(57)【要約】【課題】コリメータが検出素子アレイに接着された放射線検出装置において、コリメータが接着破壊を起こしても放射線検出装置から脱落しないようにする。【解決手段】複数の検出素子が実質的に放射線のファン角方向及びコーン角方向に配列された検出素子アレイと、前記検出素子アレイの放射線入射側に接着されており、スライス方向における両方の外側端面が放射線源からの放射方向に沿うようにテーパ状に形成されているコリメータと、前記コリメータをコーン角方向に挟むように配される一対のブロックであって、コーン角方向における両方の内側端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている一対のブロックと、を備えた放射線検出装置を提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線断層撮影装置用の放射線検出装置であって、
複数の検出素子が実質的に放射線のファン角方向及びコーン角方向に配列された検出素子アレイと、
前記検出素子アレイの放射線入射側に接着されており、コーン角方向における両方の外側端面が放射線源からの放射方向に沿うようにテーパ状に形成されているコリメータと、
前記コリメータをコーン角方向に挟むように配される一対のブロックであって、コーン角方向における両方の内側端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている一対のブロックと、を備えた放射線検出装置。
【請求項２】
前記コリメータにおける前記両方の外側端面は、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と空間を隔てて近接している、請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項３】
前記コリメータにおける前記両方の外側端面は、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と弾性部材を介して接している、請求項１に記載の放射線検出装置。
【請求項４】
前記コリメータは、ファン角方向に配列された複数のコリメータモジュールを含み、
前記複数のコリメータモジュールの各々は、コーン角方向における両端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
【請求項５】
前記コリメータは、コーン角方向に配列された複数のコリメータモジュールを含み、
前記複数のコリメータモジュールの各々は、コーン角方向における両端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
【請求項６】
放射線断層撮影装置用の放射線検出装置であって、
複数の検出素子が実質的にファン角方向及びコーン角方向に配列された検出素子アレイと、
前記検出素子アレイの放射線入射側に接着されており、ファン角方向における両方の外側端面が放射線源からの放射方向に沿うようにテーパ状に形成されているコリメータと、
前記コリメータをファン角方向に挟むように配される一対のブロックであって、ファン角方向における両方の内側端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている一対のブロックと、を備えた放射線検出装置。
【請求項７】
前記コリメータにおける前記両方の外側端面は、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と空間を隔てて近接している、請求項６に記載の放射線検出装置。
【請求項８】
前記コリメータにおける前記両方の外側端面は、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と弾性部材を介して接している、請求項６に記載の放射線検出装置。
【請求項９】
前記コリメータは、ファン角方向に配列された複数のコリメータモジュールを含み、
前記複数のコリメータモジュールの各々は、ファン角方向における両端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている、請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
【請求項１０】
前記一対のブロックは、前記検出素子アレイを直接的又は間接的に支持する支持部に含まれる、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の放射線検出装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の放射線検出装置を備えた放射線断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線断層撮影装置に用いられる放射線検出装置の構造上の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放射線断層撮影装置における放射線検出装置では、一般的に、コリメータ（collimator）と検出素子アレイ（array）とは分離して取り付けられる（例えば、特許文献１，要約等参照）。しかし、近年は、スライス（slice）方向のカバレッジ（coverage）が広くなり、コリメータを放射線源に向けて円弧状に配列した方が画質劣化の抑制に繋がることから、コリメータと検出素子アレイとを一体化した構成が主流になりつつある。なお、このような構成の場合、一般的には、コリメータと検出素子アレイとは接着剤により接着固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０４２７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、コリメータは、タングステン（tungsten）などの重金属によって構成されるが故に、スキャン（scan）時の回転により大きな遠心力を受ける。また、コリメータと検出素子とでは線膨張係数の差が大きいため、環境温度の変化によって接着層に応力が発生する。したがって、これらの現象から、経年により接着層が破壊され、コリメータが脱落する恐れがある。
【０００５】
このような事情により、コリメータが接着破壊を起こしても放射線検出装置から脱落しないようにする技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の観点の発明は、
放射線断層撮影装置用の放射線検出装置であって、
複数の検出素子が実質的に放射線のファン（fan）角方向及びコーン（cone）角方向に配列された検出素子アレイと、
前記検出素子アレイの放射線入射側に接着されており、コーン角方向における両方の外側端面が放射線源からの放射方向に沿うようにテーパ状に形成されているコリメータと、
前記コリメータをコーン角方向に挟むように配される一対のブロック（block）であって、コーン角方向における両方の内側端面が前記放射方向に沿うようにテーパ（taper）状に形成されている一対のブロックと、を備えた放射線検出装置を提供する。
【０００７】
第２の観点の発明は、
前記コリメータにおける前記両方の外側端面が、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と空間を隔てて近接している、上記第１の観点の放射線検出装置を提供する。
【０００８】
第３の観点の発明は、
前記コリメータにおける前記両方の外側端面が、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と弾性部材を介して接している、上記第１の観点の放射線検出装置を提供する。
【０００９】
第４の観点の発明は、
前記コリメータが、ファン角方向に配列された複数のコリメータモジュール（collimator module）を含み、
前記複数のコリメータモジュールの各々が、コーン角方向における両端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている、上記第１の観点から第３の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
【００１０】
第５の観点の発明は、
前記コリメータが、コーン角方向に配列された複数のコリメータモジュールを含み、
前記複数のコリメータモジュールの各々が、コーン角方向における両端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている、上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
【００１１】
第６の観点の発明は、
放射線断層撮影装置用の放射線検出装置であって、
複数の検出素子が実質的にファン角方向及びコーン角方向に配列された検出素子アレイと、
前記検出素子アレイの放射線入射側に接着されており、ファン角方向における両方の外側端面が放射線源からの放射方向に沿うようにテーパ状に形成されているコリメータと、
前記コリメータをファン角方向に挟むように配される一対のブロックであって、ファン角方向における両方の内側端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている一対のブロックと、を備えた放射線検出装置を提供する。
【００１２】
第７の観点の発明は、
前記コリメータにおける前記両方の外側端面が、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と空間を隔てて近接している、上記第６の観点の放射線検出装置を提供する。
【００１３】
第８の観点の発明は、
前記コリメータにおける前記両方の外側端面が、前記一対のブロックにおける前記両方の内側端面と弾性部材を介して接している、上記第６の観点の放射線検出装置を提供する。
【００１４】
第９の観点の発明は、
前記コリメータが、ファン角方向に配列された複数のコリメータモジュールを含み、
前記複数のコリメータモジュールの各々が、ファン角方向における両端面が前記放射方向に沿うようにテーパ状に形成されている、上記第６の観点から第８の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
【００１５】
第１０の観点の発明は、
前記一対のブロックが、前記検出素子アレイを直接的又は間接的に支持する支持部に含まれる、上記第１の観点から第９の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を提供する。
【００１６】
第１１の観点の発明は、
上記第１の観点から第１０の観点のいずれか一つの観点の放射線検出装置を備えた放射線断層撮影装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
上記観点の発明によれば、放射線検出装置は、ファン角方向またはコーン角方向である所定方向における両方の外側端面がテーパ状であるコリメータと、当該コリメータを前記所定方向に挟むように配されており、前記所定方向における両方の内側端面がテーパ状である一対のブロックとを備えているので、コリメータと検出素子アレイとの接着剥離が生じても、いわゆる楔（くさび）効果によりコリメータが当該ブロックの外側に脱落することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】第一実施形態に係るＸ線検出器の構成を示す図である。
【図３】第１の検出器モジュールの構成を示す図である。
【図４】第一実施形態に係るＸ線検出器のファン角方向に垂直な断面を表す縦断面図である。
【図５】第一実施形態に係るＸ線検出器の縦断面の一部拡大図である。
【図６】第二実施形態に係るＸ線検出器の構成を示す図である。
【図７】第２の検出器モジュールの構成を示す図である。
【図８】第二実施形態に係るＸ線検出器のコーン角方向に垂直な断面を表す縦断面図である。
【図９】第二実施形態に係るＸ線検出器のファン角方向に垂直な断面を表す縦断面図である。
【図１０】第二実施形態に係るＸ線検出器の縦断面図の一部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、発明の実施形態について説明する。
【００２０】
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態に係るＸ線ＣＴ（X-ray Computed Tomography）装置（放射線断層撮影装置）の構成を概略的に示す図である。
【００２１】
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール（console）１と、撮影テーブル（table）１０と、走査ガントリ（gantry）２０とを備えている。
【００２２】
操作コンソール１は、操作者４１からの入力を受け付ける入力装置２と、被検体（被写体）４０の撮影を行うための各部の制御や画像を生成するためのデータ処理（data processing）などを行うデータ処理装置３と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ（buffer）５と、画像を表示するモニタ（monitor）６と、プログラム（program）やデータなどを記憶する記憶装置７とを備えている。
【００２３】
撮影テーブル１０は、被検体４０を載せて走査ガントリ２０の空洞部Ｂに搬送するクレードル（cradle）１２を備えている。クレードル１２は、撮影テーブル１０に内蔵するモータ（motor）で昇降および水平直線移動される。なお、ここでは、被検体４０の体軸方向すなわちクレードル１２の水平直線移動方向をｚ軸方向、鉛直方向をｙ軸方向、ｚ軸方向およびｙ軸方向に垂直な水平方向をｘ軸方向とする。
【００２４】
走査ガントリ２０は、回転可能に支持された回転部１５を備えている。回転部１５には、Ｘ線管２１と、Ｘ線管２１を制御するＸ線コントローラ（controller）２２と、Ｘ線管２１から発生したＸ線８１をファンビーム或いはコーンビーム（cone beam）に整形するアパーチャ（aperture）２３と、被検体４０を透過したＸ線８１を検出するＸ線検出器（放射線検出装置）２４と、Ｘ線検出器２４の出力信号をデータとして収集するＤＡＳ２５と、Ｘ線コントローラ２２，アパーチャ２３の制御を行う回転部コントローラ２６とが搭載されている。走査ガントリ２０の本体は、制御信号などを操作コンソール１や撮影テーブル１０と通信する制御コントローラ２９を備えている。回転部１５と走査ガントリ２０の本体とは、スリップリング（slip ring）３０を介して電気的に接続されている。
【００２５】
Ｘ線管２１およびＸ線検出器２４は、被検体４０が載置される撮影空間、すなわち走査ガントリ２０の空洞部Ｂを挟んで互いに対向して配置されている。回転部１５が回転すると、Ｘ線管２１およびＸ線検出器２４は、その位置関係を維持したまま、被検体４０の周りを回転する。Ｘ線管２１から放射されアパーチャ２３で整形されたファンビーム或いはコーンビームのＸ線８１は、被検体４０を透過し、Ｘ線検出器２４の検出面に照射される。
【００２６】
なおここでは、被検体４０の体軸方向すなわち回転部１５の回転軸方向となる水平方向をｚ軸方向、鉛直方向をｙ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向と直交する水平方向をｘ軸方向とする。また、Ｘ線管２１の焦点ｆから扇状に放射されるＸ線８１の円弧状の広がり方向をファン角方向（ＦＡＮ）とし、Ｘ線８１の円弧状の厚み方向をコーン角方向（ＣＯＮＥ）とし、Ｘ線管２１の焦点ｆからＸ線８１が放射される直線方向を放射方向（Ｅ）とする。なお、ファン角方向及び／またはファン角の接線方向は、チャネル（channel）方向（ＣＨ）と呼ばれ、ｚ軸方向及び／またはコーン角方向は、スライス（slice）方向（ＳＬ）と呼ばれる。
【００２７】
図２は、第一実施形態に係るＸ線検出器２４の構成を示す図である。
【００２８】
Ｘ線検出器２４は、概ね、第１のレール（rail）５１ａ及び第２のレール５１ｂによる一対のレール（ブロック）と、第１のスペーサ（spacer）５２ａ及び第２のスペーサ５２ｂによる一対のスペーサと、複数の第１の検出器モジュール５３とにより構成されている。
【００２９】
第１及び第２のレール５１ａ，５１ｂは、互いに近似した形状を有しており、概略的には、それぞれファン角方向に沿って円弧状に湾曲している。第１のレール５１ａと第２のレール５１ｂとは、ｚ軸方向において一定の間隔を空けて互いに平行に配置される。
【００３０】
第１及び第２のスペーサ５２ａ，５２ｂは、互いに近似した形状を有しており、概略的には、それぞれｚ軸方向に伸びる柱状を有している。第１のスペーサ５２ａと第２のスペーサ５２ｂとは、ファン角方向（ＦＡＮ）に一定の間隔を空けて互いに平行に配置される。第１のスペーサ５２ａは、一対のレール５１ａ，５１ｂのファン角方向（ＦＡＮ）における一方の端部同士を接続する。第２のスペーサ５２ｂは、一対のレール５１ａ，５１ｂのファン角方向（ＦＡＮ）における他方の端部同士を接続する。この接続は、例えばねじ締め（不図示）により行われる。
【００３１】
複数の第１の検出器モジュール５３は、それぞれ、ｚ軸方向を長手方向とする略同じ形状を有している。複数の第１の検出器モジュール５３は、ファン角方向（ＦＡＮ）に沿って密に配列されている。複数の第１の検出器モジュール５３は、それぞれ、ｚ軸方向における両端部の一方が第１のレール５１ａに取り付けられ、他方が第２のレール５１ｂに取り付けられる。この取付けは、例えばねじ締め（不図示）により行われる。なお、実際には、複数の第１の検出器モジュール５３の各々は、検出信号をＤＡＳ２５に送信するためのケーブルあるいは回路が接続されるが、ここではそれらの図示を省略する。
【００３２】
図３は、第１の検出器モジュール５３の構成を示す図である。
【００３３】
第１の検出器モジュール５３は、概ね、サブストレート（substrate）５３１と、フォトダイオードアレイ（photo-diode array）５３２と、シンチレータアレイ（scintillator array）５３３と、コリメータモジュール５３４とにより構成されている。
【００３４】
サブストレート５３１は、板状の直方形であり、放射方向（Ｅ）を板厚方向とし、ｚ軸方向を長手方向としている。サブストレート５３１は、例えばセラミック（ceramic）等により構成されている。
【００３５】
サブストレート５３１におけるＸ線入射側の板面上には、フォトダイオードアレイ５３２が形成されており、さらにその上にシンチレータアレイ５３３が積層されている。フォトダイオードアレイ５３２は、複数のフォトダイオード素子５３２ａをチャネル方向（ＣＨ）及びスライス方向（ＳＬ）にマトリクス状に形成している。シンチレータアレイ５３３は、複数のシンチレータ素子５３３ａをチャネル方向（ＣＨ）及びスライス方向（ＳＬ）にマトリクス状に形成している。シンチレータ素子５３３ａとフォトダイオード素子５３２ａとは、放射方向（Ｅ）において位置的に対応している。すなわち、互いに対応する単一のシンチレータ素子５３３ａと単一フォトダイオード素子５３２ａとにより、単一の検出素子５３ａが形成されており、シンチレータアレイ５３３とフォトダイオードアレイ５３２とにより、検出素子アレイ５３８が形成されている。単一の検出器モジュール当たりの検出素子の数は、例えば、３２（ＣＨ）×６４（ＳＬ）個であり、単一の検出素子のサイズは、例えば１ｍｍ角程度である。なお、参照する図は、構造が理解しやすいよう検出素子の数を実際より少なくして描かれている。
【００３６】
検出素子アレイ５３８のＸ線入射側の面上、すなわちシンチレータアレイ５３３の上には、コリメータモジュール５３４が接着剤（不図示）により接着固定されている。コリメータモジュール５３４は、例えば、タングステンやモリブデンなどの重金属により構成されている。また、コリメータモジュール５３４は、例えば、これら重金属の粉末をレーザを使って溶解させながら積層して所望の形を作り上げる、ＤＭＬＭ（Direct Material Laser Melting）と呼ばれる手法により製作される。
【００３７】
コリメータモジュール５３４には、個々の検出素子５３ａをチャネル方向（ＣＨ）及びスライス方向（ＳＬ）に２次元的に区分するよう格子状の壁が形成されている。格子状の壁の壁面は、いずれも放射方向（Ｅ）に沿うように形成されている。これにより、コリメータモジュール５３４は、ファン角方向（ＦＡＮ）及びコーン角方向（ＣＯＮＥ）の両方の外側端面が放射方向に沿うようテーパ状に形成されている。
【００３８】
図４は、第一実施形態に係るＸ線検出器２４のファン角方向（ＦＡＮ）に垂直な断面を表す縦断面図である。
【００３９】
個々の検出器モジュール５３は、そのサブストレート５３１のｚ軸方向における両端部がねじ止めされることにより、一対のレール５１ａ，５１ｂに固定されている。
【００４０】
一対のレール５１ａ，５１ｂは、個々の検出器モジュール５３におけるコリメータモジュール５３４をコーン角方向（ＣＯＮＥ）に挟むように配されている。一対のレール５１ａ，５１ｂにおけるｚ軸方向の両方の内側端面は、放射方向（Ｅ）に沿うようにテーパ状に形成されている。このような構成により、コリメータモジュール５３４と一対のレール５１ａ，５１ｂとの間には、いわゆる楔（くさび）効果が生じる。そのため、コリメータモジュール５３４と検出素子アレイ５３８との接着が破断し、コリメータモジュール５３４が検出素子アレイ５３８から剥離したとしても、コリメータモジュール５３４は一対のレール５１ａ，５１ｂの外側に脱落しない。
【００４１】
一対のレール５１ａ，５１ｂにおける両方の内側端面とコリメータモジュール５３４における両方の外側端面とは、僅かな間隙ｄを隔てて近接している。この間隙ｄは、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度である。このような構成により、コリメータモジュール５３４や一対のレール５１ａ，５１ｂが熱膨張したとしても、コリメータモジュール５３４における両方の外側端面が一対のレール５１ａ，５１ｂにおける両方の内側端面に接触してコリメータモジュール５３４に応力が発生することを防いでいる。
【００４２】
図５は、第一実施形態に係るＸ線検出器２４の縦断面の一部拡大図である。一対のレール５１ａ，５１ｂにおける両方の内側端面とコリメータモジュール５３４における両方の外側端面との間には、図５に示すように、ゴム（rubber）やスポンジ（sponge）などの弾性部材ｇを介在させてもよい。このような構成により、コリメータモジュール５３４が脱落した場合にも一対のレール５１ａ，５１ｂの内側で暴れることがなく、より安全である。
【００４３】
なお、本実施形態では、コリメータモジュール５３４をコーン角方向（ＣＯＮＥ）に挟むように配されている部材が、検出器モジュール５３を取り付ける一対のレール５１ａ，５１ｂの一部である。そのため、当該部材を別途設ける必要がなく、設計や組立てが容易であり、低コストでの実現が可能である。
【００４４】
（第二実施形態）
図６は、第二実施形態に係るＸ線検出器２４′の構成を示す図である。
【００４５】
Ｘ線検出器２４′は、概ね、第３のレール６１ａ及び第４のレール６１ｂによる一対のレール（ブロック）と、第３のスペーサ６２ａ及び第４のスペーサ６２ｂによる一対のスペーサ（ブロック）と、複数の検出器モジュール６３と、台座６４とにより構成されている。
【００４６】
第３及び第４のレール６１ａ，６１ｂは、互いに近似した形状を有しており、概略的には、それぞれファン角方向（ＦＡＮ）に沿って円弧状に湾曲している。第３のレール６１ａと第３のレール６１ｂとは、ｚ軸方向において一定の間隔を空けて互いに平行に配置される。
【００４７】
第３及び第４のスペーサ６２ａ，６２ｂは、互いに近似した形状を有しており、概略的には、それぞれｚ軸方向に伸びる柱状を有している。第３のスペーサ６２ａと第４のスペーサ６２ｂとは、ファン角方向（ＦＡＮ）に一定の間隔を空けて互いに平行に配置される。第３のスペーサ６２ａは、一対のレール６１ａ，６１ｂのファン角方向（ＦＡＮ）における一方の端部同士を接続する。第３のスペーサ６２ｂは、一対のレール６１ａ，６１ｂのファン角方向（ＦＡＮ）における他方の端部同士を接続する。
【００４８】
台座６４は、ファン角方向（ＦＡＮ）及びコーン角方向（ＣＯＮＥ）に円弧状に湾曲した曲面を有する部材であり、Ｘ線管２１の焦点ｆから見ると、概ね、ファン角方向（ＦＡＮ）を長手方向とする長方形状を有している。台座６４のＸ線入射側の曲面上には、複数の第２の検出器モジュール６３が載置され、ファン角方向（ＦＡＮ）及びコーン角方向（ＣＯＮＥ）に配列される。台座６４は、複数の第２の検出器モジュール６３が載置された状態で、一対のレール６１ａ，６１ｂ及び一対のスペーサ６２ａ，６２ｂに、Ｘ線出射側から接続される。
【００４９】
複数の第２の検出器モジュール６３は、それぞれ、ファン角方向（ＦＡＮ）及びコーン角方向（ＣＯＮＥ）に対して対称な略同じ形状を有している。複数の第２の検出器モジュール６３は、一対のレール６１ａ，６１ｂ及び一対のスペーサ６２ａ，６２ｂに囲まれた領域内において、ファン角方向（ＦＡＮ）及びコーン角方向（ＣＯＮＥ）に沿って密に配列されている。
【００５０】
図７は、第２の検出器モジュール６３の構成を示す図である。
【００５１】
第２の検出器モジュール６３は、概ね、サブストレート６３１と、フォトダイオードアレイ６３２と、シンチレータアレイ６３３と、コリメータモジュール６３４とにより構成されている。
【００５２】
サブストレート６３１は、板状の直方形であり、放射方向（Ｅ）を板厚方向とし、チャネル方向（ＣＨ）及びスライス方向（ＳＬ）に等辺を取る正方形の板面を有している。サブストレート６３１は、例えばセラミック等により構成されている。
【００５３】
サブストレート６３１におけるＸ線入射側の板面上には、フォトダイオードアレイ６３２が形成されており、さらにその上にシンチレータアレイ６３３が積層されている。フォトダイオードアレイ６３２は、複数のフォトダイオード素子６３２ａをチャネル方向（ＣＨ）及びスライス方向（ＳＬ）にマトリクス状に形成している。シンチレータアレイ６３３は、複数のシンチレータ素子６３３ａをチャネル方向（ＣＨ）及びスライス方向（ＳＬ）にマトリクス状に形成している。シンチレータ素子６３３ａとフォトダイオード素子（６３２ａ）とは、放射方向（Ｅ）において位置的に対応している。すなわち、互いに対応する単一のシンチレータ素子６３３ａと単一フォトダイオード素子（６３２ａ）とにより、単一の検出素子６３ａが形成されており、シンチレータアレイ６３３とフォトダイオードアレイ６３２とにより、検出素子アレイ６３８が形成されている。単一の検出器モジュール当たりの検出素子の数は、例えば、１６（ＣＨ）×１６（ＳＬ）個であり、単一の検出素子のサイズは、例えば１ｍｍ角程度である。なお、参照する図は、構造が理解しやすいよう検出素子の数を実際より少なくして描かれている。
【００５４】
検出素子アレイ６３８のＸ線入射側の面上、すなわちシンチレータアレイ６３３の上には、コリメータモジュール６３４が接着剤（不図示）により接着固定されている。コリメータモジュール６３４は、例えば、タングステンやモリブデンなどの重金属により構成されている。
【００５５】
コリメータモジュール６３４には、個々の検出素子６３ａをチャネル方向（ＣＨ）及びスライス方向（ＳＬ）に２次元的に区分するよう格子状の壁が形成されている。格子状の壁の壁面は、いずれも放射方向（Ｅ）に沿うように形成されている。これにより、コリメータモジュール６３４は、ファン角方向（ＦＡＮ）及びコーン角方向（ＣＯＮＥ）の両方の外側端面が放射方向に沿うようテーパ状に形成されている。
【００５６】
図８は、第二実施形態に係るＸ線検出器２４′のコーン角方向（ＣＯＮＥ）に垂直な断面を表す縦断面図である。また、図９は、同Ｘ線検出器２４′のファン角方向（ＦＡＮ）に垂直な断面を表す縦断面図である。
【００５７】
個々の第２の検出器モジュール６３は、そのサブストレート６３１が台座６４のＸ線入射側の面に接着固定されている。
【００５８】
一対のレール６１ａ，６１ｂは、コーン角方向（ＣＯＮＥ）に配列された第２の検出器モジュール６３におけるコリメータモジュール６３４をコーン角方向（ＣＯＮＥ）に挟むように配されている。一対のレール６１ａ，６１ｂにおけるコーン角方向（ＣＯＮＥ）の両方の内側端面は、放射方向（Ｅ）に沿うようにテーパ状に形成されている。また、一対のスペーサ６２ａ，６２ｂは、ファン角方向（ＦＡＮ）に配列された第２の検出器モジュール６３におけるコリメータモジュール６３４をファン角方向（ＦＡＮ）に挟むように配されている。一対のスペーサ６２ａ，６２ｂにおけるファン角方向（ＦＡＮ）の両方の内側端面は、放射方向（Ｅ）に沿うようにテーパ状に形成されている。
【００５９】
このような構成により、コーン角方向（ＣＯＮＥ）に配列された複数のコリメータモジュール６３４と一対のレール６１ａ，６１ｂとの間には、いわゆる楔（くさび）効果が生じる。また、ファン角方向（ＦＡＮ）に配列された複数のコリメータモジュール６３４と一対のスペーサ６２ａ，６２ｂとの間にも、楔効果が生じる。そのため、コリメータモジュール６３４と検出素子アレイ６３８との接着が破断し、コリメータモジュール６３４が検出素子アレイ６３８から剥離したとしても、コリメータモジュール６３４は、一対のレール６１ａ，６１ｂ及び一対のスペーサ６２ａ，６２ｂの外側に脱落しない。
【００６０】
一対のレール６１ａ，６１ｂにおけるコーン角方向（ＣＯＮＥ）の両方の内側端面とコーン角方向（ＣＯＮＥ）に配列されたコリメータモジュール６３４全体におけるコーン角方向（ＣＯＮＥ）の両方の外側端面とは、僅かな間隙ｄを隔てて近接している。また、一対のスペーサ６２ａ，６２ｂにおけるファン角方向（ＦＡＮ）の両方の内側端面とファン角方向（ＦＡＮ）に配列されたコリメータモジュール６３４全体における両方のファン角方向（ＦＡＮ）の外側端面とは、僅かな間隙ｄを隔てて近接している。これらの間隙ｄは、例えば１０μｍ〜３０μｍ程度である。このような構成により、コリメータモジュール６３４や一対のレール６１ａ，６１ｂ、一対のスペーサ６２ａ，６２ｂが熱膨張したとしても、コリメータモジュール６３４が一対のレール６１ａ，６１ｂや一対のスペーサ６２ａ，６２ｂと接触して、コリメータモジュール６３４に応力が発生することを防いでいる。
【００６１】
図１０は、第二実施形態に係るＸ線検出器２４′の縦断面の一部拡大図である。本実施形態において、一対のスペーサ６２ａ，６２ｂにおけるファン角方向（ＦＡＮ）の両方の内側端面とファン角方向（ＦＡＮ）に配列された複数のコリメータモジュール６３４におけるファン角方向（ＦＡＮ）の両方の外側端面との間には、図１０に示すように、ゴムやスポンジなどの弾性部材ｇを介在させてもよい。同様に、一対のレール６１ａ，６１ｂにおけるコーン角方向（ＣＯＮＥ）の両方の内側端面とコーン角方向（ＣＯＮＥ）に配列された複数のコリメータモジュール６３４におけるコーン角方向（ＣＯＮＥ）の両方の外側端面との間には、ゴムやスポンジなどの弾性部材ｇを介在させてもよい。このような構成により、コリメータモジュール６３４が脱落した場合にも一対のレール６１ａ，６１ｂ及び一対のスペーサ６２ａ，６２ｂの内側で暴れることがなく、より安全である。
【００６２】
また、第２の検出器モジュール６３は、単一の検出素子アレイ６３８に対して複数のコリメータモジュールが組み合わされた構成であってもよい。このような構成により、Ｘ線検出器２４′の製造や組立てにおける工数の削減、精度の向上などを図ることができる。
【００６３】
以上、上記の実施形態によれば、Ｘ線検出器は、コーン角方向（ＣＯＮＥ）またはファン角方向（ＦＡＮ）である所定方向における両方の外側端面がテーパ状であるコリメータと、当該コリメータを上記所定方向に挟むように配されており、上記所定方向における両方の内側端面がテーパ状である一対のブロックとを備えているので、コリメータと検出素子アレイとの接着剥離が生じても、いわゆる楔（くさび）効果によりコリメータが当該Ｘ線検出器から脱落することを防ぐことができる。
【００６４】
なお、発明は、上記の実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。
【００６５】
例えば、上記の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置であるが、発明は、Ｘ線ＣＴ装置とＰＥＴまたはＳＰＥＣＴとを組み合わせたＰＥＴ−ＣＴ装置やＳＰＥＣＴ−ＣＴ装置などにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６６】
１  操作コンソール
２  入力装置
３  データ処理装置
５  データ収集バッファ
６  モニタ
７  記憶装置
１０  撮影テーブル
１２  クレードル
１５  回転部
２０  走査ガントリ
２１  Ｘ線管
２２  Ｘ線コントローラ
２３  アパーチャ
２４，２４′  Ｘ線検出器
２５  検出器コントローラ
２６  回転部コントローラ
２８  Ｘ線検出装置
２９  制御コントローラ
３０  スリップリング
４０  被検体
４１  操作者
５１ａ  第１のレール
５１ｂ  第２のレール
５２ａ  第１のスペーサ
５２ｂ  第２のスペーサ
５３  第１の検出器モジュール
６１ａ  第３のレール
６１ｂ  第４のレール
６２ａ  第３のスペーサ
６２ｂ  第４のスペーサ
６３  第２の検出器モジュール
６４  台座
５３１，６３１  サブストレート
５３２，６３２  フォトダイオード
５３３，６３３  シンチレータアレイ
５３４，６３４  コリメータモジュール
５３８，６３８  検出素子アレイ
８１  Ｘ線
１００  Ｘ線ＣＴ装置
ｄ  間隙
ｇ  弾性部材
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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