JPH0332371B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は固体放射線検出器を具備する第４世代
CT装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

放射線断層撮影装置たとえば第３世代あるいは
第４世代のＸ線CT装置は、複数の検出素子を高
密度に一次元配列してなるＸ線検出器を有してい
る。Ｘ線検出器としては、従来主流を占めていた
ガス電離箱の代わりに、近年、シンチレータとフ
オトダイオードとを組み合わせた固体シンチレー
シヨン検出器が汎用されてきた。というのは、固
体シンチレーシヨン検出器に使用されるフオトダ
イオードは高密度実装が可能であるので、高分解
能のCT画像を得るためには検出素子の配列ピツ
チをできるだけ小さくしなければならないという
要請に応ずることができるからである。

従来のシンチレーシヨン検出器を構成する多チ
ヤンネル型のシンチレータ素子体３を第１図に示
す。

このシンチレータ素子体３は複数のシンチレー
タ素子１を同一厚さのコリメータ板２，２ａを介
して接着することにより形成したものである。

コリメータ板２は通常Ｘ線吸収効率の大きい重
金属、例えば鉛やタングステンの薄板でその両面
にはシンチレータで発生した光を効率良く反射す
るために光反射剤が塗布されている。

第２図は多チヤンネル型のフオトダイオード９
を示すものであり、一枚の半導体基板５上に複数
のフオトダイオード素子６が形成され、信号取り
出し用の端子７から絶縁基板８上の印刷配線端子
上へワイヤーボンデイング（図示せず）等で電気
的に接続されている。

上述したようなシンチレータ素子体３とフオト
ダイオード９とを透明接着剤例えばガラス接着
剤）を用いて重合接着すれば、第３図に示すよう
な多チヤンネル型の放射線検出器のブロツク１０
を構成することができる。

このようにして得られたブロツク１０を多数円
筒状に配置して１台のCT装置の検出器が出き上
るが、実装上の容易さを考慮すると通常ブロツク
１０間にわずかのクリアランスｈを持たせること
が必要である。

第４図は隣接配置の２個のブロツク１０を示す
もので、両者間にクリアランスｈを持たせてい
る。

このような従来の検出器列は、各ブロツク１
０，１０のそれぞれの端部に配置されたシンチレ
ータ素子１ａ，１ａにおける検出感度のＸ線入射
角度による変化が、クリアランスｈの存在に基因
して端部以外の他のシンチレータ素子１，１，…
の場合と異なるという問題があつた。

周知のように第４世代CT装置においては、検
出器に入射するＸ線は検出器軸に対して様々な角
度を持つて入射する。

Ｘ線入射角度によつて検出器感度が変化するこ
とは仕方がないが、この変化の状態が各シンチレ
ータ素子１間で一様でないと、収集データの適正
な補正が困難となる。

一例として、コリメータ板２が厚さ0.1mmの鉛
製、シンチレータ素子１がタングステン酸亜鉛
（Z_oWO₄）の場合について計算した結果を第５図
に示す。

同図は、横軸にＸ線入射角度θを、縦軸に相対
感度をとり、端部以外のシンチレータ素子１の相
対感度を実線Ｐで、端部のシンチレータ素子１ａ
の相対感度をクリアランスｈをパラメータとして
３種表わしたグラフである。

同図に示すグラフから、クリアランスｈが大き
くなるほどシンチレータ素子１ａの相対感度がシ
ンチレータ素子１より大きくなることが明らかで
ある。この理由は、隣接チヤンネルに入射したＸ
線の吸収量が、シンチレータ素子１と１ａで異な
ることである。すなわち、シンチレータ素子Ｌに
は、隣接シンチレータ１あるいは１ａを通つたＸ
線が入射するのに対しシンチレータ素子１ａに
は、クリアランスｈ（空気層）を通つたＸ線が入
射するからシンチレータ１ａでのＸ線吸収量が他
より大きくなるのである。

〔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、全てのシンチレータ素子のＸ線入射角度によ
る感度の変化が均一な検出器を具備した第４世代
CT装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための本発明の概要は、シ
ンチレータ素子と原子番号の大きい元素からなる
コリメータ板とを交互に積層して形成したシンチ
レータ素子体を多数円形状に配置して構成した放
射線検出器を具備する第４世代CT装置において、
前記シンチレータ素子体の端部のコリメータ板の
厚さを端部以外のコリメータ板の厚さより大きく
したことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を第６図を参照して説明
する。尚、同図に示すCT装置の検出器において
第４図に示すものと同等の機能を有するものには
同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

この検出器が第４図に示すものと相違する点
は、各ブロツク１０Ａの端部に配置したコリメー
タ２ｂの厚さを端部以外のコリメータ２の厚さよ
りも大きくしたことである。

例えば、コリメータ板２，２ａはいずれも鉛製
のものを用いるが、コリメータ２の厚さを0.1
（mm）、コリメータ２ａの厚さを0.2mmの厚さに形
成する。

上記構成の検出器の作用を、第７図に示すシン
チレータ素子１，１ａに対するＸ線入射角度θと
相対感度との関係を示すグラフをも参照して説明
する。

尚、第７図に示すグラフは第５図に示すグラフ
と同様横軸にＸ線入射角度θを、縦軸に相対感度
をとつて示す。

第７図に示すグラフと第５図に示すグラフとの
比較から明らかなように、本実施例の検出器は端
部のシンチレータ素子１ａの相対感度が他のシン
チレータ素子１の相対感度Ｐより低下し、かつ、
従来の検出器の場合とは逆にクリアランスｈが大
きくなるほどその相対感度は他のシンチレータ素
子の相対感度Ｐに接近する。

これは、端部のコリメータ２ａを従来の場合よ
りも厚くしたことによつて、クリアランスｈを有
するブロツク１０Ａ，１０Ａ間の空間からコリメ
ータ２ａを介してシンチレータ素子１ａに入射す
るＸ線がこのコリメータ２ａにより大幅に減衰す
ることにより基因するものであり、Ｘ線入射角度
θの変化による相対感度の検出素子間の不均一性
を低減することができる。

本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。

例えば、上述した実施例ではコリメータ２の厚
さを0.1（mm）、コリメータ２ａの厚さを0.2（mm）
とした場合について説明したが、特にこれらの厚
さに限定されるものではない。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、端部のコリメー
タの厚さを他の部分のコリメータの厚さより大き
くすることによつて、検出感度のＸ線入射角度に
よる変化が均一な検出器を具備した第４世代CT
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は多チヤンネル型のシンチレータ素子体
の従来例を示す斜視図、第２図は多チヤンネル型
のフオトダイオードを示す概略斜視図、第３図は
放射線検出器のブロツクの従来例を示す斜視図、
第４図は第３図に示すブロツクを配列した状態を
示す概略断面図、第５図は第４図に示すブロツク
によるＸ線入射角度と相対感度との関係を示すグ
ラフ、第６図は本発明の実施例の放射線検出器の
ブロツクの配列状態を示す概略断面図、第７図は
第６図に示すブロツクによるＸ線入射角度と相対
感度との関係を示すグラフである。 １，１ａ……シンチレータ素子、２，２ａ……
コリメータ板、ｈ……クリアランス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シンチレータ素子と原子番号の大きい元素か
   らなるコリメータ板とを交互に積層して形成した
   シンチレータ素子体を多数円形状に配置して構成
   した放射線検出器を具備する第４世代CT装置に
   おいて、前記シンチレータ素子体の端部のコリメ
   ータ板の厚さを端部以外のコリメータ板の厚さよ
   り大きくしたことを特徴とする第４世代CT装置。