(57)【要約】  本発明は、Ｘ線の吸収のための散乱防止グリッドに関し、このグリッドの壁素子は重金属粒子（８）が埋め込まれる熱可塑性物質（７）からなる。斯かる混合物を用いることによって、注入モールドによって壁素子を生産することが可能であり、たとえ非常に細かく且つ複雑な形状（特に二次元的に）のグリッドでも経済的なやり方で生産できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁放射（好ましくはＸ線）を吸収する壁素子を有するグリッドであって、前記壁素子が、全体的に又は部分的に、処理状態において流動性の材料と電磁放射を吸収する吸収材料との混合物からなるグリッド。
【請求項２】
前記吸収材料は、粒子の形で前記混合物に埋め込まれる請求項１のグリッド。
【請求項３】
前記処理状態において流動性の材料は、ポリマー（特に、ポリプロピレン、液晶ポリマー、ポリアミド、ポリカーボネート及び／又はポリオキシメチレンのような熱可塑性物質）を含む又はからなる請求項１のグリッド。
【請求項４】
前記吸収材料は、重金属（好ましくは、タングステン、鉛、ビスマス、タンタル及び／又はモリブデン）を含む又はからなる請求項１のグリッド。
【請求項５】
前記壁素子は、ベース面から２つの側に突出するウェブを伴なう二重くし型構造を示す請求項１のグリッド。
【請求項６】
前記ベース面は、目打ち孔が備えられる吸収性のホイルの形を取り、前記ウェブは、前記目打ち孔を通じて前記ホイルの一方の側から他方の側に接続される請求項５のグリッド。
【請求項７】
前記壁素子は、吸収性材料の薄層と交互に配される請求項５のグリッド。
【請求項８】
Ｘ線の吸収のためのグリッドを有する検出器であって、
前記グリッドは壁素子を有し、前記壁素子は、全体的又は部分的に、前記処理状態において流動性の材料と電磁放射を吸収する吸収材料との混合物からなる検出器。
【請求項９】
Ｘ線の吸収のためのグリッドを有する検出器を有し、Ｘ線照射によって物体又は物体の一部の画像を生成する画像装置であって、
前記グリッドは壁素子を有し、前記壁素子は、全体的又は部分的に、前記処理状態において流動性の材料と電磁放射を吸収する吸収材料との混合物からなる画像装置。
【請求項１０】
電磁放射を吸収する壁素子を有するグリッドを生産する方法であって、前記壁素子が、処理状態において流動性の材料と電磁放射を吸収する吸収材料との混合物から、成形（特に注入成形）により、全体的に又は部分的に生産される方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子放射を吸収する壁素子を有するグリッドに関する。斯かるグリッドを有する検出器及び画像装置並びにグリッドを生産する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の型式のグリッドは、画像化には望ましくない放射がＸ線検出器に到達する前にその放射を吸収する目的で、例えば、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、フラットダイナミックＸ線検出器（ＦＤＸＤ）、ＳＰＥＣＴ（シングルフォトンＥＣＴ）及び、ＰＥＴ（ポジトロンエミッショントモグラフィ）で使用される。コンピュータ断層撮影法では、望ましくない放射は、例えば二次放射（患者の組織で発生する）を有し、一方、ＳＰＥＣＴでは、例えば、重要ではない物体領域からの放射を有する。最も単純な場合では、グリッドは、厚さ約０．１ｍｍ及び高さ約２０ｍｍの鉛、タングステン又はモリブデンのような重金属の薄いホイルが、約１ｍｍの厚さの低Ｘ線吸収濃度の材料（例えば、空気又は可塑性物質）と交互の一次元サンドイッチ構造からなる。更に、例えばくし形素子により形成される２次元グリッド構造の形状のような、もっと特殊なグリッド構造が知られている（ＥＰ１０８９２９７Ａ２号に対応するＤＥ１９９４７５３７Ａ１号参照）。吸収材料は非常に小さい層厚に処理されなければならないので、グリッド生産は、斯かる二次元構造の場合に特に非常に複雑である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この背景に鑑み、本発明の目的は、相対的に簡単且つ自由に最適な形状に生産できる散乱した電磁放射の吸収のためのグリッドを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴を有するグリッド、請求項８の特徴を有する検出器、請求項９の特徴を有する画像装置、及び請求項１０の特徴を有する方法によって達成される。
有利なやり方が従属項に含まれている。
【０００５】
本発明によるグリッドは、電磁放射を吸収する壁素子を有する。好適には、吸収された放射はＸ線である。壁素子は、全体的に又は部分的に、処理状態において流動性の材料と電磁放射を吸収する吸収材料との均質又は異質の混合物からなる。
【０００６】
上記混合物からのグリッドの壁素子の生産は、複雑で特に薄型の構造を、最適な形状のグリッド構造を可能にしながら簡単に生産することができるという利点がある。処理状態において流動性の材料を使用するので、形状の自由度が実現可能であり、それは電磁放射を吸収する材料を含み、更に処理の観点からそれを「流動可能」にする。従って、この混合物を、処理状態において、実質的に任意の所望のモールドに導入することができ、混合物の凝固の後にモールドの形状が保たれる。混合物の吸収材料体積分率に下限及び上限が定められ、下限は、実質的には所望の吸収効果を確保する必要性によるものであり、上限は、実質的には相溶性によるものである。これは、好ましくは数％から約７５％、特に好ましくは約１０％から約３０％の量である。
【０００７】
電磁放射を吸収する吸収材料は、好ましくは小さな粒子の形で混合物に埋められる。これら粒子は、典型的には、約１乃至１００μｍ、好ましくは２乃至１０μｍの平均径を有する。ナノ粒子を使用することも可能である。吸収材料の粒子構造は、それによって吸収材料自体が液体でなくても流動性が生じるという利点を有する。この粒子は、例えば流動性のようなそれらの特性が有利に作用するように、その表面を覆うことができる。粒子は可溶性材料で覆うことができ、特に、処理状態において流動性の材料とすることができる。
【０００８】
処理状態において流動性の材料は、特にポリマーとすることができる。特に、材料は熱可塑性ポリマーとすることができ、これは加熱されると明らかに軟化し、これによって任意の所望の恒久的な形状が与えられる。適切な熱可塑性物質は、特に、ポリプロピレン（ＰＰ）、液晶ポリマー（ＬＣＤ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）及び／又はポリオキシメチレン（ＰＯＭ）である。更に、処理状態において流動性の材料は、処理前には架橋せず、処理後に架橋する（即ち硬化する）ポリマーとすることができる。斯かる可塑性物質として、単一系、二成分系、又は多成分系が特に適している。この可塑性材料は、例えば、エポキシ樹脂とすることができ、これは処理状態において液体であり、硬化剤を混合することによって又は所望の形状にしたらＵＶ放射によって硬化させる。
【０００９】
電磁放射を吸収する吸収材料は、特に、重金属又は重金属を含むものとすることができ、重金属は、タングステン（Ｗ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、タンタル（Ｔａ）及び／又はモリブデン（Ｍｏ）が好ましい。
【００１０】
ポリプロピレン及びタングステン又は液晶ポリマー及びタングステンは、上記の熱可塑性物質及び重金属の特に適切な組合せであることが分かる。
【００１１】
グリッドの好適な幾何学的構成では、壁素子は二重くし型構造を有し、ウェブはベース面から２つの側に突出する。ベース面とウェブとの両方を入射（一次）放射の放射方向に平行に向けることができる。放射源から離れる（一次）放射は、平行に又は同じ放射源に向けられる２つのウェブの間を、妨げられずに通過する。一方、放射源から生じない（二次）放射は、そのウェブのうちの１つ又はベース面に当たりそこで吸収される高い可能性を有する。
【００１２】
二重くし型構造の特別のやり方によれば、そのベース面は、電磁放射を吸収し目打ち孔が備えられるホイルの形を取り、このホイルは特に上記の重金属のうちの１つから構成されるものとすることができる。この構成では、二重くし型構造のウェブがホイルの両側に延在し、ホイルの異なる側で背中合わせに配されるウェブが目打ち孔を通じて物理的に接続される。このようにして、非常に安定した二重くし型構造を生産することができ、これにおいて、ベース面は、目打ち孔を通じた接続を介してウェブが取り付けられるホイルから形成される。
【００１３】
上記の複数の二重くし型構造は、例えば重金属のような吸収材料の平坦な薄層と交互に配される。このようにして、二次元グリッドが相対的に簡単な構造で得られ、これは散乱放射を吸収する役割をする。
【００１４】
本発明は、更に、検出器（特に、Ｘ線検出器）に関し、これは、Ｘ線の吸収のための上記の型式のグリッドを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明は、Ｘ線照射によって物体又は物体の一部の画像を生成する画像装置にも関し、この画像装置は、上記の型式の検出器を有することを特徴とする。この装置は、特に、Ｘ線装置、Ｘ線ＣＴ、及び／又はＰＥＴ若しくはＳＰＥＣＴを実行するための装置とすることができる。
【００１６】
加えて、本発明は、電磁放射を吸収する壁素子を有する上記の型式のグリッドを生産する方法に関する。この方法は、壁素子が、処理状態において流動性の材料と電磁放射を吸収する吸収材料との混合物から、成形処理により、全体的に又は部分的に生産されることを特徴とする。成形は、典型的には２２０℃の温度及び約１０００ｂａｒの圧力が与えられる注入成形によって特に実行することができる。
【００１７】
特に、この方法は吸収材料の粒子を使用することができ、それは処理状態において流動性の材料で覆われている。斯かる覆われた粒子は、その流動性のために所望のモールドに導入することができ、その後コーティングが液化（例えば、溶融）し、モールドのキャビティに分散され、吸収材料から作られる粒子のコアを埋め込み一緒に結合する。
【００１８】
本発明は、図面に示されている実施例の例を基準にして更に記載されるが、本発明はそれに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、散乱光線を吸収するための二次元グリッド１０の好適な幾何学的構造の分解図である。グリッドは、二重くし形構造の壁素子１及び平坦な薄層２が交互に並んだものからなる。薄層２は、滑らかで、吸収性の金属ホイル（例えば、１００μｍの厚さのモリブデン）の形を取ることができる。図に示されている基本構造は、壁素子１及び薄層２の交互に並んだもの...−１−２−１−２−...が上下に適切に連続するものとして考えられる。
【００２０】
壁素子１の上記の二重くし形構造は、平坦なベース面４及びウェブ３によって形成される。ウェブ３はベース面４の両側に配され、互いに平行に延在する、又は放射源Ｑに向かっている。ウェブ３は、ベース面４の両側で、互いに反対側にペアで背中合わせに存在している。伝達チャネルはウェブ３の間に形成され、これを通じてＸ線源Ｑから直に到来する（一次）放射が、散乱防止グリッド１０の反対側の検出器（図示せず）に到達するように、妨害されずに実質的に通過することができる。一方、放射源Ｑから直に到来しない（二次）放射が壁素子１又は薄層２に当たりそこで吸収されるという可能性が高い。このようにして、検出器に到達し画像情報の劣化を導く散乱放射の割合を減少させることができる。図１に示されている例では、４０個の伝達チャネルが典型的に備えられ、各々は１画素／チャンネルを伴ない、Ｘ線源Ｑは、検出器又は散乱防止グリッド１０から例えば１ｍの距離に位置する。しかしながら、他のアプリケーションでは、複数の画素を１つの伝達チャネルに割り当てることができ、又は複数の伝達チャネルを１つの画素に関連させることができる。
【００２１】
上記の型又は同様の型の二次元散乱グリッド１０は、薄壁からなる精細な空間構造を有するので、生産することが非常に難しい。斯かるグリッドの生産を単純化し、経済的な大量生産を可能とする目的で、グリッドの少なくとも一部を生産するための本発明による特別な材料の使用が提案されている。この特別な材料は、処理状態において流動性の材料と（Ｘ−）放射の望ましい吸収を提供する吸収材料との混合物を有することを特徴とする。
【００２２】
斯かる混合物の好適な微細構造が図３に概略的に示されている。ここでは、混合物は、熱可塑性物質７とそれに埋め込まれる重金属の粒子８との異種の混合物であり、重金属は例えばＷ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔａ及び／又はＭｏとすることができる。必要であれば、Ｂｉの融点は、例えば、５％の銅を加えることによって上げることができる。適切な熱可塑性物質は、特に、ポリプロピレンＰＰ、液晶ポリマーＬＣＰ、ポリアミドＰＡ及び／又はポリオキシメチレンＰＯＭである。特に適切な材料の組合せは、ＰＰ及びＷ又はＬＣＰ及びＷである。従って、図３に示される混合物は、例えば、約２２％のＷ（粒子サイズおよそ５μｍ）の体積分率を伴なうＰＰから成るものとすることができる。
【００２３】
混合物は、処理のために、実質的に所望の形状にすることができる流体状態又は流動性状態に変換できる利点を有する。特に、液体混合物を所望の形状にするために、射出成形工程を使用することができる（例えば、２２０℃及び１０００ｂａｒ）。熱可塑性物質７は可塑性状態で形をつくることが可能であり、この形は可塑性材料が固まった後に保持され、可塑性材料に埋め込まれる重金属粒子８が、要求されるＸ線の吸収を保証する。
【００２４】
このようにして、図１に示される二重くし型構造の壁素子１は、単一の（注入）成形工程で、ユニットとして生産することができる。
【００２５】
二重くし型構造を有する壁素子１を生産する代替方法では、壁素子のベース面は、吸収性材料のホイル４（例えば、モリブデンホイル）から形成される。斯かるホイル４は図２に示されている。これは、並列に次々に配されるスロット又は目打ち孔６を有する。目打ち孔６の行が、ウェブ３（図１）に必要な間隔で配されている。図２において、ホイル４及び目打ち孔６の典型的な大きさがミリメートルで与えられている。
【００２６】
斯かるホイル４から始まり、熱可塑性物質／金属の混合物が（ホイル４に垂直な）一方向のみに実質的に注入成形され、注入成形された熱可塑性物質／金属のウェブ３が、目打ち孔６を通じてホイル４の両側にホイル４とともに一緒に接続される。斯かるハイブリッド二重くし型構造の利点は、寸法安定性がより大きく、且つ組立がより容易であることである。
【００２７】
本発明による材料を用いて、例えば注入成形により、完全な２次元グリッドを１部品且つ１作業で生産することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】二重くし型構造を有する壁素子及び薄層からなる本発明によるグリッドの一部の分解図である。
【図２】二重くし型構造を伴なう壁素子の穿孔されたベース面を示す。
【図３】本発明によるグリッドの壁素子の微細構造の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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