(57)【要約】  システムは、導電性放射式入射ウィンドウと、スペクトル変換層と、光ファイバーバンドルと、カメラセンサーと、電力供給装置とを含む。シンチレータなどのスペクトル変換層は、Ｘ線によって励起され、可視光など、異なった波長の光を放出する。光ファイバーバンドルは、スペクトル変換材料からの可視光を受け入れ、可視光をカメラセンサーに伝達する。カメラセンサーは、スペクトル変換層から放出された光を検出し、検出された情報を電子信号に変換する。カメラセンサーは、冷却装置によって冷却されるので、このような熱伝導により光ファイバーバンドルは、冷却されることもある。結露を避けるため、電流が導電性ウィンドウを通過することにより、導電性ウィンドウを加熱してもよい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線カメラのためのシステムであって、
導電性フィルムウィンドウと、
前記導電性フィルムウィンドウに隣接するスペクトル変換層と、
前記導電性フィルムウィンドウに結合される光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルに光学的に結合され、冷却装置によって冷却されるカメラセンサーと、を備え、
前記光ファイバーバンドルは、光エネルギーを前記スペクトル変換層から前記カメラセンサーに伝達するように構成され、
電力供給装置は、前記導電性フィルムウィンドウを通じて電流を供給し、前記導電性フィルムウィンドウを加熱して結露を防ぐように構成される、システム。
【請求項２】
前記導電性ウィンドウは、プラスチックフィルムウィンドウである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記導電性ウィンドウは、ポリイミドフィルムウィンドウである、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ポリイミドフィルムウィンドウは、２００ナノメータ未満のアルミニウム層を有し、前記アルミニウム層を通じて前記電流が流れる、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記導電性ウィンドウは、金属処理が施されたフィルムウィンドウである、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記導電性ウィンドウは、アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウである、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記導電性フィルムウィンドウは、連結器および前記光ファイバーバンドルと協働して真空を作る、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記真空は、前記スペクトル変換層を取り囲む、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記スペクトル変換層は、蛍光体層である、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記導電性フィルムウィンドウの温度を監視するために構成されるセンサーを更に備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記センサーからのセンサー信号を監視し、前記センサー信号に基づいて前記導電性フィルムウィンドウを通じて前記電流の流れを調整する制御装置をさらに備える、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
Ｘ線カメラのためのシステムであって、
アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウと、
前記導電性フィルムウィンドウに隣接する蛍光体層と、
前記アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウに結合される光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルに光学的に結合され、冷却装置によって冷却されるカメラセンサーと、を備え、
前記光ファイバーバンドルは、光エネルギーを前記スペクトル変換層から前記カメラセンサーに伝達するように構成され、
電力供給装置は、前記導電性フィルムウィンドウを通じて電流を供給し、前記導電性フィルムウィンドウを加熱して結露を防ぐように構成される、システム。
【請求項１３】
前記導電性ウィンドウは、プラスチックフィルムウィンドウである、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記導電性ウィンドウは、ポリイミドフィルムウィンドウである、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記ポリイミドフィルムウィンドウは、２００ナノメータ未満のアルミニウム層を有し、前記アルミニウム層を通じて前記電流が流れる、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ポリイミドフィルムウィンドウは、略１００ナノメータのアルミニウム層を有し、前記アルミニウム層を通じて電流が流れる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記導電性フィルムウィンドウは、連結器および前記光ファイバーバンドルと協働して真空を作る、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１８】
前記真空は、前記スペクトル変換層を取り囲む、請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記導電性フィルムウィンドウの温度を監視するために構成されるセンサーを更に備える、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記センサーからのセンサー信号を監視し、前記センサー信号に基づいて前記導電性フィルムウィンドウを通じて前記電流の流れを調整する制御装置を更に備える、請求項１９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してＸ線カメラのためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線カメラは、産業界では、結晶学など様々な用途に使用されてきた。これらＸ線カメラシステムは、通常、試料を励起するＸ線源と、該試料から複数のＸ線を受け入れるＸ線カメラとを含む。このＸ線カメラにおいて、ＣＣＤアレイなどの検出器が用いられることもある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
Ｘ線用途において、ＣＣＤアレイは、性能向上のために冷却の必要があることが多い。しかしながら、同カメラ内での温度変化により、光学パス内に結露が生じる可能性がある。この結露により、Ｘ線が吸収されて、Ｘ線カメラによって受信された情報を歪ませる可能性がある。
【０００４】
上記に鑑みると、結露を低減する改良型Ｘ線カメラに対する需要が存在することは明白である。
【０００５】
上記例示された関連技術の欠点、並びにその他制限を克服するだけでなく、上記の需要を満たすように、本発明は、改良型Ｘ線カメラを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本システムは、導電性ウィンドウと、スペクトル変換層と、光ファイバーバンドルと、カメラセンサーと、電力供給装置とを含む。上記導電性ウィンドウは、アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウであって、該ウィンドウが高いＸ線透過率を有しつつ外光を遮断することを可能としてもよい。更に、アルミニウム処理が施されたウィンドウは、上記スペクトル変換層および光ファイバーバンドルの周囲で真空対応であってもよい。ただし、多くのフィルムは、長時間に及ぶ真空対応が不可能である。スペクトル変換層は、上記ウィンドウと、光ファイバーバンドルとの間に配置される。このスペクトル変換層は、複数のＸ線によって励起され、可視光など、異なった波長の光を放出する。この光ファイバーバンドルは、スペクトル変換物質から可視光を受け入れ、該可視光をカメラセンサーに伝達する。このカメラセンサーは、スペクトル変換層から放出された光を検出し、該検出された情報を電気信号に変換する。カメラセンサーは、冷却装置によって冷却されるので、熱伝導により光ファイバーバンドルは、冷却されることもある。
【０００７】
スペクトル変換層での結露を防ぐため、フィルムウィンドウは、導電性フィルムウィンドウであってもよい。そのような場合、導電性フィルムウィンドウを通じて電流を供給するために、導電性フィルムウィンドウに電力供給装置を接続してもよく、その結果、導電性フィルムウィンドウが加熱される。また、導電性フィルムウィンドウの温度を監視し、導電性フィルムウィンドウを通じて供給される電流を調整するようなセンサーおよび制御装置が備えられていてもよい。
【０００８】
本発明の更なる目的、特徴、並びに利点は、本明細書に添付され、かつ同明細書の一部を形成する図面および請求項に基づいて、以下の記載を見れば、当業者であれば容易に分かるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るＸ線カメラのためのシステムによれば、結露を低減する改良型Ｘ線カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、Ｘ線カメラの側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ここで図１を参照すると、本発明の原理を具体化したシステムが図示され、参照番号１０で示されている。同システムの主要構成部材として、システム１０は、ウィンドウ１２と、スペクトル変換材料１４と、検出器アレイ２０とを含む。
【００１２】
一般的に、複数のＸ線は、ウィンドウ１２を通ってスペクトル変換材料１４の内部に進行する。このため、該ウィンドウは、Ｘ線に対する減衰率が低い材料で構成されるべきである。例えば、ウィンドウ１２は、ポリイミドフィルムなどのフィルムから形成されてもよい。ウィンドウ１２の機能については、以下により詳しく述べる。
【００１３】
スペクトル変換材料１４は、ウィンドウ１２に隣接して配置され、Ｘ線によって励起されるときに、可視スペクトルなど、他のスペクトル中の光を放出する材料であってもよい。例えば、スペクトル変換材料１４は、蛍光体層からなってもよく、蛍光体操は、Ｘ線によって励起される場合に、可視光を放出する。連結器１６は、スペクトル変換材料１４に隣接して配置されると共に、光ファイバーバンドル１８の端部をスペクトル変換材料１４に隣接して配置し、光ファイバーバンドル１８がスペクトル変換材料１４から検出器アレイ２０に光エネルギーを伝達するように構成されている。
【００１４】
上記のように、検出器２０は、ＣＣＤアレイ、ＣＭＯＳアレイ又は、一般的にチップ形態で利用可能な感光アレイであってもよい。また、検出器２０は、例えば、チップに隣接して配置される電熱冷却装置２２によって冷却されてもよい。また、チャンバー２６は、検出器２０と光ファイバーバンドル１８の一部との周囲に形成して真空を作って、該カメラの性能を向上させてもよい。あるいは、電熱冷却装置２２との組み合わせ、又は電熱冷却装置２２の代用として、冷蔵システム２４を使用してもよい。
【００１５】
更に、結露の防止およびカメラの性能向上のため、チャンバー壁部１５は、前記ウィンドウ１２および前記光ファーバーバンドル１８と協働し、ウィンドウ１２とスペクトル変換材料１４と光ファイバーバンドル１８との接触部分を含む真空チャンバーを生成してもよい。上述したように、このウィンドウ１２は、一インチの略千分の一の厚さを有するポリイミドフィルムなど、プラスチックフィルムであってもよい。しかしながら、多くのプラスチックフィルムは、スペクトル変換材料１４の周囲で真空を形成するための適切な材料とならない。このため、上記ウィンドウ１２は、金属処理が施されたプラスチックフィルムであってもよく、より具体的には、Ｘ線の減衰率が低く、スペクトル変換材料１４の周辺に真空を生成するのに適切な障壁を付与する、アルミニウム処理が施されたプラスチックフィルムであってもよい。
【００１６】
ウィンドウ１２は、導電性フィルムウィンドウであってもよい。ウィンドウ１２の温度変化への調整の行うため、導電性フィルムの一方は、電力供給装置２８に接続され、導電性フィルムの他方は、電気接地に接続されてもよい。このように、上記ウィンドウ１２を通じて電流が流れるようにすることにより、例えば、抵抗加熱によって該ウィンドウ１２を加熱してもよい。従って、アルミニウム処理が施されたプラスチックフィルムの利用により、加熱目的で該フィルムを通じて電流を発生させる導電性の側面を備えつつ、スペクトル変換材料１４の周囲で真空を維持するための密封特性も付与している。このように、ポリイミドフィルムなど、プラスチックフィルムに適用されるアルミニウム層は、厚さ２００ナノメータ未満の厚さとすべきであるが、用途によっては、厚さ略１００ナノメータであってもよい。このため、上記フィルムは、高いＸ線透過率を有し、可視光を遮蔽し、空気を浸透させないため、真空対応可能である。このフィルムは、有効電流を伝達し、抵抗加熱を与える重要電流を伝達することができる。この真空状態により、光ファイバーバンドル１８の入力面にスペクトル変換材料１４の蛍光体を押し付けることが可能になる。
【００１７】
光ファイバーバンドル１８を通じた熱伝導により、光ファイバーバンドル１８の入力面の温度を、周囲温度より下回るまで低下させることができ、光ファイバーバンドル１８の面およびスペクトル変換材料１４において結露水が生成される可能性がある。この結露により、検出器内へのＸ線透過が減少し、望ましくないＸ線の散乱が生じる。この結果、システムによる読み値に誤りが発生する可能性がある。更に、腐食などの劣化が発生し、カメラを構成する材料に悪影響を及ぼす可能性がある。
【００１８】
ウィンドウ１２の温度を監視するためのセンサー３０を設けられていてもよい。該センサー３０は、熱電対であっても、赤外線温度センサーであってもよい。他の周知の温度感知装置を容易に利用できると通常の知識を有する当業者であれば、理解するだろう。センサー３０は、制御装置３２と通信状態にある。該制御装置３２は、ウィンドウ１２の温度を監視するために構成される。従って、フィードバックループを備え、温度センサー３０から与えられるセンサー信号に基づいてウィンドウ１２の導電性フィルムを通じて電流の流れを調整するために、上記制御装置３２は、電力供給装置２８と通信状態であってもよい。
【００１９】
もう一つの実施態様において、本明細書に記載される方法の一つ以上を実施するために、特定用途向けの集積回路、プログラマブルロジックアレイ、および他のハードウェアデバイスといった専用のハードウェア実装を構成とすることができる。様々な実施形態の装置およびシステムを含むアプリケーションには、広義において、各種電子機器およびコンピュータシステムを含むことができる。本明細書に記載される一つ以上の実施形態は、モジュール間およびモジュールを通じて通信できる制御信号およびデータ信号に関して相互接続された二つ以上の特定のハードウェアモジュールまたはデバイスを使用して機能を実現してもよいし、特定用途向けの集積回路の各部として、機能を実現してもよい。従って、本システムは、ソフトウェア実装と、ファームウェア実装と、ハードウェア実装とを包含する。
【００２０】
本開示の各実施態様に従って、本明細書に記載される各方法は、コンピュータシステムによって実行可能な複数のソフトウェアプログラムによって実施されてもよい。更に、例示的な、非限定の実施態様において、各実装には、分散処理と、コンポーネント／オブジェクト分散処理と、並列処理とを含んでもよい。一方、仮想上のコンピュータシステム処理は、本明細書に記載されるように各方法ないし機能のうちの一つ以上を実施すべく構成されてもよい。
【００２１】
更に、本明細書に記載される方法は、コンピュータ可読媒体において実現してもよい。ここでいう「コンピュータ可読媒体」なる文言は、集約型または分散型データベースなど、単一の媒体または複数の媒体、および／または、一つ以上の命令セットを格納する関連キャシュおよびサーバを含む。また、上記「コンピュータ可読媒体」なる文言は、プロセッサによる実行のための一連の命令を格納、暗号化、および伝達することが可能である媒体や、本明細書に開示される各方法または各操作のうちの何れか一つ以上をコンピュータシステムに実行させる媒体を含むものとする。
【００２２】
当業者であれば容易に理解できるように、上記記載は、本発明の原理の一実施例として意図されている。従って、本記載は、本発明の範囲または適用を制限するものではなく、以下の請求項に記載される本発明の意図から逸脱しない限り、本発明は、実施態様の修正、改変、および変更による影響を受けることはない。
【図１】
2011502262.tif 000003
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月28日(2009.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線カメラのためのシステムであって、
ポリイミドフイルムとアルミニウム層とからなる導電性フィルムウィンドウと、
前記導電性フィルムウィンドウに隣接するスペクトル変換層と、
前記導電性フィルムウィンドウに結合される光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルに光学的に結合され、冷却装置によって冷却されるカメラセンサーと、を備え、
前記光ファイバーバンドルは、前記スペクトル変換層から前記カメラセンサーに光エネルギーを伝達するように構成され、
電力供給装置は、前記導電性フィルムウィンドウを通じて電流を供給し、前記導電性フィルムウィンドウを加熱して結露を防ぐように構成される、システム。
【請求項２】
前記アルミニウム層は、２００ｎｍ未満の厚さであり、前記アルミニウム層を通じて前記電流が流れる請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記導電性フィルムウィンドウは、連結器および前記光ファイバーバンドルと協働して真空を作る請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記真空は、前記スペクトル変換層を取り囲む請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記スペクトル変換層は、蛍光体層である請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記導電性フィルムウィンドウの温度を監視するために構成されるセンサーをさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記センサーからのセンサー信号を監視し、前記センサー信号に基づいて前記導電性フィルムウィンドウを通じて前記電流の流れを調整する制御装置をさらに備える請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
Ｘ線カメラのためのシステムであって、
ポリイミドフイルムとアルミニウム層とからなるアルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウと、
前記アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウに隣接する蛍光層と、
前記アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウに結合される光ファイバーバンドルと、
前記光ファイバーバンドルに光学的に結合され、冷却装置によって冷却されるカメラ・センサーと、を備え、
前記光ファイバーバンドルは、前記スペクトル変換層から前記カメラセンサーに光エネルギーを伝達するように構成され、
電力供給装置は、前記導電性フィルムウィンドウを通じて電流を供給し、前記導電性フィルムウィンドウを加熱して結露を防ぐように構成される、システム。
【請求項９】
前記アルミニウム層は、２００ｎｍ未満の厚さであり、前記アルミニウム層を通じて前記電流が流れる請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記アルミニウム層は、略１００ｎｍの厚さであり、前記アルミニウム層を通じて前記電流が流れる請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウは、連結器および前記光ファイバーバンドルと協働して真空を作る請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記真空は、前記スペクトル変換層を取り囲む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウの温度を監視するために構成されたセンサーをさらに備える請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記センサーからのセンサー信号を監視し、前記センサー信号に基づいて前記アルミニウム処理が施されたフィルムウィンドウを通じて前記電流の流れを調整する制御装置をさらに備える請求項１３に記載のシステム。
【国際調査報告】
2011502262.tif 000004
2011502262.tif 000005
2011502262.tif 000006