(57)【要約】【課題】できるだけ少ない製造費用で、散乱Ｘ線と、動的Ｘ線撮像法においてもＸ線画像上に吸収板によって生じる障害的な縞パターンおよびアーチファクトとを、特別に効果的な抑制することを保証する。【解決手段】アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器（１１）のための散乱Ｘ線除去用グリッド（１）であって、Ｘ線（１７）の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板（４）を備え、Ｘ線装置（１０）における散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッド（１）において、吸収板（４）が、１０Ｈｚの周波数最小値および散乱Ｘ線除去用グリッド（１）に付設可能なＸ線検出器（１１）の２ピクセルサイズの行程最大値にて、Ｘ線（１７）の放射方向に対して垂直に往復移動可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器（１１）のための散乱Ｘ線除去用グリッド（１）であって、Ｘ線（１７）の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板（４）を備え、Ｘ線装置（１０）における散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッド（１）において、
吸収板（４）が、１０Ｈｚの周波数最小値および散乱Ｘ線除去用グリッド（１）に付設可能なＸ線検出器（１１）の２ピクセルサイズの行程最大値にて、Ｘ線（１７）の放射方向に対して垂直に往復移動可能であることを特徴とする散乱Ｘ線除去用グリッド。
【請求項２】
吸収板（４）が、１５０Ｈｚの周波数最小値にて往復移動可能であることを特徴とする請求項１記載の散乱Ｘ線除去用グリッド。
【請求項３】
吸収板（４）が、散乱Ｘ線除去用グリッド（１）に付設可能なＸ線検出器（１１）の実質的に１ピクセルサイズの行程値にて往復移動可能であることを特徴とする請求項１記載の散乱Ｘ線除去用グリッド。
【請求項４】
散乱Ｘ線除去用グリッド（１）が、１センチメートル当たり少なくとも５０個の吸収板（４）を有することを特徴とする請求項１記載の散乱Ｘ線除去用グリッド。
【請求項５】
散乱Ｘ線除去用グリッド（１）が、１センチメートル当たり最高でも７０個の吸収板（４）を有することを特徴とする請求項１記載の散乱Ｘ線除去用グリッド。
【請求項６】
吸収板（４）が、少なくとも１つの圧電式アクチュエータ（６）により移動可能であることを特徴とする請求項１記載の散乱Ｘ線除去用グリッド。
【請求項７】
散乱Ｘ線除去用グリッド（１）が、動的Ｘ線撮像法を実施するためのＸ線装置（１０）に付設されていることを特徴とする請求項１記載の散乱Ｘ線除去用グリッド。
【請求項８】
Ｘ線（１７）の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板（４）を有し散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッド（１）と、アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器（１１）とを備えたＸ線装置（１０）において、
吸収板（４）が、１０Ｈｚの周波数最小値およびＸ線検出器（１１）の２ピクセルサイズの行程最大値にて、Ｘ線（１７）の放射方向に対して垂直に往復移動可能であることを特徴とするＸ線装置。
【請求項９】
吸収板（４）が、１５０Ｈｚの周波数最小値にて往復移動可能であることを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１０】
吸収板（４）が、Ｘ線検出器（１１）の実質的に１ピクセルサイズの行程値にて往復移動可能であることを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１１】
散乱Ｘ線除去用グリッド（１）が、１センチメートル当たり少なくとも５０個の吸収板（４）を有することを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１２】
散乱Ｘ線除去用グリッド（１）が、１センチメートル当たり最高でも７０個の吸収板（４）を有することを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１３】
吸収板（４）が、少なくとも１つの圧電式アクチュエータ（６）により移動可能であることを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１４】
Ｘ線装置（１０）が、Ｘ線検出器（１１）をディジタル平面型画像検出器の形で有することを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１５】
ディジタル平面型画像検出器および散乱Ｘ線除去用グリッド（１）が、共通にブッキーテーブル（１４）内に配置されていることを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【請求項１６】
Ｘ線装置（１０）が、動的Ｘ線撮像法を実施するように構成されていることを特徴とする請求項８記載のＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器のための散乱Ｘ線除去用グリッドであって、Ｘ線の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板を備え、Ｘ線装置における散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッドに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、Ｘ線の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板を有し散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッドと、アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器とを備えたＸ線装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
Ｘ線画像化においては、しばしば散乱Ｘ線によって、検査対象表示の際に画質および信号雑音比の低下がもたらされる。散乱Ｘ線は例えば典型的な散乱またはいわゆるコンプトン効果によってひき起こされる。散乱Ｘ線を減少させるための重要な手段は集束形散乱Ｘ線除去用グリッドの使用である。
【０００４】
散乱Ｘ線除去用グリッドは一般に、例えば縦孔媒体からなる間隙を有する鉛製の薄い吸収板から構成され、Ｘ線のビーム経路内にこの経路に対して垂直に配置されている。吸収板は、Ｘ線に対してほぼ平行に配列させられているか、もしくは異なる角度で入射する散乱Ｘ線を吸収するようにＸ線焦点に集束するように配列させられている。
【０００５】
単純な散乱Ｘ線除去用グリッドは、１センチメートル当たり約４０ラインの最大ライン数を有し、一般に後でＸ線画像上において縞パターンまたはアーチファクトとして目に見えないようにするために、入射方向に対して垂直に直線的に僅かな速度で画像範囲の一部にわたって移動される。この場合、散乱Ｘ線除去用グリッドの移動がＸ線の放出に合わせられかつ放射開始前の適切な時点に開始されるように配慮する制御およびトリガ機能が必要である。散乱Ｘ線除去用グリッドの移動に対する代替として、後でＸ線画像内の縞パターンまたはアーチファクトをソフトウェアにより補正することもできる。高速の動的Ｘ線撮像法において単純な移動式散乱Ｘ線除去用グリッドを使用することは高速の画像列のために不可能であり、ソフトウェア補正の使用は多大な計算時間のために非常に高コストである。動的Ｘ線撮像法とは、例えばＸ線透視法、血管撮影法、心臓血管撮影法および種々の３Ｄ撮影法であると理解される。
【０００６】
単純な散乱Ｘ線除去用グリッドをディジタルＸ線検出器と共に使用する場合に、規則的に配置された吸収板とディジタルＸ線検出器のピクセル構造との間に障害的干渉、いわゆるモアレパターンが生じる。このモアレパターンを低減させるために、例えば１センチメートル当たり７０以上の非常に多くのラインを有するマルチライン散乱Ｘ線除去用グリッドが開発された。このマルチライン散乱Ｘ線除去用グリッドの製造はもちろん非常に高コストであるにもかかわらず、縞パターンまたはアーチファクトの完全な抑制が可能でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、本発明の課題は、できるだけ少ない製造費用で、散乱Ｘ線と、動的Ｘ線撮像法においてもＸ線画像上に吸収板によって生じる障害的な縞パターンおよびアーチファクトとを、特別に効果的な抑制することを保証する散乱Ｘ線除去用グリッドおよび散乱Ｘ線除去用グリッドを備えたＸ線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
散乱Ｘ線除去用グリッドに関する課題は、本発明によれば、アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器のための散乱Ｘ線除去用グリッドであって、Ｘ線の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板を備え、Ｘ線装置における散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッドにおいて、吸収板が、１０Ｈｚの周波数最小値および散乱Ｘ線除去用グリッドに付設可能なＸ線検出器の２ピクセルサイズの行程最大値にて、Ｘ線の放射方向に対して垂直に往復移動可能であることによって解決される。
【０００９】
Ｘ線装置に関する課題は、本発明にいれば、Ｘ線の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板を有し散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッドと、アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器とを備えたＸ線装置において、吸収板が、１０Ｈｚの周波数最小値およびＸ線検出器の２ピクセルサイズの行程最大値にて、Ｘ線の放射方向に対して垂直に往復移動可能であることによって解決される。
【００１０】
本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドは、（１次）Ｘ線の放射方向に対してほぼ平行に向けられた吸収板によって、一般的に散乱Ｘ線除去用グリッドに種々の角度で入射する散乱Ｘ線を減少させる。散乱Ｘ線除去用グリッドを少なくとも１０Ｈｚの周波数で移動させることによって、本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドは、往復移動の反転点においてもＸ線画像上への吸収板の描出が防止され、吸収板によって生じるアーチファクトが抑制される。
【００１１】
なお、往復移動は、Ｘ線の放射方向に対してほぼ垂直方向かつ吸収板の広がり方向に対してほぼ垂直方向の移動である。吸収板が往復移動の際に両反転点間を移動する距離は行程と呼ばれる。なおまた、（１次）Ｘ線の放射方向に対してほぼ平行な吸収板の配列は、（１次）Ｘ線のＸ線焦点に集束する吸収板の配列を含む。
【００１２】
比較的高い周波数と僅かな行程最大値との相互作用は、特に、毎秒３０個のＸ線画像における例えば１０ｍｓの非常に短いＸ線パルスによる動的なＸ線用途において、通常のＸ線、つまり検査対象のＸ線撮像に必要なＸ線のために、散乱Ｘ線除去用グリッドの透過性を配慮する。４ｍｓ〜１５ｍｓの範囲の一般的な通常のＸ線パルスについては、例えば１００Ｈｚ〜５００Ｈｚの範囲の周波数が特に適している。
【００１３】
更に、動的な用途としての散乱Ｘ線除去用グリッドの特別な適性は往復移動によってもたらされる。公知の散乱Ｘ線除去用グリッドにおけるように特定時点で労力を要しかつ時間のかかるグリッド移動を開始させることは必要でないので、本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドにより、撮影間に障害となる時間遅延を生じさせることなく、高速で連続するＸ線撮影を行なうことができる。
【００１４】
高い周波数および僅かな行程による吸収板描出のぼかしが、品質および散乱Ｘ線除去用グリッドの１ｃｍ当たりの吸収板個数に対する要求を低下させるので、散乱Ｘ線除去用グリッドは少ない労力で、従って低コストで製作することができる。
【００１５】
Ｘ線画像上への散乱Ｘ線除去用グリッドの描出を特に良好に抑制するために、散乱Ｘ線除去用グリッドが１５０Ｈｚの周波数最小値にて往復移動可能であると有利である。更に、本発明の実施態様によれば、散乱Ｘ線除去用グリッドが、散乱Ｘ線除去用グリッドに付設可能なＸ線検出器の実質的に１ピクセルサイズの行程値にて往復移動可能である。
【００１６】
本発明の他の実施態様によれば、散乱Ｘ線除去用グリッドが１センチメートル当たり少なくとも５０個、最高でも７０個の吸収板を有するならば、散乱Ｘ線除去用グリッドは特に少ない労力で、従って低コストで製作可能である。この種の散乱Ｘ線除去用グリッドは特に動的な用途に有利に使用することができる。
【００１７】
本発明の他の実施態様によれば、散乱Ｘ線除去用グリッドが少なくとも１つの圧電式アクチュエータにより移動される。圧電式アクチュエータによって、高周波において非常に正確な移動が可能である。更に、この種のアクチュエータは、僅かな外形寸法を有し、従って散乱Ｘ線除去用グリッドの容器内に省スペースで収納することができる。
【００１８】
本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドの特に有利な用途は、ディジタル平面型検出器を有するＸ線装置、特に動的なＸ線画像撮影方法を実施するためのＸ線装置である。散乱Ｘ線除去用グリッドを高周波で高速移動させることによって高密度ライングリッドを使用しなくてもモアレパターンを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下において、図面に概略的に示された実施例に基づいて本発明および従属請求項による有利な実施態様を更に詳細に説明する。ただし、それによって本発明がこれらの実施例に限定されることはない。
図１は往復移動のためのアクチュエータおよび軸受を有する本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドを示し、
図２はブッキーボックス内に配置された本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドとディジタルＸ線検出器とを備えたＸ線装置を示す。
【００２０】
図１は本発明による散乱Ｘ線除去用グリッド１を示す。散乱Ｘ線除去用グリッド１の吸収板４は、１００Ｈｚの周波数最小値と、散乱Ｘ線除去用グリッドに付設されたＸ線検出器の２つのピクセルサイズの行程最大値とで、Ｘ線１７の放射方向に対して垂直に往復移動可能である。移動方向は矢印１８によって示されている。散乱Ｘ線除去用グリッド１はＸ線透過性容器２を有する。容器２内には多数の平行な吸収板４からなる本来の原グリッド（グリッド本体）３と、吸収板４間にある間挿板５とが配置されている。吸収板４は例えば鉛または他の強くＸ線を吸収する材料からなり、間挿板５は紙またはアルミニウムからなるとよい。
【００２１】
高いライン数の散乱Ｘ線除去用グリッドをできるだけ少ない労力で有利に製造するために、散乱Ｘ線除去用グリッドは、１センチメートル当たり最高でも７０個のライン、すなわち吸収板４を有する。散乱Ｘ線除去用グリッドは、１センチメートル当たり６０個またはなおも明らかに少ない例えば４０個のラインを有してもよい。この関連におけるより少ないライン対（つい）数の利点は、少ないライン対（つい）数においてＸ線方向への吸収板の高さを僅かに選ぶことができ、その結果吸収板の配列がＸ線に対して平行にもしくはＸ線焦点に集束させられるようにそれほど正確に調整されなくてもよく、それにもかかわらず良好な撮影品質が保証されていることにある。
【００２２】
吸収板４はアクチュエータにより往復移動させられる。本発明による一構成によれば、圧電式アクチュエータ６が吸収板４の移動に使用される。圧電式アクチュエータ６は特別に小さいので容器２内に配置することができる。更に、圧電式アクチュエータ６は、特にエネルギー節約になり、従って熱発生が少なく、エネルギー供給への要求も少ないという利点を有する。圧電式アクチュエータ６に電圧を印加すると圧電式アクチュエータ６は変形し、正確に設定可能な周波数を有する往復移動のために使用することができる。
【００２３】
図１においては、圧電式アクチュエータ６が原グリッド３の両側に配置され、図示されていない制御ユニットによって逆相に制御される。しかし、一方側に１つ又は複数の圧電式アクチュエータ６が設けられ、他方側にばね要素８が設けられてもよい。行程の大きさ範囲は、有利に、Ｘ線検査のために散乱Ｘ線除去用グリッドが付設されているＸ線検出器１１のほぼピクセルサイズの範囲内にある。しかし、行程値はピクセルサイズよりも小さくてもよい。一般に１つのピクセルのサイズは約１００μｍ〜２００μｍである。有効グリッド面９、すなわち散乱Ｘ線吸収のために使用可能な面は、理想的な場合にＸ線検出器の活性面に相当するが、しかしそれよりも大きくてもよい。
【００２４】
容器２内には原グリッド３が摩擦のない往復移動を可能にするために軸受７で支持されている。軸受７としては、ころ軸受、玉軸受または滑り軸受が使用可能である。代替として、例えば空気軸受も可能である。
【００２５】
図２は、本発明による散乱Ｘ線除去用グリッド１が組み込まれているＸ線装置１０を示す。Ｘ線装置１０は、Ｘ線検出器１１と、Ｘ線源１２と、画像システム付きの制御装置１３とを有する。Ｘ線検出器１１は例えばディジタル移動式平面型画像検出器であり、この検出器はブッキーテーブル１４もしくはそのブッキーボックス１５内に配置され、ケーブルによる通信接続１６によりもしくは無線にて制御装置１３に接続される。散乱Ｘ線除去用グリッド１は、Ｘ線１７の方向において平面型画像検出器１１の前に、例えば同様にブッキーボックス１５内に配置され、通信接続１６により制御装置１３と接続されている。
【００２６】
本発明は次のとおり要約される。動的な用途においても散乱Ｘ線除去用グリッド１の描出を特に良好に防止するために、アクティブピクセルマトリックスを有するＸ線検出器１１のための散乱Ｘ線除去用グリッド１であって、Ｘ線１７の放射方向に対してほぼ平行に配列された吸収板４を備え、Ｘ線装置１０における散乱Ｘ線を減少させる散乱Ｘ線除去用グリッド１が設けられ、この吸収板４が、１０Ｈｚ、特に１５０Ｈｚの周波数最小値および散乱Ｘ線除去用グリッド１に付設可能なＸ線検出器１１の２ピクセルサイズの行程最大値にて、Ｘ線１７の放射方向に対して垂直方向に往復移動可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】往復移動のためのアクチュエータおよび軸受を有する本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドの実施例を示す概略図
【図２】ブッキーボックス内に配置された本発明による散乱Ｘ線除去用グリッドとディジタルＸ線検出器とを備えたＸ線装置の実施例を示す概略図
【符号の説明】
【００２８】
１        散乱Ｘ線除去用グリッド
２        Ｘ線透過性容器
３        原グリッド
４        吸収板
５        間挿板
６        圧電式アクチュエータ
７        軸受
８        ばね要素
９        グリッド面
１０        Ｘ線装置
１１        Ｘ線検出器
１２        Ｘ線源
１３        制御装置
１４        ブッキーテーブル
１５        ブッキーボックス
１６        通信接続
１７        Ｘ線
【図１】
2007130460.tif 000003
【図２】
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