イメージインテンシファイア
【課題】高感度であるとともに撮影領域を広領域としたイメージインテンシファイアを提供する。
【解決手段】放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータ１７と、複数本の光ファイバを束ねてなり入力側シンチレータ１７から放出された光を伝送するＦＯＰ１２と、ＦＯＰ１２から伝送された光を受光して電子を放出する受光センサ１３と、放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管４と、増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータ２２とを具備し、複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群１６を構成して入力側シンチレータ１７及びファイバオプティックプレート１２間に設置し、入力側シンチレータ１７からの光をファイバ群１６に入力するとともに、ファイバ群１６からファイバオプティックプレート１２へ伝送させた。
【解決手段】放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータ１７と、複数本の光ファイバを束ねてなり入力側シンチレータ１７から放出された光を伝送するＦＯＰ１２と、ＦＯＰ１２から伝送された光を受光して電子を放出する受光センサ１３と、放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管４と、増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータ２２とを具備し、複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群１６を構成して入力側シンチレータ１７及びファイバオプティックプレート１２間に設置し、入力側シンチレータ１７からの光をファイバ群１６に入力するとともに、ファイバ群１６からファイバオプティックプレート１２へ伝送させた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医用診断装置や非破壊検査装置に用いられるイメージインテンシファイアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線、γ線等の放射線を用いたイメージインテンシファイアにおいて、電子レンズが作り出す電場を考慮して感光センサの光電面及びシンチレータを曲面にする必要があった。そのため、放射線と反応するシンチレータの発光面の外周部分では放射線が斜めに入射するため解像度が悪化してしまっていた。
【０００３】
この問題を解決するために、シンチレータの放射線入射面を平面にしたイメージインテンシファイアが提案されてきた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０６５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放射線の入射面を平面にしたイメージインテンシファイアにおいて、シンチレータの入射面を曲面の感光センサに内接させる必要があり、撮影不能領域が大きくなってしまうという別の問題があった。
【０００５】
また、放射線照射による被曝低減の観点から高感度・低照射線量が望まれているとともに、イメージ全体において歪みがなく優れた解像度が得られることが要求される。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みなされたもので、高感度であるとともに撮影領域を広領域としたイメージインテンシファイアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るイメージインテンシファイアは、放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、複数本の光ファイバを束ねてなり前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するファイバオプティックプレートと、前記ファイバオプティックプレートから伝送された光を受光して電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ファイバオプティックプレート間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ファイバオプティックプレートへ伝送させたことを特徴とする。
【０００８】
また、放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するガラス基材と、前記ガラス基材から伝送された光を受光すると電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ガラス基材間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ガラス基材へ伝送させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るイメージインテンシファイアによると、撮影不能領域を大幅に減少させ、被測定物との密着性を高めて撮影領域を大きくし且つ少ない線量で効率よく撮影することを可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係るイメージインテンシファイアの実施の形態について図１ないし図１４に基づいて説明する。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１に、本発明に係るイメージインテンシファイア１の構成図を示す。イメージインテンシファイア１は、円筒状の管容器２を有し、この管容器２の一端には開口部３が設けられる。また管容器２の内部には、光を数万倍に増幅するイメージインテンシファイア管４と高電圧電源５とレンズ６及びカメラ７とが収納される。
【００１２】
イメージインテンシファイア管４は、管容器２と同様に筒状に設けられ、一端に開口部８を有する。イメージインテンシファイア管４の開口部８は、管容器２の開口部３と同方向に向けて開口される。また、イメージインテンシファイア管４は、開口部８から軸方向の管底部の奥底部側に近づくにつれて段階的に絞り込まれる段差を有するとともに、管内部に真空空間９と、電圧が印加されると電界を形成する内部電極１０及び陽極１１とを備える。
【００１３】
イメージインテンシファイア管４の開口部８は、円筒状に光ファイバを束ねたファイバオプティックプレート１２（Fiber Optic Plate：以下ＦＯＰと言う）で閉塞される。また、ＦＯＰ１２は、光をイメージインテンシファイア管４の内外に伝送するように備えられる。イメージインテンシファイア管４の内部が真空に保たれ、ＦＯＰ１２は、光学基板として機能する。
【００１４】
イメージインテンシファイア管４のＦＯＰ１２の内部側には、所定の曲率を有する受光センサ１３が設けられ、受光センサ１３には光が当たると電子を放出する光電面１４が形成される。受光センサ１３は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal−Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等の二次元の面センサである。
【００１５】
また、イメージインテンシファイア管４のＦＯＰ１２の外部側には、受光センサ１３と同様の曲率を有する光の入力面１５が形成される。また、ＦＯＰ１２は、イメージインテンシファイア管４を閉塞するとともに、管容器２をも閉塞する。
【００１６】
ＦＯＰ１２は管容器２の開口部３に露出している。ＦＯＰ１２の開口部３には、複数の光ファイバをテーパー状に束ねてなるファイバ群１６が備えられ、このファイバ群１６は、各光ファイバが光をＦＯＰ１２に伝送する。また、ファイバ群１６には光ファイバ内部に光を送り込むように入力側シンチレータ１７が備えられる。また、ファイバ群１６の外周には、内部を真空に保つためにガラス基材２１が融着される。
【００１７】
入力側シンチレータ１７は、図２に示すように、ファイバオプティックプレート層１９（以下ＦＯＰ層と言う）とシンチレータ層１８と保護樹脂層２０とが積層されて構成される。
【００１８】
シンチレータ層１８は、針状シンチレータ１８ａとコーティングシンチレータ１８ｂとから形成される。すなわち、シンチレータ層１８の厚さを増加させて感度を向上させつつ解像度の低下を少なく抑えるために、針状シンチレータ１８ａを針状に形成するとともに、針状シンチレータ１８ａの放射線入射側を、コーティングシンチレータ１８ｂによりコーティングする。コーティングシンチレータ１８ｂは、粒径が数ミクロンから数十ミクロンの複数種類の粉末状シンチレータ微粒子を組合せて構成される。コーティングシンチレータ１８ｂにより放射線の斜方向成分が軽減され、シンチレータ層１８の厚さを増加させて感度を向上させても解像度の低下を少なく抑えることができる。
【００１９】
入力側シンチレータ１７には、エネルギーや種類の異なる放射線に対してそれぞれ異なる反応を示すようにエネルギーや種類の異なる放射線の分離識別機能が備えられる。シンチレータ層１８を構成する材料には、様々な種類の様々なエネルギーをもった放射線と反応する蛍光体が複数用いられる。すなわち、針状シンチレータ１８ａ及びコーティングシンチレータ１８ｂは単一あるいは複数の蛍光体で構成され、互いに異なる蛍光体を含む。
【００２０】
保護樹脂層２０には、例えばポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料が用いられる。樹脂の色が白色の場合には、シンチレータ１１で発光した光を受光センサ１３側に反射させる反射膜としての機能を有するため、感度向上が望める。
【００２１】
ＦＯＰ層１９は複数本の光ファイバを束ねてなり、シンチレータ層１８から放出される光をファイバ群１６に伝送する。
【００２２】
イメージインテンシファイア管４内部の閉口端側内面には、複数のシンチレータが二次元方向に並べられてプレート状に形成された出力側シンチレータ２２が設けられる。
【００２３】
また、イメージインテンシファイア管４の管内部側には、被測定物の画像を出力する出力側シンチレータ２２の出力蛍光面２４が平面状に形成され、出力側シンチレータ２２の出力蛍光面２４にカメラ７のレンズ６が向けられる。
【００２４】
なお、受光センサ１３で変換した電気信号をイメージインテンシファイア管４内で増幅してからカメラで撮影する構成とせずに、入力側シンチレータ１７からの光を増幅させずにカメラで撮影するように構成してもよい。
【００２５】
図３に、イメージインテンシファイア１の正面図（放射線入射方向から見た図）を示す。ファイバ群１６において光の出口となる出力端面１６Ｆは受光センサ１３に内接するのに対し、ファイバ群１６において光の入口となる入力端部１６Ｅは、受光センサ１３より広い面積を有する。受光センサ１３側に先細りのテーパー状のファイバ群１６を用いて、放射線の入射面２５を受光センサ１３より広面積とすることにより、イメージインテンシファイア１の撮影不能領域を小さくすることが可能となる。
【００２６】
次に、本発明に係るイメージインテンシファイア１の作用を説明する。
【００２７】
イメージインテンシファイア管４の開口部８に設けられたＦＯＰ１２は、管容器２の開口部３に配置される。そして、画像を得ようとする物体を透過した放射線が、入力側シンチレータ１７の入射面２５に入射するように構成される。図１に示すように、入射面２５の面積が、放射線の入射面有効面積となる。
【００２８】
そして、入力側シンチレータ１７の入射面２５に入射した放射線は、シンチレータ層１８において光に変換されてＦＯＰ層１９、ファイバ群１６及びＦＯＰ１２を経由して受光センサ１３に受光されるように構成される。
【００２９】
受光センサ１３は受光した光を光電面１４において電子に変換し、イメージインテンシファイア管４の内部で増幅する。そして、イメージインテンシファイア管４の内部の電子は、出力側シンチレータ２２において光に変換される。この際、出力側シンチレータ２２には、電子の強度に応じて赤色、緑色、青色の発光割合の異なる光に変換できる機能、すなわちカラーシンチレータとしての機能が備えられる。
【００３０】
イメージインテンシファイア管４は、受光センサ１３の光電面１４を陰極とする放電管として機能し、かつ陽極１１との間に電子レンズが形成される。すなわち、イメージインテンシファイア管４、内部電極１０、高電圧電源５、所定の曲面をもった陰極として機能する光電面１４、及び陽極１１により電子レンズが形成されて、電界の作用により電子を加速する電気信号増幅手段が構成される。
【００３１】
そして、受光センサ１３の入力面１５において受光された光が電気信号に変換され、電気信号として光電面１４から出力される。受光センサ１３の光電面１４から電気信号として放出された電子は、電子レンズの作用により増幅されて出力側シンチレータ２２に照射されるように構成される。
【００３２】
出力側シンチレータ２２は、電気信号を受信しその電子の入射量に応じた光量の光を発光する。そして、出力側シンチレータ２２に照射された増幅電気信号は、カラー画像に変換されて出力蛍光面２４において結像し、カメラ７でこのカラー画像が撮影されるように構成される。
【００３３】
ここで、ＦＯＰ１２は、針状性シンチレータ１８ａの構造に整合するように光ファイバを束ねた構造であるため、光を減衰させることなく伝送する。すなわち、受光センサ１３として受光面が平面のＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを用いれば、レンズ等の非効率な伝送手段ではなく、光を効率的に伝送可能なＦＯＰ１２を光学基板として用いることができる。
【００３４】
また、ＦＯＰ１２は、シンチレータ層１８を透過したＸ線等の放射線を遮蔽する機能を有する。すなわち、測定対象がＸ線やβ線等の放射線の場合には、シンチレータ層１８を透過した放射線によりカメラ７が損傷する恐れがあるが、ＦＯＰ１２及びファイバ群１６がカメラ７を放射線から遮蔽する。
【００３５】
さらに、受光センサ１３で変換された電気信号を増幅させるために、電子レンズを形成させるのに、ＦＯＰ１２で閉塞されたイメージインテンシファイア管４の内部を真空状態としなければならない。そこで、例えば、一定の強度を有する細いガラスを複数本束ねたＦＯＰ１２を入力側シンチレータ１７の光学基板として用いることにより、イメージインテンシファイア管４の内部を真空状態に保つことができるとともに、入力側シンチレータ１７に所要の強度を付加させることができる。
【００３６】
また、受光センサ１３には、カラーフィルタ等のフィルタ機構とタイミング調整機構とが設けられる。受光センサ１３のフィルタ機構は、受光させる光の波長を選別する機能を有する。このため、受光センサ１３は、シンチレータ１１で発光した種々の波長の光から所要の波長の光を選別して受光することができる。すなわち、シンチレータ１１でエネルギーや種類の異なる放射線が色別に光に変換された場合には、適切に放射線を識別できるように光を電気信号に変換することができる。
【００３７】
また、受光センサ１３のタイミング調整機構は、シンチレータ１１で発光した光を受光するタイミングを調整する機能を有する。このため、シンチレータ１１でエネルギーや種類の異なる放射線が発光寿命の異なる蛍光体により光に変換された場合には、適切なタイミングで光を受光し、放射線を識別できるように光を電気信号に変換することができる。
【００３８】
タイミング調整機構の例としては、受光のタイミングと測定時間ゲートをコントロールするためのタイミング調整回路が挙げられる。
【００３９】
また、入力面１５の形状が変わってもイメージインテンシファイア管４全体を作り直すのではなく、入射面の光学系（ファイバ群１６に相当）を交換させる事で対応できるように２種類のファイバオプティックプレートを組み合わせて用いる構造とした。
【００４０】
第１実施形態によると、入力側シンチレータ１７を備えたテーパー状のファイバ群１６の形状を調整して、シンチレータ１７が放出した光の全てを円形の感光センサ１３内に入力させることにより、撮影不能領域を軽減することが可能となる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
本発明に係るイメージインテンシファイアの第２実施形態について図４及び図５に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、第２実施形態のイメージインテンシファイア２３は、第１実施形態で示したイメージインテンシファイア１を複数台、例えば６台を、各々の入射面２５が全体として平面を形成するように縦横に並べてイメージインテンシファイア１、１・・群を構成し、撮影面積を増大させたものである。
【００４３】
図５に示すように、各々のイメージインテンシファイア１の入射面を電子レンズの口径よりも大きい四角形とすることにより、各々の隣接するイメージインテンシファイア１の各々の入射面間に隙間ができぬよう縦横に並べ、撮影領域を大面積化することを可能とした。
【００４４】
すなわち、テーパー状のファイバ群１６を用いて放射線の入射面２５をイメージインテンシファイア１の本体より広面積としたことにより、イメージインテンシファイア１を隙間なく並べることができ、また、入射面２５の全面において撮影が可能となるため、つなぎ目における撮影不能領域を最小限にすることが可能となった。
【００４５】
なお、入射面２５の形状は四角形に限らず、複数のイメージインテンシファイア１を隙間なく並べられる形状であればよい。
【００４６】
〔第３実施形態〕
本発明に係るイメージインテンシファイア１Ａの第３実施形態を示す。
【００４７】
イメージインテンシファイア１Ａの正面図である図６に示すように、ファイバ群１６Ａの入力端部１６Ｅ及び出力端部１６Ｆの一辺をそれぞれ曲線３０Ａ及び曲線３０Ｂとした。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４８】
なお、イメージインテンシファイア１Ａのファイバ群１６Ａの入力端部１６Ｅ及び出力端部１６Ｆの形状は、被測定物の形状に合わせて自在に設定することができる。
【００４９】
図７に示すように、イメージインテンシファイア１Ａを被測定物（被検体）Ｘ１にフィットさせて、被測定物（被検体）Ｘ１に対してイメージインテンシファイア１Ａを押し付けて測定することができ、特にマンモグラフィ等の際に、少ない線量で正確に測定でき有用である。
【００５０】
〔第４実施形態〕
図８に、本発明に係るイメージインテンシファイア１Ｂの第４実施形態を示す。イメージインテンシファイア１Ｂは、ＦＯＰ１２の光の入射面と入射側シンチレータ１７の入射面２５との角度を傾けたものである。イメージインテンシファイア１Ｂでは、ファイバ群１６Ｂを長さの異なる複数の光ファイバにより構成し、各々の光ファイバの長さはファイバ群１６Ｂの入力端面１６Ｅが平面となるように設定される。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５１】
イメージインテンシファイア１Ｂを放射線入射側から見た正面図である図９に示すように、ファイバ群１６Ｂの入力端部１６Ｅの垂直方向の位置をずらしてと感光センサ１３が設置される。
【００５２】
図１０に、イメージインテンシファイア１Ｂを用いた乳がん検査時の撮影状態を表す横断図を示す。被検査対象Ｘ２をサポートフレーム２８で支持し、イメージインテンシファイア１Ｂと被検査対象Ｘ２とを結んだ延長線上に放射線源Ｓを配置する。また、検査対象物Ｘ２以外の部位への照射を回避するために、遮蔽プレート２９で照射を回避すべき場所を覆っている。
【００５３】
サポートフレーム２８は、プラスチック材からなるプレートであり、乳房を圧迫しながら挟み込む。遮蔽プレート２９は、鉛または鉄の素材からなるプレートであり、撮影に用いられるＸ線等の放射線をすべて遮蔽する。マンモグラフィの撮影の際に、被爆したくない部位をこの遮蔽プレート２９で覆うことにより、不必要な被爆を最低限に抑える。
【００５４】
特にマンモグラフィの検査では、ファイバ群１６Ｂの入力端部１６Ｅと感光センサ１３との位置をずらすことにより、イメージインテンシファイア１Ｂを体から離して撮影することができるため、圧迫感なく検査することができる。また、反応面表面にフリースなどＸ線等の放射線が透過しやすい樹脂や綿繊維でイメージインテンシファイア１Ｂの表面を覆うことで、接触時の冷たい感触を和らげる事ができる。
【００５５】
また、入射する放射線の種類、例えば、高エネルギーのγ線やＸ線、中性子線等の放射線の種類によっては入射側シンチレータ１１内で全てエネルギーを失うとは限らず、透過してしまう場合がある。この場合、透過した放射線がカメラ７に照射されてカメラ７がダメージを受ける場合がある。そこで、ファイバ群１６Ｂの入力端部１６Ｅの垂直線上のからカメラをずらすように設置することにより、カメラ７がダメージを受けるのを防ぐ効果も得られる。
【００５６】
また、検査において微少な欠陥をわずかな変化量から求める必要がある。その場合、一般的な透過画像だけでは変化量がわかりにくくなる場合でも、透過画像の輪郭を強調する測定方法を用いれば埋もれてしまう欠陥部も導出することが可能となる。
【００５７】
よって、導出したい欠陥の幅以内でずらした画像を２枚取得し、画像間の差分を求めることで輪郭部が微分されたようになり強調して表示できるようになる。図１１に示すように、イメージインテンシファイア取り付け部に駆動機構を設けてイメージインテンシファイア１Ｂを所定量だけ移動させるとよい。
【００５８】
すなわち、撮影される画像のボケ（ぼやけ）を少なくするために、イメージインテンシファイア１Ｂを被測定物に対して平行方向にずらして、画像間の距離の積算あるいは減算処理を行うことにより、画像内のエッジ部分で微分処理した様に強調されてはっきりと見える画像になる。例えば、イメージインテンシファイア１Ｂを、あるいは被測定物Ｘ３を、あるいは放射線源Ｓをずらして積算あるいは減算処理を行う。
【００５９】
特に撮影位置の移動量が測定対象としている部分に依存して数ミクロンから数ミリ程度の場合が多いため、移動するためにはマイクロステージやピエゾなどの圧電素子で微少に動かすとよい。
【００６０】
また、図１２に示すように、カメラ７を２セットずらして配置したり、撮像素子のＣＣＤを２枚ずらして付ける画素ずらしを行ったりするとよい。
【００６１】
〔第５実施形態〕
次に、本発明に係るイメージインテンシファイア１Ｃの第５実施形態を図１３に基づいて説明する。イメージインテンシファイア１Ｃは、長さの異なる複数の光ファイバでファイバ群１６Ｃを構成し、各々の光ファイバの長さを調整して放射線入力側面１６Ｅを曲面、特に円弧面としたものである。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６２】
なお、被検体Ｘ４の形状に合わせてファイバ群１６Ｃの入力端部１６Ｅの形状を設定することにより、被検体Ｘ４の表面が複雑な形状をしている場合であっても、イメージインテンシファイア１Ｃを被保険対象物Ｘ４に密着させて撮影することができる。
【００６３】
この様な球面形状は、タンクや配管部に多く見られ、放射線源Ｓを配管内部に入れて撮影することもある。イメージインテンシファイア１Ｃの入射面２５が被検体Ｘ４の表面に密着するため、放射線源Ｓの焦点サイズによる周辺部の幾何学的なボケを少なくすることができる。
【００６４】
〔第６実施形態〕
次に、本発明に係るイメージインテンシファイア１Ｄの第６実施形態を図１４に基づいて説明する。
【００６５】
イメージインテンシファイア１ＤはＦＯＰ１２を備えず、ファイバ群１６において伝送された光を直接感光センサに入射させる点が、第１実施形態のイメージインテンシファイア１と異なる。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６６】
また、図１３に示すように、イメージインテンシファイア管４の内部を真空に保つために、管容器２の開口部３及びイメージインテンシファイア管４の開口部８には、ガラス基材２７が融着される。
【００６７】
第６実施形態では、入力側シンチレータ１７からの光をファイバ群１６が入力し、ファイバ群１６から出力した光を入力面１５に入力する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係るイメージインテンシファイアの第１実施形態の構成を示す横断図。
【図２】図１のＡ部の拡大横断図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う正面図。
【図４】本発明に係るイメージインテンシファイアの第２実施形態の構成を示す図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う正面図。
【図６】本発明に係るイメージインテンシファイアの第３実施形態の構成を示す図。
【図７】第３実施形態のマンモグラフィ撮影状況を示した横断図。
【図８】本発明に係るイメージインテンシファイアの第４実施形態の構成を示す縦断図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う正面図。
【図１０】第４実施形態のマンモグラフィ撮影状況を示した縦断図。
【図１１】第４実施形態の撮影法の例を示した図。
【図１２】第４実施形態の撮影法の例を示した図。
【図１３】本発明に係るイメージインテンシファイアの第５実施形態のイメージインテンシファイアを球面を持つ被測定物に適用した横断図。
【図１４】本発明に係るイメージインテンシファイアの第６実施形態の構成を示す横断図。
【符号の説明】
【００６９】
１、２３、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ イメージインテンシファイア
２ 管容器
３ 開口部
４ イメージインテンシファイア管
５ 高電圧電源
６ レンズ
７ カメラ
８ 開口部
９ 真空空間
１０ 内部電極
１１ 陽極
１２ ＦＯＰ（ファイバオプティックプレート）層
１３ 受光センサ
１４ 光電面
１５ 入力面
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ ファイバ群
１６Ｅ 入力端部
１６Ｆ 出力端部
１７ 入力側シンチレータ
１８ シンチレータ層
１８ａ 針状シンチレータ
１８ｂ コーティングシンチレータ
１９ ＦＯＰ（ファイバオプティックプレート）層
２０ 保護樹脂層
２１ ガラス基材
２２ 出力側シンチレータ
２４ 出力蛍光面
２５ 入射面
２７ ガラス基材
２８ サポートフレーム
２９ 遮蔽フレーム
３０Ａ、３０Ｂ 曲線
Ｓ 放射線源
Ｘ１ないしＸ４ 被測定物（被検体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば医用診断装置や非破壊検査装置に用いられるイメージインテンシファイアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＸ線、γ線等の放射線を用いたイメージインテンシファイアにおいて、電子レンズが作り出す電場を考慮して感光センサの光電面及びシンチレータを曲面にする必要があった。そのため、放射線と反応するシンチレータの発光面の外周部分では放射線が斜めに入射するため解像度が悪化してしまっていた。
【０００３】
この問題を解決するために、シンチレータの放射線入射面を平面にしたイメージインテンシファイアが提案されてきた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１０６５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
放射線の入射面を平面にしたイメージインテンシファイアにおいて、シンチレータの入射面を曲面の感光センサに内接させる必要があり、撮影不能領域が大きくなってしまうという別の問題があった。
【０００５】
また、放射線照射による被曝低減の観点から高感度・低照射線量が望まれているとともに、イメージ全体において歪みがなく優れた解像度が得られることが要求される。
【０００６】
本発明は、上記問題を鑑みなされたもので、高感度であるとともに撮影領域を広領域としたイメージインテンシファイアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るイメージインテンシファイアは、放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、複数本の光ファイバを束ねてなり前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するファイバオプティックプレートと、前記ファイバオプティックプレートから伝送された光を受光して電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ファイバオプティックプレート間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ファイバオプティックプレートへ伝送させたことを特徴とする。
【０００８】
また、放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するガラス基材と、前記ガラス基材から伝送された光を受光すると電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ガラス基材間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ガラス基材へ伝送させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るイメージインテンシファイアによると、撮影不能領域を大幅に減少させ、被測定物との密着性を高めて撮影領域を大きくし且つ少ない線量で効率よく撮影することを可能にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係るイメージインテンシファイアの実施の形態について図１ないし図１４に基づいて説明する。
【００１１】
〔第１実施形態〕
図１に、本発明に係るイメージインテンシファイア１の構成図を示す。イメージインテンシファイア１は、円筒状の管容器２を有し、この管容器２の一端には開口部３が設けられる。また管容器２の内部には、光を数万倍に増幅するイメージインテンシファイア管４と高電圧電源５とレンズ６及びカメラ７とが収納される。
【００１２】
イメージインテンシファイア管４は、管容器２と同様に筒状に設けられ、一端に開口部８を有する。イメージインテンシファイア管４の開口部８は、管容器２の開口部３と同方向に向けて開口される。また、イメージインテンシファイア管４は、開口部８から軸方向の管底部の奥底部側に近づくにつれて段階的に絞り込まれる段差を有するとともに、管内部に真空空間９と、電圧が印加されると電界を形成する内部電極１０及び陽極１１とを備える。
【００１３】
イメージインテンシファイア管４の開口部８は、円筒状に光ファイバを束ねたファイバオプティックプレート１２（Fiber Optic Plate：以下ＦＯＰと言う）で閉塞される。また、ＦＯＰ１２は、光をイメージインテンシファイア管４の内外に伝送するように備えられる。イメージインテンシファイア管４の内部が真空に保たれ、ＦＯＰ１２は、光学基板として機能する。
【００１４】
イメージインテンシファイア管４のＦＯＰ１２の内部側には、所定の曲率を有する受光センサ１３が設けられ、受光センサ１３には光が当たると電子を放出する光電面１４が形成される。受光センサ１３は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal−Oxide Semiconductor）センサやＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサ等の二次元の面センサである。
【００１５】
また、イメージインテンシファイア管４のＦＯＰ１２の外部側には、受光センサ１３と同様の曲率を有する光の入力面１５が形成される。また、ＦＯＰ１２は、イメージインテンシファイア管４を閉塞するとともに、管容器２をも閉塞する。
【００１６】
ＦＯＰ１２は管容器２の開口部３に露出している。ＦＯＰ１２の開口部３には、複数の光ファイバをテーパー状に束ねてなるファイバ群１６が備えられ、このファイバ群１６は、各光ファイバが光をＦＯＰ１２に伝送する。また、ファイバ群１６には光ファイバ内部に光を送り込むように入力側シンチレータ１７が備えられる。また、ファイバ群１６の外周には、内部を真空に保つためにガラス基材２１が融着される。
【００１７】
入力側シンチレータ１７は、図２に示すように、ファイバオプティックプレート層１９（以下ＦＯＰ層と言う）とシンチレータ層１８と保護樹脂層２０とが積層されて構成される。
【００１８】
シンチレータ層１８は、針状シンチレータ１８ａとコーティングシンチレータ１８ｂとから形成される。すなわち、シンチレータ層１８の厚さを増加させて感度を向上させつつ解像度の低下を少なく抑えるために、針状シンチレータ１８ａを針状に形成するとともに、針状シンチレータ１８ａの放射線入射側を、コーティングシンチレータ１８ｂによりコーティングする。コーティングシンチレータ１８ｂは、粒径が数ミクロンから数十ミクロンの複数種類の粉末状シンチレータ微粒子を組合せて構成される。コーティングシンチレータ１８ｂにより放射線の斜方向成分が軽減され、シンチレータ層１８の厚さを増加させて感度を向上させても解像度の低下を少なく抑えることができる。
【００１９】
入力側シンチレータ１７には、エネルギーや種類の異なる放射線に対してそれぞれ異なる反応を示すようにエネルギーや種類の異なる放射線の分離識別機能が備えられる。シンチレータ層１８を構成する材料には、様々な種類の様々なエネルギーをもった放射線と反応する蛍光体が複数用いられる。すなわち、針状シンチレータ１８ａ及びコーティングシンチレータ１８ｂは単一あるいは複数の蛍光体で構成され、互いに異なる蛍光体を含む。
【００２０】
保護樹脂層２０には、例えばポリエチレンテレフタレート等の樹脂材料が用いられる。樹脂の色が白色の場合には、シンチレータ１１で発光した光を受光センサ１３側に反射させる反射膜としての機能を有するため、感度向上が望める。
【００２１】
ＦＯＰ層１９は複数本の光ファイバを束ねてなり、シンチレータ層１８から放出される光をファイバ群１６に伝送する。
【００２２】
イメージインテンシファイア管４内部の閉口端側内面には、複数のシンチレータが二次元方向に並べられてプレート状に形成された出力側シンチレータ２２が設けられる。
【００２３】
また、イメージインテンシファイア管４の管内部側には、被測定物の画像を出力する出力側シンチレータ２２の出力蛍光面２４が平面状に形成され、出力側シンチレータ２２の出力蛍光面２４にカメラ７のレンズ６が向けられる。
【００２４】
なお、受光センサ１３で変換した電気信号をイメージインテンシファイア管４内で増幅してからカメラで撮影する構成とせずに、入力側シンチレータ１７からの光を増幅させずにカメラで撮影するように構成してもよい。
【００２５】
図３に、イメージインテンシファイア１の正面図（放射線入射方向から見た図）を示す。ファイバ群１６において光の出口となる出力端面１６Ｆは受光センサ１３に内接するのに対し、ファイバ群１６において光の入口となる入力端部１６Ｅは、受光センサ１３より広い面積を有する。受光センサ１３側に先細りのテーパー状のファイバ群１６を用いて、放射線の入射面２５を受光センサ１３より広面積とすることにより、イメージインテンシファイア１の撮影不能領域を小さくすることが可能となる。
【００２６】
次に、本発明に係るイメージインテンシファイア１の作用を説明する。
【００２７】
イメージインテンシファイア管４の開口部８に設けられたＦＯＰ１２は、管容器２の開口部３に配置される。そして、画像を得ようとする物体を透過した放射線が、入力側シンチレータ１７の入射面２５に入射するように構成される。図１に示すように、入射面２５の面積が、放射線の入射面有効面積となる。
【００２８】
そして、入力側シンチレータ１７の入射面２５に入射した放射線は、シンチレータ層１８において光に変換されてＦＯＰ層１９、ファイバ群１６及びＦＯＰ１２を経由して受光センサ１３に受光されるように構成される。
【００２９】
受光センサ１３は受光した光を光電面１４において電子に変換し、イメージインテンシファイア管４の内部で増幅する。そして、イメージインテンシファイア管４の内部の電子は、出力側シンチレータ２２において光に変換される。この際、出力側シンチレータ２２には、電子の強度に応じて赤色、緑色、青色の発光割合の異なる光に変換できる機能、すなわちカラーシンチレータとしての機能が備えられる。
【００３０】
イメージインテンシファイア管４は、受光センサ１３の光電面１４を陰極とする放電管として機能し、かつ陽極１１との間に電子レンズが形成される。すなわち、イメージインテンシファイア管４、内部電極１０、高電圧電源５、所定の曲面をもった陰極として機能する光電面１４、及び陽極１１により電子レンズが形成されて、電界の作用により電子を加速する電気信号増幅手段が構成される。
【００３１】
そして、受光センサ１３の入力面１５において受光された光が電気信号に変換され、電気信号として光電面１４から出力される。受光センサ１３の光電面１４から電気信号として放出された電子は、電子レンズの作用により増幅されて出力側シンチレータ２２に照射されるように構成される。
【００３２】
出力側シンチレータ２２は、電気信号を受信しその電子の入射量に応じた光量の光を発光する。そして、出力側シンチレータ２２に照射された増幅電気信号は、カラー画像に変換されて出力蛍光面２４において結像し、カメラ７でこのカラー画像が撮影されるように構成される。
【００３３】
ここで、ＦＯＰ１２は、針状性シンチレータ１８ａの構造に整合するように光ファイバを束ねた構造であるため、光を減衰させることなく伝送する。すなわち、受光センサ１３として受光面が平面のＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを用いれば、レンズ等の非効率な伝送手段ではなく、光を効率的に伝送可能なＦＯＰ１２を光学基板として用いることができる。
【００３４】
また、ＦＯＰ１２は、シンチレータ層１８を透過したＸ線等の放射線を遮蔽する機能を有する。すなわち、測定対象がＸ線やβ線等の放射線の場合には、シンチレータ層１８を透過した放射線によりカメラ７が損傷する恐れがあるが、ＦＯＰ１２及びファイバ群１６がカメラ７を放射線から遮蔽する。
【００３５】
さらに、受光センサ１３で変換された電気信号を増幅させるために、電子レンズを形成させるのに、ＦＯＰ１２で閉塞されたイメージインテンシファイア管４の内部を真空状態としなければならない。そこで、例えば、一定の強度を有する細いガラスを複数本束ねたＦＯＰ１２を入力側シンチレータ１７の光学基板として用いることにより、イメージインテンシファイア管４の内部を真空状態に保つことができるとともに、入力側シンチレータ１７に所要の強度を付加させることができる。
【００３６】
また、受光センサ１３には、カラーフィルタ等のフィルタ機構とタイミング調整機構とが設けられる。受光センサ１３のフィルタ機構は、受光させる光の波長を選別する機能を有する。このため、受光センサ１３は、シンチレータ１１で発光した種々の波長の光から所要の波長の光を選別して受光することができる。すなわち、シンチレータ１１でエネルギーや種類の異なる放射線が色別に光に変換された場合には、適切に放射線を識別できるように光を電気信号に変換することができる。
【００３７】
また、受光センサ１３のタイミング調整機構は、シンチレータ１１で発光した光を受光するタイミングを調整する機能を有する。このため、シンチレータ１１でエネルギーや種類の異なる放射線が発光寿命の異なる蛍光体により光に変換された場合には、適切なタイミングで光を受光し、放射線を識別できるように光を電気信号に変換することができる。
【００３８】
タイミング調整機構の例としては、受光のタイミングと測定時間ゲートをコントロールするためのタイミング調整回路が挙げられる。
【００３９】
また、入力面１５の形状が変わってもイメージインテンシファイア管４全体を作り直すのではなく、入射面の光学系（ファイバ群１６に相当）を交換させる事で対応できるように２種類のファイバオプティックプレートを組み合わせて用いる構造とした。
【００４０】
第１実施形態によると、入力側シンチレータ１７を備えたテーパー状のファイバ群１６の形状を調整して、シンチレータ１７が放出した光の全てを円形の感光センサ１３内に入力させることにより、撮影不能領域を軽減することが可能となる。
【００４１】
〔第２実施形態〕
本発明に係るイメージインテンシファイアの第２実施形態について図４及び図５に基づいて説明する。なお、第１実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４２】
図４に示すように、第２実施形態のイメージインテンシファイア２３は、第１実施形態で示したイメージインテンシファイア１を複数台、例えば６台を、各々の入射面２５が全体として平面を形成するように縦横に並べてイメージインテンシファイア１、１・・群を構成し、撮影面積を増大させたものである。
【００４３】
図５に示すように、各々のイメージインテンシファイア１の入射面を電子レンズの口径よりも大きい四角形とすることにより、各々の隣接するイメージインテンシファイア１の各々の入射面間に隙間ができぬよう縦横に並べ、撮影領域を大面積化することを可能とした。
【００４４】
すなわち、テーパー状のファイバ群１６を用いて放射線の入射面２５をイメージインテンシファイア１の本体より広面積としたことにより、イメージインテンシファイア１を隙間なく並べることができ、また、入射面２５の全面において撮影が可能となるため、つなぎ目における撮影不能領域を最小限にすることが可能となった。
【００４５】
なお、入射面２５の形状は四角形に限らず、複数のイメージインテンシファイア１を隙間なく並べられる形状であればよい。
【００４６】
〔第３実施形態〕
本発明に係るイメージインテンシファイア１Ａの第３実施形態を示す。
【００４７】
イメージインテンシファイア１Ａの正面図である図６に示すように、ファイバ群１６Ａの入力端部１６Ｅ及び出力端部１６Ｆの一辺をそれぞれ曲線３０Ａ及び曲線３０Ｂとした。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００４８】
なお、イメージインテンシファイア１Ａのファイバ群１６Ａの入力端部１６Ｅ及び出力端部１６Ｆの形状は、被測定物の形状に合わせて自在に設定することができる。
【００４９】
図７に示すように、イメージインテンシファイア１Ａを被測定物（被検体）Ｘ１にフィットさせて、被測定物（被検体）Ｘ１に対してイメージインテンシファイア１Ａを押し付けて測定することができ、特にマンモグラフィ等の際に、少ない線量で正確に測定でき有用である。
【００５０】
〔第４実施形態〕
図８に、本発明に係るイメージインテンシファイア１Ｂの第４実施形態を示す。イメージインテンシファイア１Ｂは、ＦＯＰ１２の光の入射面と入射側シンチレータ１７の入射面２５との角度を傾けたものである。イメージインテンシファイア１Ｂでは、ファイバ群１６Ｂを長さの異なる複数の光ファイバにより構成し、各々の光ファイバの長さはファイバ群１６Ｂの入力端面１６Ｅが平面となるように設定される。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００５１】
イメージインテンシファイア１Ｂを放射線入射側から見た正面図である図９に示すように、ファイバ群１６Ｂの入力端部１６Ｅの垂直方向の位置をずらしてと感光センサ１３が設置される。
【００５２】
図１０に、イメージインテンシファイア１Ｂを用いた乳がん検査時の撮影状態を表す横断図を示す。被検査対象Ｘ２をサポートフレーム２８で支持し、イメージインテンシファイア１Ｂと被検査対象Ｘ２とを結んだ延長線上に放射線源Ｓを配置する。また、検査対象物Ｘ２以外の部位への照射を回避するために、遮蔽プレート２９で照射を回避すべき場所を覆っている。
【００５３】
サポートフレーム２８は、プラスチック材からなるプレートであり、乳房を圧迫しながら挟み込む。遮蔽プレート２９は、鉛または鉄の素材からなるプレートであり、撮影に用いられるＸ線等の放射線をすべて遮蔽する。マンモグラフィの撮影の際に、被爆したくない部位をこの遮蔽プレート２９で覆うことにより、不必要な被爆を最低限に抑える。
【００５４】
特にマンモグラフィの検査では、ファイバ群１６Ｂの入力端部１６Ｅと感光センサ１３との位置をずらすことにより、イメージインテンシファイア１Ｂを体から離して撮影することができるため、圧迫感なく検査することができる。また、反応面表面にフリースなどＸ線等の放射線が透過しやすい樹脂や綿繊維でイメージインテンシファイア１Ｂの表面を覆うことで、接触時の冷たい感触を和らげる事ができる。
【００５５】
また、入射する放射線の種類、例えば、高エネルギーのγ線やＸ線、中性子線等の放射線の種類によっては入射側シンチレータ１１内で全てエネルギーを失うとは限らず、透過してしまう場合がある。この場合、透過した放射線がカメラ７に照射されてカメラ７がダメージを受ける場合がある。そこで、ファイバ群１６Ｂの入力端部１６Ｅの垂直線上のからカメラをずらすように設置することにより、カメラ７がダメージを受けるのを防ぐ効果も得られる。
【００５６】
また、検査において微少な欠陥をわずかな変化量から求める必要がある。その場合、一般的な透過画像だけでは変化量がわかりにくくなる場合でも、透過画像の輪郭を強調する測定方法を用いれば埋もれてしまう欠陥部も導出することが可能となる。
【００５７】
よって、導出したい欠陥の幅以内でずらした画像を２枚取得し、画像間の差分を求めることで輪郭部が微分されたようになり強調して表示できるようになる。図１１に示すように、イメージインテンシファイア取り付け部に駆動機構を設けてイメージインテンシファイア１Ｂを所定量だけ移動させるとよい。
【００５８】
すなわち、撮影される画像のボケ（ぼやけ）を少なくするために、イメージインテンシファイア１Ｂを被測定物に対して平行方向にずらして、画像間の距離の積算あるいは減算処理を行うことにより、画像内のエッジ部分で微分処理した様に強調されてはっきりと見える画像になる。例えば、イメージインテンシファイア１Ｂを、あるいは被測定物Ｘ３を、あるいは放射線源Ｓをずらして積算あるいは減算処理を行う。
【００５９】
特に撮影位置の移動量が測定対象としている部分に依存して数ミクロンから数ミリ程度の場合が多いため、移動するためにはマイクロステージやピエゾなどの圧電素子で微少に動かすとよい。
【００６０】
また、図１２に示すように、カメラ７を２セットずらして配置したり、撮像素子のＣＣＤを２枚ずらして付ける画素ずらしを行ったりするとよい。
【００６１】
〔第５実施形態〕
次に、本発明に係るイメージインテンシファイア１Ｃの第５実施形態を図１３に基づいて説明する。イメージインテンシファイア１Ｃは、長さの異なる複数の光ファイバでファイバ群１６Ｃを構成し、各々の光ファイバの長さを調整して放射線入力側面１６Ｅを曲面、特に円弧面としたものである。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６２】
なお、被検体Ｘ４の形状に合わせてファイバ群１６Ｃの入力端部１６Ｅの形状を設定することにより、被検体Ｘ４の表面が複雑な形状をしている場合であっても、イメージインテンシファイア１Ｃを被保険対象物Ｘ４に密着させて撮影することができる。
【００６３】
この様な球面形状は、タンクや配管部に多く見られ、放射線源Ｓを配管内部に入れて撮影することもある。イメージインテンシファイア１Ｃの入射面２５が被検体Ｘ４の表面に密着するため、放射線源Ｓの焦点サイズによる周辺部の幾何学的なボケを少なくすることができる。
【００６４】
〔第６実施形態〕
次に、本発明に係るイメージインテンシファイア１Ｄの第６実施形態を図１４に基づいて説明する。
【００６５】
イメージインテンシファイア１ＤはＦＯＰ１２を備えず、ファイバ群１６において伝送された光を直接感光センサに入射させる点が、第１実施形態のイメージインテンシファイア１と異なる。その他の構成及び作用は第１実施形態のイメージインテンシファイア１と同様なので、同一の構成には同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００６６】
また、図１３に示すように、イメージインテンシファイア管４の内部を真空に保つために、管容器２の開口部３及びイメージインテンシファイア管４の開口部８には、ガラス基材２７が融着される。
【００６７】
第６実施形態では、入力側シンチレータ１７からの光をファイバ群１６が入力し、ファイバ群１６から出力した光を入力面１５に入力する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係るイメージインテンシファイアの第１実施形態の構成を示す横断図。
【図２】図１のＡ部の拡大横断図。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う正面図。
【図４】本発明に係るイメージインテンシファイアの第２実施形態の構成を示す図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う正面図。
【図６】本発明に係るイメージインテンシファイアの第３実施形態の構成を示す図。
【図７】第３実施形態のマンモグラフィ撮影状況を示した横断図。
【図８】本発明に係るイメージインテンシファイアの第４実施形態の構成を示す縦断図。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う正面図。
【図１０】第４実施形態のマンモグラフィ撮影状況を示した縦断図。
【図１１】第４実施形態の撮影法の例を示した図。
【図１２】第４実施形態の撮影法の例を示した図。
【図１３】本発明に係るイメージインテンシファイアの第５実施形態のイメージインテンシファイアを球面を持つ被測定物に適用した横断図。
【図１４】本発明に係るイメージインテンシファイアの第６実施形態の構成を示す横断図。
【符号の説明】
【００６９】
１、２３、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ イメージインテンシファイア
２ 管容器
３ 開口部
４ イメージインテンシファイア管
５ 高電圧電源
６ レンズ
７ カメラ
８ 開口部
９ 真空空間
１０ 内部電極
１１ 陽極
１２ ＦＯＰ（ファイバオプティックプレート）層
１３ 受光センサ
１４ 光電面
１５ 入力面
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ ファイバ群
１６Ｅ 入力端部
１６Ｆ 出力端部
１７ 入力側シンチレータ
１８ シンチレータ層
１８ａ 針状シンチレータ
１８ｂ コーティングシンチレータ
１９ ＦＯＰ（ファイバオプティックプレート）層
２０ 保護樹脂層
２１ ガラス基材
２２ 出力側シンチレータ
２４ 出力蛍光面
２５ 入射面
２７ ガラス基材
２８ サポートフレーム
２９ 遮蔽フレーム
３０Ａ、３０Ｂ 曲線
Ｓ 放射線源
Ｘ１ないしＸ４ 被測定物（被検体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、複数本の光ファイバを束ねてなり前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するファイバオプティックプレートと、前記ファイバオプティックプレートから伝送された光を受光して電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、
複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ファイバオプティックプレート間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ファイバオプティックプレートへ伝送させたことを特徴とするイメージインテンシファイア。
【請求項２】
放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するガラス基材と、前記ガラス基材から伝送された光を受光すると電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、
複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ガラス基材間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ガラス基材へ伝送させたことを特徴とするイメージインテンシファイア。
【請求項３】
前記入力側シンチレータ及び出力側シンチレータは多種類の蛍光体を有する結晶構造に形成されたことを特徴とする請求項１または２記載のイメージインテンシファイア。
【請求項４】
前記入力側シンチレータの入射面を前記感光センサより大径の四角形にしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項５】
入力側シンチレータの入射面の少なくとも一辺が被測定物の形状に合わせて曲線に形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項６】
出力側シンチレータから出力された光を撮影するカメラを有し、放射線の入射角に対して前記カメラの位置をずらして設置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項７】
放射線の照射軸を被測定物の幅内で微小に移動させて複数枚の画像を撮影し、前記画像のカラー情報の差分を強調させるような補正を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか記載のイメージインテンシファイアを、前記各々の入射面が全体として平面になるように縦横複数並べて構成されることを特徴とするイメージインテンシファイア。
【請求項１】
放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、複数本の光ファイバを束ねてなり前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するファイバオプティックプレートと、前記ファイバオプティックプレートから伝送された光を受光して電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、
複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ファイバオプティックプレート間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ファイバオプティックプレートへ伝送させたことを特徴とするイメージインテンシファイア。
【請求項２】
放射線に対して発光する蛍光体を有する複数の針状のシンチレータからなる入力側シンチレータと、前記入力側シンチレータから放出された光を伝送するガラス基材と、前記ガラス基材から伝送された光を受光すると電子を放出する受光センサと、前記放出された電子を増幅するイメージインテンシファイア管と、前記増幅された電子を光に変換する出力側シンチレータとを具備し、
複数本の光ファイバをテーパー状に束ねてファイバ群を構成して前記入力側シンチレータ及び前記ガラス基材間に設置し、前記入力側シンチレータからの光を前記ファイバ群に入力するとともに、前記ファイバ群から前記ガラス基材へ伝送させたことを特徴とするイメージインテンシファイア。
【請求項３】
前記入力側シンチレータ及び出力側シンチレータは多種類の蛍光体を有する結晶構造に形成されたことを特徴とする請求項１または２記載のイメージインテンシファイア。
【請求項４】
前記入力側シンチレータの入射面を前記感光センサより大径の四角形にしたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項５】
入力側シンチレータの入射面の少なくとも一辺が被測定物の形状に合わせて曲線に形成されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項６】
出力側シンチレータから出力された光を撮影するカメラを有し、放射線の入射角に対して前記カメラの位置をずらして設置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項７】
放射線の照射軸を被測定物の幅内で微小に移動させて複数枚の画像を撮影し、前記画像のカラー情報の差分を強調させるような補正を行うことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載のイメージインテンシファイア。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか記載のイメージインテンシファイアを、前記各々の入射面が全体として平面になるように縦横複数並べて構成されることを特徴とするイメージインテンシファイア。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２００８−２５１２１１（Ｐ２００８−２５１２１１Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８７７６５（Ｐ２００７−８７７６５）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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