(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、画質が向上したＸ線撮像画像を生成するＸ線検出器及びＸ線撮像システムを提供することにある。【解決手段】  上記目的のために本発明は、二次元配列で構成される検出器素子５と、内部に検出器素子５を保持する検出器保持用格子１４と、入射されたＸ線の少なくとも一部を遮蔽し、検出器素子５のそれぞれでＸ線を検出するように、検出器素子５のＸ線入射面の上部に二次元配列で設置されるコリメータ１３を備え、検出器素子５、検出器保持用格子１４及びコリメータ１３は、Ｘ線の発生位置に向けた直線に沿って傾斜するように配置され、検出器保持用格子１４及びコリメータ孔用格子１３の境界面１２は、Ｘ線の発生位置から距離が略一定となる位置に配置することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
二次元配列で構成される検出器素子と、
内部に前記検出器素子を保持する検出器保持用格子と、
入射されたＸ線の少なくとも一部を遮蔽し、前記検出器素子のそれぞれでＸ線を検出するように、前記検出器素子のＸ線入射面の上部に二次元配列で設置されるコリメータを備え、
前記検出器素子、検出器保持用格子及びコリメータは、前記Ｘ線の発生位置に向けた直線に沿うように傾斜して配置され、
前記検出器保持用格子と前記コリメータの境界面は、前記Ｘ線の発生位置からの距離が略一定となる位置に形成されることを特徴とするＸ線検出器。
【請求項２】
前記検出器保持用格子の各格子の厚みが前記コリメータの各格子の厚みよりも薄く構成され、前記検出器保持用格子と前記コリメータの境界面に段差部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線検出器。
【請求項３】
前記検出器素子は、前記検出器保持用格子と前記コリメータの境界面に形成される前記段差部が前記検出器素子の最前面となるよう配置されることを特徴とする請求項２に記載のＸ線検出器。
【請求項４】
前記検出器保持用格子と前記コリメータを一体に構成することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＸ線検出器。
【請求項５】
前記検出器素子と前記検出器保持用格子の間に遮蔽板を設置することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のＸ線検出器。
【請求項６】
前記検出器素子は、半導体検出器であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線検出器。
【請求項７】
前記検出器素子は、シンチレータ検出器であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のＸ線検出器。
【請求項８】
X線を照射するＸ線発生装置と、
撮像対象を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器で検出された検出信号から前記撮像対象の画像情報を生成する画像演算装置を備えるＸ線撮像システムにおいて、
前記Ｘ線検出器は、
二次元配列で構成される検出器素子と、
内部に前記検出器素子を保持する検出器保持用格子と、
入射されたＸ線の少なくとも一部を遮蔽し、前記検出器素子のそれぞれでＸ線を検出するように、前記検出器素子のＸ線入射面の上部に二次元配列で設置されるコリメータを備え、
前記検出器素子、検出器保持用格子及びコリメータは、前記Ｘ線発生装置のＸ線発生の中心点に向けた直線に沿うように傾斜して配置され、
前記検出器保持用格子と前記コリメータの境界面は、前記Ｘ線の発生位置からの距離が略一定となる位置に形成されることを特徴とするＸ線撮像システム。
【請求項９】
前記検出器保持用格子の各格子の厚みが前記コリメータの各格子の厚みよりも薄く構成され、前記検出器保持用格子と前記コリメータの境界面に段差部が形成されることを特徴とする請求項８に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１０】
前記検出器素子は、前記検出器保持用格子と前記コリメータの境界面に形成される段差部が前記検出器素子の最前面となるよう配置されることを特徴とする請求項８又は９に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１１】
前記検出器保持用格子と前記コリメータを一体に構成することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１２】
前記検出器素子と前記検出器保持用格子の間に遮蔽板を設置することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１３】
前記検出器素子は、半導体検出器又はシンチレータ検出器であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のＸ線撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線を用いて、対象とする被検体を透過するＸ線の透過量を計測することにより、非破壊で被検体の外部形状および内部形状を計測するために必要となるＸ線検出器の構造、特にＸ線源としてMVオーダーのエネルギーを持つ高エネルギーX線発生装置を用いたＸ線撮像に必要となるＸ線撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線による透過撮像は、古くから医療分野で広く活用されてきた。Ｘ線撮像装置は、産業分野においても対象機器内部の欠陥を非破壊で検出することができるため、プラント配管の健全性評価や各種重要機器の内部検査に使用されている。これらの透過撮像においては、被検体を透過した後のＸ線検出デバイスとして、通常、Ｘ線感光フィルムが用いられている。一方、近年、Ｘ線検出デバイスとして、イメージングプレート(IP)、フラットパネルデテクタ(FPD)、半導体検出器など被検体を透過した後の透過Ｘ線量をデジタル値として計測可能なデバイスが開発され普及してきている。
【０００３】
イメージングプレート(IP)は、輝尽性蛍光体(BaFBr:Eu2+)の微結晶を塗布したフィルムである。フィルム表面にレーザー光を照射するとＸ線の露光量に応じた発光があるので、この発光量をデジタル値で計測することによって、Ｘ線照射に比例したＸ線透過像を得ることができる。そのため、IP本体には放射線量を計測する信号処理装置が不要で、発光量の読み取り装置に信号処理装置が組み込まれている。
【０００４】
フラットパネルデテクタ(FPD)は、入射Ｘ線により薄膜のシンチレータ(CsI)を発光させ、この発光量をフォトダイードで電荷に変換することＸ線を計測してＸ線透過像を得る構成である。信号処理装置は、シンチレータの後方に配置される。
【０００５】
イメージングプレート(IP)およびフラットパネルデテクタ(FPD)の検出器の各素子は、平面上に二次元配列で設置される。Ｘ線源からコーンビーム状のＸ線が照射されると、被検体がIPおよびFPDとＸ線源の視野角の中に設置された場合は、被検体透過像は、スキャンすることなく一度で撮像可能となる。
【０００６】
半導体検出器としてはSi、CdTe等が実用化されている。医療用と異なり工業用途のＸ線透過像装置では、対象物が金属物であることが多く、人体に比較して透過能力の強いＸ線エネルギーが必要となる。半導体検出器は、高エネルギーのＸ線に対する感度が高く産業用の透過像撮像において、対象被検体が金属の大型構造物の場合は、ＩＰやＦＰＤより有効であり、より高画質な透過像が得られる。また、Ｓｉ半導体検出器は、産業用高エネルギーＸ線ＣＴ装置において高エネルギーＸ線に対する感度が高い有効性を発揮している。
【０００７】
特許文献１に示された例では、半導体からなるＸ線受光部が単体検出器毎に分離され、FPC基板も含め隣接チャンネルとは独立した構造をもつＸ線撮像システムが開示されている。このＸ線撮像システムは、１列のアレイセンサで構成された半導体検出器を備える。
【０００８】
特許文献２には、Ｘ線源から放射される入射Ｘ線光子を補足するＸ線検出器と、Ｘ線源から放射される入射Ｘ線光子のうち一部の入射Ｘ線光子を遮蔽するコリメータを備えるＸ線撮像システムが開示されている。この特許文献２には、Ｘ線源に向かって焦点を合わせられた傾斜したコリメータを備えるＸ線撮像システムが開示され、散乱されずに直接入射するＸ線をＸ線検出器で検出できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2012-83277号公報
【特許文献２】特開2014-226551号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
Ｘ線撮像システムに用いるＸ線検出器として、現行のイメージングプレート(IP)およびフラットパネルデテクタ(FPD)は、主に450kVまでの低エネルギーＸ線源を用いたシステムの検出器として有効である。一方、金属物に対する透過能力が高い1MV以上の高エネルギーX線源を用いた場合、照射X線スペクトルの450kV以上の高エネルギー領域の透過X線は、現行イメージングプレート(IP)およびフラットパネルデテクタ(FPD)の検出素子では検出できず、検出器素子を透過してしまう。また、イメージングプレート(IP)およびフラットパネルデテクタ(FPD)の検出器素子は、検出面に対して検出素子は一方向に配列されている。そのため、斜め角度から入射するＸ線は検出すべき検出器素子以外の隣接する検出器素子にも入射し計測ノイズとなってしまう。
【００１１】
また、高エネルギーＸ線源を使用したＸ線撮像システムの場合、一方向に配列されたラインセンサから二次元的に配置されるセンサ（検出器素子の構成）とすることが必要となる。高エネルギーＸ線源を用いた場合、低エネルギーＸ線源を用いた場合に比較して対象被検体での散乱線が多く発生するため、散乱線の入射を防止するコリメータを検出器前方に設置することが考えられる。二次元面を構成する高エネルギー用のＸ線検出器においては、これに対応するコリメータ形状が必要となる。
【００１２】
近年、国内においては橋梁やトンネル、道路など公共の社会インフラの老朽化に伴い、これらを非破壊で内部状態まで計測・検査する要求が高まっている。社会インフラ構造物の非破壊検査では、超音波、音響、レーザー、熱歪み、過電流探傷など、さまざまな手法が開発・検討されているが、Ｘ線による透過像撮像も有望な技術の一つである。また、産業分野では、撮像対象物が車両構造物や蒸気タービンなど大型の金属構造物となる場合には、内部状況を広い範囲で可視化できるためX線透過像撮像が有効になってくる。
【００１３】
従来、これらの社会インフラ構造物や大型の金属構造物に対する透過像撮像では、全体構造物の中から小型サンプルを切り出し、管球型Ｘ線源（〜450keV）を用いた透過像、ＣＴ撮像により、これらの切り出しサンプルの内部観察が進められている。これは、管球型Ｘ線源（〜450keV）を用いたシステムでは、透過能力の制限から、大型の構造物全体の撮像が不可のため、切り出しサンプル撮像が行われている。
【００１４】
理想的には、現場での一体撮像ができれば、社会インフラ構造物や大型の金属構造物の内部状態が広い範囲で観察可能となる。対象とする被検体全体を透過させるためには、透過能力の高いＭＶクラスの高エネルギーX線源が必要となる。
【００１５】
一方、前述のように社会インフラの老朽化に伴う、現地での非破壊検査の要求の高まりから、対象物全体を透過する高エネルギーＸ線源を用いた透過像システムの検討が必要となってきている。その場合、検出器には高エネルギーＸ線に対しても感度の高い検出器が必要となる。現状のＸ線感光フィルム、イメージングプレート(IP)およびフラットパネルデテクタ(FPD)は、ともに低エネルギー成分には、ある程度の感度を持つが、ＭＶ以上の高エネルギー成分に関しては感度が非常に低い。
【００１６】
高エネルギーＸ線源に対してこれらの検出デバイスを用いた場合、透過像のノイズが大きい不鮮明な画像になると同時に撮像時間を長くとる必要が出てくる。そのため、高エネルギーＸ線源を用いた透過像システムでは、高エネルギーＸ線にも感度の高い検出器が必要となる。
【００１７】
例えば、半導体検出器は、高エネルギーＸ線に対しても高い感度を持ち、高エネルギーＸ線源を用いた透過像システムの検出器としては適している。しかし、前述のように、ラインセンサとしての実用化は進んでいるが、２次元平面検出器を構成させることが構成上、難しい。また、Ｘ線源として高エネルギーＸ線源を用いた場合、対象被検体を高エネルギーＸ線が透過する過程で、多くの散乱線が発生する。発生した散乱線は、種々の方向から検出器開口を通して検出器の有感部に入射し、透過画像上での画像ノイズの原因となる。そのため、高エネルギーＸ線を使用する透過像システムでは、この検出器に入射する散乱線を低減させることが透過像の画質を向上させることに繋がる。
【００１８】
本発明の目的は、上記のような事情を背景になされたものであり、画質が向上したＸ線撮像画像を生成するＸ線検出器及びＸ線撮像システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、二次元配列で構成される検出器素子と、内部に検出器素子を保持する検出器保持用格子と、入射されたＸ線の少なくとも一部を遮蔽し、検出器素子のそれぞれでＸ線を検出するように、検出器素子のＸ線入射面の上部に二次元配列で設置されるコリメータを備え、検出器素子、検出器保持用格子及びコリメータ孔用格子は、Ｘ線の発生位置に向けた直線に沿って傾斜するように配置され、検出器保持用格子及びコリメータ孔用格子の境界面は、Ｘ線の発生位置から距離が略一定となる位置に配置することにある。
【００２０】
さらに好ましくは、検出器保持用格子及びコリメータ孔用格子の境界面が前記Ｘ線の発生位置から距離が略一定となる位置に配置されても良い。
【００２１】
さらに好ましくは検出器保持用格子の各格子の幅がコリメータ孔用格子の各格子の幅より小さく構成され、検出器保持用格子とコリメータ孔用格子の境界面が段差構造であっても良い。
【００２２】
さらに好ましくは、検出器素子が検出器保持用格子とコリメータ孔用格子の境界面に形成される段差部が検出器素子の最前面となるよう配置されても良い。
【００２３】
さらに好ましくは、検出器素子と検出器保持用格子の間に遮蔽板を設置しても良い。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、高画質なＸ線撮像が可能となるなＸ線検出器およびＸ線撮像システムを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施例であるＸ線撮像システムの鳥瞰図である。
【図２】本発明の一実施例であるＸ線検出器を、Ｘ線発生装置の方向からみた構成図である。
【図３】本発明の一実施例であるＸ線検出器のＸ−Ｙ平面での断面を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施例であるＸ線検出器のＸ−Ｙ平面での断面図である。
【図５】本発明の一実施例であるＸ線検出器のＸ−Ｙ平面での断面図のうち、コリメータ領域と検出器領域の境界近傍にある領域Ａの部分構成を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施例であるＸ線検出器のＸ−Ｚ平面での断面図である。
【図７】本発明の一実施例であるＸ線検出器のＸ−Ｙ平面での断面図のうち、コリメータ領域と検出器領域の境界近傍にある領域Ａの部分構成を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施例であるＸ線検出器のＹ−Ｚ平面での断面図のうち、コリメータ領域のＢ−Ｂ´断面の断面図である。
【図９】Ｘ線検出器に検出器素子を設置する前の構成を、Ｘ線検出器の後段方向（配線ケーブル側）からみた構成図である。
【図１０】本発明の一実施例であるＸ線検出器のＹ−Ｚ平面での断面図のうち、検出器領域のＣ−Ｃ´断面の断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例であるＸ線検出器のＸ−Ｙ平面での断面図である。
【図１２】本発明の他の実施例であるＸ線検出器のＸ−Ｙ平面での断面図のうち、コリメータ領域と検出器領域の境界近傍にある領域Ｂの部分構成を示す断面図である。
【図１３】Ｘ線検出器に検出器素子を設置する前の構成を、Ｘ線検出器の後段方向（配線ケーブル側）からみた構成図である。
【図１４】本発明の他の実施例であるＸ線検出器のＹ−Ｚ平面での断面図のうち、検出器領域のＣ−Ｃ´断面の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２７】
本発明の一実施例であるＸ線検出器及びＸ線撮像システムについて、図１を用いて説明する。図１に示すように、本実施例のＸ線撮像システム１００は、Ｘ線７を照射するＸ線発生装置６と、撮像対象被検体８を透過したＸ線を検出するＸ線検出器１と、Ｘ線検出器１からの信号（検出信号）を送信する配線ケーブル９と、Ｘ線検出器１からの検出信号を処理する信号処理装置１０と、この処理された信号（処理信号）に基づいて撮像対象被検体８の画像情報を生成して表示する画像処理および画像表示装置１１を備える。Ｘ線検出器１は、Ｘ線発生装置６から照射されたＸ線を検出できるようにＸ線発生装置６と対向する位置に配置される。図３に示すように、Ｘ線検出器１は、コリメータ領域２と検出器領域４をもつ。コリメータ領域２は、コリメータ孔３を構成するコリメータ孔用格子（コリメータ）１３を備える。検出器領域４は、検出器素子５及び検出器保持用格子１４を備える。配線ケーブル９が検出器素子５と信号処理装置１０を接続する。信号処理装置１０の後段に画像処理および画像表示装置１１を設置する。本実施例では、Ｘ線透過像を生成するＸ線撮像システムを例に説明するが、Ｘ線源６とＸ線検出器１の間に撮像対象被検体８を回転・並進させる機構（ターンテーブル）を更に配置し、信号処理装置１０Ａが画像再構成の機能を有してＸ線ＣＴ画像を生成するＸ線ＣＴ撮像システムであっても同様の効果を得ることができる。
【００２８】
図２に示すように、Ｘ線検出器１のコリメータ領域２には、各検出器素子５に対応したコリメータ孔３が設けられる。検出器領域４には検出器素子５が検出器保持用格子１４の中に設置される。複数の検出器素子５がＹ軸方向及びＺ軸方向に二次元的に配列される。ここで、Ｘ線発生装置６のＸ線発生の中心位置から二次元配列された検出器素子５のＸ線入射面の中心位置に向かう方向をＸ軸とし、当該Ｘ方向に垂直な平面上の一方向をＹ軸とし、当該垂直な平面上でＹ軸と垂直な方向をＺ軸とする。図１に示したように、コリメータ孔３、検出器保持用格子４及び検出器素子５は、Ｘ線発生装置６のＸ線発生中心点に対して、一つの直線上に配置されるようにコリメータ孔３および検出器保持用格子４は傾斜して（斜め角度をもって）配置される。これにより、Ｘ線発生装置６から発生する一定角度範囲のＸ線７のみが検出器素子７に入射する。そのため、撮像対象被検体８を透過する際に発生する散乱線が検出器素子５に入射することを極力低減することが可能となる。
【００２９】
Ｘ線検出器１の複数の検出器素子５は、二次元配列で構成されているため、コリメータ孔３および検出器保持用格子４の斜め角度は、図１に示したＸＹ断面だけでなく、ＺＹ断面でもＸ線発生装置６のＸ線発生中心点に対して、一つの直線上に配置されるようにコリメータ孔３および検出器保持用格子４の斜め角度をもって配置される。そのため、Ｘ線発生装置６側から、Ｘ線検出器1を鳥瞰した場合、図２に示すような構成となる。
【００３０】
本実施例のＸ線検出器１は、Ｘ線発生装置６のＸ線発生中心点からのびる直線上に配置されるようにコリメータ孔３および検出器保持用格子４が設定される。そのため、Ｘ線発生装置８のＸ線発生中心点から各検出器素子５のＸ線入射位置（検出器の最前面）までの距離は、二次元配列される各検出器素子５で一定に近い距離となるように構成するのが望ましい。本実施例のコリメータ孔３および検出器保持用格子４の境界面１２は、図１に示すように、球面を近似した複数の面で構成される。このようにコリメータ孔３および検出器保持用格子４の境界面１２が球面を近似した複数の面として構成することで、コリメータ孔用格子１３と検出器保持用格子１４を容易に製作することができるようになる。本実施例では、コリメータ孔３および検出器保持用格子４の境界面１２が球面を近似した複数の面となる構成の例を説明したが、コリメータ孔３および検出器保持用格子４との境界面１２が、Ｘ線発生装置６のＸ線発生中心点を中心とした球面形状となる構成であってもよい。このように境界面１２が球面形状となる構成であることで、Ｘ線発生装置８のＸ線発生中心点から各検出器のＸ線入射位置（検出器の最前面）までの距離をより一定とすることができ、検出器面の周辺部と中央部での拡大率の差が小さくなり、検出器面の周辺部における画像歪みを低減することができる。検出器保持用格子１４とコリメータ孔用格子１３の境界１２、検出器素子のＸ線入射面（最前面）となるよう検出器素子は配置される。
【００３１】
本実施例では、コリメータ孔用格子１３と検出器保持用格子１４をそれぞれ製作し、その後に組み合わせる別々の構造物として構成とした。コリメータ孔用格子１３と検出器保持用格子１４は一体構造物としてもよい。一体構造物とは、コリメータ孔用格子１３と検出器保持用格子１４を境界面で段差を持つ一つの構造として一体成型で製作したモノを示す。例えば３Ｄプリンター装置等を用いることで、このような複雑構造物でも一体成型が可能である。このように一体構成とすることによって、コリメータ孔用格子１３と検出器保持用格子１４を別々に製作後に組み合わる場合に必要となる両者の高精度な位置決めが不要となり、コリメータ孔中心軸と検出素子中心軸を正確に同一直線状に設定でき、これらの設定誤差に起因するノイズを低減することができる。
【００３２】
図５は、Ｘ線検出器1について、コリメータ領域２と検出器領域４の境界部分にある領域Ａを拡大した図である。図４の四角い枠線で示した部分が領域Ａである。検出器領域４の検出器保持用格子１４の各格子の厚みは、コリメータ孔３を構成するコリメータ孔用格子１３の各格子の厚みよりも薄く構成される。コリメータ孔用格子１３の格子の厚みと検出器保持用格子１４の格子の厚み異なる（Ｙ−Ｚ平面内での検出器保持用格子１４の格子の厚みがコリメータ孔用格子１３の各格子の厚みよりも薄く構成される）ため、その境界線Ｏ-Ｏ上で段差構成をもつことになる。この段差の存在により検出器素子５は、Ｏ-Ｏの境界線上で保持される。この構造は、図４に示したＸ−Ｙ断面方向だけでなく、図６に示したＡ-Ａ断面図であるＸ−Ｚ断面方向でも同様の境界線Ｏ-Ｏ上で段差構造をもつ。
【００３３】
図６及び図７に示すように、コリメー孔３がコリメータ孔用格子１３により構成される。図９は、検出器領域４に検出器素子５が挿入されていない挿入前のＸ線検出器１の状態を示す。コリメータ孔用格子１３に対して格子の中心ラインは共有した配置で、コリメータ孔用格子１３の厚みより薄い厚みで検出器保持用格子１４が設置される。そのため、コリメータ領域２と検出器領域４の境界線Ｏ-Ｏ上で段差格子状の段差が構成可能となる。
【００３４】
図１０は、検出器領域４に検出器素子５を挿入設置した後のＣ-Ｃ’断面図を示す。検出器保持用格子１４の各格子孔に検出器素子５が挿入して設置される。これらの検出器素子５は、Ｘ線の受感部である半導体部と、半導体部の後段に設置される基盤部を備える。
【００３５】
本実施例によれば、高エネルギーのＸ線源を用いたＸ線撮像システムにおいて、高エネルギーX線に感度の高いＸ線検出器を用いて、社会インフラ構造物のような大型被検体に対して高画質な撮像画像を取得できるようになる。
【００３６】
本実施例によれば、橋梁などの社会インフラ構造物や化学プラントなどの大型構造物の透過像撮像において、高エネルギーＸ線源を使用した場合でも、検出系の検出感度向上によりSNの高い高精細な透過画像が得られる。それにより老朽化インフラの劣化度が判定でき、補修またはリプレイスの重要な判断基準が得られ安全・安心な社会の構築が可能となる。
【００３７】
本実施例のＸ線検出器は、検出器保持用格子１４の各格子の幅がコリメータ孔用格子１３の各格子の幅よりも小さくなるように構成され、検出器保持用格子１４とコリメータ孔用格子１３の境界面に段差が形成されうるように構造されるため、検出器保持用格子１３内に検出器素子５を充填する際に精度よく位置決めすることができる。特に、検出器素子５のサイズが小さくなる場合、二次元配列の各コリメータ孔と各検出器毎で位置あわせが困難となるが、本実施例のように検出器保持用格子１４とコリメータ孔用格子１３の境界面を段差構造とすることによって位置決めが容易となる。
【実施例２】
【００３８】
本実施例のＸ線検出器１Ａ及びＸ線撮像システム１００Ａについて、図１１乃至図１４を用いて説明する。実施例１では、Ｘ線検出器１の検出器領域４が検出器素子５及び検出器保持用格子１４を備える構成であったが、本実施例のＸ線検出器１Ａは、検出器領域４Ａに検出器素子５、検出器保持用格子１４及び検出器素子用遮蔽板１５を備える構成である。以下、本実施例のＸ線検出器１Ａ及びＸ線撮像システム１００Ａについて、実施例１と異なる構成を中心に説明する。
【００３９】
図１１に示すように、Ｘ線検出器１Ａの検出器素子５と検出器保持用格子１４の間に、クロストーク防止の検出器素子用の遮蔽板１５を設ける。本実施例のＸ線検出器１Ａは、検出器保持用格子４の各孔に、遮蔽板１５を設けた構造の検出器素子５が設置される。遮蔽板１５は、検出器保持用格子１４よりもＸ線の遮蔽効果の高い材料で構成される。図１２に示すように、遮蔽板１５は、コリメータ孔用格子１３と検出器保持用格子１４との段差分相当の厚みで検出器素子４の側面に設けられる。図１３は、検出器領域４に検出器素子５を挿入する前のＸ線検出器の構成を、Ｘ線検出器の後段方向（配線ケーブル側）からみた構成図である。図１３に示すように、コリメータ孔用格子１３に対して格子の中心ラインは共有した配置で、コリメータ孔用格子１３の厚みより薄い厚みで検出器保持用格子１４が設置される。そのため、コリメータ領域２と検出器領域４の境界線上Ｏ-Ｏ上で段差格子状の段差が構成可能となる。図１４は、検出器領域４に検出器素子５を挿入して設置した後のＣ-Ｃ’断面の断面図を示す。検出器保持用格子１４の各格子孔に検出器素子５が挿入設置される。検出器素子５を取り囲むようにその最外殻部には遮蔽板１５が設けられる。遮蔽板１５は、Ｘ線が検出器素子５内に入射した時に発生する隣接する検出器素子へのクロストークを遮蔽し、ノイズを低減することができる。また、検出器素子４の半導体部分の厚みを最小にし、同時に、コリメータ孔用格子１３と検出器保持用格子１４との段差での検出器素子４の位置決め保持を可能にする。
【００４０】
本実施例によれば、高エネルギーのＸ線源を用いたＸ線撮像システムにおいて、高エネルギーX線に感度の高いＸ線検出器を用いて、社会インフラ構造物のような大型被検体に対して高画質な撮像画像を取得できるようになる。
【００４１】
本実施例によれば、橋梁などの社会インフラ構造物や化学プラントなどの大型構造物の透過像撮像において、高エネルギーＸ線源を使用した場合でも、検出系の検出感度向上によりSNの高い高精細な透過画像が得られる。それにより老朽化インフラの劣化度が判定でき、補修またはリプレイスの重要な判断基準が得られ安全・安心な社会の構築が可能となる。
【００４２】
本実施例のＸ線検出器は、検出器保持用格子１４の各格子の幅がコリメータ孔用格子１３の各格子の幅よりも小さくなるように構成され、検出器保持用格子１４とコリメータ孔用格子１３の境界面に段差が形成されうるように構造されるため、検出器保持用格子１３内に検出器素子５を充填する際に精度よく位置決めすることができる。特に、検出器素子５のサイズが小さくなる場合、二次元配列の各コリメータ孔と各検出器毎で位置あわせが困難となるが、本実施例のように検出器保持用格子１４とコリメータ孔用格子１３の境界面を段差構造とすることによって位置決めが容易となる。
【００４３】
本実施例のＸ線検出器は、検出器素子５と検出器保持用格子１４の間に、Ｙ−Ｚ平面内で検出器素子を取り囲むように遮蔽体を設けるため、散乱Ｘ線によるクロストークをさらに遮蔽することができ、さらにノイズを低減することができる。
【実施例３】
【００４４】
実施例１及び２ではＸ線検出器として半導体検出器を用いたが、Ｘ線撮像システムで検出器素子として用いられているシンチレータ検出器を用いてもよい。このような場合でも、実施例１及び２と同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００４５】
１,１Ａ  Ｘ線検出器
２    コリメータ領域
３    コリメータ孔
４    検出器領域
５    検出器素子
６    Ｘ線発生装置
７    Ｘ線
８    撮像対象被検体
９    配線ケーブル
１０  信号処理装置
１１  画像処理および画像表示装置
１２  境界面
１３  コリメータ孔用格子
１４  検出器保持用格子
１５  検出器素子用遮蔽板
１００,１００Ａ  Ｘ線撮像システム
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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