[发明专利]测量用X射线CT装置及其校正方法

说明书

本发明提供测量用X射线CT装置及其校正方法。测量用X射线CT装置一边使配置在旋转台上的被检体(8)旋转一边照射X射线(13)，对所得的投影图像进行重构来得到被检体的断层图像，该测量用X射线CT装置具备：X射线波动校正治具，其配置在X射线的视场内；检测单元，其使用该X射线波动校正治具的X射线投影像来检测X射线焦点位置(12D)的波动；以及校正单元，其使用检测出的波动来对被检体的X射线投影图像进行校正。

技术领域

本发明涉及测量用X射线CT装置及其校正方法，尤其涉及一种能够对X射线焦点位置的波动进行校正来得到高质量的断层图像的测量用X射线CT装置及其校正方法。

背景技术

已知一种以非破坏性的方式得到被检体(测量物)的断层图像的测量用X射线CT装置(参照专利文献1、2)。在该测量用X射线CT装置中，将被检体配置于旋转台中心，一边使被检体旋转一边进行X射线照射。

图1中示出在测量中使用的通常的X射线CT装置的结构。在用于屏蔽X射线的外壳10中设置照射X射线13的X射线管12、检测X射线13的X射线检测器14、用于放置被检体8并且使被检体8旋转以进行CT摄像的旋转台16以及用于调整被拍进X射线检测器14的被检体8的位置、倍率的XYZ移动机构部18，并且包括控制这些设备的控制器20和通过用户操作对控制器20给出指示的控制个人计算机(PC)22等。

控制PC 22除了控制各设备之外，还具有显示被拍进X射线检测器14的被检体8的投影图像的功能、根据被检体8的多个投影图像来重构断层图像的功能。

另外，已知在X射线13透过物体时，产生不少向与照射方向不同的方向反射的散射X射线，该散射X射线在X射线CT摄像结果中表现为噪声。为了抑制该散射X射线，在X射线管12的附近设置有X射线准直器24。X射线准直器24由以不使X射线透过的材料(钨等)构成的上侧可动部24A和下侧可动部24B的部件构成，以在上下方向上限制X射线的照射范围，这些部件24A、24B分别能够在上下方向上移动。由控制PC 22根据被检体8的摄像范围来调整该X射线准直器24的上侧可动部24A和下侧可动部24B的位置。

如图2所示，从包括所述X射线管12的X射线源照射出的X射线13透过旋转台16上的被检体8后到达X射线检测器14。一边使被检体8旋转，一边在X射线检测器14中得到各个方向的被检体8的投射图像(投影图像)，并进行重构，由此生成被检体8的断层图像。

通过控制所述XYZ移动机构部18的XYZ轴和旋转台16的θ轴，能够使被检体8的位置移动，从而能够调整被检体8的摄影范围(位置、倍率)、摄影角度。

通过X射线管12内的电子束撞击靶来产生X射线13。具体地说，如图3所示，当向X射线管12施加电压(管电压)和电流(管电流)来对长丝12A进行加热时，产生电子束12B，当该电子束12B撞击靶12C时，其能量的一部分作为X射线13从X射线照射窗12E射出。将靶12C上的电子束撞击位置称作X射线焦点12D，该X射线焦点12D的稳定性、尺寸对被检体8的投影图像、最终得到的断层图像的精度有很大影响。X射线焦点12D的尺寸取决于管电压、管电流的大小，在要得到高分辨率的画质的情况下，必须调整管电压和管电流以使焦点尺寸不变大。另外，焦点位置除了取决于管电压、管电流以外还取决于长丝12A、靶12C的温度，通常通过在使用X射线之前使X射线管预热等来确保X射线焦点位置的稳定性，但尽管如此也无法完全排除X射线的焦点位置的微小波动和伴随温度变化产生的移动。焦点位置的波动、移动使通过X射线照射得到的投影像的位置、放大率发生变化。

此外，在专利文献3中记载有在旋转台60上配置基准50来进行校正，在专利文献4中记载有在旋转台3a装设带校正治具的试样台10来将试样11设置在中央。

专利文献1：日本特开2002-71345号公报

专利文献2：日本特开2004-12407号公报

专利文献3：日本专利第5408873号公报(0084段、图8)