(57)【要約】【課題】　コンピュータ断層撮影システムに用いるためのＸ線検知器組立体を提供する。【解決手段】　Ｘ線検知器組立体は、２つのレールの間に連結された検知器セルのアレイを含む。熱電冷却装置がレールの各々の端部に連結され、該熱電冷却装置を制御して検知器アレイを二者択一的に加熱又は冷却して、該アレイをほぼ等温で熱的に安定した状態に維持する。検知器組立体は、該検知器組立体の温度を制御するために、受動的及び能動的な冷却装置と絶縁材料との両方を含むことが好ましい。検知器アレイの中央部に連結された電気加熱装置をＴＥＣと共に用いて、該検知器アレイの温度プロフィールを制御し、温度勾配の変化を最小限度に抑えることができる。【選択図】　　　図２
2004057834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　コンピュータ断層撮影スキャナに用いるための検知器組立体であって、
　検知器アレイ（４４）と、
　前記検知器アレイ（４４）に連結された熱電冷却装置（１０４）と、
　前記検知器アレイ（４４）に連結された温度センサ（１１８）と、
　前記温度センサ（１１８）に電気的に接続されて実際の温度信号を受け、前記熱電冷却装置（１０４）に電気的に接続されて該熱電冷却装置（１０４）に調節可能な出力を与え、前記実際の温度信号を設定値と比較し、該熱電冷却装置（１０４）への電力供給を調整して、該実際の温度をほぼ前記設定値に維持するようになったコントローラ装置（７０）と、
を備えることを特徴とする検知器組立体。
【請求項２】
　前記検知器アレイの中央部に連結された温度センサ（１２２）と、
　前記検知器アレイの前記中央部に連結された加熱装置（１２４）と、
を更に備え、
　前記コントローラ装置（７０）が、前記温度センサ（１２２）から実際の温度信号を受け取り、前記加熱装置（１２４）を駆動して、前記中央部の前記実際の温度を選択された設定値に維持する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の検知器組立体。
【請求項３】
　前記コントローラ（７０）が、前記熱電冷却装置（１０４）と前記加熱装置（１２４）とを駆動して、前記アレイに沿った選択された温度プロフィールをもたらすことを特徴とする、請求項１に記載の検知器組立体。
【請求項４】
　前記温度プロフィールが、前記アレイ（４４）の長さに沿ってほぼ放物線状であることを特徴とする、請求項３に記載の検知器組立体。
【請求項５】
　前記熱電冷却装置（１０４）に連結されたヒートシンク（１０６）を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の検知器組立体。
【請求項６】
　前記熱電冷却装置（１０４）に向けられたファン（１０８）を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の検知器組立体。
【請求項７】
　前記検知器アレイ（４４）の両側部に連結された第１及び第２のレール（１００、１０２）と、
　前記第１及び第２のレール（１００、１０２）のうちの少なくとも１つに連結され、前記レールに沿って熱を伝達する伝導性の挿入体（１１６）と、
を更に備えることを特徴とする、請求項５に記載の検知器組立体。
【請求項８】
　前記伝導性の挿入体（１１６）が、銅、熱分解グラファイト、又は炭素ベース複合材料のうちの少なくとも１つを備えることを特徴とする、請求項６に記載の検知器組立体。
【請求項９】
　前記検知器組立体の底部、側部、端部の各々に連結された絶縁カバー（１２０）を更に備えることを特徴とする、請求項１に記載の検知器組立体。
【請求項１０】
　ＣＴ走査の操作中に、検知器アレイ（４４）に沿った温度プロフィールをほぼ等温で熱的に安定した状態に維持する方法であって、
　前記Ｘ線検知器アレイ（４４）に熱電冷却装置（１０４）を連結し、
　前記検知器アレイ（４４）を作動させるための作動温度を選択し、
　前記検知器アレイ（４４）の実際の温度を感知し、
　前記選択された作動温度と前記感知された実際の温度を比較し、
　前記選択された作動温度と前記感知された温度との間の差に基づいて、前記Ｘ線検知器アレイを加熱又は冷却するように前記熱電冷却装置（１０４）に命令する、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項１１】
　熱伝導性の材料（１１６）を前記検知器アレイ（４４）の長さに沿って連結し、前記Ｘ線検知器装置の長さに沿って熱を伝達する段階を更に含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
　前記熱電冷却装置（１０４）によって生成された熱を受動的に放散させる段階を更に含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
　前記熱電冷却装置（１０４）によって生成された熱を能動的に放散させる段階を更に含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
　Ｘ線管によって生成された熱又はガントリ内の冷気が前記検知器組立体に影響を及ぼさないように、前記検知器アレイ（４４）を絶縁する段階を更に含むことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
　前記検知器アレイの中央部、及び第１端部又は第２端部の各々の温度を感知し、熱電冷却装置（１０４）を設けて該アレイ（４４）の各々の端部の温度を制御し、
　加熱装置（１２４）を設けて前記アレイの前記中央部の前記温度を制御する、
段階を更に含み、
　前記検知器の長さに沿った温度プロフィールが維持されるようになっている、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
　コンピュータ断層撮影スキャナに用いるための検知器組立体であって、
　検知器アレイ（４４）と、
　前記検知器アレイ（４４）の両側部に配置され、各々が該検知器アレイ（４４）の長さに沿って熱を伝導する伝導性の挿入体（１１６、１１７）を含む第１及び第２のレール（１００、１０２）と、
　前記第１及び第２のレール（１００、１０２）の各々の遠位端に連結された、電力供給を受けるための正及び負の電源リード線を含む熱電冷却装置（１０４、１１０）と、
　前記熱電冷却装置（１０４、１１０）に連結された受動的な放熱装置（１０６、１１２）と、
　前記検知器アレイ（４４）に沿って間隔を置いて連結された複数の温度センサ（１１８、１１９、１２２）と、
　前記検知器アレイ（４４）の中央部に向けられた加熱装置（１２４）と、
　前記熱電冷却装置（１０４、１１０）と、前記加熱装置（１２４）と、前記複数の温度センサ（１１８、１１９、１２２）とに電気的に接続され、該温度センサ（１１８、１１９、１２２）の各々から前記検知器アレイ（４４）の温度を示す複数の信号を受け、受け取った信号を対応する選択された複数の設定値温度と比較し、各々の前記熱電冷却装置（１０４、１１０）と前記加熱装置（１２４）に駆動信号を供給して、前記アレイを選択された温度に維持するようになったコントローラ装置（７０）と、
を備えることを特徴とする検知器組立体。
【請求項１７】
　前記熱電冷却装置（１０４、１１０）に空気流をもたらして前記コントローラによって生成された熱を放散する能動的な放熱装置（１０８、１１４）を更に備えることを特徴とする、請求項１６に記載の検知器組立体。
【請求項１８】
　前記熱電冷却装置（１０４、１１０）が前記検知器アレイ（４４）に連結されて該アレイ（４４）に対する加熱要素を形成するようになっていることを特徴とする、請求項１６に記載の検知器組立体。
【請求項１９】
　前記熱電冷却装置（１０４、１１０）が、前記アレイ（４４）に対する加熱要素又は冷却要素を選択的に形成するようになっていることを特徴とする、請求項１６に記載の検知器組立体。
【請求項２０】
　前記コントローラ（７０）が、前記アレイ（４４）の中央部が該アレイの対向する端部より高温であるような形状にされた温度プロフィールを維持することを特徴とする、請求項１６に記載の検知器組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、一般的にコンピュータ断層撮影システムに用いるためのＸ線検知器アレイに向けられ、より具体的には、該Ｘ線検知器アレイをほぼ等温で熱的に安定した状態に維持する方法及び装置に向けられる。
【背景技術】
【０００２】
　コンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像形成システムは、一般に、ガントリの両側に取り付けられたＸ線源とＸ線検知器アレイとを含み、該Ｘ線源と該Ｘ線検知器アレイとの間に画像形成領域を有する。典型的には、検知器アレイは、列及び行で配列された複数の検知器素子を含む。検知器アレイすなわちモジュールは、検知器素子とそれに関連した電気部品とを含み、Ｘ線信号を測定可能なアナログ信号又は定量化可能なデジタル信号のいずれかに変換する。多くの構成において、アレイは、軸方向に分離したレール上でガントリに取り付けられる。
【０００３】
　作動において、Ｘ線源はＸ線を生成し、該Ｘ線はアレイに向けられる。被写体（例えば、患者の胴体）が画像形成領域内に配置されると、該被写体を透過するＸ線は異なる程度に減衰され、その様々な減衰度は、Ｘ線が画像形成領域内を透過する物質の特性によって決まる（例えば、骨は筋肉組織よりも大きい減衰を与えるなど）。
【０００４】
　ＣＴにおいては、ガントリを用いて、画像形成されることになる被写体の周りでＸ線源及び検知器アレイを回転させ、あらゆる角度に対応するデータが収集される。その後、収集されたデータがフィルタ処理され、重みづけされ、典型的には、画像プロセッサにより逆投影されて、１つ又はそれ以上の診断用の高画質画像を生成する。
【０００５】
　画像の再構成において、各々の検知器の利得が、データ取得プロセスの間一定のままであること、及び該検知器におけるＸ線信号の強度の如何なる変化も患者の生体組織によるものであることが仮定される。残念ながら、この前提は幾つかの理由により１００％正確なものではない。この点についての１つの特に重大な誤差の原因は、作動中に検知器素子の作動が素子の条件によってどれくらい影響を受けるかに関係がある。より具体的には、多くの異なる電子部品と同様に、特定の刺激（例えば、特定の強度のＸ線）に対する検知器素子の応答は、温度の関数として変化する。
【０００６】
　温度が素子の出力及び取得されたデータの全体の精度に影響を及ぼす幾つかの事柄がある。第１に、驚くことではないが、作動中に、温度が素子の出力（すなわち利得）に直接影響を及ぼし、モジュールが較正温度と異なる温度に曝されることがあり、訂正されていない利得誤差が生じる。第２に、アレイのレールに沿った該レール間の温度勾配が、機械的構造の熱歪みを生じさせ、これが訂正されていない利得誤差を招くことが知られている。１つの特定の用途において、時間の経過とともにアレイの中央部及び端部の相対的温度が変化する場合には、画像のアーチファクトがもたらされることがある。第３に、他の検知器アレイ部品（例えば、検知器素子と関連した光ダイオード）にも、温度の変化によって影響が及ぶことがある。具体的には、光ダイオードの短絡抵抗が温度と共に指数関数的に低下し、電流の漏れ及び一般的には信号対雑音比の減少がもたらされる。
【０００７】
　アレイの出力が素子及びアレイ環境温度の関数として変化する場合には、得られた画像の画質に悪影響が及ぼされる。このために、アレイの出力への温度の影響が、時として、得られた画像の診断の有用性に悪影響を及ぼす画像のアーチファクトをもたらすことが観察されている。
【０００８】
　ＣＴシステムにおいては、アレイの温度に直接影響を及ぼす多くの熱源がある。具体的には、Ｘ線ビームを生成するために用いられるＸ線管は、ＣＴシステムにおいて大量の熱を生じさせる。更に、モータ、プロセッサ及び他のＣＴシステム部品が、アレイの近くに熱を生じさせる。近年、患者処理能力（すなわち１日当たり実行される取得作業数）を増加させたいという要望が、より強力なＸ線源の使用に拍車をかけ、画像を生成するために必要とされるデータ量を短時間で取得できるようになった。これらの高出力のシステムは、従来のシステムよりかなり速いものとなっているが、アレイの加熱の問題及び関連した画像の劣化を悪化させただけであった。
【０００９】
　温度に関連したアレイの作動の問題に取り組むために、産業界では、ほぼ等温でかつ熱的に安定したアレイを維持することに向けられた種々の解決法が開発された。このために、作動中に素子が加熱することを容認し、ほとんどの解決法は、何らかの形式の素子加熱構成をレール上にアレイと共に取り付けるものである。一般に、この加熱構成を用いて素子をほぼ予想される高温レベルまで加熱し、その温度レベルを取得時間の全体にわたって維持する。加熱装置の制御値は、予想される高温の上限値及び許容可能なモジュールの温度変化の最大値と一致するように設定される。
【００１０】
　残念なことに、高出力のシステムにおいては、アレイの温度は、許容可能な画質を達成できる温度を超えることがある。これらの環境の下では、加熱の制御により検知器アレイを許容可能な作動温度内に維持することができない。
【特許文献１】米国特許第５，５２１，３８７号
【特許文献２】米国特許第６，２４９，５６３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
　したがって、検知器アレイを一定温度に維持するための簡単で経済的な方法、具体的には、最高温度が画像形成システムが許容するものよりも高くなる高出力のＸ線管と共に作動されるときに、該検知器アレイを一定温度に維持するための簡単で経済的な方法に対する必要性が依然としてある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
　本発明の例示的な実施形態は、１組のレールの間に連結された検知器アレイを含む。少なくとも１つの熱電冷却装置（ＴＥＣ）がレールの遠位端に連結され、温度センサが検知器アレイに連結されて、該アレイの実際の温度を表示する。ＴＥＣ及び温度センサの各々は、実際の温度を監視し該ＴＥＣへの電力供給を調節するコントローラ装置にそれぞれ連結されて、選択された設定値温度を維持する。コントローラ装置は、ＴＥＣに、該ＴＥＣが加熱又は冷却のいずれかを助ける「加熱」モードと「冷却」モードとの間で切り換えるように命令することができる。
【００１３】
　本発明のこれら及び他の態様は、以下の説明から明らかになるであろう。説明において、本発明の一部を形成し、本発明の好ましい実施形態が示される添付の図面について説明される。このような実施形態は、必ずしも本発明の全範囲を示すものではなく、従って、本発明の範囲の解釈については、特許請求の範囲を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
　ここで図を、より具体的には図１を参照すると、本発明に用いるための典型的なＣＴスキャナが示される。ＣＴスキャナは、一般に、中央ボアすなわち画像形成領域２１を定めるリング状のガントリ２０を備える。画像形成領域２１の両側には、Ｘ線源１０と検知器組立体４４が互いに反対側に取り付けられる。Ｘ線源１０は、走査されることになる支持プラットフォーム４６上に横たわる患者４２の一部４３に向けられるＸ線の扇状ビーム４０を生成し、検知器組立体４４は、該Ｘ線を受け取り、該扇状ビーム４０が被写体を透過する際の該扇状ビーム光線４０の減衰に対応する強度信号を生成する。このデータは、画像の再構成において被写体の１つ又はそれ以上の画像を再構成するために用いられる。
【００１５】
　ここで図１、図２及び図３を参照すると、検知器組立体４４が取付けプレート９０に連結され、該取付けプレート９０は、ガントリ２０（図１を参照）に連結される。検知器組立体４４は、第１レール１００と第２レール１０２との間に連結された検知器セル１８の列（アレイ）を備える。レール１００及び１０２は、スキャナ・システムのＺ軸すなわち並進運動軸に沿って軸方向に配置される。各々の検知器素子１８は、例えば、Ｒｉｅｄｎｅｒ他に付与され本出願の出願人に譲渡された米国特許第５，５２１，３８７号に記載されるもののようなソリッドステート式Ｘ線検知器を備える。検知器素子１８は、それぞれＸ線を受け取り、扇状ビーム４０の個々の放射線に沿って強度を測定する。検知器組立体４４の検知器素子１８は、焦点２６がＸ線源内の中心点に対応する、示されるような弧状の構成に配置することができる。幾つかの用途においては、検知器組立体４４は平坦な素子を備えることもできる。検知器組立体の温度監視を行わせるために、１つ又はそれ以上の温度センサ１１８が検知器組立体４４内に埋め込まれる。温度センサ１１８及び温度センサ１１９は、検知器アレイ４４の対向する端部に配置されることが好ましい。
【００１６】
　図２に最も良く示されるように、図示される例示的な実施形態において、第１の熱電冷却装置（ＴＥＣ）１０４及び第２の熱電冷却装置（ＴＥＣ）１１０が、検知器組立体４４の対向する遠位端に連結される。ＴＥＣは、ペルティエ効果で作動するソリッドステート式熱ポンプであり、組立体４４に加熱又は冷却のいずれかをもたらすことができる。典型的なＴＥＣは、２つの異なる導体として働くｐ型及びｎ型半導体素子の列からなる。一般に、素子の列は、２つのセラミックプレートの間に電気的には直列にかつ熱的には並列にはんだ付けされる。ＤＣ電流が１つ又はそれ以上の対の素子を通ってｎ型半導体素子からｐ型半導体素子に流れるので、周囲から熱を吸収する際に２つの素子によって形成された接合部（「低温側」）の温度が低下する。電子が高エネルギー状態から低エネルギー状態に移動するので、熱は、電子の移動によってＴＥＣを通して運ばれ、反対（「高温」）側に放出される。ＴＥＣの熱ポンプ能力は、電流と、ｎ型素子及びｐ型素子の対の数に比例し、ＴＥＣ産業において、一般的に、各々の対は「電対」と呼ばれる。本用途に有用なＴＥＣは、例えば、ニュージャージー州トレントンのＭｅｌｃｏｒ社によって製造されたＴｈｅｍａｔｅｃ（登録商標）ＴＥＣシリーズのように商業的に入手可能なものである。
【００１７】
　更に図１から図３までを参照すると、アレイ４４はまた、数字１２０でひとまとめに表わされた絶縁材を含む幾つかの他の部品と、２つの放熱組立体すなわちファン１０８及びヒートシンク１０６を含む第１放熱組立体と、ファン１１４及びヒートシンク１１２を含む第２組立体とを含む。これらの部品は、以下に更に詳細に説明される。
【００１８】
　更に図２及び図３を参照すると、高伝導性の挿入体１１６及び１１７が、レール１００及び１０２の各々に連結される。図示されるように、レール１００及び１０２の各々の側面に沿って（例えば、１１６を参照）、又はレール１００及び１０２の各々の上縁に沿って（例えば、１１７を参照）、挿入体１１６及び１１７を設けることができる。高伝導性の挿入体１１６及び１１７は、レール１００及び１０２に沿って効率的に熱を伝達するように選択された材料で形成される。挿入体１１６及び１１７を、例えば、熱分解グラファイト（ＰＧ）、銅、炭素ベース複合材、又は高い熱伝導率を有する他の材料で形成することができる。挿入体１１６及び１１７はまた、米国特許第６，２４９，５６３号に開示されるようなヒートパイプを含むこともでき、この米国特許を、ヒートパイプ装置についての説明のための参考文献として本明細書に組み入れる。
【００１９】
　ＴＥＣにより生じた熱を放散するために、受動的なヒートシンク又は能動的な放熱装置のいずれか、或いは両方を備える放熱組立体を、熱電冷却装置１０４及び１１０の各々に連結することができる。上述のように、例示的な実施形態において、第１放散組立体及び第２放散組立体の各々は、それぞれファン１０８とシンク１０６、及びファン１１４とシンク１１２を含む。シンク１０６及び１１２は、アルミニウムのフィン、又は当技術分野において周知の他の適切な装置を含むことが好ましい。ファン１０８及び１１４、又は他の能動的な放熱装置は、検知器アレイ４４の遠位端を比較的一定の温度に維持しながら、ヒートシンク１０６及び１１２から余分な熱を除去する。
【００２０】
　絶縁材１２０は、アレイ４４の検知側を除く該アレイ４４の全ての側に設けられる。絶縁材は環境への熱伝達を最小限に抑え、よってシステム全体をより効率的なものにする。また、有利なことに、冷却モードにある場合（すなわち、アレイが冷却されることになる場合）には、絶縁材１２０は、冷却容量の必要量を低減させるものであり、他のシステム部品に関連した周囲の熱から検知器を隔離するものでもある。絶縁材１２０は、スチロフォーム（Ｓｔｙｒｏｆｏａｍ）、ガラス繊維、ネオプレン発泡体のような多数の標準的な住宅用又は商業用等級の絶縁材料のいずれかを含むことができ、或いはまた真空の絶縁パネル（ＶＩＰ）を含むこともできる。
【００２１】
　ここで図４を参照すると、図１のＣＴ画像形成システムを制御するための例示的な制御システムが、テーブルモータ制御装置５８と、スリップリング６４と、中央処理コンピュータ６０と、操作者のコンソール６５と、大容量記憶装置６６と、ガントリ・リング２０に組み合わされた複数の制御モジュール５２とを含む。ガントリ制御モジュール５２は、Ｘ線制御装置５４と、ガントリモータ制御装置５６と、データ取得システム６２と、画像再構成装置６８とを含む。これらのモジュールは、スリップリング６４を介して関連したガントリに接続され、制御目的のためにコンピュータ６０に接続される。
【００２２】
　ガントリ制御モジュール５２は、ＴＥＣ１０４及び１１０を制御するためのＴＥＣコントローラ７０を更に含み、検知器アレイ４４をほぼ等温で熱的に安定した状態に維持する。ＴＥＣコントローラ７０は、ニュージャージー州トレントンのＭｅｌｃｏｒ社によって製造されたＴｈｅｍａｃ（登録商標）ＴＥＣシリーズのような商業的に入手可能な装置であることが好ましい。しかしながら、ＴＥＣコントローラ７０は、比例積分偏差（ＰＩＤ）ループのような制御方法を用いてＴＥＣ１０４及び１１０を制御することができる如何なる数の装置を備えることもできる。ＴＥＣコントローラ７０は、検知器組立体４４の１つ又はそれ以上の温度センサ１１８に電気的に接続され、正の電源ライン１２３と負の電源ライン１２７、及び正の電源ライン１２１と負の電源ライン１２５によってそれぞれＴＥＣ１０４及び１１０の各々に電気的に接続され、好ましくはコンピュータ６０に電気的に接続される。
【００２３】
　作動において、被写体（例えば、移動可能なテーブル４６上に横たわる患者４２）は、画像形成領域２１内に配置される。Ｘ線源１０が、患者４２に向けられたＸ線扇状ビーム４０を生成する。ガントリ２０を患者４２の周りで回転させ、該患者の体積４３に関連した画像データを収集する。患者４２を透過した後、アレイ４４が、Ｘ線の扇状ビーム４０を受ける。
【００２４】
　データ取得中に、ＴＥＣコントローラ７０は、検知器アレイ４４をほぼ一定の温度に維持する。ＴＥＣコントローラ７０に接続された電位差計の使用により、又は当業者に周知の他の方法で確立された、コンピュータ６０に接続されたインタフェースを通してユーザが選択した所望の作動「設定」値を、メモリ内に格納することができる。選択された「設定」値は、制御ラインを介してＴＥＣコントローラ７０に与えられる。ＴＥＣコントローラ７０は、検知器組立体４４の実際の温度を示す温度センサ１１８から電気的信号を受け取り、その温度の値をコンピュータ６０により与えられた「設定」値の作動温度と比較する。実際の温度と所望の温度との間の差に基づいて、ＴＥＣコントローラ７０は、ＴＥＣ１０４及び１１０に与えられる出力電源を調節する。一般的に、ＴＥＣ１０４及び１１０は「加熱」モードで作動するが、検知器組立体４４の温度が所望の作動温度よりも高い場合には、ＴＥＣコントローラ７０は、それぞれＴＥＣ１０４及び１１０に給電する電源リード線１２３、１２７及び１２１、１２５の極性を切り換えることができる。電源リード線の極性を逆にする場合には、ＴＥＣに冷却機能が与えられ、検知器組立体４４を所望の温度まで冷却する。この冷却機能は、ＣＴスキャナを囲む周囲温度が、設定値を著しく超える（モジュールの許容可能な温度変化を超えて）場合に必要とされる。
【００２５】
　ここで図５を参照すると、本発明によって構成された検知器組立体４４の第２の実施形態が示される。ここで、多数の部品が図２に関して説明されたものと同じであり、これらの部品には、図２の説明に従って番号が付されている。図５に示されていない図２の他の任意の要素を含ませることもできる。具体的には、図５の実施形態はまた、ファン要素１０８及び１１４、並びに絶縁カバー１２０を含むこともできる。
【００２６】
　図５の実施形態は、電気加熱装置１２４と共に検知器４４の中央部に設けられた温度センサ１２２を含む。温度センサ１２２及び加熱装置１２４は、アレイの中央部の熱分布を監視し調整するために用いられ、センサ１１８、１１９及びＴＥＣ１０４、１１０と共に作動して、検知器組立体４４の長さに沿った選択された温度プロフィールを維持する。検知器組立体４４が低温環境から高温環境に移ったときに、該検知器４４の中央部と遠位端との間の相対的な温度変化が一定のままであるように、温度プロフィールが維持される。温度プロフィールを検知器４４に沿って維持することにより、温度に関連した検知器素子１８の機械的移動が最小限に抑えられるか又は防止され、これにより温度によって引き起こされる画像アーチファクトの可能性が最小限になる。
【００２７】
　ここで図６を参照すると、図５の検知器組立体４４と共に作動するたの制御システムが示される。また、全体として、この制御システムの作動は図４のものに類似しており、同じ部品にはそれに応じて番号が付けられている。この制御システムは、センサ１２２から及び任意にセンサ１１８及び１１９の各々から、感知された温度信号を受け取る加熱装置コントローラ１２６を含み、これによりアレイ４４の中央部及び対向する端部双方の温度が示される。これらの感知された温度の値に基づいて、加熱装置コントローラ１２６が加熱装置１２４を駆動し、ＴＥＣコントローラ７０がＴＥＣ１０４及び１１０を駆動して、以下に説明するように検知器アレイ４４に沿った選択された温度プロフィールを維持する。
【００２８】
　ここで図７、図８及び図９を参照すると、アレイ４４の遠位端の温度を監視し制御する第１の制御方法と、中央部と遠位端双方の温度を制御する第２及び第３の制御方法を有する、該アレイ４４の長さに沿って見出された温度を示す温度プロフィールが示される。これらの全ての場合において、アレイモジュール４４の中央部の温度が、周囲の環境温度に関係なく、摂氏３０度から４０度までの範囲に維持されるように該アレイ４４を作動させ、該アレイを選択された最高温度よりも低く維持することが望ましい。以下の説明は、摂氏３０度から４０度までの関心ある領域に向けられる。便宜上、摂氏３５度の設定値あたりでの作動であると仮定する。「高温」（約摂氏４５度）環境及び「低温」（約摂氏２５度）環境の各々についての個々のプロフィールが示される。ＴＥＣ１０４及び１１０を用いて、説明された方法の各々で検知器アレイ４４を加熱及び／又は能動的に冷却することができ、よって該ＴＥＣ１０４及び１１０を用いて、ガントリを囲む周囲空気の温度よりも低い温度まで該検知器４４を冷却することができる。
【００２９】
　ここで具体的に図７を参照すると、図２の検知器アレイ４４のような検知器アレイ４４についての温度プロフィールが示される。検知器アレイ４４において、温度の設定値は、上述のように３５℃で一定に保持され、遠位端の温度は、上述のようにセンサ１１８及び１１９によって監視され、ＴＥＣ１０４及び１１０によって制御される。低温環境で作動される場合には、検知器アレイ４４の温度プロフィール１３０はほぼ等温となり、該検知器アレイ４４の温度は、アレイの長さに沿った摂氏３５度の選択された設定値にほぼ保持される。高温環境において作動される場合には、アレイ４４の遠位端は、ＴＥＣ１０４及び１１０によって選択された設定値で維持されるが、中央部の温度は、該選択された設定値よりも著しく高く上昇し、放物線状の温度プロフィール１３２をもたらす。
【００３０】
　ここで図８を参照すると、第１の制御方法に従って作動された図５の検知器アレイのような、検知器アレイ４４についての温度プロフィールが示される。ここで、センサ１２２によって検知されるアレイ４４の中央部の温度が監視され、ＴＥＣ１０４及び１１０の制御のための設定値が、該中央部の温度の関数として修正される。ここで図１０を参照すると、中央部の温度に対するＴＥＣの設定値を示すグラフが示される。ここで、ＴＥＣの設定値は、中央部が選択された作動温度に達するまで所定の勾配で継続的に上昇する。中央部の温度が上昇するにつれて、ＴＥＣの設定値はアレイ４４の温度を下げるように減少され、これにより中央部の温度は、選択された作動設定値、又はその近く、及び図７の従来技術の実施形態において反応した最大レベルより下に維持される。結果として、図８の低温環境の温度プロフィール１３４はほぼ等温となり、選択された作動温度で維持される。しかしながら、高温環境の温度プロフィール１３６においては、ＴＥＣ１０４及び１１０は遠位端をより低温に維持するように作動され、これにより中央部が図７に示される最高温度に達するのが防止される。したがって、ここでは、図７の高温環境の検知器アレイについての一般的な放物線状のプロフィールは維持されるが、遠位端及び中央部は、各々、図７の従来技術のシステムにおけるよりも低温かつ設定値の近くに保持されることになる。
【００３１】
　ここで図９を参照すると、第２の制御方法に従って作動されるような図５の検知器アレイ４４についての温度プロフィールが示される。ここでは、同様に、センサ１２２によって検知されるアレイ４４の中央部の温度が監視され、ＴＥＣ１０４及び１１０の制御のための設定値が、この温度の関数として修正される。同じくここで図１１も参照すると、ＴＥＣの設定値は、まず所定の勾配で上昇する。しかしながら、ここで、ＴＥＣの設定値は、アレイ４４が高温環境又は低温環境で作動しているかどうかに関わらず、該検知器アレイ４４の遠位端の温度を該検知器アレイ４４の中央部の温度の設定値より低く維持するように選択される。ＴＥＣの設定値は、作動温度のあたりで選択された範囲における、選択された作動温度よりも摂氏２度だけ低い一定の温度レベルに維持され、放物線状の高温環境の温度プロフィール１４０と同様に放物線状である低温環境の温度プロフィール１３８がもたらされる。全体的なプロフィールが高温環境及び低温環境の両方において放物線状のままであるので、アレイ素子の熱による機械的移動が制限され、これにより温度によって引き起こされる取得された画像におけるノイズが最小になる。
【００３２】
　上述の方法及び装置は、単に例示的なものにすぎず、本発明の技術的範囲を制限するものではないこと、また当業者が本発明の技術的範囲に含まれるものとなる種々の変更をなし得ることを理解されたい。例えば、センサの位置が検知器組立体４４の中央部と両端部にあるものについて説明したが、該センサの位置及び数を変えて、装置の温度プロフィールに関する付加的な情報をコントローラに与えることもできる。更に、特定の制御方法及び温度レベルについて説明したが、本発明の制御システムを用いて、加熱装置要素１２４の適用を選択的に制御すること、また検知器アレイを加熱又は冷却するためにＴＥＣ装置１０４及び１１０を用いることによって、種々の温度範囲における種々の温度プロフィールを生成することができる。本発明の技術的範囲を公開するために、本明細書と共に特許請求の範囲を提出する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】検知器素子の列及び行を有する検知器アレイと扇状ビーム源とを含む、本発明を実施するために用いられるＣＴ装置の斜視図。
【図２】本発明により構成された検知器組立体の分解図。
【図３】組み立てられた構成の、図２の組立体と類似した検知器組立体の切取側面図。
【図４】図１のＣＴ装置を制御するために用いることができ、本発明を実施する目的のために有用なＣＴ制御システムのブロック図。
【図５】本発明により構成された検知器組立体の側面図。
【図６】図１のＣＴ装置及び図５の検知器アレイを制御するために用いることができ、本発明を実施する目的のために有用なＣＴ制御システムのブロック図。
【図７】一定の温度設定値を有する状態で低温環境及び高温環境の両方において作動された、図２の検知器アレイに沿った温度プロフィールを示すグラフ。
【図８】第１の制御方法に従って作動された、低温環境及び高温環境の両方における図５の検知器アレイに沿った温度プロフィールを示すグラフ。
【図９】第２の制御方法に従って作動された、低温環境及び高温環境の両方における図５の検知器アレイに沿った温度プロフィールを示すグラフ。
【図１０】図８の制御方法を示すグラフ。
【図１１】図９の制御方法を示すグラフ。
【符号の説明】
【００３４】
　４４　検知器アレイ
　７０　コントローラ
　１００、１０２　レール
　１０４、１１０　熱電冷却装置
　１０６、１１２　ヒートシンク
　１０８、１１４　ファン
　１１６、１１７　挿入体
　１１８、１１９、１２２　温度センサ
　１２０　絶縁材
　１２４　加熱装置
【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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【図１１】
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