(57)【要約】【課題】複数の画像データをフレーム数に制限無く連続して高速かつ高精度に読み取り、時分割データを収集できる物質構造解析用画像情報収集装置を実現する。【解決手段】物質構造解析用画像情報収集装置１は、帯状の輪として形成され、帯状の長手方向に移送可能な可撓性のベルト７と、帯状の輪として形成され、ベルト７に支持され放射線画像情報を蓄積記録する蓄積性蛍光体シート６に、放射線を照射して放射線画像情報を記録する記録部３と、蓄積性蛍光体シート６に励起光を照射して記録された放射線画像情報を読み取る複数の読み取り部２１〜２６と、読み取りが行われた後の蓄積性蛍光体シート６に記録部３で新たな放射線画像情報を記録するに先立ち、蓄積性蛍光体シート６に残存する放射線エネルギーを放出させる消去部５と、を具備する。【選択図】  図１
2004191789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の輪として形成され、該帯状の長手方向に移送可能な可撓性のベルトと、
帯状の輪として形成され、前記ベルトに支持され放射線画像情報を蓄積記録する蓄積性蛍光体に、放射線を照射することにより被照射物の放射線画像情報を記録する記録手段と、
前記蓄積性蛍光体に励起光を照射することにより、前記記録部で記録された放射線画像情報を読み取る複数の読み取り手段と、
前記読み取り手段で読み取りが行われた後の蓄積性蛍光体に前記記録手段で被照射物の新たな放射線画像情報を記録するに先立ち、該蓄積性蛍光体に残存する放射線エネルギーを放出させる消去手段と、
を具備することを特徴とする物質構造解析用画像情報収集装置。
【請求項２】
前記記録手段の前記蓄積性蛍光体に照射される放射線の最大受光面積と、各々の前記読み取り手段の該蓄積性蛍光体に記録された放射線画像情報を読み取ることができる領域の面積とが、等しいことを特徴とする請求項１に記載の物質構造解析用画像情報収集装置。
【請求項３】
前記複数の読み取り手段は、平面状に支持された前記ベルトの長手方向に連続的に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質構造解析用画像情報収集装置。
【請求項４】
前記複数の読み取り手段は、円筒形に形成され、前記ベルトの長手方向に直列に、配列されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の物質構造解析用画像情報収集装置。
【請求項５】
前記帯状の輪として形成された蓄積性蛍光体の一部を貯めおくものであって、前記ベルト及び前記蓄積性蛍光体が湾曲状に形成されてなる貯めおき部を、さらに設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の物質構造解析用画像情報収集装置。
【請求項６】
前記貯めおき手段は、前記記録手段と前記複数の読み取り手段との間、及び／又は該記録手段と前記消去手段との間に設けられることを特徴とする請求項５記載の物質構造解析用画像情報収集装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射光を用いて結晶等の物質の構造解析を行うために必要なデータ（情報）を収集する装置に関する。例えば、低分子からタンパク質結晶に至る広範囲な格子定数を持った結晶解析や、粉末、溶液散乱等の時分割データを収集する分野等で利用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、物質にＸ線等の放射線を照射してその回折パターンを得ることにより物質の構造解析が行われている。特に近年、タンパク質等の結晶の生化学的情報を得るため、放射光をＸ線源として利用するＸ線結晶構造解析による３次元構造の研究が行われている。例えばタンパク質結晶は、低分子に比べて格子定数が非常に大きいので、Ｘ線結晶構造解析で扱うパラメータやデータ数が非常に大きい。このようなタンパク質結晶も、放射光をＸ線源として利用することにより、輝度の大きいシャープなＸ線が得られるため、結晶構造解析のデータ収集に要する時間を大幅に短縮すると共に精度の高いデータ収集が可能になった。
【０００３】
これと共に、結晶構造解析に用いるＸ線写真フィルムに代わるものとして、蓄積性蛍光体が利用されるようになってきた。ここで、蓄積性蛍光体とは、ある種の蛍光体に放射線（Ｘ線、α線、紫外線、γ線、電子線等）を照射すると、この放射線のエネルギーの一部がその蛍光体中に蓄積され、その後その蛍光体に可視光等の励起光を照射すると蓄積されたエネルギーに応じて蛍光体が輝尽発光を示す。このような性質を示す蛍光体を蓄積性蛍光体（輝尽性蛍光体）という。
【０００４】
蓄積性蛍光体は、感度が高く、ダイナミックレンジが極めて良好で、バックグランドのノイズも低い等の利点を有する。この蓄積性蛍光体を利用して、結晶等の被照射物の放射線画像情報を蓄積性蛍光体のシート（蓄積性蛍光体シート）に一旦記録し、これを励起光で走査して輝尽発光させる。この輝尽発光光を光電的に読み取って画像信号を得る。この画像信号を処理して被照射物の放射線画像を得ることにより、放射線画像データを収集する方法が用いられている。このような蓄積性蛍光体シートは、最終的な記録媒体に画像を与えるために一時的に画像情報を担持するものであるので、繰り返し使用することができる。
【０００５】
蓄積性蛍光体シートを再使用するには、輝尽発光光が読み取られた後の蓄積性蛍光体シートに残存する放射線エネルギーを、可視光等を照射することにより放出させて残存放射線画像を消去し、この蓄積性蛍光体シートを再度放射線画像記録に使用すればよい。
【０００６】
このような蓄積性蛍光体シートに市販の回折装置で用いられるＸ線源により記録された画像データを収集する場合、２個の蓄積性蛍光体フレームを用意する。そして、第１の蓄積性蛍光体フレームに記録された放射線画像の読み取り中に第２の蓄積性蛍光体フレームに放射線画像を記録して効率を上げることが一般的に行われている。なお、本明細書で、フレームとは、蓄積性蛍光体シートに一回の露光操作で露光される部分をいう。
【０００７】
例えば、従来技術として、蓄積性蛍光体シートと、画像記録手段と、画像読み取り手段と消去手段とを一体的にユニット化した読み取り消去ユニットと、ユニット移動手段とからなる放射線画像情報記録読み取り装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１１−０７２８５９号公報（第１頁、第１図）
【０００９】
一方、放射光をＸ線源として利用する場合、結晶の回折データを蓄積性蛍光体シートに記録する時間は、市販のＸ線源を用いる場合に比し、飛躍的に減少させることができる。これに対し、蓄積性蛍光体シートの読み取りには大幅に時間がかかり、放射光のような強力なＸ線を利用しても、結晶の構造解析データを高効率に収集することは難しい。
【００１０】
この問題を解決するため、蓄積性蛍光体シートを収納した円筒形のカセットを用意し、このカセット内に複数の回折画像を記録した後、読み取り装置に搬送して読み取りを行うことが、本発明者らにより提案された。
【００１１】
図４は、従来の物質構造解析用画像情報収集装置３００を上から見た模式的な平面図である。物質構造解析用画像情報収集装置３００は、蓄積性蛍光体シートを収納する円筒形のカセット３０１と、放射光光源３０２からＸ線ｈを照射して蓄積性蛍光体シートに回折画像等の放射線画像を記録する記録部３０３と、放射線画像が記録された蓄積性蛍光体シートの読み取りを行う読み取り部３０４と、放射線画像が読み取られた後の蓄積性蛍光体シートに残存する画像を消去する消去部３０５とを含んで構成される。
【００１２】
円筒形のカセット３０１の内周面全面には、蓄積性蛍光体シートが張られる。記録部３０３、読み取り部３０４、及び消去部３０５間は、それぞれボールベアリングの支持台（図示せず）により接続されており、カセット３０１はこの支持台上を矢印ｐ１〜ｐ３で示される方向に搬送可能である。また、カセット３０１は、記録部３０３、読み取り部３０４、及び消去部３０５の各部内に搬入でき、各部内で回転することができる。
【００１３】
カセット３０１が記録部３０３に搬入されると、可動スクリーン（図示せず）により蓄積性蛍光体シートの露光すべきフレームサイズが決められる。決められたフレームが露光されると、カセット３０１が記録部３０３内で回転することにより、次のフレームが順に露光される。こうして、順次フレームが露光されることにより、複数の放射線画像を１個のカセット３０１に記録することができる。
【００１４】
記録後、カセット３０１は、矢印Ｐ１で示される方向の経路に沿って設けられるボールベアリングの支持台に載せられて搬送され、読み取り部３０４内に搬入される。円筒形の読み取り部３０４内には、複数の読み取りヘッド（図示せず）が蓄積性蛍光体シートの幅方向に対向して並設されており、カセット３０１を読み取り部３０４内で回転させて読み取りが行われる。
【００１５】
読み取り後、カセット３０１は、矢印Ｐ２で示される方向の経路に沿って設けられるボールベアリングの支持台に載せられて搬送され、消去部３０５内に搬入される。円筒形の消去部３０５内でカセット３０１を回転させ、残存する放射線画像の消去が行われる。消去後、カセット３０１は、矢印Ｐ３で示される方向の経路に沿って設けられるボールベアリングの支持台に載せられて搬送され、再び記録部３０３内へ搬入されて新たな放射線画像の記録が可能である。
【００１６】
このカセット３０１を例えば２個用意することにより、一方のカセットに記録された放射線画像を読み取り中に、もう一方のカセットに放射線画像を記録することができる。
【００１７】
この物質構造解析用画像情報収集装置により、読み取り速度を上げることができ、同一結晶の異なる時間におけるデータを連続して記録する時分割データの収集の可能性を示した。即ち、結晶の３次元構造に加えて、その結晶が時間と共に変化する現象を捉える４次元構造解析の可能性を示した。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記装置を用いた方法には、例えば以下のような問題があり、結晶の４次元構造解析を行うことに限界がある。
（１）一個のカセットに記録できるフレーム数は有限であり、連続して時分割用結晶構造解析データを記録するのに限界がある。
（２）円筒形のカセットは、その半径が増すと重量も急速に増すため、搬送に時間がかかり、取り扱いの困難さも増加する。
（３）円筒形のカセットには物理的な回転軸が無いため、安定に高速回転（例えば秒速３回転以上）させることが難しい。
（４）カセットを取り扱う際に騒音を伴う。
【００１９】
上記課題に鑑み、本発明は、複数の画像データをフレーム数に制限無く連続して高速かつ高精度に読み取ることができる物質構造解析用画像情報収集装置を実現することを課題とするものである。
【００２０】
また、本発明は、フレーム数に制限無く連続して時分割データを収集でき、結晶の４次元構造解析を行える物質構造解析用画像情報収集装置を実現することを課題とするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、帯状の輪として形成され、該帯状の長手方向に移送可能な可撓性のベルトと、帯状の輪として形成され、前記ベルトに支持され放射線画像情報を蓄積記録する蓄積性蛍光体に、放射線を照射することにより被照射物の放射線画像情報を記録する記録手段と、前記蓄積性蛍光体に励起光を照射することにより、前記記録部で記録された放射線画像情報を読み取る複数の読み取り手段と、前記読み取り手段で読み取りが行われた後の蓄積性蛍光体に前記記録手段で被照射物の新たな放射線画像情報を記録するに先立ち、該蓄積性蛍光体に残存する放射線エネルギーを放出させる消去手段と、を具備することを特徴とする物質構造解析用画像情報収集装置を提供する。
【００２２】
前記記録手段の前記蓄積性蛍光体に照射される放射線の最大受光面積と、各々の前記読み取り手段の該蓄積性蛍光体に記録された放射線画像情報を読み取ることができる領域の面積とが、等しいことが好ましい。
【００２３】
前記複数の読み取り手段は、平面状に支持された前記ベルトの長手方向に連続的に設けられることが好ましい。
【００２４】
前記複数の読み取り手段は、円筒形に形成され、前記ベルトの長手方向に直列に、配列されていることが好ましい。
【００２５】
前記帯状の輪として形成された蓄積性蛍光体の一部を貯めおくものであって、前記ベルト及び前記蓄積性蛍光体が湾曲状に形成されてなる貯めおき部を、さらに設けることが好ましい。
【００２６】
前記貯めおき手段は、前記記録手段と前記複数の読み取り手段との間、及び／又は該記録手段と前記消去手段との間に設けられることが好ましい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る物質構造解析用画像情報収集装置の実施の形態を実施例に基づいて図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例に係る物質構造解析用画像情報収集装置１の模式的な側面図である。物質構造解析用画像情報収集装置１は、記録部３と、読み取り部２１〜２６と、消去部５と、ベルト７と、貯めおき部８、９とを含んで構成される。記録部３は、蓄積性蛍光体シート６に結晶の回折画像を記録する。読み取り部２１〜２６は、複数設けられており、記録された回折画像を読み取る。図１中、各々の読み取り部２１〜２６に示された矢印↓は、各読み取り部の最初の読み取りヘッド位置を示す。消去部５は、読み取られた後の蓄積性蛍光体シート６に残存する回折画像を消去する。ベルト７は、記録部３、読み取り部２１〜２６、及び消去部６間を移送可能に設けられる。貯めおき部８、９は、記録済みの、又は、消去済みの蓄積性蛍光体シート６を貯めおくために設けられる。上記の各構成部は、架台ベース４０上に設けられた可動台４１上に設置されている。以下、物質構造解析用画像情報収集装置１の各構成部について、さらに説明する。
【００２８】
ベルト７は、可撓性を有する帯状の輪として形成されており、ローラ１７に複数箇所支持されて、この帯状の輪の長手方向に移送可能である。このベルト７の移送は、図示はしないが、例えば、モータで駆動されるローラにベルト７を圧接させる等の通常のエンドレスベルトの移送手段で行われる。ベルト７上には、同様に帯状の輪に形成された蓄積性蛍光体シート６が支持されており（設けられており）、ベルト７の移送に伴って蓄積性蛍光体シート６も移送される。ベルト７の幅は、蓄積性蛍光体シート６の幅よりも広く形成され、幅広に形成されたベルト７の余白部分に、例えばリニヤエンコーダを設けることにより、ベルト７位置が決定される。このようなベルト７は、記録部３、読み取り部２１〜２６、及び消去部６を含む各部に接続されている。
【００２９】
記録部３は、分光器（モノクロメータ）１１と、光軸合わせ部１２と、カメラ部と、蓄積性蛍光体カセット１５とを含む。分光器１１は、放射光を光源として照射される白色Ｘ線Ｈを分光して所定の波長範囲の単色Ｘ線にする。光軸合わせ部１２は、単色Ｘ線にカメラ部の光軸を一致させるための微調整を行う。即ち、光軸合わせ部１２は、単色化されたＸ線ビームを整形する第１及び第２、４象限スリット１２ａ、１２ｄと、単色Ｘ線の縦及び横方向のビーム位置を検出して光軸を合わせる位置敏感型イオンチェンバ（ＰＳＩＣ）１２ｂ、１２ｃとから成る。又、12eはシャッターである。
【００３０】
カメラ部は、ヘリウムチェンバ１３と、露光領域選択用スクリーン１４とを含んで成る。図２は、図１に示されるカメラ部及び蓄積性蛍光体カセット１５の拡大図である。図１及び図２を参照しつつ、さらに詳しく説明する。
【００３１】
カメラ部を構成するヘリウムチェンバ１３は、円筒形である。ヘリウムチェンバ１３の内部には、解析されるべき結晶１６や結晶１６を取り付ける結晶ホルダー（図示せず）等、回折画像データを記録するために用いられる器具が内蔵される。ヘリウムチェンバ１３内を通過する単色Ｘ線ビームＸの経路上は、Ｓ／Ｎを高めるため、ヘリウムで満たされる。
【００３２】
円筒形のヘリウムチェンバ１３の外周面は、露光領域選択用スクリーン１４に取り囲まれている。露光領域選択用スクリーン１４は、ヘリウムチェンバ１３と同心円上にある円弧形の上下２枚（３枚以上でもよい）の遮蔽板であり、それぞれ上下独立に稼働し、上下方向に開口角（２θ又は４θ）を変化させることができる。ここで、露光領域選択用スクリーン１４が上方にのみ開口した場合をＡＳ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｓｅｔｔｉｎｇ）と定義し、開口角を２θで表す。また、上下対称に開口した場合をＳＳ（Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｓｅｔｔｉｎｇ）と定義し、開口角を４θで表す。ＡＳ及びＳＳの状態がそれぞれ図２（ａ）（ｂ）に示される。
【００３３】
露光領域選択用スクリーン１４を半円周状に取り囲むように、蓄積性蛍光体カセット１５が設けられている。蓄積性蛍光体カセット１５は、円筒形の露光領域選択用スクリーン１４と同心円状に、円弧を描いて設けられる半円筒状の内曲面１５ａを有する。この内曲面１５ａの内周は所定の長さＬである。この内曲面１５ａに、蓄積性蛍光体シート６が例えば真空吸着される。露光領域選択用スクリーン１４は開口角（２θ又は４θ）を変化させることにより、蓄積性蛍光体カセット１５に吸着された蓄積性蛍光体シート６に記録される回折像の垂直方向の上限及び下限を決定することができ、露光領域が選択される。これにより、蓄積性蛍光体シート６上の１フレームが決められ、１フレーム毎に画像が記録される。
【００３４】
順次、各フレームに画像が記録されることにより、蓄積性蛍光体カセット１５の内周分、つまり、長手方向の長さＬ１の蓄積性蛍光体シート６に、複数フレーム分の画像が連続して記録され、１カセット分の画像が記録されることになる。さらには、順次、蓄積性蛍光体シート６の搬送及び記録を繰り返すことにより、連続して複数カセット分の画像を記録することができる。
つまり、後述する読み取り部２１〜２６の数に応じて画像のフレーム数を増すことができ、その意味で、複数の画像データをフレーム数に制限無く連続して記録することができる。
【００３５】
複数の読み取り部２１〜２６は、平面状のベルト７に対向して、ベルト７の長手方向に連続的に設けられる。各読み取り部２１〜２６には、読み取りヘッドとしてレーザや光電子倍増管（共に図示せず）が備えられている。各読み取り部で、このレーザの励起光で蓄積性蛍光体シート６上を走査して輝尽発光させ、この輝尽発光光を光電子倍増管で検出することにより、蓄積性蛍光体シート６に記録された回折画像が光電的に読み取られる。
【００３６】
図１では、複数の読み取り部２１〜２６は、便宜上６つ設けられているが、この数には限定されず、読み取り部を６つよりも多くまたは少なく設けてもよい。また、本実施例では、各読み取り部は一つの読み取りヘッドを有するが、各々の読み取り部がそれぞれ複数の読み取りヘッドを有することもできる。つまり、本実施例では、図１中、各々の読み取り部２１〜２６に示された矢印↓は、各読み取り部の最初の読み取りヘッド位置を示すが、この間に、等間隔に読み取りヘッド（図示せず）を設けることもでき、これにより、実効的な読み取り速度をさらに上げることができる。
【００３７】
本発明の特徴の一つは、図１に示されるように、各読み取り部２１〜２６が、ベルト７の長手方向に連続的に設けられることである。ここで言う「連続的に」とは、帯状の蓄積性蛍光体シート６を、これらの読み取り部２１〜２６で読み取ることができない領域（ノンアクティブ領域という）が、各読み取り部２１〜２６間に存在しないことを意味する。
【００３８】
また、一つの読み取り部で蓄積性蛍光体シート６に記録された放射線画像を読み取ることができる領域の面積と、記録部３で蓄積性蛍光体シート６に照射されるＸ線の最大受光面積とは、等しい。即ち、等しい幅を有する帯状の蓄積性蛍光体シート６にあっては、各読み取り部２１〜２６で読み取られる蓄積性蛍光体シート６の長手方向の長さＬと、蓄積性蛍光体カセット１５の内周の長さＬとは等しい。
【００３９】
このような読み取り部２１〜２６がベルト７の長手方向に連続的に設けられているため、各読み取り部２１〜２６間でノンアクティブ領域が生じることなく、記録部３で複数カセット分の画像が連続して記録された蓄積性蛍光体シート６を、一斉に読み取ることができ、読み取り速度の向上を図れる。
【００４０】
記録部３と読み取り部２１〜２６との間には、ベルト７及び蓄積性蛍光体シート６が湾曲状に撓んで成る、貯めおき部８が形成される。つまり、貯めおき部８は、記録部３と読み取り部２１との間において、蓄積性蛍光体シート６（正確には、ベルト７及びベルト７上に載置された蓄積性蛍光体シート６）を湾曲状に撓ませて緩みを持たせたものである。さらに説明すると、貯めおき部８は、所定の長さの緩みを持たせた、ベルト７及びベルト７上に載置された蓄積性蛍光体シート６であり、この所定の長さの緩み分の蓄積性蛍光体シート６を貯めおくことができる。貯めおき部８に、既に記録部３で記録済みの蓄積性蛍光体シート６を貯めおくことにより、蓄積性蛍光体シート６を記録部３で記録中に、貯めおかれた記録済みの蓄積性蛍光体シート６を読み取り部２１あるいは読み取り部２１〜２６で読み取ることができる。
【００４１】
貯めおくことができる蓄積性蛍光体シート６の長さは、例えばＬ＋ｌ（エル）である。ここで、Ｌは、上述したように、蓄積性蛍光体カセット１５の内周面１５ａの内周の長さＬに等しく、蓄積性蛍光体シート６の１カセット分の長さに相当する。
ｌ（エル）は、記録部３で記録中の蓄積性蛍光体シート６に影響を及ぼさず、貯めおき部８に貯められている記録済みの蓄積性蛍光体シート６が、最初の読み取り部２１で完全に読み取られてしまうために必要な余裕分である。
【００４２】
貯めおき部８を形成することにより、記録部３で蓄積性蛍光体シート６に画像を記録中に、既に記録済みの蓄積性蛍光体シート６を、読み取り部２１〜２６でスムーズに読み取ることができる。
【００４３】
消去部５は、読み取り部２１〜２６に続いて設けられ、この消去部５で、画像が読み取られた後の蓄積性蛍光体シート６に残存する画像の消去を行う。消去部５には、例えば紫外線フィルター付き複数のナトリウムランプ及び複数の蛍光灯３５が、ベルト７の長手方向であって、ベルト７上に載置される蓄積性蛍光体シート６に対向する位置に並んでいる。この蛍光灯３５の光が、読み取り部２１〜２６で読み取られた後の蓄積性蛍光体シート６に照射される。これにより、蓄積性蛍光体シート６に残存する放射線エネルギーを放出させて、残存する放射線画像を消去する。蛍光灯３５に加えて、又は、蛍光灯３５に代えて、ナトリウムランプやトリウムランプを用いることもできる。
【００４４】
消去部５と記録部３との間にも、貯めおき部８と同様にして、貯めおき部９を形成することができる。貯めおき部９では、消去部５で画像が消去された蓄積性蛍光体シート６を貯めおく。貯めおき部９を形成することにより、消去部５で蓄積性蛍光体シート６に残存する画像を消去中に、既に画像が消去された蓄積性蛍光体シート６に、記録部３で新たに画像を記録することができる。貯めおき部９に貯めおかれる蓄積性蛍光体シート６の長さも、貯めおき部８に貯めおかれる蓄積性蛍光体シート６の長さと同様に、例えばＬ＋ｌである。
【００４５】
なお、物質構造解析用画像情報収集装置１には、消去部５に続いて、一様露光部３０が設けられる。一様露光部３０は、例えば、蓄積性蛍光体シート６自体の感度や、複数の読み取り部２１〜２６同士間の読み取り感度が、均一となるように補正を行うため等に設けられるものである。一様露光部３０内には、小型のＸ線発生装置（図示せず）が設けられている。このＸ線発生装置と蓄積性蛍光体シート６の露光面とを所定の距離に保ちつつ、Ｘ線発生装置を幅方向に往復させながら蓄積性蛍光体シート６を移送させて一様に露光を行い、その結果から上記の感度補正が行われる。
【００４６】
（作用）
次に、物質構造解析用画像情報収集装置１の動作について説明する。
記録部３で解析すべき結晶１６がヘリウムチェンバ１３内に取り付けられ、蓄積性蛍光体シート６上の露光領域が露光領域選択用スクリーン１４により選択されて、露光すべき１フレームが決められる。Ｘ線Ｈが照射されて１フレームの露光が終了すると、ベルト７と共に蓄積性蛍光体シート６が移送される。同様にして、次々とフレーム毎の露光が繰り返され、さらには複数カセット分の露光が行われて、結晶１６の回折画像が記録される。
【００４７】
露光領域選択用スクリーン１４の開口角（２θ又は４θ）を小さくして開口幅を充分細く（例えば０．５ｍｍ）設定すれば、蓄積性蛍光体シート６の長手方向に連続的に移動或いは断続的に移動させることにより、長手方向を時間軸とする時間の異なる連続した回折画像データ（時分割データ）を得ることができる。
【００４８】
なお、図５に示すように、シャッター１２ｅの後ろに高速連続回転シャッター１２ｆを設けた構成にしても良い。図５の他の構成については図１と同じである。図５に示すように、シャッター１２ｅの後ろに高速連続回転シャッター１２ｆを設けた構成にすれば、シャッター速度に対応した速度で蓄積性蛍光体シート６を移動させて、より高速の時分割データを得ることができる。
【００４９】
高速連続回転シャッター１２ｆの一例を図６に示す。高速連続回転シャッター１２ｆは、円周上に等しい大きさの開口部５０を有する円板状のシャッターである。図６に示されるように、高速連続回転シャッター１２ｆには、例えば、回転軸５１を基準にして円周上に、３．６度の角度分の幅を有する開口部５０が３６度間隔で設けられており、全周で１０個の開口部５０を有する。（図６では、開口部５０は３つのみ図示し、他の開口部５０の図示を省略している。）この高速連続回転シャッター１２ｆを回転させることにより、Ｘ線の光路を高速で断続的に開閉する。
【００５０】
高速連続回転シャッター１２ｆのシャッター速度に対応した速度で蓄積性蛍光体シート６を移動させて時分割データを得る具体例について、一例の数値をあげて以下に説明する。高速連続回転シャッター１２ｆを秒速１回転させるとすると、シャッター速度は１０ミリ秒であり（但し、ビームの太さは０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であるから無視する。）、１００ミリ秒ごとに露光が繰り返される。露光領域選択用スクリーン１４の開口角が、蓄積性蛍光体シート６の長さにして０．５ｍｍぐらいに十分小さいとき、記録画像を分離するために、蓄積性蛍光体シート６の移動速度を０．５mm／１００ミリ秒以上の速度、即ち、５ｍｍ／秒以上の速度にすればよい。画像分離の安定性と、無駄に高速にしないということを考慮すると、蓄積性蛍光体シート６は、７〜１０ｍｍ／秒の速度で移動させればよいと考えられる。高速連続回転シャッター１２ｆの回転速度を秒速１０回転させるとすると、シャッター速度は１ミリ秒であり、同様にして算出される蓄積性蛍光体シート６の移動速度は、７０〜１００ｍｍ／秒である。
【００５１】
高速連続回転シャッター１２ｆによりＸ線を資料（結晶）に断続的に照射すれば、記録される像は点状になり正確な露光時刻と露光時間とが得られ、かつ、Ｘ線の照射量（ドーズ）も減らすことができ、その結果、資料（結晶）のＸ線による損傷を減らすことができる。
【００５２】
なお、図５では、高速連続回転シャッター１２ｆは、シャッター１２ｅの後ろに設けたが、高速連続回転シャッター１２ｆの位置は、シャッター１２ｅの後ろには限られず、Ｘ線の光路中にあれば、他の位置でもよい。
【００５３】
所望の画像数が記録された蓄積性蛍光体シート６は、ベルト７と共に移送されて、貯めおき部８に貯められる。記録済みの蓄積性蛍光体シート６の増加に従って、読み取り部２１へ、さらには、読み取り部２６まで蓄積性蛍光体シート６が移送される。
【００５４】
記録済みの蓄積性蛍光体シート６が移送されてきたら、読み取り部を稼働して、読み取りが一斉に行われる。上述した物質構造解析用画像情報収集装置１の一連の動作は、記録部３における記録（露光）時間が読み取りに要する時間に比べて短い場合に、特に有効である。複数カセット分に記録された時分割データの場合も、一斉に読み取りを行うことにより、迅速に時分割データを得ることができる。
【００５５】
時分割データではなく、通常の結晶解析データを収集したい場合、記録部３で１つの画像データを記録後、その蓄積性蛍光体シート６を移送して、読み取り部２１で読み取りを行えばよい。この動作は、記録時間が読み取りに要する時間よりも長い場合に用いられる。
また、例えば、記録部３のヘリウムチェンバ１３において結晶１６の交換等の作業を行っている間に、多数のフレームに記録された蓄積性蛍光体シート６の読み取りを、一気に読み取り部４で行うことができる。
【００５６】
読み取りが終了すると、蓄積性蛍光体シート６は、消去部５に移送され、残存する画像が消去される。残存する画像が消去された蓄積性蛍光体シート６は、貯めおき部９に貯められ、さらには、再び記録部３に移送されて、新たな画像を記録することができる。
【００５７】
ベルト７及びベルト７上に載置される蓄積性蛍光体シート６は、帯状の輪に形成されているため、記録、読み取り、及び消去をエンドレスで連続的に行うことができ、従来のように円筒形のカセットを高速で回転させることにより伴う騒音も生じない。
【００５８】
（実施例２）
図３は、本発明の第２の実施例に係る物質構造解析用画像情報収集装置１００の一部を示す模式的な側面図である。図１に示した第１の実施例と同一の構成部分については図示を一部省略している。また、図３中、第１の実施例と同一の構成部分については同一の参照符号を付し、説明を省略する。
【００５９】
物質構造解析用画像情報収集装置１００では、複数の読み取り部１２１〜１２６は円筒形に形成される。各読み取り部１２１〜１２６は、ベルト７の長手方向に直列に配列されている。なお、各読み取り部１２１〜１２６（図３中、読み取り部１２３〜１２５は「・」で示した。）の数は６つとしたが、これに限られない。
【００６０】
円筒形の各読み取り部１２１〜１２６は内周面１２１ａ〜１２６ａを有し、この内周は所定の長さＬである。ベルト７上に載置され読み取り部１２１〜１２６に搬送されてきた蓄積性蛍光体シート６は、読み取り部１２１〜１２６の内周面１２１ａ〜１２６ａに吸着等により密着する。蓄積性蛍光体シート６が内周面１２１ａ〜１２６ａに吸着した状態で、蓄積性蛍光体シート６上に記録された画像は、各読み取り部１２１〜１２６に設けられるレーザや光電子倍増管等の読み取りヘッド（共に図示せず）により光電的に読み取られる。
【００６１】
第２の実施例においても、第１の実施例と同様に、一つの読み取り部で蓄積性蛍光体シート６に記録された放射線画像を読み取ることができる領域の面積と、記録部３で蓄積性蛍光体シート６に照射されるＸ線の最大受光面積とは、等しい。つまり、蓄積性蛍光体カセット１５の内周面１５ａの長さＬと、各読み取り部１２１〜１２６で読み取られる蓄積性蛍光体シート６の長手方向の長さ、即ち、円筒形の各読み取り部１２１〜１２６の内周の長さＬとは等しい。
【００６２】
また、第２の実施例では、蓄積性蛍光体カセット１５の一端から読み取り部１２１の一端までの間のベルト７の長さＬ１と、各読み取り部１２１〜１２６間のベルトの長さＬ１とは等しい。なお、これらの長さＬ１は、設計上適宜決められる事項であり、これらの長さＬ１をそれぞれ等しくせずに変えることもできる。また、蓄積性蛍光体カセット１５の一端から読み取り部１２１の一端までの間、及び、各読み取り部１２１〜１２６間は、蓄積性蛍光体シート６に記録された画像を読み取れないノンアクティブ領域である。
【００６３】
第２の実施例においても、複数の読み取り部１２１〜１２６を設けることにより、複数カセット分の画像が記録された蓄積性蛍光体シート６を各読み取り部１２１〜１２６で一斉に読み取ることができ、複数の画像データを連続して高速で読み取ることができる。
【００６４】
第２の実施例では、円筒形の読み取り部１２１〜１２６自体が蓄積性蛍光体シート６を貯めおく機能を有している。このため、第１実施例で設けたような貯めおき部８（図１参照）を、別途設けることなく、記録部３で蓄積性蛍光体シート６の記録中に、既に記録済みの蓄積性蛍光体シート６の読み取りを行うことができる。
【００６５】
なお、第２の実施例の物質構造解析用画像情報収集装置１００において、消去部５と記録部３との間に、第１の実施例と同様の貯めおき部９（図１参照）を設けてもよい。貯めおき部９により、蓄積性蛍光体シート６の残存画像を消去中に、既に画像消去済みの蓄積性蛍光体シート６に記録を行うことができる。
【００６６】
以上、本発明に係る物質構造解析用画像情報収集装置の実施形態を実施例に基づいて説明したが、本発明は特にこのような実施例に限定されることなく、特許請求の範囲記載の技術的事項の範囲内でいろいろな実施例があることはいうまでもない。
【００６７】
【発明の効果】
以上の構成から成る本発明に係る物質構造解析用画像情報収集装置によると、読み取り部の数に応じてフレーム数を増すことができるので、その意味で、複数の画像データをフレーム数に制限無く連続して高速かつ高精度に読み取ることができる。
また、フレーム数に制限無く連続して時分割データを収集できるので、結晶の４次元構造解析を行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例に係る物質構造解析用画像情報収集装置の模式的な側面図である。
【図２】図１のカメラ部及び蓄積性蛍光体カセットの拡大図である。
【図３】本発明の第２の実施例に係る物質構造解析用画像情報収集装置の模式的な側面図である。
【図４】従来の物質構造解析用画像情報収集装置の上から見た模式的な平面図である。
【図５】本発明の第１の実施例に係る物質構造解析用画像情報収集装置の変形例を示す模式的な側面図である。
【図６】高速連続回転シャッターを示す平面図である。
【符号の説明】
１、１００、３００    物質構造解析用画像情報収集装置
３、３０３    記録部
５、３０５    消去部
６    蓄積性蛍光体シート
７    ベルト
８、９    貯めおき部
１１    分光器
１２    光軸合わせ部
１２ａ    第１、４象限スリット
１２ｄ    第２、４象限スリット
１２ｂ、１２ｃ    位置敏感型イオンチェンバ
１２ｅ    シャッター
１２ｆ    高速連続回転シャッター
１３    ヘリウムチェンバ
１４    露光領域選択用スクリーン
１５    蓄積性蛍光体カセット
１６    結晶
１７    ローラ
３０  一様露光部
３５    蛍光灯
４０    架台ベース
４１    可動台
２１、２２、２３、２４、２５、２６、１２１、１２２、１２３、１２４、１２５、１２６、３０４    読み取り部
１５ａ、１２１ａ、１２２ａ、１２３ａ、１２４ａ、１２５ａ、１２６ａ  内周面
５０    開口部
５１    回転軸
３０１    カセット
３０２    放射光光源
【図１】
2004191789.tif 000003
【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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