(57)【要約】【課題】  焦点外放射線を低減した放射線発生装置を提供する。【解決手段】  電子放出部を備える電子放出源と、電子放出部から放出された電子線の照射を受けて放射線を発生させるターゲット層と、ターゲット層を支持するとともに放射線を透過する基材とを備え、電子放出源とターゲット層とが対向して位置するターゲットと、ターゲットの電子放出源側に位置するとともに、電子入射口を備える管状の後方遮蔽体と、を備えた放射線発生管と、ターゲットの電子放出源側に対する反対側において、放射線の取出し角度を規定するコリメータと、を備えた放射線発生装置において、放射線発生装置は、コリメータに接続され、開口の開口径を可変する可変機構を更に備えるとともに、ターゲット層は、その周縁が基材の周縁より離間して位置する部分を備えることを特徴とする放射線発生装置。【選択図】  図１
2014044902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子放出部を備える電子放出源と、
電子放出部から放出された電子線の照射を受けて放射線を発生させるターゲット層と、前記ターゲット層を支持するとともに前記放射線を透過する基材とを備え、前記電子放出源と前記ターゲット層とが対向して位置するターゲットと、
前記ターゲットの前記電子放出源側に位置するとともに、電子入射口を備える管状の後方遮蔽体と、
を備えた放射線発生管と、
前記ターゲットの前記電子放出源側に対する反対側において、前記放射線の取出し角度を規定する開口を備えるコリメータと、を備える放射線発生装置において、
前記放射線発生装置は、前記コリメータに接続され、前記開口の開口径を可変する可変機構を更に備えるとともに、前記ターゲット層は、その周縁が前記基材の周縁より離間して位置する部分を備えることを特徴とする放射線発生装置。
【請求項２】
前記ターゲット層は、原子番号４２以上の金属からなるターゲット材料を少なくとも含有し、
前記後方遮蔽体は、前記ターゲット材料を含有していることを特徴とする請求項１に記載の放射線発生装置。
【請求項３】
前記ターゲットは、前記ターゲット層の周縁と前記基材の周縁の間において、前記基材が露出している部分を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の放射線発生装置。
【請求項４】
前記ターゲットは、前記ターゲット層の周縁から前記基材の周縁までの範囲に連続して位置するとともに、前記ターゲット材料よりも低い原子番号の材料から構成される電極を備えている事を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項５】
前記ターゲットは、前記電極を介して前記後方遮蔽体と電気的に接続されている事を特徴とする請求項４に記載の放射線発生装置。
【請求項６】
前記放射線発生管は、前記ターゲットと前記コリメータとの間に位置するとともに、前記ターゲットからその前方に放出された放射線の一部を通過させる管出射口を備える管状の前方遮蔽体を備え、前記管出射口の内径は、前記ターゲット層の上に形成される電子線の照射径より大であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項７】
前記開口径の最小値は、少なくとも、２Ａ＋２×（Ｂ−Ａ）×（Ｃ＋Ｄ）／Ｃ
以下であることを特徴とする請求項６に記載の放射線発生装置。
ただし、２Ａは、ターゲット層上に形成される電子線照射径、２Ｂは、管出射口径、Ｃは、管出射口の内径を規定する仮想平面と、ターゲット層との距離、Ｄは、コリメータの開口径を規定する仮想平面と、管出射口の内径を規定する仮想平面との距離である。
【請求項８】
前記開口径の最大値は、少なくとも、−２Ｂ＋２×（Ａ＋Ｂ）×（Ｃ＋Ｄ）／Ｃ
以上であることを特徴とする請求項６または７に記載の放射線発生装置。
ただし、２Ａは、ターゲット層上に形成される電子線照射径、２Ｂは、管出射口径、Ｃは、管出射口の内径を規定する仮想平面と、ターゲット層との距離、Ｄは、コリメータの開口径を規定する仮想平面と、管出射口の内径を規定する仮想平面との距離である。
【請求項９】
前記開口は、一辺の長さがＰ、他方の辺の長さがＱである長方形の開口形状であり、前記開口径を可変する機構により規定される前記開口径の最小値は、ＰまたはＱのいずれか大きくない方の辺の長さの最小値に一致することを特徴とする請求項７に記載の放射線発生装置。
【請求項１０】
前記開口は、一辺の長さがＰ、他方の辺の長さがＱである長方形の開口形状であり、前記開口径を可変する機構により規定される前記開口径の最大値は、ＰまたはＱのいずれか小さくない方の辺の長さの最大値に一致することを特徴とする請求項８に記載の放射線発生装置。
【請求項１１】
前記コリメータは、前記ターゲットからの距離が異なる位置において、互いに異なる方向に、互いに異なる開口径を規定する複数の可動羽根により構成され、前記複数の可動羽根のうち、より大きい開口径を規定する可動羽根は、他方のより小さい開口径を規定する可動羽根よりも、ターゲットの近くに位置することを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載の放射線発生装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の放射線発生装置と、前記放射線発生装置から放出され被検体を透過した放射線を検出する放射線検出器と、を備えることを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項１３】
前記可変機構に接続され、曝射野の大きさに基づいて決定した開口径を、前記可変機構に対して指令する開口径指令手段を備えていることを特徴とする請求項１２に記載の放射線撮影装置。
【請求項１４】
前記放射線撮影装置は、前記放射線検出器に向かう撮影野を規定した光学カメラを備え、前記光学カメラが取得した画像に基づいて前記曝射野の大きさを決定し、前記曝射野の大きさを前記開口径指令手段に送信する撮影野取得手段を備えた請求項１３に記載の放射線撮影装置。
【請求項１５】
前記放射線撮影装置は、前記前方遮蔽体と、前記コリメータとの間に、仮の曝射野を操作者または被験者に対して提示する照準光学系を備え、前記仮の曝射野に基づいて決定した前記曝射野の大きさを前記開口径指令手段に送信する請求項１３に記載の放射線撮影装置。
【請求項１６】
前記照準光学系は、少なくとも、前記放射線を透過するとともに可視光を反射するミラーと、前記ミラーに対して可視光を照射する可視光源とを備えることを特徴とする請求項１５に記載の放射線撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線発生管、および、それを備えた放射線発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
在宅医療体制の整備、救急医療の処置範囲拡大等の社会的な情勢の変化により、可搬性を備えた小型軽量な医療モダリティのニーズが高まってきている。近年、このようなニーズに応えるように、医療分野における分析診断技術の発展と相まって、様々な医療用モダリティが開発されてきている。放射線源を備えた放射線撮影装置は、従来、その装置規模から、病院、医療検査機関等に固定設置されるものが主流であった。このような放射線源を備えた放射線撮影装置においても、小型軽量化を図ることにより、在宅医療、災害、事故等の救急医療に適用可能なモダリティとすることが求められている。
【０００３】
放射線発生装置の質量、大きさを決定する要因として、「放射線発生効率」、および「遮蔽部材」が挙げられる。前者の「放射線発生効率」は、入射電子の運動エネルギーに対する放射線出力強度を意味し、その変換効率が低いことが小型軽量化を図る上で問題であった。放射線発生効率を高効率化することにより、放射線発生装置の容積、質量を少なからず占める駆動回路および放熱部材を小型軽量化、または、削減することが可能となる。
【０００４】
後者の「遮蔽部材」は、必要な放射線束の放出方向以外には、放射線を放出させない為に放射線装置の容器全体に渡り配置される重量物である。かかる遮蔽部材は、放射線源を囲むように配置されることから、放射線発生装置に占める放射線発生部材の容積が大きいほど放射線発生装置の重量の増大を招いていた。
【０００５】
「放射線発生効率」を高効率化する方法として、ターゲットを反射型ターゲットから透過型ターゲットに置換することが公知である。特許文献１には、従来の回転陽極型の反射型ターゲットを回転陽極型の透過型ターゲットに置換することにより、「放射線発生効率」を１．５倍以上増大させること、同一の回転条件で、電子入射量のピークを１．３倍増大させることが開示されている。
【０００６】
また、医療分野の生体診断等に適用される放射線発生装置において、検体または被験者の大きさ、作動距離に応じて所定の曝射範囲を規定する可変開口型コリメータを、対象物と放射線源との間に設けることが公知である。かかる放射線発生装置においては、所定の観察野以外に曝射される放射線は有用では無く、かかる可変開口型コリメータは、検体または被験者の不必要な被曝量を制限する作用を有する。
【０００７】
特許文献１には、電子源と透過型ターゲットとを離間して配置した放射線発生装置において、透過型ターゲットの後方、即ち、透過型ターゲットの電子源とは反対側に、透過型ターゲットで発生した放射線の放出角を制限するコリメータを配置することが開示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、複数の透過型ターゲットを一次元配列または二次元アレイ配列に配置したマルチ放射線発生装置が記載されている。特許文献２のマルチ放射線発生装置において、複数の放射線発生部のそれぞれの後方に、透過型ターゲットで発生した放射線の放出角を制限する前方遮蔽体と、発生した放射線の放出方向と放出角を変更する可変開口型コリメータを配置することが開示されている。
【０００９】
さらに、非特許文献１には、銀からなるターゲット層と、ターゲット層を支持するベリリウムからなる窓材と、窓材を支持しＮｉＣｕＦｅ合金からなる窓保持部材とから構成されるアノードアセンブリが開示されている。さらに、非特許文献１には、ターゲット層起因の放射線とは線質の異なる、窓保持部材起因の放射線が、放射線スペクトルを汚染させる事、ならびに、コリメータをカメラと放射線発生管との間に配置して、窓保持基材起因の放射線とターゲット層起因の放射線とを分離して検出する事がそれぞれ開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００９−５４５８４０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１５２７０号公報
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｅｎｔｒｅ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｄａｔａ  ２００４，Ａｄｖａｎｃｅｓ  ｉｎ  Ｘ−ｒａｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｖｏｌｕｍｅ  ４７．”Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ  ｉｎ  ｌｏｗ  ｐｏｗｅｒ，ｅｎｄ−ｗｉｎｄｏｗ，ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ−ｔａｒｇｅｔ  Ｘ−ｒａｙ  ｔｕｂｅｓ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の反射型ターゲットを備える放射線発生装置において、反射型ターゲットを透過型ターゲットに置換することにより、前述の「放射線発生効率」の増大以外に、「焦点径の出射角度依存性が低い」メリットが得られる。
【００１３】
特許文献１には、対象物側からみたターゲット上の見かけの「焦点径の出射角度依存性を抑制すること」と、および、放射線束の「放出角を増大させること」とが、反射型ターゲットに対する透過型ターゲットのメリットとして開示されている。特許文献１には、さらに、透過型ターゲットから放出され、大きな放出角を有した放射線束の一部を、対象物と放射線ターゲットとの間に配置したコリメータにより、切り取ることが開示されている。
【００１４】
このように、透過型ターゲットを備える放射線源から発生された放射線束の放射角をコリメータで制限することり、用途に応じた曝射範囲を規定することが可能となる。しかしながら、放出された放射線束には、ターゲット上に形成された電子線の焦点以外の場所から発生する放射線（焦点外放射線と称する。）を含む場合がある。焦点外放射線は、焦点以外の場所に配置され、かつ、重元素を含む部材に電子が照射されることにより発生する。このような焦点外放射線は、放射線診断画像の解像度を低下させる為、焦点内放射線の強度を維持した上で、可能な限り抑制することが望まれる。
【００１５】
次に、焦点外放射線の発生要因について、図７（Ａ）〜（Ｄ）の各図を用いて説明する。図７（Ｂ）〜（Ｄ）の各図は、基材４１の一方の面全体にターゲット層４２を備えるターゲット９に電子線５を入射させた際に生ずる焦点外放射線の発生過程を、後方散乱する反射電子の軌道毎に図示した模式図（各図の上図）と、焦点外放射線の発生分布図（各図の下図）である。
【００１６】
まず、図７（Ａ）、（Ｂ）を用いて、「ターゲットへの反射電子の再入射に起因する焦点外放射線（以降、再入射起因焦点外放射線と称する。）」を説明する。
【００１７】
図７（Ａ）において、ターゲット９が備えるターゲット層４２上に焦点径３０を形成するように電子線５がターゲット層４２に直接入射する。焦点径３０の範囲から、直接入射した電子線５の一部が後方散乱するが、後方散乱した電子の一部は、不図示の電子放出源とターゲット層９２との間に存在する電位勾配によりターゲット層４２に再入射する再入射電子３１となる。
【００１８】
ターゲット層４２から後方散乱した電子のエネルギー分布には、弾性散乱した電子が含まれており、これらの弾性散乱された電子は、エネルギー保存則より、ターゲット層４２に直接入射する電子線５と同じエネルギーでターゲット層４２に再入射し、焦点内放射線５１の外側に焦点外放射線３２を発生する。なお、図７（Ａ）において、焦点内放射線５１と焦点外放射線３２とは、理解の為に、ターゲット９の前方に放射角を有して放出されているように図示されているが、実際には、それぞれ、放出角度分布を有するもののターゲット層４２から全方位に放出される。
【００１９】
図７（Ｂ）は、再入射起因焦点外放射線の発生メカニズムとその発生領域の分布を図示した説明図である。なお、図７（Ｂ）において、η（ｙ）は、ターゲットへの反射電子の再入射に起因する放射線強度分布を示し、ｙは、ターゲット層４２の面内方向の相対位置を示している。再入射起因焦点外放射線の放射線強度分布η（ｙ）は、直接入射電子起因の焦点径３０を超えてブロードな分布５５を示している。このようにして、反射電子の再入射を起因とする焦点外放射線は、直接入射に起因する焦点の外側に、焦点径３０より大きな径の焦点外放射線を発生する。
【００２０】
次に、図７（Ｃ）を用いて、「後方遮蔽体へのターゲット反射電子入射起因する焦点外放射線（以降、後方遮蔽体起因焦点外放射線と称する。）」を説明する。図７（Ｃ）は、後方遮蔽体起因焦点外放射線の発生メカニズムとその発生領域の分布を図示した説明図である。
【００２１】
図７（Ｃ）において、ターゲット９が備えるターゲット層４２上に焦点径３０を形成するように、電子線５がターゲット層４２に直接入射する点は、図７（Ａ）、（Ｂ）と同様であるが、ターゲット９より後方に位置する、即ち、不図示の電子放出源の側に位置する、後方遮蔽体４０を、ターゲット９の周辺構造として備えている点が異なる。
【００２２】
図７（Ｃ）において、直接入射する電子線５に起因する焦点径３０の範囲から、反射電子３３が後方散乱するとその一部は、後方遮蔽体４０に入射する。後方遮蔽体４０は、重金属を含有する部材であり、反射電子３３の入射を受けて放射線を発生し、その一部は、ターゲット９の前方に放出される。この結果、図７（Ｃ）の下図に示すように、後方遮蔽体４０の内壁に対応する位置にピークを有した焦点外放射線の強度分布ξ（ｙ）が生じる。
【００２３】
なお、図７（Ｃ）において、ξ（ｙ）は後方遮蔽体へのターゲット反射電子入射起因する放射線強度分布を示し、ｙは、ターゲット層４２面内方向の相対位置を示している。
【００２４】
次に、図７（Ｄ）を用いて、「後方遮蔽体へのターゲット反射電子の再反射電子のターゲット入射に起因する焦点外放射線（以降、再反射電子起因焦点外放射線と称する。）」を説明する。図７（Ｄ）は、再反射電子起因焦点外放射線の発生メカニズムとその発生領域の分布を図示した説明図である。
【００２５】
図７（Ｄ）において、ターゲット９が備えるターゲット層４２上に焦点径３０を形成するように、電子線５がターゲット層４２に直接入射する点、ターゲット９より後方に位置する後方遮蔽体４０を、ターゲット９の周辺構造として備えている点は、図７（Ｃ）と同様である。
【００２６】
図７（Ｄ）において、直接入射電子５に起因する焦点径３０の範囲から、反射電子３３が後方散乱するとその一部は、後方遮蔽体４０に入射する。後方遮蔽体起因焦点外放射線の発生メカニズムと同様に、反射電子３３の入射を受けて後方遮蔽体４０は放射線を発生するとともに、入射した電子の一部を弾性散乱させ、その弾性散乱電子（再反射電子３４）の一部は、ターゲット層４２に再入射する。この結果、図７（Ｄ）の下図に示すように、後方遮蔽体４０の内壁の内側にピークを有したブロードな焦点外放射線の発生分布ζ（ｙ）が生じる。
【００２７】
なお、図７（Ｄ）において、ζ（ｙ）は、後方遮蔽体４０へのターゲット反射電子の再反射電子のターゲット入射に起因する放射線強度分布を示し、ｙは、ターゲット層４２面内方向の相対位置を示している。
【００２８】
なお、かかる放射線強度分布η（ｙ）、ξ（ｙ）、ζ（ｙ）のそれぞれは、ターゲット９の前方、即ち、基材４１側に配置した不図示の放射線検出器により観測される。
【００２９】
本発明の課題である焦点外放射線は、ターゲット層４２の後方散乱電子の散乱角度θｂｓと、後方遮蔽体の配置、材料とに依存して３種類の焦点外放射線発生し、かかる３種類の焦点外放射線のうち少なくとも１つにより発生する。後方散乱電子は、０度≦θｂｓ＜９０度の範囲に、連続的な散乱角確率分布を有するので、３種類の焦点外放射線は、通常は、同時に発生する。
【００３０】
以上のように、透過型ターゲットを備えた放射線発生装置の高出力性、小型軽量性のメリットを維持しつつ、かかる３つの要因からなる焦点外放射線のそれぞれを低減させた放射線発生装置を提供することを本発明の目的とする。さらに、本発明は、焦点外放射線を低減した放射線発生装置を備え、高解像度の撮影画像を取得可能な放射線撮影装置を提供することを目的とする。
【００３１】
なお、前述の「再入射起因焦点外放射線」は、図７（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明した際には、理解の為に後方遮蔽体４０を不図示としたが、管状の後方遮蔽体４０を備えたターゲット周辺構造においても、図７（Ｃ），（Ｄ）と同様に再入射起因焦点外放射線は発生する。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の放射線発生装置は、電子放出部を備える電子放出源と、電子放出部から放出された電子線の照射を受けて放射線を発生させるターゲット層と、前記ターゲット層を支持するとともに前記放射線を透過する基材とを備え、前記電子放出源と前記ターゲット層とが対向して位置するターゲットと、前記ターゲットの前記電子放出源側に位置するとともに、電子入射口を備える管状の後方遮蔽体と、を備えた放射線発生管と、前記ターゲットの前記電子放出源側に対する反対側において、前記放射線の取出し角度を規定する開口を備えるコリメータと、を備える放射線発生装置において、前記放射線発生装置は、前記コリメータに接続され、前記開口の開口径を可変する機構を更に備えるとともに、前記ターゲット層は、その周縁が前記基材の周縁より離間して位置する部分を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の放射線発生装置によれば、透過型ターゲット及び後方遮蔽体を備えているので、高出力、小型軽量、バッテリ駆動、可搬性等の特長を維持した上で、さらに、以下のような効果を発現する。
【００３４】
本発明の放射線発生装置は、ターゲットで後方散乱する反射電子に起因して生ずる、実効的な焦点の増大を抑制することが可能となる。このことは、本発明の放射線発生装置を、医療診断、工業用非破壊検査等の放射線撮影装置に適用した際の、取得画像の分解能の低下を抑制し、高解像度の放射線診断を行うことが可能となることを意味する。従って、本発明によれば、高出力、小型軽量性を備えた上で、高解像度放射線画像取得を実現する、放射線発生装置及び、放射線撮影装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施形態例（Ａ）全体図、（Ｂ）ターゲットの構成例、（Ｃ）コリメータの構成例を示す説明図
【図２】本発明のターゲットの実施形態（Ａ）〜（Ｄ）および、電位規定構造を明示したターゲットの実施形態（Ｅ）〜（Ｊ）の図示する説明図
【図３】本発明のコリメータの開口径の（Ａ）最小径、（Ｂ）最大径を与える配置を図示する説明図
【図４】本発明の前方遮蔽体の実施形態例である（Ａ）〜（Ｃ）、および、前方遮蔽体の出射口径の規定例（Ｄ）〜（Ｆ）を示す説明図
【図５】本発明のコリメータの実施形態例である（Ａ）平面図、（Ｂ）〜（Ｅ）断面図を示す説明図。
【図６】本発明の放射線撮影装置として、（Ａ）放射線検出器と光学カメラ（Ｂ）放射線検出器と照準光学系、をそれぞれ、備える実施形態の例を示す説明図
【図７】本発明の課題である（Ａ）、（Ｂ）ターゲット再入射起因焦点外放射線、（Ｃ）後方遮蔽体起因焦点外放射線、（Ｄ）再反射電子起因焦点外放射線を説明する概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
まず、図１（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、本発明の放射線発生装置の実施形態の基本的な構成例について説明する。図１（Ａ）は、本発明の放射線発生装置の実施形態の全体図を示している。さらに、図１（Ｂ）は、本発明の放射線発生装置に適用可能なターゲットの構成の実施形態を示している。さらに、図１（Ｃ）は、本発明の放射線発生装置に適用可能なコリメータの実施形態を示している。
【００３７】
本実施形態において、放射線発生装置２０は、放射線発生管１を備えた放射線発生ユニット１８と、コリメータ２３を備えた対物ユニット１９とから構成されている。
【００３８】
まず、図１（Ａ）を用いて、本実施形態における放射線発生ユニット１８について説明する。本実施形態の放射線発生ユニット１８は、放射線発生管１と、放射線発生管１を収納する収納容器１６とを備えている。放射線発生ユニット１８は、収納容器１６の内部４３に、さらに、放射線発生管１を駆動する駆動回路１５を備える形態とすることが可能である。
【００３９】
駆動回路１５は、収納容器１６の外部に配置する形態とすることも可能である。放射線発生ユニット１８は、放射線発生管１または駆動回路１５の放熱促進の為に、収納容器１６の内部４３に、さらに、不図示の絶縁性流体を備えた形態とすることも可能である。絶縁性流体としては、パーフロオロ系高分子オイル、シリコーン油、トランス油等が適用可能である。
【００４０】
収納容器１６は、耐熱性、化学的安定性の高い材料として、ステンレス等の金属材料が用いられるが、放射線発生ユニット１８の放熱性の観点から、銅等の高熱伝導性材料を用いることが好ましい。収納容器１６は、放射線発生管１から発生された放射線１１を、放射線発生ユニットの外部に効率的に取り出す為の、窓１７を設ける実施形態とすることが可能である。
【００４１】
窓１７の材料は、グラファイト等の軽元素から構成されることが好ましい形態であるが、熱伝導性、耐熱性の観点から、アルミニウム、ベリリウム、ダイアモンドライクカーボン、ダイアモンド等がより好ましい形態として適用可能である。
【００４２】
放射線発生管１は、内部を真空減圧した外囲器６の内部空間１３に、少なくとも電子放出部２を配置した電子放出源３を備える。放射線発生管１は、電子放出部２から放出された電子線５の照射を受けて放射線を発生するターゲット９を備える。
【００４３】
ターゲット９は、ターゲット材料を含有するターゲット層４２と、ターゲット層４２を支持する基材４１とから構成される。ターゲット９は、ターゲット層４２と電子放出源３とが対向するように配置される。ターゲット層４２は、銀、金、タンタル、モリブデン、タングステン等の原子番号２６以上の金属からなるターゲット材料を含有した形態とすることが可能である。ターゲット材料は、耐熱性の観点から、融点と熱伝導率を考慮して適宜、選択することが可能である。
【００４４】
次に、図１（Ｂ）および、図２（Ａ）〜（Ｄ）の各図を用いて、ターゲット９の具体的な構成例を説明する。図１（Ｂ）に示すターゲット９は、図１（Ａ）の放射線発生管１が備えるターゲット９を拡大したターゲット９の断面図（左図）と、左図を断面Ｈ−Ｈ’で切り開いたターゲト９の平面図とを示している。
【００４５】
ターゲット層４２の周縁６２は、基材４１の周縁６１から離間して位置する部分を備えている。このように、ターゲット層４２を配置することにより、図７（Ｂ）で説明した『再入射起因焦点外放射線』、または、図７（Ｄ）で説明した『再反射電子起因焦点外放射線』の発生を低減することが可能となる。
【００４６】
前述の『再入射起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』の少なくとも２種類の焦点外放射線を低減するためには、電子線の焦点サイズにターゲット層４２のサイズを一致させることが好ましい。しかしながら、実用的により好ましいターゲット層４２のサイズは、後方散乱電子３１の後方散乱角θｂｓの分布を考慮して、ターゲット層４２は、電子線の焦点サイズより大であり、かつ、基材４１のサイズよりは小である。さらに、放射線発生装置の動作時の温度変化に起因する、電子線５のターゲット層４２に対するアライメントズレを考慮すると、ターゲット層４２の周縁６２は、焦点径３０の１．１倍に対応する位置から周縁６１の０．９倍に対応する位置までの範囲に形成されていることが好ましい。
【００４７】
図２（Ａ）、（Ｂ）は、図１（Ｂ）に図示したターゲット９の変形例を示す説明図である。図２（Ａ）、（Ｂ）に示すターゲット９と、図１（Ｂ）に示したターゲット９との相違点は、ターゲット層４２が、その周縁６２より基材４１の周縁６１の方向に向けて局所的な延長部を備えていることである。図２（Ａ）、（Ｂ）に図示したターゲット９のいずれも、図１（Ｂ）に図示したターゲット９と同様にして、基材の周縁６１と、基材の周縁６１より離間した周縁６２との間に離間領域が備わっている。
【００４８】
前述の離間領域には、高い原子番号の元素を含有するターゲット材料が配置されていないので、電子線焦点の領域から反射した電子が離間領域に入射しても、離間領域からは、『再入射起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』の少なくとも２種類の焦点外放射線の発生が生じない。
【００４９】
また、本発明の放射線発生装置に適用可能なターゲット層４２は、必ずしも一定の膜厚である必要は無く、図２（Ｃ）に図示したターゲット９のように、ターゲット層４２の膜厚が周縁６２に向けて減少する形態とすることも可能である。また、ターゲット層４２は、基材４１の表面に形成することには限定されず、例えば、図２（Ｃ）のように基材４１に埋め込まれた形態を本発明は含む。図２（Ｃ）のようなターゲット９を実現する方法としては、例えば、イオンプレ−ティング法、電気化学的方法等により、基材４１の一方の面からターゲット材料を、基材４１中に局所的に打ち込む方法を用いる事が可能である。
【００５０】
また、基材４１がターゲット層４２を支持する形態としては、図２（Ｄ）のように、基材４１の周縁６１より内側に離間した位置において、ターゲット層４２の周縁６２を周状に支持するようなダイアフラム形態としても良い。
【００５１】
次に、図２（Ｅ）〜（Ｊ）の各図を用いて、ターゲット９の具体的な電位規定構造の構成例について説明する。
【００５２】
図２（Ｅ）〜（Ｇ）は、図１（Ｂ）に図示したターゲット９において不図示とした電位規定構造を、電極４５として図示した説明図である。図２（Ｅ）〜（Ｇ）の電極４５は、いずれも、基材４１の周縁６１からターゲット層４２の周縁６２までの範囲に連続して位置するように形成されている。
【００５３】
図２（Ｅ）〜（Ｇ）の各図の相違点は、基材４１に対する電極４５の形成範囲である。電極４５は、ターゲット層４２を陽極電位に電位規定する目的の為に設けられる構造であるので、ターゲット層４２が含有するターゲット材料より、低い原子番号の材料から構成された導電性材料であれば良い。例えば、アルミニウム、クロム、チタン、グラファイト等が適用可能である。
【００５４】
また、電極４５は、電位規定に充分な導電性を確保するだけの膜厚を下限とし、入射電子との相互作用が抑制する観点から電極４５の上限膜厚は、ターゲット層４２の膜厚の１／１０以下の膜厚とすれば良く、例えば、１ｎｍ〜１μｍの膜厚とすることが可能である。電極４５の膜厚を、１０ｎｍ〜１００ｎｍとすることにより、より一層安定したターゲット層４２の電位規定と、焦点外放射線の低減とを両立することが可能となる。
【００５５】
以上のように、低い原子番号の材料から構成され、かつ、低膜厚の電極４５を、離間領域に配置して、基材４１の周縁から内側に離間して配置されるターゲット層４２の電位規定をすることにより、離間領域には、『再入射起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』が低減される。
【００５６】
同様にして、図２（Ｊ）は、図２（Ｂ）に図示したターゲット９において不図示とした電極４５とターゲット層４２との接続関係を図示した説明図である。図２（Ｉ）に図示したターゲット９は、ターゲット層４２の延長部が、基材４１の周縁６１にまで到達しているので、延長部をターゲット層４２の電位規定構造として利用可能な形態であり、別途、電極を設ける必要の無い実施形態である。
【００５７】
さらに、放射線発生管１は、ターゲット９の電子放出源側に位置し、電子入射口８を備える筒状の後方遮蔽体４０を備えている。後方遮蔽体４０は、以下に示す、６つの目的のうちの少なくとも１つにより、ターゲット９の後方側に配置される部材である。
【００５８】
後方遮蔽体４０の第１の目的は、ターゲット９より後方に位置する不図示の陰極、収束電極、絶縁管等の放射線発生管の構成部材への電子損傷、帯電等の抑制である。後方遮蔽体４０の第２の目的は、ターゲット９より後方に位置する不図示の駆動回路、冷却媒体等の放射線発生装置の構成部材に対する放射線損傷、誤動作等の抑制である。
【００５９】
また、後方遮蔽体４０の第３の目的は、ターゲット９の放熱促進、即ち、ターゲット９の過熱防止である。後方遮蔽体４０の第４の目的は、周辺環境への放射線漏洩防止である。後方遮蔽体４０の第５の目的は、放射線発生領域に近接した位置に遮蔽部材を配置することによる放射線発生装置の軽量化である。後方遮蔽体４０の第６の目的は、ターゲット９の前方に放出する放射線量の増大である。
【００６０】
後方遮蔽体４０は、銅、鉄等の原子番号２６以上の金属を少なくとも含有する材料から構成することが可能である。ターゲット９の後方に配置される他の構造への、放射線入射量を低減する観点からは、後方遮蔽体４０は、銀、金、モリブデン、タンタル、タングステン等の原子番号４２以上の金属を少なくとも含有することが、より一層好ましい。
【００６１】
さらに、後方遮蔽体４０は、ターゲット層４２が含有するターゲット材料を少なくとも含有することにより、即ち、後方遮蔽体４０が、ターゲット層４２と共通する重金属材料を含有している場合には、後方遮蔽体起因の放射線に、ターゲット層４２起因の特性放射線が含まれ、前方へ放出される放射線強度を増大することが可能となる。
【００６２】
前方へ放出される放射線強度を増大の作用を具体的説明すると、図７（Ｃ）において、後方遮蔽体４０に由来する再反射電子起因放射線の放射線強度分布ξ（ｙ）のうち、焦点径３０と重なる範囲の放射線が、図７（Ａ）の焦点内放射線５１の強度に追加される放射線強度が得られることに由来する。本発明の放射線発生装置によれば、焦点径３０以外からターゲットの前方に対して放出される焦点外放射線は、低減されるので、焦点内放射線の増大効果を最大限利用可能となる。
【００６３】
本実施形態のターゲット９は、電子放出源３に対して、２０ｋＶから２００ｋＶ程度高電位である陽極電位に電位規定される。さらに、ターゲット９は、不図示の陽極部材を介して不図示の高圧回路に電気的に接続することが可能である。
【００６４】
後方遮蔽体４０は、陽極部材４０を兼ねる形態とすることが可能であり、そのような形態においては、ターゲット９は、後方遮蔽体４０に対して、不図示の導電性の接合材を介して、電気的かつ機械的に接続される形態とすることが可能である。導電性の接合材としては、銀、錫、銅等を成分として含有するろう材を適用することが可能である。尚、高圧回路は、駆動回路１５が備える形態とすることが可能である。
【００６５】
本実施形態の放射線発生管１は、電子放出源３を備えた陰極と、ターゲット９を備えた陽極と、陰極と陽極との間の電気的に絶縁するとともに、陰極と陽極とが所定の距離で離間して固定される絶縁管とから構成される外囲器６を備えている。
【００６６】
外囲器６の内部空間１３は、電子放出源３からターゲット９へ電子照射が可能な程度に真空減圧されている。外囲器６の内部空間１３の真空度は、電子線５の平均自由行程を確保するだけの真空度であれば良く、通常は、１×１０−８Ｐａ〜１×１０−４Ｐａの範囲が好適である。かかる真空度を維持する為に、放射線発生管１は、その内部空間１３に露出する不図示のゲッターを設ける実施形態とすることも可能である。
【００６７】
本実施形態の電子放出源３は、電流導入端子４を介して、放射線発生管１の外部に配置した駆動回路と接続されることにより、放射線発生管１から放出される放射線発生量を、放射線発生管１の外部より制御可能となっている。電流導入端子４は、駆動回路１５と電気的に接続されるとともに、電子放出部２、電子放出源３が備える不図示のグリッド電極、集束電極等と電気的に接続された実施形態とすることが可能である。
【００６８】
次に、図１（Ａ）を用いて、本実施形態における対物ユニット１９について説明する。本実施形態の対物ユニット１９は、可動絞り５６，５７を備えたコリメータ２３と、可動絞り５６，５７が規定する開口５３の大きさを可変する可変機構５２と、コリメータ２３および可変機構５２を収納する収納容器１６とを備えている。
【００６９】
コリメータ２３は、ターゲット９の電子放出源側の反対側に配置され、即ち、ターゲット９の前方に配置され、ターゲット９の前方に放出された放射線１１のうちの少なくとも一部を遮蔽し、放射線１１の残部を、開口５３を介して、コリメータ２３の前方に通過させる。即ち、コリメータ２３は、その開口５３により、ターゲット９からターゲット９の前方に放出された放射線１１の取出し角度を規定する。
【００７０】
さらに、本実施形態における対物ユニット１９は、コリメータ２３に接続されるともに、コリメータ２３の開口径を可変する可変機構５２を備えている。本実施形態における、可変機構５２は、不図示の上位指令手段から出力された上位指令または、操作者の操作指令に基づいて、コリメータ２３の可動羽根５６，５７を移動させ、コリメータ２３の開口の大きさ、即ち、開口径を可変する機構である。
【００７１】
次に、図１（Ａ）および、図７（Ｃ），（Ｄ）の各図を用いて、コリメータ２３を備えた本発明の放射線発生装置が発現する、焦点外放射線の低減作用について説明する。
【００７２】
図１（Ａ）に図示する放射線発生装置を動作させて場合において、ターゲット層４２で発生した後方散乱電子の少なくとも一部は、後方遮蔽体４０に入射する。この結果、後方遮蔽体４０に起因して、『後方遮蔽体起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』の少なくとも２種類の焦点外放射線が、ターゲット９の前方に放出される。『後方遮蔽体起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』の少なくとも２種類の焦点外放射線は、図７（Ｃ），（Ｄ）の各図の下図に示すように、電子線５がターゲット９上に形成する焦点領域より外側に、発生分布ξ（ｙ）、ζ（ｙ）の極大を有する。
【００７３】
コリメータ２３は、前述の『後方遮蔽体起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』の少なくとも２種類の焦点外放射線の発生分布ξ（ｙ）、ζ（ｙ）のそれぞれに対して、低減する作用を発現する。
【００７４】
以上を整理すると、本発明の放射線発生装置２０は、ターゲット層４２の周縁６２が基材４１の周縁６１より離間して位置する部分を、ターゲット層４２が備える第１の特徴と、コリメータ２３に接続されコリメータ２３の開口５３の開口径を可変する可変機構５２を備える第２の特徴を備える。本発明の放射線発生装置２０は、第１の特徴により、少なくとも『再入射起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』を低減し、第２の特徴により、少なくとも、『後方遮蔽体起因焦点外放射線』及び、『再反射電子起因焦点外放射線』を低減する作用を発現する。
【００７５】
次に、放射線発生装置２０が、ターゲット９の前方に筒状の前方遮蔽体４６を備えた実施形態において、本発明の第２の特徴が発現する作用効果をより一層高める為のコリメータ２３、前方遮蔽体４６、ターゲット９の配置関係について、図３（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。
【００７６】
図３（Ａ）は、ターゲット９と前方遮蔽体４６と、コリメータ２３とを備えた放射線発生装置において、焦点外放射線を低減しつつ、焦点内放射線の減少を可能な限り抑制する開口径の条件Φｍｉｎを示している。言い換えると、コリメータ２３の開口径Φを、開口５３の開口径Φの可変範囲に、少なくともΦｍｉｎを含むことにより、焦点外放射線を低減しつつ、焦点内放射線の減少を可能な限り抑制することが可能となる。
【００７７】
従って、本実施形態の放射線発生装置において、コリメータ２３が焦点外放射線を低減しつつ、焦点内放射線の減少を可能な限り抑制する開口径の条件は、以下の一般式（１）を満たすことである。
Φｍｉｎ≦２Ａ＋２×（Ｂ−Ａ）×（Ｃ＋Ｄ）／Ｃ、Φ≧Φｍｉｎ      式（１）
ただし、２Ａは、ターゲット層上に形成される電子線照射径、２Ｂは、管出射口径、Ｃは、管出射口５８の内径を規定する仮想平面と、ターゲット層との距離、Ｄは、コリメータの開口径を規定する仮想平面と、管出射口５８の内径を規定する仮想平面との距離である。
【００７８】
一方、図３（Ｂ）は、ターゲット９と前方遮蔽体４６と、コリメータ２３とを備えた放射線発生装置において、焦点外放射線を最小限度低減しつつ、焦点内放射線のコリメータ２３による減少が生じ無い開口径の条件Φｍａｘを示している。言い換えると、コリメータ２３の開口径Φを、開口５３の開口径Φの可変範囲に、少なくともΦｍａｘを含むことにより、焦点外放射線を最小限度低減しつつ、焦点内放射線のコリメータ２３による減少が生じ無くすることが可能となる。
【００７９】
従って、本実施形態の放射線発生装置において、コリメータ２３が、焦点外放射線を最小限度低減しつつ、焦点内放射線のコリメータ２３による減少が生じ無い開口径の条件は、以下の一般式（２）を満たすことである。
Φｍａｘ≧−２Ｂ＋２×（Ａ＋Ｂ）×（Ｃ＋Ｄ）／Ｃ、Φ≦Φｍａｘ      式（２）
なお、図３（Ａ）、（Ｂ）は、開口５３のＹ方向の条件を説明するために、Ｙ−Ｘ平面を代表して説明しているが、開口５３の形状が、開口径に異方性を持つ円形以外のコリメータ２３にあたっては、開口径を代表して規定する複数の方向ｉ（ｉ＝０，１，２・・）のうち、それぞれ、または、一部の方向ｉに対して、一般式（１）または、一般式（２）を適用して考えれば良い。
【００８０】
次に、図４を用いて、本発明の放射線発生装置に適用する遮蔽体７の変形例と、ターゲット−前方遮蔽体間距離Ｃ、前方遮蔽体の管出射口５８が規定する内径２Ｂ、および、電子線照射径２Ａについて説明する。
【００８１】
図４（Ｄ）〜（Ｆ）に、ターゲット９の前方で、かつコリメータ２３の後方に、管状の前方遮蔽体４６が配置されているターゲット９およびターゲット９の周辺構造が図示されている。
【００８２】
本実施形態の筒状の前方遮蔽体４６は、ターゲット層４２で発生した放射線のうち、ターゲット９の前方に放出される放射線１１の少なくとも一部を遮蔽するとともに、開口５８を介して、放射線１１の残部を前方へ通過させる。
【００８３】
本実施形態においては、ターゲット−前方遮蔽体間距離Ｃは、前方遮蔽体４６の管出射口５８の内径を規定する仮想平面ＩＦと、ターゲット層４２と基材４１との界面と、の距離で決定される。
【００８４】
本実施形態における仮想平面ＩＦは、以下のようにして決定する。まず、ターゲット層４２の直接入射電子である電子線５の焦点径の中心から、ターゲット層４２と基材４１との界面ＩＴへ仮想的に延ばした垂線が、界面ＩＴと交差する点を基準点とする。基準点は、ターゲット９の電子照射領域の中心である。次に、かかる基準点よりターゲット９より離れる方向に対して、管状の前方遮蔽体の開口を臨んで形成される仮想錐面ＳＣが、前方遮蔽体４６と接する条件を定める。次に、仮想錐面ＳＣと前方遮蔽体４６とが接する領域のうち、最もターゲット９より離間した領域を含む仮想平面をＩＦとする。
【００８５】
このようにして、決定したＩＦとターゲット層４２と基材４１との界面との距離が、ターゲット‐前方遮蔽体間距離Ｃである。
【００８６】
さらに、決定したＩＦと仮想錐面ＳＣとにより形成される錐体の底面を管出射口５８とし、かかる管出射口５８の内径を管出射口径２Ｂとする。底面が円である場合、２Ｂは、底面の直径とし、底面が楕円である場合は、２Ｂは、短径から長径までの長さの分布を持つが、短径と長径とを出射口径２Ｂの代表値とすることが可能である。また、底面が多角形となる錐体を形成する前方遮蔽体形状の場合には、錐体の頂角の最小角と最大角とに、それぞれ対応する出射口の内径を、出射口径２Ｂの最小値と最大値のそれぞれの代表値とすることが可能である。
【００８７】
次に、図５を用いて、本発明の放射線発生装置に適用可能なコリメータについて説明する。図５（Ａ）は、図１（Ｃ）に示したコリメータ２３を裏面から、即ちターゲット９方向から見た平面図であり、図５（Ｂ）〜（Ｅ）は、図５（Ａ）中に図示したＫ−Ｋ’、Ｌ−Ｌ’、Ｍ−Ｍ’、Ｎ−Ｎ’のガイド線に対応する断面でコリメータ２３を切り開いた断面図である。
【００８８】
コリメータ２３は、図１（Ａ）に図示したターゲット９から放射された放射線を遮蔽するだけの密度と厚さを備えていればよく、金属材料が使用することが可能である。放射線発生装置のより一層の小型化のためには、Ｚｒ，Ｍｏ，Ｔａ、Ｗ等の重金属を、可動羽根５６，５７が含有する形態として、光軸方向のコリメータ２３の厚さを低減することが好ましい。
【００８９】
図１（Ａ）のように、複数の可動羽根５６、５７から行列形態のコリメータ２３を構成した場合には、各可動羽根は有限の厚さを持つので、前述のターゲットーコリメータ間距離Ｃ＋Ｄ、前方遮蔽体―コリメータ間距離Ｄのいずれもが、開口５３の中央部からみて、開口５３を囲む周方向に分布を持つ場合がある。例えば、図５（Ａ）に示すように、矩形状の開口５３を形成する行列形態の場合には、図５（Ｅ）に示すＺ方向の開口径ΦＺは可動羽根５７の一対により規定され、図５（Ｃ）に示すＹ方向の開口径ΦＹは可動羽根５６の一対により規定される。
【００９０】
本実施形態においては、Ｚ方向の開口径ΦＺを規定する仮想平面ＰＺは、Ｙ方向の開口径ΦＹを規定する仮想平面ＰＹよりも、コリメータ、或いは、前方遮蔽体のそれぞれから、Ｘ方向に可動羽根５６の厚さｔだけ離れて位置している。本実施形態においては、焦点外放射線を放射線検出器２７側に照射させないために、前述の一般式（１）をΦＺが満足することが好ましく、一般式（２）をΦＹが満足することが好ましい。
【００９１】
即ち、以下の一般式（３）、（４）を満たすことが好ましく、更に、一般式（５）を満たすことが、開口５３のＹ方向に広がる焦点内放射線の開口５３における高い通過率を得られる点で、より好ましい形態である。
ΦＺ≦ΦＹ                                                           式（３）
ΦＺｍｉｎ≦２Ａ＋２×（Ｂ−Ａ）×（Ｃ＋ＤＰＺ）／Ｃ、ΦＺ≧ΦＺｍｉｎ    式（４）
ΦＹｍａｘ≧−２Ｂ＋２×（Ａ＋Ｂ）×（Ｃ＋ＤＰＹ）／Ｃ、ΦＹ≦ΦＹｍａｘ  式（５）
但し、ΦＺｍｉｎは、開口５３のＺ方向の可変範囲の最小値であり、ΦＹｍａｘは、開口５３のＹ方向の可変範囲の最大値であり、ＤＰＺは、前方遮蔽体と、コリメータ２３の開口径ΦＺを規定する仮想平面ＰＺとの間の距離であり、ＤＰＹは、コリメータ２３の開口径ΦＹを規定する仮想平面ＰＹとの間の距離である。
【００９２】
一般式（３），（４）を同時に満たす条件について、言い換えると、コリメータの開口５３は、一辺の長さがＰ、他方の辺の長さがＱである長方形の開口形状とした場合、開口５３の開口径を可変する機構により規定される開口径の最小値は、ＰまたはＱのいずれか大きくない方の辺の長さの最小値に一致する。
【００９３】
また、同様にして、一般式（５）をさらに満たす条件について、言い換えると、コリメータの開口５３は、一辺の長さがＰ、他方の辺の長さがＱである長方形の開口形状とした場合、開口５３の開口径を可変する機構により規定される開口径の最大値は、ＰまたはＱのいずれか小さくない方の辺の長さの最大値に一致する。
【００９４】
また、本実施形態において、開口５３のＹ方向に広がる焦点外放射線を、放射線検出器２７側に照射させないために、以下の一般式（６）を満たすことが、さらにより一層好ましく、一般式（７）をさらに、満たすことが、開口５３のＺ方向に広がる焦点内放射線の開口５３における高い通過率を得られる点で、さらにより一層好ましい。
ΦＹｍｉｎ≦２Ａ＋２×（Ｂ−Ａ）×（Ｃ＋ＤＰＹ）／Ｃ、ΦＹ≧ΦＹｍｉｎ      式（６）
ΦＺｍａｘ≧−２Ｂ＋２×（Ａ＋Ｂ）×（Ｃ＋ＤＰＺ）／Ｃ、ΦＺ≦ΦＺｍａｘ    式（７）
但し、ΦＹｍｉｎは、開口５３のＹ方向の可変範囲の最小値であり、ΦＺｍａｘは、開口５３のＺ方向の可変範囲の最大値である。
【００９５】
また、本実施形態のように、ターゲットからの距離が異なる位置において、互いに異なる方向に、互いに異なる開口径を規定するコリメータでは、本実施形態のように、より大きい開口径ΦＹを規定する可動羽根５７を、他方のより小さい開口径ΦＺを規定する可動羽根５６よりもターゲットの近くに位置することが、焦点外放射線を低減する点で、好ましい形態である。
【００９６】
なお、本発明に適用可能なコリメータ２３は、前述のとおり矩形の開口５３を形成する行列形態に限定されず、複数の絞り羽根を放射状に配置し略円形の開口を形成する不図示の虹彩絞り形態、光軸方向において絞り羽根が互いに離間している形態等を変形例として含む。
【００９７】
（その他の実施形態）
次に、図６を用いて、本発明の他の実施形態として、本発明の放射線発生装置と、放射線検出器とを備えた放射線撮影装置を説明する。図６（Ａ）は、放射線検出器４７と対面する方向を画像取得範囲として臨むように撮影野取得手段５９を備えた放射線撮影装置６０の実施形態例であり、図６（Ｂ）は、曝射野を提示する照準光学系４４を備えた放射線撮影装置６０の変形例である。
【００９８】
まず、コリメー２３の開口径を可変する可変機構５２と、撮影野取得手段５９とを備えた実施形態について、図６（Ａ）を用いて説明する。本実施形態においては、撮影野取得手段５９は、放射線１１の放出中心軸に対して傾斜して配置したミラー２１と、ミラー２１に対して撮影野を向けた光学カメラ４９から構成されている。このように配置することにより、光学カメラ４９は、放射線検出器４７に向かう撮影野を規定される。光学カメラ４９のミラー２１に対する位置は、ターゲット上の焦点に対する共役の位置とすることが、撮影野と曝射野の整合性の観点から好ましい。
【００９９】
コリメータ２３の開口径を可変する可変機構５２は、開口径指令手段４８を介して、光学カメラ４９に接続されている。撮影野取得手段５９を対物鏡筒２４の外に配置する形態も、本発明の実施形態として含む。
【０１００】
本実施形態において、撮影野取得手段５９は、光学カメラ４９の取得した取得画像に基づいて、放射線検出器４７の検出範囲、または、被検体２５の関心領域の大きさを特定する。次に、撮影野取得手段５９は、放射線検出器４７の検出範囲、または、被検体２５の関心領域の大きさに基づいて、開口径指令手段４８に対して、曝射野の大きさを含む情報を送信することが可能となっている。開口径指令手段４８は、受信した曝射野の大きさを含む情報に基づいて、コリメータ２３の開口径を指定する指令信号を可変機構５２に対して送信する。
【０１０１】
次に、より具体的には、開口径指令手段４８が、曝射野の大きさを決定する方法を説明する。本実施形態においては、曝射野を決定するタイミングに先だって、開口径指令手段４８は、予め、コリメータ２３の開口を全開の状態とするように、可変機構５２に対して指令する。コリメータ２３の開口を全開とするステップを経ることにより、関心領域より広い範囲に対応する仮の曝射野を含む情報を、開口径指令手段４８に送信することが可能となる。
【０１０２】
次に、開口径指令手段４８は、不図示の操作者に対して仮の曝射野を、不図示の表示画面上に提示する。操作者は、提示された仮の曝射野から、関心領域に対応する曝射野を含む情報を不図示の入力手段により取得し、取得した曝射野情報を開口径指令手段４８に送信する。
【０１０３】
なお、光学カメラ４９により仮の撮影野を取得するタイミングにおける、コリメータ２３の開口５３は、全開状態に限定されず、被検体２５の関心領域を含み、かつ、かかる関心領域より大な領域を撮影野として取得可能なだけの開口の大きさを確保すれば良い。また、光学カメラ４９が取得する画像は、可視光像でも良いし、赤外光像等の他の波長で取得した画像としても良い。
【０１０４】
次に、コリメー２３の開口径を可変する可変機構５２と、照準光学系４４とを備えた実施形態について、図６（Ｂ）を用いて説明する。図６（Ｂ）において、図６（Ａ）に示した実施形態と同様にして、コリメータ２３の開口径を可変する可変機構５２は、開口径指令手段４８に接続されている。本実施形態においては、照準光学系４４は、放射線１１の放出中心軸に対して傾斜して配置されたミラー２１と、ミラー２１に照射方向を向けた光源２２から構成されている。
【０１０５】
光源２２の発光波長は、可視光に限定されず、紫外光でも良い。光源２２は、曝射範囲を被験者または操作者に直接提示するという点では、可視光源とすることが好ましい。
【０１０６】
また本実施形態における、対物ユニット１９は、ミラー２１と、光源２２とを少なくとも収納する対物鏡筒２４を備える形態とすることが可能である。
【０１０７】
対物鏡等２４は、対物ユニットが提示する光の波長に対して不透過な部材から構成することが、曝射予定範囲の提示領域の非提示領域に対する照度コントラストを確保する点で好ましい。さらに、対物鏡筒２４は、対物ユニットが提示する光の波長に対して反射率が低い部材を、対物鏡筒２４の内面に備えて乱反射を抑制することが、曝射予定範囲の提示領域の非提示領域に対する照度コントラストを確保する点で好ましい。
【０１０８】
本実施形態においては、照準光学系４４が放射線検出器２７の方向に提示する曝射範囲の、不図示の操作者の目視による認識に基づいて、操作者が開口径指令手段４８にコリメータ２３の開口径を指令する指令信号を出力することができる。
【０１０９】
本実施形態においても、開口径指令手段４８は、放射線検出器４７の検出領域または、被検体の関心領域の大きさに応じて、コリメータ２３の開口径を指令する指令信号を可変機構５２に対して送信する。
【０１１０】
また、図６（Ａ）、（Ｂ）に図示した実施形態の変形例としては、放射線検出器４７にさらに配置した不図示のセンサにより、曝射範囲または被験体２５の大きさを特定することが可能な形態としても良い。例えば、放射線検出器開口径指令手段４８に、曝射範囲または被検体の大きさの情報を、検出器制御回路５０を介して送信することで、コリメータ２３の開口を制御することも可能である。
【０１１１】
また、前述の不図示のセンサは、照準光源の照射波長に受光感度を持つ光センサとしても良いし、被験者の大きさを決定する目的から圧電センサ、温度センサとしても良い。また、不図示のセンサは、放射線検出器４７に内に配置することに限定されず、被検体と放射線発生装置２０との間、放射線１１の照射方向に対して放射線検出器４７の前後のいずれに配置することも本発明の放射線撮影装置の実施形態として含む。
【符号の説明】
【０１１２】
１  放射線発生管
２  電子放出部
３  電子放出源
８  電子入射口
９  ターゲット
１１  放射線
２３  コリメータ
４１  基材
４２  ターゲット層
４０  後方遮蔽体
５２  可変機構
５３  開口
２０  放射線発生装置
【図１】
2014044902.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014044902.tif 000009