專利名稱：中空濾線柵及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種配置在二維輻射探測器的前表面上進行輻射線攝影
(radiation photograph)等用于防散射的中空濾線柵及其制造方法。
背景技術：
近年來被稱作平板探測器(FPD, flat panel detector)的二維輻射 探測器備受關注。眾所周知，此方法包括直接方式FPD，將X射線能量直接 轉換為電荷之后，由TFT (Thin-FilmTransistor，薄膜晶體管)等讀取元 件將此電荷讀取為電信號；及間接方式FPD,利用閃爍器(scintillator) 等將X射線能量轉換為光之后，由光電轉換元件將此經(jīng)轉換之光轉換為電 荷，再利用TFT等讀取元件將此電荷讀取為電信號。以上任一方式中，聚光 在探測器表面上的被攝體信息均讀取為作為依照讀取元件的間距(以下稱 作探測器間距)而在空間上進行取樣的信息。
如圖9所示，在將X射線111曝光(shot)于被攝體110上的情況下，一 部分X射線由被攝體110所吸收，而剩余的X射線作為透射X射線112未 經(jīng)被攝體110吸收而到達探測器102。另一方面，除透過被攝體110的透射 X射線112以外，被稱作散射線113的噪聲(noise)成分從被攝體110中 釋放。散射線113會使本應由透射X射線112形成的被攝體11G的圖像信 息的SN (Signal to Noise,信噪)比或對比度(contrast)降低，因此在 通常情況下，采取使用濾線柵101來盡可能地去除散射成分的方法。
濾線柵101具有夾著中間物質104以固定間隔呈條紋狀排列X射線屏 蔽構件103的結構。散射線113會被X射線屏蔽構件103吸收從而不會到 達探測器102。因此，可提高圖像信息的SN比和對比度。但是，當中間物 質中產(chǎn)生二維散射線116時，則將無法完全除去此散射線116。
一般而言，作為表現(xiàn)濾線柵防散射能力的值，存在著柵比(grid ratio) 或柵密度(grid density),而這些值取決于X射線屏蔽構件的厚度C及高 度A、中間物質的厚度B，圖10表示其示意圖。柵比由r-A/B規(guī)定，柵密 度由N = l/ (B + C) [line/cm]確定，這些值根據(jù):探測器的種類、用途而選 擇。濾線柵中有移動濾線柵和固定濾線柵此兩種。所謂移動濾線柵是指如 下的方法，即，使濾線柵與X射線的曝光同步地向和云紋條紋方向垂直的 方向移動，借此不使濾線柵的固定圖案成像在圖像中。所謂固定濾線柵是 指在濾線柵固定的狀態(tài)下拍攝探測器的方法，使用濾線柵的攝影方法中，在使用固定濾線柵的情況下，在到達探測器的被攝體信息中包含云紋條紋的 固定圖案。
使用移動濾線柵時存在如下問題雖然并未包含云紋條紋的固定圖案， 但在移動時X射線屏蔽構件會截止(cut off) X射線，使得X射線量不足 而導致圖像品質降低。此外，必需有使濾線柵機械性移動的機構，因此裝 置趨于大型且不利于成本。進而，存在因移動時的振動或移動所需的電動 機(motor)等的電噪聲(electrical noise)而對圖像造成極大不良影響 的問題。
另一方面，在使用固定濾線柵的情況下，當使包含云紋條紋固定圖案 的圖像實現(xiàn)數(shù)字化時，根據(jù)由二維輻射探測器的像素間距所確定的取樣頻 率(sampling frequency)和濾線柵頻率(grid frequency)的關系，有 時會出現(xiàn)實際上并不存在的被稱作云紋條紋的條紋圖案。云紋條紋成為相 對于被攝體的圖像信息的噪聲信息，嚴重妨礙醫(yī)師的診斷。為了防止出現(xiàn) 云紋條紋而考慮使用一種濾線柵，其具有的頻率為取樣頻率的整數(shù)倍(參照 例如專利文獻1)。
然而，在現(xiàn)有技術條件下必定會產(chǎn)生制造誤差，因此導致出現(xiàn)云紋條紋。
專利文獻1:日本專利特開2002-257939號公報

發(fā)明內容
然而，就制造方面而言很難制作出這樣的濾線柵，即，以取樣頻率(二 維輻射探測器的像素間距)整數(shù)倍的頻率間隔準確設置X射線屏蔽構件1, 而且將各X射線屏蔽構件1精密地配置為向x射線源的方向傾斜。本案發(fā)
明提供一種能夠簡易且高精度地制造這種濾線柵的方法。
本發(fā)明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的。為達
到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的中空濾線柵包括多個輻射線屏蔽構件，傾斜
配置為各自的延長面收斂在一條直線上；多個包覆構件，粘接固定在所述 多個輻射線屏蔽構件的輻射線入射側；以及多個包覆構件，粘接固定在所 述多個輻射線屏蔽構件的輻射線入射側的相反側。
為達到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的中空濾線柵的制造方法的包括(A)
步驟，將多個輻射線屏蔽構件插入到由形成著規(guī)定的多個槽的槽板構成的 裝配夾具中，以使這些多個輻射線屏蔽構件傾斜配置為各自的延長面收斂
在一條直線上；(B)步驟，將包覆構件粘接在所述X射線屏蔽構件的輻射 線入射側或者其相反側中的任一側并進行固化；(C)步驟，使所述裝配夾 具滑動，將包覆構件粘接在所述X射線屏蔽構件的另一側并進行固化；(D) 步驟，重復所述步驟(B)以及所述步驟(C)，直至利用多個包覆構件粘接所有的X射線屏蔽構件的輻射線入射側及其相反側為止。 [發(fā)明效果]
本發(fā)明的中空濾線柵配置成并不存在使x射線透射的中間物質，且X
射線屏蔽構件的間隔為二維輻射探測器的像素間距的整數(shù)倍，通過對二維 輻射探測器檢測出的圖像信號實施靈敏度校正，便能夠簡易除去云紋。進 而，由于不存在中間物質，因此可形成靈敏度非常高的二維輻射線探測器。 如上所述，本發(fā)明的中空濾線柵由于使用裝配夾具來進行裝配，因此
可高精度且簡易地形成x射線屏蔽構件的間隔，從而可形成能夠良好抑制
云紋條紋的產(chǎn)生的探測器。此外，由于使用裝配夾具來進行裝配，因此成 品品質不均一較少，產(chǎn)品精度高。


圖1是表示本發(fā)明實施例所涉及的二維輻射線探測器的中空濾線柵的 外觀圖。
圖2是表示本發(fā)明實施例所涉及的二維輻射線探測器的截面圖。
圖3是表示中空濾線柵的制造流程的一例的圖。
圖4是正面觀察圖3的圖。
圖5是表示中空濾線柵的制造流程的一例的圖。
圖6是表示中空濾線柵的制造流程的一例的圖。
圖7是表示中空濾線柵的制造流程的一例的圖。
圖8是表示中空濾線柵的制造流程的一例的圖。
圖9是表示現(xiàn)有的二維輻射線探測器的中空濾線柵的外觀圖。
圖IO是說明中空濾線柵原理的圖。
1:中空濾線柵2: 二維輻射探測器
3: X射線屏蔽構件6: 墊片
7:墊片8: 側面支撐構件
10:被攝體11:入射X射線
12:透射X射線14、 14A:上部包覆構件
15、 15A、 15:B下部包覆構件21:槽板
22:槽23:臂狀部
24:臺板25:臺板
101:濾線柵102:4罙測器
103: X射線屏蔽構件104:中間物質
110:被攝體111: X射線
112:透射X射線113:散射線116:二維散射線
B: 中間物質的厚度
W:寬度
A: X射線屏蔽構件的高度 C: X射線屏蔽構件的厚度 H:高度
具體實施例方式
圖1是本發(fā)明實施例所涉及的中空濾線柵1的外觀圖。X射線屏蔽構件 3對焦于X射線管的焦點F，且以和二維輻射探測器2面上的各像素排列間 距的整數(shù)倍相一致的間距而配置著。在圖1的實施例的情況下，X射線屏蔽 構件3以相對于二維輻射探測器2面上的各像素的排列為3倍的間距而配 置著。此處，二維輻射探測器2的截面中實際上并不存在圖示的區(qū)劃，但由 于像素間距取決于TFT元件的間距，因此進行如此圖示以便于理解。X射線 屏蔽構件3的輻射線入射面(以下稱作上端面)以及此輻射線入射面相反 側的面(以下稱作下端面)由多個上部包覆構件14以及包覆構件下部包覆 構件15來支撐。在中空濾線柵1的邊緣部，上部包覆構件14以及包覆構 件下部包覆構件15之間由墊片(spacer) 6以及墊片7來支撐。
圖2是表示中空濾線柵1、 二維輻射探測器2和被攝體10的截面圖。 且圖2表示如下情形，也就是從焦點F放射出的入射X射線11透射過被攝 體IO后的透射X射線12通過中空濾線柵1的X射線屏蔽構件3之間，到達 二維輻射探測器2。另一方面，圖2也表示在被才聶體10內散射的散射線13 被X射線屏蔽構件3屏蔽的情形。此時，由于在X射線屏蔽構件3之間并 不存在適當?shù)闹虚g物質，因此透射X射線12無衰減地到達二維輻射探測器 2，從而可實現(xiàn)高靈萄丈度的二維輻射線探測器。而且，由于也未產(chǎn)生中間物 質中的二維散射線16,因此可保持良好的圖像品質。進而，由于X射線屏 蔽構件3以相對于二維輻射探測器2面上的各像素的排列為整數(shù)倍的間距 而配置著，因此可通過實施靈敏度校正而形成難以產(chǎn)生云紋的結構。
接著，對本發(fā)明的中空濾線柵的制造方法加以說明。
圖3是表示裝配時的一個流程，且表示作為裝配夾具的槽板21和多個 X射線屏蔽構件3 (假想線(fictitious outline))的位置關系。X射線屏 蔽構件3以經(jīng)高精度嵌合的狀態(tài)而定位在槽板21所具有的槽22中。槽22 對焦于X射線管的焦點F (未圖示)，且以和二維輻射探測器2(未圖示)面 上的各像素的排列間距的整數(shù)倍相一致的間距而形成。圖3的示例中表示 槽板21所具有的槽22以及X射線屏蔽構件3僅為8條，但實際上所述槽 22以及X射線屏蔽構件3具有沿垂直于側面的方向而連續(xù)形成整個中空濾 線柵所需的條數(shù)。X射線屏蔽構件3的寬度W為略微短于槽板21的臂狀部 23的高度H的形狀，槽板21的臂狀部23的長度L,可在不影響到翹曲等 伸直度的范圍內確定長度。圖4是自正面觀察圖3的圖式。圖5是從圖3的側面觀察中空濾線柵1的裝配流程的透一見圖。此處，具 有固定在臺板2 4上的槽板21 ，數(shù)量為用以最終形成中空濾線柵的X射線屏 蔽構件3以嵌合的狀態(tài)定位在此槽板21所具有的多個槽22中。在此狀態(tài) 下粘接X射線屏蔽構件3的側面和側面支撐構件8。進而，使上部包覆構件 14A粘接在X射線屏蔽構件3以及側面支撐構件8上進行固化。另外，側面 支撐構件8整體沿著和紙面垂直的方向延伸，且具有覆蓋全部多個X射線 屏蔽構件3的長度。在進行如此粘接時，不使粘接構件附著在臂狀部23或 臺板24上。
接著，使圖6所示的臺板24相對于槽板21以及X射線屏蔽構件3而滑 動，使下部包覆構件15A粘接在X射線屏蔽構件3上以進行固化。此時，不 使粘接構件附著在臂狀部23或臺板24上。
接著，使圖7所示的臺板24以及槽板21相對于X射線屏蔽構件3而 滑動，進而利用臺板25來固定中空濾線柵下部，然后使下部包覆構件15B 粘接在X射線屏蔽構件3上以進行固化。此時，不使粘接構件附著在臂狀 部23或臺板24以及臺板25上。
接著，使圖8所示的槽板21相對于X射線屏蔽構件3以及臺板24而 滑動，進而利用臺板25適當?shù)毓潭ㄖ锌諡V線柵下部，然后使上部包覆構件 14B粘接在X射線屏蔽構件3上以進行固化。此時，不使粘接構件附著在臂 狀部23或臺板24以及臺板25上。這樣， 一面使槽板21、臺板24以及臺 板25依次進行滑動， 一面使上部包覆構件14以及包覆構件下部包覆構件 15粘接在X射線屏蔽構件3上以進行固化，最終形成圖1所示的中空濾線 柵l，然后使槽板21滑動而從端部除去。
在中空濾線柵1的邊緣部，上部包覆構件14以及下部包覆構件15之 間插入并粘接著墊片6以及墊片7。借此可提高中空濾線柵1的強度。另夕卜， 在圖1的中空濾線柵l中省略了側面支撐構件8。這樣已制成的實施例的中 空濾線柵的制造方法中，上部包覆構件14和下部包覆構件15的接縫設定 在彼此相位錯開的位置上，以使這些接縫在X射線屏蔽構件3的長度方向 上不一致。這樣使接縫分散，進而有利于提高強度。
另外，X射線屏蔽構件3必須選用以鉬、鎢、鉛、鉭、鉬為主成分的合 金、以鵠為主成分的合金、及以鉛為主成分的合金等原子序數(shù)較大、X射線 吸收多的材料。另一方面，上部包覆構件14以及下部包覆構件15必須選用 X射線吸收少且為確保尺寸精度而對溫度變化較穩(wěn)定且熱膨脹系數(shù)小、強度 優(yōu)異的材料。為滿足這些條件,較理想的是上部包覆構件14以及下部包覆 構件15選用CFRP(carbon fiber reinforced plastics,石友纖維增強塑泮牛)等。
而且，為了形成槽22而必須對作為裝配夾具的槽板21上進行精密加工，而作為槽板21的制作方法有使用所謂之金屬絲放電加工機、切割機等 方法。
此處，對本發(fā)明的中空濾線柵具代表性的形狀尺寸加以說明，二維輻 射探測器2的像素間距0.15隱，X射線屏蔽構件3的厚度0.03 mm, X 射線屏蔽構件3的高度5.7 mm,上部包覆構件14以及下部包覆構件15 的厚度0.15mm，中空濾線柵1的面積尺寸(area s ize ): 450 mm x 450 mm, 焦點F至中空濾線柵上表面的距離U00 mm。
權利要求
1. 一種中空濾線柵，其特征在于包括多個輻射線屏蔽構件，沿列方向傾斜配置成各自的延長面收斂在一條直線上；多個包覆構件，沿行方向排列并粘接固定在所述多個輻射線屏蔽構件的輻射線入射側；以及多個包覆構件，沿行方向排列并粘接固定在所述多個輻射線屏蔽構件的輻射線入射側的相反側。
2. —種中空濾線柵的制造方法，其特征在于包括(A) 步驟，將輻射線屏蔽構件分別插入到由形成著規(guī)定的多個槽的槽 板構成的裝配夾具的所述多個槽中，以使此輻射線屏蔽構件傾斜配置為各 自的延長面收斂在一條直線上；(B) 步驟，將包覆構件粘接在所述X射線屏蔽構件的輻射線入射側或 者其相反側中的任一側并進行固化；(C) 步驟，使所述裝配夾具滑動，將包覆構件粘接在所述X射線屏蔽構件的另一側并進行固化；(D) 步驟，重復所述步驟(B)以及所述步驟(C),直至利用多個包覆
全文摘要
本發(fā)明可簡易制作能抑制云紋條紋的產(chǎn)生，而且透射X射線的吸收較少的中空濾線柵。本發(fā)明的中空濾線柵嚴密地配置構成為不存在使X射線透射的中間物質，且X射線屏蔽構件的間隔為二維輻射探測器的像素間距的整數(shù)倍，X射線屏蔽構件通過和上下包覆構件粘接而得以保持著。因此通過實施靈敏度校正便可實現(xiàn)云紋難以產(chǎn)生的構造。而且，使用裝配夾具來進行裝配，因此可簡易地以高精度來形成X射線屏蔽構件的間隔，成品品質不均一較少，使產(chǎn)品精度提高。
文檔編號G01T7/00GK101427156SQ200680054327
公開日2009年5月6日 申請日期2006年8月25日 優(yōu)先權日2006年8月25日
發(fā)明者戶波寬道 申請人:株式會社島津制作所