(57)【要約】【課題】検出素子チャンネルの近傍にその装置の切換スイッチを配置し、小型化を図ったＸ線検出器を提供する。【解決手段】Ｘ線のあたらないコリメータ２０５の影の部分にスイッチ３０１ａ〜３０１ｄを設けることにより、検出素子のすぐ隣接した部分で信号をそのスイッチ３０１ａ〜３０１ｄで切り替える。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射Ｘ線のうちの散乱Ｘ線を遮蔽するコリメータと、このコリメータにより遮蔽された散乱Ｘ線を除くＸ線を入射し電気信号に変換する複数のＸ線検出素子と、前記コリメータによりＸ線が遮蔽される位置に配置され、前記Ｘ線検出素子により変換された電気信号を所定のＸ線検出素子群で出力する際にその出力されるＸ線検出素子群を切替えるスイッチとを備えたこと特徴とするＸ線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数の検出素子からなるＸ線検出器に係り、特に前記Ｘ線検出器の小型化の実現と検出素子チャンネルのスイッチのＸ線による劣化を防止するＸ線検出に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｘ線ＣＴ装置のスループット向上のために検査時間の短縮化が望まれている。そのために、これまでに一次元的に（チャンネル方向に）Ｘ線検出素子を配列していたＸ線検出器を、スライス方向に複数配列することにより一回のスキャンの間に複数枚の画像を再構成するためのマルチスライスの計測が可能となる。このように複数のスライス列に配置した検出器（以下「マルチスライス検出器」と言う）は、検査時間の短縮以外に従来の一列に配列した検出器（以下「シングルスライス検出器」と言う）に比較するとＸ線管から放射されるＸ線の利用効率が高いという利点がある。
【０００３】
しかし、マルチスライス検出器としたことで発生する問題がある。その一つが検出素子からのの信号の取出し方法である。従来のシングルスライス検出器用の光検出素子アレイは、受光部および信号取出しが単一のチャンネル方向にのみ分離されていた一次元配列であるが、マルチスライス検出器用の光検出素子アレイでは、受光部をチャンネル方向およびそれに直交するスライス方向に分離した二次元配列にする必要がある。当然のことながら１チャンネル当たりの素子出力信号数はスライス方向分割数に対応して増加する。また、検出器の後段に配置されるデータ収集装置（Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＤＡＳ）もＸ線検出素子数の増加に対応する必要があるため、内蔵される信号増幅回路数は増加し大規模なものになることは避けられない。
【０００４】
前記の不都合を解消するために、検出素子の出力の直後にスイッチ回路を設け、複数の検出素子の出力をスイッチにより切り替えて時分割で後段のＤＡＳの増幅回路に接続する方法がある。このようにマルチスライス計測を行うＣＴ装置では計測スライス数が増加してくると、検出素子とＤＡＳ回路の間にスイッチを設けることが必須技術となってくる。このスイッチ回路は通常、接続のための信号配線をできるだけ簡略にするために検出素子になるべく近いところに配置される。
【０００５】
一方、複数の検出素子の電気信号を検出器内で順次切り替えて次段のＤＡＳに送り出す場合、スイッチのＸ線による劣化を防ぐため、Ｘ線の受光部から十分離す必要があり検出器を小型化する上で妨げになるという問題があった。これを解決する方法として［特許文献１］があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２１５２８１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記［特許文献１］では、検出器のＸ線受光部の反対面にスイッチを設置する方法もあるが受光面を形成してからさらに反対面にスイッチを形成、または実装する必要があり、検出器の小型化が制限されるという問題があった。
つまり、複数の検出器素子の電気信号を順次切り替えて出力しようとした場合、その切り替えに使うスイッチはＸ線のあたらない部分に実装する必要があり、Ｘ線の受光部から十分離れた場所にスイッチを設置すると、その実装スペースのため検出器が大きくなったり、スイッチまでの配線が大量となり実現が困難となる問題があった。そのため、このスイッチは、なるべく検出素子に近い場所に設置し、配線の複雑さを避ける必要がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、検出素子チャンネルの近傍にその装置の切換スイッチを配置し、小型化を図ったＸ線検出器を提供することにある。
上記目的は、入射Ｘ線のうちの散乱Ｘ線を遮蔽するコリメータと、このコリメータにより遮蔽された散乱Ｘ線を除くＸ線を入射し電気信号に変換する複数のＸ線検出素子と、前記コリメータによりＸ線が遮蔽される位置に配置され、前記Ｘ線検出素子により変換された電気信号を所定のＸ線検出素子群で出力する際にその出力されるＸ線検出素子群を切替えるスイッチとを備えたことによって達成される。
つまり、Ｘ線の入射経路上には各素子の分離のためＸ線を区切るコリメータ板があり、その影で受光面にＸ線があたらない部分ができる。
この方法により、スイッチのためにＸ線受光面以外に新たにスペースを確保する必要が無く、配線が比較的簡単なコンパクトな検出装置が可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を図１〜図３に示す。
図１はＸ線検出素子モジュールの外観を示したものである。
【００１０】
Ｘ線検出素子モジュールはプリント基板１０１の上に搭載されているフォトダイオードアレイ１０２の入射面にシンチレータ１０３を接着固定されている構造となっている。フォトダイオードアレイ１０２およびシンチレータ１０３はチャンネル方向およびスライス方向にそれぞれ分割され各々の部分の出力が取出せるようになっている。シンチレータ１０３の分割部にはシンチレータ内部での発光が隣接セルへ漏れ込むことにより光クロストークを防止するためのセパレータ材１０４が設けられている。セパレータ材１０４の表面、あるいはシンチレータ１０３の表面にはシンチレータ１０３内での発光を効率よくフォトダイオードアレイ１０２のセルの受光部に導くために白色樹脂や金属蒸着などによる光反射層が設けられている。それぞれのフォトダイオードアレイ１０２のセルからの出力は基板１０１上のコネクタ１０５に配線された外部回路へ接続できるようになっている。また、このコネクタ１０５を通じて外部回路からフォトダイオードアレイ１０２へ、所望の位置の素子の出力を得るために、動作を制御する信号が送られてくる。プリント基板１０１には取付け穴１０６が設けてあり、これは完成したＸ線検出素子モジュールをネジ等によって検出器容器内部に配列固定するためのものである。
【００１１】
図２はＣＴ装置の回転板２０１上への検出器容器２０２の配置、および検出器容器２０２内へのＸ線素子アレイ２０３の配列するようすを示したものである。回転板２０１上にはＸ線管２０４と対向させて検出器容器２０２が搭載されている。検出器容器２０２の内部にはＸ線検出素子モジュール２０３がＸ線管２０４の焦点を中心とした略円弧となるポリゴン状に配列されている。また、Ｘ線検出素子モジュール２０３のＸ線入射部にはＸ線管２０４の焦点以外の方向から入射してくる散乱線を除去するためのコリメータ板群２０５が置かれている。検出器容器２０２の外側には検出素子モジュール２０３からの信号出力の切替動作をコントロールする制御信号発生回路、検出素子基板からの出力信号を受けてアナログ−ディジタル変換するＡＤ変換回路が内蔵されている検出回路制御読出し装置２０６が置かれている。Ｘ線検出素子モジュール２０３と検出回路制御読出し装置２０６とは接続ケーブル２０７によって信号接続されている。回転板２０１の中央には開口部２０８があり、この開口部２０８内に置かれた被検体２０９を中心として回転板２０１が回転することにより被検体２０９の全周方向からのＸ線透過量の計測が行えるようになている。
【００１２】
図３は本発明の、コリメータ板群２０５とＸ線素子検出モジュール２０３に使用されているフォトダイオードアレイ１０２の受光部および出力信号切替用スイッチ回路部との位置関係を示したものである。図３（ａ）のようにＸ線素子アレイ２０３のＸ線受光面に対し、各素子のチャンネル分離部にＸ線管２０４の焦点方向から入射してくる主線以外の散乱Ｘ線（多くは被検体２０９より発生）を除去するためのコリメータ板２０５が配置されている。
そして、図３（ｂ）のようにコリメータ板２０５の影になる部分に３０１ａ〜３０１ｄのスイッチが設置されており、各素子からの電気信号はすぐ隣接するスイッチまで配線すればよいことになる。
各スイッチからの信号はそのまま次段の検出回路制御読出し装置２０６に送り出される。
【００１３】
なお、本例では、各チャンネルごとのスイッチで切り替えたが、さらに他のチャンネルの分も含めて切り替えてもよく、この組み合せに本特許は限定されない。
実施形態を実施することにより、検出器に特別なスペースを設けることなく、Ｘ線による劣化に考慮した出力切り替え機能を持たせた検出装置を実現できる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、検出素子チャンネルの近傍にその装置の切換スイッチを配置し、小型化を図ったＸ線検出器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の検出素子モジュールの外観を示した図。
【図２】本発明実施例の検出器容器、検出器回路制御読出し装置などのＸ線計測系のＣＴ装置の回転盤上への搭載状態を示す図。
【図３】本発明実施例のフォトダイオードアレイ上の出力信号切替用スイッチ回路と錯乱Ｘ線除去用のコリメータ板との位置関係を示す図。
【符号の説明】
１０１  プリント基板、１０２  フォトダイオードアレイ、１０３  シンチレータ、１０４  セパレータ材、１０５  コネクタ、１０６  取付け穴、２０１  回転盤、２０２  検出器容器、２０３  検出素子モジュール、２０４  Ｘ線管、２０５  コリメータ板群、２０６  検出回路制御読出し装置、２０７  接続ケーブル、２０８  開口部、２０９  被検体、３０１ａ，３０１ｂ，３０１ｃ，３０１ｄ  スイッチ回路（フォトダイオードアレイ内蔵回路）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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