JPH05504001A - 小型センサから形成された大型固体センサ・アッセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ハ刑センサか　ヅ　された　刑　センサ・アブセンブリ兄■例背丞 本発明は、Ｘ線のような放射線を検知する装置に関し、特に小型固体Ｘ線センサ ・アッセンブリから形成され、非検出器ブラインド領域が除去される大型固体Ｘ 線センサ　アッセンブリに関する。

Ｘ線検出システムは、無侵襲的な方法で構造の内部を結像するために医学的及び 産業上の応用に庄く用いられている。Ｘ線システムは、典型的には、物体の対象 領域を貫通するように方向付けられたＸ線発生源と、物体の照射領域のイメージ を形成するＸ線感光フィルムとを備えている。このフィルムにおける潜像は検査 及び診断に利用可能となる前に現像されなければならない、Ｘ線検査システムを 簡単にし　かつ高速化するために、種々の電子検出システムが発達した。旧式の システムではＸ線イメージを可視イメージに変換するためにシンチレータ又は他 のＸ線感光装置を用いていた。可視イメージは、アレーの光電子倍増管又は陰極 線管により検出されて可視イメージがＸ線イメージを表わす電気的なイメージに 変換される６次いで、電気的なイメージは電気的に処理されてイメージが強調さ れ、表示され又は記憶される。

最近、固体半導体センサは可視的なイメージ検圧器として光電子倍増管及び陰極 線管に取って代わった。固体センサはＸ線感光螢光体又はＸ線感光イメージ増倍 管構造と組合わせられる。しかし、Ｘ線イメージを可視的なイメージへ、更に電 気的なイメージへの逐次的な変換は、Ｘ線イメージを対応する電気的なイメージ へ直接変換し得るシステムに比較して感度及び解像度が低いために好ましくない 、更に、現在利用可能な固体又は陰極線管Ｘ線システムは、最大のＸ線フィルム の面積を結像するのに十分な大きさを備えていない、従って、頻繁に用いられて いる胸部Ｘ線フィルムが３５５．６ｍｍＸ４３１．８ｍｍの寸法を有するのに対 して、現在の単結晶半導体固体センサの寸法はかなり小さい。

Ｘ線以外に（光のような）他の型式の放射線を検知する簡単かつ安価な　大きな 固体センサ　アッセンブリに対する要求がある。

兄朋の概要 本発明によれば、概要的に、複数の小型固体センサから形成された大型固体セン サ・アッセンブリが備えられる。大放射線検知領域は、より小さな固体放射線セ ンサにより、連続的なセンサ領域間の非センサ・ブラインド領域を満たすことに より得られる。

本発明の特徴によれば、Ｘ線イメージを対応する電気的なイメージに直接変換す る固体Ｘ線センサ・アッセンブリが備えられる０本発明の他の特徴によれば、大 型固体Ｘ線センサ・アッセンブリは複数の小型固体Ｘ線センサから形成される。

大きなＸ線検知領域は、小さな固体Ｘ線センサにより連続的なＸ線センサ領域間 の非センサ・ブラインド領域を満たすことにより得られる。

図面の量率ｆ説明 以下で行なう本発明の詳細な説明では、同一要素に同一番号を付けられた添付図 面を参照する。

第１図は本発明の一実施例を含むＸ線システムの部分的な概要ブロック図である 。

第２図及び第３図は本発明の説明に有用な固体センサの概要図である。

第４図は本発明の一実施例の概要図である。

第５図は本発明の他の実施例の概要図である。

第６図及び第７図はそれぞれ本発明の他の実施例の正面拡大図である。

好棗旦艷太施例の説朋 第１図を参照すると、本発明の一実施例に関連する医療用Ｘ線システムが示され ている０本発明は産業、政府、及び科学的な応用に用いられる他のＸ線システム に関連されてもよいということは、理解されるであろう、更に、本発明のセンサ ・アッセンブリにより、Ｘ線以外の放射線を検知することもできることを理解す べきである０図示のように、Ｘ線源１０ｔｆｉＸ線を個人１２の身体の対象領域 を介して照射する。この領域のＸ線イメージはＸ線センサ装置１４により検圧さ れる。装置１４はＸ線イメージを直接検出し、これを電気的な信号に変換して信 号利用装ｆｆ１１６に供給する。装置１６は、例えばＸ線イメージを表示するビ デオ・モニタ、又は電気的なイメージをディジタル形式で記憶する磁気的又は光 学的な記憶装置であってもよい。

通常のＸ線フィルムは種々の大きさのものが用いられているので（胸部Ｘ線用の 大きさは３５５．６ｍｍＸ４３１．８ｍｍで最大のものの一つである。）、Ｘ線 センサ装置１４は最大のＸ線イメージを検出するように寸法が定められている。

しかし、現在の固体センサ技術は　通常に入手可能な大きさの固体センサを用い て大きなＸ線イメージを検出するために、３５５．６ｍｍＸ４３１．８ｍｍより 小さなセンサ　サイズに制限されているので（非常に高価なカスタム制作応用を 除く）１本発明では、多数のセンサを大型センサ・アッセンブリを形成するよう にグループ化している。典型的に、固体センサは固体Ｘ線検出器のアレーを含む 活性な検出器領域と、大圧力端子及び関連の回路を適合させる非検出器ブライン ド境界領域とを有する。複数の小型センサが大型センサ　アンセンブリを形成す るように一緒にグループ化されると、放射線検出器を含まないブラインド領域が 発生する。

これは、大型センサ　アッセンブリを形成するようにグループ化された固体セン サ１８，２０．２２及び２４を示す第２図に示されている。各固体センサはそれ ぞれ放射線検出器領域１８ａ、２０ａ、２２ａ及び２４ａと、非検土器ブライン ド領域１８ｂ、２０ｂ、２２ｂ及び２４ｂとを有する。検出器領域１８ａ。

２０ａ、２２ａ及び２４ａは個別的な検圧器１８ｃ、２０ｃ、２２ｃ及び２４ｃ の２次元アレーをそれぞれ有する。固体検圧器はＸ線を直接検出することができ る半導体であればよい、適当な半導体はゲルマニウウム、カドミウム、硫化セレ ン等である。

非検出器ブラインド領域２８及び３０は、非検出器ブラインド領域１８ｂ。

２０ｂ、２２ｂ及び２４ｂのセグメントにより形成される。従って、Ｘ線イメー ジは固体センサ１８．２０．２２及び２４により検圧が不完全となり、非検出部 分を有し、これらセンサが発生する電気的なイメージでは喪失している。従って 。

Ｘ線イメージにおいて最大の診断対象の領域を除外することになるので　このよ うなセンサ　アッセンブリは実用的でない０本発明によれば、大きな固体Ｘ線セ ンサ　アッセンブリは、非検出器ブラインド領域２８及び３０に重なる付加的な 固体Ｘ線センサを有する連続的な複数の小型固体Ｘ線センサを備えている。従っ て、大きなＸ線イメージの全体は、イメージ領域を喪失することなく、検出され る。第３図に示すように、細長いセンサ３２及び３４はブラインド領域２８及び ３０を満たすように寸法を合わせた検出器領域を有する。第４図において、細長 い固体センサ３２は第２図のセンサ・アッセンブリのブラインド領域３ｏに重な り、細長い固体センサ３４は第２図のセンサ・アブセンブリのブラインド領域２ ８に重なる。

従って、第４図に示す実施例において、連続的なＸ線検出領域は、固体センサ１ ８．２０．２２及び２４と細長いセンサ３２及び３４との複合検出領域から形成 される。

第５図を参照すると１本発明の他の実施例が示されている０図示のように、固体 センサ３６及び３８は固体Ｘ線検出器３６ａ及び３８ａの２次元アレーを備えて いる。Ｘ線検出器４０の１次元アレーを有するセンサ３９は、それぞれ検圧器３ ６及び３８の非検出器ブラインド境界領域３６ｂ及び３８ｂにより形成されるブ ラインド領域４２に重なっている。

第６図及び第７図を参照すると、本発明の他の実施例が示されている。第６図に 示すように、Ｘ線源１０’はＸ線を目標１２′を照射してＸ線イメージを形成さ せ、これを第４図に示す型式のＸ線センサ・アッセンブリ１４′により検出する 。アッセンブリ１４′は、大型固体Ｘ線センサ・アッセンブリに形成される固体 センサ２０′、１８′、２２′及び２４′を有する。アッセンブリ１４′は細長 いセンサ３２′及び３４′を有し、これらはセンサ１８’、２０’、２２′及び ２４′　（第４図を参照すること）の非検出境界により形成されるブラインド領 域に重なる。第６図に示すように、センサ１８’、２０’、２２′及び２４′は 同平面であり、Ｘ線源１０’から距離Ｄ３に位置している。センサ３４′はＸ線 源１０゛から距離Ｄ２に位置し、またセンサ３２′はＸ線源１０’から距離Ｄ１ に位置している６本発明の他の実施例によれば、Ｘ線源１０’から異なる距離に 位置するＸ線検出器の感度を等化させるために、Ｘ線検出器の大きさは、Ｘ線源 から検出器までの距離が増加するに従って増加する。従って、第７図に示すよう に、センサ３２′の検出器の大きさＳ、はセンサ３４′のＸ線検出器の大きさ＄ ２より小さく、大きさＳ、はセンサ１８′、２０’、２２’及び２４′のＸ線検 出器の大きさＳ３より小さい。

ここでは本発明の特定の実施例を図示し、説明したが、それらの変形及び変更は 　当該技術分野に習熟する者の知識の範囲内のものである。従って、大型固体Ｘ 線センサ・アンセンブリは、連続的なＸ線検出器のアレーをなすように、任意数 の共通平面、２次元センサ・アンセンブリ及び任意数の対応して重なるセンサ・ アレーを有する。更に、前述の本発明の実施例はＸ線イメージ以外の放射線イメ ージを検知するように構成されてもよい、従って１本発明によるセンサ・アンセ ンブリは、紫外線領域、可視領域及び赤外線領域において、アルファ領域、ベー タ領域及びガンマ領域等において、放射線イメージを検知することができる。

匣策上の応用 開示したセンサ・アンセンブリは、健康分野における診断結像用、及び産業にお ける産業部品のＸ線解析用に応用可能である。

Ｉ＼汗クリセンサ　ヅ　されλ大皿囚停虚しａ江二乙ヱ欠−キク２−リー！約１ 大型固体センサ　アッセンブリ（１４）は互いに連続的に配置されている複数の 小型固体センサ（１８）、（２０）、（２２）、（２４）、（３２）、（３４） から形成される。前記大型固体センサ・アッセンブリ（１４）は、好ましくは、 固体Ｘ線アッセンブリであり、Ｘ線検出器領域及び非検出器ブラインド境界領域 を有する少なくとも第１の固体センサ（１８・　（２０）、（２２）、（２４） と、Ｘ線検出器領域及び非検出器ブラインド境界領域を有する第２の固体センサ （３２）とを含む、前記第２の固体センサ（３２）は連続しているそれぞれの非 検畠器ブラインド境界領域により前記第１の固体センサ（１８）、（２０）。

（２２）、（２４）に隣接している。Ｘ線検出器領域を有する第３の固体センサ （３４）は第１の固体センサ（１８）、（２０）、（２２）、（２４）及び第２ の固体センサ（３２）に重なるように配置され、前記第３の固体センサ（３４） のＸ線検出器領域が前記第１及び第２の固体センサの非検呂器ブラインド境界領 域に重なる。従って、大きな前記第１、第２及び第３のセンサ検出器領域から形 成された連続的な大きなＸ線検出器領域が得られる。

国際調査報告 ＡＮＩ−ＩＡＮＧ　ＭｈＪｆ’ＪＥＸ　ＡＮ　ＮＥＸＥ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．放射線検出器領域及び非検出器ブラインド境界領域を有する第１の固体セン サと、 放射線検出器領域及び非検出器ブラインド境界領域を有する第２の固体センサで あって、前記第１及び第２の固体センサの前記非検出器ブラインド境界領域が連 続するように前記第１の固体センサに隣接して配置されている前記第２の固体セ ンサと、 放射線検出器領域を有する第３の固体センサであって、その前記放射線検出器領 域が前記第１及び第２の固体センサの前記非検出器ブラインド境界領域上に配置 され、かつ前記第１及び第２の固体センサの前記放射線検出器領域と連続する放 射線検出領域を形成するように、前記第１及び第２の固体センサに重なる前記第 ３の固体センサと を備えている固体放射線センサ・アッセンブリ。
2. ２．Ｘ線源を含み、前記第１及び第２の固体センサが前記第３の固体センサより Ｘ線源から離れた距離に配置され、かつ前記第１、第２及び第３の固体センサは 、前記第３の固体センサの検出器が前記第１及び第２の固体センサの検出器より 寸法が小さくなるように、複数の固体放射線検出器をそれぞれ有することを特徴 とする請求項１記載の固体放射線センサ・アッセンブリ。
3. ３．前記第１及び第２の固体センサは固体放射線検出器の２次元アレーをそれぞ れ有し、前記第３の固体センサは前記第１及び第２の固体センサの検出器に揃え られた放射線検出器のアレーを有することを特徴とする請求項１記載の固体放射 線センサ・アッセンブリ。
4. ４．前記第１、第２及び第３の固体センサはゲルマニウム半導体からなることを 特徴とする請求項１記載の固体放射線センサ・アッセンブリ。
5. ５．前記第１、第２及び第３の固体センサは硫化カドミウム／セレン半導体から なることを特徴とする請求項１記載の固体放射線センサ・アッセンブリ。
6. ６．Ｘ線検出器領域及び非検出器ブラインド境界領域を有する第１の固体センサ と、 Ｘ線検出器領域及び非検出器ブラインド境界領域を有する第２の固体センサであ って、前記第１及び第２の固体センサの前記非検出器ブラインド境界領域が連続 するように前記第１の固体センサに隣接して配置されている前記第２の固体セン サと、 Ｘ線検出器領域を有する第３の固体センサであって、その前記Ｘ線検出器領域が 前記第１及び第２の固体センサの前記非検出器ブラインド境界領域上に配置され 、かつ前記第１及び第２の固体センサの前記Ｘ線検出器領域と連続するＸ線検出 領域を形成するように、前記第１及び第２の固体センサに重なる前記第３の固体 センサと を備えている固体Ｘ線センサ・アッセンブリ。
7. ７．Ｘ線源を含み、前記第１及び第２の固体センサは前記Ｘ線源からの距離が前 記第３の固体センサより離れて配置され、前記第１、第２及び第３固体センサは 前記第３の固体センサの検出器が前記第１及び第２の固体センサの検出器より寸 法が小さくなるように、複数の固体Ｘ線検出器をそれぞれ有することを特徴とす る請求項６記載の固体Ｘ線センサ・アッセンブリ。
8. ８．前記第１及び第２の固体センサは固体Ｘ線検出器の２次元アレーをそれぞれ 有し、前記第３の固体センサは前記第１及び第２の固体センサの検出器に揃えら れたＸ線検出器のアレーを有することを特徴とする請求項６記載の固体放射線セ ンサ・アッセンブリ。
9. ９．前記第１、第２及び第３の固体センサはゲルマニウム半導体からなることを 特徴とする請求項６記載の固体放射線センサ・アッセンブリ。
10. １０．前記第１、第２及び第３の固体センサは硫化カドミウム／セレン半導体か らなることを特徴とする請求項６記載の固体放射線センサアッセンブリ。