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JP2006162293A - X-ray detector and x-ray ct device - Google Patents

X-ray detector and x-ray ct device Download PDF

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JP2006162293A
JP2006162293A JP2004350185A JP2004350185A JP2006162293A JP 2006162293 A JP2006162293 A JP 2006162293A JP 2004350185 A JP2004350185 A JP 2004350185A JP 2004350185 A JP2004350185 A JP 2004350185A JP 2006162293 A JP2006162293 A JP 2006162293A
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JP
Japan
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scintillator
light
ray
ray detector
layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2004350185A
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Japanese (ja)
Inventor
Kozaburo Fujimoto
康三郎 藤本
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GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Original Assignee
GE Medical Systems Global Technology Co LLC
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Publication date
Application filed by GE Medical Systems Global Technology Co LLC filed Critical GE Medical Systems Global Technology Co LLC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray detector and an X-ray CT device capable of improving X-ray utilization efficiency. <P>SOLUTION: When a light emission part L1 is generated in a first scintillator layer 41, radiation light R1 is radiated. A first light parallelizing layer 51 converts the radiation light R1 into parallel light P1 and emits it. The parallel light P1 is transmitted through a second scintillator layer 42, and enters a second light parallelizing layer 52. The second light parallelizing layer 52 converts the parallel light P1 into focusing convergent light F1 and emits it. Though the convergent light F1 is spread after being focused, a most part thereof is received by a photodiode 61 in a corresponding channel after being spread. Since each scintillator layer which is not fractionated by a reflecting material or a slit is used, the X-ray utilization efficiency can be improved. Since each scintillator layer is thinned and each light parallelizing layer is provided between each scintillator layer, crosstalk can be suppressed. Since the whole scintillator layer is sufficiently thick, an X-ray can be detected in an X-ray energy range (wavelength range) as before. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、X線検出器およびX線CT装置に関し、さらに詳しくは、X線利用効率を向上可能なX線検出器およびX線CT装置に関する。   The present invention relates to an X-ray detector and an X-ray CT apparatus, and more particularly to an X-ray detector and an X-ray CT apparatus capable of improving X-ray utilization efficiency.

従来、X線CT装置で高解像度撮影を可能にするために、コリメータで分画したセル毎に複数のフォトダイオードを設けたX線検出器(例えば、特許文献1参照。)や、シンチレータを多数のセルに分画する反射材を傾斜させたX線検出器(例えば、特許文献2参照。)などが提案されている。   Conventionally, in order to enable high-resolution imaging with an X-ray CT apparatus, many X-ray detectors (see, for example, Patent Document 1) provided with a plurality of photodiodes for each cell fractionated by a collimator, and many scintillators. An X-ray detector (see, for example, Patent Document 2) in which a reflecting material to be fractionated into cells is inclined has been proposed.

特開2004−93489号公報JP 2004-93489 A 特開2004−28815号公報JP 2004-28815 A

従来のX線検出器では、あるフォトダイオードだけが受光すべき光を隣接するフォトダイオードまでもが受光してしまうこと(以下、クロストークという)を防止するため、反射材やスリットなどによりシンチレータが分画されていた。
しかし、反射材やスリットなどの存在は、X線利用効率を低下させる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、X線利用効率を向上可能なX線検出器およびX線CT装置を提供することにある。
In a conventional X-ray detector, in order to prevent light adjacent to a certain photodiode from receiving only a certain photodiode (hereinafter referred to as crosstalk), a scintillator is formed by a reflector or a slit. It was fractionated.
However, the presence of reflectors and slits has a problem of reducing X-ray utilization efficiency.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an X-ray detector and an X-ray CT apparatus capable of improving the X-ray utilization efficiency.

第1の観点では、本発明は、分画されていないシンチレータを2段以上備えると共に、ある段のシンチレータとその後段のシンチレータの間に、前記ある段のシンチレータで発生した放射光が入射されると平行光化して前記後段のシンチレータへ出射する平行光化手段を介設したことを特徴とするX線検出器を提供する。
上記構成において「分画されていないシンチレータ」とは、反射材やスリットなどにより個々のセルに分画されていないシンチレータをいう。
上記第1の観点によるX線検出器では、反射材やスリットなどで分画されていないシンチレータを用いるため、反射材やスリットなどによるX線利用効率の低下がなくなり、X線利用効率を向上できる。また、シンチレータ間に平行光化手段を設けているため、ある段のシンチレータで発生した放射光がその後段のシンチレータでさらに広がることを抑制できると共に、一つの段のシンチレータの厚さを薄くすることにより、ある段のシンチレータで発生した放射光が当該シンチレータ内で広がる範囲をも抑制できる。よって、クロストークを抑制できる。さらに、一つの段のシンチレータの厚さを薄くしても、全段を合わせたシンチレータの厚さを従来と同等にすることにより、従来と同等のX線エネルギーの範囲でX線を検出可能となる。
In the first aspect, the present invention includes two or more stages of unfractionated scintillators, and radiation light generated by the scintillator at a certain stage is incident between the scintillator at a certain stage and the scintillator at the subsequent stage. An X-ray detector is provided that includes a collimating means for collimating the light and emitting it to the subsequent scintillator.
In the above configuration, “unfractionated scintillator” refers to a scintillator that is not fractionated into individual cells by a reflector or a slit.
Since the X-ray detector according to the first aspect uses a scintillator that is not fractionated by a reflector or a slit, the X-ray use efficiency is not reduced by the reflector or the slit, and the X-ray use efficiency can be improved. . In addition, since the collimating means is provided between the scintillators, it is possible to prevent the radiated light generated in a certain scintillator from further spreading in the subsequent scintillator and to reduce the thickness of the scintillator in one stage. Thus, it is possible to suppress the range in which the emitted light generated in a certain stage of scintillator spreads within the scintillator. Therefore, crosstalk can be suppressed. Furthermore, even if the thickness of a single scintillator is reduced, the X-ray can be detected within the same X-ray energy range as before by making the thickness of the scintillator for all stages equal to that of the conventional scintillator. Become.

第2の観点では、本発明は、上記第1の観点によるX線検出器において、前記平行光化手段が、複数のチャネル対応のコリメートレンズを方向を揃えて板状に一体化した構造体であることを特徴とするX線検出器を提供する。
上記第2の観点によるX線検出器では、チャネル対応のコリメートレンズにより、ある段のシンチレータで発生した放射光が入射されると、それを平行光化することが出来る。
In a second aspect, the present invention provides the X-ray detector according to the first aspect, wherein the collimating means has a structure in which a plurality of collimating lenses corresponding to channels are aligned in a plate shape. An X-ray detector is provided.
In the X-ray detector according to the second aspect, when radiation light generated by a scintillator at a certain stage is incident by a collimating lens corresponding to a channel, it can be collimated.

第3の観点では、本発明は、上記第2の観点によるX線検出器において、前記コリメートレンズの焦点距離が、前記シンチレータの厚さの3/4より短く且つ前記シンチレータの厚さの1/4より長いことを特徴とするX線検出器を提供する。
シンチレータを例えば3段にすると、1段目のシンチレータと2段目のシンチレータの間の平行光化手段を出射した平行光が、2段目のシンチレータと3段目のシンチレータの間の平行光化手段に入射し焦点に集光され、その後、広がってしまうことになる。
そこで、上記第3の観点によるX線検出器では、コリメートレンズの焦点距離をシンチレータの厚さの3/4より短く且つ1/4より長くする。これにより、シンチレータが3段のときに、2段目のシンチレータと3段目のシンチレータの間の平行光化手段の焦点に集光され、その後で広がった光の全部または大部分を、対応するチャネルの受光素子に受光することが出来る。シンチレータが4段になっても同様である。
In a third aspect, the present invention provides the X-ray detector according to the second aspect, wherein the collimating lens has a focal length shorter than 3/4 of the thickness of the scintillator and 1 / th of the thickness of the scintillator. An X-ray detector characterized by being longer than 4 is provided.
For example, when the scintillator has three stages, the parallel light emitted from the collimating means between the first-stage scintillator and the second-stage scintillator is converted into the parallel light between the second-stage scintillator and the third-stage scintillator. It enters the means and is focused on the focal point, and then spreads.
Therefore, in the X-ray detector according to the third aspect, the focal length of the collimating lens is shorter than 3/4 of the thickness of the scintillator and longer than 1/4. As a result, when the scintillator has three stages, all or most of the light that is collected at the focal point of the collimating means between the second stage scintillator and the third stage scintillator and then spread is handled. Light can be received by the light receiving element of the channel. The same is true even if the scintillator has four stages.

第4の観点では、本発明は、上記第1の観点によるX線検出器において、前記平行光化手段が、複数の光ファイバを方向を揃えて板状に一体化した構造体であることを特徴とするX線検出器を提供する。
複数の光ファイバを方向を揃えて板状に一体化した構造体を用いると、光ファイバの一端側に入射する光の入射角度にかかわらず、光ファイバの光軸に沿って光が進むので、平行光化されていると見なすことが出来る。なお、光ファイバの他端側から出射した光の広がりは、コア径の大きな光ファイバを用いることにより、抑えることが出来る。
In a fourth aspect, the present invention provides the X-ray detector according to the first aspect, wherein the collimating means is a structure in which a plurality of optical fibers are aligned in a plate shape. A featured X-ray detector is provided.
When a structure in which a plurality of optical fibers are aligned and integrated into a plate shape is used, light travels along the optical axis of the optical fiber regardless of the incident angle of light incident on one end side of the optical fiber. It can be regarded as parallel light. The spread of light emitted from the other end of the optical fiber can be suppressed by using an optical fiber having a large core diameter.

第5の観点では、本発明は、上記第4の観点によるX線検出器において、前記光ファイバの端部のコアが拡径されていることを特徴とするX線検出器を提供する。
端部のコアを拡径した光ファイバを用いることにより、光ファイバの他端側から出射した光の広がりを抑えることが出来る。
In a fifth aspect, the present invention provides an X-ray detector according to the fourth aspect, wherein the core at the end of the optical fiber is expanded.
By using an optical fiber having an enlarged core at the end, it is possible to suppress the spread of light emitted from the other end side of the optical fiber.

第6の観点では、本発明は、上記第1から上記第5のいずれかの観点によるX線検出器において、前記平行光化手段の厚さが0.5mm以下であることを特徴とするX線検出器を提供する。
平行光化手段の厚さを0.5mm以下に抑えることにより、シンチレータ間に平行光化手段を挟むことによるX線検出器の厚さの増加を抑えることが出来る。
In a sixth aspect, the present invention provides the X-ray detector according to any one of the first to fifth aspects, wherein the collimating means has a thickness of 0.5 mm or less. A line detector is provided.
By suppressing the thickness of the collimating means to 0.5 mm or less, an increase in the thickness of the X-ray detector due to sandwiching the collimating means between the scintillators can be suppressed.

第7の観点では、本発明は、上記第1から上記第6のいずれかの観点によるX線検出器において、前記シンチレータの厚さが1.5mm以下であり、前記組み合わせの段数が3段以上であることを特徴とするX線検出器を提供する。
シンチレータの厚さが1.5mm以下に抑えることにより、一つの段のシンチレータで発生した放射光が当該シンチレータ内で広がる範囲を抑制できる。また、段数を3段以上とすることにより、全段を合わせたシンチレータの厚さが従来と同等になり、従来と同等のX線エネルギーの範囲でX線を検出可能となる。
In a seventh aspect, the present invention provides the X-ray detector according to any one of the first to sixth aspects, wherein the scintillator has a thickness of 1.5 mm or less, and the combination has three or more stages. An X-ray detector is provided.
By suppressing the thickness of the scintillator to 1.5 mm or less, it is possible to suppress the range in which the radiated light generated in one stage of the scintillator spreads within the scintillator. Further, by setting the number of stages to three or more, the thickness of the scintillator including all the stages becomes equivalent to the conventional one, and X-rays can be detected in the same X-ray energy range as the conventional one.

第8の観点では、本発明は、上記第1から上記第7のいずれか1項の観点によるX線検出器を具備したことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第8の観点によるX線CT装置では、前記構成のX線検出器を用いるため、X線利用効率を向上できる。
In an eighth aspect, the present invention provides an X-ray CT apparatus comprising the X-ray detector according to any one of the first to seventh aspects.
In the X-ray CT apparatus according to the eighth aspect, since the X-ray detector having the above-described configuration is used, X-ray utilization efficiency can be improved.

本発明のX線検出器およびX線CT装置によれば、X線利用効率を向上できる。   According to the X-ray detector and the X-ray CT apparatus of the present invention, X-ray utilization efficiency can be improved.

以下、図に示す実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.

図1は、実施例1に係るX線CT装置100を示す平面図である。
このX線CT装置100は、操作コンソール1と、テーブル装置10と、走査ガントリ20とを具備している。
FIG. 1 is a plan view illustrating an X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment.
The X-ray CT apparatus 100 includes an operation console 1, a table device 10, and a scanning gantry 20.

操作コンソール1は、操作者の入力を受け付ける入力装置2と、画像再構成処理などを実行する中央処理装置3と、走査ガントリ20で取得した投影データを収集するデータ収集バッファ5と、投影データから再構成したCT画像を表示する表示装置6と、プログラムやデータを記憶する記憶装置7とを具備している。   The operation console 1 includes an input device 2 that receives input from an operator, a central processing unit 3 that executes image reconstruction processing, a data collection buffer 5 that collects projection data acquired by the scanning gantry 20, and a projection data. A display device 6 for displaying the reconstructed CT image and a storage device 7 for storing programs and data are provided.

テーブル装置10は、被検体を乗せて走査ガントリ20のボア(空洞部)に入れ出しするクレードル12を具備している。クレードル12は、テーブル装置10に内蔵するモータにより昇降および直線移動される。   The table device 10 includes a cradle 12 that puts a subject and puts it in and out of a bore (cavity) of the scanning gantry 20. The cradle 12 is moved up and down and linearly moved by a motor built in the table apparatus 10.

走査ガントリ20は、X線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、X線検出器24と、DAS(Data Acquisition System)25と、被検体の体軸の周りを回転するX線管21などを制御する回転部コントローラ26と、走査ガントリ20を回転軸の前方または後方に傾斜させるときの制御を行うチルトコントローラ27と、制御信号などを操作コンソール1やテーブル装置10とやり取りする制御コントローラ29と、電源,制御信号,収集したデータを転送するスリップリング30とを具備している。   The scanning gantry 20 includes an X-ray tube 21, an X-ray controller 22, a collimator 23, an X-ray detector 24, a DAS (Data Acquisition System) 25, and an X-ray tube that rotates around the body axis of the subject. A rotation controller 26 that controls the control unit 21, a tilt controller 27 that performs control when the scanning gantry 20 is tilted forward or backward of the rotation axis, and a control controller that exchanges control signals and the like with the operation console 1 and the table device 10. 29 and a slip ring 30 for transferring power, control signals, and collected data.

図2は、実施例1に係るX線検出器24の要部側面図である。
X線検出器24は、第1シンチレータ層41,第2シンチレータ層42および第3シンチレータ層43と、第1シンチレータ層41と第2シンチレータ層42の間に介設された第1平行光化層51と、第2シンチレータ層42と第3シンチレータ層43の間に介設された第2平行光化層52と、多数のフォトダイオードをチャネル対応に配列したフォトダイオード・アレイ60とを具備している。
FIG. 2 is a side view of the main part of the X-ray detector 24 according to the first embodiment.
The X-ray detector 24 includes a first scintillator layer 41, a second scintillator layer 42 and a third scintillator layer 43, and a first collimating layer interposed between the first scintillator layer 41 and the second scintillator layer 42. 51, a second collimating layer 52 interposed between the second scintillator layer 42 and the third scintillator layer 43, and a photodiode array 60 in which a large number of photodiodes are arranged corresponding to the channels. Yes.

シンチレータ層41,42,43は反射材やスリットなどにより個々のセルに分画されておらず、厚さは例えば1.5mmである。   The scintillator layers 41, 42, 43 are not fractionated into individual cells by reflectors, slits, etc., and the thickness is, for example, 1.5 mm.

平行光化層51,52は、複数のチャネル対応のコリメートレンズを方向を揃えて板状に一体化した構造体であり、例えばセルフォック(登録商標)・レンズ・アレイである。平行光化層51,52の厚さは、例えば0.5mmである。   The collimating layers 51 and 52 are structures in which a plurality of collimating lenses corresponding to channels are integrated in a plate shape with their directions aligned, and are, for example, SELFOC (registered trademark) lens arrays. The thickness of the collimating layers 51 and 52 is, for example, 0.5 mm.

コリメートレンズの焦点距離は、例えば0.375mm〜1.125mmである。   The focal length of the collimating lens is, for example, 0.375 mm to 1.125 mm.

図3に示すように、第1シンチレータ層41の中央に発光部L1が生じると、発光部L1から放射光R1が放射される。第1平行光化層51は、入射した放射光R1を平行光P1にして出射する。
平行光P1は、第2シンチレータ層42を透過し、第2平行光化層52に入射する。第2平行光化層52は、入射した平行光P1を焦点に収束する収束光F1にして出射する。
収束光F1は焦点に収束した後で広がるが、広がっても対応チャネルのフォトダイオード61に大部分が受光され、隣接するフォトダイオード62にはほとんど受光されない。よって、クロストークを抑制できる。
As shown in FIG. 3, when the light emitting part L1 is generated at the center of the first scintillator layer 41, the emitted light R1 is emitted from the light emitting part L1. The first parallel light layer 51 emits incident radiation R1 as parallel light P1.
The parallel light P <b> 1 passes through the second scintillator layer 42 and enters the second parallel light conversion layer 52. The second collimating layer 52 emits the incident parallel light P1 as convergent light F1 that converges on the focal point.
The convergent light F <b> 1 spreads after converging at the focal point, but even if spread, most of the light is received by the photodiode 61 of the corresponding channel and hardly received by the adjacent photodiode 62. Therefore, crosstalk can be suppressed.

図4に示すように、第2シンチレータ層42の中央に発光部L2が生じると、発光部L2から放射光R2が放射される。第2平行光化層52は、入射した放射光R2を平行光P2にして出射する。
平行光P2は、第3シンチレータ層43を透過し、対応チャネルのフォトダイオード61に大部分が受光され、隣接するフォトダイオード62にはほとんど受光されない。よって、クロストークを抑制できる。
As shown in FIG. 4, when the light emitting part L2 is generated at the center of the second scintillator layer 42, the emitted light R2 is emitted from the light emitting part L2. The second collimating layer 52 emits the incident radiation R2 as parallel light P2.
The parallel light P2 passes through the third scintillator layer 43, is mostly received by the photodiode 61 of the corresponding channel, and hardly received by the adjacent photodiode 62. Therefore, crosstalk can be suppressed.

図5に示すように、第3シンチレータ層43の中央に発光部L3が生じると、発光部L3から放射光R3が放射される。放射光R3は、対応チャネルのフォトダイオード61に大部分が受光され、隣接するフォトダイオード62にはほとんど受光されない。よって、クロストークを抑制できる。   As shown in FIG. 5, when the light emitting part L3 is generated at the center of the third scintillator layer 43, the emitted light R3 is emitted from the light emitting part L3. Most of the emitted light R3 is received by the photodiode 61 of the corresponding channel, and hardly received by the adjacent photodiode 62. Therefore, crosstalk can be suppressed.

実施例1のX線検出器24およびX線CT装置100によれば、反射材やスリットなどで分画されていないシンチレータ層41,42,43を用いるため、反射材やスリットなどによるX線利用効率の低下がなくなり、X線利用効率を向上できる。また、シンチレータ層41,42,43の間に平行光化層51,52を設けているため、クロストークを抑制できる。さらに、シンチレータ層41,42,43を合わせた厚さが4.5mmとなるため、従来と同等のX線エネルギー範囲(波長範囲)でX線を検出可能となる。   According to the X-ray detector 24 and the X-ray CT apparatus 100 of the first embodiment, since the scintillator layers 41, 42, and 43 that are not fractionated by the reflecting material and the slit are used, the X-ray is used by the reflecting material and the slit. The efficiency is not lowered and the X-ray utilization efficiency can be improved. Moreover, since the parallel light layers 51 and 52 are provided between the scintillator layers 41, 42, and 43, crosstalk can be suppressed. Furthermore, since the combined thickness of the scintillator layers 41, 42, and 43 is 4.5 mm, X-rays can be detected in the same X-ray energy range (wavelength range) as that of the prior art.

比較例Comparative example

図6は、実施例1のX線検出器24から平行光化層51,52を省いた構造のX線検出器24’を示している。
このX線検出器24’では、放射光R1,R2が、対応チャネル61に隣接するチャネル62,63に入射するため、クロストークが大きくなってしまう。
FIG. 6 shows an X-ray detector 24 ′ having a structure in which the parallel light layers 51 and 52 are omitted from the X-ray detector 24 of the first embodiment.
In this X-ray detector 24 ′, since the emitted lights R 1 and R 2 are incident on the channels 62 and 63 adjacent to the corresponding channel 61, the crosstalk is increased.

図7は、実施例2に係るX線検出器24の要部側面図である。
このX線検出器24は、実施例1のX線検出器24に、第3平行光化層53と第4シンチレータ層44とを加えて、シンチレータ層を4段にした構成である。
FIG. 7 is a side view of the main part of the X-ray detector 24 according to the second embodiment.
The X-ray detector 24 has a configuration in which the third collimating layer 53 and the fourth scintillator layer 44 are added to the X-ray detector 24 of the first embodiment to form four scintillator layers.

第1シンチレータ層41の発光部L1から放射された放射光R1は、第1平行光化層51により平行光P1にされ、第2平行光化層52により収束光F1にされるが、第3平行光化層53により再び平行光P1にされ、対応チャネルのフォトダイオード61に大部分が受光され、隣接するフォトダイオード62にはほとんど受光されない。よって、クロストークを抑制できる。   The radiated light R1 radiated from the light emitting portion L1 of the first scintillator layer 41 is converted into parallel light P1 by the first parallel light conversion layer 51 and converted into convergent light F1 by the second parallel light conversion layer 52. The collimated light layer 53 converts the light into parallel light P1 again. Most of the light is received by the photodiode 61 of the corresponding channel, and hardly received by the adjacent photodiode 62. Therefore, crosstalk can be suppressed.

同様にシンチレータ層を5段以上にしてもよいし、逆にシンチレータ層を2段にしてもよい。   Similarly, the scintillator layer may have five or more stages, and conversely, the scintillator layer may have two stages.

図8は、実施例3に係るX線検出器24の要部側面図である。
X線検出器24は、第1シンチレータ層41,第2シンチレータ層42および第3シンチレータ層43と、第1シンチレータ層41と第2シンチレータ層42の間に介設された第1平行光化層51と、第2シンチレータ層42と第3シンチレータ層43の間に介設された第2平行光化層52と、第3シンチレータ層43の後に介設された第3平行光化層53と、多数のフォトダイオードをチャネル対応に配列したフォトダイオード・アレイ60とを具備している。
FIG. 8 is a side view of the main part of the X-ray detector 24 according to the third embodiment.
The X-ray detector 24 includes a first scintillator layer 41, a second scintillator layer 42 and a third scintillator layer 43, and a first collimating layer interposed between the first scintillator layer 41 and the second scintillator layer 42. 51, a second collimating layer 52 interposed between the second scintillator layer 42 and the third scintillator layer 43, a third collimating layer 53 interposed after the third scintillator layer 43, And a photodiode array 60 in which a large number of photodiodes are arranged in correspondence with the channels.

シンチレータ層41,42,43は反射材やスリットなどにより個々のセルに分画されておらず、厚さは例えば1.5mmである。   The scintillator layers 41, 42, 43 are not fractionated into individual cells by reflectors, slits, etc., and the thickness is, for example, 1.5 mm.

平行光化層51,52,53は、複数の光ファイバを方向を揃えて板状に一体化した構造体であり、いわば薄型のライトガイドである。平行光化層51,52、53の厚さは、例えば0.5mmである。   The collimating layers 51, 52, and 53 are structures in which a plurality of optical fibers are aligned in a plate shape with the directions aligned, so to speak, a thin light guide. The thickness of the collimating layers 51, 52, 53 is, for example, 0.5 mm.

平行光化層51,52,53の光ファイバ50は、図9に示すようにクラッド50bに対するコア50aの比が通常より大きいものか、図10に示すようにコア50aの端部を拡径部50cに加工したものを用いるのが、出射光の広がりを抑えられるので、好ましい。   As shown in FIG. 9, the optical fiber 50 of the collimating layers 51, 52, 53 has a larger ratio of the core 50a to the clad 50b as shown in FIG. It is preferable to use the one processed into 50c because the spread of the emitted light can be suppressed.

図11に示すように、第1シンチレータ層41の中央に発光部L1が生じると、発光部L1から放射光R1が放射される。第1平行光化層51は、入射した放射光R1を平行光P1にして出射する。平行光P1は、第1平行光化層51を出射した後やや広がるが、放射光R1ほどは広がらず、大部分が第2シンチレータ層42を透過し、第2平行光化層52に入射する。
第2平行光化層52は、入射した光を平行光にして出射する。平行光は、第2平行光化層52を出射した後やや広がるが、放射光R2ほどは広がらず、大部分が第3シンチレータ層43を透過し、第3平行光化層53に入射する。
第3平行光化層53は、入射した光を平行光にし、対応チャネルのフォトダイオード61に入射する。
As shown in FIG. 11, when the light emitting part L1 is generated at the center of the first scintillator layer 41, the emitted light R1 is emitted from the light emitting part L1. The first parallel light layer 51 emits incident radiation R1 as parallel light P1. The parallel light P1 spreads a little after exiting the first parallel light layer 51, but does not spread as much as the radiated light R1, and most of the light passes through the second scintillator layer 42 and enters the second parallel light layer 52. .
The second collimating layer 52 emits incident light as parallel light. The parallel light spreads a little after exiting the second collimating layer 52, but does not spread as much as the radiated light R 2, and most of the light passes through the third scintillator layer 43 and enters the third collimating layer 53.
The third collimating layer 53 converts the incident light into parallel light and enters the photodiode 61 of the corresponding channel.

図12に示すように、第2シンチレータ層42の中央に発光部L2が生じると、発光部L2から放射光R2が放射される。第2平行光化層52は、入射した放射光R2を平行光P2にして出射する。平行光P2は、第2平行光化層52を出射した後やや広がるが、放射光R1ほどは広がらず、大部分が第3シンチレータ層43を透過し、第3平行光化層53に入射する。
第3平行光化層53は、入射した光を平行光にし、対応チャネルのフォトダイオード61に入射する。
As shown in FIG. 12, when the light emitting part L2 is generated at the center of the second scintillator layer 42, the emitted light R2 is emitted from the light emitting part L2. The second collimating layer 52 emits the incident radiation R2 as parallel light P2. The parallel light P2 spreads a little after exiting the second parallel light layer 52, but does not spread as much as the radiated light R1, and most of the light passes through the third scintillator layer 43 and enters the third parallel light layer 53. .
The third collimating layer 53 converts the incident light into parallel light and enters the photodiode 61 of the corresponding channel.

図13に示すように、第3シンチレータ層43の中央に発光部L3が生じると、発光部L3から放射光R3が放射される。第3平行光化層53は、入射した放射光R3を平行光P3にして出射する。平行光P3は、対応チャネルのフォトダイオード61に受光される。   As shown in FIG. 13, when the light emitting part L3 is generated at the center of the third scintillator layer 43, the emitted light R3 is emitted from the light emitting part L3. The third collimating layer 53 emits incident radiation R3 as parallel light P3. The parallel light P3 is received by the photodiode 61 of the corresponding channel.

実施例3のX線検出器24およびこれを用いたX線CT装置によれば、反射材やスリットなどで分画されていないシンチレータ層41,42,43を用いるため、反射材やスリットなどによるX線利用効率の低下がなくなり、X線利用効率を向上できる。また、シンチレータ層41,42,43の間に平行光化層51,52を設けているため、クロストークを抑制できる。さらに、シンチレータ層41,42,43を合わせた厚さが4.5mmとなるため、従来と同等のX線エネルギー範囲(波長範囲)でX線を検出可能となる。   According to the X-ray detector 24 and the X-ray CT apparatus using the same according to the third embodiment, the scintillator layers 41, 42, and 43 that are not separated by the reflecting material and the slit are used. The X-ray utilization efficiency is not reduced, and the X-ray utilization efficiency can be improved. Moreover, since the parallel light layers 51 and 52 are provided between the scintillator layers 41, 42, and 43, crosstalk can be suppressed. Furthermore, since the combined thickness of the scintillator layers 41, 42, and 43 is 4.5 mm, X-rays can be detected in the same X-ray energy range (wavelength range) as that of the prior art.

図14は、実施例4に係るX線検出器24の要部側面図である。
このX線検出器24は、実施例3のX線検出器24から、第3平行光化層53を省いた構成である。
FIG. 14 is a side view of the main part of the X-ray detector 24 according to the fourth embodiment.
The X-ray detector 24 has a configuration in which the third collimating layer 53 is omitted from the X-ray detector 24 of the third embodiment.

本発明のX線検出器およびX線CT装置は、反射材やスリットなどで分画しないため、チャネル間隔を短縮でき、高解像度撮影に利用できる。   Since the X-ray detector and the X-ray CT apparatus of the present invention do not perform fractionation with a reflector or a slit, the channel interval can be shortened and can be used for high-resolution imaging.

実施例1に係るX線CT装置を示す構成説明図である。1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an X-ray CT apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るX線検出器を示す要部側面図である。1 is a side view of an essential part showing an X-ray detector according to Embodiment 1. FIG. 実施例1に係るX線検出器の動作を示す第1説明図である。FIG. 6 is a first explanatory diagram illustrating an operation of the X-ray detector according to the first embodiment. 実施例1に係るX線検出器の動作を示す第2説明図である。FIG. 6 is a second explanatory diagram illustrating the operation of the X-ray detector according to Embodiment 1. 実施例1に係るX線検出器の動作を示す第3説明図である。FIG. 6 is a third explanatory diagram illustrating the operation of the X-ray detector according to Embodiment 1. 比較例に係るX線検出器を示す要部側面図である。It is a principal part side view which shows the X-ray detector which concerns on a comparative example. 実施例2に係るX線検出器を示す要部側面図である。FIG. 6 is a side view of a main part showing an X-ray detector according to Embodiment 2. 実施例3に係るX線検出器を示す要部側面図である。FIG. 6 is a side view of a main part showing an X-ray detector according to Embodiment 3. 実施例3に係る光ファイバの第1例を示す断面図である。6 is a cross-sectional view illustrating a first example of an optical fiber according to Example 3. FIG. 実施例3に係る光ファイバの第2例を示す断面図である。6 is a cross-sectional view showing a second example of an optical fiber according to Example 3. FIG. 実施例3に係るX線検出器の動作を示す第1説明図である。FIG. 10 is a first explanatory diagram illustrating the operation of the X-ray detector according to Embodiment 3. 実施例3に係るX線検出器の動作を示す第2説明図である。FIG. 10 is a second explanatory diagram showing the operation of the X-ray detector according to Embodiment 3. 実施例3に係るX線検出器の動作を示す第3説明図である。FIG. 10 is a third explanatory diagram illustrating the operation of the X-ray detector according to Embodiment 3. 実施例4に係るX線検出器を示す要部側面図である。FIG. 9 is a side view of a main part showing an X-ray detector according to Embodiment 4.

符号の説明Explanation of symbols

24 X線検出器
41,42,43 シンチレータ層
51,52,53 平行光化層
60 フォトダイオード・アレイ
70 コリメータ
100 X線CT装置
24 X-ray detector 41, 42, 43 Scintillator layer 51, 52, 53 Collimating layer 60 Photodiode array 70 Collimator 100 X-ray CT apparatus

Claims (8)

分画されていないシンチレータを2段以上備えると共に、ある段のシンチレータとその後段のシンチレータの間に、前記ある段のシンチレータで発生した放射光が入射されると平行光化して前記後段のシンチレータへ出射する平行光化手段を介設したことを特徴とするX線検出器。   Two or more stages of non-fractionated scintillators are provided, and when radiation light generated by the scintillator of a certain stage is incident between the scintillator of a certain stage and the scintillator of the succeeding stage, the light is collimated to the scintillator of the subsequent stage. An X-ray detector characterized by interposing a collimating means for emitting light. 請求項1に記載のX線検出器において、前記平行光化手段が、複数のチャネル対応のコリメートレンズを方向を揃えて板状に一体化した構造体であることを特徴とするX線検出器。   2. The X-ray detector according to claim 1, wherein the collimating means is a structure in which a plurality of collimating lenses corresponding to channels are integrated in a plate shape with the directions aligned. . 請求項2に記載のX線検出器において、前記コリメートレンズの焦点距離が、前記シンチレータの厚さの3/4より短く且つ前記シンチレータの厚さの1/4より長いことを特徴とするX線検出器。   3. The X-ray detector according to claim 2, wherein a focal length of the collimating lens is shorter than 3/4 of the thickness of the scintillator and longer than 1/4 of the thickness of the scintillator. Detector. 請求項1に記載のX線検出器において、前記平行光化手段が、複数の光ファイバを方向を揃えて板状に一体化した構造体であることを特徴とするX線検出器。   2. The X-ray detector according to claim 1, wherein the collimating means is a structure in which a plurality of optical fibers are integrated in a plate shape with the directions aligned. 請求項4に記載のX線検出器において、前記光ファイバの端部のコアが拡径されていることを特徴とするX線検出器。   5. The X-ray detector according to claim 4, wherein a core at an end of the optical fiber is expanded in diameter. 請求項1から請求項5のいずれかに記載のX線検出器において、前記平行光化手段の厚さが0.5mm以下であることを特徴とするX線検出器。   6. The X-ray detector according to claim 1, wherein the collimating means has a thickness of 0.5 mm or less. 請求項1から請求項6のいずれかに記載のX線検出器において、前記シンチレータの厚さが1.5mm以下であり、前記組み合わせの段数が3段以上であることを特徴とするX線検出器。   The X-ray detector according to any one of claims 1 to 6, wherein the scintillator has a thickness of 1.5 mm or less, and the combination has three or more stages. vessel. 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のX線検出器を具備したことを特徴とするX線CT装置。   An X-ray CT apparatus comprising the X-ray detector according to any one of claims 1 to 7.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112773385A (en) * 2019-11-05 2021-05-11 佳能株式会社 Radiation imaging apparatus and radiation imaging system
US11137503B2 (en) 2017-07-20 2021-10-05 Riken Optical element for a radiation imaging apparatus, radiation imaging apparatus, and X-ray imaging apparatus
JP7579381B1 (en) 2023-04-19 2024-11-07 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 X-ray detector and X-ray imaging device

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11137503B2 (en) 2017-07-20 2021-10-05 Riken Optical element for a radiation imaging apparatus, radiation imaging apparatus, and X-ray imaging apparatus
DE112018003696B4 (en) * 2017-07-20 2025-12-04 Riken Optical element for a radiographic imaging device, radiographic imaging device and X-ray imaging device
CN112773385A (en) * 2019-11-05 2021-05-11 佳能株式会社 Radiation imaging apparatus and radiation imaging system
JP2021076393A (en) * 2019-11-05 2021-05-20 キヤノン株式会社 Radiation imaging device and radiation imaging system
JP7579381B1 (en) 2023-04-19 2024-11-07 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 X-ray detector and X-ray imaging device
JP2024160709A (en) * 2023-04-19 2024-11-15 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 X-ray detector and x-ray imaging apparatus

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