と同一面内に配されたほぼ一つの基点
から扇状の放射を発散するようにした放射線源
と、 前記扇内の異なる複数の角度における複数の通
路に沿つて前記被検査体を通過した後の放射を検
出する複数の検知器と、 前記断面と交差する共通軸の周りを少なくとも
前記放射線源を前記検知器に対して相対的に回動
せしめる装置と、 前記検知器に対してかつ前記平面内で前記回動
が行われる割合いよりも多い割合いで前記基点を
周期的に回動させる装置とをそなえた放射線検査
装置。[Scope of Claims] 1. In an apparatus for inspecting a substantially planar cross section of an object to be inspected using penetrating radiation including X-rays, the apparatus comprises: a radiation source configured to emit a radiation source; a plurality of detectors configured to detect radiation after passing through the object along a plurality of paths at a plurality of different angles within the fan; and a common radiation source that intersects the cross section. a device for rotating at least the radiation source relative to the detector about an axis; and a device for rotating at least the radiation source relative to the detector about an axis; A radiographic inspection device equipped with a device that rotates periodically.
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|---|---|
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