JP2538247B2

JP2538247B2 - 放射線像撮像装置

Info

Publication number: JP2538247B2
Application number: JP62105922A
Authority: JP
Inventors: 輝夫晝馬; 慎二大須賀
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1996-09-25
Anticipated expiration: 2011-09-25
Also published as: US4931647A; JPS646783A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、試料中の放射性同位元素、具体的には低エ
ネルギーβ線の２次元分布を撮像する場合において、像
増強管入力有効面積の複数倍の視野を撮像することを可
能にした放射線像撮像装置に関するものである。

「従来の技術」試料中の放射性同位元素の２次元分布を調べるための
オートラジオグラフィや、試料の放射線に対する透過率
を得るためのラジオグラフィでは、従来、写真フィルム
により放射線を記録していた。

写真フィルム以外の方法として、本出願人は放射線を
シンチレータによって光に変換した後、光学レンズによ
り集光し、像増強管、撮像管、画像記録装置からなる記
録装置上に結像し、記録する装置を既に提案した（特開
昭61−296290号）。

「発明が解決しようとする問題点」写真フィルムによる方法では、数週間から数ケ月も露
光させる必要がある。さらに、露光途中でモニタでき
ず、また感光したフィルムの黒化度から放射線量を正し
く定量するのが極めて面倒であるという問題もあった。

特開昭61−296290号によればこれらの問題は解決で
き、しかも光学レンズにより視野の大きさをある程度自
由に選べるという利点があるが、集光効率が通常で数％
程度と極めて小さいという欠点があった。具体的には光
学レンズの直径が4cmで、レンズと被写体間距離が10cm
のとき約１％の集光効率であり、このため、極微弱な発
光現像であるラジオルミネッセンスのさらに極わずかの
光子しか撮像できず、検出限界に制限があった。

光学レンズを使用しない方法として、ファイバプレー
ト入力型の像増強管にシンチレータと試料を密着させる
方法が考えられる。この方法によればラジオルミネッセ
ンスの利用効率を高すすることができるが、視野の大き
さが像増強管入力面の有効面積に限定されてしまうとい
う問題がある。

「問題点を解決するための手段」本発明は上述のような問題点を解決するためになされ
たもので、試料の低エネルギー放射線をイメージガイド
のシンチレータにより検出してシンチレーション光に変
換し、像増強管により位置情報を保持したままの２次元
像の光電子に変換し、かつ増強して放射線像を得る装置
において、前記試料の視野を複数の２次元像に区分し、
区分した２次元像の各個所にそれぞれイメージガイドの
一端を臨ませ、これらのイメージガイドの他端にそれぞ
れ像増強管を結合し、これらの複数の像増強管の各ビデ
オ信号を統合する画像処理装置を設けてなり、前記イエ
ージガイドは、極細の多数のガラスファイバを、区分し
た２次元像の形状に合わせて束ねてなることを特徴とす
る放射線像撮像装置である。

「作用」試料の視野を複数個、例えば４個に区分し、これらの
区分された個所に、それぞれ独立したイメージガイドを
臨ませる。これらのイメージガイドの先端のシンチレー
タより試料の低エネルギー放射線（たとえばβ線）がシ
ンチレーション光に変換され、それぞれ像増強管の光電
面により光電子に変換された後、マイクロチャンネルプ
レートで位置情報を保持したまま増倍され蛍光面に融点
を生じる。各像増強管から送られてきたビデオ信号は画
像記憶され、かつ各情報を統合してモニタに表示する。

「実施例」以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図の図面
に基づき説明する。

（１）は放射線を測定するための試料で、例えば10cm
×10cmの広い視野を有するものとする。この試料（１）
には複数個の、例えば４個のイメージガイド（２）
｛（2a）（2b）（2c）（2d）｝を、その一端が第１図の
鎖線のように密着するように臨ませられる。

これらのイメージガイド（2a）〜（2d）の他端にはそ
れぞれ検出器（３）｛（3a）（3b）（3c）（3d）｝が結
合され、これらの検出器（3a）〜（3d）は画像処理装置
（４）を介してモニタTV（５）に結合されている。

前記各イメージガイド（2a）〜（2d）の一端は、試料
（１）の視野を４つに区分した位置に臨ませられるよう
に50mm×50mmの面積をもち、他端面は長さで113に縮小
するため17mm×17mmの面積をもち、全体として台錐形を
なしている。

また、このイメージガイド（２）は、第３図に示すよ
うに、一端の直径が約10μｍで他端の直径が約その1/3
のガラスファイバ（６）をクラッド（７）で被覆したも
のを束ね、かつ一端部にはシンチレータ微粒子（８）を
介在させて保護用薄膜（９）でカバーしてなるものであ
る。

前記検出器（３）は、ファイバ入力型像増強管（1
0）、リレーレンズ（11）、低残像性撮像管（12）より
なり、また、前記ファイバ入力型像増強管（10）は、入
力ファイバ（13）、光電面（14）、集束電極（15）、２
枚のMCP（マイクロチャンネルプレート）（16）、蛍光
面（17）を具備してなるものである。

以上のような構成における作用を説明する。

試料（１）の各区分位置から放出された低エネルギー
放射線（β線）は対応するイメージガイド（2a）〜（2
d）の端面より入射する。

すると、放射線はシンチレータ微粒子（８）によって
紫外光〜可視光のシンチレーション光に変換され、ガラ
スファイバ（６）を通過する。このガラスファイバ
（６）は入力端より出力端が細くなっているので、この
ガラスファイバよりなるイメージガイド中を通過する
と、画像が縮小されて出力する。

出力光は、像増強管（10）の光電面（14）にて光電子
に変換された後、MCP（16）で位置情報を保持したまま
増倍され蛍光面（17）に輝点を生じる。

この像増強管（10）の出力光は、リレーレンズ（11）
を経て、低残像性撮像管（12）より検出され、その位置
および輝度情報は画像処理装置（４）へ送られる。

この画像処理装置（４）では各検出器（3a）〜（3d）
からのビデオ信号に基づいて、シンチレーション光によ
る融点の重心位置を決定し、決定された輝点位置を画像
記憶装置に記憶、蓄積し、さらに区分された視野を再び
統合してモニタTV（５）に表示する。さらに必要に応じ
て各種画像処理を行う。

前記実施例では試料（１）の視野を４つに区分し、こ
れに伴い４組のイメージガイド（2a）〜（2d）と検出器
（3a）〜（3d）を用いたが、視野の大きさや形状によっ
てイメージガイドや検出器の異なる縮小率のイメージガ
イド、縮小機能のないイメージガイド、像増強管の入射
面積の異なるものなどを適宜組合せて使用することがで
きる。

前記実施例では各像増強管（10）の出力側にそれぞれ
リレーレンズ（11）を介して独立した低残像性撮像管
（12）を結合したが、本発明はこれに限られるものでは
なく、第４図に示すように、各像増強管（10）の出力側
にそれぞれイメージガイド（18a）〜（18d）を結合し、
これらのイメージガイド（18a）〜（18d）の他端を１個
所に束ね、これに１個のリレーレンズ（11）を介して１
個の低残像性撮像管（12）に結合して各視野を統合す
る。

このような構成とすることにより、画像処理装置
（４）による統合機能を省略することができる。

「発明の効果」（１）本発明は上述のように、試料の視野を複数に区
分し、それぞれシンチレータを具備したイメージガイド
で放射線を光に変換し、像増強管でビデオ信号を得、各
ビデオ信号を統合するようにしたので、像増強管の入力
面の面積に限定されることなく、像増強管入力有効面積
の複数倍の視野を撮像することを可能にし、また、シン
チレーション光の利用効率を高めることができ、さらに
ラジオルミネッセンスの検出感度を良くすることができ
る。

（２）イメージガイドからの出力光は、像増強管（1
0）の光電面（14）にて光電子に変換された後、MCP（1
6）で位置情報を保持したまま増倍され蛍光面（17）に
輝点を生じる。したがって、像の再現に複雑で面倒な演
算がまったく必要がなく、簡単な構成である。

（３）イメージガイドは、試料側端の面積より像増強
管側端の面積を小さくした縮小機能を有する極細の多数
のガラスファイバを束ねてなるので、像増強管（10）の
光電面（14）の数倍の試料を撮像できる。

（４）試料の低エネルギー放射線（β線）を高い解像
度で検出できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による放射線像撮像装置の第１実施例を
示す説明図、第２図は第１図における検出器の断面図、
第３図はイメージガイドの拡大断面図、第４図は本発明
の他の実施例の正面図である。（１）……試料、（２）（2a）〜（2d）……イメージガ
イド、（３）（3a）〜（3d）……検出器、（４）……画
像処理装置、（５）……モニタTV、（６）……ガラスフ
ァイバ、（７）……クラッド、（８）……シンチレータ
微粒子、（９）……保護用薄膜、（10）（10a）〜（10
d）……像増強管、（11）……リレーレンズ、（12）…
…低残像性撮像管、（13）……入力ファイバ、（14）…
…光電面、（15）……集束電極、（16）……MCP（マイ
クロチャンネルプレート）、（17）……蛍光面、（18）
（18a）〜（18d）……イメージガイド。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】試料の低エネルギー放射線をイメージガイ
ドのシンチレータにより検出してシンチレーション光に
変換し、このシンチレーション光を像増強管により位置
情報を保持したままの２次元像の光電子に変換し、かつ
増強して放射線像を得る装置において、前記試料の視野
を複数の２次元像に区分し、区分した２次元像の各個所
にそれぞれイメージガイドの一端を臨ませ、これらのイ
メージガイドの他端にそれぞれ像増強管を結合し、これ
らの複数の像増強管の各ビデオ信号を統合する画像処理
装置を設けてなり、前記イメージガイドは、極細の多数
のガラスファイバを、区分した２次元像の形状に合わせ
て束ねてなることを特徴とする放射線像撮像装置。
【請求項２】イメージガイドは、試料側端の面積より像
増強管側端の面積を小さくした縮小機能を有する極細の
ガラスファイバを多数束ねてなる特許請求の範囲第１項
記載の放射線像撮像装置。
【請求項３】イメージガイドは、試料側端面にシンチレ
ータを埋没してなる特許請求の範囲第１項記載の放射線
像撮像装置。
【請求項４】複数の像増強管の各ビデオ信号は、イメー
ジガイドにより統合するようにした特許請求の範囲第１
項記載の放射線像撮像装置。