特許6050455IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

X線イメージング・システムに関し、具体的には、光学装置を用いて所望のスペクトル形状を有するコリメートされたファン形ビームを発生するX線イメージング・システム

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

従来の殆どのX線源は単一のX線発生スポットを有し、スポットの実効的な寸法及び位置は、アノード熱負荷量及び相対的な放出角によって決定され且つ/又は限定されている。X線スポットは典型的には、軸横断方向(ファン角度)及び軸方向(コーン角度)の各撮像方向においてタングステン又は鉛を用いてコリメートされる。CT用2D再構成アルゴリズム(すなわちフィルタ補正逆投影)を用いるためには、X線スポットは、狭く、擬似平面状で、ファン形のX線の薄い層のみが撮像対象を照射するようにコリメートされる。結果として、スポットからの利用可能なX線フォトンの僅かな百分率のみが撮像に用いられ、殆どのX線はコリメータ板に衝突して吸収される。利用可能なX線のさらに多くの百分率を活用するために、X線ビームのコーン角度を拡大することができるが、目標の応用に許容可能な画質を達成するためにはさらに複雑なコーン・ビーム再構成アルゴリズムが必要とされる。故に、X線束利用率対再構成の複雑さのトレードオフが何れのCTイメージング・システムにも存在する。 従って、X線撮像応用に望ましいX線ビームのスペクトル形状を有するファン形X線ビームを提供し得る反射性多層構成が求められている。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

一実施形態では、1又は複数のファン形ビームを発生するX線イメージング・システムが提供される。このX線システムは、電子発生源からの電子によって衝突されるとX線を放出するターゲットを含んでいる。ターゲットは、少なくとも一つのターゲット焦点スポットと、ターゲットと連絡して、1又は複数のファン形ビームを発生するように全反射を通じてX線の少なくとも一部を伝達する1又は複数の勾配付き多層光学装置とを含ん・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1(A)】高屈折率物質層と、高屈折率物質層の上の勾配帯と、勾配帯の上の低屈折率層とを含む単一の勾配付き多層区画であって、方向転換区画とコリメーション区画とを含むように構成されている単一の勾配付き多層区画の実施形態の一例の詳細断面図である。

【図1(B)】第一の層が高屈折率物質層であり、第Nの層が低屈折率物質層であるn層を有する単一の勾配区画の線図である。

【図2】発散性X線源の出力をコリメートされたX線ファン・ビームに形成するのに用いられる勾配付き多数物質層を含む多層光学装置の詳細等角図である。

【図3】付加的な勾配付き多層区画を含む図2の光学装置の詳細等角図である。

【図4】曲面を近似する複数の平坦面を含む多層光学装置の実施形態の一例の詳細等角図である。

【図5】発散性X線ビーム入力から実質的に発散性のX線ビーム出力を発生するように構成されている単一の勾配付き多層区画の実施形態の一例の詳細断面図である。

【図6】発散性X線ビーム入力から実質的に収束性のX線ビーム出力を発生するように構成されている単一の多層区画の実施形態の一例の詳細断面図である。

【図7】矩形断面を有し、ファン形ビームを発生するのに用いられる勾配付き多層光学装置の模式図である。

【図8】各々円形断面を有し、ファン形ビームを発生するように構成されている勾配付き多層光学装置の一次元アレイの模式図である。

【図9】高屈折率層と、低屈折率層と、対を成す当該勾配層の間に同じ又は異なる高屈折率の層が介設されている複数の勾配層から成る勾配帯とによる多層区画を有する勾配付き多層物質積層体の実施形態の一例の詳細断面図である。

【図10】1又は複数の複合勾配層を有する勾配付き多層物質積層体であって、各々の複合勾配層が不連続な勾配副次層を含み、各々の勾配副次層が二つの成分物質を含み、各々の成分物質が異なる実数屈折率を有する勾配付き多層物質積層体の実施形態の一例の詳細断面図である。

【図11】図10の勾配付き多層物質積層体の例示的な実施形態に対する代替形態の詳細断面図であって、二つの成分物質の非分離型の分布を有する勾配副次層を示す図である。

【図12】本発明の一実施形態による二重エネルギ走査システムのターゲットと共に用いられる一対の勾配付き多層光学装置の模式図である。

【図13】勾配付き多層光学装置を用いた計算機式断層写真法イメージング・システムの一例の図である。

100:単一の勾配区画   102:第一の層   104:第Nの層   106:第二の層   108:第(N−1)の層   110:勾配帯   112:フォトン   114:臨界角   116、118、120、122:境界面   140:単一の勾配付き多層区画   142:高屈折率層   144:低屈折率層   152、154、156:複数の勾配層   158:勾配帯   162:第一の反射面   164:第二の反射面   166:第三の反射面   168:第四の反射面   170:X線放射線源   172:発散性X線放射線ビーム   172−0、172−1、172−2、172−3、172−4:発散性X線ビームレット   174:方向転換区画   176:コリメーション区画   178:コリメートされたビーム   178−0、178−1、178−2、178−3、178−4:X線ビームレット   182a、184a、186a:初期反射点   182b、184b、186b:最終反射点   200:光学装置   206:高屈折率層   210:さらに大型の光学装置   215:方向転換区画   212−1、212−N:複数の多層帯   244:コア層   248:平坦面   260:光学装置   262−1、262−N:複数の多層帯   400:光学装置   402:勾配帯   414、416、418:彎曲した反射境界面   450:光学装置   452:第一の方向転換区画   454:包囲されたコリメーション区画   456:第二の方向転換区画   462:低屈折率層   470:勾配付き多層光学装置   472:ファン形ビーム   474:一次元アレイ   476:円形断面光学系   474:円形断面光学系のアレイ   476:円形断面光学系   478:不連続な円筒形ビーム   570:勾配付き多層物質積層体   572−1、572−2:勾配付き多層区画   574:高屈折率層   576:低屈折率層   580:高反射率勾配帯   582:第一の勾配層   584:第二の勾配層   586:第三の勾配層   592:高屈折率勾配層   594:第二の高屈折率勾配層   600:勾配付き多層物質積層体   602−1、602−2:多層区画   604:勾配帯   604−1、604−2、604−3:勾配層   612、614、616、618:勾配副次層   620:勾配付き多層物質積層体   622−1、622−2、622−N:勾配付き多層区画   624:勾配帯   624−2:複合勾配層   626、627:低屈折率層   700:取得システム   702:スキャナ   704:テーブル   706:放射線源制御器   708:テーブル制御器   710:データ取得制御器   712:システム制御器   714:操作者インタフェイス   716:メモリ装置   718:遠隔インタフェイス   724:ターゲット   725:焦点スポット   733、734:X線

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